ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG AB NGUYỄN THANH NAM K46

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,

PHẦN I:

THIẾT KẾ CƠ SỞ LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN

ĐƯỜNG A-B

Chương 1:

GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN

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 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

V Các tiêu chuẩn, qui chuẩn áp dụng

- ĐƯỜNG Ô TÔ-YÊU CẦU THIẾT KẾ TCVN 4054-2005

- ÁO ĐƯỜNG MỀM 22TCN 211-06

- Qui trình khoan thăm dò địa chất công trình: 22TCN 259-2000

- Qui trình khảo sát đường ô tô:22TCN 263-2000

- Chỉ dẫn lập báo cáo đầu tư và dự án đầu tư xây dựng công trình giao thông vận tải:

22 TCN-2005…

Chương 2:

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TUYẾN ĐI QUA

coOod

2.1 Sơ lược về tình hình dân cư và phát triển kinh tế

Tuyến đường xây dựng mới do đó dân cư hai bên tuyến rất thưa thớt, chỉ có phần cuối tuyến là tập trung đông dân cư hơn Dân cư hai bên tuyến gồm cả người kinh di cư và người dân tộc thiểu số bản địa sống xen kẽ Đời sống kinh tế chưa phát triển lắm Nghề nghiệp chủ yếu là làm và khai thác lâm sản…

Về chính trị khu vực này là vùng căn cứ cách mạng của các thời kỳ kháng chiến tinh thần giác ngộ cách mạng của nhân dân rất cao, đồng thời là vùng có vị trí về an ninh chính trị rất quan trọng Chính vì vậy Đảng và nhà nước rất chăm lo phát triển kinh tế văn hóa tư tưỡng cho người dân Góp phần vào củng cố vững chắc nền quốc phòng toàn dân Giữ vững ổn định chính trị cho cả nước

Về văn hóa, vùng đang phổ cập hết tiểu học, nhiều trường học, trạm y tế khu vui chơi giải trí … sẽ được hình thành sau khi xây dựng tuyến

Tóm lại: Sau khi xây dựng xong tuyến đường, sẽ hình thành khu kinh tế mới vùng này phát triển thành khu dân cư đông đúc và đời sống ở đây sẽ được nâng cao

2.2 Đặc điểm về địa hình địa mạo.

Tuyến A –B thiết kế đi qua khu vực miền núi Đông Nam Bộ Đây là vùng đất đồi núi, địa hình hiểm trở, sườn dốc Vùng này có khí hậu cận nhiệt đới gió mùa, chia làm hai mùa rõ rệt Rừng có nhiều lâm sản quý, đất đai màu mỡ Đặc biệt miền Đông Nam Bộ có địa thế rất quan trọng trong xây dựng và bão vệ tổ quốc Vì thế Đảng và nhà nước luôn quan tâm đầu tư phát triển thực hiện chính sách kinh tế mới, đưa dân từ miền xuôi lên đây lập nghiệp, xây dựng các khu công nông trường nhằm khai thác tiềm năng to lớn về kinh tế và giữ vững an ninh quốc phòng

2.3 Đặc điểm về địa chất và vật liệu xây dựng

Khu vực có tuyến đường đi qua có địa chất chủ yếu là đất á cát Bên dưới laØ lớp đất sỏi sạn có cường độ tương đối cao Dọc tuyến có một số mỏ sỏi đỏ có các chỉ tiêu cơ lý của đạt yêu cầu phục vụ xây dựng đường Do đặt trưng của địa chất chủ yếu là đất á cát cho nên vùng này không có hang động castơ, cát chảy và xói lỡ Không có hiện tượng đá lăn hay đá trượt

Đất đá là các loại vật liệu có khối lượng lớn khi xây dựng đường Để giảm giá thành xây dựng cần khai thác và tận dụng tối đa các loại vật liệu sẳn có tại địa phương

Trong công tác xây dựng nền, vì trên tòan bộ tuyến có địa chất đồng nhất và đảm bảo về các chỉ tiêu cơ lý cho đất đắp nền đường Cho nên có thể tận dụng đất đào vận chuyển sang đắp cho nền đắp, hoặc khai thác đất ở các vùng lân cận gần đó để đắp nền đường

Ngoài ra còn có các loại vật liệu khác phục vụ cho việc làm lán trại như tre, nứa , lá lợp nhà

Kết luận: Địa chất và vật liệu khu vực này tương đối thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường

2.4 Vật liệu xây dựng

Vật liệu xây dựng phục vụ cho công tác xây lắp các hạng mục công trình dự kiến như sau

- Vật liệu đá cát mua ở các mỏ gần đó

- Xi măng, sắt thép mua từ thành phố Hồ Chí Minh

- Đất đắp nền đường khai thác tại các mỏ đất tại địa phương và dọc tuyến

Tuy lưu vực có diện tích tương đối lớn nhưng lượng nước chủ yếu tập trung vào mùa mưa, còn mùa khô hầu như các suối đều cạn Đây cũng là một đặt trưng về địa chất thuỷ văn của khu vực đồi núi vì vậy mực nước ngầm ở rất sâu ít ảnh hưỡng đến công trình nền mặt đường

Tại các khu vực có suối nhỏ có thể đặt cống tròn còn tại khu vực suối lớn lưu lượng tập trung lớn vào mùa mưa có thể đặt cống vuông

Địa chất ở hai bên bờ suối ổn định, ít bị xói lỡ thuận lợi cho việc làm các công trình vượt dòng nước Vì tuyến chỉ đi qua các nhánh suối cạn vào mùa khô và chỉ có nước vào mùa mưa cho nên việc thi công lắp đặt các công trình vượt dòng nước rất thuận lợi

2.6 Đặc điểm khí hậu khí tượng.

