SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 16 Bảng tổng hợp các yếu tố kỷ thuật của trắc ngang : d Xác định độ dốc ngang của mặt đường và lề đường: Độ dốc ngang đường
Trang 1SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 1
PHẦN I
— { & { –
LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ
Trang 2SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 2
- Kết quả dự án về mật độ xe cho tuyến đường A - B đến năm 2015 đạt lưu lượng
xe thiết kế N = 2520 xe/ngày đêm
- 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 hĩa, các nguồn cung cấp vật liệu xây dựng trong vùng
III MỤC TIÊU CỦA DỰ ÁN :
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 hố, xã hội, an ninh, quốc phịng của địa phương Tạo điều kiện dễ dàng cho việc giao lưu hàng hố và hành khách trong vùng nhằm rút ngắn khoảng cách giữa đồng bằng với miền núi, giữa thành thị với nơng thơn 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 gĩc 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 thơng khu vực
Trang 3SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 3
CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC
Tuyến men theo triền đồi xung quanh chủ yếu rừng cây nhỏ và đồi cỏ ở khu vực gần sơng, dân cư sống thưa thớt nên ảnh hưởng rất ít trong việc đền bù giải tỏa cho việc triển khai dự án sau này
chuyển ngắn
Các loại vật liệu khác như: Cây, gỗ, tre nứa … dùng làm lán trại, cốt pha và các cơng trình phụ khác cũng sẳn cĩ rất thuận lợi cho việc tổ chức và triển khai thực hiện việc xây dựng tuyến đường
Các vật liệu cịn 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 cĩ 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 nĩng, mưa nhiều, nhiệt độ cao nhất vào tháng
7 khoảng 32.10C, nhiet độ thấp nhất vào tháng 12 khoảng 18.90C
b) Mưa:
Trang 4SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 4
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
Ở khu vực này chỉ cĩ nước mặt khơng cĩ nước ngầm
Theo số liệu nhiều năm quan trắc ta cĩ các bảng và đồ thị các yếu tố khí hậu thủy văn như sau:
BẢNG THỐNG KÊ HƯỚNG GIĨ - NGÀY GIĨ - TẦN SUẤT
Hướng Giĩ Ngày Giĩ Tần Suất Hướng Giĩ Ngày Giĩ Tần Suất
Trang 5SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 5
BIỂU ĐỒ HOA GIĨ
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 ẩm Độ
Lượng bốc hơi
Lượng mưa
Số ngày mưa
Trang 6SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 6
BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ
T C
BIỂU ĐỒ ĐỘ ẨM
w %
Trang 7SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 7
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 8SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 8
III ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, VẬT LIỆU XÂY DỰNG :
1 Địa chất cơng trình:
Cơng tác điều tra địa chất được tiến hành dọc tuyến Và cách trục mỗi bên 50m Việc thăm dị địa chất này được tiến hành bằng cách khoan hay đào hố thăm dị Nếu dùng hố thăm dị thì cĩ chiều sâu 1.5 - 2.0 m, kích thước mặt bằng 0.8 - 1.7m và các hố thăm dị 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 cĩ thể khai thác đá phục vụ cho việc xây dựng nền, mặt
và các cơng trình trên đường
Trong khu vực tuyến khơng cĩ 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 khơng cần đến các
cơng trình gia cố phức tạp
Đất xung quanh tuyến khơng cĩ tình trạng phong hố, hướng của lớp đất khơng cĩ uốn nếp, gãy khúc, khơng cĩ hiện tượng lầy lội và trượt quanh tuyến, khơng cĩ biến dạng dưới tác dụng xe chạy, đất nền khơng giảm cường độ, đất này dùng làm đất đắp nền đường rất tốt, khơng cần lấy ở nơi khác và đất cĩ độ ẩm tương đối ổn định
