Thiết kế kỹ thuật đường cấp 3 MN v60

Từ bối cảnh tổng quan của giao thông đờng bộ nh đã nêu ở trên yêu cầu cải tạonâng cấp hoặc làm mới một số đoạn từ Bắc vào Nam theo dọc trục phía tây một cáchhoàn chỉnh là cần thiết và ph

Lời nói đầuTrên thế giới cũng nh hiện nay Đối với các nớc có nền công nghiệp và kinh tếphát triển thì giao thông đờng bộ đóng một vai trò chiến lợc Nó là huyết mạch của

đất nớc Giao thông phát triển thuận lợi sẽ tạo đà thúc đẩy các ngành kinh tế, dịch vụphát triển theo

Đối với nớc ta, một nớc có nền kinh tế đang ở giai đoạn phát triển - cần phải

có cơ sở hạ tầng tốt - giao thông đờng bộ ngày càng có ý nghĩa quan trọng Theo chủtrơng chính sách của Đảng và chính phủ, việc nâng cấp, cải tạo và làm mới toàn bộcác tuyến đờng trong mạng lới giao thông toàn quốc là vấn đề cấp thiết nhằm đápứng nhu cầu giao thông ngày càng tăng của xã hội

Là một sinh viên khoa Công trình - Bộ môn Đờng bộ - Trờng Đại học GTVT

Hà Nội sau 5 năm rèn luyện, đợc sự đồng ý của Bộ môn Đờng bộ, Khoa Công trình

và Ban giám hiệu Trờng Đại học GTVT em đợc làm tốt nghiệp với nhiệm vụ tham giathiết kế một đoạn tuyến thuộc địa bàn tỉnh NGHệ AN

Đồ án của em gồm ba phần :

-Phần thứ nhất : Lập dự án đầu t đoạn tuyến A - B với bình đồ tỷ lệ 1/10000 -Phần thứ hai : Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến bao gồm thiết kế bình đồ, trắc

dọc, chi tiết cống và kết cấu mặt đờng

-Phần thứ ba : Chuyên đề nghiên cứu các giải pháp thiết kế nền mặt đờng cho

vùng ven biển

Mặc dù còn hạn chế về nhiều mặt nhất là những hạn chế về trình độchuyên môn và thực tế sản suất, nhng đợc sự giúp đỡ của các thầy giáo trong bộ môn

đờng ôtô và sân bay và đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình của PGS.TS Phạmhuy khang em đã hoàn thành đồ án đợc giao đúng thời hạn và theo yêu cầu củanhà trờng

Do lần đầu tham gia công tác thiết kế nên chắc chắn bản đồ án này của emkhông thể tránh khỏi thiếu sót và chắc chắn cha đáp ứng đợc yêu cầu đề ra Thànhthật mong nhận đợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp để

đồ án của em đợc hoàn chỉnh hơn

Hà Nội, tháng 5 năm 2006.

Sinh viên

Chơng 1 Giới thiệu chung về dự án

***********************

1.1 Giới thiệu về dự án.

Tuyến AB là một phần trong dự án xây dựng Xa Lộ Bắc Nam nối các miền của

tổ quốc với nhau Dự án Xa lộ Bắc Nam có chiều dài xấp xỉ 1700km đợc chia thành 6

dự án về đờng và 3 dự án về cầu lớn Dự án 1 là dự án thành phần về đờng của dự án

Đoạn tuyến thiết kế đi qua các điểm khống chế sau:

• Điểm đầu tuyến: F

• Điểm cuối tuyến:G

Quyết định số 789/TTg ngày 24/09/1997 của Thủ tớng Chính phủ phê duyệt quyhoạch tổng thể xa lộ Bắc Nam

Quyết định số 1167/KHĐT ngày 40/06/1997 của Bộ trởng Bộ GTVT giao nhiệm

vụ T vấn Tổng thể xa lộ Bắc Nam cho Tổng công ty TVTK GTVT và ban hành "Quy

định tạm thời về công tác T vấn Tổng thể dự án xa lộ Bắc Nam"

Thông báo số 1791/VPTT-BCĐ về nội dung Hội nghị thẩm định báo cáo đầu kỳcủa các dự án.

Thông báo số 1800/VPTT-BCĐ ngày 26/08/1997 về Hội nghị thẩm định đề

o Xe tải trục 4T : 100 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 6T : 380 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 8T :180 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 9T : 180 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 10T : 270 xe/ngày đêm

o Xe tải trục > 10T : 10 xe/ngày đêm

1.4 Các quy trình quy phạm áp dụng.

1.4.1 Quy trình khảo sát.

o Quy trình khảo sát thiết kế đờng ô tô 22TCN 27-84

o Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82-85

o Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27-82

1.4.2 Các quy trình quy phạm thiết kế.

o Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-98

o Quy trình thiết kế áo đờng mềm 22 TCN 211-93

o Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979-Bộ GTVT

o Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN4252-88

o Quy tr×nh tÝnh to¸n dßng ch¶y lò do ma rµo ë lu vùc nhá -ViÖnthiÕt kÕ GT 1979

Chơng 2

đặc điểm khu vực tuyến đi qua

**********************

2.1 Điều kiện tự nhiên của khu vực

2.1.1 Điều kiện địa hình

Đoạn tuyến thiết kế AB nằm trong địa phận tỉnh Nghệ An Đoạn tuyến này có

địa hình là đồi thấp tơng đối bằng phẳng, từ A đến B có độ chênh cao không nhiều

Đoạn tuyến có cắt ngang qua một con sông khá lớn( sông Sào) và hai con suối uốn

l-ợn nhiều

Điều kiện địa hình nói chung rất thuận lợi cho việc thiết kế và triển khai xâydựng đoạn tuyến Có thể thiết kế đoạn tuyến theo nhiều phơng án từ đó có thể lựachọn đợc phơng án tối u nhất

2.1.2 Điều kiện địa chất.

Toàn bộ đoạn tuyến đi qua lãnh thổ địa lý tỉnh Nghệ An, vì vậy nó mang toàn

bộ đặc trng địa chất khu vực này

Căn cứ vào kết quả các lộ trình đo vẽ địa chất công trình, các kết quả khoan

đào, kết quả phân tích các mẫu đất trong phòng, địa tầng toàn đoạn có thể đợc phânchia nh sau:

Lớp hữu cơ bao phủ trên bề mặt dày khoảng 0.3 – 0.5m

Lớp bồi tích: Bao gồm các lớp sét pha, sét màu xám, xám vàng, các bãi cát, cuộisỏi phân bố dọc theo các sông suối bề dày có thể đạt 3-5 m

Lớp đất sờn đồi tàn tích: gồm đất sét lẫn đá dăm hoặc có cả sỏi sạn màu nâuvàng, nâu đỏ bề dày thay đổi từ 1-3 m

Lớp đá gốc: đá vôi màu xám xanh, xám trắng, đá Bazan

2.1.3 Đặc điểm khí hậu thuỷ văn

Đoạn tuyến nằm trong địa bàn tỉnh Nghệ An nên nó mang đặc thù chung củakhí hậu vùng Bắc Trung Bộ Quanh năm khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mùa hạ có gióLào khô hanh, mùa Đông vẫn chịu ảnh hởng của gió mùa Đông Bắc Đây cũng làkhu vực chịu ảnh hởng mạnh mẽ của bão và mùa bão ở đây tơng đối sớm hơn so vớicác vùng phía Nam

a Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình cả năm vào khoảng 22ữ 310C Nhiệt độ trung bình của cáctháng trong năm cũng xấp xỉ nh vậy và có biên độ nhiệt nhỏ

- Nhiệt độ thấp nhất từ 17 ữ 190C

- Nhiệt độ cao nhất 38 ữ 40 0C

Mùa hạ thờng kéo dài 3-4 tháng(từ tháng 5-8) kèm theo nhiệt độ cao là gió Làokhô hanh từ phía Tây Nam thổi về

Với chế độ nhiệt nh vậy cho nên vùng tuyến đi qua có nhiều khó khăn cho việcthi công xây dựng tuyến đờng

b Chế độ ma.

