THIẾT kế TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI điểm a b, XA lộ bắc NAM THUỘC TỈNH NGHỆ AN

mục lục

Phần 1: Lập dự án đầu t xây dựng công trình 1

iii Cơ sở pháp lý cho việc xây dựng tuyến đờng 3

1.Tình hình phát triển kinh tế- chính trị-văn

2.Hiện trạng mạng lới giao thông trong vùng 4

3.Điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua 4

chơng 2: các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến 9

II.Xác định độ dốc dọc tối đa của đờng 10

1.Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính

2.Xác định độ dốc dọc tính theo lực bám 11

1.Chiều dài tầm nhìn trớc chớng ngại vật cố định 132.Chiều dài tầm nhìn thấy xe ngợc chiều 14

IV.Xác định bán kính đờng cong tối thiểu trên bình đồ 15

1.Khi bố trí siêu cao lớn nhất 6% 15

2.Trờng hợp bố trí siêu cao thông thờng 16

4.Bán kính đờng cong theo điều kiện đảm bảo tầm

V.Xác định độ mở rộng, đoạn nối mở rộng 17

VI.Xác định khả năng thông xe của đờng 19

6.Độ dốc ngang mặt đờng, lề đờng 25VIII.Xác định siêu cao và đoạn nối siêu cao 25

IX Xác định đờng cong chuyển tiếp 27

1 Xác định chiều dài đờng cong chuyển tiếp 28

2 Tính toán các yếu tố đờng cong chuyển tiếp 29X.Đảm bảo tầm nhìn trên trắc dọc 30

1.Phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ 36

2.Phối hợp giữa các yếu tố mặt cắt dọc và bình

2.Các phơng pháp đi tuyến có thể áp dụng 38

3.Luận chứng phơng án lựa chọn tuyến A-B 39IV Định đỉnh,cắm cong trên bình đồ 39

III Bố trí đờng cong đứng trên trắc dọc 47

1.Các yêu cầu chung với áo đờng 61

4.Chọn vật liệu cho tầng móng áo đờng 63

1.Xác định lu lợng xe tính toán 64

2.Xác định Môduyn đàn hồi yêu cầu của mặt

3.Sơ bộ lựa chọn kết cấu áo đờng 65

4.Kiểm tra kết cấu áo đờng theo tiêu chuẩn về

5.Kiểm tra kết cấu nền đất theo điều kiện đảm

6.Kiểm tra các lớp vật liệu toàn khối theo điều

1.Nguyên tắc, yêu cầu thiết kế công trình thoát

2.Nội dung tính toán thiết kế cống 72

3.Thiết kế hệ thống thoát nớc trên đờng 75

4.Các công trình phòng hộ trên đờng 78

Chơng 6: Lập khái toán đoạn tuyến A-B 82

II.Kinh phí khái toán công trình 82

Chơng 7:luận chứng kinh tế- kỹ thuật 83I Nhóm các chỉ tiêu về kỹ thuật 83

1.Chiều dài tuyến và hệ số triển tuyến 83

2.Chiều dài ảo và hệ số triển tuyến ảo 84

3.Mức độ điều hoà của tuyến trên bình đồ 85

4.Mức độ thoải của tuyến trên trắc dọc 85

II Nhóm các chỉ tiêu về kinh tế 88

1.Tổng chi phí xây dựng ban đầu 88

iii Nhóm các chỉ tiêu về điều kiện thi công 94

Chơng 8: Đánh giá tác động môi trờng 94

II Các điều kiện môi trờng hiện tại 94

3.Chất lợng cuộc sống, con ngời 95iii Đánh giá sơ bộ các tác động môi trờng 95

3.Các biện pháp bảo vệ môi trờng 96

PhÇn II:thiÕt kÕ kü thuËt 99

Chơng 1: những vấn đề chung 100

II.những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật 100

iii.Tình hình chung của đoạn tuyến 101IV cấp hạng đờng và chỉ tiêu kỹ thuật 102

chơng 2: Thiết kế tuyến trên bình đồ 104

II định đỉnh, cắm cong trên bình đồ tỷ tệ 1:1000 104

1 Các yếu tố chủ yếu của đờng cong tròn theoα 104

2 Đặc điểm khi xe chạy trong đờng cong tròn 105III Bố trí đờng cong chuyển tiếp 106

2.Tính toán đoạn nối siêu cao 107

V Trình tự tính toán và cắm đờng cong chuyển tiếp 113VI tính toán độ mở rộng trong đờng cong tròn 118VII.tính toán đảm bảo tầm nhìn trong đờng cong 12

