ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐH GTVT TP.HCM THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG AB TỈNH TÂY NINH

Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN oOo I. Giới thiệu chung: - Tên dự án : Xây dựng mới tuyến đường giao thông A - B. - Đòa điểm : Tỉnh Tây Ninh. - Chủ đầu tư : Sở GTVT Tỉnh Tây Ninh 1. Những căn cứ: I.1 Căn cứ vào quy hoạch giao thông trong vùng, cụ thể: - Kết quả dự báo về mật độ xe cho tuyến đường A - B đến năm hiện tại đạt lưu lượng xe thiết kế N = 2557 xe/ngày đêm. - Điều tra quy hoạch mạng lưới giao thông. - Căn cứ vào các kết quả điều tra, khảo sát tại hiện trường về các đặc điểm đòa hình, đòa mạo, điều kiện tự nhiên khí hậu, thủy văn, đòa chất… của khu vực tuyến đi qua; về tình hình dân sinh, kinh tế, chính trò văn hóa, các nguồn cung cấp vật liệu xây dựng trong vùng I.2 Sự cần thiết phải đầu tư: - Đất nước ta trong những năm gần đây phát triển rất mạnh mẽ, nhu cầu vận chuyển hành khách và hàng hóa ngày càng tăng cao, trong khi đó mạng lưới đường ôtô ở nước ta lại rất hạn chế, phần lớn chúng ta sử dụng những tuyến đường cũ mà những tuyến đường này không đủ để đáp ứng được nhu cầu vận chuyển rất lớn như hiện nay. Chính vì vậy, trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay của Đất nước, việc cải tạo nâng cấp các tuyến đường có sẳn và việc xây dựng mới các tuyến đường ôtô đã trở thành nhu cầu thiết yếu. - Tuyến đường A - B chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Khu vực tuyến đi qua là vùng đồi núi. Trong khu vực tuyến đi qua hiện thời mạng lưới giao thông còn rất yếu kém, chủ yếu là đường mòn, đường cấp phối sỏi cuộiû đã xuống cấp trầm trọng, bò lún sụt, ổ gà, bong bật gây rất nhiều khó khăn cho việc đi lại, chuyên chở hàng hóa. SVTH: Trang 1 Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc - Về kinh tế : khu vực tuyến đi qua có dân cư tương đối thưa chỉ tập trung ở đầu tuyến. Phần lớn là người dân tộc thiểu số sinh sống xen kẻ với người kinh. Họ sống tập trung ở các thung lũng hoặc gần các sông suối. Đời sống kinh tế chưa phát triển lắm. Nghề nghiệp chủ yếu là làm rẩy chăn nuôi và khai thác lâm sản. Trong tương lai khu vực này được đầu tư và khuyến khích để phát triển kinh tế trang trại, trồng trọt và chăn nuôi, trong đó chú trọng phát triển cây công nghiệp có giá trò kinh tế cao như: cà phê, tiêu Do đó, để kòp thời đáp ứng sự phát triển kinh tế trong tương lai của khu vực cần có qui hoạch giao thông nông thôn. - Về chính trò : là vùng có vò trí về an ninh chính trò 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 cũng cố vững chắc nền quốc phòng toàn dân. Giữ vững ổn đònh chính trò cho cả nước. - Về văn hóa : nơi đây tập trung nhiều dân tộc thiểu số và họ có nền văn hóa rất đặc trưng, mang bản chất của một nền văn hóa dân tộc sâu sắc và được bảo tồn qua nhiều thế hệ. Nơi đây còn nhiều di sản văn hóa, nền văn hóa được in đậm nhất trong từng lời ca tiếng nhạc Ngày nay, nhờ sự quan tâm chỉ đạo của Đảng và nhà nước trong vùng đã có các phương tiện thông tin đại chúng để đem đến các bản làng ánh sáng văn hóa của Đảng. Nhân dân ngày càng hiểu rõ hơn các đường lối, chính sách của Đảng, pháp luật được tuyên truyền rộng rãi. Vùng đang phổ cập hết tiểu học, nhiều trường học, trạm y tế khu vui chơi giải trí,khu thương mại trao đổi hàng hoá … sẽ được hình thành sau khi xây dựng tuyến. - Kết luận: 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 đòa 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 thò 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 … I.3 Phạm vi nghiên cứu: SVTH: Trang 2 Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc - 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 . 