đào tạo các cán bộ kỹ thuật đường ô tô

tài liệu về đào tạo các cán bộ kỹ thuật đường ô tô

Lời nói đầu

Giao thông vận tải là kế tục của sản xuất, là cơ sở vật chất của một quốcgia, là mạch máu lu thông giữa mọi vùng đất nớc, là tiền đề cho sự phát triểnkinh tế của một nớc, một vùng, một khu, một đô thị Cùng với xu thế pháttriển kinh tế – văn hoá - xã hội thì giao thông chiếm một vị trí hết sức quantrọng, nó luôn phải tiến trớc một bớc để làm nền tảng vững chắc cho cácnghành khác phát triển Nơi nào giao thông phát triển thi nơi đó mọi hoạt

động trở nên sôi nổi, tấp nập và dễ dàng hơn, nền kinh tế có điều kiện pháttriển mạnh mẽ hơn

Đối với mỗi quốc gia, nhất là những nớc có hệ thống giao thông còn lạchậu nh nớc ta, tỉ trọng nền kinh tế dành cho giao thông vận tải bao giờ cũngkhá lớn, luôn là ghánh nặng cho nền kinh tế quốc dân

Định hớng chiến lợc phát triển giao thông luôn là nhiệm vụ hàng đầu củanghành giao thông vận tải của mỗi nớc Với những nớc đang phát triển, nềnkinh tế đang gặp nhiều khó khăn, nghành giao thông đang phát triển ở giai

đoạn đầu nh nớc ta, nhiệm vụ định hớng chiến lợc cho nghành xây dựng giaothông không chỉ là đầu t tiền của để phát triển giao thông mà cần tập trungnghiên cứu các kỹ thuật cần thiết, đạo tạo bồi dỡng đội ngũ cán bộ kỹ thuật

phục vụ cho nghành giao thông Do đó, ở nớc ta hiện nay, việc đào tạo các

cán bộ kỹ thuật đờng ôtô trở nền rất cấp bách.

Nhận thức đợc điều này, bản thân em đã tập trung vào học tập và nghiêncứu về chuyên nghành Cầu Đờng tại lớp 503113 - Khoa Kiến Trúc CôngTrình – Trờng Đại Học Phơng Đông - Hà Nội Sau một thời gian học tậpnghiêm túc, đợc sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong trờng và đặcbiệt là các thầy trong Bộ môn Cỗu Đờng em đã tiếp thu đợc những kiến thứccần thiết để có thể thực hiện tốt các công tác của ngời kỹ s Cầu Đờng sau này

và trớc mắt là Đồ án tốt nghiệp mà em xin đợc trình bày sau đây

Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn tận tình của GS.TSKH.Nguyễn

Xuân Trục trong quá trình em làm đồ án Em cũng xin chân thành cảm ơn sự

chỉ bảo, hớng dẫn của các thầy trong bộ môn Đờng, Khoa Kiến Trúc Công

Do còn thiếu kinh nghiệm thực tế và thời gian có hạn nên đồ án khôngtránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy, sựgóp ý của các bạn để đồ án em đợc hoàn thiện hơn.

Mục lục Phần I: Lập dự án khả thi tuyến đờng C-B

Chơng II : Xác định cấp hạng và các tiêu chuẩn kỹ thuật

Chơng III : Thiết kế tuyến trên bình đồ

Chơng IV : Thiết kế thoát nớc

Chơng V : Thiết kế trắc dọc, trắc ngang

Chơng VI : Tính toán các chỉ tiêu vận doanh,khai thác của các phơng án tuyến

Chơng VII : Thiết kế và lựa chọn phơng án kết cấu áo đờng mềm

Chơng VIII : Luận chứng kĩ thuật, lựa chọn phơng án kết cấu áo đờng

Chơng IX : Luận chứng kinh tế,kĩ thuật lựa chọn phơng án tuyến

Chơng X : Tính toán các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kinh tế của phơngán tuyến 1

Chơng XI : Đánh giá tác động môi trờng và biện pháp giảm thiểu 73

Phần II: thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến km2+300-km3+299.26

Phần I: Lập dự án khả thi tuyến đờng C-B

CHƯƠNG 1: GiớI THIệU CHUNG

bắc-tây nam Do đó việc thiết kế tuyến là hết sức khó khăn làm sao đảm bảocác chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến, đồng thời phối hợp cảnh quan hài hoà khôngphá hoại môi trờng thiên nhiên Đây là khu vực đồi khá thoải, hai bên khuvực tuyến đi qua có các dãy đồi nhấp nhô, kẹp giữa các dãy đồi đó là các sôngsuối nhánh len lỏi đổ ra suối chính rồi đổ về sông Địa chất của vùng tuyến điqua tơng đối ổn định, xung quanh có nhiều mỏ nguyên vật liệu rất tiện lợi chocông tác xây dựng.

