ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG ĐH GTVT TP.HCM THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG AB TỈNH BÌNH PHƯỚC

KẾT LUẬN: Với tất cả những ưu điểm của tuyến dự án như đã nêu ở trên, ta thấy việc xây dựng tuyến thật sự cần thiết và cấp bách, nhằm nâng cao mức sống của nhân dân trong vùng, và góp p

KHOA CÔNG TRÌNH

BỘ MÔN CẦU ĐƯỜNG

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG

Đề tài:

THIẾT KẾ MỚI TUYẾN ĐƯỜNG

QUA 2 ĐIỂM A-B

GVHD : Th.s PHAN VĂN NGỌC SVTH : LÊ ĐỨC THẮNG

MSSV : CD06T110

LỚP : CD06TA

TP HỒ CHÍ MINH, 03/2011

MỤC LỤC Phần I – THIẾT KẾ CƠ SỞ Chương 1: TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN

I Giới thiệu chung 2

II Đặc điểm tự nhiên của khu vực 3

1 Đặc điểm địa hình 3

2 Đặc điểm khí hậu 3

3 Đặc điểm địa chất, thủy văn 3

4 Vật liệu xây dựng 3

III Hiện trạng kinh tế xã hội 4

IV Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường 4

Chương 2: CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN I Xác định cấp hạng kỹ thuật 5

1 Tính lưu lượng xe con thiết kế 5

2 Xác định cấp đường và cấp quản lý của đường ô tô 6

II Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến 6

1 Các yếu tố mặt cắt ngang 6

2 Xác định các yếu tố kĩ thuật trên bình đồ 10

3 Xác định các yếu tố kĩ thuật trên trắc dọc 19

III Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật của tuyến 23

Chương 3: THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ I Vạch tuyến trên bình đồ 24

1 Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ 24

2 Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ 24

3 Giới thiệu sơ bộ về các phương án tuyến đã vạch 25

II Thiết kế bình đồ 25

1 Các yếu tố đường cong nằm 26

2 Xác định các cọc TĐ, TC, P, NĐ, NC 27

3 Xác định cọc thay đổi địa hình 28

4 Xác định cự ly giữa các cọc 29

Chương 4: TÍNH TOÁN THUỶ VĂN I Xác định lưu lượng tính toán 36

1 Xác định thời gian tập trung nước trên sườn dốc 36

2 Tính hệ số địa mạo thủy văn của lòng sông 37

II Tính toán cống 41

III Cống trên tuyến 42

III Tính toán khẩu độ cầu nhỏ 42

Chương 5: THIẾT KẾ NỀN - MẶT ĐƯỜNG I Yêu cầu đối với nền đường 46

II Yêu cầu đối với áo đường mềm 46

III Loại tầng mặt và mô đun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường 47

1 Xác định loại tầng mặt kết cấu áo đường 47

2 Xác định mô đun đàn hồi yêu cầu của mặt đường 47

IV Chọn cấu tạo áo đường 49

V Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 1 50

1 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi 50

2 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất 51

3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong lớp BTN và CP Đá dăm gi cố xi măng 52

4 Kết luận 56

VI Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 2 56

1 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi 56

2 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất 57

3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong lớp BTN và CP Đá dăm gi cố xi măng 58

4 Kết luận 62

VII So sánh và lựa chọn hai phương án áo đường 62

VIII Thiết kế kết cấu lề đường gia cố 64

1 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi 65

2 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất 67

3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong lớp BTN 68

4 Kết luận 72

Chương 6: THIẾT KẾ TRẮC DỌC – TRẮC NGANG I Thiết kế trắc dọc 74

1 Những yêu cầu khi thiết kế trắc dọc 74

2 Kết quả thiết kế 75

II Thiết kế mặt cắt ngang 81

1 Các cấu tạo mặt cắt ngang 81

2 Kết quả thiết kế 81

Chương 7: LẬP BIỂU ĐỒ TỐC ĐỘ XE CHẠY I Tốc độ xe chạy trên đoạn dốc theo điều kiện cân bằng sức kéo 82

II Xác định vận tốc hạn chế 84

III Xác định chiều dài tăng, giảm tốc, chiều dài hãm xe 85

1 Chiều dài tăng – giảm tốc 85

2 Chiều dài hãm xe 85

IV Xác định thời gian và tốc độ trung bình xe chạy 91

1 Chiều dài hãm xe 91

2 Tốc độ xe chạy trung bình toàn tuyến 91

3 Tốc độ trung bình của tuyến đường 98

Chương 8: KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP 1 Nền đắp 99

2 Nền đào 100

3 Bảng khối lượng đào đắp 101

Chương 9: CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG

I Qui định về thiết kế công trình phòng hộ đảm bảo an toàn giao thông 114

1 Biển báo hiệu 115

2 Vạch tín hiệu giao thông 114

3 Đinh phản quan 116

4 Cọc tiêu 116

5 Lan can 117

6 Cột Kilômét 117

7 Mốc lộ giới 117

Chương 10: TRỒNG CÂY 1 Cỏ 118

2 Cây bụi 118

3 Cây lớn 118

Chương 11: TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG, VẬN DOANH KHAI THÁC, SO SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN I Tổng chi phí xây dựng 119

1 Chi phí xây dựng nền - mặt đường 121

2 Chi phí xây dựng cầu cống 122

3 Tổng chi phí xây dựng 122

II Tính chi phí vận doanh khai thác 123

1 Chi phí vận doanh khai thác đối với ô tô 123

2 Chi phí vận doanh khai thác đối với đường 123

III So sánh và lựa chọn phương án thiết kế kỹ thuật 125

1 Hệ số tiến triển 125

2 Hệ số triển tuyến theo chiều dài ảo 125

3 Mức độ thoải của tuyến trên mặt cắt dọc 126

4.Góc chuyển hướng bình quân 127

5.Bán kính đường cong nằm bình quân 127

6.Hệ số tai nạn giao thông 127

PHẦN II – THIẾT KẾ KỸ THUẬT Chương 1: THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ ĐOẠN TUYẾN I Thiết kế bình đồ tuyến 131

II Thiết kế đường cong nằm 131

1 Mục đích và nội dung tính toán 131

2 Tính toán và thiết kế đường cong nằm 132

a Tính toán siêu cao 132

b Tính toán phần mở rộng khi xe chạy trên đường cong 133

c Tính toán đường cong chuyển tiếp 133

d Bảo đảm tầm nhìn trên đường cong nằm 138

Chương 2: THIẾT KẾ TRẮC DỌC I Thiết kế đường đỏ 140

II Tính toán các yếu tố đường cong đứng 140

1 Đường cong đứng 142

Chương 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG I Kết cấu áo đường cho phần xe chạy 144

II Kết cấu áo đường cho phần lề gia cố 144

Chương 4: THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC I Thiết kế rãnh biên 146

1 Yêu cầu khi thiết kế rãnh 146

2 Lưu lượng nước chảy qua rãnh 146

3 Chiều sâu và chiều rộng đáy rãnh 147

II Thiết kế cống 148

1 Lưu lượng nước chảy qua cống 148

2 Tính toán và gia cố sau cống 148

Chương 5: KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP

Bảng khối lượng đào đắp 151

Phần III: TỔ CHỨC THI CÔNG Chương 1: TÌNH HÌNH KHU VỰC TUYẾN I Tình hình tuyến được chọn 156