BẢNG CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT KHU VỰC TUYẾN ĐI QUA
thành cơng trình
Về đất đắp nền đường: đất trong vùng chủ yếu là á cát, qua phân tích nhận thấy rằng đất cĩ các chỉ tiêu cơ lý cũng như thành phần hạt rất tốt, rất phù hợp để đắp nền đường Chính vì vậy, ta cĩ thể vận chuyển từ nền đào sang nền đắp, vận chuyển từ thùng đấu hoặc vận chuyển từ các mỏ đất gần đĩ nhưng chủ yếu là lấy đất từ nền đào sang đắp cho nền đắp
- Về vật liệu xây dựng, tận dụng tối đa các vật liệu sẵn cĩ, đất đá trong vùng đảm bảo
về chất lượng cũng như trữ lượng Ximăng, sắt thép, và các vật liệu khác phục vụ cho cơng trình cĩ thể vận chuyển từ nơi khác đến nhưng cự ly khơng xa lắm
+ Khĩ khăn:
Trang 9SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 9
- 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 cơng nghiệp
- Tuyến đi qua vùng núi nên việc vận chuyển máy mĩc, nhân lực, gặp nhiều khĩ 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 cơng trình
Trang 10
SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 10
CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KĨ THUẬT CỦA ĐƯỜNG
VÀ QUI MƠ CƠNG TRÌNH
— { & { –
I CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ:
- Tiêu chuẩn thiet kế đường ơtơ 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 2520 xe/ngày đêm
- Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về xe con tính theo cơng thức:
Ntb năm = ∑a i n i xcqđ/nđ
Trong đĩ :
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 thơng 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
1 Lưu lượng xe và thành phần dịng xe:
Lưu lượng xe là một đặc trưng vận tải quan trọng cĩ 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
Trang 11SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 11
Lưu lượng xe trên tuyến AB : 2520 xe/ngàyđêm
Lưu lượng xe thiết kế là số xe con được qui đổi từ các loại xe khác thơng qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tương lai
xe/ngày đêm
Hệ số quy đổi(ai)
Xe con quy đổi
- Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:
Ncđgiờ = ( 0.1 ÷ 0.12 ).Ntbnăm = 0.11 x 4390 = 483 (xcqđ/giờ)
III XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT:
1 Các yếu tố của mặt cắt ngang:
Mặt cắt ngang của tuyến cĩ dạng như sau:
Trang 12SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 12
Trong đĩ:
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 khơng gia cố
N
×trong đĩ : nlx : số làn xe yêu cầu ,được lấy trịn 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 4390 =483 (xcqđ/giờ)
Nlth : năng lực thơng hành tối đa, lấy bằng 1000 xcqđ/h (khơng cĩ dải phân cách trái chiều và ơ tơ chạy chung với xe thơ sơ )
483
× = 0.88 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 thơng xe của đường:
Khả năng thơng 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 thơng, khả năng thơng xe ký hiệu là N (xe/nđ hay xe/giờ)
Khả năng thơng xe theo lý thuyết của một làn xe được xác định theo cơng thức :
Trang 13SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 13
t : thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe, thường lấy t = 1 s
lk: cự ly an tồn (bằng 5 -10 m tùy chướng ngại vật), lấy lk = 7.5 m
Sh: cự ly hãm xe, được tính như sau :
Sh =
( i)
g
V k
22.222
Nlt =
62.91
N1 = (262 ÷ 437) x 24 = (6288 ÷ 10488) xe/nđ
c) Tính bề rộng của làn xe và mặt đường xe chạy:
Trang 14SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 14
a : Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim bánh xe (m)
x : Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim đường (m)
= 0.34 m
Từ cơng thức kinh nghiệm cĩ:
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:
= 0.36 m
Từ cơng thức kinh nghiệm cĩ:
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 tốn ta phải xét tất
cả các trường hợp cĩ thể xảy ra vì: xe con tuy cĩ kích thước bé nhưng tốc độ cao, cịn xe tải
cĩ kích thước lớn nhưng tốc độ thấp
*Trường hợp 1: Xe tải chạy ngược chiều với xe con
Trang 15SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 15
Vì đường cĩ 2 làn xe nên chiều rộng của mặt đường trong trường hợp này là:
Bm = l1 + l2 = 3.46 +3,74 = 7.2m
Từ đĩ 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
Vì đường cĩ 2 làn xe nên chiều rộng của mặt đường trong trường hợp này là:
Bm = 2x l1 = 2 x 3.46 = 6.92m
Từ đĩ 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
Vì đường cĩ 2 làn xe nên chiều rộng của mặt đường trong trường hợp này là:
Bm = 2x l2 = 2 x 3,74 = 7.48m
Từ đĩ 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 tốn =
80 km/ h ) thì cĩ 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
Trang 16SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 16
Bảng tổng hợp các yếu tố kỷ thuật của trắc ngang :
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 đieu 4.8 quy trình 4054-05 ta chọn :
- Độ dốc ngang của mặt đường bê tơng nhựa là 2%
- Phần lề gia cố cĩ cùng độ dốc với mặt đường là 2%
- Độ dốc ngang của lề khơng 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 thơng 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 đĩ, khi xét điều kiện an tồn chạy xe, chiều dài hãm xe cĩ một
Trang 17SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 17
Lực hãm phanh Ph chỉ cĩ tác dụng khi cĩ đủ sức bám giữa lốp xe với mặt đường, nếu khơng thì xe vẫn trượt trên mặt đường mặc dù bánh xe khơng quay nữa Vì vậy lực hãm cĩ ích lớn nhất chỉ cĩ thể bằng lực bám lớn nhất, nghĩa là:
Ph = Tmax = ϕ GhTrong đĩ: 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 tồn bộ G của xe
Ngồi 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 khơng khí Pω là khơng đáng kể, cịn lực cản lăn Pf và lực quán tính Pj được bỏ qua để tăng an tồn 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 đĩ: i – độ dốc dọc của đường
Gọi V1 và V2 (m/s) là tốc độ của ơ tơ trước và sau khi hãm phanh Theo nguyên lý bảo tồn năng lượng thì cơng của tổng lực hãm sinh ra trên chiều dài hãm xe Sh phải bằng động năng tiêu hao do tốc độ ơ tơ giảm từ V1 xuống V2, tức là:
G(ϕ± i)Sh =
22
2 2 2 1 2
2 2
g
G V V
Vì khi hãm xe với cường độ cao, chiều dài hãm xe ngồi thực tế sẽ lớn hơn so với lý thuyết, do đĩ phải đưa vào cơng thức trên hệ số sử dụng phanh k Theo thực nghiệm nên lấy
k = 1,2 với ơ tơ con và k = 1,3 – 1,4 với ơ tơ tải và ơ tơ buýt Do đĩ ta cĩ:
( i)
g
V V k
2 2 2 1Nếu tốc độ xe tính bằng km/h thì:
( i)
V V k
2 2 2
2 h
802
Trang 18SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 18
Khi tính tốn 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 tồn nào đĩ
- Sơ đồ tầm nhìn hai chiều : Hai xe ngược chiều trên cùng một làn phải dừng lại kịp thời cách nhau một đoạn an tồn
- 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 tồn
- Sơ đồ tầm nhìn vượt xe : tính tốn khoảng cách sao cho xe 1 cĩ thể vượt xe 2 và trở về làn cũ của mình an tồn 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 80 ta chọn xét theo hai trường hợp đầu