Vì vậy, khi thiết kế tuyến đờng cần chú ý thể hiện đều đặn, hài hòa vớikhung cảnh thiên nhiên , làm cho phong cảnh ở đây phong phú hơn, mỹ quanhơn

1.1 Tổng quan về tuyến đờng C-B

*) Các căn cứ pháp lý

- Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng lới giao thông của vùng đã

đ-ợc chính phủ phê duyệt Cần phải xây dựng tuyến đờng đi qua C-B để phục vụcác nhu cầu của xã hội và chủ chơng của nhà nớc nhằm phát triển kinh tế củamột tỉnh miền đồng bằng, đồi cũng nh đảm bảo an ninh cho quốc gia

- Theo Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô 4054-2005

- Theo Qui trình khảo sát đờng ô tô 22TCN 27-84

- Theo Qui trình khảo sát thuỷ văn 22TCN 27-84

- Theo Qui trình khảo sát địa chất 22TCN 27-82

- Theo Qui trình thiết kế áo đờng mềm 22TCN 211-06

- Theo Qui phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn Bộ GTVT1979-7802X

Và một số tài liệu khác

Tên dự án, chủ đầu t,

Tên dự án: Dự án đầu t xây dựng tuyến đờng C – B

Chủ đầu t: UBND tỉnh Thanh Hoá

Đại diện chủ dầu t: Ban quản lý hạ tầng Thạch Thành

1.1.1 Dự báo lu lợng vận tải

Làm cơ sở kêu gọi các nhà đầu t phát triển kinh tế cho khu vực huyệnThạch Thành nói riêng và vùng đồi núi phía Tây Bắc nói chung Dự án khả thixây dựng tuyến đờng C – B nhằm đáp ứng mục tiêu cụ thể nh sau:

-Nâng cao chất lợng mạng lới giao thông của huyện Thạch Thành nóiriêng và tỉnh Thanh hoá nói chung để đáp ứng nhu cầu vận tải ngày một tăng;-Kích thích sự phát triển kinh tế của huyện miền núi;

-Đảm bảo lu thông hàng hoá giữa các vùng kinh tế ;

-Cụ thể hoá định hớng phát triển kinh tế trên địa bàn toàn tỉnh và huyện;-Làm căn cứ cho công tác quản lý xây dựng, xúc tiến – kêu gọi đầu ttheo quy hoạch

1.1.2 Mục tiêu lâu dài

-Là một công triònh nằm trong hệ thống tỉnh lộ của tỉnh Thanh Hoá;-Góp phần củng cố quốc phòng – an ninh, phục vụ sự nghiệp CNH –HDH của địa phơng nói riêng và của cả nớc nói chung;

Đối với mặt đờng : đề xuất phơng án đầu t tập trung 1 lần và phơng án

đầu t phân kỳ sau đó lập luận chứng KTKT để chọn ra phơng án tối u

1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội và hiện trạng khu vực tuyến đi qua

1.2.1.Dân c và lao động

, tỉ lệ ngời ở độ tuổi lao động thất nghiệp còn nhiều , đó là lực lợng là động

t-ơng đối dồi dào và phong phú

Trình độ văn hoá của ngời dân ở mức trung bình , Thanh Hoá là mộttỉnh vừa mới phổ cập tiểu học do vậy nhận thức của ngời dân cha cao Mứctăng trởng kinh tế còn thấp Tuyến đờng hoàn thành sẽ góp phần nâng cao đờisống văn hoá của ngời dân nơi đây

1.2.2 Kinh tế

Do chủ yếu thu nhập bằng việc chăn nuôi gia súc , làm nông nghiệp cũng

nh lâm nghiệp nên mức thu nhập của ngời dân cha cao Quá trình trao đổibuôn bán diễn ra chậm và gặp nhiều khó khăn trong vấn đề đi lại

1.2.3 Hiện trạng giao thông

Thanh Hoá là một tỉnh có tình trạng giao thông nói chung cha đáp ứng

đ-ợc nhu cầu đi lại và phát triển của vùng Không có tuyến đờng sắt lên tỉnh ,không có vận chuyển hàng không mạng lới sông ở đây tha và có độ dốc khálớn , chảy siết về mùa lũ do đó giao thông đờng thuỷ gặp nhiều khó khăn Giao thông đờng bộ còn thiếu : Tỉnh lộ chiếm 80% , chủ yếu là đờng cấp phối

và đờng đất

Tóm lại : Mạng lới giao thông của khu vực chủ yếu dựa vào giao thông

đờng bộ , tuy nhiên đờng bộ lại có chất lợng kém , đã quá cũ , hầu nh không

đáp ứng đợc nhu cầu giao thông hiện nay Do đó cần phải có sự đầu t , nângcấp ngay mạng lới giao thông của vùng này

1.3 Đặc điểm về điều kiện tự nhiên của vùng tuyến đi qua

1.3.1 Địa hình:

Qua phân tích bản đồ khu vực tuyến đi qua, khu vực này có thể xếp vàoloại,đồng bằng, đồi thấp Độ chênh cao giữa đỉnh và chân khoảng 30m Địahình bị chia cắt bởi các khe hẻm, mơng xói Địa hình không bị gò bó, cónhững đoạn khó khăn về cao độ, độ dốc ngang trung bình

1.3.2 Khí hậu:

Tuyến nằm trong khu vực IX trên bản đồ phân khu khí hậu đờng xá ViệtNam Chịu ảnh hởng chung của khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa lại mang

các đặc tính của phân khu khí hậu miền núi nên khu vực chịu ma sớm, manhiều, độ ẩm cao Mùa đông nhiệt độ trung bình thấp nhất là 100C xảy ra vàokhoảng tháng 1 Mùa nóng diễn ra từ tháng 4 đến tháng 8, tháng có nhiệt độtrung bình cao nhất là tháng 6 với nhiệt độ 35,30C Đặc biệt, đây là khu vựcchịu ảnh hởng của gió Lào

