DỰ án xây DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI điểm a17 b17

Với mục đích kiểm tra kết quả đầu ra của sinh viên và giúp sinh viên tổng hợp, củng cố vững chắc những gì đã được học bộ môn Công Trình Giao Thông đã giao cho em làm đồ án tốt nghiệp với

LỜI NÓI ĐẦU

Tập “ Thuyết minh đồ án tốt nghiệp” này là sản phẩm của em trong hơn 3 thángtrực tiếp làm việc với nó cũng như trong suốt 4 năm học tập tích luỹ kiến thức chuyênngành Xây Dựng Đường Ô Tô & Sân Bay tại khoa Công Trình, trường Đại học ThủyLợi Với mục đích kiểm tra kết quả đầu ra của sinh viên và giúp sinh viên tổng hợp,

củng cố vững chắc những gì đã được học bộ môn Công Trình Giao Thông đã giao

cho em làm đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“DỰ ÁN XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A17-B17”

Đây là một đề tài có ý nghĩa thiết thực trong đời sống, kinh tế, xã hội phục vụ côngtác cụ thể hóa quy hoạch mạng lưới giao thông vận tải của địa phương cũng như của cảnước, hoàn thiện hệ thống cơ sở hạ tầng thúc đẩy sự đi lại và lưu thông hàng hóa cácvùng miền là động lực thúc đẩy nền kinh tế địa phương phát triển nhanh và bền vững, là

cơ sở trong việc tăng cường quốc phòng an ninh

Đồ án tốt nghiệp khối lượng công việc rất lớn bao gồm tất cả các bước từ Thiết kế cơ

sở, thiết kế kỹ thuật, và thiết kế tổ chức thi công đồng thời nó cũng là tổng hợp kiếnthức của nhiều môn học như : Địa chất công trình, cơ học đất nền móng, trắc địa, thủylực, thủy văn,…Chính vì vậy mặc dù đã cố gắng hết mình nhưng chắc chắn em khôngtránh khỏi sai sót Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo để em cóđược thêm nhiều điều bổ ích hơn

Em xin vô cùng cảm ơn các thầy giáo trong Bộ môn Công Trình Giao Thông,

các thầy cô giáo trong trường Đại Học Thủy Lợi đã giảng dạy em trong suốt thời gian

học tập, nghiên cứu tại trường Đặc biệt là thầy giáo Nhà giáo ưu tú GS.TS Vũ Đình

Phụng người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp

này

Hà Nội, ngày 31 tháng 12 năm 2014

Sinh viên: Trần Thanh Tùng

PHẦN I

LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A17-B17

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Tổng quan

Dự án xây dựng tuyến đường A17-B17 nối từ Thị trấn Xuân Mai xuống Thị trấnVân Đình nằm trong hệ thống Tỉnh lộ của Tỉnh Hòa Bình đã được quy hoạch Dự ánhoàn thành sẽ đáp ứng được nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa giữa 2 thi trấn đồngthời tạo điều kiện cho kinh tế, du lịch của địa phương phát triển Để làm cơ sở kêu gọicác nhà đầu tư và tạo điều kiện thuận lợi cho công tác đầu tư thì việc tiến hành Quyhoạch xây dựng và lập dự án khả thi xây dựng tuyến đường A17-B17 là hết sức quantrọng và cần thiết

1.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của dự án và tổ chức thực hiện dự án

1.2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của dự án

Đoạn tuyến có chiều dài khoảng 4.6 Km ( tính theo đường chim bay)

Điểm A17 thuộc thị trấn Xuân Mai ở độ cao 555m so với mực nước biển

Điểm B17 thuộc Thị trấn Vân Đình ở độ cao 515m so với mực nước biển

1.2.2 Tổ chức thực hiện dự án

Tên công ty: Công ty tư vấn thiết kế xây dựng Nam Long

Địa chỉ: 59/19 Đường Số 5, Phường Linh Chiểu, Quận Thủ Đức, Tp.Hồ ChíMinh

1.3 Cơ sở lập dự án

1.3.1 Cơ sở pháp lý

- Căn cứ Luật Xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003 của Quốc hội;

- Căn cứ Nghị định số 08/2005/NĐ-CP ngày 24/01/2005 của Chính Phủ về Quy hoạchxây dựng;

- Căn cứ vào thông tư số 15/2005/TT-BXD ngày 19/8/2005 của Bộ Xây dựng hướngdẫn lập, thẩm định phê duyệt quy hoạch xây dựng;

- Căn cứ vào Quyết định 06/2005/QĐ-BXD ngày 03/02/2005 của Bộ trưởng Bộ Xâydựng về ban hành định mức chi phí quy hoạch xây dựng;

- Căn cứ vào thông tư số 16/2005/TT-BXD của Bộ Xây dựng hướng dẫn điều chỉnh dựtoán xây dựng công trình;

- Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam và các quy chuẩn, quy phạm khác có liên quan, v.v

- Quyết định số 439/QĐ-UB ngày 06/07/2010 của UBND Tỉnh Hòa Bình về việc phêduyệt nhiệm vụ chuẩn bị đầu tư dự án xây dựng tuyến đường A17-B17;

1.3.2 Các nguồn tài liệu liên quan

- Quy hoạch tổng thể phát triển mạng lưới giao thông của vùng đã được nhà nước phêduyệt (trong giai đoạn 2000-2020), cần phải xây dựng tuyến đường qua hai điểm A17-B17 để phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế của vùng

- Quy hoạch tổng thể phát triển giao thông vận tải tỉnh Hòa Bình giai đoạn 2013-2020;

- Quy hoạch chuyên ngành: Quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch hệ thống công trình hạtầng xã hội (trường học, y tế, v.v…) và hệ thống hạ tầng kỹ thuật (giao thông, thuỷ lợi,điện, v.v…);

- Các kết quả điều tra, khảo sát và các số liệu, tài liệu về khí tượng thuỷ văn, hải văn,địa chất, hiện trạng kinh tế, xã hội và các số liệu tài liệu khác có liên quan

1.3.3 Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng

a Quy trình khảo sát

- Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN27-263-2000 [12]

- Quy trình khảo sát thuỷ văn 22TCN220-95 [13]

- Quy trình khoan thăm dò địa chất 22TCN82-85 [14]

b Quy trình thiết kế

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005 [1]

- Quy phạm thiết kế áo đường mềm 22TCN - 211 - 06[7]

- Quy trình thiết kế áo đường cứng 22TCN-223-95[8]

- Định hình cống tròn 533-01-01 [9]

- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN-237-01[10]

- Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn : 22TCN18-79 [11]

1.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội trong khu vực có dự án

1.4.1 Vị trí địa lý: Tỉnh Hoà Bình là tỉnh miền núi, nằm ở toạ độ địa lý 200 19' - 210 08'

vĩ độ Bắc, 104048' - 105040' kinh độ Ðông, cách thủ đô Hà Nội 73 km Phía Bắc giáptỉnh Phú Thọ; phía Nam giáp tỉnh Hà Nam, Ninh Bình; phía Ðông giáp tỉnh Hà Tây;phía Tây giáp tỉnh Sơn La, Thanh Hóa Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 4.662,5 km2,chiếm 1,41% tổng diện tích tự nhiên cả nước Các đường giao thông quan trọng trên địabàn tỉnh như quốc lộ số 6 đi qua các huyện Lương Sơn, Kỳ Sơn, thị xã Hòa Bình, huyệnTân Lạc, Mai Châu; quốc lộ 15A đi từ huyện Mai Châu nối quốc lộ 6 với các huyệnvùng cao tỉnh Thanh Hóa; quốc lộ 12B đi qua các huyện Tân Lạc, Lạc Sơn, Yên Thuỷ

và tỉnh Ninh Bình, nối quốc lộ 6 với quốc lộ 1; quốc lộ 21 đi từ thị trấn Xuân Mai tỉnh

Hà Tây qua các huyện Lương Sơn, Kim Bôi, Lạc Thuỷ nối với quốc lộ 12B tại huyệnNho Quan, tỉnh Ninh Bình Hệ thống sông ngòi thuỷ văn: Hoà Bình có mạng lưới sôngsuối phân bổ tương đối dày và đều khắp ở các huyện Sông Ðà là sông lớn nhất chảyqua tỉnh có lưu vực 15.000 km2 chảy qua các huyện Mai Châu, Ðà Bắc, Tân Lạc, KỳSơn và thị xã Hòa Bình với tổng chiều dài là 151 km Hồ sông Ðà có dung tích 9,5 tỷm3 nước; sông Bưởi bắt nguồn từ xã Phú Cường, huyện Tân Lạc, dài 55km; sông Bôibắt nguồn từ xã Thượng Tiến, huyện Kim Bôi, dài 125km; sông Bùi bắt nguồn từ xãLâm Sơn huyện Lương Sơn, dài 32km; sông Lãng bắt nguồn từ xã Bảo Hiệu huyện YênThuỷ, dài 30km

