ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG AB LƯU THÁI TRUNG

Tạo điều kiện dễ dàng cho việc giao lưu hàng hoá và hành khách trong vùng nhằm rút ngắn khoảng cách giữa đồng bằng với miền núi, giữa thành thị với nông thôn vùng sâu, vùng xa… Vì vậy, m

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII

KHOA : CÔNG TRÌNH BỘ MÔN : ĐƯỜNG BỘ

-&& -

THIẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD :TS LÊ VĂN BÁCH SVTH : LƯU THÁI TRUNG

LỚP : ĐƯỜNG BỘ – K44

TP.HCM , ngày….tháng 06 năm 2008

Trang 2

Lớp Đường Bộ - K44

Lời Cảm Ơn

— { & { –

Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn đến gia đình đã chăm lo về mọi mặt để cho em được nên người Tất cả những thành quả hôm nay, em xin dành cho gia đình như là một món quà tinh thần nhỏ để phần nào đáp đền những hy sinh to lớn của gia đình đã dành cho em

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Tiến sĩ Lê Văn Bách đã tận tình hướng

dẫn và giúp đỡ em hoàn tất đề tài

Xin chân thành biết ơn sự tận tình dạy dỗ và giúp đỡ của tất cả các thầy cô tại Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Cơ Sở 2, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Khoa Công Trình Tất cả những gì nhà trường, thầy cô đã cung cấp cho em trong những ngày tháng học tập không những giúp em phát triển về chuyên môn mà còn góp phần lớn trong việc hoàn thiện nhân cách của chính mình

Cám ơn tất cả bạn bè đã động viên, giúp đỡ, chia sẻ với em về mọi mặt trong quá trình học tập, nghiên cứu khoa học, cũng như trong suốt quá thực hiện đề tài này

Trong những tháng ngày sắp tới, em xin hứa sẽ hết sức cố gắng mang những kiến thức đã học để vận dụng vào thực tế, nhằm đóng góp một phần nhỏ bé của mình cho xã hội và công cuộc đổi mới ngành giao thông nước nhà

TP.HCM, ngày 01 tháng 06 năm 2008

Sinh viên thực hiện

Lưu Thái Trung

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

˜&™

TP.HCM, ngày … tháng 06 năm 2008

Giáo viên hướng dẫn

TS Lê Văn Bách

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT

˜&™

TP.HCM, ngày … tháng 06 năm 2008

Giáo viên đọc duyệt

Trang 5

-oOo - -oOo -

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

KHOA: CÔNG TRÌNH BỘ MÔN: ĐƯỜNG BỘ

Sinh viên thực hiện: Lưu Thái Trung

Lớp :Đường Bộ – K44

** Tóm tắt yêu cầu và nội dung của đề tài:

1/ Lập dự án đầu tư của tuyến đường A – B

2/ Thiết kế kĩ thuật từ lý trình Km 0 + 200 – Km1 + 200

3/ Thiết kế tổ chức thi công chi tiết mặt đường

** Số liệu cần thiết, chủ yếu để thiết kế:

1/ Bảng dự báo thành phần giao thông ở năm đầu sau khi đưa đường vào khai thác sử dụng:

Loại xe Trọng lượng trục P i (KN) Số trục

sau

Sốbánh của mỗi cụm bánh ở trục sau

K/c giữa các trục sau

2 Xe buýt các loại

3 Xe tải các loại

2/ Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25.000

Ngày giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp: 03/03/2008 Ngày bắt đầu thiết kế tốt nghiệp: 03/03/2008 Ngày nộp bản thiết kế tốt nghiệp: 03/06/2008

Đã giao nhiệm vụ T.K.T.N Giáo viên hướng dẫn

TS LÊ VĂN BÁCH

Trang 6

PHẦN 1: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ

Chương 1 Sự cần thiết phải đầu tư và những căn cứ để lập dự án Trang 1

Chương 2 Điều kiện tự nhiên của khu vực……… Trang 4

Chương 3 Xác định cấp hạng của đường và quy mô công trình ……….Trang 11 Chương 4 Phương án tuyến trên bình đồ……… Trang 38

Chương 5 Thiết kế trắc dọc ……… ……….…Trang 45 Chương 6 Thiết kế nền đường ……… …Trang 48 Chương 7 Thiết kế mặt đường ……… Trang 56 Chương 8 Tính toán công trình thoát nước……… Trang 88

Chương 9 Công trình phòng hộ và đảm bảo giao thông trên tuyến đường………Trang 99

Chương 10 Tính toán sơ bộ giá thành phương án tuyến ……….Trang 104 Chương 11 Vấn đề tổ chức thi công đối với phương án tuyến…… .Trang 105 Chương 12 Tính toán các chỉ tiêu phục vụ phương án tuyến……… Trang 111 Chương 13 Đánh giá sơ bộ tác đông của dự án đến môi trường……… Trang 122

PHẦN 2: THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Chương 1 Tình hình chung ………Trang 126 Chương 2 Thiết kế bình đồ ……… Trang 128 Chương 3 Thiết kế tắc dọc……… …… Trang 142 Chương 4 Thiết kế nền đường ……….Trang 145 Chương 5 Thiết kế mặt đường ……… Trang 152 Chương 6 Thiết kế công trình thoát nước ……… ……… Trang 169 Chương 7 Công trình phòng hộ và đảm bảo giao thông trên tuyến đường…… Trang 175

Chương 8 Tính toán giá thành phương án tuyến……… ………Trang 177

PHẦN 3: TỔ CHỨC THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG Chương 1 Tình hình chung……… ……… Trang 179 Chưong 2 Khối lượng công tác thi công ……… Trang 181

Chương 3 Lựa chọn phương án thi công……… ………Trang 182

Chương 4 Công tác chuẩn bị Trang 186

Chương 5 Quy trình công nghệ thi công chi tiết mặt đường……… Trang 204

PHẦN 4: TRẮC NGANG KỸ THUẬT

Trang 7

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 1

PHẦN I

— { & { –

LẬP DỰ ÁN

ĐẦU TƯ

Trang 8

CHƯƠNG I Sự Cần Thiết Đầøu Tư Và Những Căn Cứ Lập Dự Án

- Tốc độ xe chạy dùng để thiết kế: VTK = 80 km/h

2 Căn cứ vào các kết quả điều tra, khảo sát tại hiện trường về các đặc điểm địa hình, địa mạo, điều kiện tự nhiên khí hậu, thủy văn, địa chất… của khu vực tuyến đi qua; về tình hình dân sinh, kinh tế, chính trị văn hóa, các nguồn cung cấp vật liệu xây dựng trong vùng

III SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ :

Giao thông vận tải giữ một vị trí cực kỳ quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Trong hai cuộc kháng chiến vừa qua cũng như công cuộc xây dựng và bão vệ tổ quốc xã hội chủ nghĩa hiện nay hệ thống giao vận tải luôn đóng một vai trò quan trọng Nó là huyết mạch của đất nước Chính vì thế Đảng và nhà nước ta rất chú trọng tới việc phát triển mạng lưới giao thông trên mọi miền đất nước để phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, cải tạo công nghiệp phát triển công nghiệp và phục vụ nhu cầu đi lại của nhân dân

Trong thời kỳ đổi mới của đất nước dưới chính sách quản lý kinh tế đúng đắn của Đảng và nhà nước đã thu hút được sự đầu tư mạnh mẽ từ nước ngoài Do vậy nhu cầu về giao thông vận tải ở nước ta ngày càng cao Dẫn đến tình trạng ùn tắc giao thông ở những thành

Trang 9

phố lớn tập trung dân cư nhiều cũng như các khu kinh tế tập trung… Còn ở các vùng nông thôn, miền núi, trung du cơ sở hạ tầng về giao thông vận tải lạc hậu thô sơ, không đảm bảo được nhu cầu phát triển kinh tế, đi lại của nhân dân trong vùng còn khó khăn

Tóm lại cơ sở hạ tầng của nước ta chưa đáp ứng tốt tốc độ phát triển của nền kinh tế trong thời kỳ đổi mới Vì vậy hiện nay việc xây dựng phát triển mạng lưới giao thông trong cả nước là nhiệm vụ trọng tâm hàng đầu trong kế hoạch hàng năm của nhà nước ta

Việc hình thành tuyến đường A-B trong tương lai sẽ mở ra nhiều cơ hội thuận lợi để thúc đẩy phát triển về nhiều mặt: kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh, quốc phòng của địa phương Tạo điều kiện dễ dàng cho việc giao lưu hàng hoá và hành khách trong vùng nhằm rút ngắn khoảng cách giữa đồng bằng với miền núi, giữa thành thị với nông thôn vùng sâu, vùng xa…

Vì vậy, mục tiêu của dự án là nghiên cứu các khả năng xây dựng một tuyến đường nối

hai điểm A –B một cách hợp lý xét trên các góc độ kinh tế, kỹ thuật …

IV PHẠM VI NGHIÊN CỨU :

- Phạm vi hướng chung của tuyến (từ khu vực của điểm A đến khu vực của điểm B)

- Khái quát quan hệ với các quy hoạch của hệ thống giao thông khu vực

Trang 10

CHƯƠNG II Điều Kiện Tự Nhiên Khu Vực

Tuyến men theo triền đồi xung quanh chủ yếu rừng cây nhỏ và đồi cỏ ở khu vực gần sông, dân cư sống thưa thớt nên ảnh hưởng rất ít trong việc đền bù giải tỏa cho việc triển khai dự án sau này

3.Đặc điểm về địa chất:

Địa chất vùng tuyến đi qua tương đối ổn định, trên suốt chiều dài tuyến hầu như dưới lớp hữu cơ dày từ 10 – 20cm là lớp đất sét cứng và á sét lẫn sỏi sạn chiều dày bình quân từ 1 – 5m Bên dưới là nền đá gốc có cường độ cao hầu như không bị bào mòn và xâm thực Ở vài vị trí có thể khai thác đá phục vụ cho việc xây dựng nền và mặt đường Vùng này không có hiện tượng đá lăn, đất trượt, không có hang động castơ hay không có hiện tượng sụt lỡ

Tóm lại, địa chất vùng này thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường

4.Vật liệu xây dựng :

Nguồn nguyên vật liệu dùng để xây dựng tuyến đường chủ yếu như : đá, cát, đất đắp nền… rất sẳn và phong phú tại khu vực Do vậy, cần khai thác và tận dụng tối đa các loại vật liệu địa phương sẵn có thì giá thành xây dựng tuyến sẽ giảm đáng kể do cự ly vận chuyển ngắn

Các loại vật liệu khác như: Cây, gỗ, tre nứa … dùng làm lán trại, cốt pha và các công trình phụ khác cũng sẳn có rất thuận lợi cho việc tổ chức và triển khai thực hiện việc xây dựng tuyến đường

Các vật liệu còn lại như: Ximăng, sắt thép, gạch… được vận chuyển từ các cơ sở sản xuất và các xí nghiệp

II ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG, THỦY VĂN:

1 Khí h ậu:

a) Nhiệt độ:

Khu vực tuyến nằm sâu trong nội địa, ở đây chủ yếu có hai mùa mưa, nắng Khu vực tuyến chịu ảnh hưởng của mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, chịu ảnh hưởng của mùa nắng từ tháng 11 đến tháng 6 năm sau Nắng nóng, mưa nhiều, nhiệt độ cao nhất vào tháng 7 khoảng 32.10C, nhiệt độ thấp nhất vào tháng 12 khoảng 18.90C

Trang 11

b) Mưa:

Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, vào mùa mưa số ngày mưa thường xuyên, lượng mưa trung bình tăng lên, độ ẩm tăng Vào mùa nắng số ngày mưa rất ít, độ ẩm giảm Lượng mưa lớn nhất vào tháng 7 khoảng 220.4mm, thấp nhất vào tháng 1 khoảng 48.2mm

c) Độ ẩm, mây, nắng:

Vào mùa mưa, độ ẩm tăng, mùa khô độ ẩm giảm Độ ẩm thấp nhất vào tháng 1 là 74.7%, cao nhất vào tháng 7 là 82.2%

Lượng bốc hơi:Lượng bốc hơi cao nhất 145 mm vào tháng 7, thấp nhất 60mm vào tháng1

d) Gió, bão:

Khu vực này hầu như không có bão, gió chủ yếu theo hướng Tây - Tây Nam

2 Thủy văn:

Ở khu vực này chỉ có nước mặt không có nước ngầm

Theo số liệu nhiều năm quan trắc ta có các bảng và đồ thị các yếu tố khí hậu thủy văn như sau:

BẢNG THỐNG KÊ HƯỚNG GIÓ - NGÀY GIÓ - TẦN SUẤT

Hướng Gió Ngày Gió Tần Suất Hướng Gió Ngày Gió Tần Suất

Trang 12

BIỂU ĐỒ HOA GIÓ

9.4N

8.7

TN14.2

4.2B

4.4

3.8 6.2

4.9 3.8

3.6T

TB

3.1

Đ

6.2 3.7

6.2 4.1

ĐN11.6ĐB

BẢNG THỐNG KÊ VỀ NHIỆT ĐỘ - ĐỘ ẨM - LƯỢNG BỐC HƠI

LƯỢNG MƯA - SỐ NGÀY MƯA TRONG NĂM

Tháng Nhiệt độ Độ

ẩm

Lượng bốc hơi Lượng mưa

Số ngày mưa

Trang 13

BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ

T C

BIỂU ĐỒ ĐỘ ẨM

w %

Trang 14

BIỂU ĐỒ SỐ NGÀY MƯA- SỐ LƯỢNG MƯA

BIỂU ĐỒ LƯỢNG BỐC HƠI

m m

B IE ÅU Đ O À L Ư Ơ ÏN G B O ÁC H Ơ I

Trang 15

III ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, VẬT LIỆU XÂY DỰNG :