Theo bản đồ phân khu ma rào Việt Nam, tuyến nằm trong vùng ma VI, ợng ma trung bình hàng năm 1400-2800 mm Vào các tháng mùa hè lợng malớn hơn Hớng gió chủ yếu trong năm là các hớng Bắc, Đông Bắc

l-1.3.3 Địa chất thủy văn:

Khảo sát địa chất ta thấy: lớp đất trên cùng là đất hữu cơ dày khoảng30cm, tiếp theo là lớp đất á sét có E0tb = 400 daN/cm2 Cấu tạo địa chất gồmdiệp thạch, sa thạch, hoa cơng và đá vôi Diệp thạch phân bố trên một số khuvực, đây là nguyên nhân dẫn tới đất sụt nghiêm trọng nhất là khi khí hậu khuvực tuyến lại ma nhiều nh đã phân tích ở trên, do đó cần phải đặc biệt chú ý

đến các khu vực này

Khu vực tuyến cạnh sông có mực nớc ngầm khá cao tuy nhiên do địahình khá dốc nên khu vực này không rộng nên ít ảnh hởng đến tuyến

1 3.4 Đặc điểm về vật liệu địa phơng:

Có các loại vật liệu về đá dăm và đất đồi tốt Khảo sát sơ bộ cho thấy cự

ly vận chuyển là nhỏ hơn 5km đó là một khoảng cách tốt để tận dụng vật liệu

địa phơng

1.3.5 Điều kiện môi trờng:

Đây là khu vực yên tĩnh, tạo thành khung cảnh thiên nhiên đẹp Khi đặttuyến đi qua, tránh phá nát các cảnh quan thiên nhiên Bố trí các cây xanh dọctuyến, giảm tối đa lợng bụi và tiếng ồn đối với môi trờng xung quanh

1.4 Sự cần thiết phải đầu t xây dựng tuyến đờng c - B

Tuyến đờng C - B đi qua hai trung tâm C và B của vùng C là một trungtâm kinh tế , chính trị của vùng , cung cấp lơng thực , thực phẩm cho cả vùng

B là một khu công nghiệp tại đây một nhà máy Mía đờng đã và đang hoạt

Theo số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông, lu lợng xe trêntuyến C-B vào năm thứ 1 là 1250 xeqd/ngđ,với thành phần dòng xe nh sau: Thành phần dòng xe:

vụ cho nhu cầu phát triển giao thông, từ đó tạo thêm động lực mới để thúc đẩytốc độ phát triển kinh tế-văn hoá-xã hội một vùng

Ngoài những ý nghĩa nêu trên, tuyến đờng C - B khi xây dựng còn giúpcho việc đi lại của nhân dân trong vùng, dễ dàng góp phần giao lu văn hóagiữa các miền, thúc đẩy sự phát triển kinh tế, phù hợp với nguyện vọng củanhân dân cũng nh các cấp chính quyền địa phơng, phù hợp với chính sách đầu

t phát triển của Nhà nớc trong đó u tiên hàng đầu là phát triển giao thông.Qua những u việt trên của tuyến đờng C- B nhận thấy việc đầu t xây dựngtuyến đờng C- B là rất cần thiết

Chơng II: xác định cấp hạng kỹ thuật và các chỉ tiêu

kỹ thuật của tuyến 2.1 xác định cấp hạng đờng kỹ thuật của tuyến

Lu lợng xe quy đổi năm thứ 15 là:N15= 5995 xeqd/ngđ

Dựa vào quy phạm thiết kế đờng ôtô TCVN 4054-2005 ta có cấp hạng ờng thiết kế là cấp IV - vận tốc thiết kế 60 km/h

đ-Chức năng của đờng: Đờng nối các trung tâm của địa phơng,các điểm lậphàng,các khu dân c

2.2.Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của đờng

2.2.1.Xác định độ dốc dọc lớn nhất

Độ dốc dọc lớn nhất ký hiệu là id mâx, khi xác định nó phải căn cứ vào sứckéo của ôtô và sức bám của bánh xe với mặt đờng

2.2.1.1.Theo điều kiện về sức kéo:

Khi chuyển động thì sức kéo của bánh xe phải thắng lực cản.(Lực cảnlăn, lực cản không khí, lực cản quán tính và lực cản leo dốc)

Pa  Pf + Pw + Pi + Pj (1)

f :là hệ số lực cản lăn, lấy f=0,022 ( với mặt đờng bê tông nhựa).

i :là độ dốc của đờng, xe lên dốc thì i lấy dấu dơng, xuống dốc thì lấydấu âm

2.2.1.2.Theo điều kiện về sức bám:

Để đảm bảo xe chạy tịnh tiến, không quay tại chỗ khi xe lên dốc trong

điều kiện thời tiết bất lợi nhất thì sức kéo phải nhỏ hơn sức bám của bánh xevới mặt đờng.Ta có công thức

imax' D'  f;với

G

P G

D  k  

 1.