1.4.2 Địa hình: Ðịa hình tỉnh Hòa Bình là núi cao, chia cắt phức tạp, không có các cánh

đồng rộng (như các tỉnh Lai Châu, Sơn La), độ dốc lớn và theo hướng Tây Bắc-ÐôngNam, chia thành 2 vùng rõ rệt Vùng núi cao (phía Tây Bắc) có độ cao trung bình từ600-700m, độ dốc trung bình 30- có nơi có độ dốc trên 400 Ðịa hình hiểm trở, đi lạikhó khăn Diện tích toàn vùng là 2.127,4km2, chiếm 46% diện tích tự nhiên toàn tỉnh;vùng trung du (phía Ðông Nam) có độ cao trung bình từ 100350, -200m, độ dốc trungbình từ 20-250, địa hình là các dải núi thấp, ít bị chia cắt với diện tích toàn vùng là2.535,1km2, chiếm 54 % diện tích tự nhiên toàn tỉnh

1.4.3 Khí Hậu: Hoà Bình có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa đông lạnh, ít mưa; mùa hè

nóng, mưa nhiều Nhiệt độ trung bình hàng năm trên 23 oC Tháng 7 có nhiệt độ caonhất trong năm, trung bình 27 - 29oC, tháng 1 có nhiệt độ thấp nhất, trung bình 15,5 -16,5oC

Khí hậu Hoà Bình được chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô

- Mùa mưa (nóng ẩm, mưa nhiều): Thường bắt đầu từ tháng 5 tới cuối tháng 10 lượngmưa trung bình nhiều năm trong mùa mưa đạt 1.700 - 2.500 mm, chiếm trên 90% tổnglượng mưa cả năm, riêng vùng núi cao Mai Châu và đồng bằng mùa mưa thường đếnmuộn từ 15 - 20 ngày Đặc biệt 3 khu vực là Kim Bôi, Chi Nê và Yên Thuỷ có tổnglượng mưa mùa cũng như có tổng lượng mưa năm lớn hơn, ngược lại khu vực Mai Châulại là nơi có tổng lượng mưa năm và mưa mùa nhỏ hơn cả

- Mùa khô (lạnh, khô): Thường bắt đầu từ tháng 11 năm trước tới tháng 4 năm sau, vớitổng lượng mưa trung bình nhiều năm đạt 150 - 250 mm, chỉ chiếm khoảng 10% tổnglượng năm, đặc biệt vào các tháng chính đông (tháng 12, 1, 2) tổng lượng mưa thángphổ biến ở các nơi chỉ đạt xấp xỉ 30 mm

Nhìn chung khí hậu Hoà Bình mát mẻ quanh năm lại có nhiều núi cao, phong cảnh thiênnhiên hữu tình nên rất thích hợp cho việc nghỉ ngơi, du lịch

Bên cạnh đó, hệ thống sông ngòi trên địa bàn tỉnh được phân bố tương đối đồng đều vớicác sông lớn là sông Đà, sông Bôi, sông Bưởi, sông Lạng, sông Bùi.

1.4.4 Tài nguyên đất: Tỉnh Hòa Bình có 466.252,86 ha diện tích đất tự nhiên Trong

đó: Diện tích đất nông nghiệp là 66.759 ha, chiếm 14,32%; diện tích đất lâm nghiệp là194.308 ha, chiếm 41,67%; diện tích đất chuyên dùng là 27.364 ha, chiếm 5,87%; diệntích đất ở là 5.807 ha, chiếm 1,25%; diện tích đất chưa sử dụng và sông suối đá là172.015 ha, chiếm 36,89%

Trong đất nông nghiệp, diện tích đất trồng cây hàng năm là 45.046 ha, chiếm67,48%, trong đó diện tích trồng lúa là 25.356 hecta, chiếm 60,51% diện tích đất trồngcây hàng năm; diện tích đất trồng cây lâu năm là 4.052 ha, chiếm 6,06%; diện tích đất

có mặt nước nuôi trồng thuỷ sản là 900 ha

Diện tích đất trống, đồi núi trọc cần phủ xanh là 135.010 ha; diện tích đất bằng chưa

sử dụng là 3.126 ha; diện tích đất có mặt nước chưa sử dụng là 6.385 ha

1.4.5 Tài nguyên rừng: Tính đến năm 2002, diện tích đất có rừng của tỉnh Hòa Bình

là 196.049 ha, trong đó: Rừng tự nhiên là 146.844 ha; rừng trồng là 49.205 ha

Trữ lượng gỗ khai thác khoảng 4,75 triệu m3 gỗ và 128,7 triệu cây nứa, luồng; độngvật rừng có một số loài thú như: Gấu, lợn rừng, khỉ, cày, cáo, rùa núi, nai rừng nhưng sốlượng không lớn

Các khu bảo tồn thiên nhiên của tỉnh gồm có 3 khu bảo tồn thiên nhiên với tổng diệntích là 18.435 ha, trong đó có rừng là 15.565 ha, đất trống có khả năng nông, lâm nghiệp

là 2.870 ha

1.4.6 Tài nguyên khoáng sản: Tài nguyên khoáng sản có 12 loại Khoáng sản là

nguyên liệu vật liệu xây dựng và nguyên liệu làm sứ: Ðất sét, đá vôi, đá granít, đácócđoa ; khoáng sản kim loại như: Quặng sắt mỏ nhỏ trữ lượng ít chưa xác định, sắt,quặng đa kim (đồng, chì, kẽm, thuỷ ngân, antimoan), vàng sa khoáng, khoáng sản phikim loại như pirít, photphorít, cao lanh ; khoáng sản than đã được khai thác rải rác ởhuyện Kim Bôi, Lạc Thuỷ, Lạc Sơn, có nhiều vỉa lộ thiên để khai thác với trữ lượng 1triệu tấn

1.4.7 Tài nguyên du lịch: Tỉnh Hòa Bình có nhiều điểm du lịch hấp dẫn như: Ðộng

Tiên, huyện Lạc Thủy, động Tiên Phi thị xã Hòa Bình, các khu bảo tồn thiên nhiên, suốinước khoáng Kim Bôi, hồ sông Ðà và nhà máy thủy điện Hoà Bình lớn nhất Đông NamÁ; bản làng văn hóa truyền thống các dân tộc trong tỉnh như bản Giang Mỗ dân tộcMường huyện Kỳ Sơn, bản Lác, bản Văn dân tộc Thái huyện Mai Châu, Xóng Dướngdân tộc Dao huyện Ðà Bắc ; khu du lịch Suối Ngọc-Vua bà huyện Lương Sơn và nhiều

di tích lịch sử, di tích văn hóa, kiến trúc, ngành nghề truyền thống, lễ hội, phong tục tập

quán, nghệ thuật dân gian của nhiều dân tộc trong tỉnh phong phú, đa dạng, độc đáo lànhững sản phẩm của nền "Văn hóa Hòa Bình".

1.4.8 Dân số trong vùng: Theo kết quả chính thức điều tra dân số ngày 01/04/2009 dân số tỉnh Hòa Bình có 786.964 người

Theo thống kê dân người Mông chiếm 0,52%; ngoài ra còn có người Hoa sống rải sốtoàn quốc năm 1999, trên địa bàn tỉnh có 6 dân tộc sinh sống, đông nhất làngười Mường chiếm 63,3%; người Việt (Kinh) chiếm 27,73%; người Thái chiếm 3,9%;người Dao chiếm 1,7%; người Tày chiếm 2,7%; rác ở các địa phương trong tỉnh NgườiHoa trước đây sống tập trung ở Ngọc Lương, Yên Thủy; nhưng sau năm 1979 còn lạimột số gia đình và hiện nay sống phân tán ở các xã Yên Trị, Ngọc Lương và PhúLai huyện Yên Thuỷ Ngoài ra, còn có một số người thuộc các dân tộc khác chủ yếu dokết hôn với người Hòa Bình công tác ở các tỉnh miền núi khác

Hòa Bình là một trong bốn tỉnh của Việt Nam mà trong đó người Việt (Kinh) khôngchiếm đa số, đồng thời tỉnh này cũng được coi là thủ phủ của người Mường, vì phần lớnngười dân tộc Mường sống tập trung chủ yếu ở đây Người Mường xét về phương diệnvăn hóa - xã hội là dân tộc gần gũi với người Kinh nhất Địa bàn cư trú của ngườiMường ở khắp các địa phương trong tỉnh, sống xen kẽ với người Kinh và các dân tộckhác

Người Kinh, sống ở khắp nơi trong tỉnh Những người Kinh sống ở Hòa Bình đầutiên đã lên tới 4-5 đời; nhưng đa số di cư tới Hòa Bình từ những năm 1960 của thế kỉtrước, thuộc phong trào khai hoang từ các tỉnh đồng bằng lân cận (Nam Định, HàNam, Ninh Bình,Hà Tây ) Trong những năm gần đây, sự giao lưu về kinh tế và vănhóa mở rộng, nhiều người Kinh từ khắp các tỉnh thành đều tìm kiếm cơ hội làm ăn vàsinh sống ở Hòa Bình

Người Thái, chủ yếu sống tập trung ở huyện Mai Châu Tuy sống gần với ngườiMường lâu đời và đã bị ảnh hưởng nhiều phục), nhưng vẫn giữ được những nét văn hóađộc đáo Đây là vốn quí để phát triển du lịch công động và bảo lưu vốn văn hóa truyềnthống Hiện nay, khu du lịch Bản Lác là một trong những điểm du lịch hấp dẫn dukhách trong và ngoài nước hàng đầu ở Hòa Bình

Người Tày, chủ tập trung ở huyện Đà Bắc, sống xen kẽ với người Mường, ngườiDao Người Tày có tập quán và nhiều nét văn hóa gần giống với người Thái, đặc biệt làngôn ngữ Tuy nhiên, xét theo khía cạnh trang phục thì người Tày ở Đà Bắcgiống người Thái Trắng thuộc các huyện Phù Yên, Bắc Yên tỉnh Sơn La

Người Dao sống thành cộng đồng ở các huyện Đà Bắc, Lương Sơn, Kim Bôi, CaoPhong, Kỳ Sơn và thành phố Hòa Bình Người H'mông sống tập trung ở xã HangKia và Pà Cò của huyện Mai Châu Trước đây hai dân tộc này sống du canh du cư,

nhưng từ những năm 70-80 đã chuyển sang chế độ đinh canh, định cư và đã đạt đượcnhững thành tựu đáng kể về phương diện kinh tế - xã hội.

Với sự đa dạng về sắc tộc như vậy và đặc biệt gần với đồng bằng Bắc Bộ, cách thủ đô

Hà Nội chỉ khoảng từ 80 tới 100 km, kết hợp với các điều kiện địa hình, phong cảnh củatỉnh; thì đây là tiềm năng lớn để phát triển du lịch

1.4.9 Kinh tế - Xã hội

a, Tình hình kinh tế giai đoạn 2000-2010

Nhịp độ tăng trưởng GDP trung bình hàng năm 7,7-9,5%, trong đó giai đoạn

2001-2005 là 8%, giai đoạn 2006-2010 khoảng 8-10%

GDP bình quân đầu người đạt trên 6,7 triệu đồng, tương ứng 464-551USD, bằng 69% trung bình cả nước

Sản lượng lương thực, cây có hạt năm 2005 dự kiến là 25 vạn tấn (thóc 18,3 vạn tấn,ngô 7,5 vạn tấn); năm 2010 dự kiến trên 27 vạn tấn Với mức này, bình quân lương thựcđầu người năm 2010 là 313 kg, đạt 90% mức an ninh lương thực khu vực miền núi Thu ngân sách trên địa bàn trong thời kỳ 2001-2010: 10-14% GDP

Huy động các nguồn vốn đầu tư trong tỉnh: trong giai đoạn 2001-2005 là 12% GDP

và 2006-2010 là 18% GDP

Kim ngạch xuất nhập khẩu năm 2010 đạt 20-30 triệu USD.

b, Về văn hóa – xã hội

Phát triển kinh tế gắn với thực hiện bình đẳng giữa các dân tộc, trong giai đoạn trướcmắt và lâu dài, cải thiện từng bước đời sống vật chất, văn hóa và tinh thần cho nhân dânvùng sâu, vùng xa, vùng đặc biệt khó khăn, vùng đồng bào dân tộc, đặc biệt là vùngATK, tiến tới xóa hộ đói nghèo sớm nhất

Ðến 2005 hoàn thành phổ cập trung học cơ sở đúng độ tuổi và huy động 100% họcsinh vào lớp 1 đúng độ tuổi

Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên năm 2005: 1,2%; năm 2010 dưới 1,2% (mức giảm sinhhàng năm 0,25-0,3%)

Số hộ có vô tuyến: 75-80% tổng số hộ

Số máy điện thoại/100 dân đạt 2,5 máy

Dân nông thôn sử dụng nước hợp vệ sinh: Năm 2005 là 60%; năm 2010 đạt trên 95%

Số hộ sử dụng điện: năm 2005 là 85%; năm 2010 là 95-100%

Số bác sỹ trên 1 vạn dân đạt 6-6,5 bác sỹ

1.4.10 Giao thông

a, Đường bộ

Toàn tỉnh hiện có 3.699,6 km đường giao thông, trong đó: Ðường do Trung ươngquản lý dài 299 km, chiếm 8,1%; đường do tỉnh quản lý dài 325,6 km, chiếm 8,8%;đường do huyện quản lý dài 660 km, chiếm 17,84%; đường do xã quản lý dài 2.374 km,chiếm 64,16%; đường đô thị dài 41 km, chiếm 1,1%

Chất lượng đường bộ: Ðường cấp phối, đường đá dăm là 1.478,2km, chiếm 39,96%;đường nhựa chỉ có 352,9 km, chiếm 9,54% còn lại là đường đất Ðã có trên 90% số xã

đã có đường ô tô đến xã, hiện còn 6 xã chưa có đường ô tô đến trung tâm

Các đường giao thông quan trọng trong địa bàn tỉnh như sau:

Quốc lộ 6 đi qua các huyện Lương Sơn, Kỳ Sơn, thành phố Hòa Bình, huyện TânLạc, Mai Châu nối liền Hòa Bình với thủ đô Hà Nội và các tỉnh tây bắc khác, điểm gầntrung tâm Hà Nội nhất trên quốc lộ 6 của Hòa Bình thuộc huyện Lương Sơn là gần

Quốc lộ 21 có điểm đầu là ngã ba giao cắt với quốc lộ 32, trước cửa ngõ vào thị

xã Sơn Tây, điểm cuối là thị trấn Thịnh Long, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định qua thịtrấn Xuân Mai Hà Nội qua các huyện Lương Sơn, Kim Bôi, Lạc Thủy xuống Phủ Lý Đường Hồ Chí Minh chạy song song với quốc lộ 21, gặp quốc lộ 12B xã HưngThi, Lạc Thủy và quốc lộ 12A tại địa bàn giáp ranh giữa xã Yên Nghiệp của huyện LạcSơn và xã Lạc Thịnh của huyện Yên Thuỷ.

b, Đường thủy

Hệ thống sông ngòi thuỷ văn: Hòa Bình có mạng lưới sông suối phân bổ tương đốidày và đều khắp ở các huyện Sông Ðà là sông lớn nhất chảy qua tỉnh có lưu vực 15.000km2 chảy qua các huyện Mai Châu, Ðà Bắc, Tân Lạc, Kỳ Sơn và thành phố Hòa Bìnhvới tổng chiều dài là 151 km Hồ sông Ðà có dung tích 9,5 tỷ m3 nước nối liền với Sơn

La, phần hạ lưu chảy qua Phú Thọ, Hà Tây thông vớisông Hồng, được điều tiết nướcbởi hồ sông Đà, tại đây có thể phát triển vận tải thuỷ thuận lợi, có hiệu quả; sôngBưởi bắt nguồn từ xã Phú Cường, huyện Tân Lạc, dài 55 km; sông Bôi bắt nguồn từ

xã Thượng Tiến, huyện Kim Bôi, dài 125 km; sông Bùi bắt nguồn từ xã Lâm Sơn huyệnLương Sơn, dài 32 km; sông Lạng bắt nguồn từ xã Bảo Hiệu huyện Yên Thuỷ, dài

30 km.

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT

- Số liệu về điều tra và dự báo giao thông

Theo số liệu về dự báo và điều tra giao thông, lưu lượng xe trên tuyến qua hai điểm A17– B17 vào năm thứ 15 là 1650 xe/ng.đ, có thành phần dòng xe:

Xe con Volga : 20%

Xe tải nhẹ Gaz-51 : 30% (trục trước 18KN, trục sau 56KN, cụm bánh đôi)

Xe tải trung Zil150 : 35% (trục trước 25.8KN, trục sau 69.6KN, cụm bánh đôi)

Xe tải nặng Maz200 : 15% (trục trước 48.2KN, trục sau 100KN, cụm bánh đôi)

Hệ số tăng xe : q = 8%

2.2 Xác định cấp hạng, quy mô và các tiêu chuẩn kỹ thuật

2.2.1 Xác định cấp hạng của tuyến đường

Bảng 2.1 : Quy đổi xe/ngđ ra xcqđ/ngđ

- Chức năng của đường

- Điều kiện địa hình nơi đặt tuyến

- Lưu lượng xe thiết kế: Nxcqđ/ngđ

Dựa vào bảng 3 và bảng 4 tài liệu [1]

Kiến nghị lựa chọn:

+ Cấp thiết kế : Cấp III miền núi

+ Tốc độ thiết kế : Vtk= 60Km/h

2.2.2 Xác định các đặc trưng của mặt cắt ngang đường

2.2.2.1 Phần xe chạy

a) Số làn xe

Đối với đường cấp III số làn xe tối thiểu là 2 (làn)