2. Đặc điểm tự nhiên của khu vực: 2.1Đặc điểm về đòa hình: - Đòa hình khu vực tuyến đi qua thuộc vùng núi. Tuy nhiên, đa phần là các sườn dốc tương đối thoải, mật độ các đường đồng mức không quá dày. - Thế của đòa hình lên xuống liên tục với cao độ điểm đầu A là 70.00m, cao độ điểm cuối B là 60.00 m so với mực nước biển. - Mạng sông suối phân bố trong khu vực chủ yếu là các nhánh suối, trong đó có một suối chính lưu vực rộng còn lại là các nhánh suối cạn đổ về. 2.2Đặc điểm khí hậu: Tuyến đường xây dựng thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa. Trong năm có hai mùa rõ rệt là mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa nắng từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. 2.3Các chỉ tiêu khí hậu: + Nắng: o Khu vực có rất nhiều nắng trong mùa khô từ tháng XI đến V , số giờ nắng không vượt quá 200 giờ /tháng , các tháng ít nắng nhất là VI đến tháng IX. + Chế độ ẩm: o Biến trình độ ẩm trong năm tương ứng với biến trình mưa và ngược biến với biến trình nhiệt độ . + Lượng mây: o 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: o Nhiệt độ cao nhất: 340C o Tháng nóng nhất: tháng 7 đến tháng 8. o Nhiệt độ thấp nhất: 180C. o Các tháng lạnh nhất trong năm: từ tháng 12 đến tháng 1. SVTH: Trang 3 Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc o Nhiệt độ trung bình : 26-270C , chênh lệch nhiệt độ trung bình trong năm rất nhỏ . + Mưa: o Lượng mưa nhiều nhất trong tháng là 300mm. o Số ngày mưa nhiều nhất trong tháng là 28ngày. + Gió: o Gió đổi chiều rỏ rệt theo mùa và hướng gió thònh 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 3. Đặc điểm về đòa chất, thủy văn: 3.1Điều kiện đòa chất: - Đòa chất vùng này tương đối ổn đònh. 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. Đòa chất vùng này rất tốt cho việc làm đường, ở một số vò trí có thể khai thác đá phục vụ cho việc xây dựng nền, mặt và các công trình trên đường. - Trong khu vực tuyến không có các hiện tượng đất trượt, sụt lở, đá lăn, hang động, castơ nên thuận lợi cho việc triển tuyến và xây dựng đường sẽ không cần đến các công trình gia cố phức tạp. Về các chỉ tiêu cơ lý của đất vùng tuyến đi qua như sau: Tên đất Độ ẩm tự nhiên W(%) Dung trọng γ (T/m 3 ) Lực dính C (Mpa) Góc ma sát trong ϕ (độ) Mô đun đàn hồi E (Mpa) Á sét 23 ÷ 25 1.95 0.015 23 42 3.2Thuỷ văn: 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 cho nên việc thi công lắp đặt các công trình vượt dòng nước rất thuận lợi. Đây cũng là một đặt trưng về đòa 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. Theo số liệu nhiều năm quan trắc ta có các bảng, đồ thò các yếu tố khí hậu thủy văn như sau: SVTH: Trang 4 Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc BẢNG THỐNG KÊ HƯỚNG GIÓ - NGÀY GIÓ - TẦN SUẤT HƯỚNG GIÓ BẮC ĐÔNG BẮC ĐÔNG ĐÔNG NAM NAM TÂY NAM TÂY TÂY BẮC TẦN SUẤT (%) VẬN TỐC(m/s) LẶNG GIÓ 12.8 17.3 12.6 5.3 6.1 12.5 22.1 11.3 25.6 2.6 2.8 2.1 1.9 1.7 1.8 2.2 2.5 - SVTH: Trang 5 Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc BIỂU ĐỒ HOA GIÓ Đ ĐB B TB T TN N ĐN 17.3 12.8 11.3 22.1 12.5 6.1 5.3 12.6% 25.6% 2.6 2.8 