I những căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế 123

1.Những căn cứ khi thiết kế đờng đỏ 123

2.Những nguyên tắc khi thiết kế 123II Bố trí đờng cong đứng trên trắc dọc 127

1.Xác định trị số bán kính đờng cong đứng tại

2.Xác định các yếu tố của đờng cong đứng 127

Chơng 4: Thiết kế trắc ngang và tính kl đào

I thiết kế trắc ngang nền đờng 129II Các dạng trắc ngang thiết kế 129III Tính toán khối lợng đào đắp nền đờng 129

Chơng 5: Thiết kế công trình thoát nớc 133I nguyên tắc và yêu cầu Thiết kế 133II Tính toán thiết kế rãnh thoát nớc 134

2 Kiểm toán khả năng thoát nớc của rãnh dọc 135

1 Biển báo hình tam giác (Biển báo nguy hiểm) 140

2 Biển báo hình tròn (Biển cấm, biển hiệu

I cấu tạo kết cấu áo đờng phần xe chạy 142II cấu tạo kết cấu áo đờng lề gia cố 142

7II Phơng pháp lập dự toán công trình 147III Nội dung dự toán và kinh phí lập 148

Phần iii: Tổ chức thi công chi tiết mặt đờng 165

Chơng 1: nhiệm vụ - điều kiện thi công Khối

lợng công tác thi công tuyến đờng 166I Nhiệm vụ tổ chức thi công mặt đờng 166

2 Điều kiện thời tiết, khí hậu 167

4 Điều kiện vật liệu xây dựng 168III Khối lợng công tác thi công mặt đờng 168

1 Diện tích mặt đờng phải thi công 168

2 Tính khối lợng vật liệu cần thiết 169

3 Khối lợng vật liệu theo định mức vật t xây

1 Lớp cấp phối đá dăm loại II 17117

2 Thời gian hoàn tất của dây chuyền 180

3 Thời gian ổn định của dây chuyền 180

4 Hệ số hiệu quả của phơng pháp thi công dây

II Công tác chuẩn bị 182

1 Yêu cầu thi công lòng đờng 182

2 Phơng pháp xây dựng lòng đờng 182Iii Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II 183

1 Phối hợp các công việc để thi công 200

3 Tính tốc độ dây chuyền và thời gian dãn cách 201

4 Chuẩn bị vật liệu và vận chuyển vật liệu BTN

5 Rải hỗn hợp bê tông nhựa hạt thô dày 7 cm 202

6 Lu lèn hỗn hợp bê tông nhựa hạt thô 203VI Thi công lớp bê tông nhựa hạt mịn dày 5 CM 205

1 Chuẩn bị vật liệu và vận chuyển vật liệu 205

2 Rải hỗn hợp bê tông nhựa hạt mịn dày 5 cm 206

3 Lu lèn hỗn hợp bê tông nhựa hạt mịn 20720

1 Tr×nh tù thi c«ng 209

PhÇn I

§o¹n tuyÕn Km0  Km9+269.04 qua tØnh nghÖ an

dù ¸n xa lé b¾c nam

Ch¬ng 1

T×nh h×nh chung cña tuyÕn

I Giới thiệu chung

Tuyến AB mà tôi đợc giao nhiệm vụ lập dụ án khả thi làmột phần trong dự án Xa Lộ Bắc Nam, thuộc tỉnh Nghệ An.Tuyến thuộc vùng trung du miền núi.

Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và bản đồ địa hình khuvực có tỉ lệ 1:10.000, đờng đồng mức cách nhau 5m, tuyếnAB dài hơn 9 Km và đi qua một số vùng dân c rải rác.

II Sự cần thiết phải đầu t

Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng,trong đó có mạng lới đờng bộ luôn là một nhân tố quan trọngcho việc phát triển kinh tế của bất kì quốc gia nào trên thếgiới Trong những năm gần đăy ở Việt Nam đã có nhiều đổithay to lớn do sự tác động của cơ chế thị trờng, kinh tế pháttriển, xã hội ngày càng ổn định, văn minh làm phát sinh nhucầu vận tải Sự tăng nhanh về số lợng phơng tiện giao thôngvà chất lợng phục vụ đã đặt ra yêu cầu bức bách về mật độvà chất lợng của mạng lới giao thông đờng bộ Xa lộ Bắc Namnói chung, trong đó tuyến AB là một bộ phận sẽ đợc xâydựng để đáp ứng nhu cầu bức bách đó.