1 Khí hậu, thủy văn 156

2 Vật liệu xây dựng địa phương 156

3 Tình hình cung cấp nguyên vật liệu 156

4 Tình hình đơn vị thi công và thời hạn thi công 156

5 Bố trí mặt bằng thi công 156

6 Láng trại và công trình phụ 157

7 Tình hình dân sinh 157

8 Kết luận 157

II Qui mô công trình 157

1 Các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến đường 157

2 Công trình trên tuyến 158

Chương 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG I Giới thiệu phương án thi công dây chuyền 159

1 Nội dung phương pháp 159

2 Ưu nhược điểm của phương pháp 159

3 Điều kiện áp dụng được phương pháp 159

II Kiến nghị chọn phương án thi công dây chuyền 159

III Chọn hướng thi công 160

IV Trình tự và tiến độ thi công 160

Chương 3: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG I Chuẩn bị mặt bằng thi công 161

II Cắm cọc định tuyến 161

III Chuẩn bị các loại nhà và văn phòng tại hiện trường 162

IV Chuẩn bị các cơ sở sản xuất 162

V Làm đường tạm 162

VI Chuẩn bị hiện trường thi công 163

1 Khôi phục cọc 163

2 Dọn dẹp mặt bằng thi công 163

3 Đảm bảo thoát nước thi công 163

4 Công tác lên khuôn đường 163

5 Thực hiện việc di dời các cọc định vị 163

Chương 4 TỔ CHỨC THI CÔNG CỐNG I Thống kê số lượng cống 164

II Các bước thi công cống 164

1 Khôi phục vị trí cống ngoài thực địa 164

2 Vận chuyển và bóc dỡ các bộ phận của cống 165

3 Lắp đặt cống vào vị trí 165

4 Vận chuyển vật liệu 166

5 Đào hố móng 166

III Tổ chức thi công cho một cống điển hình 166

1 Bảng khối lượng thi công 166

2 Chọn máy thi công, tiến độ thi công cống 168

Chương 5: TỔ CHỨC THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG I Giải pháp thi công các dạng nền đường 169

1 Các biện pháp đắp nền 169

2 Các biện pháp đào nền 169

II Các yêu cầu về sử dụng vật liệu xây dựng nền 170

III Các yêu cầu về công tác thi công 171

IV Tính toán điều phối đất 172

1 Tính toán khối lượng đào đắp 172

2 Vẽ biểu đồ khối lượng 100m 179

3 Vẽ đường cong cấp phối đất 179

4 Điều phối đất 181

5 Phân đoạn 182

Chương 6: TỔ CHỨC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG I Giới thiệu chung 188

1 Kết cấu áo đường 188

2 Điều kiện cung cấp vật liệu 188

3 Điều kiện khí hậu, thời tiết 188

II Các yêu cầu sử dụng vật liệu thi công 188

1 Lớp cấp phối đá dăm 188

2 Lớp đá dăm gia cố xi măng 189

3 Lớp bê tông nhựa 191

III Phương pháp thi công 193

1 Thời gian khai triển của dây chuyền 193

2 Thời gian hoàn tất của dây chuyền 193

3 Thời gian hoạt động của dây chuyền 194

4 Tốc độ của dây chuyền 194

5 Thời gian ổn định 195

6 Hệ số hiệu quả 195

7 Hệ số tổ chức sử dụng xe máy 195

IV Qui trình công nghệ thi công 195

1 Thi công khuông đường 196

2 Thi công lớp cấp phối đá dăm loại 2 199

3 Thi công lớp cấp phối dá dăm gia cố xi măng 6% 206

4 Thi công lớp BTN hạt trung 211

5 Thi công lớp BTN hạt mịn 215

6 Bảng qui trình công nghệ thi công chi tiết 218

Chương 7: CÔNG TÁC HOÀN THIỆN I Trình tự làm công tác hoàn thiện 221

II Thời gian thi công 221

TÀI LIỆU THAM KHẢO 222

LỜI CẢM ƠN Kính gửi:

Quý thầy, cô giáo Trường Đại học Giao thông Vận tải Thành Phố Hồ Chí Minh

Em tên Lê Đức Thắng, sinh viên lớp Cầu Đường CD06TA, niên khoá 2006-2011 Trong suốt 5 năm học tập và nghiên cứu ở

trường, được sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo

trong nhà trường, em đã phấn đấu, rèn luyện để trở thành con người

có ích để sau này góp phần xây dựng quê hương đất nước

Trước khi ra trường, em xin gửi lời chúc sức khỏe và lời cảm

ơn chân thành tới Ban giám hiệu nhà trường, Ban lãnh đạo khoa công

trình cùng toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu Đường đã

hướng dẫn và giúp em rất nhiều trong thời gian qua để em hoàn thành

đồ án tốt nghiệp này!

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ

CHƯƠNG I:

TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN

I.1 GIỚI THIỆU CHUNG:

Giao thông là một ngành giữ vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân,

vì đó là “mạch máu” của đất nước Với vai trò quan trọng như vậy nhưng thực tế mạng lưới giao thông ớ nước ta hiện nay nhìn chung còn hạn chế Phần lớn chúng ta sử dụng những tuyến đường cũ, mà những tuyến đường này không thể đáp ứng được nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa lớn như hiện nay Vì vậy trong thời gian vừa qua cũng như trong tương lai, giao thông vận tải đã và sẽ được Đảng và Nhà nước quan tâm để phát triển mạng lươí giao thông vận tải rộng khắp, nhằm phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, cũng như việc phát triển vùng kinh tế mới phục vụ nhu cầu

đi lại của nhân dân

Những năm gần đây, với chính sách mở cửa, tạo điều kiện cho sự giao lưu kinh tế giữa nước ta cùng các nước trên thế giới, đã làm cho mạng lưới giao thông hiện có của nước ta lâm vào tình trạng quá tải, không đáp ứng kịp nhu cầu lưu thông ngày càng cao của xã hội Nên việc cải tạo, nâng cấp, mở rộng các tuyến đường sẳn có và xây dựng mới các tuyến đường ôtô ngày càng trở nên cần thiết Đó là tình hình giao thông ở các

đô thị lớn, còn ở nông thôn và các vùng kinh tế mới, mạng lưới giao thông còn mỏng, chưa phát triển điều khắp, chính điều này đã làm cho sự phát triển kinh tế văn hoá giữa các vùng là khác nhau rõ rệt

Tuyến đường thiết kế từ A-B thuộc địa bàn huyện Bù Đăng tỉnh Bình Phước Đây

là tuyến đường làm mới có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế địa phương nói riêng và cả nước nói chung Tuyến đường nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của tỉnh nhằm từng bước phát triển kinh tế văn hóa toàn tỉnh Tuyến được xây dựng ngoài công việc chính yếu là vận chuyển hàng hóa phục vụ đi lại của người dân mà còn nâng cao trình độ dân trí của người dân khu vực lân cận tuyến Vì vậy, nó thực sự cần thiết và phù hợp với chính sách phát triển

Tỉnh Bình Phước lân cận Thành Phố HCM, tỉnh Bình Dương, Đồng Nai và biên giới nên trở thành vùng có tiềm năng phát triển công nghiệp ở miền Nam nói riêng và

cả nước nói chung Đặt biệt tỉnh rất phát triển trồng trọt (cao su, đâu phộng, tiêu, điều…) và các loại cây công nghiệp khác Do đó viêc xây dựng tuyến đường qua 2 điểm A-B là rất cần thiết để hổ trợ cho công tác khai thác tài nguyên, tiềm năng kinh tế của tỉnh