- Chế độ ma phân bố khá đều Thông thờng, mùa ma bắt đầu từ tháng 8 đếntháng 12 dơng lịch; lợng ma trung bình hàng năm vào khoảng 3000 ữ 4000mm Malớn nhất vào khoảng tháng 9,10,11 và lợng ma nhỏ nhất vào tháng 1,2,3

- Các số liệu cụ thể thu thập tại các trạm thuỷ văn của vùng đợc thể hiện trênbiểu đồ lợng ma

c Chế độ gió bão.

Vùng có chế độ gió thay đổi theo mùa

+ Mùa xuân và mùa đông thờng có gió nam và đông nam

+ Mùa hè và mùa thu chủ yếu có gió tây nam, và gió Lào

Ngoài ra, còn chịu ảnh hởng của gió mùa Đông Bắc mang không khí lạnh từphơng bắc xuống (từ khoảng tháng 10 đến tháng 3)

Tốc độ gió trung bình cả năm khoảng 2,2m/s Tốc độ gió lớn nhất xảy ra khi cóbão Bão trong khu vực thờng xuất hiện vào khoảng tháng 9, tháng 10

d Độ ẩm

Nghệ An có độ ẩm trung bình hằng năm khoảng 82-83% Mùa ẩm ớt kéo dài từtháng 9 đến tháng 4 năm sau, có độ ẩm trung bình trên dới 90% Tháng ẩm nhất làcác tháng cuối mùa đông Thời kỳ khô nhất không phải là các tháng đầu mùa đông

nh ở Bắc Bộ mà là giữa mùa hạ Nó xuất hiện vào tháng 7, có độ ẩm trung bình là71-74% Chênh lệch giữa độ ẩm trung bình tháng ẩm nhất và tháng khô nhất đạt tới18-19%

e Mây nắng.

Lợng mây trung bình hằng năm khá lớn Thời kỳ nhiều mây nhất là từ tháng 10

đến tháng 3 năm sau Hai tháng nhiều mây nhất là tháng 11 và tháng 12, hai tháng ítmây nhất là tháng 5 và tháng 6

Tổng cộng cả năm quan sát đợc 1800 giờ nắng Thời kỳ ít nắng nhất vào mùa

đông, từ tháng 11 đến tháng 2 Thời kỳ nhiều nắng nhất từ tháng 5 đến tháng 7

Qua tài liệu thu thập đợc của trạm khí tợng thuỷ văn, tôi tập hợp và thống kê

đ-ợc các số liệu về các yếu tố khí hậu theo bảng sau:

Nhiệt độ - Độ ẩm trung bình các tháng trong năm.

Biểu đồ nhiệt độ- độ ẩm

Nhiệt độ Độ ẩm

biểu đồ lợng ma l – ợng bốc hơi

L ợng bốc hơi L ợng m a

TÇn suÊt giã trung b×nh trong n¨m

5.8

T 5.8

7.7 5.2

4.1

8.2 6.8

5.2 6.6

7.6

B6.6

3.6 4.1 5.2

12.3

N

.I2.2.Tình hình vật liệu địa phơng

Đoạn tuyến đi qua khu vực vật liệu xây dựng khá phong phú về trữ lợng, đảmbảo về chất lợng và thuận tiện cho việc khai thác vận chuyển phục vụ công trình

- Đá : Có chất lợng tốt, cờng độ từ 800ữ1200 kg/cm2, ít bị phong hoá, nằm rảirác dọc tuyến với trữ lợng lớn ⇒ có thể sử dụng vật liệu này để xây dựng móng đ-ờng

- Cấp phối đồi : Với trữ lợng lớn, khai thác dễ dàng và tập trung dọc theotuyến Cấp phối đồi có mô đun đàn hồi E = 370ữ600 kg/cm2 và đợc sử dụng làm nền

đờng

Đất nền á sét có cờng độ tốt phục vụ cho việc làm nền đờng

Do đó có thể sử dụng vật liệu địa phơng để làm đờng, hạ giá thành của đờng mà vẫn

đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật vì khai thác dễ dàng và giảm đợc chi phí vận chuyển

2.3 tình hình Giao thông địa phơng

2.3.1.Đờng bộ

Hệ thống đờng bộ trong tỉnh Nghệ An có 3 trục quốc lộ là QL1A, QL15& QL8

- Quốc lộ 1A dài 1700 Km đoạn qua NGhệ An dài 150 Km

- Quốc lộ 15 đi dọc theo phía tây dãy trờng sơn

- Quốc lộ 8 nối từ Quốc lộ 1A sang Lào

Trong khu vực đờng liên huyện và đã đợc xây dựng từ lâu, đến nay không đáp

ứng đợc nhu cầu phát triển ngày càng cao của khu vực nên đặt ra yêu cầu phải cảitạo nâng cấp tuyến đờng này

2.4 Hiện trạng kinh tế xã hội khu vực.

Với thế mạnh về nông nghiệp, cây màu và ngành nuôi trồng, đánh bắt thuỷsản nên ngành công nghiệp chế biến phát triển mạnh Thời gian qua Nghệ An đã xâydựng đợc một số xí nghiệp chế biến nông sản và thực phẩm nh:

+ Cơ sở chế biến cây lơng thực nh ngô, sắn, gạo

+ Cơ sở chế biến gỗ nhân tạo

+ Cơ sở chế biến thức ăn gia súc phục vụ cho chăn nuôi

+ Cơ sở chế biến thuỷ sản xuất khẩu

b.Nông lâm ng nghiệp

Toàn vùng cơ bản nông nghiệp vẫn là chủ yếu Đời sống nhân dân còn thấp, tỷ

lệ hộ đói nghèo còn cao Cơ sỏ hạ tầng thiếu đồng bộ và yếu kém, đặc biệt là vùngnúi Rừng bị tàn phá nên ảnh hởng đến môi trờng sinh thái, dẫn đến thờng xuyên bịthiên tai đe dọa

Về lâm nghiệp thì chủ yếu là bảo vệ, phục hồi, sản lợng khai thác hằng nămthấp

Về ng nghiệp do có hơn 100km bờ biển nên thuận lợi cho đánh bắt hải sản,song do hạn chế về trình độ và phơng tiện đánh bắt nên mới chỉ khai thác 30% trữ l-ợng hải sản ớc tính có thể đánh bắt đợc

Tuy vậy môi trờng kinh tế xã hội có những thế mạnh để thúc đẩy kinh tế tronggiai đoạn tới:

-Nhiều tiềm năng về biển và hải đảo

-Khoáng sản đa dạng và phong phú

-Dân số đông nên sức lao động dồi dào

-Tiềm năng về du lịch nghỉ mát ven biển

-Là cửa ngõ với các nớc Lào, Campuchia, Đông bắc Thái Lan

2.4.3.Chiến lợc phát triển kinh tế xã hội.