Tầm nhìn được tính tốn 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):
Ơ tơ 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 tồn nào đĩ
Trang 19SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 19
l1 = V × t , ( t = 1s ) -> l1 = V ( m )
lk : chiều đoạn dự trữ an tồn lk = ( 5 -> 10 ) m
Sh : Quãng đường ơtơ đi được trong quá trình hãm xe được xác định:
Sh =
)(245
2
i
V k
+
±
×
×+
)(2546.3
2
ϕ
)04.05.0(254
802.16
.3
Hai ơ tơ 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 cĩ một khoảng cách nào đĩ Khoảng cách đĩ gọi là tầm nhìn 2 chiều
Sơ đồ tính tốn tầm nhìn hai chiều:
Chiều dài tầm nhìn hai chiều được xác định:
5.0802.18.1
80)
(1278
2 2
2
2
=+
−
×
×
×+
=+
Trang 20SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 20
aar2
a2r2
a2
a – khoảng cách giữa trục các làn xe; a =3.5m
r – bán kính tối thiểu xe cĩ thể lái ngoặt được, m; theo bảng 20 4054-05 thì ta cĩ r = 20m
từ đĩ ta cĩ: l2 =2 ar, m
l3 – đoạn đường xe 2 đi được trong thời gian xe 1 lái tránh, ta cĩ:
2 3 1
2
V
lV
l
arV
V2lV
Vl
1
2 2 1
1
2 1
Nếu 2 xe chạy cùng tốc độ V1 = V2 = V, km/h thì:
m
,ar43,6
Quy trình khơng quy định giá trị của S3 , nên ta lấy S3 = 65 m
-Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 4:
Trang 21SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 21
Theo sơ đồ này, xe 1 vượt xe 2 và kịp tránh xe 3 chạy ngược chiều một cách an tồn
Sơ đồ tính tốn tầm nhìn vượt xe:
xe 2 phải chạy chậm hơn xe 1) Như vậy thời gian xe 1 chạy đến 0 – 0 phải bằng thời gian
xe 2 chạy đến 0 – 0 và ta cĩ:
2
2 1 2 1
2 1
V
SSlV
ll
Do đĩ: ( ),m
VV
SSVVll
2 1
2 1 1 2 1
−+
=
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
80
50668022.70
=
−
−+
m
l3 – chiều dài xe 3 chạy được trong thời gian xe 1 vượt xe 2, với vận tốc giả định của
xe 3 là : V3 = 60km/h ta cĩ:
3 3 1
2 1
V
lV
2ll
Thay các giá trị l1, l2, l3 vào cơng thức trên, cuối cùng ta cĩ cơng thức xác định chiều dài tầm nhìn S4
S4 = 22+282+440 = 744m , theo quy định của quy trình thì : S4 = 550m Vậy : chọn S4 = 774 m
c) Bán kính đường cong nằm :
Bán kính đường cong nằm được xác định theo cơng thức:
Trang 22SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 22
R =
)(
2
in g
V
±
× µ
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 cĩ siêu cao; (-) : Dùng cho trường hợp khơng cĩ 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 tồn nhỏ nhất
Ø Điều kiện ổn định chống trượt ngang :
µ =0.12 : lấy trong điều bất lợi nhất : mặt đường cĩ bùn bẩn
Ø Điều kiện về êm thuận và tiện nghi đối với hành khách :
µ≤ 0.1 : khĩ nhận biết xe vào đường cong
µ ≤ 0.15 : bắt đầu cảm nhận xe đã vào đường cong
µ = 0.2 : cảm thấy cĩ đường cong rõ rệt và hơi khĩ 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 khơng tăng lên nhiều
Quy trình 4054-05 quy định lấy :µ= 0.15 khi cĩ bố trí siêu cao
µ= 0.08 khi khơng bố trí siêu cao
Và bán kính đường cong nằm R được xác định như sau:
- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi cĩ bố trí siêu cao in = iscmax=8 %
Rmin=
)08.015.0(127
- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất, ứng với siêu cao 8% là Rmin=250 m
- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất thơng thường, ứng với siêu cao 4% là Rmin=400 m
- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi khơng bố trí siêu cao là Rmin= 2500 m
d) Tính tốn siêu cao :
Để giảm bớt lực ly tâm, đảm bảo cho xe chạy được an tồn ổn định khi từ đường thẳng vào trong đường cong nhất là các đường cong cĩ bán kính nhỏ thì ta cần phải bố trí siêu cao, tức là nâng mặt đường ở làn bên ngồi lên cùng độ dốc với làn bên trong