I.2 TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG:

I.2.1 Cơ sở pháp lý để lập báo cáo đầu tư:

+ Căn cứ vào quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của vùng trong giai đoạn từ năm 2006 đến năm 2021

+ Kết quả dự báo về mật độ xe cho tuyến A-B đến năm tương lai đạt N15 =

3152,63xcqđ/ngày đêm

+ Căn cứ vào số liệu điều tra, khảo sát tại hiện trường

+ Căn cứ vào các quy trình, quy phạm thiết kế giao thông hiện hành

I.2.2 Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện:

1.2.2.1 Quá trình nghiên cứu:

+ Khảo sát thiết kế chủ yếu là dựa trên tài liệu: bình đồ tuyến đi qua đã được cho

và lưu lượng xe thiết kế cho trước

I.2.2.2 Tổ chức thực hiện:

+ Thực hiện theo sự hướng dẫn của giáo viên và trình tự lập dự án đã qui định

I.2.3 Tình hình dân sinh kinh tế, chính trị văn hóa:

Nơi đây là địa hình miền núi trung du có nhiều đồi cao, sườn dốc và những dãy núi dài, dân cư thưa thớt và phân bố không đều Gần đây, nhân dân các tỉnh khác tới đây khai hoang, lập nghiệp, họ sống rải rác trên các sườn dốc Nghề nghiệp chính của họ là làm rẫy và chăn nuôi, các cây trồng chính ở đây chủ yếu là cây cao su, đậu phộng, cà phê việc hoàn thành tuyến đường này sẽ giúp cho việc vận chuyển hàng hóa được dể

dàng hơn Giúp cho đời sống và kinh tế vùng này được cải thiện đáng kể

Ở đây có nhiều dân tộc sinh sống, phần lớn là dân địa phương cho nên nền văn hóa

ở đây rất đa dạng, mức sống và dân trí vùng này tương đối không cao Tuy nhiên, nhân dân ở đây luôn tin tưởng vào đường lối lãnh đạo của Đảng và Nhà Nước

Trong vùng này có một vài trường tiểu học còn các trường cấp II, III ở rất xa, việc

đi lại của các em thật sự khó khăn nhất là vào mùa mưa Việc chuyên chở nông sản và hàng hóa ở đây tương đối bất lợi, chủ yếu là dùng sức kéo của gia súc và xe công nông

I.2.4 Về khả năng ngân sách của tỉnh:

Tuyến A-B được thiết kế và xây dựng mới hoàn toàn, cho nên mức đầu tư tuyến cần nguồn vốn rất lớn

UBND Tỉnh đã có Quyết Định cho khảo sát lập dự án khả thi Nguồn vốn đầu tư từ nguồn vốn vay (ODA)

1.2.5 Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng:

Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng còn rất ít, chỉ có một số tuyến đường chính và Quốc Lộ là đường nhựa, còn lại đa số chỉ là đường đất hay các con đường mòn

do dân tự phát hoang để đi lại

Với tuyến đường dự án trên, sẽ giúp cho nhân dân đi lại được thuận tiện và dễ dàng hơn

I.2.6 Đánh giá và dự báo về nhu cầu vận tải:

I.2.6.1 Đánh giá:

Như đã nói ở trên, mạng lưới GTVT trong khu vực còn rất hạn chế, chỉ có vài

đường chính nhưng lại tập trung chủ yếu ở vành đai bên ngoài khu vực

Phương tiện vận tải cũng rất thô sơ, không đảm bảo được an toàn giao thông, và tính mạng của nhân dân

I.2.6.2 Dự báo:

Nhà nước đang khuyến khích nhân dân trồng rừng và phát triển lâm nghiệp Cây công nghiệp và cây có giá trị cao như cao su, cà phê, tiêu, đậu phộng …vv trong vùng cũng là nguồn hàng hóa vô tận của giao thông vận tải trong tương lai của khu vực Với nguồn tài nguyên thiên nhiên có sẵn, nhu cầu vận tải hàng hóa cho tương lai rất cao, cộng với việc khai thác triệt để được nguồn du lịch sinh thái của vùng, thì việc xây dựng tuyến đường trên là rất hợp lý

I.2.6.3 Dự báo nhu cầu vận tải của tuyến dự án:

Trước kia, dân trong vùng muốn ra được đường nhựa phía ngoài, họ phải đi đường vòng rất xa và khó khăn, ảnh hưởng rất nhiều đến nhu cầu đi lại và phát triển kinh tế của khu vực

Với lưu lượng xe tính toán cho năm tương lai đã cho, dự báo về tình hình phát triển vận tải của khu vực sẽ rất lớn Vì vậy cần phải sớm tiến hành xây dựng tuyến đường dự

án, để thuận lợi cho nhu cầu phát triển kinh tế của vùng

I.2.7 Đặc điểm địa hình địa mạo:

Tuyến từ A - B chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Điểm bắt đầu có cao độ là

27,71 m và điểm kết thúc có cao độ là 20,00 m Độ chênh cao trên giữa hai đường đồng mức 5m Khoảng cách theo đường chim bay của tuyến là 6587,71 m

Địa hình ở đây tương đối bằng phẳng, vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận tuyến

là vùng đồi, tuyến đi ở cao độ tương đối cao, đi ven sườn đồi gần suối có dòng chảy tập trung tương đối lớn, độ dốc trung bình của lòng suối không lớn lắm, lưu vực xung quanh ít ao hồ hay nơi động nước, nên việc thiết kế các công trình thoát nước đều tính lưu lượng vào mùa mưa Nói chung, khi thiết kế tuyến phải đặt nhiều đường cong, thỉnh thoảng có những đoạn có độ dốc lớn

Địa mạo chủ yếu là cỏ và các bụi cây bao bọc, có những chỗ tuyến đi qua vườn cây, suối, ao hồ

I.2.8 Đặc điểm về địa chất:

Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt : đất đồi núi, có cấu tạo không phức tạp (đất cấp II) lớp trên là lớp á cát, lớp dưới là á sét lẫn laterrit Nên tuyến thiết kế không cần xử lí đất nền Nói chung địa chất vùng này rất thuận lợi cho việc làm đường Ở trên đoạn tuyến có một vài mỏ sỏi đỏ và mỏ đá có thể khai thác tại chỗ làm kết cấu áo đường và các công trình trên đường nhằm giảm giá thành xây dựng

Ở vùng này hầu như không có hiện tượng đá lăn, hiện tượng sụt lở, hang động castơ nên rất thuận lợi

Qua khảo sát thực tế ta có thể lấy đất từ nền đào gần đó hoặc đất từ thùng đấu ngay bên cạnh đường để xây dựng nền đất đấp rất tốt

I.2.9 Đặc điểm về địa chất thủy văn:

Dọc theo khu vực tuyến đi qua có sông, suối tương đối nhiều có nhiều nhánh suối nhỏ thuận tiện cho việc cung cấp nước cho thi công công trình và sinh hoạt

Tại các khu vực suối nhỏ ta có thể đặt cống hoặc làm cầu nhỏ

Địa chất ở 2 bên bờ suối ổn định, ít bị xói lở nên tương đối thuận lợi cho việc làm công trình thoát nước Ở khu vực này không có khe xói

I.2.10 Vật liệu xây dựng:

Tuyến đi qua khu vực rất thuận lợi về việc khai thác vật liệu xây dựng Để làm giảm giá thành khai thác và vận chuyển vật liệu ta cần khai thác, vận dụng tối đa các vật liệu địa phương sẳn có như : cát, đá, cấp phối cuội sỏi

Để xây dựng nền đường ta có thể điều phối đào – đắp đất trên tuyến sau khi tiến hành dọn dẹp đất hữu cơ Ngoài ra còn có những vật liệu phục vụ cho việc làm láng trại như tre, nứa, gỗ, lá lợp nhà vv Nói chung là sẵn có nên thuận lợi cho việc xây dựng

I.2.11 Đăc điểm khí hậu thủy văn:

Khu vực tuyến A - B nằm sâu trong nội địa, đi qua vùng đồi nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, khí hậu ở đây phân biệt thành 2 mùa rõ rệt:

- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 nhiệt độ trung bình 260C

- Mùa nắng từ tháng 11 đến tháng 4 nhiệt độ trung bình 270C

Vùng này chịu ảnh hưởng của gió mùa khô

Do có 2 mùa mưa nắng cho nên khí hậu ở đây có những đặc điễm như sau :

Vào mùa mưa số ngày mưa thường xuyên, lượng mưa ngày trung bình tăng nhiệt

Bảng thống kê về: hướng gió- ngày gió- tần suất

Bảng thống kê về: độ ẩm- nhiệt độ- lượng bốc hơi- lượng mưa

Nhiệt độ(oC) 19 21 22 24 26 26.5 25 24.5 23 22.5 20 18 Lượng bốc

hơi (mm) 50 58 63 97 110 115 130 170 165 90 87 83 Lượng mưa

4,66T

B BIỂU ĐỒ HOA GIÓ

18,6 20,5 22,3 26,5 33,3 36,0 34,6 29,7 24,5 20,8 19,4 18,0

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Tháng

Nhiệt độ ( ° C)

Độ ẩm (%)

BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ - ĐỘ ẨM

12,88

BIỂU ĐỒ LƯỢNG MƯA - LƯỢNG BỐC HƠI

I.3 MỤC TIÊU CỦA TUYẾN TRONG KHU VỰC:

Để tạo điều kiện thuận lợi thúc đẩy tiến trình xây dựng và phát triển các vùng nông thôn, miền núi, rút ngắn khoảng cách giữa nông thôn và thành thị Vì vậy việc xây dựng tuyến đường nối liền hai điểm A - B là hết sức cần thiết Sau khi công trình hoàn thành,

sẽ mang lại nhiều lợi ích cho nhân dân và đất nước Cụ thể như :

- Nâng cao đời sống vật chất, đời sống văn hóa, tinh thần cho người dân khu vực lân cận tuyến

- Phục vụ cho nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hóa, thúc đẩy kinh tế phát triển

- Làm cơ sở cho việc bố trí dân cư, giữ đất, giữ rừng Bảo vệ môi trường sinh thái

- Tạo điều kiện khai thác du lịch, phát triển kinh tế dịch vụ, kinh tế trang trại

- Phục vụ cho công tác tuần tra, an ninh quốc phòng được kịp thời, liên tục

- Đáp ứng nhanh chống đập tan mọi âm mưu phá hoại của kẻ thù trong và ngoài nước

I.4 KẾT LUẬN:

Với tất cả những ưu điểm của tuyến dự án như đã nêu ở trên, ta thấy việc xây dựng tuyến thật sự cần thiết và cấp bách, nhằm nâng cao mức sống của nhân dân trong vùng,

và góp phần vào sự phát triển kinh tế – văn hóa của khu vực

Thuận tiện cho việc đi lại, học hành, làm ăn của người dân, và thuận tiện cho việc quản

lý đất đai và phát triển lâm nghiệp

Tạo điều kiện khai thác, phát triển du lịch và các loại hình vận tải khác …

Với những lợi ích nêu trên, thì việc quyết định xây dựng tuyến đường dự án là hết sức cần thiết và đúng đắn

1.5 KIẾN NGHỊ:

Vì đây là khu vực đồi núi hẻo lánh nên chưa hề có đường giao thông và các cơ sở

hạ tầng khác Vì vậy kiến nghị được làm mới hoàn toàn đối với đoạn tuyến đường dự

án

Tuyến được thiết kế và xây dựng mới hoàn toàn cho nên mức độ đầu tư ban đầu của tuyến có nguồn vốn lớn và có sự nhất trí cung cấp kinh phí của địa phương

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH CẤP KỸ THUẬT-CẤP QUẢN LÝ CỦA TUYẾN ĐƯỜNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU CỦA

TUYẾN ĐƯỜNG

II.1 XÁC ĐỊNH CẤP KỸ THUẬT VÀ CẤP QUẢN LÝ CỦA TUYẾN ĐƯỜNG:

Các số liệu ban đầu gồm:

- Bình đồ thiết kế tỉ lệ 1/10.000

- Cao độ điểm A là: 27,71m

- Cao độ điểm B là: 20,00m

- Chênh cao độ là: 7,71 m

- Lưu lượng xe ở năm hiện tại là N ht= 487xe nd/

- Hệ số phát triển lưu lượng hàng năm là 8%

- Thành phần xe chạy được cho trong bảng sau đây:

đổi

Xe con quy đổi (Chiếc)

3 Xe khách <8 ghế 19.00 92.53 1.00 92.53

+ Lưu lượng xe chạy

+ Địa hình khu vực tuyến đường đi qua

+ Ý nghĩa của con đường về kinh tế, chính trị, văn hóa

+ Khả năng kiến thiết trong những điều kiện nhất định

+ Địa hình vùng là đồi núi

Tuyến đường này nhằm phát triển kinh tế, văn hóa của khu vực tuyến đi qua

Tổng hợp các yếu tố trên, căn cứ quy phạm TCVN 4054-05 (bảng 3)

Đánh giá được cấp hạng của tuyến đường là :

+ Cấp hạng kỹ thuật : 60

+ Vận tốc thiết kế : 60 km/h

+ Cấp III đồi núi

II.2 XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU CỦA TUYẾN ĐƯỜNG:

Đường là tổng hợp các công trình, các trang thiết bị, các kết cấu dùng cho xe chạy Nó là một công trình dạng tuyến kéo dài

Giữa 2 điểm A- B có nhiều phương án vạch tuyến Các yếu tố kỹ thuật dùng làm cơ sở

để so sánh chọn ra một phương án tốt nhất Tuyến đường sẽ là tốt nhất khi giá thành xây dựng là nhỏ nhất nhưng nó vẫn đảm bảo các yếu tố kỹ thuật của đường

Khi xác định các yếu tố kỹ thuật ta căn cứ vào các số liệu sau :

- Địa hình là đồi núi

- Cấp hạng đường

- Lưu lượng xe

- Thành phần xe

Tuyến đường được thể hiện thông qua các yếu tố đặc trương sau :

- Mặt cắt ngang đường

- Bình đồ

- Trắc dọc tuyến

Do đó xác định các yếu tố kỹ thuật giới hạn theo các đặc trưng trên

II.3 CÁC YẾU TỐ CỦA MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG:

Trên cơ sơ khả năng phục vụ của tuyến đường và điều kiện địa hình ta sơ bộ chọn

mặt cắt ngang có dạng:

Trong đó :

im : độ dốc ngang mặt đường

igc : độ dố ngang của lề gia cố

ikgc : độ dố ngang của lề không gia cố

BL : chiều rộng của lề đường

Bm : chiều rộng của mặt đường

Bn : chiều rộng của nền đường

Bgc : chiều rộng lề gia cố

1:m : độ dốc taluy nền đường

II.4 KHẢ NĂNG THÔNG XE VÀ SỐ LÀN XE CẦN THIẾT:

II.4.1 Khả năng thông xe:

Khả năng thông xe của đường là số phương tiện giao thông lớn nhất có thể chạy qua một mặt cắt ngang của đường trong một đơn vị thời gian khi xe chạy liên tục

Ký hiệu : N (x/h , x/ngđ)

Khả năng thông xe thực tế : là số xe lớn nhất có thể thông qua một mặt cắt ngang đường trong một đơn vị thời gian ở điều kiện thời tiết thuận lợi có chú ý một phần tới điều kiện thực tế như : thành phần xe, các biện pháp tổ chức giao thông

Khả năng thông xe của tuyến đường phụ thuộc vào khả năng thông xe của một làn

xe và số làn xe Khả năng thông xe của một làn xe lại phụ thuộc vào vận tốc và chế

độ xe chạy xe cho nên muốn xác định khả năng thông xe của một tuyến đường thì phải xác định khả năng thông xe của một làn xe Việc xác định khả năng thông xe lý

Bn Bm Bl

thuyết của một làn xe căn cứ vào sơ đồ giả thiết các xe chạy phải xét vào vấn đề an toàn là các xe chạy nối đuôi cùng tốc độ và xe này cách xe kia một khoảng không đổi

đủ để khi xe chạy trước dưng lại thì xe sau có thể hãm lại và dừng sau xe trước

Sơ đồ có dạng như sau :

t = 1s : thời gian phản ứng của người lái xe

l2 : quãng đường xe đi được trong quá trình hãm phanh

ϕ = 0.3 : hệ số bám dọc xét trong trường hợp bất lợi nhất

Khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe

x

Theo kinh nghiệm quan sát khả năng thông xe trong một giờ chỉ khoảng (0.3 ÷ 0.5) trị

số khả năng thông xe lý thuyết Vậy khả năng thông xe thực tế là:

Ngiờcđ = 0.11x Ntbnăm = 0.11 x 3131.42= 344.46(xecqđ/h)

Theo TCVN 4054 - 05 số làn xe trên một mặt cắt ngang tính theo công thức

nlx =

lth

giôcd

N Z

N

×

Trong đó:

+ nlx : số làn xe yêu cầu

+ Ngiờcđ : là lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

+ Z = 0,77 : là hệ số sử dụng năng lực thông hành ứng với Vtk=60 (km/h) đồi núi + Nlth =1000 (xcqđ/h) : năng lực thông hành tối đa khi đường không có dải phân cách

II.5 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC NGANG CỦA ĐƯỜNG:

II.5.1 Bề rộng của làn xe chạy:

- Chiều rộng của làn xe phụ thuộc vào các yếu tố sau :

Chiều rộng của thùng xe : b (m)

Khoảng cách giữa 2 bánh xe : c (m)

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

Khoảng cách an toàn từ giữa vệt bánh xe đến mép đường : y (m)

Ta có sơ đồ tính toán như sau:

Bề rộng một làn xe ngoài cùng được tính theo công thức :

y x

Nếu phần xe chạy gồm nhiều làn thì bề rộng của những làn giữa được tính theo công thức kinh nghiệm sau :

Chiều rộng tối thiểu 1 làn xe =3,0m

Chiều rộng phần xe dành cho xe cơ giới là 6,0 m để thiết kế

II.5.2 Độ dốc ngang của mặt đường và lề đường:

+ Độ dốc ngang mặt đường nhằm đảm bảo thoát nước nhanh cho mặt

đường nên nó không được quá nhỏ, tuy nhiên cũng không được quá lớn

- để tránh cho xe khỏi bị trượt ngang theo độ dốc ngang Ngoài ra, nó còn đảm bảo an toàn khi xe chạy trên đường cong

- Độ dốc ngang mặt đường phụ thuộc vào loại kết cấu mặt đường

- Độ dốc ngang lề đường thường chọn lớn hơn độ dốc ngang mặt đường

- Nhằm đảm bảo cho việc thoát nước được thuận tiện, nhanh chóng

- Căn cứ vào yêu cầu thiết kế tuyến chọn lớp mặt là lớp bêtông nhựa nên

II.6 CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT TRÊN BÌNH ĐỒ:

II.6.1 Bán Kính Đường Cong Nằm:

Khi xe đi đến vị trí hướng tuyến có sự thay đổi để giảm bớt lực đẩy ngang tác dụng lên xe, nhằm đảm bảo an toàn cho lái xe, không gây cảm giác khó chịu cho hành khách

và tránh hư hỏng hàng hóa cũng như phương tiện vận tải Vì thế tại các vị trí này phải

bố trí đường cong nằm có bán kính đủ lớn để hạn chế các tác hại trên

Do điều kiện địa hình nếu ta bố trí các đường cong với bán kính quá lớn thì càng

an toàn thuận lợi nhưng như vậy khối lượng thi công sẽ tăng lên đáng kể và làm cho giá thành công trình sẽ tăng lên

Xuất phát từ hai quan điểm trên ta phải xác định bán kính tối thiểu của đường cong bằng sẽ có hai trường hợp xảy ra :

- Trường hợp đường cong nằm không bố trí siêu cao

- Trường hợp đường cong nằm có bố trí siêu cao

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

) (

V : vận tốc xe chạy thiết kế (Km/h)

µ : Hệ số lực đẩy ngang

in : Độ dốc ngang của mặt đường

(+) : Dùng cho trường hợp có siêu cao

(-) : Dùng cho trường hợp trắc ngang 2 mái mà xe chạy ở làn ngoài

(Không có siêu cao)

Từ trên ta thấy để xác định được R ta phải xác định được µ và in

Xác định µ dựa vào những điều kiện sau:

+ Điều kiện ổn định chống trượt ngang : µ≤ϕ0

Là điều kiện đảm bảo an toàn cho xe chạy trên đường cong dưới tác dụng của lực ly tâm, nhưng ôtô không chịu lực ngang do sức bám giữ bánh xe và mặt đường

Trong đó:

ϕ0 : là hệ số bám ngang giữa bánh xe và mặt đường và đồng thời

đảm bảo sức bám dọc thường chọn : ϕ0 = ( 0.6 – 0.8 )ϕ

ϕ : Hệ số bám dọc giữa bánh xe với mặt đường

+ Xét trong điều kiện bất lợi nhất là lúc mặt đường ẩm, bẩn ϕ = 0.3

b : Khoảng cách giữa 2 tâm bánh xe, đối với xe hiện đại thường lấy b = 2h

h : Khoảng cách từ trọng tâm xe tới mặt đường

∆ : Độ dịch ngang của thân ôtô so với bình thường lấy :

∆ = 0.2b = 0.2 x2 = 0.4

Ta tính được : µ ≤0.6 Trị số này biểu thị mức độ chống lật rất cao so với điều kiện chống trượt

+ Điều kiện êm thuận đối với hành khách:

Theo kinh nghiệm cho thấy :

µ ≤ 0.1 hành khách không cảm thấy đường cong

µ ≤ 0.15 hành khách hơi cảm thấy đường cong

µ ≤ 0.2 hành khách cảm thấy đường cong và hơi khó chịu

µ ≤ 0.3 hành khách cảm thấy bị đẩy dạt về một phía và rất khó chịu Vậy để êm thuận đối với hành khách ta chọn : µ≤ 0.15

+ Điều kiện kinh tế:

Khi xe chạy chịu tác động của lực đẩy ngang thì bánh xe bị biến dạng và lệch với hướng xe chạy Góc lệch càng lớn thì tiêu hao nhiên liệu và hao mòn lốp càng nhiều Theo kinh nghiệm để đảm bảo được điều này nên chọn bán kính để đảm bảo được : µ

≤ 0.1

Xét tất cả các điều kiện trên ta nên dùng: µ ≤ 0.15

Từ các điều kiện đó ta có thể tính R như sau :

max

V sc

R

isc

Kết hợp tính toán và quy trình ta chọn : Rscmin = 129m để tính toán

Bán kính tối thiểu khi đường cong không bố trí siêu cao:

2 min 127(0, 08 )

Kết hợp tính toán và quy trình ta chọn : R ksc>1500 m để tính toán

II.6.2 Độ mở rộng mặt đường trên đường cong nằm:

Khi xe chạy trên đường cong có bán kính khác nhau thì đầu xe phía ngoài có bán kính lớn nhất và thùng xe phía trong ở vị trí trục sau có bán kính nhỏ nhất Như vậy khi xe chạy trên đường cong phải chiếm thêm một phần bề rộng mặt đường nữa so với khi chạy trên đường thẳng

Vì vậy đối với đường cong có bán kính nhỏ thì cần thiết phải mở rộng mặt đường Việc mở rộng nền mặt đường chỉ cần mở rộng về phía bụng đường cong Chỉ trong một số trường hợp thì mớí phải mở rộng thêm về phía lưng đường cong Nếu lề đường không đủ rộng để mở rộng mặt đường thì mới làm mở rộng nền đường đủ để

Đối với đường hai làn xe thì độ mở rộng được xác định như sau:

2 0.1

LA : Khoảng cách từ đầu đến trục sau của xe

e1, e2 : bề rộng cần thiết phải mở rộng thêm ở làn ngoài và làn trong

lấy e1 = e2

Vậy độ mở rộng khi thiết kế cho một loại xe nhất định phụ thuộc vào bán kính R Với : R = 129 m, LA = 8.0 m tính toán cho xe tải 3 trục, V = 60 Km/h

2 8.0 0,1 60

- Khi xe chạy trên đường cong dưới tác dụng của lực ly tâm làm cho xe chạy kém

an toàn trên đường cong có bán kính nhỏ Người ta xây dựng mặt đường dốc một mái của phần xe chạy nghiên về phía bụng đường cong nhằm để bảo đảm an toàn

và tiện lợi trong việc điều khiển xe ở các đường cong có bán kính nhỏ gọi là siêu cao

- Độ dốc siêu cao được tính theo công thức:

R : Bán kính đường cong tối thiểu R= 129 (m)

µ : Hệ số lực đẩy ngang, lấy µ = 0.15

Từ công thức trên ta thấy siêu cao phụ thuộc bán kính R

Theo qui trình TCVN 4054 -05 bảng 13 ứng với VTK = 60Km/h iscmax = 7% và iscmin =

in = 2% (độ dốc ngang mặt)

Chiều dài đoạn nối siêu cao:

p i

sc i

ip (%) : Độ dốc phụ thêm ở mép ngoài mặt đường do quá trình bố trí

nối siêu cao

Đường Cong Chuyển Tiếp:

Để đảm bảo tuyến đường phù hợp với quỹ đạo thực tế xe chạy và để đảm bảo điều kiện xe chạy không bị thay đổi đột ngột ở hai đầu đường cong người ta bố trí đường

cong chuyển tiếp

Chiều dài đoạn đường cong chuyển tiếp phải đủ dài và hình dạng phải phù hợp để cho lực ly tâm được tăng lên dần dần từ đường thẳng vào đường cong tròn,cần hết sức tránh trường hợp lực ly tâm tăng lên quá đột ngột để đảm bảo an toàn

Đường cong chuyển tiếp được bố trí trùng với đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng phần xe chạy

Và Lcht được tính theo công thức sau :

) ( 5

.

23

3

m R

Trong tính toán ta chọn chiều dài đuờng cong chuyển tiếp max( Lct,Lnsc)

Chọn L=112,42m theo quy trình thì L=70 m Vậy chọn L=112.42 m

II.6.4 Đoạn nối tiếp các đường cong:

Hai đường cong cùng chiều :

Khi không có bố trí siêu cao hoặc có cùng độ dốc siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau không cần đoạn chêm Khoảng cách giữa hai đỉnh phải đảm bảo bố trí được hai tiếp tuyến của hai đường cong, đường cong này gọi là đường cong ghép

Khi có bố trí siêu cao

+ Nếu hai đường cong cùng chiều nằm gần nhau mà chiều dài đoạn chêm không

có hoặc không đủ để bố trí đường cong chuyển tiếp (đoạn nối siêu cao) thì tốt nhất là tăng bán kính để hai đường cong tiếp giáp nhau và có cùng độ dốc siêu cao và độ mở rộng, trường hợp này lấy theo độ dốc siêu cao và độ mở rộng lớn nhất, tỉ số bán kính giữa hai đường cong kề nhau trong đường cong ghép phải ≤1.3

+ Nếu hai đường cong cùng chiều nằm gần nhau mà không thể làm đường cong ghép mà vẫn phải giữ đoạn chêm thì đoạn thẳng đó phải thiết kế mặt cắt ngang một mái từ cuối đường cong này đến đầu đường cong kia

+ Trường hợp đoạn chêm đủ để bố trí đường cong chuyển tiếp thì sau khi bố trí đoạn nối siêu cao còn lại đoạn giữa làm trắc ngang hai mái nếu nó đủ dài

Hai đường cong ngược chiều :

+ Hai đường cong ngược chiều không có siêu cao mà có bán kính lớn cũng có thể nối trực tiếp với nhau

+ Hai đường cong ngược chiều có siêu cao thì chiều dài đoạn chêm phải đủ dài

để bố trí đoạn nối siêu cao 2 đường cong

Đ1 Đ2

TC2

Ñ2 L/2

m

L/2

Ñ1

o1Chiều dài đoạn chêm m được xác định như sau :

Để đảm bảo xe chạy an toàn, lái xe cần phải thấy rõ một đoạn đường ở phía trước

để kịp xử lý mọi tình huống khi gặp chướng ngại vật Chiều dài đoạn đường tối thiểu cần nhìn thấy ở phía trước đó gọi là tầm nhìn

Cự ly tầm nhìn phụ thuộc vào tốc độ xe chạy và biện pháp điều khiển xe cần áp dụng khi xử lý các tình huống Khi xe chạy trên đường có các tình huống xảy ra như sau: + Cần hãm để dừng xe trước chướng ngại vật

+ Hai xe ngược chiều cần hãm phanh để không đâm vào nhau

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

+ Xe cùng chiều vượt nhau nhưng không đâm vào xe chạy ngược chiều

Trong bốn trường hợp trên thì trường hợp đầu tiên gọi là tầm nhìn một chiều, với bất kỳ một con đường nào cũng phải đạt được yêu cầu này Trường hợp thứ hai ít xảy

ra nhưng nó cũng rất quan trọng khi tính toán bán kính đường cong đứng sau này và gọi là tầm nhìn hai chiều Thực chất của trường hợp thứ ba cũng chính là trường hợp thứ tư để đảm bảo cho xe chạy trên đường khi vượt nhau không bị đâm vào xe ngược chiều gọi là tầm nhìn vượt xe

Việc chọn sơ đồ tầm nhìn nào để quyết định tầm nhìn tính toán là tùy thuộc tính chất sử dụng và tình trạng giao thông trên đường để đảm bảo điều kiện xe chạy an

toàn, nhưng đồng thời cũng là một vấn đề kinh tế Tầm nhìn được tính toán trong điều kiện bình thường :

ϕ = 0.5 và đường bằng id = 0

Xác định cự ly tầm nhìn một chiều:

Trong trường hợp này xác định khi ô tô gặp chướng ngại vật trên đường đang chạy, và xe phải dừng lại trước chướng ngại vật Trường hợp này áp dụng cho tất cả các cấp kỹ thuật của đường

l1 : Cự ly do phản ứng tâm lý của người lái xe

S0 : đoạn đường xe đi được trong quá trình hãm phanh

Theo các số liệu thực nghiệm lấy :

K = 1.2 đối với xe con

K = 1.3 ÷ 1.4 đối với ôtô tải và ôtô buýt

ϕ : Hệ số bám dọc, lấy ϕ = 0.5 ứng với điều kiện mặt đường bình thường

i : Độ dốc dọc của tuyến đường, ta tính trong điều kiện bất lợi nhất lúc xe xuống dốc

có độ dốc dọc lơn nhất i =6 % Trong điều kiện bất lợi nhất ta có thể tăng độ dốc dọc 1%

Ta có sơ đồ tính :

Theo sơ đồ trên ta có : S2 = l1 + ST1 + l0 + ST2 + l2

Trong đó :

ST1, ST2 : Cự ly hãm phanh của xe1 và xe2

l1, l2 : Cự ly phản ứng tâm lý của người lái xe khi nhìn thấy xe đối

Theo quy trình 4054-05 với cấp đường 60 thì S=350 m

II.6.6 Xác định tầm nhìn của đường cong trên bình đồ:

Khi xe chạy trong đường cong thì những xe chạy ở phần bụng sẽ bất lợi hơn những xe chạy ở phần lưng đường cong vì sẽ bị khống chế bởi tầm nhìn do đó cần mở rộng tầm nhìn trong đoạn cong tức cần xác định phạm vi cần phá bỏ chướng ngại vật với giả thiết mắt người cách mép ngoài lề gia cố đoạn là 1,5m

Ta xác định đoạn cần phá bỏ theo phương pháp giải tích Tại mỗi góc ngoặc ta sẽ

có 1 bán kính cong R và có và có 1 góc ngoặt a thì ta sẽ xác định được một đoạn cần phá bỏ Z, chiều dài tầm nhìn này sẽ xác định khác nhau với mỗi trường hợp chiều dài tầm nhìn S lớn hay nhỏ hơn chiều dài cung tròn K

Cách tính cụ thể như sau: với mỗi góc ngoặc ta có góc chuyển hướng a và bố trí bán kính đường cong nằm R, chiều dài tầm nhìn hai chiều S2 = 150 m như đã tính ở chương II, chiều dài cung tròn xác định như sau:

RK180

πα

=

S l

S2

ST1

1 S T2 l 2

Ta có hai trường hợp như sau:

Khi S2 < K Cần xác định bán kính tính từ tâm đến mắt người bề rộng mặt đường

1 1

S 180

R

α =

πKhi S2 ] K tính toán như sau:

2 1

Bảng Tổng Hợp Các Yếu Tố Kỹ Thuật Giới Hạn Trên Bình Đồ

Yếu tố kỹ thuật giới hạn Đơn vị Tính

toán

Quy phạm Kiến nghị

Bán kính đường cong nằm có siêu cao m 129.00 125.00 129.00 Bán kính đường cong nằm không siêu cao m 472.44 1500.00 1500.00

II.7.1 Độ dốc dọc của đường:

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

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

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

Xác định độ dốc dọc theo điều kiện chuyển động của ôtô

Độ dốc dọc xác định theo công thức : i = D – f

D : Đặc tính động lực của mỗi loại xe

F : Hệ số cản lăn phụ thuộc loại mặt đường

Ta biết rằng độ dốc dọc của đường ảnh hưởng rất lớn đến vận tốc chạy xe Vì vậy khi tính toán thiết kế ta tính với loại xe có thành phần lớn nhất trong dòng xe (xe tải hai trục 6 bánh lớn với vận tốc thiết kế 60 Km/h)

Dựa vào quan hệ giữa vận tốc và đặc tính động lực của các loại xe ta có bảng đặc tính động lực như sau:

Loại xe Xe con Xe tải nặng 2 trục

6 bánh lớn

Vì đường thiết kế chủ yếu cho các loại xe tải chạy do đó khả năng bị bào mòn và bong bật của lớp mặt đường là rất lớn Vì vậy ta chọn mặt đường BTN để thiết kế, do đó ta chọn f = 0.02

Vậy giá trị imax tính theo bảng sau :

+ Kiểm toán độ dốc dọc theo điều kiện bám :

Điều kiện để đảm bảo được là : ib > id max

ϕ = 0.3 : Hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi nhất

: Với ôtô tải K = 0.06 , với ôtô con K = 0.02

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

hướng chuyển động và được xác định theo công thức :

Do đó : D b = 0,3.6000 132,9210000− = 0,17

ib = 0.17 – 0.02 = 0.15= 15 %

Vậy ib =14% > id max = 7% nên đảm bảo điều kiện các xe đều vượt độ dốc tốt

2.7.2 Độ dốc dọc trong đường cong :

Khi độ dốc ở trắc dọc trùng với đường cong trên bình đồ và đặc biệt khi độ dốc dọc lớn và bán kính đường cong nhỏ thì điều kiện vận chuyển của ô tô trở nên phức tạp và khó khăn Khi xe chạy ở đường cong thì độ dốc dọc ở mép đường sẽ lớn hơn ở tim đường vì cùng một độ cao nhưng chiều dài làn xe ở mép ngắn hơn chiều dài tính theo tim đường Độ chênh về độ dốc được xác định theo công thức :

i : Độ dốc dọc theo hướng tiếp tuyến vòng tròn

in : Độ dốc ngang của mặt đường

Vì vậy đảm bảo xe chạy trên đường cong ổn định ta cần phải giảm trị số độ dốc dọc trong đường cong

∆ :Trị số chiết giả độ dốc dọc trong đường cong

Vì vậy để đảm bảo xe chạy trong đường cong ổn định ta cần phải giảm trị số độ dốc dọc trong đường cong

Bán kính tối thiểu đường cong đứng lồi:

Bán kính đường cong đứng lồi xác định theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn người lái

xe trên mặt đường theo công thức:

- Tầm nhìn 2 chiều :

2

2 2

loi

×

Theo TCVN 4054 – 05 ta có : Rminlồi = 2500 m

Nên ta kiến nghị chọ : Rminlồi = 2812.50 m

Bán kính tối thiểu cho đường cong đứng lõm là :

-Bán kính tối thiểu cho đường cong đứng lõm được xác định từ điều kiện đảm bảo không gây khó chịu cho hành khách và cho xe chạy êm thuận, tránh cho xe khỏi bị vượt tải quá nhiều do phát sinh lực li tâm