+ Chế độ ẩm

Biến trình độ ẩm trong năm tương ứng với biến trình mưa và ngược biến với biến trình nhiệt độ

+ Lượng mây

Lượng mây trung bình vào khoảng 6/10 , thời kỳ nhiều mây trùng với các tháng mưa nhiều , lượng mây vào khoảng 7/10

+ Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ cao nhất: 340C

Tháng nóng nhất: tháng 7 đến tháng 8

Nhiệt độ thấp nhất: 180C

Các tháng lạnh nhất trong năm: từ tháng 12 đến tháng 1

Nhiệt độ trung bình : 26-270C , chênh lệch nhiệt độ trung bình trong năm rất nhỏ + Mưa:

Lượng mưa nhiều nhất trong tháng là 300mm

Số ngày mưa nhiều nhất trong tháng là 28ngày

+ Gió:

Gió đổi chiều rỏ rệt theo mùa và hướng gió thịnh hành khá phù hợp với hướng gió mùa toàn khu vực Tốc độ gió gió trung bình trong khu vực thay đổi từ 2-4 m/s Hướng gió chủ yếu là Đông Bắc và Tây Nam

Bảng thống kê tầng suất gió trong năm:

Hướng gió Số ngày gió trong năm Tỷ số % số ngày gió

B B-ĐB Đ-B Đ-ĐB

Đ Đ-ĐN Đ-N N-ĐN

N N-TN T-N T-TN

T T-TB T-B B-TB Không gió

4.9 3.1 11.2 6.6 4.1 4.1 6.6 9.3 4.4 8.8 13.4 3.8 4.9 3.6 3.8 6.0 1.4

Theo tài liệu khí tượng địa chất thuỷ văn thu thập được:

Căn cứ vào bảng số liệu vẽ được các biểu đồ sau:

BIỂU ĐỒ SỐ

1 Tháng

10 20

12 (%)

13.4

BIỂU ĐỒ HOA GIÓ

4.9 3.8

8.8

3.6 3.8

3.1 4.9

4.1 6.6

B

- Việc vận chuyển vật liệu , vật tư thiết bị phục vụ cho việc xây dựng tuyến có thể vận chuyển theo đường nội bộ sẵn có của địa phương và đường tạm

- Mức chêng lệch nhiệt độ giửa các mùa và giữa các giờ trong ngày không lớn nên ảnh hưởng của thay đổi nhiệt độ đến kết cấu công trình không lớn

2.7 Kết luận và kiến nghị:

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

Chương 3:

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG CỦA ĐƯỜNG VÀ QUI MÔ CÔNG TRÌNH

coOod

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 272-05

- 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

Cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường thường được chọn căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và các số liệu ban đầu Thường dựa trên các yếu tố sau:

- Bình đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000

- Ýù nghĩa của con đường về chính trị, kinh tế, văn hóa

- Địa hình khu vực tuyến đi qua

- Theo số liệu dự báo:

Xe con chiếm 30%⇒ 1150x0.30 = 345 xe/ng.đ

Xe 4T chiếm 20% ⇒ 1150×0.20 = 230 xe/ ng.đ

Xe 7T chiếm 24% ⇒ 1150×0.24 = 276 xe/ ng.đ

Xe 10T chiếm 26% ⇒ 1150×0.26 = 299 xe/ ng.đ

+ Lưu lượng xe thiết kế: Ntk =1150 xe/ng.đ

- Tốc độ xe chạy dùng để thiết kế: VTK = 60 km/h

- 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

- Khả năng thiết kế theo những điều kiện nhất định…

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 A - B là:1150 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 Năm tương lai là năm thứ 20

sau khi đưa đường vào sử dụng đối với các cấp I và II; năm thứ 15 đối với các cấp III và IV; năm thứ 10 đối với các cấp V, cấp VI và các đường thiết kế nâng cấp, cải tạo

- Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về xe con như sau:

Bảng tính lưu lượng xe qui đổi Loại trục xe Tỷ lệ (%) Số lượng (xe/nđ) quy đổi Hệ số Xe con quy đổi (xcqd/ngđ)

- Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương lai (viết tắt là Ntbnd) có thứ nguyên xcqđ/nđ (xe xon quy đổi/ngày đêm ) Lưu lượng này được tham khảo khi chọn cấp thiết kế của đường và tính toán nhiều yếu tố khác

Theo kết quả tính ở trên ta có : Ntbnd = 2105 ( xcqđ/nđ )

- Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm trong năm tương lai viết tắt là Ngcd có thứ nguyên xcqđ/h (xe con quy đổi/giờ) Lưu lượng này để chọn và bố trí số làn xe, dự báo chất lượng dòng xe, tổ chức giao thông…

Theo điều 3.3.3.2 TCVN 4054 - 05 ta có:

Ngcd = ( 0.1 ÷ 0.12 ) ×Ntbnăm = 0.11 × 2105 = 232 (xcqđ/giờ)

2 Cấp thiết kế và tốc độ thiết kế của đường :

2.1>Cấp thiết kế của đường:

Việc phân cấp kỹ thuật dựa trên chức năng và lưu lượng thiết kế của tuyến đường trong mạng lưới đường

Theo điều 3.4.2 TCVN 4054-05 ta thấy 500 ≤ Ntk ≤3000 xcqđ/nđ nên ta chọn cấp thiết kế của đường là : Cấp IV

2.2>Tốc độ thiết kế (Vtk):

Tốc độâ thiết kế là tốc độ được dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của đường trong trường hợp khó khăn Tốc độ này khác với tốc độ cho phép lưu hành trên đường của cơ quan quản lý đường

Theo điều 4.1.3 TCVN 4054-05, ta có tốc độ thiết kế Vtk= 60 km/h

Vậy ta có:

+ Cấp thiết kế của đường : cấp IV

+ Vận tốc thiết kế : Vtk = 60km/h

III Xác định các yếu tố kỹ thuật:

Khi xác định các yếu tố kỹ thuật ta căn cứ vào thành phần xe chạy và cấp hạng của đường Ta thấy, trên đường thành phần xe tải trục chiếm ngang nhau, vậy ta chọn xe 10T là xe tính toán, với vận tốc thiết kế là 60 km/h

1 Các yếu tố của mặt cắt ngang:

Mặt cắt ngang của tuyến có dạng như sau:

Trong đó:

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:

lth

cđgiờ

N 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, theo điều 3.3.3 TCVN 4054-05, ta có:

Ncđgiờ = (0.10 ÷ 0.12).Ntbnd à lấy Ncđgiờ = 0.11 × Ntbnd

Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành, theo điều 4.2.2 TCVN 4054-05 với vận tốc thiết kế là vtt = 60km/h và địa hình đồng bằng, ta lấy Z = 0.55

Nlth: Năng lực thông hành thực tế , Nlth = 1000 xcqđ/h (khi khôngcó dãy phân cách trái chiều và ôtô chạy chung với xe thô sơ)

201311.011

.0

cđgiờ lx

N Z

N N

Vậy ta thiết kế đường có 2 làn xe

b Xác định bề rộng làn xe:

Ta có blàn xe = x+y+c+(a-c)/2 =x+y+(a+c)/2

Với : a : chiều rộng thùng xe(m)

c : khoảng cách giữa hai bánh xe(m)

x : khoảng cách từ thùng xe đến làn xe bên cạnh (m)

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

Từ công thức kinh nghiệm có:

x = y = 0.5+0.005×V

V : vận tốc thiết kế : V=60km/h

x = y = 0.5+0.005 × 60 = 0.8m

Tính bề rộng làn xe, ta xét hai trường hợp :

-Xe con có tốc độ cao nhưng kích thước bé : với a=1.8 m, c=1.5

Do đó blàn xe = 0.8 0.8

2

5.18

Bề rộng mỗi làn xe được lấy theo qui định của tiêu chuẩn TCVN 4054-05

Vậy blàn xe = 3.5m

c Xác định chiều rộng của mặt đường, lề đường, nền đường:

+ Xác định chiều rộng của mặt đường:

Chiều rộng mặt đường : được xác định căn cứ vào số làn xe nlx và chiều rộng của mỗi làn

Chiều rộng mặt đường Bm được xác định phụ thuộc vào số làn xe nlx và chiều rộng mỗi làn xe Với đường có 2 làn xe, chiều rộng của mặt đường được tính như sau:

Bm = 2× B1 Theo bảng 6, điều 4.1.2 TCVN 4054-05 với đường có cấp kỹ thuật là 60km/h thì chiều rộng của mặt đường (phần xe chạy) là: Bm =2×3.5 = 7.0 m

Vậy bề rộng mặt đường (phần xe chạy) là: Bm = 7.0m

+ Xác định chiều rộng của lề đường:

Theo bảng 6, điều 4.1.2 TCVN 4054-98 với đường có cấp kỹ thuật là 60km/h thì chiều rộng của phần lề đường là: Blề =2×0.5 = 1.0m, trong đó phần lề có gia cố là Blgc=

2×0.5 = 1.0m

+ Xác định bề rộng nền đường:

Bề rộng của nền đường được xác định theo công thức:

Bn = Bm + Blề = 7.0 + 2.0 = 9.0 m

d Chọn độ dốc ngang của mặt đường, lề đường:

Để đảm bảo cho đường luôn khô ráo, đủ cường độ, khi cấu tạo áo đường người ta thường cấu tạo theo một độ dốc 2 mái hoặc dốc Parabol nhằm thoát nước nhanh theo chiều ngang đường, gọi là độ dốc ngang mặt đường

Tương tự, lề đường cũng có độ dốc ra phía ngoài tiếp theo độ dốc mặt đường nhưng dốc nhiều hơn

Các độ dốc ngang này phụ thuộc nhiều vào vật liệu cấu tạo mặt đường và lề đường

Độ dốc ngang của mặt đường và lề đường phải đảm bảo an toàn cho xe chạy thoát nước được thuận lợi Các độ dốc ngang này phụ thuộc nhiều vào vật liệu cấu tạo mặt đường và lề đường

Theo quy định ở bảng 9, điều 4.9 TCVN 4054-05 ta có:

- Độ dốc ngang của mặt đường bê tông nhựa là 1,5-2%

- Độ dốc ngang của phần lề gia cố có cùng độ dốc với mặt đường, tức là 1,5-2%

- Độ dốc ngang của phần lề không gia cố :4%- 6%

Bảng tổng hợp các yếu tố kỹ thuật của trắc ngang V tk = 60km/h

Yếu tố kỹ thuật Đơn vị Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị

Bề rộng lề đường có gia cố m - 2×0.5 2×0.5

Độ dốc ngang lề không gia cố % - 4- 6 6

• Kiểm tra năng lực thông hành của đường

Khả năng thông xe lý thuyết được tính theo điều kiện lý tưởõng( đường thẳng, không

dốc, không chướng ngại vật ) Các xe chạy cùng vận tốc, cách nhau một khoảng không đổi

và cùng một loại xe)

Lk : chiều dài lấy theo xe con : Lk = 6m

L1 : cự li phản ứng tâm lý của người lái: L1 = V×t (t = 1s )

L0 : khoảng cách an toàn sau khi dừng xe L0 = 5m

Sh : cự li hãm xe: Sh =

)(254

2

i

v k

±

×

ϕ

i = 0 : (đường bằng)

K : hệ số sử dụng phanh k =1.2

ϕ : hệ số bám lấy trong điều kiện bất lợi nhất (ẩm ướt, bẩn ) ϕ = 0.3

3.0254

602.16.3

606

2

+

×

×+

Năng lực thông xe lý thuyết là:

N=

d v

×

36.84

60

1000 711 xe/giờ

Tính cho một làn xe

Khả năng thông xe thực tế tính cho một làn xe chỉ bằng: ( 0.3-0.5 )N

Ntt = 0.3×N = 0.3×711 = 213 xe/h

Khả năng thông xe thực tế của đường hai làn xe : N2lx = 213×2 = 426 x/h

Khả năng thông xe trong một ngày đêm của đường hai làn xe

N2lx = 426×24 =10224 x/nđ

So sánh với lưu lượng xe thuyết kế trên tuyến N = 2105 xe/nđ đường hai làn xe đảm

bảo thông xe với lưu lượng thiết kế

2 Các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ và trên trắc trắc ngang

a) Cự ly hãm xe : là cự ly cần thiết đủ để người lái xe phát hiện ra chướng ngại vật

và kịp thời hãm phanh, xử lý tình huống một cách an toàn

Quá trình hãm xe có thể mô tả qua đồ thị như sau:

t1 : thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe

t2 : thời gian chuẩn bị hãm phanh

t3 : thời gian đạp phanh

Trong thiết kế đường ô tô, người ta quy định : t1 = t2 = t3 = 1 s, trong thời gian đó xe đi được quãng đường : V1 x ( t1 + t2 + t3 ) = V1 ( m )

t4 : thời gian giữ phanh ở cường độ cần thiết

t5 : thời gian nhả phanh

Chiều dài từ V1 đến V2 gọi là chiều dài hãm phanh Từ sơ đồ trên ta có cự ly hãm phanh lý thuyết:

)(2)(2

2 2

2 2 1 '

i g

V i

g

V V

Nhưng trong thực tế không thể thực hiện cự ly này vì khi hãm xe ở cường độ cao có thể bánh xe bị trượt, quay nhất là trên đường ẩm ướt Do đó người ta điều chỉnh lại cự ly hãm

xe như sau :

)(2

2 '

i g

V k

Với k = 1.2 -> 1.4 : gọi là hệ số sử dụng phanh

Công thức này áp dụng với V (m/s).Với V(km/h) thì chiều dài hãm phanh :

)(254

2 0

i

V k S

±

×

=

ϕ

Trong đó : V1 : vận tốc trước lúc hãm phanh, V1 = V = 60 km/h

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

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

ϕ : hệ số bám của xe với mặt đường, tra bảng xét cho điều kiện xe chạy trong điều kiện bất lợi nhất : ϕ = 0.3

i : là độ dốc dọc của đường, chọn i = 6 % khi xe đang xuống dốc

Suy ra :

70.87

)06.03.0(254

602

Vậy xét trường hợp xe chạy xuống dốc trong diều kiện bình thường, Sh = 70.87 m

b) Tính toán các sơ đồ tầm nhìn xe chạy (từ sơ đồ 1÷4):

Khi điều khiển xe chạy trên đường thì người lái xe phải nhìn rõ một đoạn đường ở phía trước để kịp thời xử lý mọi tình huống về đường và giao thông như tránh các chỗ hư hỏng, vượt xe hoặc kịp thời hoặc nhìn thấy các biển báo… và có đủ thời gian để tránh hoặc dừng lại trước các chướng ngại vật một cách an toàn

Chiều dài đoạn đường tối thiểu cần nhìn thấy trước đó gọi là tầm nhìn chạy xe và khi thiết kế đường cần đảm bảo tầm nhìn này Tính toán xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy nhằm đảm bảo xe chạy an toàn Khoảng cách đó được gọi là cự ly tầm nhìn, kí hiệu là So Khi xe chạy trên đường thông thường xảy ra các tình huống sau:

+ Cần hãm xe kịp dừng lại trước chướng ngại vật

+ Hai xe ngược chiều nhau phải dừng lại trước nhau

+ Hai xe ngược chiều nhau tránh nhau không cần giảm tốc độ

+ Hai xe vượt nhau

b.1 Tầm nhìn một chiều hay tầm nhìn hãm xe :(S 01 hay S 1 ) (sơ đồ 1):

Trường hợp này chướng ngại vật là một vật cố định nằm trên làn xe chạy như: đá đổ, đất trượt, hố sụt, cây đổ và hàng của xe trước rơi Xe đang chạy trên đường với tốc độ V gặp các chướng ngại vật trên làn xe chạy thì người lái xe kịp phản ứng và có thể dừng an toàn trước chướng ngại vật một cách an toàn (tầm nhìn một chiều)

Sơ đồ tính toán tầm nhìn một chiều:

S01 = l1 + l2 +l0 Trong đó:

l1: Quãng đường ôtô đi được trong thời gian người lái xe phản ứng tâm lý, theo quy định t = 1s

l2: Quãng đường ôtô đi được trong suốt quá trình hãm phanh (chiều dài hãm xe), xác định theo công thức:

)(2

22

i g

V k l

)(2

l i g

V k V

±+

=

0 2 01

)(254

.6

V k V

±+

=

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

V: Vận tốc thiết kế của xe V = 60km/h

i : độ dốc dọc của đường, id =6%

ϕ: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường

Trong điều kiện bình thường ta chọn ϕ = 0.5

m

)06.05.0(254

602.16

.3

=

Theo bảng 10 điều 5.1 quy trình 4054-05 quy định với Vtt = 60 km/h thì chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định là S01= 75 m

Do đó, chọn S01 = 75 m

b.2 Tầm nhìn hai chiều (S 02 hay S 2 ) (sơ đồ 2):

Hai xe ôtô chạy ngược chiều nhau trên cùng một làn xe và người lái xe kịp phát hiện

ra và hãm phanh dừng lại trước nhau một khoảng cách an toàn

Sơ đồ tính toán tầm nhìn hai chiều:

S02 = l1 + l2 + Sh1 + Sh2 + l0

= V1.t + V2.t+ 22 0

2 1

)(2

.)(2

l i g

V k i g

0 2 2 2 02

)(

i g

V k t V

−+

hoặc: 2 2 0

2 02

)(

127

8

V k V

−+

=

ϕ

ϕ (V tính bằng km/h; t =1s)