Trang 23SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 23
Khi đĩ, mặt đường chỉ cịn một mái chứ khơng 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 cơng thức :
V : vận tốc tính tốn, V = 80 km/h ; R : bán kính đường cong nằm
µ : hệ số lực đẩy ngang tính tốn thường lấy µ = 0.08 –> 0.1, tối đa là 0.15
Từ cơng 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 cơng thức trên ta cĩ thể tính được isctương ứng Tuy nhiên trị số isc thơng thường khơng tính tốn 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:
Trên đoạn nối siêu cao mặt cắt ngang hai mái được chuyển thành mặt cắt ngang cĩ độ dốc siêu cao, trước khi nâng cần phải nâng các bộ phận bên ngồi 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 (ngồi đường thẳng) sang mặt cắt ngang một mái (trong đoạn đường cong trịn) nĩi chung được thực hiện dần trên đoạn đường cong chuyển tiếp LCT Trong trường hợp khơng cĩ đường cong chuyển tiếp thì thực hiện trên đoạn nối siêu cao LSC
Trang 24SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 24
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 cĩ 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 cĩ độ nghiên bằng độ dốc siêu cao quy định
2 4 5 3 1
1 3 5 4 2 2' 1,23,4
- Quay quanh mép trong của phần xe chạy, hoặc
- Quay quanh tim đường Mỗi phương pháp đều cĩ ưu nhược điểm riêng, tuỳ trường hợp cụ thể mà ta chọn để áp dụng
Sơ đồ bố trí siêu cao trong trường hợp cĩ đường cong chuyển tiếp như sau :
Trang 25SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 25
Đường cong tròn
Đoạn nối siêu cao
Trang 26SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 26
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 cĩ thể khơng cần bố trí độ mở rộng trong đường cong, khi đĩ :
Lnsc= 4%
%5.0
0
7+ × = 56 m Vậy : theo tính tốn ta được Lnsc = 56m
Theo quy trình 4054-05 : Lnsc khơng được nhỏ hơn chiều dài đường cong chuyển tiếp
Do đĩ, 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 cĩ bán kính R nào đĩ thì đầu xe ở phía ngồi
cĩ bán kính lớn nhất cịn thùng xe ở phía trong cĩ bán kính nhỏ nhất
Vì vậy, xe chạy trong đường cong cần phải chốn thêm một phần bề rộng của mặt đường, nhất là khi xe đi vào đường cong cĩ bán kính nhỏ hoặc cấu tạo hình học của xe lớn
Do đĩ, để đảm bảo an tồn 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 ơ tơ và giữa ơtơ với mép mặt đường như trên đường thẳng
2
2
- Với mặt đường cĩ 2 làn xe :
Trang 27SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 27
E = 2 e =
R
V R
Vậy theo quy trình thì R≤ 250m thì buộc bố trí độ mở rộng là : ∆ = 0.6m
f) Tính tốn 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 khơng đến đạt giá trị : Flt =
R g
V G
×
× 2
- Gĩc hợp giữa trục bánh xe trước và trục xe từ 0 > α trên đường cong
Những biến đổi đột ngột đĩ gây cảm giác khĩ chịu cho lái xe và hành khách Vì vậy
để đảm bảo cĩ sự chuyển biến điều hịa về lực li tâm, về gĩc ngoặc và về cảm giác của người đi xe cần phải làm đường cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong trịn Ngồi những tác động cơ học trên, khi làm đường cong chuyển tiếp cịn cĩ tác dụng làm cho tuyến hài hịa hơn, tầm nhìn đảm bảo hơn, mức độ tiện nghi và an tồn tăng lên
rõ rệt
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 khơng được nhỏ hơn qui định trong bảng 14 (L khơng nhỏ hơn 70m)
Chiều dài đường cong chuyển tiếp được xác định theo cơng thức sau :
Trang 28SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 28