Bán kính tối thiểu được xác định theo công thức

553,85 ( )min 13 0,5

lõm

×

Cũng theo quy trình việc bố trí đường cong tương ứng với vận tốc V tt 60km

h

≥ thì chỉ tiến hành tại những vị trí mà hiệu số hai độ dốc dọc lớn hơn 1%

.- Bán kính đường cong đứng lõm xét điều kiện xe chạy vào ban đêm:

Vào ban đêm, ta dùng tầm nhìn một chiều, tầm nhìn xe chạy S = S1 = 75m

Góc mở của vùng đèn sáng = 40 Ta có:

.180 75.180

1074,84 3,14.4

Bảng Tổng Hợp Các Yếu Tố Kỹ Thuật Của Tuyến

Tính toán Quy phạm Kiến nghị

11 Bán kính đường cong nằm có siêu cao m 129.00 125.00 129.00

12 Bán kính đường cong nằm không siêu cao m 472.44 1500.00 1500.00

15 Chiều dài đoạn nối siêu cao m 98.42 70.00 98.42

16 Chiều dài đường cong chuyển tiếp m 71.34 70.00 98.42

18 Cự ly tầm nhìn ngược chiều m 119.29 150.00 150.00

21 Bán kính đường cong đứng lồi m 2812.50 2500.00 2812.50

22 Bán kính đường cong đứng lõm m 1074.84 1000.00 1074.84

CHƯƠNG III THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 3.1 NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ XÁC ĐỊNH BÌNH ĐỒ :

– Bình đồ tỉ lệ : 1/10000

– Chênh cao đường đồng mức : 5 m

– Thiết kế đường đi qua 2 điểm A và B

– Cao độ điểm A: 27,71m

– Cao độ điểm B: 20,00 m

3.2 CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ VÀ CÁC ĐIỂM CƠ SỞ :

Khi chọn tuyến qua hai điểm đã cho cần phải xác định các điểm khống chế giữa chúng Các điểm khống chế là những điểm có cao độ mép đường đã được xác định

Các điểm khống chế có loại đã được xác định chính xác, chẳng hạn như cao độ điểm đầu, điểm cuối và một số điểm ở chính giữa như chỗ giao nhau với đường sắt hoặc đường ô tô cấp cao hơn, những điểm giao nhau với dòng nước lớn Các điểm cơ sở thường là các điểm vượt suối, vượt đèo, những chỗ thấp nhất của dãy núi và những chỗ tận dụng đoạn đường đã có … vv

Nối các điểm khống chế đó lại ta được tuyến đường chi bay giữa các điểm khống chế

Từ các điểm khống chế ta cần xác định các điểm cơ sở để tuyến đi qua đảm bảo được các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật

Tuyến đường A-B chạy theo hướng từ Tây sang Đông với chiều dài giữa hai điểm A-B tính theo đường chim bay là 6587,72, điểm đầu tuyến có cao độ là 27,71 điểm cuối tuyến có cao độ là 20,00 Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức là 5m Hai điểm này

có ý nghĩa cực kỳ quan trọng về kinh tế, chính trị, văn hóa trong khu vực

Dựa váo các điểm khống chế, ta xác định các điểm cơ sở để vạch tuyến trên bình đồ

3.3 NGUYÊN TẮC VÀ CÁCH VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ:

3.3.1 Các nguyên tắc khi vạch tuyến trên bình đồ :

Khi thiết kế tuyến trên bình đồ cần đảm bảo các nguyên tắc sau :

+ Đảm bảo xe chạy an toàn và êm thuận

+ Đảm bảo tốt các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật và quốc phòng

+ Đảm bảo giá thành xây dựng tuyến là rẻ nhất và không cần phải sử

dụng các biện pháp thi công phức tạp

+ Thuận tiện cho việc duy tu, bảo dưỡng trong quá trình khai thác

+ Phải vạch tuyến sao cho công vận chuyển, thời gian vận chuyển hàng

hóa và hành khách là nhỏ nhất

3.3.2 Cách vạch tuyến trên bình đồ:

Dựa vào các tiêu chuẩn kỹ thuật đã chọn đối với đường cấp IV, vùng đồng bằng và đồi và dựa vào bình đồ, ta vạch tất cả các phương án mà tuyến có thể đi qua Để thuận lợi cho việc vạch tuyến trên bình đồ ta nên xác định đường dẫn hướng tuyến chung cho toàn tuyến và từng đoạn cục bộ

Khi vạch tuyến để đảm bảo độ dốc dọc cho phép và tránh đào sâu, đắp cao thì chiều dài tuyến giữa 2 đường đồng mức phải thỏa mãn bước compa

Định bước compa để vạch tuyến:

là 129 Để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật nhưng giá rẻ tuyến phải thay đổi hướng

nhiều lần Chính vì vậy trên tuyến đướng cần bố trí các đướng cong

Tuy nhiên, việc phóng tuyến và chọn bán kính thích hợp sẽ làm giảm đáng kể giá

thành xây dựng cũng như chất lượng khai thác đường

Nếu bán kính đường cong lớn thì tốc độ xe sẽ không bị ảnh hưởng, vấn đề an toàn và

êm thuận sẽ được nâng lên nhưng giá thành xây dựng lớn Cho nên việc xác định bán kính đường cong phải phù hợp nghĩa là kết hợp quy trình với điều kiện địa hình cụ thể Có như thế mới đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật và giá thành xây dựng

- Các điểm chủ yếu của đường cong tròn bao gồm:

+ Điểm tiếp đầu : TĐ

+ Điểm tiếp cuối : TC

+ Độ dài tiếp tuyến :

T = R tg (

2

α

) (m) + Độ dài đường cong :

- Tính các yếu tố cơ bản của đường cong bằng các công thức trên

- Từ đỉnh đường cong đo theo hai cánh tuyến một đoạn chiều dài bằng

T (T sau khi tính phải chuyển về tỉ lệ bình đồ) xác định được hai điểm

TĐ và TC của đường cong

- Xác định đường phân giác của góc đỉnh TĐ, Đ, TC

- Từ tiếp đầu TĐ hoặc từ tiếp cuối TC dựng đường vuông góc cắt đường phân giác tại điểm O.Từ điểm O mở khẩu độ compa với bán kính R đã chọn sẽ xác định được đường cong tròn Điểm P chính là giao điểm của cung tròn với đường phân giác

Nguyên tắc chung khi bố trí đường cong là nên sử dụng đường cong có bán kính lớn, nếu bắt buộc phải chọn bán kính nhỏ thì phải bố trí đường cong chuyển tiếp, siêu cao,

mở rộng vv

Cách xác định đường cong trên thực địa

Trên thực địa ta dùng máy kinh vĩ đặt tại đỉnh Đ kiểm tra góc ngoặt α

Quay máy ngắm theo đỉnh sau và trên hướng ngắm dùng thước thép đo một đoạn bằng T thì sẽ xác định được TĐ, tương tự ta cũng xác định được TC

Đặt máy tại đỉnh Đ ngắm về TĐ hoặc TC, sau đó quay máy một góc

(180-α)/2 ta xác định được hướng đường phân giác Trên hướng đó dùng thước thép

đo từ đỉnh Đ ra một đoạn bằng P ta xác định được điểm P

Các điểm chi tiết trên đường cong có thể xác định theo phương pháp tọa độ vuông góc, phương pháp tọa độ cực hay phương pháp dây cung kéo dài

Bảng tổng hợp yếu tố cong

Phương án I

1.00 35d03'23" 500.00 182.98 24.56 355.93 2.00 50.00 0.00