1 Địa chất công trình:

Công tác điều tra địa chất được tiến hành dọc tuyến Và cách trục mỗi bên 50m Việc thăm dò địa chất này được tiến hành bằng cách khoan hay đào hố thăm dò Nếu dùng hố thăm dò thì có chiều sâu 1.5 - 2.0 m, kích thước mặt bằng 0.8 - 1.7m và các hố thăm dò địa chất đào cách nhau 1 Km

Địa chất vùng này tương đối ổn định Dưới lớp hữu cơ dày khoảng 20 ÷ 40cm là lớp á cát và á sét lẫn sỏi sạn dày từ 4 ÷ 6m Bên dưới là nền đá gốc Địa chất vùng này rất tốt cho việc làm đường, ở một số vị trí có thể khai thác đá phục vụ cho việc xây dựng nền, mặt và các công trình trên đường

Trong khu vực tuyến không có các hiện tượng đất trượt, sụt lở, đá lăn, hang động, castơ nên thuận lợi cho việc triển khai tuyến và xây dựng đường sẽ không cần đến các công trình gia

cố phức tạp

Đất xung quanh tuyến không có tình trạng phong hoá, hướng của lớp đất không có uốn nếp, gãy khúc, không có hiện tượng lầy lội và trượt quanh tuyến, không có biến dạng dưới tác dụng xe chạy, đất nền không giảm cường độ, đất này dùng làm đất đắp nền đường rất tốt, không cần lấy ở nơi khác và đất có độ ẩm tương đối ổn định

BẢNG CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT KHU VỰC TUYẾN ĐI QUA

Tên đất nhiên W(%) Độ ẩm tự Dung trọng

γ (T/m 3 )

Lực dính

C (Kg/cm 2 )

Góc ma sát trong ϕ (độ)

2 Vật liệu xây dựng:

Tuyến đi qua địa hình vùng đồi và đồng bằng nên rất sẵn có các vật liệu thiên nhiên Qua khảo sát thực địa thấy có một số núi đá có chất lượng và trữ lượng cao và ở gần nơi xây dựng tuyến đã có một số đơn vị trong tỉnh đang khai thác, nên đá để xây dựng có thể mua các loại đá từ những mỏ đá này nhằm giảm bớt chi phí vận chuyển, góp phần giảm bớt giá thành

công trình

Về đất đắp nền đường: đất trong vùng chủ yếu là á cát, qua phân tích nhận thấy rằng đất có các chỉ tiêu cơ lý cũng như thành phần hạt rất tốt, rất phù hợp để đắp nền đường Chính vì vậy, ta có thể vận chuyển từ nền đào sang nền đắp, vận chuyển từ thùng đấu hoặc vận chuyển từ các mỏ đất gần đó nhưng chủ yếu là lấy đất từ nền đào sang đắp cho nền đắp

3 Kết luận và kiến nghị:

Như vậy, hướng tuyến đi qua gặp một số thuận lợi và khó khăn như:

+ Khó khăn:

Trang 16

- Đi qua những thung lũng, suối cạn, nhiều khe núi, nhìn chung tuyến quanh co và một số

nơi tuyến đi qua vùng trồng cây công nghiệp

- Tuyến đi qua vùng núi nên việc vận chuyển máy móc, nhân lực, gặp nhiều khó khăn đặc biệt vào mùa mưa đường trơn trượt, một số nơi phải mở đường tạm để đưa nhân lực, vật lực vào phục vụ công trình

Trang 17

CHƯƠNG III Xác Định Cấp Hạng Kỹ Thuật

Của Đường Và Qui Mô Công Trình

— { & { –

I CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ:

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-05

- Qui trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79

- Qui trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211 - 06

- Tiêu chuẩn khảo sát thiết kế 22 TCN 27 - 99

II XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ CẤP QUẢN LÝ CỦA ĐƯỜNG:

* Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và các số liệu được giao gồm:

- Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/25000

- Lưu lượng xe chạy 2 chiều tính cho năm tương lai là 2250 xe/ngày đêm

- Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về xe con tính theo công thức:

Ntb năm = ∑a i n i xcqđ/nđ

Trong đó :

Ntb năm: - Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương lai

ai: - Hệ số quy đổi về xe con của từng loại xe khác nhau

ni: - Số lượng từng loại xe khác nhau

Bảng A1: Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu sau khi đưa đường vào khai thác sử dụng

Loại xe

Trọng lượng trục Pi (KN) Số trục

sau Sốbánh của mỗi cụm bánh ở trục sau

Khoảng cách giữa các trục sau

Lượng

xe nixe/ngày đêm

Trục trước

Trục sau

3 Xe tải các loại

Trang 18

1 Lưu lượng xe và thành phần dòng xe:

Lưu lượng xe là một đặc trưng vận tải quan trọng có tính chất quyết định đối với việc xác định tiêu chuẩn của đường

Lưu lượng xe chạy là số phương tiện vận tải đi qua một mặt cắt ngang của đường trong

một đơn vị thời gian

Lưu lượng xe trên tuyến AB : 2250 xe/ngàyđêm

Lưu lượng xe thiết kế là số xe con được qui đổi từ các loại xe khác thông qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tương lai

Loại xe Lượng xe ni xe/ngày

đêm quy đổi(aHệ số i) quy đổi Xe con

- Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:

Ncđgiờ = ( 0.1 ÷ 0.12 ).Ntbnăm = 0.11 x 4025 = 443 (xcqđ/giờ)

2 Cấp thiết kế :

Dựa vào bảng 3 và bảng 4 qui trình quy trình 4054-05 với lưu lượng thiết kế tối thiểu:

3000 xcqđ/nđ < Ntb năm < 6000 xcqđ/nđ

Do đó, ta có cấp hạng đường như sau:

+ Cấp quản lý: III

+ Địa hình: Đồi và đồng bằng

+ Cấp kỹ thuật: 80

+ Tốc độ tính toán: Vtt = 80km/h

III XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT:

1 Các yếu tố của mặt cắt ngang:

Mặt cắt ngang của tuyến có dạng như sau:

Trang 19

Bn: chiều rộng nền đường ; Bm: chiều rộng mặt đường

Bl: chiều rộng lề đường ; im: độ dốc mặt đường

ilgc: độ dốc lề đường gia cố ; ilkgc: độ dốc lề đường không gia cố

a) Xác định số làn xe trên mặt cắt ngang:

Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác định theo công thức : nlx=

lth

cdgio

N Z

N

×trong đó : nlx : số làn xe yêu cầu ,được lấy tròn theo điều 4.2.1 quy trình 4054-05

Ncđgiờ : Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

Ncđgiờ = (0.1 ÷ 0.12)x Ntbnăm

→ lấy Ncđgiờ = 0.11x Ntbnăm = 0.11 x 4025 =443 (xcqđ/giờ)

Nlth : năng lực thông hành tối đa, lấy bằng 1000 xcqđ/h (không có dải phân cách trái chiều và

ô tô chạy chung với xe thô sơ )

Z : hệ số sử dụng năng lực thông hành

Ở đây Vtt=80 km/h nên lấy Z=0.55

Thay số vào, ta có :

nlx=

100055

.0

443

× = 0.81 làn xe Tuy nhiên, theo bảng 6 và điều 4.1.2 quy trình 4054-05 quy định đối với cấp kỹ thuật của đường là cấp III (Vtt=80 km/h) thì số làn xe yêu cầu là 2 làn xe

Vì vậy, ta chọn n lx = 2 làn

b) Tính khả năng thông xe của đường:

Khả năng thông xe của một con đường phụ thuộc vào số làn xe, chiều rộng của mỗi làn, phụ thuộc vào vận tốc của xe và các chướng ngại vật cản trở giao thông, khả năng thông xe ký hiệu là N (xe/nđ hay xe/giờ)

Khả năng thông xe theo lý thuyết của một làn xe được xác định theo công thức :

Lo

V m s

×3600

Lo

V km h

×1000

Trang 20

Trong đó :

N : khả năng thông xe theo lý thuyết

V : vận tốc xe chạy tính toán, V = 80 km/h =22.22 m/s

Lo : khổ động học của xe, được tính toán dựa vào sơ đồ sau :

t : thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe, thường lấy t = 1 s

lk: cự ly an toàn (bằng 5 -10 m tùy chướng ngại vật), lấy lk = 7.5 m

Sh: cự ly hãm xe, được tính như sau :

Sh =

g

V k

Trong đó : K : là hệ số sử dụng phanh , lấy k = 1.2

i : là độ dốc dọc, lấy i = 4 % ( lên dốc )

ϕ :hệ số bám của bánh xe với mặt đường, điều kiện bình thường ϕ = 0.5 Thế các giá trị vào công thức, ta được :

Sh=

(0.5 0.04)

81.92

22.222

Nlt =

62.91

N1 = (262 ÷ 437) x 24 = (6288 ÷ 10488) xe/nđ

Trang 21

Phương pháp tính toán N như trên chỉ là phương pháp gần đúng, còn trong thiết kế đường người ta thường tính : đối với đường có 2 làn xe thì khả năng thông xe thực tế của cả 2 làn chỉ bằng 2/3 tổng số thông xe của mỗi làn

Do đó : Khả năng thông xe thực tế thấp nhất của đường (2 làn xe ) trong một ngày đêm :

N =

3

2 x 6288 = 4192 xe/nđ

Ta thấy khả năng thông xe thực tế của đường là 4192 xe/nđ lớn hơn lưu lượng xe thiết kế là

4025 xcqđ/n Vậy đường đảm bảo khả năng thông xe

c) Tính bề rộng của làn xe và mặt đường xe chạy:

d

Dựa vào hình vẽ ta có :

- Bề rộng làn xe chạy : được tính như sau:

l = a + c + x + y

l : Chiều rộng làn xe chạy ( m )

c : Khoảng cách giữa hai bánh xe ( m )

d : Chiều rộng phủ bì của xe ( m )

a : Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim bánh xe (m)

x : Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim đường (m)

y : Khoảng cách từ bánh xe đến mép phần xe chạy (m)

1 − = 0.34 m Từ công thức kinh nghiệm có:

x1 = y1 = 0.5 + 0.005 × V1 Với xe con ta giả thiết: V1=100 km/h ⇒ x1 = y1 = 0.5+0.005×100 = 1.0 m

Vậy chiều rộng làn xe cần thiết dành cho phần xe con chạy là:

l1 = a1 +c1 + x1 + y1 = 0.34 + 1.12 + 1.0 + 1.0 = 3.46m

- Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim bánh xe của xe tải là a2:

Trang 22

2 − = 0.36 m Từ công thức kinh nghiệm có:

x2 = y2 = 0.5 + 0.005 × V2 Với xe tải ta giả thiết: V1=60 km/h ⇒ x1 = y1 = 0.5+0.005×60 = 0.8 m

Vậy chiều rộng làn xe cần thiết dành cho phần xe tải chạy là:

l2 = a2 +c2 + x2 + y2 = 0.36 + 1.78 + 0.8 + 0.8 = 3.74m

Trường hợp bất lợi nhất là lúc 2 xe chạy ngược chiều nhau vàkhi tính toán ta phải xét tất cả các trường hợp có thể xảy ra vì: xe con tuy có kích thước bé nhưng tốc độ cao, còn xe tải có kích thước lớn nhưng tốc độ thấp

*Trường hợp 1: Xe tải chạy ngược chiều với xe con

Vì đường có 2 làn xe nên chiều rộng của mặt đường trong trường hợp này là:

Bm = l1 + l2 = 3.46 +3,74 = 7.2m Từ đó ta tính được chiều rộng của nền đường :

Bn = 7.2 + 2 x 2.5 = 12.2 m

*Trường hợp 2: Hai xe con chạy ngược chiều nhau

Bm = 2x l1 = 2 x 3.46 = 6.92m Từ đó ta tính được chiều rộng của nền đường :

Bn = 6.92 + 2 x 2.5 = 11.92 m

*Trường hợp 3: Hai xe tải chạy ngược chiều nhau

Bm = 2x l2 = 2 x 3,74 = 7.48m Từ đó ta tính được chiều rộng của nền đường :

Bn = 7.48 + 2 x 2.5 = 12.48 m

Theo bảng 7 điều 4.1.2 quy trình 4054-06 quy định với cấp đường III(vận tốc tính toán = 80

km/ h ) thì có bề rộng tối thiểu các bộ phận trên mặt cắt ngang đường :

Số làn xe tối thiểu dùng cho xe cơ giới 2

Bề rộng phần xe chạy cho cơ giới (m) 7.0 Bề rộng giải phân cách giữa (m) 0

Do đó : Dựa vào quy trình ta chọn : (vì theo điều kiện thực tế thì tuyến của em đi qua vùng đồi và đồng bằng , nhu cầu sử dụng bề rộng các yếu tố của đường chưa thực sự đòi hỏi cao hơn các giá trị tối thiểu trong quy trình , do đó mà ta chọn các giá trị phù hợp để tiết kiệm tiền cho dự án)