Lct =
R
5.23
3
Với: Vtt : vận tốc tính tốn 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 thơng thường để tính tốn RMin = 400 m
Vậy: Lct=
4005.23
803
× = 54.5 m Căn cứ vào các kết quả tính tốn được và các qui định trong qui trình ở trên ta chọn Lct phụ thuộc Lnsc như sau : L ct = L nsc = 70 m
g) Nối tiếp đường cong trên bình đồ :
- Hai đường cong cùng chiều :
- Cĩ thể nối trực tiếp hai đường cong khơng cĩ siêu cao với nhau
- Khi hai đường cong cĩ 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 ≥
: thì tốt nhất là thay đổi R để hai đường cong tiếp giáp nhau
cĩ cùng độ dốc siêu cao mở rộng theo đường cong cĩ giá trị lớn hơn
+ Nếu địa hình khơng cho phép cĩ đường cong ghép mà cần phải giữ đoạn chêm ngắn thì bố trí độ dốc ngang một mái trên đoạn chêm đĩ theo giá trị lớn hơn
O2 L2/2
- Hai đường cong ngược chiều :
Trang 29SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 29
- Trường hợp khơng cĩ siêu cao thì cĩ thể nối trực tiếp với nhau
- Nếu hai đường cong cĩ bố trí siêu cao thì chiều dài đoạn chêm m phải đủ để bố trí
h) Xác định tầm nhìn trên đường cong nằm :
Khi xe chạy vào đường cong nằm, nhất là đường cong cĩ bán kính nhỏ, nhiều trường hợp cĩ 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
Sơ đồ tính tốn tầm nhìn trên đường cong nằm :
Z Zo
S
Phạm vi giải tỏa
B A
Trang 30SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 30
- 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 trịn K ( s < k ) :
21
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
×
Trang 31SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 31
α
K
Trong đĩ:
α : gĩc ngoặt của đường cong trịn, 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 cĩ:
180
50014.345180
200180180
Vậy phạm vi xĩa bỏ chướng ngại vật là :
2
92.22cos1(500)21
(
0 1
Để thuận tiện cho cơng tác tính tốn và thi cơng 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
Độ dốc dọc cĩ ảnh hưởng rất lớn tới giá thành xây dựng, giá thành vận doanh, mức độ
an tồn chạy xe Việc xác định độ dốc dọc của đường cịn phải thỏa mãn các điều kiện sau: -Sức kéo của ơtơ phải lớn hơn các lực cản trên đường
-Sức kéo của ơtơ phải nhỏ hơn lực bám của bánh xe chủ động để xe chạy trên đường khơng bị trơn trượt
Độ dốc dọc được xác định theo cơng thức:
i = D – f Trong đĩ :
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 đĩ : 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%
Trang 32SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 32
- Kiểm tốn độ dốc dọc theo điều kiện bám:
Độ dốc dọc phải thỏa mãn bất đẳng thức sau:
ib > idmaxTrong đĩ :
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 cơng thức sau:
G
P G
b
−
= .ϕTrong đĩ:
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 = 0.3
Pw : Lực cản của khơng khí khi xe chạy :
Pw =
13
2
V F
F : diện tích hình chiếu của xe lên mặt phẳng vuơng gĩc với hướng xe chạy
B : chiều rộng xe B = 2.5 m ; H : chiều cao xe H = 4 m
K : hệ số cản của khơng khí k = 0.07 ; V : vận tốc thiết kế V = 80 km/h
G : trọng lượng của tồn bo xe, với xe trục 10 T
9333× − =
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 cĩ 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
Trang 33SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 33
Nếu trong đường cong nằm cĩ siêu cao trùng với đoạn tuyến cĩ độ dốc dọc lớn thì
độ dốc dọc ở đoạn này sẽ vượt qua giới hạn cho phép Cho nên cần phải tính tốn chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong nằm