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

V: Vận tốc thiết kế của xe V = 60km/h

i : độ dốc dọc của đường, id =6%

ϕ: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường

Trong điều kiện bình thường ta chọn ϕ = 0.5

m l

i

V k V

)06.05.0(127

5.0602.18.1

60)

(127

8

2 0

2 2 2

=+

−+

=

ϕ ϕ

Theo bảng10 điều 5.1 quy trình 4054-05 quy định với Vtt = 60 km/h thì chiều dài tầm nhìn thấy xe ngược chiều là 150 m Do đó, chọn S02 = 150 m

b.3 Tầm nhìn tránh xe (S 03 hay S 3 ) (sơ đồ 3) :

Hai xe chạy ngược chiều nhau cùng trên một làn xe Xe chạy không đúng làn của mình phải quay về làn xe của mình một cách an toàn, nhưng phải đảm bảo không giảm tốc độ

l1: quãng đường ô tô 1 đi được trong khoảng thời gian người lái xe phản ứng tâm lý

l2: quãng đường ô tô 1 đi được trong khoảng thời gian lái tránh xe 2

ar

l3: quãng đường ô tô 2 đi được trong thời gian xe 1 lái tránh

2 1

Hình 2.8 Tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 3

0 3 2 1

Tính cho hai xe chạy cùng tốc độ, vận tốc tính bằng Km/h

o

l ar

V

8.1

3

V = 60 Km/h a = 3.5 m r =150 m

m l

ar

V

8.1

604

8.1

xe 3 một cách an toàn

Trường hợp này thường gặp trên đường có 2 làn xe nhưng xe đông hoặc vận tốc của các xe rất khác nhau

Ta có S4 = l1 + 2.l2 + l3 + l0

l1: chiều dài xe 1 đi được trong thời gian người lái xe phản ứng tâm lý

l1=v1t =v1 (t=1 s)

2.l2 : chiều dài xe 1 chạy được trong suốt thời gian vượt xe 2

Theo sơ đồ ta thấy, thời gian vượt xe :

2 1

1 2 1 2

1 2

2

2 1 2

1

2 1

)(

)(

v v

v S S v

l l

v

S S l

v

l l

t

−

−+

l3: Chiều dài xe 3 đi được trong thời gian xe 1 vượt xe 2

Theo sơ đồ ta thấy

1

3 2 1 3 3 3 1

2

v

v l l l v

l v

l l

+

=

⇒

=+

Giả sử vận tốc của xe 1 và xe 3 bằng nhau v1= v3=60 km/h

Vận tốc của xe 2 là v2=40 km/h

Xét trường hợp :

+ i : độ dốc dọc của đường, id = 6%

+ϕ: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường ϕ = 0.5

m i

V k

)06.05.0(254

602.1)

(254

2 2

V k

)06.05.0(254

402.1)

(254

2 2

t

v

6.3

v

v S S v

l

4060

60)

18.1765.38(6.3/4060)

(

2 1

1 2 1 2 1

−

−+

×

=

−

−+

=

m v

v l l

60

60)74.97.267.16()

.2(

1

3 2 1

0 3 2 1

4 l 2.l l l

Theo bảng10 điều 5.1 quy trình 4054-05 quy định với Vtt = 60 km/h thì chiều dài tầm nhìn vượt xe là 350 m Do đó, chọn S04 = 430 m

c Xác định bán kính tối thiểu của đường cong nằm:

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

R =

)(2

n

i g

V

±

× µ ,(v m/s) Hoặc:

R=

)(127

V: Vận tốc thiết kế, V = 60km/h

g : Gia tốc trọng trường, g = 9.81m/s2

µ : Hệ số lực đẩy ngang

in : Độ dốc ngang của mặt đường, in = 2%

(+): dùng cho trường hợp có siêu cao

(-): dùng cho trường hợp không có siêu cao

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

ê Điều kiện ổn định chống lật của xe :

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

ê Điều kiện ổn định chống trượt ngang :

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

ê 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

ê 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

ê 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 Vậy bán kính tối thiểu của đường cong nằm R được xác định như sau:

+ Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi có bố trí siêu cao in = iscmax=7%

Rmin =

).(

127

602+ ≈ 128.85m

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

RMin =

)04.015.0.(

127

60)

15.0.(

127

2 2

127

60)

08.0.(

127

2 2

−

=

−i n

Theo bảng 11 điều 5.3.1 TCVN 4054-05 quy định với cấp đường 60:

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất, tối thiểu giới hạn là Rmin=125 m

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất thông thường Rmin=250 m

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi không bố trí siêu cao là Rmin= 1500 m

Bảng tính toán bán kính đường cong nằm tối thiểu

Bán kính đường cong nằm ,m Đơn vị Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị

Tối thiểu giới hạn

Tối thiểu thông thường

Tối thiểu không có siêu cao

m

m

m

135 149.2

d Tính toán và bố trí siêu cao:

Khi xe chạy trên đường cong thì những xe chạy ở phía lưng đường cong kém ổn định hơn so với những xe chạy ở phía bụng đường cong Để đảm bảo an toàn và tiện lợi cho việc điều khiển xe chạy với tốc độ quy định, người ta xây dựng mặt đường nghiêng thành một mái về phía bụng đường cong ta gọi là siêu cao

Siêu cao có tác dụng làm giảm lực đẩy ngang, tạo điều kiện cho xe chạy an toàn và tiện lợi trong việc điều khiển xe chạy ở đường cong có bán kính nhỏ

d.1 Xác định độ dốc siêu cao:

Độ dốc siêu cao được xác định theo công thức:

isc = −µ

×R

V

1272

B

Trong đó:

V: Vận tốc thiết kế V= 60km/h

R: Bán kính đường cong nằm

µ: Hệ số lực đẩy ngang tính toán

R (m) 125 ÷ 150 150 ÷175 175÷200 200÷250 250÷300 300÷1500 >1500

isc (%) 7 6 5 4 3 2 Không siêu cao Căn cứ vào tính toán và tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-05 có RMin= 125m Vậy độ dốc siêu cao lớn nhất là isc = 7% và isc nhỏ nhất là isc = 2% (lấy theo độ dốc ngang mặt đường và không nhỏ hơn 2%)

d.2 Xác định chiều dài đoạn nối siêu cao: Lnsc

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

B: Chiều rộng phần xe chạy, B= 7.0m

∆: Độ mở rộng của phần xe chạy(m)

Theo bảng 12 điều 5.4.2 TCVN 4054-05 có ∆ =0.6 m

isc : Độ dốc siêu cao (%), lấy cho trường hợp thông thường isc = 4%

ip : Độ dốc phụ thêm ở mép ngoài mặt đường trong quá trình nâng siêu cao(%) Theo điều 5.6.4 TCVN 4054-05 với Vtt = 60km/h thì ip = 0.5%

Vậy Lnsc = 60.8m

%5.0

%4)6.00.7

d.3 Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp: Lct

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

TCVN 4054-05 quy định chiều dài đường cong chuyển tiếp Lct không nhỏ hơn chiều dài các đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng (Lct không nhỏ hơn 15m)

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

Lct =

R

V tt

5.233

Với: Vtt : vận tốc tính toán thiết kế tuyến Vtt = 60 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 = 250 m

Vậy: Lct=

2505.23

603

× = 36.8 m Căn cứ vào các quy định đã nêu ở trên ta chọn Lct phụ thuộc Lnsc như sau :

Lct = Lnsc = 60.8 m

d.4 Bố trí siêu cao:

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

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

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

- 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:

Đoạn nối siêu cao

i=in

Đường cong tròn

Đươøng

cong chuyển tieáp

i=imax

i=imax

i=imax

B

e Tính độ mở rộng mặt đường trong đường cong:

Khi xe chạy trong đường cong, trục sau xe cố định luôn luôn hướng tâm, còn trục bánh trước hợp với trục xe một góc (như hình vẽ) nên xe yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đường thẳng, nhất là khi xe đi vào đường cong có bán kính nhỏ Vì vậy đối với những đường cong có bán kính nhỏ thì cần thiết phải mở rộng mặt đường

Xét sơ đồ sau:

Sơ đồ mở rộng mặt đường trong đường cong :

Công thức xác định độ mở rộng mặt đường:

+ Với đường có một làn xe:

R

V R

L

e= A +0.05×

.22

+ Với đường có hai làn xe:

L A 0.05

222

Trong đó:

e: Độ mở rộng của mặt đường của một làn xe (m)

LA: Chiều dài khung xe (là chiều dài từ trục sau xe đến đầu mũi xe trước)

R: Bán kính của đường cong

V: Vận tốc chạy xe

Giả sử ta tính độ mở rộng trong trường hợp R=250m

Đối với xe con ta có LA=4.6m ,V=60km/h

R

V R

L A

46.0250

6005.02502

6.4205

.0.22

2 2

f Tính nối tiếp các đường cong:

1 Trường hợp hai đường cong cùng chiều (hai đường cong có tâm quay về 1 phía)

Hai đường cong cùng chiều nằm kề nhau có thể nối trực tiếp với nhau hoặc giữa chúng có một đoạn chêm m, tùy theo từng trường hợp cụ thể:

a Khi hai đường cong cùng chiều nằm kề nhau có bán kính lớn, có cùng độ dốc siêu cao hoặc không có bố trí siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau Lúc này ta có đường cong ghép và điều kiện để ghép là: R1\R2 ≤ 1.3

b Khi hai đường cong có siêu cao thì đoạn chêm phải đủ dài để bố trí hai nữa đường cong chuyển tiếp hoặc hai nữa đoạn nối siêu cao

L1, L2: Chiều dài đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu cao của đường cong

1 và đường cong 2

L + thì đoạn thẳng còn lại nếu đủ dài lớn hơn hoặc bằng 20÷25m thì

bố trí đoạn đó hai mái Nếu không đủ dài thì bố trí một mái

TC1

Đ2 TĐ2

O2 L2/2

2 Trường hợp hai đường cong ngược chiều (hai đường cong có tâm quay về 2 phía

Tính cho trường hợp bất lợi nhất khi hai đường cong ngược chiều có cùng bán kính

R = Rmin = 150m ứng với siêu cao 6% có đoạn nối siêu cao là Lsc = 60m

Theo quy định ở điều 5.2.2 TCVN 4054-05 thì m ≥ 2V

V: Vận tốc tính toán thiết kế V= 60km/h

Vậy m ≥ 2×60 =120m

L2/2

Đ2TĐ2

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

Mép đường

1.5m 1.2m

Zo Z Zo

Z-Zo Z

Sơ đồ tính toán tầm nhìn trên đường cong

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, ta lấy tầm nhìn hai chiều S02 = 150m) Nối chúng lại bằng những đường thẳng gọi là các tia nhìn vẽ đường bao các tia nhìn xác định được phạm vi phá bỏ

S2

Đường bao các tia nhìn Quỹ đạo mắt người lái

B

Sơ đồ xác định phạm vi phá bỏ theo phương pháp đồ giải

• Phương pháp giải tích (ta dùng phương pháp này):

Xảy ra hai trường hợp:

+ Chiều dài tầm nhìn nhỏ hơn cung đường tròn (S ≤ K)

S z

β

Z = )

21

R: bán kính đường cong nằm

S : chiều dài tầm nhìn

+ Chiều dài tầm nhìn lớn hơn chiều dài đường cong (S > K)

(2

Sin K

Trong đó:

α : góc ngoặt của đường cong tròn

R: Bán kính đường cong

S : chiều dài tầm nhìn xe chạy

3 Các chỉ tiêu kỹ thuật trên trắc dọc của tuyến đường

a Xác định độ dốc dọc tối đa:

- Xác định độ dốc dọc theo điều kiện chuyển động:

Độ dốc dọc của đường ảnh hưởng rất lớn đến giá thành xây dựng, giá thành vận doanh, mức độ an toàn xe chạy Ở vùng núi, nếu độ dốc dọc càng lớn thì chiều dài tuyến đường càng được rút ngắn, khối lượng đào dắp càng giảm khi đó giá thành đầu tư xây dựng sẽ giảm nhưng bù lại chi phí vận doanh tăng lên khi độ dốc dọc càng lớn Do vậy, người ta đưa ra khái niệm độ dốc dọc tối ưu là độ dốc ứng với tổng chi phí xây dựng và khai tháclà nhỏ nhất Độ dốc dọc lớn nhất của đường imax được xác định thông qua quân hệ giữa đặc tính động lực của ôtô, lực cản, điều kiện đường Khi xác định độ dốc dọc dựa vào các yếu tố sau:

+ Sức kéo phải lớn hơn sức cản (f ± i) của đường

+ Sức kéo phải nhỏ hơn lực bám để xe chạy không bị trượt

+ Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực kéo của động cơ (theo nhân tố động lực của xe)

+ Theo thiết kế đường ôtô khi xe chạy với tốc độ đều nhân tố động lực của xe được tính : D = f ± i

Trong đó:

D : nhân tố động lực của xe

f : hệ số lực cản lăn trung bình

i : độ dốc dọc của đường Điều kiện cần thiết của đường để đảm bảo xe chạy với một tốc độ cân bằng yêu cầu Trên loại mặt đường đã biết, hệ số cản lăn f Độ dốc dọc tối đa xe có thể khắc phục ở chuyển số thích hợp được tính:

Theo bảng 15 điều 5.7.3 TCVN 4054-05 với tốc độ Vtk = 60km/h thì idmax = 6% Kiến nghị chọn idMax = 6%

Vì chọn idMax = 6% nhỏ hơn độ dốc dọc tính toán cho nên đối với xe con đảm bảo khả năng leo dốc

Vì thành phần dòng xe còn có xe 10T chiếm tỷ lệ khá lớn (26%) nên cần kiểm tra khả năng leo dốc của xe này trong điều kiện idMax = 6%

- Kiểm toán độ dốc dọc theo điều kiện bám:

Muốn xe chạy được trên đường cần phải đảm bảo các điều kiện sau:

Gb: trọng lượng bám phụ thuộc vào loại ôtô

Xe tải nặng có hai cầu trở lên : Gb = G

Xe tải trung có một cầu : Gb =(0.65-0.7).G

Xe con : Gb = 0.55G

ϕ : hệ số bám dọc phụ thuộc vào từng loại mặt đường, độ cứng của lốp xe và tốc độ

xe chạy Để xe chạy được trong mọi điều kiện đường chọn ϕ trong tình trạng mặt đường ẩm ướt bất lợi cho xe: ϕ = 0.3

Pw : lực cản của không khí khi xe chạy

Pw =

13

2

V F

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

F = 0.8×B×H

B: Chiều rộng xe, B = 2.5m

H: Chiều cao xe, H = 4.0m

K: Hệ số cản của không khí, k = 0.07

V: Vận tốc thiết kế, V = 60km/h

G: Trọng lượng của toàn bộ xe Xét trong điều kiện xe chở đầy hàng xe với xe trục 10T chiếm ¾ trọng lượng xe thì:

≈

−

×

ib = D – f = 0.198 - 0.02 = 0.178 = 17.8%

Với : ik = 6% ≤ ib = 17.8% xe đảm bảo leo dốc khi chọn độ dốc dọc idMax = 6%

b Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng:

Khi hai đoạn tuyến cùng một đỉnh trên trắc dọc có độ dốc dọc khác nhau sẽ tạo một góc gãy Để cho xe chạy êm thuận an toàn và đảm bảo tầm nhìn cho người lái xe thì tại các góc gãy cần thiết kế đường cong đứng Có hai loại đường cong đứng:

- Đường cong đứng lồi

- Đường cong đứng lõm

- Bán kính đường cong đứng lồi (đường cong nối dốc đứng lồi):

Bán kính tối thiểu của đường đứng lồi được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn của người lái xe trên đường Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu được xác định theo công thức:

2 2 1

min

)(

L: Cự ly tầm nhìn của người lái

d1, d2: Chiều cao tầm nhìn của người lái so với mặt đường của ôtô 1 và ôtô 2 Các yếu tố trên được biểu diễn qua sơ đồ sau:

Sơ đồ bố trí đường cong nối dốc đứng lồi

B

R i1

d1 A

L1 L

752

2 2

1508

Vậy chọn bán kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất là Rminloi =4000m

- Bán kính đường cong đứng lõm:

Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu được xác định từ điều kiện không gây khó chịu cho hành khách, lò xo (nhíp) xe ôtô không bị hỏng do lực ly tâm Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu xác định theo công thức:

b

V

R lom

2 min = , (V m/s)

3 , (V km/h) Trong đó:

V: Vận tốc tính toán lấy bằng vận tốc thiết kế, V = 60km/h

b: Gia tốc ly tâm cho phép Trang 62 giáo trình thiết kế đường ôtô tập 1 (Đỗ Bá Chương NXB Giáo Dục - 1998) có b = 0.5÷0.7m/s2, ta chọn b = 0.5m/s2

5.06.3

Vậy chọn bán kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất là Rminlom =1500m

c Xác định chiều dài đoạn dốc lớn nhất, nhỏ nhất (phụ thuộc vào cấp đường và độ dốc dọc):

- Chiều dài đoạn dốc nhỏ nhất:

Theo điều 5.7.6 TCVN 4054-05 thì chiều dài đoạn dốc dọc nhỏ nhất ứng với cấp kỹ thuật 60km/h là: Lmin = 150m