Trang 23

Chiều rộng mỗi làn xe : l = 3.5 m

Chiều rộng mặt đường : Bm = 7.0 m

Phần lề đường : Chiều rộng mỗi lề Bl = 2.5m, trong đó : Phần lề có gia cố rộng là b = 2.0 m, phần không gia cố là 0.5 m

Chiều rộng của nền đường :

Bn = 2 x 3.5 + 2 x 2.5 = 12.0m

Bảng tổng hợp các yếu tố kỷ thuật của trắc ngang :

Cấp hạng đường Đơn vị Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị

Số làn xe tối thiểu dùng cho xe

Bề rộng phần xe chạy cho cơ

d) Xác định độ dốc ngang của mặt đường và lề đường:

Độ dốc ngang đường phụ thuộc nhiều vào vật liệu cấu tạo mặt đường và lề đường

Theo bảng 9 điều 4.8 quy trình 4054-05 ta chọn :

- Độ dốc ngang của mặt đường bê tông nhựa là 2%

- Phần lề gia cố có cùng độ dốc với mặt đường là 2%

- Độ dốc ngang của lề không gia cố là 6%

2 Các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ và trên trắc dọc:

a) Chiều dài hãm xe

Khi xử lý các tình huống giao thông trên đường thì người lái xe thường phải căn cứ vào khoảng cách tới các chướng ngại vật để ướt tính cường độ hãm phanh sao cho xe vừa kịp dừng lại trước chúng Khi thiết kế đường phải đảm bảo khoảng cách này cho người lái xe trong mọi trường hợp Do đó, khi xét điều kiện an toàn chạy xe, chiều dài hãm xe có một ý nghiã rất quan trọng

Khi hãm phanh trên các bánh xe, má phanh tác dụng vào vành xe sinh ra mô men hãm

Mh và mô men này sinh ra lực hãm phanh Ph (như hình vẽ)

Sơ đồ phát sinh lực hãm xe :

Trang 24

Ph = Tmax = ϕ GhTrong đó: ϕ - hệ số bám

Gh – trọng lượng hãm, vì tất cả các bánh xe đều bố trí bộ phận hãm phanh nên trọng lượng hãm cũng bằng trọng lượng toàn bộ G của xe

Ngoài lực hãm phanh Ph, khi hãm xe các lực cản khác cũng tham gia vào quá trình hãm, nhưng vì khi hãm xe, xe chạy chậm nên lực cản do không khí Pω là không đáng kể, còn lực cản lăn Pf và lực quán tính Pj được bỏ qua để tăng an toàn Do vậy tổng lực hãm lúc này chỉ gồm lực hãm phanh Ph và lực cản do dốc Pi, nghĩa là:

Ph + Pi = ϕG ± iG = G(ϕ± i) trong đó: i – độ dốc dọc của đường

Gọi V1 và V2 (m/s) là tốc độ của ô tô trước và sau khi hãm phanh Theo nguyên lý bảo toàn năng lượng thì công của tổng lực hãm sinh ra trên chiều dài hãm xe Sh phải bằng động năng tiêu hao do tốc độ ô tô giảm từ V1 xuống V2, tức là:

G(ϕ± i)Sh =

22

2 2 2 1 2

2 2

1 V V

g

G V V

Vì khi hãm xe với cường độ cao, chiều dài hãm xe ngoài thực tế sẽ lớn hơn so với lý thuyết, do đó phải đưa vào công thức trên hệ số sử dụng phanh k Theo thực nghiệm nên lấy k = 1,2 với ô tô con và k = 1,3 – 1,4 với ô tô tải và ô tô buýt Do đó ta có:

g

V V k

2 2 2 1

Nếu tốc độ xe tính bằng km/h thì:

V V k

2 2 2

1 , m Khi hãm xe, nếu xe dừng lại hẳn thì V2 = 0, do đó:

( i)

254

k.VS

2 h

±

=

Trang 25

Trong đó : V1 : vận tốc trước lúc hãm phanh, V1 = 80 km/h

V2 : vận tốc sau lúc hãm phanh, V2 = 0

k : hệ số sử dụng phanh, k =1.2-1.4, lấy k = 1.2

ϕ : hệ số bám của xe với mặt đường, tra bảng xét cho điều kiện xe chạy bình thường, đường khô ráo : ϕ = 0.5

i : là độ dốc dọc của đường, chọn i = 4 % khi xe đang xuống dốc

Suy ra : 65.8

)04.05.0(254

802

Khi tính toán So, để phù hợp với điều kiện xe chạy thực tế trên đường người ta chia ra các trường hợp sau đây :

- Sơ đồ tầm nhìn một chiều : Hãm xe dừng lại trước chướng ngại vật trên cùng một làn với một khoảng cách an toàn nào đó

- Sơ đồ tầm nhìn hai chiều : Hai xe ngược chiều trên cùng một làn phải dừng lại kịp thời cách nhau một đoạn an toàn

- Sơ đồ tầm nhìn tránh xe : Hai xe ngược chiều trên cùng một làn xe chạy sai phải kịp thời trở về làn xe của mình một cách an toàn

- Sơ đồ tầm nhìn vượt xe : tính toán khoảng cách sao cho xe 1 có thể vượt xe

2 và trở về làn cũ của mình an toàn trước khi gặp xe 3 đang chạy ngược lại

Các trường hợp trên là những trường hợp thường hay xảy ra tương ứng với các cấp hạng đường Ở đây , với cấp hạng kỹ thuật là cấp 60 ta chọn xét theo hai trường hợp đầu Tầm nhìn được tính toán trong điều kiện bình thường : hệ số bám ϕ =0.5, độ dốc dọc của đường id = 2 %

- Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 1:

Cự ly tầm nhìn một chiều (chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật):

Ô tô chuyển động trên làn xe của mình và phát hiện chướng ngại vật tĩnh trên cùng làn xe Yêu cầu đặt ra là người lái xe phải kịp thời hãm phanh để dừng lại trước chướng ngại vật một khoảng an toàn nào đó

Trang 26

lk : chiều đoạn dự trữ an toàn lk = ( 5 -> 10 ) m

Sh : Quãng đường ôtô đi được trong quá trình hãm xe được xác định:

Sh =

)(245

2

i

V k

±

×

ϕ

Với : k : Hệ số sử dụng phanh trung bình dùng k = 1.2

V : Vận tốc thiết kế của xe V = 80 km/h

Do đó : S1 = l k

i

V k V

+

±

×

×+

)(2546.3

2

ϕ

)04.05.0(254

802.16

.3

=

Theo bảng 10 trang 13 4054-05 quy định với Vtt = 80 km/h thì chiều dài tầm nhìn trước

chướng ngại vật cố định là 100 m Do đó, chọn S 1 = 100 m

- Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 2:

Cự ly tầm nhìn hai chiều :

Hai ô tô chạy cùng chiều trên một làn xe ,để hai xe kịp phát hiện ra nhau và để xe chạy

sai làn kịp thời trở về làn xe của mình thì cần phải có một khoảng cách nào đó Khoảng cách đó gọi là tầm nhìn 2 chiều

Sơ đồ tính toán tầm nhìn hai chiều:

Trang 27

l k

S 2

Chiều dài tầm nhìn hai chiều được xác định:

5.0802.18.1

80)

(1278

2 2

2

=+

−

×

×+

=+

ϕ

Quy trình quy định(bảng 10 trang 13, 4054-05) với Vtt = 80 km/h thì chiều dài tầm nhìn thấy

xe ngược chiều là 200 m Do đó, chọn S2 = 200 m

- Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 3:

Cự ly tầm nhìn tránh nhau :

Theo sơ đồ này, hai xe chạy ngược chiều nhau trên cùng một làn xe, xe chạy trái làn phải kịp lái về làn xe của mình để tránh xe kia một cách an toàn và không giảm tốc độ

Sơ đồ tính toán tầm nhìn tránh nhau ::

Theo hình vẽ ta có: S3 = l1 + l2 + l3, m

Trong đó:

l1 - chiều dài xe 1 chạy được trong thời gian người lái xe phản ứng tâm lý, lập luận tương tự như trên ta có: l1 = V1, m

V1 – vận tốc của xe 1, m/s;

l2 - chiều dài xe 1 chạy được trong thời gian lái tránh xe 2, theo hình vẽ, xét tam giác vuông nội tiếp trong nửa vòng tròn bán kính r, ta có:

ar4

aar2

a2r2

a2

Trang 28

trong đó:

a – khoảng cách giữa trục các làn xe; a =3.5m

r – bán kính tối thiểu xe có thể lái ngoặt được, m; theo bảng 20 4054-05 thì ta có r = 20m từ đó ta có: l2 =2 ar, m

l3 – đoạn đường xe 2 đi được trong thời gian xe 1 lái tránh, ta có:

2 3 1

2

V

lV

l

arV

V2lV

Vl

1

2 2 1

1

2 1

3 = + + , m Nếu 2 xe chạy cùng tốc độ V1 = V2 = V, km/h thì:

m

,ar43,6

Quy trình không quy định giá trị của S3 , nên ta lấy S3 = 65 m

-Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 4:

Theo sơ đồ này, xe 1 vượt xe 2 và kịp tránh xe 3 chạy ngược chiều một cách an toàn

Sơ đồ tính toán tầm nhìn vượt xe:

2

2 1 2 1

2 1

V

SSlV

ll

Do đó: ( ),m

VV

SSVVll

2 1

2 1 1 2 1

2 −

−+

=

Trang 29

V1 và V2 là tốc độ của xe 1 và xe 2, m/s.Ta giả sử cả hai xe đang chạy với vận tốc là như sau : V1 = 80km/h , V2 = 70km/h , S1 = 66

)04.05.0(254

802

702

50668022.70

2 1

V

lV

2ll

1

3

3 l 2lV

c) Bán kính đường cong nằm :

Bán kính đường cong nằm được xác định theo công thức:

R =

)(

2

in g

V

±

Với : R: Bán kính đường cong nằm( m ) ; V : Vận tốc thiết kế ( m/s )

g: Gia tốc trọng trường(m/s2), g=9.81m/s2 ; in : Độ dốc ngang của mặt đường

(+) : Dùng cho trường hợp có siêu cao; (-) : Dùng cho trường hợp không có siêu cao

µ : Hệ số lực đẩy ngang

Để xác định lực đẩy ngang µ phải dựa vào các điều kiện sau:

Ø Điều kiện ổn định chống lật của xe :

µ =0.6 : lấy theo trị số an toàn nhỏ nhất

Ø Điều kiện ổn định chống trượt ngang :

µ =0.12 : lấy trong điều bất lợi nhất : mặt đường có bùn bẩn

Ø Điều kiện về êm thuận và tiện nghi đối với hành khách :

µ≤ 0.1 : khó nhận biết xe vào đường cong

µ ≤ 0.15 : bắt đầu cảm nhận xe đã vào đường cong

µ = 0.2 : cảm thấy có đường cong rõ rệt và hơi khó chịu

µ = 0.3 : cảm thấy rất nguy hiểm, xe như muốn lật đổ

Ø Điều kiện tiết kiệm nhiên liệu và săm lốp : nghiên cứu cho thấy :

µ = 0.1 : hệ số lực đẩy ngang hạn chế, để săm lốp và nhiên liệu không tăng lên nhiều

Quy trình 4054-05 quy định lấy : µ = 0.15 khi có bố trí siêu cao

µ = 0.08 khi không bố trí siêu cao

Và bán kính đường cong nằm R được xác định như sau:

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi có bố trí siêu cao in = iscmax=8 %

Rmin=

)08.015.0(127

802+

×

=219 m

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất thông thường với in = iscmax=4 %

Trang 30

Rmin=

)04.015.0(127

802+

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất, ứng với siêu cao 8% là Rmin=250 m

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất thông thường, ứng với siêu cao 4% là Rmin=400 m

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi không bố trí siêu cao là Rmin= 2500 m

d) Tính toán siêu cao :

Để giảm bớt lực ly tâm, đảm bảo cho xe chạy được an toàn ổn định khi từ đường thẳng vào trong đường cong nhất là các đường cong có bán kính nhỏ thì ta cần phải bố trí siêu cao, tức là nâng mặt đường ở làn bên ngoài lên cùng độ dốc với làn bên trong

Khi đó, mặt đường chỉ còn một mái chứ không phải hai mái như trong đường thẳng Độ dốc của đường lúc này gọi là độ dốc siêu cao

- Độ dốc siêu cao : Được xác định theo công thức :

V : vận tốc tính toán, V = 80 km/h ; R : bán kính đường cong nằm

µ : hệ số lực đẩy ngang tính toán thường lấy µ = 0.08 –> 0.1, tối đa là 0.15 Từ công thức trên cho thấy isc phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm R, hệ số lực đẩy ngang µ Thế các giá trị khác nhau của R vào công thức trên ta có thể tính được isc tương ứng Tuy nhiên trị số isc thông thường không tính toán cụ thể mà kiến nghị dùng theo TCVN 4054-05 quy định với Vtt = 80 Km/h thì độ dốc siêu cao ứng với từng bán kính đường cong cụ thể như sau:

R(m) 250÷270 275÷300 300÷350 350÷425 425÷500 500÷650 650÷2500 ≥2500

- Bố trí siêu cao :

Thông thường chiều dài đoạn nối siêu cao bố trí bằng chiều dài đường cong chuyển tiếp