'

Trong đó:

f : hệ số sức cản lăn đợc chọn tuỳ thuộc vào loại mặt đờng thiết kế

D: nhân tố động lực của xe, tra theo biểu đồ nhân tố động lực của mỗiloại xe

D’: nhân tố động lực xác định theo điếu kiện bám của ôtô

1: hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đờng, nó phụ thuộc vào tình trạngmặt đờng và điều kiện xe chạy, khi tính toán lấy 1 trong điều kiện bất lợinhất tức là mặt đờng ẩm ớt, bẩn ở đây lấy 1 =0,2

Với K: hệ số sức cản không khí nó phụ thuộc vào hình dạng và độ nhẵn

bề ngoài của xe;

F: diện tích cản gió của ôtô

- Với xe tải trung MAZ-5001

2 , 0

0 , 3 07 ,

, 0

D

6 , 2 03 ,

D  f + id

max

Mà f+id max= 0,022+ 0,06 = 0,082

với D = f + id max= 0,082 thì V = 35 km/h với xe tải nhẹ

V = 24 km/h với xe tải trung

V = 20 km/h với xe tải nặng

Vậy với độ dốc dọc id max= 6 thì xe tải chỉ chạy với vận tốc từ 35 20 km/

h không đạt đợc vận tốc thiết kế cũng nh vận tốc lớn nhất của khả năng xe cóthể do đó khi thiết kế tuyến cũng nh thiết kế đờng đỏ trên trắc dọc thì ta phảicân nhắc kỹ lỡng về độ dốc dọc Trên tuyến nên cố gắng tránh đồi dốc, đèocao để tăng thêm khả năng vận hành của hệ thống xe tải

 Nqđgiơ= .Nqđ = 0,12.5995 = 719,4 (xecon/giơ)

- Số làn xe cần thiết

z N

2.2.3 Chiều rộng mặt đờng và nền đờng:

- Chiều rộng phần xe chạy(mặt đờng) đợc xác định theo sơ đồ xếp xe của

Tuỳ theo số làn xe n và cách sắp xếp xe trên các làn, cách tổ chức giaothông giữa các làn xe cơ giới với nhau, giữa các xe cơ giới với xe thô sơ chiềurộng xe chạy đợc xác định nh sau:

7 0 5 , 3 2

Bm :chiều rộng toàn bộ phần xe chạy(m)

B :chiều rộng của một làn xe(m)

n :số làn xe

Bd :bề rộng của dải phân cách(m)

Bn :bề rộng của toàn bộ nền đờng(m)

Ble :chiều rộng lề đờng(m)

2.3.Xác định tầm nhìn xe chạy

2.3.1 Cơ sở tính toán

Hiện nay trong lý thuyết tính đờng ôtô thờng chấp nhận 3 sơ đồ tầm nhìn Dừng xe trớc chớng ngại vật (sơ đồ I - tầm nhìn một chiều)

Hãm hai xe chạy ngợc chiều nhau (sơ đồ II- tầm nhìn hai chiều)

Xe con vợt xe tải lại gặp xe ngợc chiều (sơ đồ IV- tầm nhìn vợt xe)

Còn một sơ đồ nữa là tầm nhìn tránh xe (SIII) nhng đây không phải là sơ

đồ cơ bản, và đợc sử dụng trong qui phạm nhiều nớc

2.3.2 Tính toán tầm nhìn theo sơ đồ số 1 (SI)

K.V 3.6

K: hệ số sử dụng phanh lấy trung bình K = 1.3

: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đờng lấy = 0.5

i: độ dốc dọc, ở đây ta tính cho đoạn đờng nằm ngang nên i=0%

lo:cự ly an toàn dự trữ, lấy l0= 10 m

254x0.5

1.3x60 3.6

i=0% tính cho đoạn đờng nằm ngang

V = 60 km/h với giả thiết tốc độ của 2 xe chạy ngợc chiều là nh nhau

x0.5 1.3x60 1.8

Ta tính với giả thiết sau :

- Xe con chạy với tốc độ V1=60 km/h chạy sang làm ngợc chiều để vợt

xe tải chạy chậm hơn với tốc độ V2=45km/h

- Xét đoạn đờng nằm ngang i=0%

1 1

xecon 0

IV

V V

V i 127

KV 1.8

V 2.l

45 60

60 127x0.5

1.3x60 1.8

60 2x4.055

Nh vậy kế hợp với bảng 10[1] chọn trị số sử dụng là S4=350 ( m )

Sau khi tính toán xong ta lập bảng so sánh giữa kết quả tính toán với quy trình quy phạm TCVN 4054-2005 để chọn ra tiêu chuẩn để thiết kế.

2.2 Xác định bán kính tối thiểu đờng cong nằm

Khi xe chạy trong đờng cong, xe phải chịu nhiều điều kiện bất lợi, phảichịu lực ly tâm, bị cản trở tầm nhìn do đó phải thiết kế đờng cong sao chohợp lý

2.2.1 Bán kính đờng cong khi có làm siêu cao:

 : hệ số lực ngang, nó phải đảm bảo điều kiện chống lật, chống trợtngang, êm thuận nên  đợc chọn bằng 0,15

isc: độ dốc siêu cao của đờng cong, theo quy trình quy phạm thì độ dốctối đa của siêu cao là 6%

V: vận tốc thiết kế xe chạy trong đờng cong

127

2 min

sc sc

i

V R







Và 149 ( ).

) 04 , 0 15 , 0 (

127

) 60 ( )

127

2 min

n

V R





Hệ số lực ngang  trong trờng hợp này lấy bằng 0,08

in: độ dốc ngang của đờng ( độ dốc siêu cao ở phần lng đờng) theo quyphạm chọn in = 0,02

472 )

02 , 0 08 , 0 (

127

) 60 ( 2 min

Bảng phân tích quan hệ giữa bán kính đờng cong nằm, độ dốc siêu cao và

hệ số lực ngang  bằng cách thay đổi bán kính trong khoảng R scmin đến R khongscmin

Với biểu thức quan hệ là

2.5.Xác định chiều dài tối thiểu đờng cong chuyển tiếp,đoạn nối siêu cao

và đoạn thẳng chêm giữa hai đờng cong nằm.