- Chiều dài đoạn dốc lớn nhất:

Theo điều 5.7.5 TCVN 4054-05 thì chiều dài đoạn dốc dọc lớn nhất ứng với cấp kỹ thuật 60km/h, độ dốc dọc id = 6% là: Lmax = 600m

d Tính chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong nằm:

Trong đường cong (nằm) có bố trí siêu cao, nhất là những đường cong có bán kính bé thì dộ dốc dọc ở mép mặt đường về phía bụng đường cong sẽ lớn hơn so với độ dốc dọc ở tim đường vì chiều dài đường cong ở tim đường ở phía bụng ngắn hơn ở tim đường Vì vậy để đảm bảo độ dốc dọc sau thiết kế không vượt quá trị số quy định thì ta phải chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong (đặc biệt là trong đường cong bán kính bé) một lượng là ∆i

Trị số chiết giảm độ dốc dọc trong đướng cong ∆i có thể xác định như sau:

Cách 1: Xác định ∆i theo b, i và R

R-b/2

imi

b

RChiều dài đường cong ở tim đường: L = α.R = K

Chiều dài đường cong ở phía bụng: L m =α×(R−b)

Chênh cao so với đầu đường cong ở tim đường: H = K.i = α.R.i

Chênh cao so với đầu đường cong ở phía bụng:

m m

m

m L i R b i

2(

α

Ta có: H = Hm ð ×R×i= × R−b)×i m

2(

α α

2

b R

i R

i m

−

×

=Độ chênh về độ dốc theo tim và mép mặt đường:

b R

i b i b R

i R i i

Trong đó:

b: Chiều rộng phần xe chạy, b = 7.0m

i : Độ dốc dọc ở tim đường, i = imax = 6%

R: Bán kính đường cong

Nếu lấy R = Rmin = 125m thì: 0.173%

0.71252

60

Cách 2: Xác định ∆i theo isc , id , và imax

Gọi ix là độ dốc dọc trong đường cong có siêu cao (độ dốc chéo), khi đó gần đúng có:

ix = 2 2

i

i sc +

i : Độ dốc dọc theo hướng tiếp tuyến đường tròn

isc : Độ dốc siêu cao của đường cong

Vậy trị số chiết giảm độ dốc dọc trong đướng cong là:

∆i = ix - id = 2 2

i

i sc + - id

id : Độ dốc dọc lớn nhất, imax = 6%

Suy ra: idmax = imax - ∆i

Bảng chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong có siêu cao:

Cách 3: Xác định ∆i theo quy định ở bảng 18 điều 5.7.7 TCVN 4054-05 (khi R ≤ 50m)

Bán kính đường cong nằm, m 50÷35 35÷30 30÷25 25÷20

Lượng chiết giảm độ dốc dọc lớn

BẢNG TỔNG HỢP YẾU TỐ KỸ THUẬT TRÊN TOÀN TUYẾN:

STT Yếu tố kỹ thuật Đơn vị Tính toán Quy phạm Kiến nghị

4

11 Chiều dài đoạn nối siêu cao (isc=4%) m 60.8 70 70

12 Chiều dài đường cong chuyển tiếp m 36.8 Lct = Lnsc 70

13 Độ mở rộng trong đường cong với R=250m m 0.46 - 0.6

14 Cự ly hãm xe khi xe đang xuống dốc i=4% m 70.87 - 70.87

15

Chiều dài tầm nhìn(min)

- Tầm nhìn 1(một chiều)

m

PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ

coOod

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, có các đường đồng mức cơ bản chênh nhau 10m, bên cạnh đó có các đường đồng mức phụ nhằm làm rõ địa hình có cao độ chênh nhau 10m

- Cấp hạng kỹ thuật của đường

- Nhu cầu phát triển kinh tế, văn hóa của khu vực tuyến đi qua trong tương lai

- Tham khảo bản đồ quy hoạch phát triển mạng lưới giao thông, quy hoạch khu dân

cư, quy hoạch xây dựng các công 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 Đó là những điểm đầu, điểm cuối và những điểm ở giữa như là chỗ giao nhau với đường ôtô cấp hạng cao hơn, những điểm giao nhau với dòng nước lớn, những chỗ thấp nhất của dãy núi, những chỗ tận dụng được đoạn đường đã có

Trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1/25000 ta có hai điểm khống chế cho trước đó là điểm đầu A (có cao độ 212 m) và điểm cuối tuyến B (có cao độ 296.11m) Hai điểm này là hai điểm kinh tế, chính trị và văn hóa quan trọng trong vùng Nối hai điểm khống chế này với nhau được tuyến đường chim bay giữa hai điểm khống chế, khoảng 6961.24 m Ta cần xác định các điểm khống chế khác nằm giữa chúng Các điểm khống chế là các điểm ở cao độ mép nền đường đã được xác định Từ các điểm khống chế cần xác định các điểm

cơ sở để tuyến đi qua đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế Các điểm cơ sở thường là các điểm vượt qua đèo sông suối Nối các điểm khống chế, điểm cơ sở đó lại với nhau

ta được tuyến đường

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 các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật

- Đảm bảo xe chạy an toàn và êm thuận

- Đảm bảo tốt các yêu cầu về kinh tế và quốc phòng

- Đảm bảo giá thành xây dựng cũng như giá thành vận doanh là rẻ nhất

- Đảm bảo không cần phải sử dụng các biện pháp thi công phức tạp

- Đảm bảo cho việc thi công quản lý sữa chữa và khai thác tuyến đường tốt nhất Trên cơ sở những tài liệu đã thu thập được về tình hình kinh tế, chính trị, địa lý, tự nhiên khu vực và các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến Căn cứ vào điểm đầu và điểm cuối tuyến, các điểm khống chế và các điểm cơ sở trên bình đồ để thiết kế tuyến đảm bảo các