2.1(m/s) 1.9 1.7 1.8 2.2 2.5 BIỂU ĐỒ LƯNG MƯA SVTH: Trang 6 Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc 21 10 9 876543 1211 Tháng 216.9 376.6 349.5 281.6 243.6 98.8 27.8 18.8 42.2 12.6 100.7 286 100 200 300 400 50 150 250 350 (mm) 0 BIỂU ĐỒ ĐỘ ẨM SVTH: Trang 7 Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc 21 6 54 3 10987 Tháng 1211 (%) 82.6 86.1 87.4 88.2 85.1 80.2 75.5 69.1 63.6 66.9 69.3 80.7 10 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ 5 10 15 20 25 30 35 26.9 26.1 26 26.1 26.3 26.1 24.9 24.2 26.1 27.2 27.4 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tháng 0 4. Vật liệu xây dựng. SVTH: Trang 8 Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc 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 đòa phương và dọc tuyến. 5. Nhận xét : Với đặc trưng khí hậu thuỷ văn khu vực như trên có thể nêu lên môt số nhận xét có liên quan đến việc xây dựng công trình như sau : - Việc thi công có thể thực hiện quanh năm .Tuy nhiên cần lưu ý đến khoảng thời gian từ tháng 7 đến tháng 10 do những tháng này có lượng mưa lớn , mưa to kéo dài , dể sảy ra lũ và cần lưu ý đến các công trình thoát nước - Việc vận chuyển vật liệu , vật tư thiết bò phục vụ cho việc xây dựng tuyến có thể vận chuyển theo đường nội bộ sẵn có của đòa 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 . II. Kết luận và kiến nghò. Như vậy, hướng tuyến đi qua gặp một số thuận lợi và khó khăn như: + Thuận lợi: o Có thể tận dụng dân đòa phương làm lao động phổ thông và các công việc thông thường khác, việc dựng lán trại có thể tận dụng cây rừng và các vật liệu sẵn có. o Về vật liệu xây dựng, tận dụng tối đa các vật liệu sẵn có, đất đá trong vùng đảm bảo về chất lượng cũng như trữ lượng. Ximăng, sắt thép, và các vật liệu khác phục vụ cho công trình có thể vận chuyển từ nơi khác đến nhưng cự ly không xa lắm. + Khó khăn: o Đi qua những thung lũng, suối cạn, nhiều khe núi, nhìn chung tuyến quanh co và một số nơi tuyến đi qua vùng trồng cây công nghiệp. o Tuyến đi qua vùng núi nên việc vận chuyển máy móc, nhân lực, gặp nhiều khó khăn đặc biệt vào mùa mưa đường trơn trượt, một số SVTH: Trang 9 Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn Ngọc nơi phải mở đường tạm để đưa nhân lực, vật lực vào phục vụ công trình. CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU CỦA TUYẾN oOo 1. Xác đònh cấp hạng kỹ thuật: 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 đòa hình tỷ lệ 1:10.000. - Ýù nghóa của con đường về chính trò, kinh tế, văn hóa. - Đòa hình khu vực tuyến đi qua . - Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về xe con tính theo công thức: N tb năm = ∑ ii na xcqđ/nđ Trong đó : - N tb năm : Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương lai. - a i : Hệ số quy đổi về xe con của từng loại xe khác nhau. - n i : Số lượng từng loại xe khác nhau. 2. Lư u lượng xe và thành phần dòng xe: - Lưu lượng xe là một đặc trưng vận tải quan trọng có tính chất quyết đònh đối với việc xác đònh 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 vò thời gian. - 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 vò thời gian, tính cho năm tương lai. - Hệ số quy đổi từ xe ô tô các loại về xe con ( theo 3.3.2 TCVN 4054-05 ) SVTH: Trang 10 [...]