Với địa hình trải dài của nớc ta nhu cầu giao thông thôngsuốt trong năm đợc đặt ra trong mọi tình huống nhằm phụcvụ cho phát triển kinh tế và củng cố an ninh quốc phòng.Tuyến đờng xuyên quốc gia duy nhất hiện nay là quốc lộ 1Anhng lại nằm lệch hoàn toàn về phía đông và giáp với biểnkhông những hạn chế về phạm vi phục vụ mà còn hạn chếnăng lực phục vụ trong mùa ma bão Mặt khác theo dự báo thìtới năm 2010 số phơng tiện vận tải hoạt động trên đoạn Vinh-

20.000 xe/ngđ và tiếp tục tăng nhanh trong những năm tiếptheo Theo kinh nghiệm của nhiều nớc thì năng lực phục vụtối đa của đờng 2 làn xe không thể vợt quá 20.000 xe/nđ dù ởđiều kiện tốt nhất Do đó để chuẩn bị cho khả năng vận tảicủa quốc lộ 1A và tăng phạm vi phục vụ của mạng lới giaothông thúc đẩy kinh tế xã hội của phía tây tổ quốc pháttriển, việc xây dựng xa lộ Bắc Nam nói chung và tuyến ABnói riêng là hoàn toàn hợp lý không chỉ xét trên quy mô giaothông mà còn xét đến các điều kiện kinh tế xã hội và anninh quốc phòng.

Ngoài ra, việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng đợc sự giao lucủa dân c trong vùng về kinh tế, văn hoá, xã hội cũng nh vềchính trị, góp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thầncủa nhân dân trong vùng.

Tuyến đờng đợc xây dựng làm giảm đi những quãng ờng và thời gian đi vòng không cần thiết, làm tăng khả năngvận chuyển hàng hoá cũng nh sự đi lại của nhân dân Đặcbiệt nó còn phục vụ đắc lực cho công tác quốc phòng bảo vệtổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa.

đ-III Cơ sở pháp lý cho việc xây dựng tuyến đờng

Xa lộ Bắc Nam với tổng chiều dài gần 1700 Km chạy từHòa Lạc tới Bình Phớc dọc theo sờn tây của dãy Trờng Sơn.Tuyến AB với tổng chiều dài 9,269Km là phần dự án chạy quatỉnh Nghệ An đợc triển khai dựa trên các văn bản sau :

- Thông báo số 99/TB ngày 21/12/1996 của văn phòng chínhphủ về chủ trơng xây dựng đờng cao tốc Nội Bài - Hạ Longvà Xa Lộ Bắc Nam

- Quyết định 195/TTG ngày 01/04/1997 của thủ tớng chínhphủ về thành lập ban chỉ đạo công trình xa lộ Bắc Nam - Thông báo số 16/TB ngày 26/12/1997 của văn phòng chínhphủ về các dự án giao thông trọng điểm.

- Nội dung báo cáo nghiên cứu khả thi xa lộ Bắc Nam dotổng công ty t vấn thiết kế giao thông vận tải

- Tổng công ty t vấn thiết kế GTVT lập tháng 4/1998.

- Và các văn bản, quyết định khác có liên quan của chínhphủ và bộ giao thông vận tải

* Các tài liệu đợc sử dụng để lập dự án :

- Dự án quy hoạch xa lộ Bắc Nam do tổng công ty t vấnthiết kế GTVT lập tháng 4/1998.

- Kết quả khảo sát địa hình gồm lới tọa độ hạng IV và ờng chuyền cấp II lới cao độ cấp kỹ thuật, lới khống chế caođộ và bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10.000 của vùng nghiên cứuthiết kế tuyến.

đ Kết quả khảo sát địa chất thủy văn dọc tuyến do các đơnvị khảo sát thực hiện theo đề cơng khảo sát kỹ thuật đợc bộgiao thông vận tải phê duyệt.

- Báo cáo về hiện trạng và định hớng phát triển kinh tế xãhội khu vực đến năm 2020 do viện nghiên cứu chiến lợc vàphát triển giao thông vận tải lập tháng 11/1998.

- Báo cáo đánh giá tác động của môi trờng do trung tâmkhoa học công nghệ môi trờng thuộc viện khoa học côngnghệ giao thông vận tải lập.

IV Tình hình chung đoạn tuyến

1 Tình hình phát triển kinh tế - chính trị - vănhoá xã hội

Dân c chủ yếu là Ngời kinh, mật độ dân c không lớn, thunhập bình quân đầu ngời còn thấp, chủ yếu dựa vào cácnghành nghề có thế mạnh ở địa phơng nh: nông nghiệp,lâm nghiệp, chăn nuôi và dịch vụ khác Nói chung trình độlao động trong địa phơng cha cao, năng suất còn thấp Chonên việc xây dựng tuyến đờng sẽ góp phần không nhỏ choviệc nâng cao đời sống vật chất cũng nh tinh thần của đồngbào ở đây.