Trên đường cong cĩ độ dốc thì độ dốc lớn nhất khơng phải độ dốc theo tim đường
mà là độ dốc chéo cĩ : ich = i d2 +i sc2
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 :
id = imax2 −i sc2
Trị số chiết giảm độ dốc dọc trong đướng cong là:
∆I = imax - id = imax - imax2 −i sc2
Khi đĩ : độ dốc dọc lớn nhất trong đường cong đã chiết giảm là
c) Tính tốn thiết kế đường cong nối dốc đứng
Xét hai trường hợp bố trí sau :
- Bán kính đường cong nối dốc đứng lồi:
Cơng thức tính :
2 2
L = S : cự ly tầm nhìn của người lái xe
d1, d2 : chiều cao tầm nhìn của người lái xe 1 và xe 2 so với mặt đường
Các yếu tố trên được biểu diễn qua sơ đồ sau :
Trang 34SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 34
Sơ đồ bố trí đường cong nối dốc đứng lồi
Bán kính đường cong được tính cho hai trường hợp :
¬ Theo tầm nhìn một chiều : d1 = 1.2 m, d2 = 0
Rđ1 = 4167
2 1 2
100 2
2 1
2008
2 1
b : gia tốc ly tâm cho phép bằng 0.5 -> 0.7 ( m/s2 ), chọn b = 0.5m/s2
Sau khi biến đổi ta cĩ :
Rl =
5 6
802 = 985 m
Theo TCVN 4054-05 thì bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu giới hạn và tối thiểu thơng thường là : Rmingh = 2000m , Rmintt = 3000m(ứng vận tốc 80km/h)
Dựa vào việc tính tốn , dựa vào quy định của quy trình em kiến nghị chọn bán kính đứng lồi và đứng lõm như sau : Rlõm = 3000 m, Rlồi = 5000 m
Trang 35SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 35
BẢNG TỔNG HỢP YẾU TỐ KỸ THUẬT TRÊN TỒN TUYẾN:
vị
Tính tốn
Quy phạm
Kiến nghị
12 Chiều dài đường cong chuyển tiếp m 54.5 Lct
18 Độ dốc dọc tối đa trên đường cong %
Trang 36SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 36
CHƯƠNG IV PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ
— { & { –
I NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ XÁC ĐỊNH BÌNH ĐỒ:
Để vạch tuyến trên bình đồ ta cần phải dựa vào các căn cứ sau:
- Tình hình địa hình, địa mạo của khu vực tuyến đi qua
- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 25000, mức chênh cao 10m
- Cấp hạng kỹ thuật của đường
- Nhu cầu phát triển kinh tế, văn hĩa của khu vực tuyến đi qua trong tương lai
- Tham khảo bản đồ quy hoạch phát triển mạng lưới giao thơng, quy hoạch khu dân cư, quy hoạch xây dựng các cơng trình thủy lợi trong vùng
II XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ CỦA TUYẾN:
Điểm khống chế là những điểm tuyến bắt buộc phải đi qua hoặc phải tránh Đĩ là những điểm đầu, điểm cuối và những điểm ở giữa như là chỗ giao nhau với đường ơtơ cấp hạng cao hơn, những điểm giao nhau với dịng nước lớn, những chỗ thấp nhất của dãy núi, những chỗ tận dụng được đoạn đường đã cĩ
Điểm đầu tuyến A cĩ cao độ 75.17m, điểm cuối tuyến B cĩ cao độ 93.72 m Hai điểm này là hai điểm kinh tế, chính trị và văn hĩa quan trọng trong vùng Chiều dài giữa hai điểm tính theo đường chim bay khoảng 7079 m
Dựa vào những điểm khống chế đã được xác định ta bắt đầu tiến hành vạch tuyến trên bình đồ
III NGUYÊN TẮC VÀ CÁCH VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ:
1 Các nguyên tắc khi vạch tuyến trên bình đồ:
Khi vạch tuyến trên bình đồ cần phải đảm bảo các nguyên tắc sau:
- Đảm bảo xe chạy an tồn và êm thuận
- Đảm bảo tốt các yêu cầu về kinh tế và quốc phịng
- Đảm bảo giá thành xây dựng là rẻ nhất và khơng cần phải sử dụng các biện pháp thi cơng phức tạp
- Đảm bảo cho việc duy tu bảo dưỡng sau này được thuận lợi
2 Cách vạch tuyến trên bình đồ:
Dựa vào các căn cứ, các điểm khống chế và các nguyên tắc trên Ta dùng compa đi độ dốc đều 4% (ta dùng độ dốc nhỏ hơn độ dốc tối đa để sau này cịn điều chỉnh vị trí các đỉnh) Các đường đồng mức cách nhau 10m, do vậy mở khẩu độ compa là 10mm Sau đĩ, ta
xê dịch các đỉnh sao cho giảm bớt được điểm gãy mà vẫn đảm bảo độ dốc dọc khơng quá 6%
Bằng cách này ta vạch được rất nhiều các phương án tuyến nhưng sau khi cân nhắc ta chọn phương án sau: Tuyến đi từ điểm đầu A theo đường phân thuỷ tới B Tuyến cĩ 6 đỉnh, chiều dài tồn tuyến là 9895.69 m, bán kính lớn nhất 600 m, bán kính nhỏ nhất là 350 m Tuyến cĩ 8 vị trí phải đặt cống địa hình, 2 vị trí đặt cống cấu tạo
IV THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ:
1 Chọn bán kính đường cong trên bình đồ:
Trang 37SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 37
Tuyến đường thiết kế là thuộc loại đường đồi cho nên tuyến phải đổi hướng nhiều lần để giảm tối thiểu khối lượng đào đắp nhưng sự đổi hướng nhiều lần lại làm tăng mức
độ quanh co của tuyến Chính vì vậy trên tuyến ta cần phải bố trí các đường cong Việc lựa chọn bán kính đường cong cần phải dựa vào các yếu tố sau:
- Đảm bảo sự an tồn và êm thuận khi xe chạy vào đường cong vì lực ly tâm cĩ xu hướng làm cho xe bị trượt hoặc lật đổ
- Giảm thiểu khối lượng đào đắp
- Việc bố trí đường cong cũng làm tăng sự chú ý của lái xe vì đường thẳng nếu dài qúa sẽ làm cho điều kiện lái xe trở nên đơn điệu, người lái xe sinh ra chủ quan, phản xạ kém dễ gây tai nạn
Đường cong trên bình đồ bố trí theo cung trịn, đặc trưng của đường cong trịn là bán kính R và gĩc chuyển hướngα Đường cong trịn gồm các điểm chủ yếu sau:
+ Điểm tiếp đầu: TĐ
+ Điểm tiếp cuối: TC
1
φ R P
Bảng tổng hợp các yếu tố của đường cong
Trang 38SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 38
- Cọc cống, ký hiệu là CO
a) Cách xác định đường cong trên bình đồ:
- Xác định gĩc ngoặt trên bản đồ bằng thước đo độ
- Chọn bán kính đường cong R phù hợp
- Tính các yếu tố cơ bản của đường cong: T, P, K
- Từ đỉnh đường cong đo theo hai cánh tuyến một đoạn cĩ chiều dài bằng T
(sau khi chuyển qua tỉ lệ bản đồ) xác định được TĐ, TC
- Xác định đường phân giác gĩc TĐ-Đ- TC
- Từ TĐ hoặc TC dựng đường vuơng gĩc với cánh tuyến cắt đường phân giác tại điểm O Từ O mở khẩu độ compa với bán kính R xác định được đường cong trịn Điểm P chính là giao của cung trịn và đường phân giác
b) Cách xác định đường cong trên thực địa:
Đặt máy kinh vĩ đặt tại đỉnh Đ, ngắm theo đỉnh sau, dùng thước thép đo theo tim tuyến từ Đ, một đoạn cĩ chiều dài bằng T, ta được điểm TĐ Cũng làm tương tự như vậy ta cắm được diểm TC Từ điểm TĐ (TC) quay máy kinh vĩ một gĩc
2
180−α
xác định được hướng đường phân giác, trên hướng đĩ từ Đ đo một đoạn bằng B ta được điểm P
Tất cả các chiều dài trên điều dùng thước thép đo hai lần
c) Tính số hiệu cọc 100m tại những điểm chủ yếu của đường cong :
Dựa vào các yếu tố của đưồng cong trịn và số hiệu của cọc đỉnh gĩc chuyển hướng
để tính số hiệu cọc chủ yếu theo cơng thức :
K H H
T H H
TD P
TD TC
D TD
D T H H
TC P
D TC
d) Chuyển các điểm cọc 100m từ tiếp tuyến xuống đường trịn theo phương pháp toạ độ vuơng gĩc :
Các cọc được tiến hành trên từng nửa đường cong riêng biệt Trục X là đường tiếp tuyến, trục Y là bán kính đường cong đi qua điểm TĐ hay TC
Toạ độ các điểm cọc tính theo cơng thức sau :
Trang 39SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 39
Ki : Chiều dài cung trịn từ điểm cọc 10m, cần chuyển đến điểm đầu hay điểm cuối đường cong trịn
x3
x2
x1
3' 2'
1'
2
1
3 X
Cao độ tự nhiên Ghi chú
Trang 40SVTH : Nguyễn Thành Công – Lớp TC Cầu Đường 2 - K44 Trang 40