... xcqđ/nđ, việc chọn cấp hạng đường nên căn cứ vào chức năng của đường và theo đòa hình, do đó ta chọn cấp hạng kỹ thuật của đường như sau: + Cấp thiết kế của đường: III + Tốc độ thiết kế: Vtk = 60km/h + Đòa hình: vùng núi SVTH: Trang 11 Đồ án thiết kế đường ôtô Ngọc GVHD: Th.s Phan Văn 4 Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến 4.1 Các yếu tố của mặt cắt ngang: Mặt cắt ngang của tuyến có dạng như sau: im... cấp đường 60 km/h thì bán loi kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất Rmin = 2500m loi Vậy chọn bán kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất là Rmin = 2500m Bán kính đường cong đứng lõm: SVTH: Trang 35 Đồ án thiết kế đường ôtô Ngọc GVHD: Th.s Phan Văn Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu được xác đònh từ điều kiện không gây khó chòu cho hành khách, lò xo (nhíp) xe ôtô không bò hỏng do lực ly tâm Bán kính đường. .. quanh tim đường Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng, tuỳ trường hợp cụ thể mà ta chọn để áp dụng 4.3.8 Tính độ mở rộng mặt đường trong đường cong: SVTH: Trang 25 Đồ án thiết kế đường ôtô Ngọc GVHD: Th.s Phan Văn Xét sơ đồ sau: Sơ đồ mở rộng mặt đường trong đường cong : e 1 e 2 L R B L Công thức xác đònh độ mở rộng mặt đường: + Với đường có một làn xe: e= L2 0.05 × V A + 2.R R + Với đường có... chạy lấy theo sơ đồ 2 R: bán kính quỹ đạo của ôtô lấy bằng bán kính đường tròn Nếu chiều dài tầm nhìn xe chạy lấy theo sơ đồ 2, S = 150m, và bán kính quỹ đạo của ôtô lấy bằng bán kính đường cong nằm tối thiểu nhỏ nhất thông thường R = 200m, thì phạm vi phá bỏ Z tính như sau: 150 2 Z= = 14.06 m 8 x 200 SVTH: Trang 31 Đồ án thiết kế đường ôtô Ngọc GVHD: Th.s Phan Văn z0 Z CT ĐC ĐC CT Đường tròn S 5 Các... -05, với tuyến đường có cấp thiết kế là III, tốc độ thiết kế là 60 km/h thì số làn xe yêu cầu là: n lx = 2 (làn xe) Vậy ta thiết kế đường có 2 làn xe b Tính khả năng thông xe của đường: - Khả năng thông xe của đường là số đơn vò phương tiện giao thông lớn nhất có thể chạy qua một mặt cắt của đường trong một đơn vò thời gian mà giả thiết rằng xe chạy liên tục Như vậy khả năng thông xe của một con đường. .. nào đó SVTH: Trang 17 Đồ án thiết kế đường ôtô Ngọc GVHD: Th.s Phan Văn o Sơ đồ tầm nhìn hai chiều (sơ đồ 2): hai xe ngược chiều trên cùng một làn phải dừng lại kòp thời cách nhau một đoạn an toàn o Sơ đồ tầm nhìn tránh xe (sơ đồ 3): hai xe ngược chiều trên cùng một làn, xe chạy sai phải kòp thời trở về làn xe của mình một cách an toàn o Sơ đồ tầm nhìn vượt xe (sơ đồ 4): tính toán khoảng cách sao cho... Xác đònh 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... khả năng thông xe thực tế của đường là 4480 xe/nđ lớn hơn lưu lượng xe thiết kế là 3379,809 xcqđ/nđ Vậy đường đảm bảo khả năng thông xe c Xác đònh bề rộng làn xe, mặt đường, lề đường, nền đường: Theo quy đònh khi tính toán ta thường phải quy đổi các tải trọng về nhóm tải trọng tiêu chuẩn nào đó Ở đây, đường thiết kế là đường công dụng (nhóm A ) nên ta chọn loại xe tính toán là xe tải trục 10 T (chiếm... 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 trò số quy đònh thì ta phải chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong (đặc... lực cản lăn trung bình i : độ dốc dọc của đường SVTH: Trang 32 Đồ án thiết kế đường ôtô Ngọc GVHD: Th.s Phan Văn 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: i=D–f Đối với mặt đường bêtông nhựa và mặt đường láng nhựa lấy f=0.02 Theo bảng 15 điều 5.7.4 . 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 đòa phương và dọc tuyến. 5. Nhận xét : Với