1 Hiện trạng mạng lới giao thông trong vùng

Giao thông trong khu vực chủ yếu là đờng bộ Ngoài đờngtrục chính là quốc lộ 15A còn có các đờng liên huyện, liên xãkhác Tuy nhiên các tuyến đờng này đã đợc xây dựng từ lâuvà hiện đang xuống cấp, đến nay không đáp ứng đợc nhucầu phát triển ngày càng cao của khu vực  Tuyến đờng mớiđợc xây dựng sẽ đáp ứng nhu cầu phát triển đó của khu vực.

2 Điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua

a) Điều kiện khí hậu – thuỷ văn

Tuyến đờng AB thuộc miền trung du, bắc trung bộ, chonên chịu ảnh hởng của gió Lào mang không khí nóng và khô(từ tháng 4 đến tháng 10) Ngoài ra, còn chịu ảnh hởng củagió mùa Đông Bắc mang không khí lạnh từ phơng bắc xuống(từ khoảng tháng 10 đến tháng 3) Khí hậu đợc phân làm haimùa rõ rệt:

- Mủa ma b¾t Ẽầu tử thÌng 6 Ẽến thÌng 10, lùng ma tÈngẼội lợn, mủa nẾy thởng cọ b·o tử Biển ưẬng vẾo.

- Mủa khẬ tử thÌng 12 Ẽến thÌng 4 ảnh hỡng cũa giọ b¾c vẾma phủn.

Bảng thộng kà nhiệt Ẽờ, Ẽờ ẩm cÌc thÌng trong nẨm

Nhiệt ẼờtrungbỨnh

17 21 25 29 32 35 37 33 28 26 23 18

ườ ẩm W % 65 68 75 83 88 90 92 91 85 81 73 68

Biểu Ẽổ nhiệt Ẽờ - Ẽờ ẩm

123456789 10 11 12

Nhiệt Ẽờườ ẩm

B¶ng thèng kª tÇn suÊt giã trung b×nh trong n¨m

Híng giã Sè ngµy giã trongn¨m

Tû lÖ sè ngµy giã (%)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Th¸ng

024681012141618

b) Điều kiện địa hình

Địa hình khu vực tuyến đi qua chủ yếu là đồi núi trungbình và thấp, triền núi phức tạp có đoạn thoải, đoạn dốc thayđổi theo địa hình, không có công trình vĩnh cửu, có sông,suối, khe tụ thủy và đi qua một số khu vực dân c

Độ chênh cao giữa 2 điểm đầu (A) và cuối (B) của tuyếnlà 42,8 m.

c) Điều kiện địa chất

Căn cứ vào kết quả các lộ trình đo vẽ địa chất côngtrình, các kết quả khoan đào, kết quả phân tích các mẫuđất trong phòng, địa tầng toàn đoạn có thể đợc phân chianh sau:

Địa chất chủ yếu gồm các lớp đất hữu cơ, lớp sét pha,sét màu xám, xám vàng sét pha, lớp á sét lẫn sỏi sạn dày0,51,2m, sau đó là lớp đá phong hóa dày từ 25m, phía dớicùng là lớp đá gốc Cấu tạo của địa chất khu vực tuyến điqua tơng đối ổn định, không có hiện tợng trồi sụt do cấu tạovà thế nằm của lớp đá gốc phía dới, tuy nhiên có đoạn tuyếnđi qua thung lũng, nền đất có thể bị ngập nớc về mùa ma dođó phải xây dựng công trình thoát nớc và phải đắp nền đ-ờng.

d) Vật liệu xây dựng

Qua khảo sát và thăm dò thực tế, vật liệu xây dựng tại khuvực này khá phong phú và dễ khai thác.

- Mỏ đá vôi : có chất lợng tốt, cờng độ từ 800 1200 kg/cm ,ít bị phong hoá, nằm rải rác dọc tuyến với trữ lợng lớn  cóthể sử dụng để xây dựng móng đờng.

- Mỏ đất : có chất lợng tốt, trữ lợng lớn, thành phần chủ yếu

là sét pha lẫn sỏi sạn, khai thác dễ dàng và tập trung dọc theotuyến.

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 thuậtvì khai thác dễ dàng và giảm đợc chi phí vận chuyển.

Tóm lại, việc xây dựng tuyến AB là rất cần thiết, đáp ứngđợc yêu cầu về dân sinh, kinh tế, chính trị và sự phát triểnngày càng cao của khu vực Việc xây dựng tuyến có nhiềuthuận lợi nh tận dụng đợc nhân công, vật liệu địa phơng Tuy mhiên khí hậu ở đây tơng đối khắc nghiệt, ma nhiềunắng gắt, hay có bão sẽ gây không ít khó khăn cho công tácxây dựng sau này.