Quan điểm phát triển là gắn chỉ tiêu tăng trởng kinh tế với chỉ tiêu tiến bộ vàcông bằng xã hội Nhằm trớc hết tạo việc làm, nâng cao mức sống và trình độ dân trícho dân c.Trớc hết là xây dựng cơ sở hạ tầng ( mạng lới giao thông, hệ thống điện ).Chuyển dịch cơ cấu kinh tế của vùng theo hớng công nghiệp hoá, hiện đại hoá Tiếptục phát triển nông lâm ng nghiệp

Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế : phấn đấu đẩy nhanh tốc độ tăng trởng kinh tếvùng đạt trên 10%/năm giai đoạn 2000 - 2010 Tăng tỷ trọng công nghiệp trong tổngGDP từ 13%(1994) lên 23%(2010).(Viện dài hạn Bộ kế hoạch và đầu t)

2.5 Hiện trạng giao thông khu vực và Các dự án phát triển giao thông có liên quan

2.5.1 Đờng bộ

Tuyến đờng bộ quan trọng nhất qua vùng là QL1A xuyên Việt đi dọc theo bờbiển Dọc theo hành lang phía Tây có tuyến đờng 15A-đờng Trờng Sơn xa đã đi vàohuyền thoại trong cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nớc thần thánh cuả dân tộc nay

đang bị xuống cấp nghiêm trọng nhng cũng đã góp phần không nhỏ trong việc giaothông đi lại của đồng bào vùng cao vùng xa Đoạn tuyến cần thiết kế chính nhằmmục đích nâng cấp cải tạo QL15A này phục vụ mục tiêu dân sinh kinh tế và quân sựquan trọng

Giao thông đờng bộ trong đoạn tuyến thiết kế chủ yếu là các đờng giao thôngnhỏ liên xã, huyện và cha đợc xếp hạng

- Dự án nâng cấp và cải tạo QL1A bằng vốn vay của Ngân Hàng Thế Giới

- Dự án nâng cấp và cải tạo QL9 do Ngân hàng phát triển Châu á tài trợ

- Dự án khôi phục và nâng cấp TL15 ( Quảng Bình )

2.5.2 Đờng sắt:

Trong khu vực nghiên cứu có tuyến đớng sắt Thống Nhất nằm ở phía đông giápbiển đi qua ga Vinh khá lớn Đờng sắt nối hai miền Nam Bắc Con đờng này đợc làmsau khi thống nhất hai miền, cùng với QL1A làm huyết mạch giao thông quan trọngcủa cả nớc

Dự án nâng cấp và cải tạo đờng sắt Thống nhất theo tiêu chuẩn đờng sắt khuvực ASEAN, tiến hành mở rộng thành đờng sắt đôi trên tuyến Bắc- Nam là một dự ánsắp sửa đợc tiến hành Các công việc hiện nay đã và đang triển khai bao gồm: Khôi phục

18 Cầu- Đờng Sắt, cải tạo nâng cấp đờng và gia cố hầm, tu sửa hệ thống thông tin tínhiệu

Chơng 3

Sự cần thiết phải đầu t xây dựng tuyến đờng

*******************

Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng

l-ới đờng bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kì quốcgia nào trên thế giới

Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi thay to lớn do sự tác

động của cơ chế thị trờng, kinh tế phát triển, xã hội ngày càng văn minh làm phátsinh nhu cầu vận tải Sự tăng nhanh về số lợng phơng tiện và chất lợng phục vụ đã

đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lợng của mạng lới giao thông đờng bộ Xa

lộ Bắc Nam nói chung trong đó tuyến A-B là một bộ phận sẽ đợc xây dựng để đápứng nhu cầu bức bách đó

Với địa hình trải dài của đất nớc, nhu cầu giao thông thông suốt quanh năm,trong mọi tình huống là yêu cầu bức thiết, đồng thời nó là nhân tố quan trọng trongviệc phát triển kinh tế xã hội và các yêu cầu khác về hành chính, an ninh, quốc phòngtrong mỗi khu vực cũng nh trong toàn quốc

Hiện nay trên hớng Bắc- Nam của cả nớc đã hình thành mọi loại phơng thứcvận tải, song vận tải đờng bộ với lợi thế về phục vụ vẫn chiếm tỷ trọng khối lợng caokhoảng 70% tổng số hàng và 80% tổng số hành khách hớng Bắc- Nam.

Với yêu cầu vận tải lớn song hạ tầng cơ sở của đờng bộ cho tới nay vẫn cònnhiều bất cập Tuyến đờng xuyên quốc gia 1A nằm lệch hoàn toàn về phía đôngkhông những không đảm bảo năng lực thông xe nhất là vào mùa lũ tình trạng ách tắcgiao thông thờng xuyên diễn ra

Xét trong mạng lới giao thông quốc gia từ thủ đô Hà Nội đến thành phố Hồ ChíMinh, từ lâu đã hình thành hai trục dọc là QL1A ở phía đông và các QL21A, Ql15A,QL14 ở phía tây Trục dọc phía đông đã nối liền hoàn chỉnh từ Bắc- Nam còn trụcdọc phía tây do nhiều nguyên nhân cộng lại (nhu cầu sử dụng, chi phí đầu t ) nênchất lợng sử dụng kém nhiều đoạn không thể thông xe,nhất là vào các mùa lũ Cáctuyến đờng này trong chiến tranh chống Mỹ là trục đờng huyết mạch trong vận tảiphục vụ chiến trờng Miền Nam Song từ lâu không đợc tu bổ thờng xuyên nên từng

đoạn bị xuống cấp nghiêm trọng một số đoạn cha thông xe

Từ bối cảnh tổng quan của giao thông đờng bộ nh đã nêu ở trên yêu cầu cải tạonâng cấp hoặc làm mới một số đoạn từ Bắc vào Nam theo dọc trục phía tây một cáchhoàn chỉnh là cần thiết và phù hợp với các yêu cầu của mục tiêu phát triển dân sinh,kinh tế, chính trị, an ninh, quốc phòng trong địa bàn mỗi tỉnh cũng nh trên toàn quốc

Mặt khác theo dự báo thì tới năm 2010 số phơng tiện vận tải hoạt động trên

đoạn Vinh-Đà Nẵng sẽ tăng nhanh với lợng xe con quy đổi là 10.000 đến 20.000xe/nđ và tiếp tục tăng nhanh trong những năm tiếp theo Theo kinh nghiệm của nhiềunớc thì năng lực phục vụ tối đa của đờng 2 làn xe không thể vợt quá 20.000 xe/nđ dù

ở điều kiện tốt nhất Để chuẩn bị cho khả năng quá tải của quốc lộ 1A và tăng phạm

vi phục vụ của mạng lới giao thông thúc đẩy kinh tế xã hội của phía tây tổ quốc pháttriển việc xây dựng Xa lộ Bắc Nam nói chung và tuyến A-B nói riêng là hoàn toànhợp lý không chỉ xét trên quy mô giao thông mà còn xét đến các điều kiện kinh tế xãhội và an ninh quốc phòng

Ngoài ra việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng đợc sự giao lu của dân c trong vùng

về kinh tế, văn hoá, xã hội cũng nh về chính trị, góp phần nâng cao đời sống vật chất,tinh thần của nhân dân trong vùng Tuyến đờng đợc xây dựng làm giảm đi những

quãng đờng và thời gian đi vòng không cần thiết, làm tăng sự vận chuyển hàng hoácũng nh sự đi lại của nhân dân Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lực cho công tác quốcphòng bảo vệ tổ quốc VNXHCN.