Trang 31

Trên đoạn nối siêu cao mặt cắt ngang hai mái được chuyển thành mặt cắt ngang có độ dốc siêu cao, trước khi nâng cần phải nâng các bộ phận bên ngoài phần xe chạy

Phương pháp chuyển tiếp dần từ trắc ngang hai mái sang trắc ngang một mái

Chuyển từ mặt cắt ngang hai mái (ngoài đường thẳng) sang mặt cắt ngang một mái (trong đoạn đường cong tròn) nói chung được thực hiện dần trên đoạn đường cong chuyển tiếp LCT Trong trường hợp không có đường cong chuyển tiếp thì thực hiện trên đoạn nối siêu cao LSC

Trình tự chuyển tiếp từ mặt cắt ngang hai mái sang mặt cắt ngang một mái được thực hiện như hình 3.3 và theo trình tự sau:

Trên đoạn thẳng dài 10m trước khi vào đường cong chuyển tiếp (hoặc đoạn nối siêu cao), chuyển dần độ dốc ngang lề đường phía lưng đường cong cho bằng độ dốc ngang mặt đường

Lấy tim phần xe chạy làm tâm, quay nửa phần xe chạy phía lưng đường cong cho đến khi đạt được mặt cắt ngang một mái có độ nghiên bằng độ dốc ngang mặt đường

Lấy mép trong phần xe chạy (khi chưa mở rộng) làm tâm, quay cả mặt đường cho tới khi trắc ngang đường có độ nghiên bằng độ dốc siêu cao quy định

2 4 5 3 1

1 3 5 4 2 2' 1,2

Trang 32

Cụ thể là lề đường sẽ được nâng lên với độ dốc bằng độ dốc của phần xe chạy (ở phía lưng đường cong, cách vị trí nâng siêu cao 10 m) sau đó thực hiện nâng siêu cao bằng cách :

- Quay quanh mép trong của phần xe chạy, hoặc

- Quay quanh tim đường Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng, tuỳ trường hợp cụ thể mà ta chọn để áp dụng

Sơ đồ bố trí siêu cao trong trường hợp có đường cong chuyển tiếp như sau :

Đường cong tròn

Trang 33

Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định theo công thức:

B : chiều rộng phần xe chạy tính toán (m) : B = 7.0 m

∆ : độ mở rộng của phần xe chạy ( m )

isc : độ dốc siêu cao (%)

ip : độ dốc phụ thêm ở mép ngoài mặt đường khi nâng siêu cao ( % ), lấy theo quy trình với Vtt = 80 km/h : ip = 0.5 %

Tính cho trường hợp : R = Rmin = 400 m, tương ứng với isc = 4 %, ( theo bảng 12 trang , điều 5.4.1 quy trình 4054-05 thì ta có thể không cần bố trí độ mở rộng trong đường cong, khi đó :

Lnsc= 4%

%5.0

0

7+ × = 56 m Vậy : theo tính toán ta được Lnsc = 56m

Theo quy trình 4054-05 : Lnsc không được nhỏ hơn chiều dài đường cong chuyển tiếp Do đó,

ta sẽ so sánh và chọn Lnsc sau khi tính được Lct

e) Tính độ mở rộng mặt đường trong đường cong :

Khi xe chạy trong đường cong bằng có bán kính R nào đó thì đầu xe ở phía ngoài có bán kính lớn nhất còn thùng xe ở phía trong có bán kính nhỏ nhất

Vì vậy, xe chạy trong đường cong cần phải choán thêm một phần bề rộng của mặt đường, nhất làø khi xe đi vào đường cong có bán kính nhỏ hoặc cấu tạo hình học của xe lớn

Do đó, để đảm bảo an toàn xe chạy trong đường cong thì cần thiết phải mở rộng thêm mặt đường

Trị số độ mở rộng mặt đường phải đảm bảo khoảng cách giữa hai ô tô và giữa ôtô với mép mặt đường như trên đường thẳng

Cụ thể ta xét sơ đồ sau :

Sơ đồ mở rộng mặt đường trong đường cong :

Trang 34

- Công thức tính độ mở rộng của đường một làn xe :

e =

R

V R

L +0.05×2

L 2 + 0.1×

Với: L: chiều dài từ trục sau xe đến đầu mũi xe trước, tra trong quy trình với xe tải thì L=

8 m

V : vận tốc xe chạy thiết kế V = 80 km/h

R : bán kính đường cong nằm

Tính độ mở rộng phần xe chạy 2 làn xe trong đường cong có bán kính nhỏ nhất thông thường

R = 400 m và bán kính tối thiểu Rmin = 250 m là :

ER = 0.56

400

801.0400

Vậy theo quy trình thì R≤ 250m thì buộc bố trí độ mở rộng là : ∆ = 0.6m

f) Tính toán đường cong chuyển tiếp :

Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong phải chịu các thay đổi:

- Bán kính giảm từ R = + ∞ > R

- Lực ly tâm từ chổ bằng không đến đạt giá trị : Flt =

R g

V G

×

× 2

- Góc hợp giữa trục bánh xe trước và trục xe từ 0 > α trên đường cong

Những biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách Vì vậy để đảm bảo có sự chuyển biến điều hòa về lực li tâm, về góc ngoặc và về cảm giác của người

đi xe cần phải làm đường cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong tròn

Ngoài những tác động cơ học trên, khi làm đường cong chuyển tiếp còn có tác dụng làm cho tuyến hài hòa hơn, tầm nhìn đảm bảo hơn, mức độ tiện nghi và an toàn tăng lên rõ rệt

Trang 35

Điều 5.5.4 và điều 5.6.2 TCVN 4054-05 quy định chiều dài đường cong chuyển tiếp Lct và chiều dài các đoạn nối siêu cao không được nhỏ hơn qui định trong bảng 14 (L không nhỏ hơn 70m)

Chiều dài đường cong chuyển tiếp được xác định theo công thức sau :

Lct =

R

V tt

5.23

3

Với: Vtt : vận tốc tính toán thiết kế tuyến Vtt = 80 km/h

R : bán kính đường cong nằm ( m )

I : độ tăng gia tốc ly tâm, tra theo quy trình i = 0.5 %

Ta thấy : Lct phụ thuộc vào bán kính R Ở đây lấy trong điều kiện bán kính nhỏ nhất thông thường để tính toán RMin = 400 m

Vậy: Lct=

4005.23

803

× = 54.5 m Căn cứ vào các kết quả tính toán được và các qui định trong qui trình ở trên ta chọn Lct phụ thuộc Lnsc như sau : L ct = Lnsc = 70 m

g) Nối tiếp đường cong trên bình đồ :

- Hai đường cong cùng chiều :

- Có thể nối trực tiếp hai đường cong không có siêu cao với nhau

- Khi hai đường cong có siêu cao thì giữa chúng bố trí đoạn chêm m đủ dài để bố trí hai nửa đường cong chuyển tiếp, hoặc hai nửa đoạn nối siêu cao m ≥

Trang 36

O2 L2/2

- Hai đường cong ngược chiều :

- Trường hợp không có siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau

- Nếu hai đường cong có bố trí siêu cao thì chiều dài đoạn chêm m phải đủ để bố trí hai đường cong chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao m ≥

h) Xác định tầm nhìn trên đường cong nằm :

Khi xe chạy vào đường cong nằm, nhất là đường cong có bán kính nhỏ, nhiều trường hợp có chướng ngại vật nằm phía bụng đường cong gây cản trở cho tầm nhìn như mái ta luy, cây cối trên đường Tầm nhìn trong đường cong được kiểm tra đối với xe chạy trong làn phía bụng đường cong, với giả thiết mắt người lái xe cách mép đường 1.5m và ở độ cao cách mặt đường 1.2m

Gọi Zo là khoảng cách từ mắt người lái xe đến chướng ngại vật, Z là khoảng cách từ

mắt người lái xe đến ranh giới chướng ngại vật cần phá bỏ

Trang 37

Sơ đồ tính toán tầm nhìn trên đường cong nằm :

Z Zo

S

Phạm vi giải tỏa

B A

Cóù hai phương pháp xác định phạm vi phá bỏ của chướng ngại vật:

- Phương pháp đồ giải :

- Trên quỹ đạo xe chạy xác định điểm đầu và điểm cuối của những đường cong có chiều dài dây cung bằng cự ly tầm nhìn (lấy tầm nhìn hai chiều, S2 =150m ) Nối chúng lại bằng những đường thẳng gọi là các tia nhìn vẽ đường bao các tia nhìn xác định được phạm vi dỡ bỏ

- Sơ đồ xác định phạm vi dỡ bỏ theo phương pháp đồ giải

S 2

Đ ư ơ øn g b a o c a ùc t i a n h ì n

Q u y õ đ a ïo m a ét n g ư ơ øi l a ùi

- Phương pháp giải tích : (ta dùng phương pháp này) Xảy ra hai trường hợp :

- Chiều dài tầm nhìn S nhỏ hơn cung đường tròn K ( s < k ) :

2 1

Trang 38

β/2

S z

β

- Chiều dài tầm nhìn S lớn hơn chiều dài đường cong K : Z = Z1 + Z2

Với: Z1 = )

21

Cos

R − ; Z2 =

2)

(2

Sin K

Z1

α

K

Trong đó:

α : góc ngoặt của đường cong tròn, ở đây ta chọn α = 450

R: Bán kính đường cong, lấy R = 500 m

S : chiều dài tầm nhìn xe chạy lấy theo sơ đồ 2 nên S = 200 m

Từ hình vẽ ta có:

180

50014.345180

200180180

Vậy phạm vi xóa bỏ chướng ngại vật là :

2

92.22cos1(500)21

(

0 1

1 −Cos α = × − =

Để thuận tiện cho công tác tính toán và thi công ta chọn : Z = 10 m

3 Các yếu tố kỹ thuật trên trắc dọc:

a) Độ dốc dọc:

- Xác định độ dốc dọc theo điều kiện chuyển động

Trang 39

Độ dốc dọc có ảnh hưởng rất lớn tới giá thành xây dựng, giá thành vận doanh, mức độ an toàn chạy xe Việc xác định độ dốc dọc của đường còn phải thỏa mãn các điều kiện sau:

-Sức kéo của ôtô phải lớn hơn các lực cản trên đường

-Sức kéo của ôtô phải nhỏ hơn lực bám của bánh xe chủ động để xe chạy trên đường không

bị trơn trượt

Độ dốc dọc được xác định theo công thức:

i = D – f Trong đó :

D: là đặc tính động lực của xe, tra biểu đồ đặc tính động lực của xe trục 10T ta được: D=0.08

f : là hệ số ma sát lăn của mặt đường, f=0.01÷ 0.02 → chọn f=0.02

Do đó : i = 0.08 – 0.02 = 0.06 = 6%

Theo TCVN 4054 – 05 đối với cấp đường 80 thì imax = 5%

Kiến nghị chọn imax = 5%

- Kiểm toán độ dốc dọc theo điều kiện bám:

Độ dốc dọc phải thỏa mãn bất đẳng thức sau:

ib > idmaxTrong đó :

ib: độ dốc dọc tính theo điều kiện bám ib = Db – f

Db: đặc tính động lực tính theo lực bám của mỗi loại đường

Db được tính theo công thức sau:

G

P G

b

−

= .ϕTrong đó:

Gb: trọng lượng tác dụng lên bánh xe chủ động

G: trọng lượng xe chất đầy hàng

ϕ : hệ số bám của xe với mặt đường, phụ thuộc vào độ cứng của lốp xe và tốc độ xe chạy

Để xe chạy được trong mọi điều kiện ta chọn điều kiện mặt đường ẩm ướt, bất lợi cho xe : ϕ

k × ×

F : diện tích hình chiếu của xe lên mặt phẳng vuông góc với hướng xe chạy

B : chiều rộng xe B = 2.5 m ; H : chiều cao xe H = 4 m

K : hệ số cản của không khí k = 0.07 ; V : vận tốc thiết kế V = 80 km/h

G : trọng lượng của toàn bộ xe, với xe trục 10 T

G = ×

3

4 10 = 13.333 T = 13333 kg

Trang 40

Vậy: Pw = 275

13

8045.28.007

ib = D – f = 0.189 - 0.01

⇒ ib = 0.179 = 17.9 %

So sánh với idmax = 5%, ta thấy : ib > idmax ⇒ xe đảm bảo điều kiện bám

b) Tính chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong nằm :

Trong đường cong nằm nhất là những đường cong có bán kính nhỏ phải làm siêu cao Vì vậy trong trường hợp này độ dốc dọc trong đường cong nằm sẽ bị nâng cao hơn bình thường Nếu trong đường cong nằm có siêu cao trùng với đoạn tuyến có độ dốc dọc lớn thì độ dốc dọc ở đoạn này sẽ vượt qua giới hạn cho phép Cho nên cần phải tính toán chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong nằm

Trên đường cong có độ dốc thì độ dốc lớn nhất không phải độ dốc theo tim đường mà là độ dốc chéo có : ich = 2 2

sc

i +

id : độ dốc dọc theo tim đường

isc : độ dốc siêu cao của đường cong

Nếu ta lấy ich = imax :độ dốc giới hạn của cấp đường ( imax = 5 % ) , thì độ dốc dọc lúc này được tính như sau :

Định dạng
Số trang	249
Dung lượng	1,89 MB