Cấp hạng đờng đợc xác định dựa theo chức năng, ý nghĩatuyến đờng, tốc độ tính toán và lu lợng xe thiết kế.

Lu lợng xe thiết kế là lu lợng xe con đợc quy đổi từ các

loại xe khác thông qua một mặt cắt trong một đơn vị thờigian tính cho năm tơng lai.

Với đờng làm mới năm tơng lai là năm thứ 20 sau khi đa đờngvào sử dụng.

Công thức tính lu lợng xe thiết kế:Ntbnăm= ai Ni

Ta lập đợc bảng tính toán sau

TT Loại xe Số lợng xe Hệ số quy đổira xe con (a

i) Số xe quyđổi/nđ

l-Căn cứ vào chức năng chủ yếu của đờng, chọn cấp quản lýcủa đờng là cấp III

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

II Xác định độ dốc dọc tối đa của đờng Idmax

* idmax đợc xác định theo hai điều kiện:

- Điều kiện sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đờng.- Điều kiện sức kéo phải nhỏ hơn sức bám của lốp.

1 Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tínhđộng lực của xe.

Nguyên lý tính toán: sức kéo của xe phải lớn hơn tổng lựccản trên đờng Khi đó độ dốc dọc lớn nhất của đờng đợctính toán căn cứ vào khả năng vợt dốc của các loại xe, tức làphụ thuộc vào nhân tố động lực của ô tô và đợc tính theocông thức sau:

Trong đó:

Dk : Đặc tính động lực biểu thị cho sức kéo của ôtô.

f : Hệ số cản lăn lấy bằng 0,02 ( mặt đờng bê tôngnhựa ).

i : Độ dốc đờng biểu thị bằng %.j : Gia tốc chuyển động của xe.

 : Hệ số quán tính quay của bánh xe và trục xe ( =1,03-1,07).

2 Xác định độ dốc dọc tính theo lực bám

Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đờng Đểcho xe chuyển động đợc an toàn thì sức kéo có ích của ô tô

phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe với mặt đờng.

Nh vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất (imax) phảinhỏ hơn độ dốc dọc tính theo lực bám (ib): ibđợc tính trongtrờng hợp lực kéo của ô tô tối đa bằng lực bám giữa lốp xe vớimặt đờng.

Công thức: > DTrong đó:

Db= f  ib  j /g

D : Đặc tính động lực của ô tô đã tính ở trênib : độ dốc dọc tính theo lực bám.

j : Gia tốc khi xe chuyển động.

 : Hệ số quán tính quay của bánh và trục xe ( =1,03-1,07).

g : Gia tốc trọng trờng g = 9,81 m/s2

G : Trọng lợng toàn xe

Gb: Trọng lợng tác dụng lên bánh xe chủ động đợc lấynh sau:

- Với xe tải Gb = ( 0,65  0,7 ).G.- Với xe con Gb = ( 0,50  0,55 ).G

 : Hệ số bám dọc bánh xe với mặt đờng phụ thuộctrạng thái bánh xe với mặt đờng, trờng hợp bất lợi nhất (mặt đ-ờng ẩm và bẩn) lấy  = 0,3.

Pw: lực cản không khí của xe: (kg)Trong đó :

- K: Hệ số sức cản không khí phụ thuộc mật độ không khívà hình dáng xe

- F : Diện tích chắn gió của xe F = 0,8.B.H với B: chiềurộng của xe.

H: chiềucao của xe.

- V: Vận tốc thiết kế Vtt= 60km/h

Ta tính toán trong trờng hợp khi xe chuyển động đều (j =0) và ở điều kiện bất lợi là khi xe đang lên dốc (ib mang dấudơng).

0,05 4 55,38 8250 5500 0,20Xe tải nặng

0,07 6 116,31 13550 9000 0,20

Với mặt đờng nhựa hệ số f= 0,02 ta tính ib=Db- f Kết hợpvới độ dốc imax tính đợc theo đặc tính động lực ta có bảngsau:

Bảng kết quả tính độ dốc dọc

Loại xe Db f ib imax Kiểm traXe con 0,15 0,02 0,13 0,08 Đảm bảoXe tải trung

0,20 0,02 0,18 0,02 Đảm bảoXe tải nặng

0,20 0,02 0,18 0,01 Đảm bảo

Điều kiện để xe chạy không bị trợt và mất ổn định là ib imax Các điều kiện đợc kiểm tra ở trên bảng và đều đảmbảo

Theo qui trình TCVN 4054 -98 qui định với đờng có tốc

độ tính toán 60 km/h thì độ dốc dọc lớn nhất cho phép là7%

Kết hợp giữa tính toán và qui trình kiến nghị lấy độ dốc

dọc tối đa là 7% để thiết kế cho tuyến AB.