Từ những phân tích cụ thể ở trên cho thấy rằng sự đầu t xây dựng tuyến đờng

AB là đúng đắn và cần thiết.

Chơng 4 Xác định cấp hạng - các yếu tố kỹ thuật tuyến

*********************

Theo số liệu đợc giao thiết kế, lu lợng xe dự báo vào năm khai thác thứ 20 là :

o Xe máy : 260 xe/ngày đêm

o Xe ôtô con : 370 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 4T : 100 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 6T : 380 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 8T :180 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 9T : 180 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 10T : 270 xe/ngày đêm

o Xe tải trục > 10T : 10 xe/ngày đêm

• Ni :lu lợng loại xe i trong năm tơng lai (xe/nđ)

• ai : hệ số quy đổi các loại xe ra xe con

Ta lập đợc bảng tính toán sau đây:

Vận tốc thiết kế của đờng tơng ứng với cấp kỹ thuật 60 sẽ là Vtt=60 km/h.

4.2 xác định độ dốc dọc lớn nhất.

Độ dốc dọc lớn nhất phải đảm bảo cho các loại xe lên đợc dốc với vận tốc thiết

kế và đợc xác định theo hai điều kiện sau:

4.2.1 Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực của xe.

Nguyên lý tính toán: Lực kéo của xe phải lớn hơn tổng lực cản trên đờng Khi

đó độ dốc dọc lớn nhất của đờng đợc tính toán căn cứ vào khả năng vợt dốc của cácloại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động lực của ô tô và đợc tính theo công thứcsau:

Dk=f  i  δj

Trong đó:

• Dk : Đặc tính động lực biểu thị cho sức kéo của ô tô

• f : Hệ số cản lăn của đờng ( Lấy theo quy trình với mặt đờng bê

tông nhựa f=0.02 )

• i : Độ dốc đờng biểu thị bằng %

• j : Gia tốc chuyển động của xe

( Lấy dấu + khi xe lên dốc, lấy dấu trừ khi xe xuống dốc)

Giả thiết xe chuyển động đều, ta có j = 0 suy ra hệ số lực cản quán tính:δj = 0Tính toán cho trờng hợp bất lợi nhất: xe chuyển động lên dốc :

Dk  f + i ⇒ imax= Dk - f

Với Vtt = 60 km/h ( vận tốc thiết kế - tốc độ lớn nhất của xe đơn chiếc có thểchạy an toàn trong diều kiện bình thờng do sức bám của bánh xe vào mặt đờng), trabảng đặc tính động lực của xe và thay vào công thức tính toán ta có bảng sau:

Căn cứ vào bảng trên ta chọn imax=7%

4.2.2 Xác định độ dốc dọc tính theo lực bám.

Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đờng Để cho xe chuyển động

đ-ợc an toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe vớimặt đờng Nh vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc dọctính theo lực bám (ib) : ib đợc tính trong trờng hợp lực kéo của ô tô tối đa bằng lựcbám giữa lốp xe với mặt đờng

Công thức:

D G

P G

-Với xe tải Gb= (0,65ữ0,7)G.

-Với xe con Gb=(0,50ữ0,55)G

• ϕ: hệ số bám dọc bánh xe với mặt đờng phụ thuộc trạng thái

bánh xe với mặt đờng, trờng hợp bất lợi nhất, lấy ϕ=0.3

• Pw: lực cản không khí của xe

13

F V2

k

P w =

Trong đó :

-K: hệ số sức cản không khí phụ thuộc mật độ không khí và hình dáng xe

-F : diện tích chắn gió của xe F=0,8.B.H với B : chiều rộng của xe

H: chiều cao của xe

-V: vận tốc thiết kế V=60km/h

ở đây ta tính toán trong trờng hợp xe chuyển động đều trong điều kiện bất lợi

là khi xe đang lên dốc (δj =0, ib mang dấu dơng )

Db=f+ib → ib= Db -fTra các số liệu từng loại xe cụ thể và tính toán ta đợc kết quả sau:

Bảng độ dốc dọc theo sức bám

Bảng 4.3

Với mặt đờng bê tông nhựa hệ số cản lăn f= 0,02 ta tính ib=Db-f Kết hợp với

độ dốc imax tính đợc theo đặc tính động lực ta có bảng sau:

Bảng kết quả tính độ dốc dọc

Bảng 4.4

Điều kiện để xe chạy không bị trợt và mất ổn định là ib≥ imax.Các điều kiện đợckiểm tra ở trên bảng và đều đảm bảo.

Theo TCVN 4054-1998 qui định với đờng có tốc độ tính toán 60 km/h thì độdốc dọc lớn nhất cho phép là 7%

Kết hợp giữa tính toán và qui trình chọn độ dốc dọc tối đa là 7% để thiết kế chotuyến A-B

4.3 xác định số làn xe, chiều rộng mặt đờng, nền đờng.

4.3.1 Khả năng thông xe của đờng

a Khả năng thông xe lý thuyết

Năng lực thông hành lý thuyết là số đầu xe lớn nhất có thể chạy qua một mặtcắt ngang đờng trong một đơn vị thời gian với điều kiện lý tởng về đờng và về dòngxe

Điều kiện lý tởng về đờng:Làn xe đủ rộng, mặt đờng tốt, tuyến đờng thẳng,không dốc, không chịu ảnh hởng của khu dân c, của ngã t,không có chớng ngại vậtbên sờn, )

Điều kiện lý tởng về dòng xe: Dòng xe con thuần nhất,các xe nối đuôi nhauchạy cùng một vận tốc và cách nhau một khoảng cách tối thiểu không đổi đảm bảo

h xe d V

N lt =

l 1: chiều dài quãng đờng xe chạy đợc tơng ứng với thờigian phản ứng tâm lý của lái xe, khi nhận ra chớng ngại vật cầnphải sử dụng phanh, thời gian phản ứng tâm lý thờng lấy bằng 1giây, do đó l1 = V/3,6(m)

• l0 : chiều dài xe, l0 = 6 m

• lk : khoảng cách an toàn, lk= 5 m

• Sh: chiều dài hãm xe, đợc tính nh sau: Sh = S2 - S1 Để

an toàn ta xét trờng hợp một xe dừng đột ngột, khi đó

ta có:

)(254

2

V K S

60.2,16,360

60.1000

+++

=

b Khả năng thông xe thực tế

Là khả năng thông xe có xét tới điều kiện thực tế của đờng và giao thông trên ờng Khả năng thông xe thực tế phụ thuộc vào mối làn xe, số làn xe, vận tốc xe, ch-ớng ngại vật, thành phần xe

nlx =

lth

cdgio

N z

• Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành.Theo điều4.2.2 TCVN 4054-98

với V= 60 km/h có z = 0.55 đối với đờng đồng bằng

• Nlth : Năng lực thông hành lý thuyết

Thay vào công thức xác định nlx ta có:

nlx = 1,589

389.55,0

ợc xác định dựa vào số liệu thống kê từ các số liệu quan sát ngoài thực tế Với đờnghai làn xe bề rộng mỗi làn đợc xác định theo công thức sau:

B= (b+c)/2 +x+y

Trong đó :

b: bề rộng thùng xe

c: khoảng cách giữa hai bánh xe

x: khoảng cách từ thùng xe tới làn đờng bên cạnh khi hai xe

chạy ngợc chiều

y: khoảng cách an toàn từ bánh xe đến mép đờng

Sơ đồ xác định bề rộng phần xe chạy

Các trị số x,y đợc xác định theo công thức thực nghiệm sau:

x = y = 0,5 + 0,005V (m) , V( km/h)

V đợc xác định nh sau: Do các phơng tiện giao thông trên đờng bao gồm cả

xe con và xe tải nặng,với vận tốc thiết kế là 60 km/h thì xe con có thể chạy với vậntốc lớn hơn, xe tải nặng có thể chạy với vận tốc nhỏ hơn Vì vậy ta tính cho hai trờnghợp xe con chạy với vận tốc 80km/h, xe tải chạy với vận tốc 40 km/h

-Đối với xe con: b= 1,8m, c= 1,6m ⇒ B=

2

6,18,

1 +

+(0.5+0,005.80).2=3,5m-Đối với xe tải : b= 2,5m, c= 1.9m

⇒ B=

2

9,15,

2 +

+(0.5+0,005.40).2=3,6m Theo TCVN 4054-98 đối với đờng cấp 60, bề rộng mỗi làn xe là 3,5m

Kết hợp giữa quy trình và tính toán ta chọn bề rộng phần xe chạy là: B=3,5m

* Các yếu tố mặt cắt ngang đờng

Theo qui trình TCVN 4054 - 1998 với đờng cấp kỹ thuật 60 km/h có các tiêuchuẩn mặt cắt ngang đờng nh sau :

Kết hợp giữa tính toán và qui trình, ta chọn các chỉ tiêu để thiết kế mặt cắtngang tuyến AB theo quy trình.

4.4 xác định bán kính tối thiểu trên đờng cong bằng.

Tại những vị trí tuyến đổi hớng, để đảm bảo cho xe chạy an toàn, tiện lợi vàkinh tế với vận tốc tính toán cần phải bố trí đờng cong bằng có bán kính hợp lý Việc

sử dụng bán kính đờng cong có bán kính lớn không những cải thiện đợc điều kiện xechạy mà còn cho phép rút ngắn chiều dài tuyến, giảm bớt các chi phí về vận tải Tuynhiên trong điều kiện khó khăn về địa hình, để giảm bớt khối lợng đào đắp trong xâydựng và tránh phải phá bỏ những công trình đắt tiền thì phải sử dụng các bán kínhnhỏ Khi đó yêu cầu của đờng cong bằng là phải đảm bảo điều kiện ổn định chống tr-

ợt ngang khi xe chạy với tốc độ tính toán, điều kiện êm thuận cho hành khách và kinh

tế khi sử dụng ô tô

Theo các điều kiện trên thì hệ số lực ngang tính toán luôn luôn phải nhỏ hơn hệ

số bám theo phơng ngang   2

Bán kính đờng cong bằng nhỏ nhất đợc xác định theo các trờng hợp sau:

4.4.1 Trờng hợp không bố trí siêu cao

Trên đờng cong không bố trí siêu cao, tính cho trờng hợp bất lợi xe chạy phía

l-ng đờl-ng col-ng

Rksc = Trong đó : in: độ dốc ngang của mặt đờng, lấy in=0,02

: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rmin, không bố trí siêu cao lấy =0,08

V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/h

Thay vào công thứctính ta có:

Rksc = = = 472( m)

4.4.2 Trờng hợp bố trí siêu cao thông thờng:

Trên đờng cong có bố trí siêu cao thông thờng, isc= 4%

Rtth = Trong đó : isc: độ dốc siêu cao của mặt đờng, lấy isc = 0,04

: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rtth, lấy à=0.1

V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/h

Thay vào công thức tính ta có:

Rtth = =

)04,01,0(127

602

4.4.3 Trờng hợp bố trí siêu cao lớn nhất

Tính toán bán kính nhỏ nhất trong điều kiện hạn chế và có bố trí siêu cao lớnnhất

Rsc = Trong đó : iscmax: độ dốc siêu cao lớn nhất, lấy theo quy trình iscmaxx = 0,06  : hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rsc, lấy à=0.17

V : vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/h

Thay vào công thức tính ta có:

Rsc = =

)04.017,0(127

602

Theo qui trình TCVN - 4054 - 1998 qui định cho đờng có cấp kỹ thuật V= 60km/h nh sau:

+ Bán kính đờng cong nằm nhỏ nhất ứng với siêu cao 6% là 125 (m)

+ Bán kính đờng cong nằm nhỏ nhất không cần bố trí siêu cao là 500 m + Bán kính đờng cong nằm nhỏ nhất thông thờng (ứng với siêu cao 4%)

là 250 (m)

Kết hợp giữa tính toán và qui phạm ta chọn ta chọn tiêu chuẩn để thiết kế nh quiphạm

4.5 siêu cao và bố trí siêu cao

4.5.1 Tính độ dốc siêu cao lớn nhất

Nghiên cứu sự vận chuyển của ô tô ta thấy khi ô tô chạy trên đờng cong bằng ôtô có xu thế bị trợt hoặc lật đổ về phía lng đờng cong do ảnh hởng của lực li tâm.Trên các đờng cong có bán kính nhỏ sự ảnh hởng này càng lớn Để đảm bảo an toàn

và tiện lợi cho xe chạy thì ở các đờng cong bán kính nhỏ ngời ta thờng xây dựng làn

đờng có độ dốc ngang nghiêng về phía bụng đờng cong gọi là siêu cao Độ dốc siêucao có tác dụng giảm bớt lực ngang và tác động tâm lý có lợi cho ngời lái xe, làm chongời lái tự tin có thể cho xe chạy với tốc độ nh ở ngoài đờng thẳng khi cha vào đờngcong

Độ dốc siêu cao cần thiết để xe chạy với tốc độ trên đờng cong có bán kính R

602

Theo TCVN - 4054 - 1998 qui định độ dốc siêu cao lớn nhất = 6%

Kết hợp giữa độ dốc tính toán và độ dốc theo qui phạm ta chọn độ dốc siêucao lớn nhất để thiết kế là 6%

4.5.2 Tính chiều dài đoạn nối siêu cao.

Khi xe chạy từ mặt cắt ngang hai mái sang mặt cắt ngang một mái (trên đoạncong tròn có bổ trí siêu cao) để đảm bảo cho xe chạy êm thuận không bị lắc ngang,cần thiết phải có một đoạn nối siêu cao đủ dài để chuyển từ mặt cắt ngang đờng haimái sang đờng một mái Chiều dài đoạn nối siêu cao tối thiểu đợc tính theo côngthức:

Lnsc =

Trong đó :

+ isc: độ dốc siêu cao

+in : độ dốc phụ chèn đoạn nối siêu cao ( độ dốc nâng siêu cao tính bằng %)

Đối với đờng có v = 20  40 km/h thì in= 1%

Đối với đờng có v  60 km/h thì in= 0,5%

+B : chiều rộng đờng xe chạy(m)

+ : độ mở rộng của phần xe chạy trên đờng cong phụ thuộc bán kính

cong(áp dụng đối với R < 250m )

Tra bảng 10 trong quy trình TCVN 4054-98 lấy ∆=1.0m và tính trong trờnghợp độ dốc siêu cao lớn nhất isc=6%, ta đợc:

Lnsc = = =96 (m)Tuỳ thuộc bán kính đờng cong và isc của từng đờng cong mà có đoạn nối siêucao tơng ứng

4.6.tính đờng cong chuyển tiếp.

Khi xe chạy từ đờng thẳng vào đờng cong, bán kính cong thay đổi đột ngột từ ∞

về R, đồng thời lực ly tâm tác dụng vào xe tằng dần từ 0 đến Các tác động này gâycảm giac khó chịu cho lái xe và hành khách, mất an toàn cho hàng hoá Điều này đòihỏi phải bố trí một đờng cong chuyển tiếp giữa đờng thẳng và đờng cong tròn Đờngcong chuyển tíêp sẽ có tác dụng làm cho tuyến có dạng hài hoà hơn, tầm nhìn đợc

đảm bảo hơn và mức độ tiện nghi an toàn đều tăng rõ rệt

Đờng cong chuyển tiếp bố trí trùng hợp với đoạn nối siêu cao và đoạn nối mởrộng phần xe chạy (nếu có)

Chiều dài đoạn đờng cong chuyển tiếp Lcht không nhỏ hơn các đoạn nối siêu cao

và đoạn nối mở rộng (đồng thời Lcht≥ 15 m) và đợc tính theo công thức:

Lcht = Trong đó:

• V: tốc độ thiét kế V=60 km/h

• R: bán kính đờng cong cần làm chuyển tiếp Tuỳ theo bán kính của từng đờng cong ta sẽ tính và bố trí đợc các đoạn đờngcong chuyển tiếp cần thiết kế

Về dạng hình học, đờng cong chuyển tiếp là một đờng cong clôtôit

4.7 mở rộng phần xe chạy trên đờng cong.

Khi xe chạy trên đờng cong mỗi bánh xe chuyển động theo một quĩ đạo riêng:trục sau cố định luôn luôn hớng tâm còn bánh trớc hợp với trục sau một góc, nên xeyêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đơng thẳng Vì vậy để đảm bảo trên đờng congtơng đơng nh trên đờng thẳng ở các đờng cong có bán kính nhỏ (  250 m theo TCVN

- 4054 -98 ) sẽ phải mở rộng thêm phần xe chạy Trị số mở rộng này phải đảm bảosao cho khoảng cách giữa ô tô và mép đờng, giữa hai ô tô với nhau phải nh trên đờngthẳng

Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên đờng hai làn xe.

Dựa vào sơ đồ hình vẽ, chiều rộng cần mở rộng trên một làn xe chạy (e1) đợctính theo công thức :

e

DD

+ R : bán kính đờng cong.

+ L: chiều dài tính từ trục sau của xe tới giảm xóc đằng trớc.Công thức trên mới chỉ xét tới mặt hình học, để tính tới độ sàng ngang của xekhi chuyển động ta phải bổ sung thêm một biểu thức hiệu chỉnh:

e1 =

Độ mở rộng đờng cong của phần xe chạy có hai làn xe sẽ là:

e1 = Tính cụ thể cho đờng cong có bán kính nhỏ nhất R= 125m, lấy L = 8 m (đốivới xe tải) ta đợc:

e1 = == 1.04 m

Nh vậy tuỳ thuộc vào bán kính đờng cong, vận tốc thiết kế và khoảng cách từtrục sau của xe tới giảm xóc đằng trớc mà ta tính đợc độ mở rộng của đờng congkhác nhau

Theo TCVN 4054-98, độ mở rộng phần xe chạy trong đờng cong tròn đợc cho

ở bảng 10 khoản 5.5

4.8 tính toán tầm nhìn xe chạy.

Để đảm bảo xe chạy an toàn, lái xe luôn luôn phải nhìn rõ một đoạn đờng phíatrớc để xử lý mọi tình huống về đờng và về giao thông trên đờng nh tránh các chỗhỏng hóc, các chớng ngại vật, tránh hoặc vợt cự ly Đoạn đờng tối thiểu cần nhìn thấy

rõ ở phía trớc đó gọi là tầm nhìn Khi thiết kế tuyến các yếu tố của tuyến trên bình đồ

và trên trắc dọc đều phải đảm bảo có đủ tầm nhìn để xe chạy an toàn và tiện lợi

Cự ly tầm nhìn nói chung phụ thuộc vào tốc độ xe chạy và biện pháp điềukhiển xe cần áp dụng khi xử lý các tình huống và đợc tính theo hai trờng hợp sau:

4.8.1 Xác định tầm nhìn một chiều

Xe cần hãm để kịp dừng trớc chớng ngại vật, chiều dài tầm nhìn đợc xác địnhtheo sơ đồ sau:

Chớng ngại vật theo sơ đổ tầm nhìn một chiều này là một vật cố định nằm trênlàn xe đang chạy : chớng ngại vật, đống đất trợt, hố sụt Xe đang chạy với vận tốc

V phải kịp thời dừng lại an toàn trớc chớng ngại vật với tầm nhìn S1 bao gồm một

đoạn phản ứng tâm lý l1 , một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn lk

Công thức xác định tầm nhìn :

S1= l1 + Sh + lk = Trong đó :

S1 = = 58.51 mTheo qui phạm TCVN 4054 - 98 quy định chiều dài tầm nhìn trớc chớng ngạivật cố định (tầm nhìn một chiều ) với vận tốc thiết kế V = 60 km/h là 75 m Kết hợptính toán với qui trình ta chọn S1= 75 m để thiết kế

4.8.2 Xác định tầm nhìn hai chiều

Tầm nhìn hai chiều đợc xác định trong trờng hợp có hai xe chạy ngợc chiều trêncùng một làn xe Hai xe cần hãm kịp thời để không đâm vào nhau Chiều dài tầmnhìn hai chiều đợc xác định theo sơ đồ sau:

Công thức xác định tầm nhìn hai chiều:

S2 = 2 lp+ 2Sh+ lk

Các thông số tính toán nh sơ đồ tầm nhìn một chiều, ta có công thức tính toán:

S2 = 2 lp+ 2Sh+ l0 = Thay số vào ta có:

S2 = = 112,03 mTheo TCVN 4054-98 qui định: Chiều dài tầm nhìn thấy xe ngợc chiều (tầm nhìn

2 chiều) của đờng có cấp kỹ thuật 60 km/h là 150 m Kết hợp giữa qui phạm và tínhtoán ta chọn S2 = 150 m để thiết kế

4.9 đờng cong đứng đảm bảo tầm nhìn trên trắc dọc.

Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, trắc dọc lợn đều không gãy khúc, xe chạy antoàn tiện lợi, tại những chỗ đờng đổi dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc  1% (với

V≥40km/h) hay 2% (với V=20ữ40 km/h) phải thiết kế đờng cong đứng có dạng đờngcong tròn Trị số bán kính tối thiểu đờng cong đứng đợc lựa chọn theo địa hình, tạothuận lợi cho xe chạy, đảm bảo tầm nhìn ban ngày và ban đêm hạn chế lực xungkích, lực li tâm theo chiều đứng

4.9.1 Trị số bán kính tối thiểu trên đờng cong đứng lồi

Bán kính tối thiểu của đờng cong đứng lồi từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn củangời lái xe trên mặt đờng

Sơ đồ tính toán:

0 2R

d 1

d 2

L

Trong sơ đồ tính toán:

• d1 : chiều cao tầm mắt ngời lái xe trên mặt đờng

• d2 : chiều cao chớng ngại vật phải nhìn thấy

• R : bán kính đờng cong đứng cần bố trí

Theo hệ thức lợng trong đờng tròn ta có:

l1=

l2= Suy ra

R = = =1426,67 mKết hợp với TCVN - 4054 98 qui định bán kính tối thiểu trên đờng cong đứnglồi với vận tốc tính toán 60 km/h là 2500 m, ta chọn bán kính tối thiểu = 2500 m đểthiết kế đờng cong đứng lồi

4.9.2 Trị số bán kính tối thiểu trên đờng cong đứng lõm.

* Tính theo điều kiện hạn chế lực li tâm

Trong đờng cong đứng lõm, lực li tâm cộng thêm vào tải trọng xe gây khóchịu cho lái xe và hành khách và gây siêu tải cho lò xo của xe Do đó phai hạn chếlực lui tâm bằng cách bố trí đờng cong đứng lõm với bán kính sao cho lực li tâm gây

ra không vợt quá trị số cho phép

Độ tăng gia tốc li tâm đợc quy định là:

a = ≤ bVới b là gia tốc li tâm cho phép, b = 0.5 ữ 0.7 m/s2, với V tính bằng m/s

áp dụng quy trình Việt Nam, lấy b = 0.5 m/s2 và viết vận tốc theo thứ nguyênkm/h, ta có :

Rmin== =554 (m)

* Tính theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn ban đêm

Về ban đêm, pha đèn ôtô chiếu trong đờng cong đứng lõm một chiều dài nhỏhơn so với trên đờng bằng

Sơ đồ tính toán:

Trong sơ đồ trên:

• hp : chiều cao pha đèn, lấy hp=1 (m)

• α : góc mở của pha đèn, lấy α = 10

• S1 : chiều dài tầm nhìn một chiều S1= 58.5 mTheo sơ đồ tính toán trên ta có hệ thức gần đúng:

S1 = 2R (hp + S1 sinα)

⇒ R = = = 846,67 (m) Theo TCVN - 4054 - 98 qui định bán kính tối thiểu trên đờng cong đứng lõmứng với tốc độ tính toán 60 km/h là 1000 m Kết hợp giữa tính toán với qui phạm tachọn bán kính tối thiểu của đờng cong đứng lõm là 1000 m để thiết kế

α

Trong thiết kế trắc dọc, việc thiết kế lựa chon bán kính đờng cong đứng là nhằmtạo điều kiện cho xe chạy về phơng diện động lực cũng nh về phơng diện quang học,cơ học Một yêu cầu nữa là đờng cong đứng phải bám sát địa hình, càng bám sát địahình thì khối lợng thi công càng nhỏ, công trình càng ổn định lâu dài hơn Trong cáctrờng hợp không tránh đợc mới phải dùng các giới hạn tính toán ở trên.

4.10 Tổng hợp các yếu tố kỹ thuật của tuyến

Từ các bớc tính toán các yếu tố kỹ thuật của tuyến ở trên, kết hợp giữa quy trìnhTCVN 4054-98 và thực tế yêu cầu của tuyến, ta tiến hành chọn các yếu tố kỹ thuậtcủa tuyến AB để thiết kế Kết quả lựa chọn đợc thể hiện trong bảng sau:

bảng thống kê các yếu tố kỹ thuật của tuyến

vị

tính toán

qui trình

Kiến nghị

nhỏ nhất không làm siêu cao

Độ dốc siêu cao lớn nhất

%lànmmm

III60607123,25202,5472

5,71,5891426,67846,6758.51

III60607125250500

622500100075

III40607135250500

622500100075

150

2 x 3.5

2 x 2.5

2 x 2.012

226

Chơng 5 Thiết kế tuyến trên bình đồ.

*******************

5.1.yêu cầu và nguyên tắc vạch tuyến

Việc thiết kế tuyến đợc thực hiện trên bình đồ khu vực tỷ lệ 1:10.000, bắt đầu từviệc xây dựng các đờng dẫn hớng tuyến chung cho toàn bộ tuyến và cho từng đoạntuyến cụ thể

5.1.1 Yêu cầu thiết kế.

Khi thiết kế bình đồ cần đảm bảo những yêu cầu sau:

o Đáp ứng đợc yêu cầu về kinh tế, chính trị, văn hoá và quân sự

o Đảm bảo điều kiện xe chạy an toàn, êm thuận và kinh tế

o Giá thành xây dựng rẻ, thuận lợi cho công tác khai thác và sửa chữa saunày

o Tuyến phải phù hợp với môi trờng và cảnh quan chung của khu vực

Để đáp ứng đợc những yêu cầu trên khi vạch tuyến cần phải:

o Nắm vững tình hình kinh tế, chính trị và điều kiện tự nhiên khu vực màtuyến đi qua để tìm giải pháp thích hợp cho việc thiết kế và xây dựngnhằm đảm bảo chất lợng con đờng và giá thành xây dựng

o Việc thiết kế tuyến phải đáp ứng đợc yêu cầu về phơng pháp thi công tiêntiến, tận dụng nhân công và vật liệu địa phơng

đến mức tối đa để tuyến cắt vuông góc với dòng chảy, trờng hợp không thể thì cắtxiên nhng phải chọn nơi dòng chảy ổn định tuyệt đối tránh chỗ dòng chảy bị uốncong

Để đảm bảo khối lợng đào đắp là ít nhất thì cố gắngvạch tuyến qua các điểm

mà giữa chúng có độ dốc thiên nhiên gần với độ dốc cho phép

Để đảm bảo điều kiện xe chạy êm thuận nên bố trí các đờng cong có bán kính

đủ lớn, đờng thẳng không nên bố trí quá dài để tránh tâm lý chủ quan của lái xenhằm đảm bảo an toàn giao thông

Nhằm đảm bảo an toàn giao thông khi qua các khu dân c thì đối với các đờngquốc lộ nên tránh các khu dân c mà cần đi quanh các khu dân c để giảm diện tích giảiphóng mặt bằng

Phối hợp thiết kế giữa bình đồ trắc dọc và trắc ngang để tạo cho tuyến có cảnhquan phù hợp uốn lợn đều đặn trong không gian Song để tiện lợi trong quá trìnhthiết kế cho phép đầu tiên là vach tuyến trên bình đồ thông qua đờng dẫn hớng tuyến.Sau đó dựa vào các hớng tuyến đã vạch tiến hành thiết kế trắc dọc và trắc ngang Tuycác công việc thiết kế trắc dọc và trắc ngang làm sau nhng trong quá trình thiết kếphải xem xét lại các hớng tuyến đã vạch xem và có thể cho phép sửa lại hớng tuyếncho phù hợp với tiêu chí thiết kế

Khi vạch tuyến cần đặc biệt chú ý tới các yếu tố địa hình, cụ thể nh sau:

o Đối với địa hình vùng đồng bằng, thung lũng, cao nguyên bằngphẳng và những vùng đồi thoải thì tuyến đợc vạch theo đờng chim bay giữa các điểm

khống chế hoặc cố gắng bám sát đờng chim bay để giảm tới mức tối thiểu chiều dàituyến Nhng cần chú ý tới những nơi có thể đào sâu, đắp cao ở những đoạn cần triểntuyến thì cần cố gắng bám theo một độ dốc nào đó, tránh phải sử dụng những tiêuchuẩn tới hạn mà cố gắng tận dụng những đoạn thẳng cho phép chiều dài lớn nhất và

đợc nối với nhau bằng những đờng cong nằm có bán kính lớn, độ dốc nhỏ

o Đối với địa hình vùng núi khó khăn, phức tạp về địa hình thì cần vạchtuyến bám sát địa hình nhng tránh tuyến gãy khúc đột ngột Với địa hình này chophép sử dụng độ dốc dọc lớn nhất và bán kính đờng cong nằm tối thiểu nhng phải

đảm bảo tầm nhìn

Một số điểm cần chú ý khi vạch tuyến:

o Khi tuyến đi theo thung lũng và đặt trên thềm sông suối thì phải đảmbảo cao độ thiết kế lớn hơn cao độ mực nớc lũ, tránh vùng đầm lầy đất yếu và sự xói

lở của bờ sông Tránh tuyến đi quanh co nhiều theo sông suối mà mất sự hài hoà

o Khi tuyến đi theo đờng phân thuỷ: ít phải làm các công trình thoát

n-ớc, điều kiện thoát nớc tốt song thờng chỉ áp dụng ở những vùng đồi thoải, nơi đỉnh

đồi, núi phẳng, ít lồi lõm và điều kiện địa chất tốt

o Khi tuyến đi theo lng chừng sờn núi nên chọn sờn núi thoải, ít quanh

co, điều kiện địa chất ổn định

5.2 Quy định thiết kế bình đồ

Ngoài yêu cầu đảm bảo cho xe lu thông trên đờng đợc an toàn êm thuận và kinh

tế với tốc độ mong muốn còn phải phối hợp giữa các yếu tố của tuyến đờng với cảnhquan khu vực nhằm tạo ra sự hài hoà của tuyến ,đảm bảo về mặt môi trờng, mĩ quancho công trình và khu vực tuyến đi qua

5.2.1.Phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ

Sau các đoạn thẳng dài không bố trí đờng cong nằm có bán kính tối thiểu Các

đờng cong nằm tối thiểu phải bao hai bên bằng các đờng cong nằm tối thiểu thông ờng

th-Khi góc chuyển hớng nhỏ phải làm bán kính cong nằm lớn theo quy định

Bán kính đờng cong nằm

Bảng 5.1

R (m) - 10.000 6.000 4.000 3.000 2.000 1.000 800

Giữa các đờng cong cùng chiều không bố trí đoạn chêm ngắn ( đối với đờng cấp

60 là 120m), khi có thể nên nối trực tiếp bằng một đờng cong có bán kính lớn

Không bố trí đoạn chêm ngắn giữa hai đờng cong nằm ngợc chiều, nếu có thểnên giải quyết theo các cách sau :

- Tăng bán kính cho hai đờng cong nối liền

5.2.2 Phối hợp giữa các yếu tố mặt cắt dọc và bình đồ

- Về vị trí, đờng cong đứng nên trùng với đờng cong nằm Hai đỉnh đờngcong không nên lệch nhau quá 1/4 chiều dài đờng cong ngắn hơn

- Chiều dài đờng cong nằm nên lớn hơn chiều dài đờng cong đứng từ 50 ữ

100 m

- Không đặt đờng cong nằm có bán kính nhỏ sau đỉnh của đờng cong đứnglồi

- Bán kính đờng cong đứng lõm không nhỏ hơn 1/6 bán kính đờng cong nằm

5.2.3 Phối hợp tuyến đờng và cảnh quan

- Tuyến đờng phải lợi dụng phong cảnh hai bên đờng nh: đồi núi, mặt nớc,các công trình kiến trúc để tạo cảnh quan cho đờng.

- Tuyến đờng phải là công trình bổ sung cho cảnh quan Nên đi vào ranh giớigiữa rừng và ruộng, uốn theo các đồi, các con sông, tránh cắt lát địa hình Các chỗ

đào sâu đắp cao phải sửa sang, trông cây che phủ, các đống đất thừa và các thùng đấuphải có thiết kế sửa sang

5.3 Vạch tuyến trên bình đồ

5.3.1 Yêu cầu khi vạch tuyến

Phải đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến nh bán kính tối thiểu đờng congnằm, chiều dài đờng cong chuyển tiếp, chiều dài đoạn chêm, độ dốc dọc max, chiềudài đoạn thẳng

Đảm bảo tuyến ôm hình dạng địa hình để khối lợng đào, đắp là nhỏ nhất, bảo

vệ đợc cảnh quan thiên nhiên

Đảm bảo sự hài hoà, phối hợp giữa đờng và cảnh quan thiên nhiên

Xét yếu tố tâm lí của hành khách và lái xe trên đờng, không nên thiết kế các

đoạn thẳng dài quá 3Km gây tâm lí mất cảnh giác và gây buồn ngủ đối với lái xe,ban đêm đèn pha ô tô làm chói mắt xe đi ngợc chiều

Cố gắng sử dụng các yếu tố hình học cao nh bán kính đờng cong, chiều dài ờng cong chuyển tiếp trong điề kiện địa hình cho phép

đ-Đảm bảo tuyến là một đờng không gian đều đặn, êm dịu, trên hình phối cảnhtuyến không bị bóp méo hay gẫy khúc Muốn vậy phải phối hợp hài hoà các yếu tốcủa tuyến trên bình đồ, mặt cắt ngang,mặt cắt dọc và các yếu tố đó với địa hình xungquanh