Tính toán hệ số sử dụng khả năng thông hành Z :

Z =

Ncdg

nlx×Nlth

Trong đó:

Z - là hệ số sử dụng năng lực thông hành của đường

Ncdg - là lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm của năm tính toán được quy đổi ra xecon thông qua các hệ số quy đổi

Khi không có nghiên cứu đặc biệt có thể lấy: Ncdg = (0.10 ¿ 0.12)Ntbnđ , do đó:

Ncdg = 0.113630 400 (xcqđ/h)

nlx - là số làn xe yêu cầu, nlx= 2 (làn)

Nlth - là năng lực thông hành thực tế của một làn xe (xcqđ/h) Khi không cónghiên cứu, tính toán có thể lấy như sau: trường hợp không có dải phân cách trái chiều

và ô tô chạy chung với xe thô sơ thì chọn Nth = 1000 xcqđ/h/làn

Thay số vào công thức:

Bề rộng 1 làn xe được xác định theo công thức:

B1làn=

b+c

2 +x + y (m)Trong đó:

b - là chiều rộng thùng xe

c - là cự ly giữa 2 bánh xe

Hơn nữa việc tính toán như trên là đúng nhưng chưa đủ vì còn nhiều yếu tố quantrọng chưa được xét tới, đầu tiên là mặt an toàn giao thông, sau đó là về giá đầu tư xâydựng (rõ ràng bề rộng càng nhỏ giá đầu tư xây dựng càng nhỏ) Muốn chọn được bềrộng một cách chính xác nhất phải có luận chứng kỹ lưỡng về mặt an toàn giao thông vàgiá đầu tư xây dựng Do vậy sơ bộ có thể chọn bề rộng làn xe theo TCVN4054-05[1].

Kiến nghị chọn B làn = 3.0 m.

2.2.2.2 Lề đường

Lấy theo bảng 7 [1] : đối với cấp hạng đường này thì:

Chiều rộng lề là 1.5 m trong đó lề gia cố là 1.0 m

2.2.2.3 Dốc ngang phần xe chạy

Độ dốc ngang phần xe chạy của các bộ phận trên mặt cắt ngang ở các đoạnđường thẳng được lấy như trong bảng 9 [1] phụ thuộc vào vật liệu làm lớp mặt và vùngmưa (giả thiết trước mặt đường sẽ sử dụng là mặt đường bêtông nhựa)

Vậy: với đường cấp thiết kế III, Vtk= 60 Km/h ta xác định được quy mô mặt cắtngang như sau:

Bảng 2.2 : Các yếu tố trên mặt cắt ngang

(Km/h) (làn) (m) (m) (m) (m)

2.2.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

2.2.3.1 Xác định độ dốc dọc lớn nhất cho phép (i dmax )

Độ dốc dọc idmax được xác định từ 2 điều kiện sau:

+ Điều kiện sức kéo của ô tô

+ Điều kiện sức bám của bánh ô tô với mặt đường

a Theo điều kiện sức kéo

- Điều kiện sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

- Khi xe chuyển động thì xe chịu các lực cản gồm:

+ Lực cản lăn Pf+ Lực cản không khí Pw+ Lực cản quán tính Pj+ Lực cản leo dốc Pi

Pa  Pf + Pw + Pj + Pi

Đặt : D =

P a−P w G

, D là nhân tố động lực của xe, được tra biểu đồ nhân tốđộng lực (D - là sức kéo trên một đơn vị trọng lượng của xe, D = f(V, loại xe))

Khi xe chạy với vận tốc không đổi thì:

D = f  i  id = D - fTrong đó: f - là hệ số sức cản lăn Với V > 50 Km/h thì hệ số sức cản lăn đượctính theo công thức:

fv = f0[1+0.01 (V-50)]

V (Km/h) - là vận tốc tính toán

f0 - là hệ số sức cản lăn khi xe chạy với vận tốc nhỏ hơn 50 Km/h

Dự kiến mặt đường sau này thiết kế dùng là Bê tông nhựa, trong điều kiệnkhô, sạch: lấy f0 = 0.02

Vậy idmax = D - fv

Kết quả thể hiện tại bảng 1.2.1 phụ lục

b Xác định i dmax theo điều kiện bám

Để đảm bảo bánh xe không quay tại chỗ khi leo dốc trong điều kiện bất lợi nhấtthì sức kéo phải nhỏ hơn sức bám của bánh xe với mặt đường

idmax = D' - f

Trong đó:

D’ =

ϕ ×G k−P w G

 - là hệ số bám của lốp xe với mặt đường, phụ thuộc vào trạng thái mặtđường Trong tính toán lấy khi điều kiện bất lợi mặt đường ẩm, bẩn: lấy = 0.3

k là hệ số sức cản không khí

+ Xe con: k= 0.015 ÷ 0.03 (Tương ứng F= 1.5 ÷ 2.6 m2)+ Xe bus: k= 0.025 ÷ 0.05 (Tương ứng F= 4.0 ÷ 6.5 m2)+ Xe tải : k= 0.05 ÷ 0.07 (Tương ứng F= 3.0 ÷ 6.0 m2)

B, H lần lượt là bề rộng của ôtô và chiều cao ôtô

Tính toán lấy tốc độ gió Vg = 0 Km/h Khi đó :

Sức cản không khí của các loại xe là :

Pw =

Kết quả tính toán Pw, và tính độ dốc dọc idmax thể hiện trong bảng 1.2.2 phụ lục

Trên cơ sở độ dốc dọc idmax xác định theo 2 điều kiện trên chọn trị số nhỏ hơn (vì

Độ dốc dọc lớn nhất theo tính toán là rất nhỏ, trên thực tế hiện nay thiết kế đường

ở vùng đồi núi rất khó áp dụng Nguyên nhân có thể là do các loại xe dùng để tính toán

ở trên không còn phù hợp với thực tế hiện nay

Theo [1] với đường vùng núi thì idmax= 7% Tuy nhiên đây là độ dốc dọc dùngtrong trường hợp khó khăn nhất

Vậy khi idmax= 7% tính ngược lại vận tốc các loại xe trong trường hợp mở hếtbướm ga như sau:

Bảng 2.4 : Vận tốc xe khi độ dốc dọc idmax= 7%

Loại xe Volga AZ 51 ZIL 150 MAZ 200

Tính toán 2 sơ đồ tầm nhìn:

1 - Dừng xe trước chướng ngại vật (Sơ đồ I - Tầm nhìn một chiều S1)

2 - Tầm nhìn 2 chiều S2 (sơ đồ II)

3 - Hai xe vượt nhau (Sơ đồ IV - Tầm nhìn vượt xe S4)

l1(m) - là quãng đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s

254×( ϕ±i) (m) - là chiều dài hãm xe

l0 = 5  10 m - là cự ly an toàn Tính toán lấy l0 = 10m

V - là vận tốc xe chạy, Km/h

K - là hệ số sử dụng phanh K = 1.2 với xe con, K= 1.3 với xe tải, ở đây ta chọnK= 1.2

 = 0.5 - là hệ số bám

i (%) - là độ dốc dọc Khi tính toán tầm nhìn lấy i = 0.00 %

S1 =

603,6+

Thay số vào ta được S2 =

-Theo bảng 10[1] thì chiều dài tầm nhìn 2 chiều S2=150(m)

-Kiến nghị chọn :S 2 = 150(m).

c Tầm nhìn vượt xe (S 4 )

Xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm với khoảng cách an toàn, khi quan sátthấy làn xe trái chiều không có xe, xe 1 lợi dụng làn trái chiều để vượt

Sơ đồ tính tầm nhìn vượt xe:

Tính toán với giả thiết sau: xe con chạy với vận tốc V1= 60Km/h chạy sang lànngược chiều để vượt xe tải chạy chậm hơn với tốc độ là V2 = 45Km/h

Xét đoạn đường nằm ngang, và tốc độ của xe ngược chiều V3 = V1 = 60Km/h(đây là tình huống nguy hiểm nhất)

a Khi có siêu cao

Khi thiết kế đường cong nằm có thể phải dùng bán kính đường cong nằm nhỏ,khi đó hệ số lực ngang là lớn nhất và siêu cao là tối đa

2 min

sc

VR

127(μi) i )

n 

 (m)Với : i scmax = 0.07 ; V = 60Km/h, µ là hệ số lực ngang: µ = 0.15

Suy ra : Rn»mmin= 602

127×(0.15+0.07) = 128.85 (m)

Theo bảng 11 [1] ta có R nammin =125m

Thực tế khi xe chạy vào đường cong bán kính nhỏ xe phải giảm tốc độ (không đạt được

 = 0.08 - là hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao (hành khách không cócảm giác khi đi vào đường cong)

in = 0.02 - là độ dốc ngang mặt đường

Roscmin= 602

Theo bảng 11 [1] ta có: Roscmin = 1500 m

Kiến nghị chọn Roscmin = 1500 (m).

c Xác định bán kính đường cong nằm đảm bảo tầm nhìn ban đêm

2.2.3.4 Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao

a Đường cong chuyển tiếp

Khi V ≥ 60 Km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vàođường cong tròn và ngược lại Tuy nhiên trong phần thiết kế cơ sở, các đường congđược bố trí là các đường cong tròn Nên không tính chiều dài đường cong chuyển tiếp

b Đoạn nối siêu cao

Đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đều được bố trí trùng với đường congchuyển tiếp Trong phần thiết kế cơ sở các đường cong được bố trí là các đường congtròn, nên các đoạn nối này bố trí một nửa trên đường cong và một nửa trên đường thẳng

Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (L) phụ thuộc vào bán kínhđường cong nằm (R) và tốc độ thiết kế (Vtk)

Chiều dài đoạn nối siêu cao (Lnsc) Xem bảng phụ lục 1.2.3

2.2.3.5 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong

Xe chạy trong đường cong yêu cầu phải mở rộng phần xe chạy Độ mở rộng bốtrí cả ở hai bên, phía lưng và phía bụng đường cong, khi gặp khó khăn có thể bố trí mộtbên, phía bụng hay phía lưng đường cong

Tính toán cho hai loại xe là:

+ Xe có khổ xe dài nhất là xe tải nặng có 2 trục sau Maz200: khoảng cách

từ trống va đến trục sau: LA= 5,487 m

+ Xe con Volga : khoảng cách từ trống va đến trục sau là LA = 3.337m

Đường có 2 làn xe, độ mở rộng E được tính theo công thức

Theo [1], độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm đối với đường 2 làn

xe và xe tải chiếm ưu thế lấy theo bảng sau:

Bảng 2.6 : Độ mở rộng phần xe chạy hai làn xe trong đường cong nằm

0

<200 ¿ 150

<150 ¿ 100

<100 ¿

70

<70 ¿ 50

Độ mở rộng chọn trong bảng 2.7 được bố trí trên bụng và lưng đường cong Trị

số độ mở rộng bố trí ở bụng và lưng đường cong lấy bằng 1/2 giá trị trong bảng 2.7

Bảng 2.7 được lấy sao cho đảm bảo giá trị độ mở rộng trên mỗi nửa là bội số của0.1m, nhằm tiện cho thi công

Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố Dải dẫn hướng (và các cấu tạokhác như làn phụ cho xe thô sơ…), phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng Nền đườngkhi cần mở rộng, đảm bảo phần lề đất còn ít nhất là 0.5m

Đoạn nối mở rộng làm trùng với đoạn nối siêu cao và bố trí một nửa nằm trênđường thẳng và một nửa nằm trên đường cong

Trên đoạn nối, mở rộng đều (tuyến tính) Mở rộng 1m trên chiều dài tối thiểu10m

2.2.3.6 Chiều dài đoạn chêm giữa hai đường cong nằm

Đoạn thẳng tối thiểu cần chêm giữa hai đường cong có siêu cao là :

Vì chưa cắm được tuyến cụ thể trên bình đồ nên chưa thể biết giá trị cụ thể củabán kính R1 và R2 là bao nhiêu, do vậy để tiện dụng về sau, ở đây cho một nhóm bánkính này (R1) ghép với bất kỳ một nhóm bán kính khác (R2) từ đó tính ra trị số m tươngứng Sau này trong giai đoạn thiết kế bình đồ tuyến, tuỳ từng trường hợp cụ thể ta sẽ

vận dụng để kiểm tra chiều dài các đoạn chêm m xem có đủ không (bảng 1.2.4 phụ

lục)

2.2.3.7 Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng

Đường cong đứng được thiết kế tại những nơi đường đỏ đổi dốc có hiệu đại số 2

độ dốc dọc > 10‰ (do đường thiết kế là đường cấp III, tốc độ thiết kế 60Km/h)

a Xác định R lồi min

Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều: Rlồimin =

S12

2d

d là khoảng cách từ mắt người lái tới mặt đường, d = 1.2(m)

Thay số ta được Rlồimin = 2343.75 Làm tròn Rlồimin = 2345.0m

Theo bảng 19 [1] giá trị Rlồimin = 2500 (m)

Kiến nghị: Chọn: Rlồimin = 2500 m

b Xác định bán kính đường cong lõm R lõm min

Theo điều kiện hạn chế về lực ly tâm nhằm đảm bảo sức khỏe cho hành khách vànhíp xe không bị quá tải (gia tốc ly tâm lấy a= 0.5m/s2)

Rlõm=

V2

13×a =

6026,5 =533.8 (m)

Trên cơ sở bảo đảm tầm nhìn ban đêm :

hp - là chiều cao đèn pha xe con kể từ mặt đường lên, hp= 0.75m

S1 - là tầm nhìn một chiều, S1= 75m

α - là góc tỏa của chùm ánh sáng đèn pha (theo chiều đứng) α = 1º

Đối chiếu với bảng 19 [1] giá trị Rlõmmin = 1000 m

Kiến nghị chọn: Rlõmmin = 1500 (m)

Tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật tại bảng 1.2.5 phụ lục

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ

3.1 Nguyên tắc thiết kế

- Dựa vào các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọn ở chương 2

- Tránh các khu vực dân cư, khu vực di tích lịch sử

- Bảo đảm các chỉ tiêu về kinh tế, giảm thiểu chiếm dụng đất canh tác và di dờinhà cửa, tránh đền bù giải toả, giảm thiểu kinh phí xây dựng

- Hệ số triển tuyến hợp lý

- Qua các điểm nơi khống chế: các điểm khống chế có thể là các điểm sau:

+ Điểm đầu và điểm cuối tuyến + Vị trí vượt sông thuận lợi + Cao độ khu dân cư, thị trấn, thành phố + Nơi giao nhau với các tuyến giao thông khác

- Tránh qua các khu vực có địa chất phức tạp, đầm lầy, ao hồ, đại hình không ổnđịnh, mực nước ngầm cao

- Tại những vùng có khó khăn về bình đồ phải tiến hành đi bước compa:

1

10000 = 1.0 cm (trên bình đồ)

3.2 Các phương án tuyến đề xuất

Quan sát trên bình đồ, điểm đầu tuyến A17 và điểm cuối tuyến B17 nằm hai bên

bờ của 1 con suối lớn khác nhau hướng Đông-Tây được ngăn cách bởi 1 đèo dạng yênngựa hướng Bắc-Nam Hai điểm A17 và B17 đều nằm trên sườn dốc vì vậy có thể đềxuất 2 phương án đi tuyến là men theo sườn dốc và đi men theo dòng suối chính

 Phương án 1: Đi tuyến men theo sườn dốc

Xuất phát từ điểm đầu tuyến A17 (Km0+00) nằm sát đường ĐM 555 triển tuyến ngaytheo hướng Tây Đông vượt qua 1 sườn có cao độ trên 570m sau đó tiếp tục hướng đómen theo sườn và hạ thấp dần cao độ đến sát đường 545m Địa hình sườn dốc liên tục

có những đoạn sườn phân thủy lồi ra và khe tụ thủy lõm vào vì vậy để bám sát địa hìnhtuyến đi phải tiếp tục sử dụng các đường cong có bán kính nhỏ (250m) để bám theo địa

hình lồi lõm đó Cụ thể từ cọc P3 đến P6 tuyến luôn đi men sườn bên trái theo cácđường ĐM 540m, 545m Đến cọc P7 là đèo phân thủy 2 lưu vực của 2 suối thì hạ thấpdần cao độ đi men theo dòng suối chính của lưu vực phía Bắc đến cọc PT4 tách xadòng suối bám theo sườn trái của lưu vực và tiến về điểm cuối B17 Bảng cắm cọc

phương án I bảng 1.3.1 phụ lục

 Phương án 2: Đi tuyến ven suối

Xuất phát từ điểm đầu tuyến A17 (Km0+00) triển tuyến ngay theo hướng Bắc hạ thấp dần cao độ sau để đi tuyến đến bờ trái của suối lớn Tuyến đi bám theođường đồng mức 560và 555 đến cọc P2 chuyển hướng chếch sang bên trái để vượt qua

Nam-2 con suối nhỏ (C4 và C5) sau đó đi men theo con suối chính tới đường cong số 8 phải

sử dụng đường cong có bán kính nhỏ để tránh giao nhau với con suối chính Và từ cọcP8 chuyển hướng tuyến đi trùng với phương án tuyến 1 và tiến về điểm B17 Bảng cắm

cọc phương án II bảng 1.3.2 phụ lục

3.3 Tính toán các yếu tố của đường cong nằm

Chọn Rnằm cố gắng bố trí Rnằm lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy (nên chọn 2đường cong liền kề có tỷ số giữa hai bán kính Ri và Ri+1 ¿ 2.0)

Chiều dài đường cong : K =

+ Bảng yếu tố cong nằm phương án tuyến 1 thể hiện trong bảng 1.3.3 phụ lục + Bảng yếu tố cong nằm phương án tuyến 2 thể hiện trong bảng 1.3.4 phụ lục

+ Thiết kế làm các rãnh dọc và cống cấu tạo (tối đa 500m phải có một cống).Trong trường hợp dốc dọc lớn thì rãnh biên có thể thoát lưu lượng lớn nên có thể bố trí

2 cống xa hơn 500m Trường hợp lưu lượng từ lưu vực đổ về rãnh biên lớn có thể chọngiải pháp tăng kích thước rãnh biên hoặc giải pháp làm rãnh đỉnh thu nước

3.5.2 Thiết kế thoát nước

- Xác định vị trí và lý trình của công trình thoát nước trên bình đồ và trắc dọc

- Xác định đường tụ thuỷ, phân thuỷ để phân chia lưu vực

- Nối các đường phân thuỷ, tụ thuỷ để xác định lưu vực của từng công trình

- Xác định diện tích lưu vực

Bình đồ khoanh vùng lưu vực được cho trong phần phụ lục

3.5.2.3 Tính toán thuỷ văn

Tuyến đường theo cấp thiết kế đường cấp III có Vtk = 60 Km/h

Theo tiêu chuẩn TCVN-4054-05 thì tần suất lũ tính toán thiết kế cho cống p= 4%Lưu lượng nước cực đại chảy về công trình được xác định theo công thức :

Qmax= Ap  Hp F  (m3/s)Trong đó :

Hp - là lượng mưa ngày lớn nhất ứng với tần suất thiết kế p%

Với p% = 4 ; ta có : Hp = H4% = 425 mm

F - là diện tích lưu vực Km2

 - là hệ số dòng chảy lũ phụ thuộc vào loại đất, cấu tạo lưu vực, lượng mưangày thiết kế và diện tích lưu vực : với loại đất bề mặt là á cát (loại III),  được xác địnhtheo bảng 9-6 [4]

 - là hệ số triết giảm lưu lượng do ao hồ đầm lầy, tra trong bảng 9-5 [4], khu vựckhông có ao hồ  = 1

Ap - là mô đun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện  = 1(phụ thuộc vào LS và sd)

Trị số đặc trưng địa mạo LS được tính theo công thức :

sd tính theo công thức sau :

Isd - là độ dốc của sườn dốc lưu vực, phần nghìn, xác định như sau: chọn trên bản

đồ 5-6 hướng dốc nhất và lấy độ dốc trung bình của các dốc ấy

Kết quả tính toán thủy văn 2 phương án: xem phụ lục bảng 1.3.5.1 và 1.3.5.2

3.5.2.4 Xác định khẩu độ cống và bố trí cống

3.5.2.4.1 Xác định khẩu độ

- Dự kiến dùng cống tròn BTCT theo loại miệng thường, chế độ chảy không áp

- Căn cứ vào Qd đã tính sử dụng bảng tra sẵn có trong tài liệu [4], chọn cácphương án khẩu độ cống đảm bảo:

+ Số lỗ cống không nên quá 3 lỗ+ Số đốt cống là chẵn và ít nhấtBảng xác định khẩu độ cống 2 phương án : xem phụ lục bảng 1.3.5.1 và 1.3.5.2

3.5.2.4.2 Bố trí cống

a Nguyên tắc bố trí

- Bố trí cửa ra của cống trùng với mặt đất tự nhiên

- Khi dốc dọc của khe suối tại vị trí làm cống nhỏ hơn 10% khe suối thẳngthường bố trí cống theo độ dốc của suối Như vậy thì giảm được khối lượng đất đào ởcửa vào của cống, và dòng chảy trong cống gần với dòng chảy tự nhiên của suối

H - là cao độ nước dâng trước cống (m)

CĐCcửa vào - là cao độ đáy cống tại cửa vào

 - là khẩu độ cống (m)

 - là bề dày thành cống (m)

 - là góc nghiêng của cống so với phương ngang

Hình vẽ xác định khối lượng thi công cống xem phụ lục –

Phương án tuyến 1 trang 15 đến trang 32

Phương án tuyến 2 trang 33 đến trang 47

3.5.3 Kết quả thiết kế quy hoạch thoát nước.

Phương án tuyến 1 Xem bảng phụ lục 1.3.5.4

Phương án tuyến 2 Xem bảng phụ lục 1.3.5.5

Tổng hợp kết quả Xem bảng phụ lục 1.3.5.6

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG

BIỂU ĐỒ VẬN TỐC CHẠY VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU

4.1 Thiết kế trắc dọc

4.1.1 Các căn cứ

- Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 [1]

- Dựa vào yêu cầu thiết kế của tuyến A17-B17

- Dựa vào bình đồ tỉ lệ 1/10000, trắc dọc tự nhiên, thiết kế thoát nước của tuyến

- Dựa vào số liệu địa chất, thuỷ văn

4.1.2 Nguyên tắc thiết kế đường đỏ

- Tuân thủ các tiêu chuẩn giới hạn cho phép như :

+ Độ dốc dọc lớn nhất imax = 7%

+ Bán kính đường cong đứng tối thiểu chỉ dùng cho những nơi khó khăn về địa hìnhViệc chọn các tiêu chuẩn kỹ thuật cho thiết kế đường cho từng đoạn phải dựa trên cơ sở sosánh chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật giữa các phương án

+ Trong đường đào i dốc min ≥ 0.5% ( cá biệt là 0.3% nhưng chỉ được bố trí trên chiềudài < 50 m )

+ Đảm bảo chiều dài tối thiểu đổi dốc L  150m

- Đảm bảo cao độ khống chế tại các vị trí như đầu tuyến, cuối tuyến, các nút giao, đườngngang, đường ra vào các khu dân cư, cao độ mặt cầu, cao độ nền đường tối thiểu trên cống, cao

độ nền đường tối thiểu tại các đoạn nền đường đi dọc kênh mương, các đoạn qua cánh đồngngập nước;

- Khi vạch đường đỏ phải cố gắng bám sát địa hình để đảm bảo các yêu cầu về kinh tếcũng như sự thuận lợi cho thi công

- Trắc dọc tuyến phải thoả mãn yêu cầu cho sự phát triển bền vững của khu vực, phù hợp với

sự phát triển quy hoạch của các khu đô thị và công nghiệp hai bên tuyến

- Kết hợp hài hoà với các yếu tố hình học của tuyến tạo điều kiện thuận tiện nhất cho phươngtiện và người điều khiển, giảm thiểu chi phí vận doanh trong quá trình khai thác

- Kết hợp hài hoà với các yếu tố cảnh quan, các công trình kiến trúc trong khu vực tuyến điqua

4.1.3 Đề xuất đường đỏ các phương án tuyến

4.1.3.1 Các phương pháp thiết kế trắc dọc

a Phương pháp đi bao

Trắc dọc đường đỏ đi song song với mặt đất Phương pháp này đào đắp ít, dễ ổnđịnh, ít làm thay đổi cảnh quan môi trường, thường áp dụng cho địa hình đồng bằng,vùng đồi và đường nâng cấp

b Phương pháp đi cắt

Trắc dọc đường đỏ cắt địa hình thành những khu vực đào đắp xen kẽ Phươngpháp này có khối lượng đào đắp lớn hơn; địa hình, cảnh quan môi trường bị thay đổinhiều Thường chỉ áp dụng cho đường miền núi và đường cấp cao

b Xác định vị trí các điểm mong muốn

Độ dốc ngang sườn nơi tuyến đi qua có độ dốc < 30%, vì thế để thuận lợi cho thicông và giá thành xây dựng là nhỏ nhất cố gắng đi đường đỏ để tạo được nền đường códạng chữ L hoặc nửa đào nửa đắp

Tuyến gồm có những đoạn đi sườn dốc có dộ dốc của mặt cắt dọc khá lớn vànhững đoạn đi ven sông mặt cắt dọc khá thoải Vì thế trên những đoạn sườn dốc có dốcmặt cắt dọc tự nhiên khá lớn cố gắng thiết kế sao cho nền đường có dạng chữ L, cònnhững đoạn thoải ven sông cố gắng thiết kế sao cho nền đường đào vừa đủ đắp

4.1.4 Thiết kế đường cong đứng

Đường cong đứng được bố trí theo yêu cầu hạn chế lực ly tâm, đảm bảo tầm nhìnban ngày và ban đêm Ngoài ra việc bố trí đường cong đứng còn làm cho trắc dọc đượcliên tục hài hoà hơn

Đường cong đứng thường thiết kế theo đường cong tròn

Các yếu tố đặc trưng của đường cong đứng xác định theo các công thức sau: Chiều dài đường cong đứng tạo bởi 2 dốc : K = R (i1 - i2) (m)

Tiếp tuyến đường cong: T = R×(i1−i2

2 ) (m)

Phân cự: p =

T2

Kết quả thiết kế đường cong đứng :

+ Phương án 1: Trên tuyến có tất cả 17 đường cong đứng (7 đường cong lồi và

10 đường cong lõm) trong đó bán kính lớn nhất là R= 11000m và nhỏ nhất là 2500m

+ Phương án 2: Trên tuyến có tất cả 17 đường cong đứng (9 đường cong lồi và 8đường cong đứng lõm), trong đó bán kính lớn nhất là R=15000 và nhỏ nhất là 2500

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.4.1 và 1.4.2

4.2 Thiết kế trắc ngang

4.2.1 Các căn cứ thiết kế

Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 [1]

Dựa vào yêu cầu của tuyến A17-B17về quy mô mặt cắt ngang

Dựa vào điều kiện địa chất, thuỷ văn, tình hình thoát nước…

4.2.2 Các thông số mặt cắt ngang tuyến A17-B17

Mặt cắt ngang được thiết kế cho toàn tuyến A17-B17 như sau:

4.3 Tính toán khối lượng đào, đắp

Khối lượng đào đắp được tính cho từng mặt cắt ngang, sau đó tổng hợp trên toàntuyến.Công thức tính:

B lÒ = 1,5m

2%

2%

6%

V = F1+F2

2 ×L12

(m3)Trong đó :

F1 và F2 - là diện tích đào đắp tương ứng trên 2 trắc ngang kề nhau (đơn vị m2 )

L12 - là khoảng cách giữa 2 trắc ngang đó (m)

Với sự trợ giúp của phần mềm Nova_TDN, việc tính được khối lượng đào đắp kháchính xác

Bảng 4.1 : Kết quả tính toán khối lượng đào, đắp của 2 phương án

Phương án Chiều dài

(m)

Đào nền(m3)

Đắp nền(m3)

Đồ thị vận tốc xe chạy được lập cho xe tải có thành phần lớn trong dòng xe là xetải nhẹ (Zil150) chiếm 35% dòng xe tính toán

4.4.2 Trình tự lập biểu đồ vận tốc xe chạy

4.4.2.1 Vận tốc cân bằng trên đoạn dốc theo điều kiện cân bằng sức kéo

Nhân tố động lực ứng với từng đoạn dốc id: D = f + id

Với f là hệ số lực cản lăn : f = f0 [1+0,01(V-50)]

Mặt đường bê tông nhựa : f0 = 0,02

Tra bảng nhân tố động lực cho xe Zil150  Vcb (Km/h)

Bảng vận tốc cân bằng 2 phương án tuyến xem phụ lục bảng 1.4.5 đến bảng 1.4.8 4.4.2.2 Vận tốc hạn chế trên đường cong nằm.

Vhc= √ 127R×(μ+isc) (Km/h)Trong đó : R - bán kính đường cong (m);

 - hệ số lực ngang tương ứng với đường cong bán kính R và độ dốc siêucao isc của đường cong Giả thiết  được nội suy theo giá trị R ( = 0.15 ứng vớibán kính tối thiểu có siêu cao lớn nhất R= 125 và = 0.08 ứng với bán kínhkhông bố trí siêu cao R = 1500)

isc - độ dốc siêu cao sử dụng trên đường congỨng với mỗi giá trị của R ta lại có một trị số vận tốc hạn chế do đó ta có bảng tính vậntốc hạn chế khi đi vào đường cong nằm

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.4.9 và bảng 1.4.10

4.4.2.3 Vận tốc hạn chế trên đường cong đứng lồi - lõm

+ Đường cong đứng lồi

Được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn khi hai xe chạy ngược chiều nhautrên cùng một làn xe (đối với đường không có giải phân cách) hoặc đảm bảo tầm nhìntrên mặt đường (đối với đường có giải phân cách)

4.4.2.4 Đoạn tăng giảm tốc S t,g

Khi xe chạy từ đoạn dốc này sang đoạn dốc khác có Vcb khác nhau hay khi xequa khỏi đoạn vận tốc bị hạn chế cần có một chiều dài để xe tăng hay giảm vận tốc, đó

là chiều dài tăng, giảm tốc

i - độ dốc dọc, lên dốc dùng dấu (+), xuống dốc dùng dấu (-)

Chiều dài đoạn giảm tốc tính theo luật quán tính :

i - dộ dốc trên quãng đường hãm

Sau khi tính toán các đoạn tăng giảm tốc, đoạn hãm xe kết hợp với các đoạn có Vcb, Vhctiến hành vẽ biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết cho 2 phương án chiều đi và chiều về

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.4.11 đến bảng 1.4.14

4.4.3 Tốc độ xe chạy trung bình và thời gian xe chạy trên tuyến.

Thời gian xe chạy trên tuyến: T= ∑

Thông số tính toán Phương án tuyến 1 Phương án tuyến 2

Chiều đi Chiều về Chiều đi Chiều vềTổng thời gian xe chạy (h) 0.0782 0.0823 0.08515 0.0936

Vận tốc trung bình xe chạy (Km/

Vận tốc trung bình chiều đi và về

4.5 Tiêu hao nhiên liệu.

Lượng tiêu hao nhiên liệu của một loại xe được tính theo công thức sau:

Q100= q c

2700×η×γ [k F V2

Trong đó:

qc - tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực.giờ), lấy qc= 250 (g/mã lực.giờ)

 - tỷ trọng nhiên liệu (g/ml), lấy = 0.85 g/ml

 - là hệ số hiệu dụng của động cơ, đối với xe tải có thể lấy = 0.8÷0.9; lấy =0.8 để tính toán

V - Vận tốc xe chạy trên tuyến (Km/h)

k - hệ số sức cản không khí, k = 0.065

F - diện tích cản gió Đối với xe tải F = 0,9B.H

Giả thiết Xe Zil-150 có F= 5.25 m2

G - trọng lượng xe chở đầy hàng, G = 9525Kg

Trong trường hợp xe xuống dốc tính ra Q100< 0 Nhưng để xe vẫn nổ máy, xe vẫntiêu thụ một lượng nhiên liệu nhất định Theo giáo trình thiết kế đường ô tô tập 1 có thểcoi khi xe xuống dốc xe tiêu thụ 1 lượng nhiên liệu khoảng 2000-4000g/100Km Giảthiết để duy trì xe nổ cần Q100 = 3 (lít/100Km)

Lượng tiêu hao nhiên liệu trên đường : Q=

Từ đó có bảng tính lượng tiêu hao nhiên liệu xe chạy chiều đi và về của 2

phương án Chi tiết cho ở Phụ lục từ bảng 1.4.19 đến bảng 1.4.22

Kết quả tính toán tiêu hao nhiên liệu cho mỗi phương án:

+ Phương án I:

Qtb = (2.01+ 1.6)/2  1.804 ( lít)

+Phương án II:

Qtb = (2.79+ 1.58)/2  2.186 (lít)

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Mặt đường là bộ phận trực tiếp chịu sự phá hoại thường xuyên của các phươngtiện giao thông và các yếu tố của môi trường tự nhiên, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chấtlượng vận hành và khai thác của đường cũng như giá thành xây dựng công trình

Yêu cầu đối với áo đường

Đối với đường cấp III miền núi, tốc độ thiết kế V= 60 Km/h :

- Độ nhám: Lớp trên cùng phải có một lớp tạo nhám để đảm bảo chiều sâu rắc cắttrung bình Htb (mm) đạt tiêu chuẩn quy định theo Bảng 28[1]

Bảng 5.1 : Yêu cầu về độ nhám của mặt đường

Tốc độ thiết kế Vtk (Km/h) Chiều sâu rắc cát trung bình

Htb (mm) Đặc trưng độ nhám bề mặt

60  V < 80 0,35  Htb < 0,45 nhẵn

- Độ bằng phẳng: phải đảm bảo đủ thông qua chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI (mm/Km) được quy định ở Bảng 29 [6]

Bảng 5.2 : Yêu cầu về độ bằng phẳng của mặt đường theo chỉ số IRI

Tốc độ thiết kế Vtk (Km/h) Chỉ số IRI yêu cầu (đường xây dựng mới)

Độ bằng phẳng cũng được đánh giá bằng thước dài 3,0 m theo 22TCN16-79 Đốivới mặt đường cấp cao A1: 70% số khe hở phải dưới 5 mm và 30% số khe hở còn lạiphải dưới 7 mm

Tính toán kết cấu áo đường mềm theo TCVN 4054-2005 và 22 TCN 221-06

Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản Tỉnh Hòa Bình năm 2012

5.1 Xác định các số liệu phục vụ tính toán

5.1.1 Tải trọng

5.1.1.1 Tải trọng tính toán

+ Tải trọng trục tiêu chuẩn 100KN

+ Áp lực tính toán lên mặt đường p= 0.6 MPa

Xe tải nhẹ Gaz-51 : 30% (trục trước 18KN, trục sau 56KN, bánh đôi)