III Xác định tầm nhìn xe chạy

Tầm nhìn tính từ mắt ngời lái xe có vị trí đợc quy định :- Cao 1,2m tính từ mặt đờng phần xe chạy.

- Cách mép phần xe chạy bên tay phải 1,5m.

Vật chớng ngại quy định, khi là vật tĩnh có cao độ 0,1m trênmặt đờng, khi là xe ngợc chiều có cao độ 1,2 m trên mặt đ-ờng.

1 Chiều dài tầm nhìn trớc chớng ngại vật cố định(tính theo sơ đồ 1)

Tính độ dài đoạn để xe kịp dừng trớc chớng ngại vật cốđịnh

Sơ đồ tính toán

Chớng ngại vật trong sơ đồ này là một vật cố định nằmtrên làn xe đang chạy nh : đá đổ, hố sụt, Xe đang chạy vớivận tốc V, có thể dừng lại an toàn trớc chớng ngại vật với chiềudài tầm nhìn S1 bao gồm một đoạn phản ứng tâm lí Lp ,một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ L0.

L0 : Cự ly an toàn L0 = 5 10 m lấy L0 = 5 mV : Vận tốc xe chạy tính toán V = 60 Km/h

k : Hệ số sử dụng phanh k = 1,2 đối với xe con : Hệ số bám dọc trên đờng  = 0,5

i : Độ dốc dọc tính cho trờng hợp bất lợi nhất khi xexuống dốc ( 7%)

 S1 = = 60,3( m )

Theo TCVN 4054-98, tầm nhìn trớc chớng ngại vật cố địnhS1 =75m  chọn tầm nhìn một chiều S1 =75 m

2 Chiều dài tầm nhìn thấy xe ngợc chiều (tínhtheo sơ đồ 2)

Tính cho hai xe chạy ngợc chiều trên cùng 1 làn cần hãm đểkịp dừng xe để không đâm vào nhau Điều này rất khó cóthể xảy ra nhng cũng có trờng hợp lái xe vô kỉ luật, say rợu tuy rất hãn hữu nhng vẫn phải xem xét.

Sơ đồ tính toán

Chiều dài tầm nhìn trong trờng hợp này gồm 2 đoạn phảnứng tâm lí Lp , 2 đoạn hãm phanh Sh1, Sh2 và 1 đoạn an toànL0

S2 = = + 5 = 107,4 mTheo tiêu chuẩn Việt Nam 4054-98, chiều dài tầm nhìnthấy xe chạy ngợc chiều là: S2 = 150 m  chọn S2 = 150 (m)

Ngoài ra ngời ta còn sử dụng sơ đồ vợt xe và sơ đồ tránhxe để xác định tầm nhìn nhng thực tế thì với tầm nhìntheo sơ đồ thứ 2 đã đủ đảm bảo an toàn Vì sở dĩ nếutheo sơ đồ tránh xe và sơ đồ vợt xe nếu tầm nhìn khôngđảm bảo thì theo sơ đồ 2 chúng vẫn có thể dừng lại vàkhông gây tai nạn, ngoài ra với tầm nhìn vợt xe và tránh xethì khối lợng xây dựng tăng lên đáng kể hoặc phải phá dỡnhiều công trình khác Vì vậy trong tính toán thiết kế thờngchỉ cần đảm bảo tầm nhìn hai chiều (sơ đồ 2) Kết hợpgiữa tính toán và qui phạm theo TCVN 4054- 98, Tôi quyếtđịnh chọn tầm nhìn hai chiều là (150m) để thiết kế chotuyến đờng AB Tại những vị trí không đảm bảo tầm nhìnphải đặt biển báo hạn chế tốc độ xe chạy.

IV Xác định bán kính đờng cong tối thiểu trên bình đồTại những vị trí tuyến đổi hớng, để đảm bảo cho xechạy an toàn, tiện lợi và kinh tế với vận tốc tính toán cần phảibố trí đờng cong bằng có bán kính hợp lý Việc sử dụng bánkính đờng cong có bán kính lớn không nhứng cải thiện đợcđiều kiện xe chạy mà còn cho phép rút ngắn chiều dàituyến, giảm bớt các chi phí về vận tải Tuy nhiên trong điềukiện khó khăn về địa hình, để giảm bớt khối lợng đào đắptrong xây dựng và tránh phải phá bỏ những công trình đắttiền thì phải sử dụng các bán kính nhỏ Khi đó yêu cầu củađờng cong bằng là phải đảm bảo điều kiện ổn định chống

trợt ngang khi xe chạy với tốc độ tính toán, điều kiện êmthuận cho hành khách và kinh tế khi sử dụng ô tô.