2.5.1.Chiều dài tối thiểu đờng cong chuyển tiếp

Để bánh xe trớc cuả ôtô chuyển hớng từ từ cho tới khi góc chuyển hớngcần thiết tơng ứng với bán kính đờng cong tròn, mặt khác để lực ly tâm tănglên từ từ đỡ gây nên xóc ngang khi xe chạy vào đờng cong tròn Vậy chiều dài

đờng cong chuyển tiếp:

I: độ tăng tốc ly tâm, theo sổ tay thiết kế đờng lấy I = 0,5 m/s3

2.5.2 Chiều dài tối thiểu đoạn nối siêu cao

) ( 21 02 , 0

7 06 , 0

m i

B i

ip: độ dốc dọc tơng đối của mép ngoài mặt đờng so với mép trong mặt

2.6.Xác định độ mở rộng phần xe chạy trên đờng cong nằm .

Khi xe chạy vào đờng cong, phần khung cứng cuả xe không uốn congthay đổi theo đờng cong đợc nên diện tích chiếm chỗ của xe trên đờng conglớn hơn ngoài đờng thẳng, do đó đờng cong phải đợc mở rộng thêm một đoạn

là e Độ mở rộng e này phụ thuộc vào bán kính đờng cong và tốc độ tính toán

Đối với đờng hai làn xe

R

V R

LA: chiêu dài từ đầu xe đến trục bánh xe sau La= 4.6 m đối với xe con,La= 8m đối với xe tải.

Để an toàn, thoải mái cho lái xe và tăng tầm nhìn ta lấy độ mở rộng theoquy phạm với bán kính R = 150(m) thì độ mở rộng là 0.9 m với R = 200(m)lấy dộ mở rộng là 0.7(m)

2.7.Xác định trị số tối thiểu bán kính đờng cong đứng

Đờng cong đứng đợc thiết kế ở những đờng đỏ đổi dốc tại đó có hiệu đại

số giữa hai độ dốc   10 0/00

2.7.1 Bán kính đờng cong đứng lồi

Trị số tối thiểu của đờng cong đứng lồi xác định theo điều kiện đảm bảotầm nhìn xe chạy trên đờng

- Đảm bảo tầm nhìn một chiều

) ( 75 , 2343 2

, 1 2

75 2

2 1

S 1 :tầm nhìn một chiều

S2 :tầm nhìn hai chiều

d1: độ cao của tầm mắt ngời lái xe lấy d1= 1,2m

Theo quy phạm chọn : RMin đlồi = 2500 (m).

2.7.2 Đờng cong lõm :

Trị số bán kính tối thiểu đợc xác định theo

- Điều kiện đảm bảo lực ly tâm gây ra cho nhíp không bị quá tải :

2 ( sin )

( )



Trong đó: S1 : tầm nhìn l chiều

- hd : là cao độ đèn pha trên mặt đờng a = 0,4(m)

-  : là góc chắn của đèn pha, lấy = 20

)) 2 / 2 sin(

* 75 75 , 0 (

2.8.LËp b¶ng tæng hîp c¸c chØ tiªu kü thuËt cña tuyÕn

3.1 Nguyên tắc và những yêu cầu cơ bản khi vạch tuyến

Sau khi xác định đợc các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến đờng ta tiến hànhthiết kế tuyến trên bình đồ

Xác định các điểm khống chế của tuyến nh:

- Điểm đầu và diểm cuối tuyến

- Điểm vợt đèo

- Vị trí vựot sông thuận lợi

- Cao độ khu dân c, thị trấn thành phố

- Nơi giao nhau với các tuyến giao thông khác đặc biệt là đờng sắt

Tránh và đánh dấu những khu vực bất lợi về địa chất nh đầm lầy, đất yếu,trợt lở, địa chất thuỷ văn (mực nớc ngầm hoạt động cao)

Khi thiết kế tuyến cần chú ý thể hiện sự đều đặn, hài hoà với khung cảnhthiên nhiên, giữ gìn môi sinh môi trờng tạo điều kiện thuận lợi cho thi công Khi đi tuyến phải phối hợp các yếu tố một cách linh hoạt để có tuyến đ-ờng mềm mại

3.2 Đặc điểm địa hình tuyến đi qua:

Khu vực tuyến đi qua là địa hình đồi có cao độ so với mực nớc biển khánhỏ, độ dốc ngang sờn bình thờng, đa số từ 6 10 % Tuyến đi men theo sờn

H

d

1

Trên bản đồ địa hình :

- Cao độ điểm C là 129.27 m

- Cao độ của B là 111.77 m

- Khoảng cách theo đờng chim bay giữa C-B là 4.60km

Khi đi tuyến cố gắng bám sát đờng chim bay, tránh tổn thất cao độkhông đáng có

Những đoạn khó khăn về cao độ có thể dùng đờng dẫn tuyến dốc đềutrên bình đồ bằng cách đi bớc compa cố định có chiều dài:

).M i (i

H M

1 i

H

' max

ΔH : l à độ chênh cao giữa 2 đờng đồng mức   5 (m)

i’: là độ dốc dự phòng rút ngắn chiều dài tuyến khi sai thiết kế i’= 0.01imax là độ dốc dọc lớn nhất imax=0,06

M mẫu số tỉ lệ bản đồ M =10000

0.01)10000 (0.06

5





 λ

- Tránh tổn thất cao độ một cách vô ích

- Đảm bảo tuyến ngắn nhất

- Tránh cắt sông suối và đi sát sông suối

3.4 Các phơng án tuyến:

Dựa vào bình đồ tỷ lệ 1:10000, h = 5m và các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọncùng với những nguyên tắc và yêu cầu khi vạch tuyến ta vạch đợc các phơng

án tuyến sau:

-Phơng án I: Xuất phát từ C theo hớng Đông Nam đi men gần chân quả

đồi thứ nhất rồi từ đó vợt qua suối bám theo sờn quả đồi thứ 2 vợt qua đèo 1theo sờn phía bên phải của thung lũng tiến thẳng tới đèo 2 thì vợt qua đèonày vẫn men theo sờn đồi, vợt qua thung lũng.Sau đó lối đi men sờn trái sẽ tới

đợc điểm B trên sờn của đỉnh đồi, lối đi này có u điểm là chiếm dụng đất nôngnghiệp ít, địa chất men sờn này tơng đối ổn định,dốc ngang sờn không lớnlắm .Nhợc điểm đi tuyến kiểu này là phải có nhiều công trình thoát nớc(cầu,cống,rãnh đỉnh ) và tuyến có nhiều đờng cong nằm

-Phơng án II: Cũng xuất phát từ C đi giống tuyến thứ nhất đến khi vợt

qua đèo thứ 2 thi tách ra ôm sát theo sờn bên trái của 2 quả đồi đi thẳng vềB.Lối đi này có u điểm hơn lối đi phơng án tuyến I là có ít công trình thoát n-

ớc hơn phơng án tuyến I và ngắn hơn tuyến I Phơng án này cũng là lối đimen sờn nên nó có các u điểm của lối đi men sờn Nhợc điểm của phơng án là

có công trình thoát nớc lớn có thể là cống vuông hoặc cầu nhỏ nhằm thoát

n-ớc cho toàn bộ lu vực của tuyến.Phơng án tuyến II sẽ dài hơn phơng án tuyến

I

3.5 Bố trí các yếu tố của tuyến:

Sau khi vạch tuyến xong thì ta bố trí các đờng cong nằm trên tuyến.Dùng các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọn đặc biệt chú ý hạn chế sử dụng các tiêuchuẩn giới hạn, và tranh thủ dùng các tiêu chuẩn có lợi cho khai thác

3.6 Rải các cọc chi tiết trên tuyến:

- Cọc chi tiết phản ánh sự thay đổi địa hình, các cọc chi tiết đợc đánh số

từ 1 trở đi

- Cọc chi tiết gồm cọc tiếp đầu TĐ, tiếp cuối TC, đỉnh P của đờng congnằm

- Cọc lý trình (cọc 100m) là các cọc cách nhau 100m từ H1  H9 trong 1km

- Cọc lý trình 1000m (km) là các cọc cách nhau 1000 m đánh số từ Km0

đến hết tuyến

3.7 Tính toán các yếu tố của đờng cong nằm:

Tính toán các yếu tố của đờng cong nằm:

- Đo góc ngoặt cánh tuyến  trên bình đồ

- Chọn Rnằm chọn R1500m không phải bố trí siêu cao Nếu địa hìnhkhó khăn không cho phép thì lấy 1500  R  135 và phải bố trí siêu cao

- Từ bán kính đã chọn và góc  đo đợc ta tính các yếu tố của đờng cong:

α cos

1 R(

2 Rtg

D: là hệ số chiều dài đờng gãy khúc và đờng cong

Sau khi có các giá trị trên ta tiến hành cắm cọc chi tiết, ( xem Phụ lục

Chơng VI tính toán thuỷ văn & thiết kế thoát nớc trên tuyến.

4.1 Một số nét về tình hình thủy văn dọc tuyến:

Tuyến đi qua khu vực đồi, diện tích lu vực bình thờng 0.02971.06 km2,

địa hình đồi phức tạp, địa chất đa dạng, có nhiều cây cỏ, ít có hồ ao, nớc saukhi ma chảy tập trung về một số suối nhánh sau đó đổ về suối chính Sôngsuối có độ dốc lớn, bình thờng thì mực nớc thấp, mực nớc chỉ lên cao vào thờigian ma, vì địa hình đồi nên ít bị ảnh hởng của nớc ngập, nớc ngầm Các vị trí

đặt cống chủ yếu là suối cạn, chỉ khi trời ma thì mới có nớc chảy về côngtrình Các công trình thoát nớc trên tuyến có ý nghĩa quan trọng và có tácdụng rất lớn vì thế chúng phải đủ khẩu độ , đặt đúng vị trí Mặt khác cũngkhông nên thiết kế các công trình này quá lớn so với yêu cầu sẽ tốn kém vềvốn đầu t cho xây dựng và chất lợng khai thác trong khi không cần thiết

4.2 Xác định lu vực:

- Xác định vị trí và lý trình của công trình thoát nớc trên bình đồ và trắcdọc

- Vạch các đờng phân thủy và tụ thủy để phân chia lu vực

- Nối các đờng phân thủy và tụ thủy để xác định lu vực

- Xác định diện tích lu vực

4.3 Tính toán thủy văn:

4.3.1.Các thông số tính toán:

- Khu vực tuyến đi qua thuộc tỉnh Thanh Hoá, vùng ma rào IX

- Tần suất thiết kế: với Vtt = 60 km/h, tần suất tính toán p% = 4%

- Lợng ma ngày ứng với các tần suất:

P = 4%  H4% = 262(mm) ; P = 1%  H1% = 307 (mm)

vực nớc đổ về rất lớn Địa chất ở đây ổn định, đất cấp III, đất đá bị phong hoánhẹ, dân c phân bố tha thớt hai bên đờng, có nhiều cây cỏ, rác xung quanh.4.3.2 Tính toán lu lợng nớc chảy qua công trình:

Lu lợng ma tính toán lớn nhất Qmax đợc xác định theo 22TCN-220-95 của

Bộ GTVT

Qp%=Ap F   Hp (m3/s)

Trong đó:

- p% : tần suất tính toán lấy 4% với đờng cấp IV

- HP% : lợng ma ngày ứng với tần suất P%

LS I F ( H ) m

L 1000

Trong đó: L : chiều dài suối chính

Ils : dộ dốc suối chính

- Thời gian tập trung nớc trên lu vực xác định dựa vào vùng ma và đặc

tr-ng địa mạo sờn dốc lu vực

Hệ số đặc trng địa mạo sờn dốc đợc tính theo công thức:

sd =

4 0

% 4 SD 3 0

SD.I ( H )m

bSD0.6



Trong đó: Isd :độ dốc của sờn dốc lu vực

msd : hệ số nhám sờn dốc lu vực

bsd : chiÒu dµi trung b×nh sên dèc lu vùc

L : chiÒu dµi suèi nh¸nh

l : tæng chiÒu d×a suèi nh¸nh (chØ tÝnh víi nh÷ng suèi cã bÒ réng lính¬n 0,75 chiÒu réng trung b×nh lu vùc)

Víi sên dèc 2 m¸i

) L l ( 8 , 1

Chơng 5: thiết kế trắc dọc,trắc ngang

5.1 Các yêu cầu:

Sau khi thiết kế tuyến trên bình đồ, chọn đợc 2 phơng án tốt hơn, ta tiếnhành lên mặt cắt dọc các phơng án đó tại các cọc Km, cọc 100m (cọc H), cọckhống chế (điểm đầu, điểm cuối, nơi giao nhau, cầu, cống ), cọc địa hìnhsau đó nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đờng đỏ cho phù hợp với các yêu cầu

về kinh tế kỹ thuật

Với địa hình tơng đối bằng phẳng ta dùng phơng pháp đi bao, ở những

đoạn địa hình nhấp nhô ta có thể dùng phơng pháp đi cắt

Khi thiết kế đờng đỏ cần chú ý kết hợp thiết kế Bình đồ Mặt cắt dọc Mặt cắt ngang cho phù hợp làm cho tuyến hài hoà, tránh bóp méo về mặt thịgiác Đảm bảo cho tuyến khi đa vào sử dụng đạt đợc các chỉ tiêu về An Toàn -

-Êm Thuận - Kinh Tế

Để thuận lợi cho việc thiết kế đờng đỏ đảm bảo các yêu cầu về kinh tế taphải tiến hành xác định cao độ các điểm mong muốn.Cao độ các điểm khốngchế …

*.Các số liệu thiết kế

- Bình đồ phơng án tuyến tỷ lệ 1/10000 với H = 5 (m)

- Các số liệu địa chất thủy văn

- Các số liệu về thiết kế bình đồ, thiết kế thoát nớc

*.Trình tự thiết kế

Dựa vào bình đồ tuyến, xác định cao độ các cọc H, Km, cọc địa hình, cọc

đờng cong, sau đó phân trắc dọc tự nhiên thành các đoạn đặc trng về địa hìnhqua độ dốc sờn dốc tự nhiên xác định cao độ, vị trí khống chế : cao độ điểm

đầu, điểm cuối, cao độ khống chế qua cầu, cống

Xác định các điểm mong muốn : điểm đào đắp kinh tế, cao độ đào đắp

đảm bảo điều kiện thi công cơ giới, trắc ngang chữ L

5.2 Thiết kế đờng đỏ:

- Nhận xét vì chế độ chảy là không áp nên cao độ nền đờng với chiều cao

đắp tối thiểu tính theo cao độ đỉnh cống là 0,5 m (tính từ đỉnh cống)

Cao độ nền đờng tối thiểu so với cao độ đặt cống xác định trong hai trờnghợp sau:

5.2.1 Các yêu cầu khi thiết kế đờng đỏ

- Đờng đỏ thiết kế phải lợn đều với độ dốc hợp lý

- Trong phạm vi có thể, tránh dùng những đoạn dốc ngợc chiều khi tuyến

đang liên tục lên hoặc liên tục xuống Các đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 150m

- Nền đờng đào và nửa đào nửa đắp không nên thiết kế với độ dốc dọcnhỏ hơn 5%o (cá biệt 3%o)

- Hạn chế đoạn tuyến đi với độ dốc max, trong các trờng hợp đờng cónhiều xe thô sơ và xe đạp nên dùng độ dốc i < 4%

- Tránh đổi dốc lõm trong các nền đờng đào

- Tránh thoát nớc từ nền đắp thấp sang nền đào

- Đờng cong đứng bố trí ở những chỗ đổi dốc mà i1- i2 1% với đờng cấpIV

- Khi vạch đờng đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảmbảo các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện thi công.

- Vạch đờng đỏ theo phơng pháp đờng bao hoặc đờng cắt , bám theo địahình thiên nhiên

Sau khi thiết kế xong đờng đỏ ta tiến hành tính toán các cao độ đào đắp,cao độ thiết kế tại tất cả các cọc

Kết quả thiết kế đờng đỏ đợc thể hiện trên bản vẽ trắc dọc số KT02

5.3 Thiết kế đờng cong đứng:

Theo quy phạm, đối với đờng cấp IV, tại những chỗ đổi dốc trên đờng đỏ

mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc  1% cần phải tiến hành bố trí đờng cong đứng

để đảm bảo êm thuận, an toàn cho xe chạy và sự hài hòa của tuyến đờng.Bán kính đờng cong đứng lõm min Rlommin~ = 1500m

Bán kính đờng cong đứng lồi min min

i : độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-) (%)

K : chiều dài của đờng cong đứng (m)

T : tiếp tuyến của đờng cong đứng (m)

P : phân cự của đờng cong đứng (m)

Chơng vi : tính toán các chỉ tiêu vận doanh - khai

đ-kỹ thuật lựa chọn phơng án tuyến

Đối với vận tốc thiết kế Vtk = 60 (Km/h) ta vẽ biểu đồ tốc độ xe chạy cho

xe tải 2 trục (Zin-150) vì xe này chiếm tỷ lệ lớn nhất trong dòng xe

1 Xác định các vận tốc cân bằng ứng với mỗi đoạn dốc theo điều kiện sức kéo

Xác định nhân tố động lực của xe trên mỗi đoạn dốc:

D=f+i

Với + i: độ dốc dọc

+ f: hệ số sức cản lăn Lấy cho xe Zil 150, Vmax=65Km/hTra biểu đồ nhân tố động lực của xe Zil 150 xác định đợc vận tốc cânbằng

Tính toán cho 2 phơng án đợc thành lập theo bảng xem phụ lục I.4.1 –

Vhc = 127x200x( 0 15  0 04 )  69.47 (km/h)

Vậy xe không bị hạn chế tốc độ tại đờng cong nằm

- Tại các đờng cong lồi, tầm nhìn bị hạn chế: Bán kính đờng cong lồi sửdụng nhỏ nhất là 6000m nên không bị hạn chế về tầm nhìn nên xe không bịhạn chế tốc độ tại đờn cong lồi

- Tại các đờng cong lõm, bán kính nhỏ:

3 Xác định chiều dài đoạn tăng giảm tốc, hãm xe

D (f i)254.

V V S

TB

2 2

2 1 G

2 2 2 1 gt

Lên dốc dùng dấu (+); Xuống dốc dùng dấu (-)

+ V1, V2 là vận tốc trớc và sau khi tăng giảm tốc (km/h)

- Trờng hợp này gặp phải khi xe đang chạy với tốc độ cao nhng do điềukiện về đờng xá, xe phải giảm tốc độ đột ngột để đảm bảo rằng khi tới đoạn đ-

ờng đang xét, tốc độ không đợc vợt quá độ hạn chế đối với đoạn đờng đó (nơi

có bán kính đờng cong bé hơn không đảm bảo tầm nhìn v.v )

Chiều dài đoạn hãm xe cần thiết xác định nh sau:

Sh = K

i) 254(

V

2 2 1

4 Xác định thời gian và vận tốc xe chạy trung bình trên tuyến

Sau khi xác định đợc vận tốc cân bằng các đoạn tăng giảm tốc, đoạn hãm

xe ta đợc biểu đồ vận tốc xe chạy trên tuyến từ đó ta tính đợc thời gian và tốc

đọ xe chạy trung bình trên tuyến cho cả chiều di và chiều về

Thời gian xe chạy trên các đoạn tuyến và trên tuyến tính theo công thức :

Trong đó :

- T là tổng thời gian xe chạy trên tuyến (h)

- Li, Vtbi là chiều dài đoạn tuyến i (Km) và vận tốc trung bình trên đoạntuyến i (Km/h)

Bảng tính chiều dài tăng giảm tốc, thời gian và vận tốc cho 2 phơng án

xem phụ lục 4.7 – 4.10

Tổng hợp lại ta có:

 Phơng án tuyến 1 có chiều dài tuyến L = 5177.96 (m)

 Phơng án tuyến 2 có chiều dài tuyến L = 5207.25 (m)

Phơng án Danh mục Chiều đi Chiều về Trung bình Tuyến 1 Thời gian (h) 0.0815 0.0843 0.0829

Vận tốc (km/h) 63.29 59.11 61.20

Tuyến 2 Thời gian (h) 0.0815 0.0836 0.0826

Vận tốc (km/h) 63.76 62.14 62.95

5 Tính toán tiêu hao nhiên liệu trên toàn tuyến cho cả hai chiều đi - về

Lợng tiêu hao nhiên liệu của xe chạy trên toàn tuyến thiết kế cũng là mộtchỉ tiêu quan trọng để đánh giá phơng án tuyến về mặt kinh tế

Lợng tiêu hao nhiên liệu trên 100 Km đợc xác định theo công thức sau

Tỷ suất tiêu hao nhiên liệu qe thay đổi theo số vòng quay của động cơ, tỉ

số truyền động và tuỳ theo mức độ mở bớm xăng

Khi mở 100% bớm xăng thì qe thay đổi từ 250  300 q/mã lực.giờ

Công suất cần thiết của động cơ tính theo công thức:





270 ) (