ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HÌNH HỌC VÀ KSTK ĐƯỜNG Ô TÔ Đề tài Thiết kế tuyến đường Quốc lộ 19 đoạn qua tỉnh Gia lai

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HÌNH HỌC VÀ KSTK ĐƯỜNG Ô TÔ Đề tài Thiết kế tuyến đường Quốc lộ 19 đoạn qua tỉnh Gia lai ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HÌNH HỌC VÀ KSTK ĐƯỜNG Ô TÔ Đề tài Thiết kế tuyến đường Quốc lộ 19 đoạn qua tỉnh Gia lai ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HÌNH HỌC VÀ KSTK ĐƯỜNG Ô TÔ Đề tài Thiết kế tuyến đường Quốc lộ 19 đoạn qua tỉnh Gia lai

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ HÌNH HỌC VÀ KSTK ĐƯỜNG Ô TÔ Đề tài: Thiết kế tuyến đường Quốc lộ 19 đoạn qua tỉnh Gia lai Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG I VỊ TRÍ, MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ CỦA TUYẾN ĐƯỜNG 1.1 Vị trí tuyến đường, mục đích, ý nghĩa tuyến nhiệm vụ thiết kế: 1.1.1 Vị trí tuyến: Tuyến đường nằm phía Đơng tỉnh Gia Lai, khu vực tuyến qua thuộc địa phận tỉnh Gia Lai Để góp phần hồn thiện hệ thống hạ tầng giao thơng yếu tố thuận lợi để phục vụ thu hút đầu tư, phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh – quốc phòng chống ùn tắc giao thông, giảm thiểu tai nạn giao thông Sau hoàn thành, đưa vào sử dụng, tuyến đường nơi qua quốc lộ 19 quốc lộ kết hợp thành trục giao thông quan trọng để phát triển du lịch thu hút lượng hàng hóa xuất nhập vùng nguyên liệu, trung tâm công nghiệp, thương mại tỉnh Miền Trung – Tây Nguyên, kể Nam Lào, Đông Bắc Campuchia Cảng Quy Nhơn ngược lại, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội chung cho khu vực hành lang kinh tế Đông – Tây Là đường giao thông huyết mạch, nối liền tỉnh Bình Định tỉnh Duyên hải Miền Trung với tỉnh Tây Nguyên, Nam Lào, Đông Bắc Campuchia Thái Lan, có vai trị quan trọng nghiệp phát triển kinh tế - xã hội đảm bảo an ninh – quốc phòng quốc gia Do đó, việc đầu tư mở tuyến đường qua địa bàn tỉnh cần thiết 1.1.2 Mục đích, ý nghĩa tuyến: Mục đích: Tuyến đường qua tỉnh Gia Lai nhằm hồn thiện hệ thống hạ tầng giao thơng, đáp ứng nhu cầu vận tải ngày cao, thu hút đầu tư, phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh – quốc phòng chống ùn tắc giao thông, giảm thiểu tai nạn giao thông Ý nghĩa tuyến: Việc xây dựng tuyến đường có ý nghĩa quan trọng nhằm nâng cao lực lưu thông, đáp ứng nhu cầu vận tải ngày cao, đảm bảo an tồn giao thơng, thúc đẩy phát triển kinh tế- xã hội tỉnh Bình Định, Gia Lai nói riêng, tỉnh Tây Nguyên nói chung đặc biệt hành lang vận tải quan trọng Đông – Tây nối cảng biển Quy Nhơn với Tây Nguyên nước láng giềng Lào, Campuchia đông bắc Thái Lan 1.1.3 Các số liệu ban đầu: - Bình đồ khu vực tuyến tỉ lệ: 1/20000 - Chênh cao đường đồng mức: 10m - Các số liệu địa hình, địa chất, thủy văn thuộc khu vực: tỉnh Gia Lai - Chức tuyến: Đường Quốc lộ - Lưu lượng xe chạy năm khảo sát: N= 487(xhh/ng.đêm) + Năm khảo sát: 2011 + Năm cơng trình đưa vào khai thác: 2015 - Trong thành phần dòng xe: + Xe máy: 5% + Xe con: 19% + Xe tải nhẹ: 23% + Xe tải trung: 46% + Xe tải nặng: 7% - Hệ số tăng xe trung bình hàng năm: q = 6% 1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC TUYẾN 1.2.1 Địa hình: Khu vực xây dựng tuyến đường thuộc địa phận tỉnh Gia Lai Gia Lai nằm phần đá cổ rộng lớn, dày 4.000m, thuộc địa khối Kon Tum Địa hình tồn tỉnh có hướng thấp dần từ bắc xuống nam, thoải dần từ đỉnh sang hai phía đơng tây với đồi núi, cao nguyên thung lũng xen kẽ phức tạp, độ cao trung bình so với mặt biển từ 700 – 800 m Khu vực tuyến qua vùng có cao độ cao 330m cao độ thấp 270m Khi xây dựng tuyến cần ý đến cân đối đào đắp độ dốc Địa hình có độ đốc tương đối nhỏ, độ dốc ngang sườn phổ biến 5%-9%, lớn 13-25% Các đường phân thuỷ, tụ thuỷ rõ ràng 1.2.2 Địa mạo: Tuyến qua rừng loại hai tương đối khô ráo, leo 2/3 diện tích Cứ 100m2 rừng có từ 25-45 có đường kính từ 15-20 cm, rừng Gia Lai cịn có khoảng gần 100 triệu tre nứa loại lâm sản có giá trị khác song mây, bời lời, sa nhân Khu vực có sơng lớn chảy qua 1.2.3 Địa chất: Qua cơng tác thăm dị địa chất cho thấy địa chất nơi tuyến qua ổn định, khơng có tượng sụt lở, caxtơ hay nước ngầm lộ thiên Nhìn chung mặt cắt địa chất bao gồm nhiều lớp sau: - Sét kết-sét diatomit xen cát pha màu xám Dày 1,4m - Cát to cát vừa màu xám trắng chuyển lên bột-sét xám xanh, trắng xám bị laterit két vón màu loang lổ đỏ Dày~6m - Cát pha xám tro lẫn sạn sỏi dày 10-20cm - Sét pha nâu vàng, xám trắng dày 5-7m - Lớp đá gốc dày∞ Qua thí nghiệm tiêu lý đất cho thấy đất tận dụng đắp đường Địa chất khu vực đảm bảo yêu cầu xây dựng đường 1.2.4 Địa chất thuỷ văn: Mực nước ngầm khu vực nghiên cứu có biến động so với khảo sát, dịng chảy sơng lớn khơng có thay đổi đặc biệt Nguồn nước xung quanh khu vực sông suối nơi sạch, hàm lượng muối hồ tan ít, hố chất khống chất nước phục vụ tốt cho sinh hoạt cơng nhân thi cơng Khi có mưa lớn mùa lũ hàm lượng rác bẩn phù sa không ảnh hưởng đáng kể Mạng lưới sông suối tương đối gần đường nên thi cơng tính đến nước mặt sơng suối 1.2.5 Khí hậu: Khí hậu vùng nhiệt đới gió mùa phía nam Việt Nam, lại mang tính chất khí hậu cao nguyên Gia Lai thuộc vùng khí hậu cao nguyên nhiệt đới gió mùa, dồi độ ẩm, có lượng mưa lớn, khơng có bão sương muối Khí hậu chia làm mùa rõ rệt mùa mưa mùa khơ Trong đó, mùa mưa thường tháng kết thúc vào tháng 10 Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Nhiệt độ trung bình năm 22 – 25oC Vùng vùng Đông Trường Sơn từ 1.200 – 1.750 mm, Tây Trường Sơn có lượng mưa trung bình năm từ 2.200 – 2.500 mm Do điều kiện mùa khơ nóng hạn, thiếu nước trầm trọng, mùa mưa nóng ẩm, tập trung 85-90% lượng mưa năm Chính cần ý đến việc phân bố lán trại hạn chế ảnh hưởng đến sức khoẻ cán công nhân thi công, điều chỉnh thời gian thi cơng cho hợp lí 1.2.6 Thủy văn: Sơng ngịi khu vực thiết kế dài, có sơng lớn - Cấp sông: V - Chiều rộng: 20m - Thông thuyền cấp V - Mực nước cao 5m - Mực nước thấp 0.5m Tổng lượng nước ba tháng mùa lũ (chủ yếu mưa, bão) lớn gấp 1.5 lần tổng lượng nước tháng cịn lại Vì cần ý tính tốn đến điều kiện thoát nước cho tuyến đường qua để đạt hiệu kinh tế tốt 1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN - XÃ HỘI 1.3.1 Đặc điểm dân cư phân bố dân cư: Tính đến năm 2011, dân số toàn tỉnh Gia Lai đạt gần 1.322.000 người, mật độ dân số đạt 85 người/km2 Trong dân số sống thành thị đạt gần 399.900 người, dân số sống nông thôn đạt 922.100 người Dân số nam đạt 671.200 người, nữ đạt 650.800 người Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số phân theo địa phương tăng 17,2 ‰ Theo thống kê tổng cục thống kê Việt Nam, tính đến ngày tháng năm 2009, tồn tỉnh Gia Lai có 38 dân tộc người nước ngồi sinh sống Trong dân tộc kinh chiếm nhiều với 713.403 người, người Gia Rai có 372.302 người, người Ba Na có 150.416 người, người Tày có 10.107 người, người Nùng có 10.045 người, người Mường có 6.133 người, người thái có 3.584 người, người Dao có 4.420 người, dân tộc người khác Người Mơng, người Hoa, người Ê Đê… Tính đến ngày tháng năm 2009, Tồn tỉnh Gia Lai có 10 Tơn giáo khác chiếm 312.272 người, Trong đó, nhiều Cơng Giáo có 114.822 người, đạo Tin Lành có 110.114 người, xếp thứ ba Phật giáo có 84.214 người, đạo Cao Đài có 2.971 người, đạo khác Bahá'í có 59 người, Phật Giáo Hịa Hảo có 41 người, Đạo Tứ Ân Hiếu Nghĩa có 23 người, Minh Lý Đạo có 18 người, Tịnh độ cư sĩ Phật hội Việt Nam có người, Hồi Giáo với người Tính đến thời điểm ngày 30 tháng năm 2011, địa bàn toàn tỉnh Gia Lai có 530 trường học cấp phổ, có Trung học phổ thơng có 39 trường, Trung học sở có 188 trường, Tiểu học có 260 trường, trung học có trường 41 trường phổ thơng sở, bên cạnh cịn có 236 trường mẫu giáo Với hệ thống trường học thế, giáo dục địa bàn Tỉnh Gia Lai tương đối hoàn chỉnh Số lượng lao động dư thừa lớn, huy động cơng tác xây dựng đường Nhận thức tầm quan trọng việc xây dựng tuyến nên nhân dân vùng đồng tình ủng hộ cho việc xây dựng tuyến đường Họ có ý thức bảo vệ an ninh trật tự hợp tác, tạo điều kiện thuận lợi cho việc giải phóng mặt 1.3.2 Tình hình văn hố - kinh tế - xã hội khu vực: Trình độ văn hóa tỉnh mức khá, xã phường có trường học Kinh tế gần phát triển tương đối nhanh Gia Lai có tiềm du lịch phong phú với rừng núi cao có nhiều cảnh quan tự nhiên nhân tạo Đó khu rừng nguyên sinh với hệ thống động thực vật phong phú, nhiều ghềnh thác, suối, hồ Biển Hồ thắng cảnh tiếng Nhiều núi đồi cổng trời Mang Yang, đỉnh Hàm Rồng Cảnh quan nhân tạo có rừng cao su, đồi chè, cà phê bạt ngàn Kết hợp với tuyến đường rừng, có tuyến dã ngoại thuyền sơng, cưỡi voi xuyên rừng, … Bên cạnh hấp dẫn thiên nhiên hùng vĩ, Gia Lai cịn có văn hoá lâu đời đồng bào dân tộc, chủ yếu dân tộc Giarai Bana thể qua kiến trúc nhà rông, nhà sàn, nhà mồ, qua lễ hội truyền thống, qua y phục nhạc cụ… 1.3.3 Các định hướng phát triển tương lai: Để phát triển kinh tế cần ủng hộ đầu tư nhà nước tổ chức nhiều lĩnh vực, đặc biệt xây dựng mạng lưới giao thông thông suốt vùng kinh tế tỉnh với trung tâm văn hoa lớn đất nước, phát triển mạng lưới giao thông đến tất khu vực cịn khó khăn Phát triển nguồn nhân lực, thực tốt vấn đề xã hội, tạo việc làm, khơng ngừng nâng cao đời sống vật chất, văn hóa tinh thần nhân dân Giữ vững kỷ cương, trật tự cơng cộng, an tồn xã hội đảm bảo an ninh quốc phòng 1.4 CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC 1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu đường vận chuyển: - Xi măng, sắt thép lấy đại lý vật tư huyện, cự ly vận chuyển trung bình 30km - Bê tơng nhựa: lấy từ trạm trộn cơng trình, cự ly vận chuyển khoảng 1-3 km, đường vận chuyển tốt - Đá loại, cấp phối đá dăm lấy mỏ đá công ty tỉnh - Cát, sạn lấy sông - Đất đắp đường, qua kiểm tra chất lượng cho thấy lấy đất từ đường đào đắp sang đắp, ngồi lấy đất vị trí mỏ dọc tuyến với cự ly trung bình là: 1-2 km 1.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện đường vận chuyển: Các bán thành phẩm cấu kiện lắp sẵn sản xuất xí nghiệp phục vụ cơng trình, xí nghiệp cách cơng trình 20 km Năng lực sản xuất xưởng sản xuất đáp ứng đầy đủ số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt Tuyến đường hình thành sở tuyến đường sẵn có việc vận chuyển loại bán thành phẩm, cấu kiện vật liệu đến chân cơng trình tương đối thuận lợi 1.4.3 Khả cung cấp nhân lực phục vụ thi công: Tuyến đường nằm địa bàn tỉnh , dân cư tập trung đông đúc, lực lượng lao động dồi dào, nguồn lao động rẻ thuận lợi cho việc tận dụng nguồn nhân lực địa phương nhằm góp phần hạ giá thành cơng trình, hồn thành cơng trình tiến độ vừa giải phần lớn công ăn việc làm cho người dân Đội thi công thi công nhiều cơng trình tương tự đạt chất lượng cao Đội ngũ cán kỹ thuật giàu kinh nghiệm, có trình độ, khả quản lý tốt, có kỹ sư đầy nhiệt huyết Do nhận thức tầm quan trọng việc xây dựng tuyến nên nhân dân vùng đồng tình ủng hộ cho việc xây dựng tuyến đường Vì theo dự kiến việc đền bù, giải tỏa thực nhanh chóng tạo điều kiện cho công tác kkởi công thi công kế hoạch 1.4.4 Khả cung cấp thiết bị phục vụ thi cơng: Đơn vị thi cơng có đầy đủ loại máy ủi, san, máy xúc chuyển, máy rải nhựa, loại máy lu… đáp ứng đủ yêu cầu nhanh chóng Thiết bị, phụ tùng thay ln sẵn có gặp cố Các xe máy bảo dưỡng sẵn sàng phục vụ thi công đạt chất lượng tiến độ 1.4.5 Khả cung cấp loại nhiên liệu, lượng phục vụ thi cơng : Trước tuyến đường có đường đất nối liền việc vận chuyển loại nhiên liệu phục vụ thi công thuận lợi Mặt khác xã ven tuyến có điện phục vụ sinh hoạt sản xuất nên việc sử dụng lượng thi công thuận lợi Đường dây điện kéo vào tận cơng trường Ngồi đơn vị có máy phát điện riêng nhằm đảm bảo công việc tiến hành liên tục, không bị gián đoạn trường hợp bị cúp điện 1.4.6 Khả cung cấp loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt: Tuyến nằm Quốc lộ 19 nên việc cung cấp loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt tương đối thuận lợi từ chợ xã huyện tỉnh 1.4.7 Điều kiện thông tin liên lạc, y tế: Hiện hệ thống thông tin liên lạc, y tế xuống đến cấp huyện xã, bưu điện văn hóa xã hình thành góp phần đưa thơng tin liên lạc thơn xã đáp ứng nhu cầu nhân dân với hệ thống thông tin di động đáp ứng nhu cầu liên lạc ngày cao Đây điều kiện thuận lợi cho công tác thi công, giám sát thi công, tạo điều kiện rút ngắn khoảng cách ban huy cơng trường ban ngành có liên quan SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG Với quan điểm xây dựng, phát triển nhằm mục tiêu xóa đói giảm nghèo Nâng cao đời sống vật chất tinh thần cho người dân tỉnh, tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao lưu văn hóa, kinh tế, xã hội tỉnh Gia Lai với tỉnh lân cận Việc đầu tư xây dựng sở hạ tầng theo quy hoach nhiệm vụ ưu tiên hàng đầu tỉnh Góp phần hồn thiện Quốc lộ 19 đường giao thông huyết mạch nối tỉnh Tây Nguyên cảng Quy Nhơn (Bình Định) Vì vậy, việc đầu tư xây dựng tuyến đường có ý nghĩa quan trọng nhằm nâng cao lực lưu thông, đáp ứng nhu cầu vận tải ngày cao, đảm bảo an tồn giao thơng, thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Gia Lai nói riêng, tỉnh Tây Nguyên nói chung đặc biệt hành lang vận tải quan trọng Đông – Tây nối cảng biển Quy Nhơn với Tây Nguyên nước láng giềng Lào, Campuchia đông bắc Thái Lan CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1 XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG THIẾT KẾ 2.1.1 Các cứ: Đây tuyến đường Quốc lộ đoạn qua tỉnh Gia Lai Tuyến đường hình thành tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển, tăng cường giao lưu, thông thương Gia Lai với vùng, mang lại lời ích kinh tế đáng kể Góp phần phát triển hệ thống giao thơng tỉnh nói riêng tỉnh Tây Nguyên nói chung, lưu thong Quốc lộ 19 để phát triển hệ thống giao thông đất nước, phát triển dịch vụ thu hút dự án nhà đầu tư, góp phần củng cố an ninh quốc phịng Căn vào điều kiện địa hình, chức mục đích, ý nghĩa phục vụ tuyến để chọn cấp thiết kế cách hợp lý nhất, cần thỏa mãn toàn diện yếu tố kĩ thuật kinh tế ta tham khảo thêm lưu lượng xe năm tương lai sau: Theo số liệu điều tra thu thập lưu lượng xe năm khảo sát đầu năm 2011 N=487xhh/ng.đ đó: + Xe máy: 5% + Xe con: 19% + Xe tải nhẹ: 23% + Xe tải trung: 46% + Xe tải nặng: 7% + Hệ số tăng trưởng xe hàng năm: q=6% Ta giả thiết tuyến đường thiết kế đường cấp IV năm tương lai năm thứ 15 kể từ sau hoàn thành thiết kế đưa vào sử dụng Vậy lưu lượng xe quy đổi xe năm 2011 là: N(2011) = 487 (0,05.0,3 + 0,19.1 + 0,23.2 + 0,46.2 + 0,07.2,5) = 857,12 (xcqđ/ ng.đ) Lưu lượng xe quy đổi xe năm tương lai là: Ntl = N(2011) (1+q)15+4 = 857,12 (1+0,06)19 = 2594 xcqđ/ng.đ Vậy lưu lượng xe quy đổi sau 15 năm 2594 xcqđ/ng.đ 2.1.2 Xác định cấp thiết kế: Dựa theo phân tích mục 2.1.1 với vào chức tuyến đường, đặc điểm địa hình có tham khảo thêm vào lưu lượng xe thiết kế ta định chọn cấp đường thiết kế đường cấp IV Đường cấp IV có tốc độ 60km/h vùng đồng đồi, 40km/h vùng núi Căn vào địa hình khu vực tuyến qua đồng vùng đồi thấp phải vượt qua đoạn dốc không lớn lưu lượng xe quy đổi năm tương lai N15=2594(xcqđ/ng.đ), định chọn tốc độ thiết kế tuyến 60 km/h 2.2 TÍNH TỐN LỰA CHỌN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.2.1 Tốc độ thiết kế: Căn vào cấp hạng đường, cấp thiết kế đường xác định cấp IV Căn vào địa hình khu vực tuyến qua vùng đồng đồi núi thấp (độ dốc ngang sườn phổ biến is ≤ 30%) Độ dốc ngang sườn điểm bất lợi 8,3%< 30% Vậy theo TCVN 4054-2005 ta chọn tốc độ thiết kế VTK= 60km/h 2.2.2 Xác định độ dốc dọc lớn nhất: Độ dốc dọc lớn idmax xác định từ điều kiện sau: + Điều kiện mặt học + Điều kiện kinh tế 2.2.2.1 Điều kiện mặt học: a Theo điều kiện sức kéo: Muốn xe chạy sức kéo ơtơ phải lớn tổng sức cản Pk ≥∑Pc Ta xác định với trường hợp bất lợi xe chạy lên dốc, đó: D≥f+i Phương trình cân sức kéo: idmax = D - f Trong đó: + i: Độ dốc dọc + D: nhân tố động lực loại xe chạy đường (tra biểu đồ nhân tố động lực) + f hệ số sức cản lăn phụ thuộc loại mặt đường vận tốc xe chạy f = fo.[1+0,01(V-50)] Với fo hệ số sức cản lăn tương ứng với V  50 Km/h, tra bảng với mặt đường bê tông nhựa theo qui phạm chọn f = 0,015 (Bảng - Hệ số sức cản lăn vật liệu làm mặt đường, TCVN 8810:2011 Đường cứu nạn ô tô - Yêu cầu thiết kế) + V vận tốc xe chạy lấy vận tốc thiết kế V=60 (Km/h) Ta có: f = 0,015 [1+0,01 (60-50)] = 0,0165 10