Theo các điều kiện trên thì hệ số lực ngang tính toánluôn luôn phải nhỏ hơn hệ số bám theo phơng ngang là  2

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

1 Khi bố trí siêu cao lớn nhất 6%

Một tuyến đờng ôtô thông thờng gồm có nhiều đoạn gãykhúc Để triệt tiêu các đoạn gãy khúc ngời ta thờng bố trí nốinó bằng một đờng cong tròn Khi xe chạy trên đờng cong trònsẽ chịu tác dụng của lực ly tâm, lực này sẽ đẩy xe ra ngoàilàm xe chạy mất ổn định Trong khi chọn tuyến nếu cóđiều kiện ngời kỹ s luôn vận dụng các bán kính đờng conglớn để xe chạy dễ dàng Nhng khi chọn tuyến phải bám sátđịa hình để có khối lợng đào đắp ít nhất Khi khó khănphải dùng bán kính tối thiểu Rmin

Rmin = Trong đó:

V: vận tốc xe chạy

I n: độ dốc ngang mặt đờng i n = 2% : hệ số lực đẩy ngang  = 0,15

i scmax : độ dốc siêu cao lớn nhất i scmax = 6%Rmin = = 135 m

Theo quy phạm bán kính đờng cong nhỏ nhất ứng với siêucao 6% là 125m Vậy kiến nghị chọn Rscmin = 125m

2 Trờng hợp bố trí siêu cao thông thờng

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

Trong đó :

isc: độ dốc siêu cao của mặt đờng , lấy isc = 4%

: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rtth , lấy=0,15

V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/hThay vào công thức tính ta có:

Quy trình 4054-98 Rsctt=250 m => Kiến nghị chọn theo quytrình Rsctt =250 m

3 Khi không bố trí siêu cao

Khi có điều kiện làm bán kính lớn và không cần phải bố trísiêu cao, lúc đó trắc ngang làm hai mái và isc = - in độ dốcngang tối thiểu thoát nớc tuỳ theo vật liệu cấu tạo mặt đờng.Hệ số lực ngang do muốn cải thiện điều kiện xe chạy nênphải dùng  = 0,08 Khi đó : R ksc =

V : Tốc độ thiết kế của tyuến đờng Vtk=60 km/h : Hệ số lực đẩy ngang đợc lấy với giá trị  =0,08in : Độ dốc ngang mặt đờng Vì mặt đờng làmbằng bê tông nhựa nên ta chọn in = 2%

Để cho xe chuyển động an toàn thì công thức trên lấydấu(-) để tính toán (tức xe chạy ở mái ngoài).

 R ksc = = 473 (m)

Theo quy phạm bán kính đờng cong nằm không cần làmsiêu cao

Rksc = 500 (m) Vậy kiến nghị chọn Rkscmin = 500 m

4 Bán kính đờng cong theo điều kiện đảm bảotầm nhìn vào ban đêm

Theo quy trình đa ra công thức tính: R=Trong đó:

S1: Tầm nhìn tính toán theo sơ đồ 1: S1 = 64,23m: Góc loe của đèn pha ô tô theo quy trình  = 20

Sơ đồ tính toán

Khi xe chạy trên đờng cong, trục sau cố định luôn luôn ớng tâm, còn bánh trớc hợp với trục xe 1 góc nên xe yêu cầumột chiều rộng lớn hơn trên đờng thẳng.

h-Độ mở rộng của 1 làn xe : e1 =

Vậy độ mở rộng của phần xe chạy có 2 làn xe gồm có e1 và e2

E = e1 + e2 = Trong đó:

L : Chiều dài từ đầu xe đến trục sauV: Vận tốc tính toán xe chạy

R: Bán kính đờng cong tính toán.

Tính cho trờng hợp xe tải L = 8m Đối với đoạn đờng congcó bố trí siêu cao 6% và có bán kính nhỏ nhất Rmịn = 125 m.

E = + = 1,05 (m)

Theo quy phạm với Rmin = 100 150 m => E = 0,9 m

 chiều rộng mặt đờng trong đờng cong có bán kính Rmịn =125 m là:

B = b + e = 7 + 0,9 = 7,9 (m)

Nh vậy tuỳ thuộc vào bán kính đờng cong , vận tốc thiếtkế và khoảng cách từ trục sau của xe tới giảm xóc đằng trớcmà ta tính đợc độ mở rộng của đờng cong khác nhau.