Xe tải vừa ZIL-150 : 35% (trục trước 25.8KN, trục sau 69.6KN, bánh đôi)

Xe tải nặng Maz200 : 15% (trục trước 48.2KN, trục sau 100KN, bánh đôi)

- Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 8%

- Đặc trưng của các loại xe thiết kế cho ở phụ lục bảng 1.5.1 Chỉ xét đến các trục

có trọng lượng trục từ 25 KN trở lên, nên ta chỉ xét tới các loại xe tải trong thành phần dòng xe

5.1.1.2 Tính toán lưu lượng xe

Công thức tính lưu lượng theo thời gian: Nt = N0.(1+q)t (xe/ngày đêm)

Lưu lượng xe năm thứ nhất (N0) :

N15 = N0 (1+q)15 Û N0 = 15

1650(1 0.08) = 521 xe/ngđ

Kết quả thể hiện trong bảng 1.5.3 phụ lục

5.1.1.3 Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100 KN

Việc tính toán quy đổi được thực hiện theo biểu thức (3.1) [7]

ni - là lưu lượng loại xe thứ i thông qua mặt cắt ngang điển hình của đoạn đườngthiết kế trong một ngày đêm cho cả 2 chiều xe chạy

C1 - hệ số trục được xác định theo biểu thức sau :

C1= 1 + 1,2(m-1)Với m - số trục của cụm trục i (cụm trục có thể gồm m trục có trọnglượng mỗi trục như nhau với các cụm bánh đơn hoặc cụm bánh đôi (m= 1, 2, 3)

Bất kể xe gì khi khoảng cách giữa các trục ≥ 3,0m thì việc quy đổi thựchiện riêng rẽ đối với từng trục.;

Khi khoảng cách giữa các trục < 3,0m (giữa các trục của cụm trục) thì quyđổi gộp m trục có trọng lượng bằng nhau như một trục với việc xét đến hệ số trục

C1 như công thức trên

C2 - hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh, với cụm bánh chỉ

có 1 bánh lấy C2 = 6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy

C2 = 1,0; với cụm bánh có 4 bánh lấy C2 = 0,38

Các xe tính toán có trục trước có 1 bánh, trục sau có cụm bánh đôi

Kết quả tính xem phụ lục bảng 1.5.4 Ta có N 15 = 478 (trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm) 5.1.1.4 Số trục xe tính toán trên một làn xe

Xác định theo biểu thức

Ntt = Ntk ¿ fL (trục / làn.ngày đêm)Trong đó:

fL là hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe Với đường cấp III trênphần xe chạy có 2 làn xe, không có dải phân cách thì lấy fL= 0,55

Ntk là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toántrong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở cuối năm cuối của thời hạn thiết kế

 Ntk = N15 = 478 (trục xe tiêu chuẩn / ngày đêm)

Vậy Ntt = 4780,55 = 262.9  263 (trục/ làn.ngđ)

Tương tự tính toán cho các năm còn lại cho trong bảng 1.5.5 phụ lục

5.1.1.5 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn tính toán 15 năm

Tỷ lệ tăng xe tải hàng năm là q= 0,1 ta tính Ne theo biểu thức (A-3) [7]

(1 0.08) 1

365 2630.08 (1 0.08)

  = 0,88710 6 (trục tiêu chuẩn / làn)+ Cấp thiết kế của đường là cấp III miền núi, Vtk = 60Km/h

+ Thời hạn thiết kế là 15 năm

+ Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên một làn xe trong thời hạn thiết kế là

0,88710 6 (trục xe tiêu chuẩn / làn)

Dựa vào bảng 2-1 [7] ta kiến nghị chọn loại tầng mặt đường là cấp cao A1

+ Bê tông nhựa chặt hạt nhỏ làm lớp mặt trên

+ Bê tông nhựa chặt hạt trung làm lớp mặt dưới

5.1.1.6 Bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1

Dự kiến tầng mặt cấp cao A1 đặt trên lớp móng là cấp phối đá dăm loại I thì tổng

bề dày tầng mặt lấy theo bảng 2-2 [7]

Do tổng số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong 15 năm trên 1 làn xe Ne= 0,88710 6

> 0.5106 nên bề dày tối thiểu của 2 lớp bê tông nhựa là 8 cm.

5.1.2 Đất nền

Theo kết quả khảo sát, đất nền là loại đất á sét, có loại hình chế độ thủy nhiệt vàđiều kiện gây ẩm loại II Các tính chất cơ lý và chế độ thủy nhiệt của loại đất này saukhi được đầm lèn với độ ẩm tốt nhất và đạt được độ chặt yêu cầu đối với nền đường

5.2 Thiết kế kết cấu áo đường

5.2.1 Đề xuất phương án kết cấu tầng mặt áo đường

Kết cấu tầng mặt áo đường thường được làm bằng vật liệu đắt tiền nên thườngchọn giá trị nhỏ để đảm bảo kinh tế, trên cở sở tổng bề dày 2 lớp mặt đường không đượcnhỏ hơn 9 cm Để thuận tiện cho thi công lớp mặt, đơn vị tư vấn kiến nghị chọn :

Lớp 1: BTN hạt mịn E1 = 420 MPa; h1= 5 cmLớp 2: BTN hạt trung E2 = 350 MPa; h2= 7 cm

Vậy E yc = 163.78 MPa

a Mô đun chung của kết cấu áo đường

Điều kiện tính toán :

Theo tiêu chuẩn 22 TCN211-06 kết cấu áo đường được xem là đủ cường độ khitrị số mô đun đàn hồi chung của cả kết cầu nền áo đường Ech lớn hơn hoặc bằng trị số

mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc nhân thêm với một hệ số dự trữ cường độ về độ võng Kcddvđược xác định tuỳ theo độ tin cậy mong muốn

Ech ¿ Kcddv EycXác định hệ số cường độ và chọn độ tin cậy mong muốn :

Dựa theo Bảng 3-3 [7] với đường cấp III, Vtk = 60Km/h ta lựa chọn độ tin cậythiết kế là 0,9

Tra Bảng 3-2 [7] ta có: Kcddv = 1.1

 Ech ¿ Kcddv Eyc = 1.1 ¿ 163.78= 180.16 (MPa)

Chọn Ech= Kcddv Eyc = 180.16 (MPa) và tính theo bài toán truyền tải trọng để

tính ra chiều dày các lớp móng

Ec h1

E1, h1E2, h2E3, h3E4, h4

Nền đất E = 42MPa

Ec h2 Ec h3 Ec h4

Ec h

+ Xác định môđun yêu cầu của lớp móng

Từ các số liệu trên, tính được mô đun đàn hồi chung của tầng móng và đất nền

Ech2 theo sơ đồ tính dưới đây:

Lớp Loại vật liệu Ech= 180.16MPa hi (cm)

b Cấu tạo tầng móng và chọn phương án móng

Móng đường phải đảm bảo các yêu cầu về cường độ, công nghệ thi công đơngiản, tận dụng được vật liệu tại chỗ, hạ giá thành, phù hợp với cấp áo đường và tầngmặt

Hai phương án móng đã được đề xuất:

282,448

270,676

1,896,64

8 17,636,027

Thay đổi chiều dày lớp 3, tính toán chiều dày lớp 4 để đáp ứng được Ech2 = 155(MPa) Các bước tính toán và lựa chọn chiều dày lớp 4 ta làm tương tự như trên và tratoán đồ Kogan (toán đồ hình 3-1 [7]) từ đó có bảng tính toán

Đối với các vật liệu hạt không gia cố chất liên kết thì chiều dày đầm nén có hiệuquả nhất là không quá 18cm mục 2.4.3[7]

Dưới đây là bảng giá thành các giải pháp :

Bảng 5.3: Bảng giá thành các giải pháp của phương án móng I

Giải pháp

CP đá dăm loại I CP đá dăm loại II Tổng giá

thành(đ/100m2)

15,896,936

282,448

1,814,386

17,993,770Cấp phối cát vàng gia cố 8% 100 16,842, 294,7 2,065,1 19,202,5

Dưới đây là bảng giá thành các giải pháp :

Bảng 5.4 : Bảng giá thành các giải pháp của phương án móng II

Giải pháp

CP đá dăm loại I Cát vàng gia cố 8% ximăng Tổng giá

thành(đ/100m2)

Chọn giải pháp móng h3= 18cm, h4= 30cm

Kết luận : Qua so sánh giá thành các phương án móng :

Phương án I : Lớp móng trên là CP đá dăm loại I có chiều dày h3=18cm ; lớpmóng dưới là CP đá dăm loại II có chiều dày h4= 32cm; giá thành 8,882,407đồng/100m2

Phương án II : Lớp móng trên là CP đá dăm loại I có chiều dày h3=18cm; lớpmóng dưới là cấp phối cát vàng gia cố 8% xi măng có chiều dày h4= 30cm ; giá thànhthành 8,999,648 đồng/100m2