Kiến nghị độ mở rộng đờng cong lấy theo TCVN 4054-98,

ở bảng 10 mục 5.5 trang 14

2 Nối mở rộng

Trên bình đồ, cần phải có một đoạn nối mở rộng Chiềudài đoạn nối mở rộng có thể lấy theo tỉ lệ mở rộng 1m trên10m dài hoặc khi có đờng cong chuyển tiếp thì lấy trùng vớiđờng cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao (nh hình vẽ):

VI Xác định khả năng thông xe của đờng

1 Khả năng thông xe lý thuyết

Năng lực thông hành lý thuyết là khả năng thông xe trongđiều kiện lý tởng về dòng xe (dòng xe thuần nhất toàn xecon ) và về đờng (làn xe đủ rộng, mặt đờng tốt, tuyến đ-ờng thẳng, không dốc, không có trớng ngại vật,…), các xe nốiđuôi nhau chạy cùng một vận tốc và cách nhau một khoảng

Re

DD

Khả năng thông xe của đờng phụ thuộc vào số làn xe vànăng lực thông xe của mỗi làn

Năng lực thông hành lý thuyết đợc tính theo công thứcsau:

( xe/ h).

Trong đó:

Nlt : Năng lực thông xe lý thuyết.V : Vận tốc thiết kế, (km/h)d : Khổ động học của xe, (m)d = lP + Sh + lo + lx

Trong đó:

l p: chiều dài phản ứng tâm lý của lái xe, tính từ lúclái xe nhận ra chớng ngại vật cần phải sử dụng phanh, thời gianphản ứng tâm lý thờng lấy bằng 1 giây, do đó lp = v/ 3,6(m)

lx : Chiều dài xe , lx = 6 m

lo : Khoảng cách an toàn, lo= 5 m

Sh: Chiều dài hãm xe hay chiều dài phanh tác dụng,đợc tính bằng hiệu chiều dài hãm giữa hai xe : Sh = S2 - S1 Đểan toàn ta xét trờng hợp một xe dừng đột ngột, khi đó có:

Thay vào công thức xác định Nlt ta có:d

i = 0

vv

Với các giá trị đã biết:

K: hệ số sử dụng phanh của xe, xe con K=1,2V: tốc độ tính toán V= 60km/h

i : độ dốc dọc của đờng, trong điều kiện bình ờng lấy i= 0

th- : hệ số bám dọc, trong điều kiện rất thuận lợi lấy th-= 0,7

đ-Khả năng thông xe thực tế thờng đợc lấy:Ntt = ( 0,3  0,5 ) Nlt

Căn cứ vào điều kiện cụ thể của tuyến đờng thiết kế, tacó:

- Lề đờng khi Vtt  40 Km/h có một phần gia cố Phần lềgia cố cấu tạo đơn giản hơn so với mặt đờng (bớt lớp, bớtchiều dầy, dùng vật liệu kém hơn) nhng lớp mặt của nó phảilàm cùng vật liệu với mặt phần xe chạy Khi phần xe chạy có từ4 làn xe trở lên, ở giữa nên bố trí dải phân cách Bề rộng dảiphân cách đợc lấy theo quy trình.

- Khi Vtt = 40 Km/h, phần gia cố đợc làm bằng vật liệu khácvới lớp mặt phần xe chạy

Mặt cắt ngang nền đờng

2 Số làn xe

Số làn xe trên mặt cắt ngang đợc xác định theo côngthức: nLX =

Bề mặt nền đ ờng

Lề đ ờng Phần xe chạy

Phần gia cố

Lề đ ờng

Z : Hệ số sử dụng năng lực thông hành với Vtt = 60Km/h  Z= 0,55

Vậy ta có :Nlx=

Nhận thấy khả năng thông xe của đờng chỉ cần 1 làn xe làđủ Tuy nhiên thực tế xe chạy trên đờng rất phức tạp, nhiềuloại xe chạy với vận tốc khác nhau Mặt khác theo quy phạmthiết kế đờng đối với đờng cấp 60 phải bố trí từ 2 làn xe trởlên Do đó chọn đờng 2 làn xe: n = 2

3 Chiều rộng 1 làn xe, mặt đờng, nền đờng

a

y: Khoảng cách từ tâm bánh xe đến mép làn xel2: Chiều rộng một làn xe l2 = + x + yVới x = 0,5 + 0,005V (m)

y = 0,5 + 0,005V (m) đối với xe chạy ngợc chiều. l2 = + 1 + 0,01V

Với vận tốc xe chạy tính toán V = 60 (Km/h)  l2 = + 1,6(m)

- Chiều rộng một làn xe : 3,5 m- Chiều rộng mặt đờng : 7,0 m- Chiều rộng nền đờng : 12,0 m

Dựa vào tính toán và quy trình thiết kế => chọn nh sau: