Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 Môc lôc Lêi nãi ®Çu Ch¬ng I: §iÒu kiÖn tù nhiªn cña tuyÕn I.§Þa h×nh ®Þa m¹o II.D©n c, kinh tÕ, chÝnh trÞ III.KhÝ hËu cña tuyÕn IV.KÕt luËn Ch¬ng II- C¸c yÕu tè kü thuËt cña tuyÕn I.X¸c ®Þnh cÊp ®êng II.X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng th«ng xe cña ®êng III.X¸c ®Þnh c¸c ®Æc trng h×nh häc trªn MCN IV.X¸c ®Þnh tÇm nh×n xe ch¹y V.X¸c ®Þnh ®é dèc däc tèi ®a VI.X¸c ®Þnh b¸n kÝnh ®êng cong tèi thiÓu VII.X¸c ®Þnh ®é më réng trong ®êng cong VIII.X¸c ®Þnh siªu cao, ®o¹n nèi siªu cao IX. Xác định đoạn nối siêu cao nhỏ nhất. X. Bảo đảm tầm nhìn trên bình đồ Ch¬ng iii: ThiÕt kÕ tuyÕn trªn b×nh ®å I.Tổng quan về phương pháp đi tuyến II. Ph¬ng ¸n tuyÕn qua hai ®iÓm A1-B1 III. Đo góc và lựa chọn bán kính đường cong nằ IV. Bố trí siêu cao và mở rộng Ch¬ng iv: ThiÕt kÕ tr¾c däc I.Những yêu cầu khi thiết kế II.Ph¬ng ph¸p thiÕt kÕ ®îc ¸p dông III.Bè trÝ ®êng cong ®øng trªn tr¾c däc Ch¬ng v: ThiÕt kÕ tr¾c ngang vµ nÒn ®êng I.ThiÕt kÕ tr¾c ngang II.ThiÕt kÕ nÒn ®êng III.Tínhkhốilượngđào đắp Ch¬ng vi: KÕt luËn- kiÕn nghÞ I.KÕt luËn II.KiÕn nghÞ lêi nãi ®Çu Giao th«ng lu«n lµ mét yÕu tè quan träng ®Ó ph¸t triÓn kinh tÕ ë bÊt kú níc nµo , trong ®ã cã níc ta . Muèn ph¸t triÓn kinh tÕ th× giao th«ng ph¶i thuËn lîi , ®¸p øng ®îc ®Çy ®ñ yªu cÇu cña nÒn kinh tÕ quèc d©n. Níc ta lµ mét níc n«ng nghiÖp l¹c hËu nªn ®íi sèng vËt chÊt vµ tinh thÇn cña ngêi d©n cßn thÊp. Tuy vËy trong thêi gian gÇn ®©y cïng víi sù ®æi míi t duy níc ta ®ang cã nh÷ng bíc tiÕn trong viÖc ph¸t triÓn kinh tÕ. Cïng víi sù ®i lªn cña kinh tÕ th× giao th«ng l¹i cµng ®ãng vai trß quan träng. Chuyªn chë s¶n Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 phÈm, nguyªn nhiªn vËt liÖu cho c¸c khu chÕ xuÊt, khu c«ng nghiÖp. Bªn c¹nh ®ã lµ yªu cÇu ®i l¹i vui ch¬i gi¶i trÝ cña ngêi d©n, nhu cÇu giao lu häc hái gi÷a c¸c vïng miÒn trong ®Êt níc còng t¨ng cao. Do vËy viÖc më réng vµ n©ng cÊp nh÷ng tuyÕn ®êng cò, song song víi viÖc x©y dùng nh÷ng tuyÕn ®êng míi ®ang lµ bøc thiÕt ®Ó phôc vô sù ph¸t triÓn kinh tÕ cña ®Êt níc ViÖc tiÕn hµnh nghiªn cøu lËp dù ¸n ®Çu t x©y dùng tuyÕn A1-B1 cã mét ý nghÜa hÕt søc quan träng, nã gãp phÇn thóc ®Èy sù ph¸t triÓn nÒn kinh tÕ cña ®Þa ph¬ng, n©ng cao tr×nh ®é d©n trÝ, gi¶m bít sù chªnh lÖch vÒ ph¸t triÔn kinh tÕ gi÷a c¸c vïng miÒn trong níc ta. Ch¬ng I ®iÒu kiÖn tù nhiªn cña tuyÕn I. §Þa h×nh ®Þa m¹o: Khu vùc tuyÕn ®i qua chñ yÕu lµ ®åi nói trung b×nh vµ thÊp, triÒn nói t¬ng ®èi b»ng ph¼ng, kh«ng cã s«ng suèi . II. D©n c, kinh tÕ, chÝnh trÞ: D©n c nh×n chung sèng thµnh tõng xãm. Cuéc sèng vÒ vËt chÊt vµ tinh thÇn cña ®ång bµo ë ®©y vÉn cßn nghÌo nµn, l¹c hËu, sèng chñ yÕu lµ nghÒ n«ng l©m nghiÖp vµ ch¨n nu«i. Do ®ã viÖc x©y dùng tuyÕn A1 B1 sÏ gãp phÇn kh«ng nhá cho viÖc n©ng cao ®êi sèng vËt chÊt còng nh tinh thÇn cña ®ång bµo ë ®©y. III. KhÝ hËu khu vùc: TuyÕn ®êng A12B12 , n»m ë miÒn trung cña ViÖt Nam .KhÝ hËu cña vïng cã hai mïa râ rÖt, mïa kh« tõ th¸ng 12 ®Õn th¸ng 5. Mïa ma b¾t ®Çu tõ th¸ng 6 ®Õn th¸ng 10, lîng ma t¬ng ®èi Ýt .Nh×n chung t×nh h×nh thêi tiÕt cña khu vùc lµ t¬ng ®èi thuËn cho viÖc thi c«ng tuyÕn ®êng, tuy nhiªn nªn cã g¾ng kÕt thóc c«ng viÖc tríc mïa ma. Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 IV.KÕt luËn: Nh vËy víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, ®i¹ h×nh, kinh tÕ, v¨n ho¸, chÝnh trÞ vµ x· héi cña khu vùc th× viÖc ®Çu t x©y dùng tuyÕn ®êng lµ mét viÖc hÕt søc cÇn thiÕt. Nã ®¶m b¶o ph¸t triÓn cho nÒn kinh tÕ, n©ng cao tr×nh ®é v¨n ho¸ cña ng êi d©n ®¸p øng nhu cÇu giao lu häc hái trong vïng. TuyÕn ®êng ®îc x©y dùng gãp phÇn quan träng vµo sù nghiÖp CNH-H§H §Êt níc. Ch¬ng II x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè kü thuËt cña tuyÕn I. X¸c ®Þnh cÊp h¹ng ®êng: - ViÖc x¸c ®Þnh cÊp h¹ng kü thuËt cña tuyÕn ®êng lµ mét vÊn ®Ò hÕt søc quan träng v× cÊp h¹ng kü thuËt cña tuyÕn ®êng quyÕt ®Þnh hÇu hÕt c¸c chØ tiªu kü thuËt kh¸c, møc ®é phôc vô cña tuyÕn ®êng. - CÊp h¹ng kü thuËt cña tuyÕn ®êng ®îc x¸c ®Þnh c¨n cø vµo chøc n¨ng cña mçi tuyÕn ®êng, vµo lu lîng xe thiÕt kÕ, vµo vËn tèc thiÕt kÕ vµ vµo ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh vïng ®Æt tuyÕn. +Lu lîng xe thiÕt kÕ lµ sè xe con quy ®æi tõ c¸c lo¹i xe kh¸c, th«ng qua mét mÆt c¾t ngang trong mét ®¬n vÞ thêi gian, tÝnh cho n¨m t¬ng lai. N¨m t¬ng lai lµ n¨m thø 20 sau khi ®a ®êng vµo sö dông ®èi víi cÊp I vµ cÊp II, n¨m thø 15 víi cÊp III vµ cÊp IV, n¨m thø 10 víi cÊp V, cÊp VI vµ c¸c ®êng n©ng cÊp, c¶i t¹o. Tõ sè liÖu Hệ số quy đổi ra xe con 0.3 3 2.5 Số xe con qui đổi Xe Số xe Xe máy 274 82.2 Xe tải 3 trục và xe bus lớn 293 879 Xe tải 2 trục và bus dưới 25 chỗ 584 1460 Tổng số xe con qui đổi được: 2421 xe Lu Lîng xe thiÕt kÕ: NTK = 2421 (Xcq®/N®) C¨n cø vµo lu lîng tÝnh to¸n, ý nghÜa phôc vô cña tuyÕn vµ c¸c tiªu chuÈn thiÕt kÕ ®êng TCVN 4054-05 ®Ó x¸c ®Þnh cÊp h¹ng ®êng. TuyÕn ®êng AB cã lu lîng xe tÝnh to¸n Ntt = 2421 (xcqd/ng.®ªm ), lµ ®êng nèi trung t©m kinh tÕ, chÝnh trÞ, v¨n ho¸ lín, do ®ã c¨n cø vµo tiªu chuÈn thiÕt kÕ ®êng 4054-05 vµ c¨n cø vµo ®Þa h×nh khu vùc tuyÕn ⇒ x¸c ®Þnh tuyÕn A11B11 lµ ®êng cÊp IV, vïng ®åi nói. II. X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng th«ng xe cña ®êng: S¬ ®å tÝnh to¸n Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 N¨ng lùc th«ng xe lý thuyÕt : N = 1000.V d Trong ®ã V : VËn tèc thiÕt kÕ V = 40 Km/h d : Kho¶ng c¸ch gi÷a hai xe liªn tiÕp d = lp + Sh + l0 +lx víi lp : chiÒu dµi xe ch¹y ®îc øng víi thêi gian ph¶n øng t©m lý(1s) lp= V 40 = = 11.11 m 3.6 3.6 Sh : ChiÒu dµi ®o¹n h·m xe S h = k .(v12 − v 22 ) 254.(ϕ + f ± i ) K .V 2 1.2 * 40 2 = 14.54 m Sh=Sh2-Sh1= = 254(ϕ + f ± i ) 254(0.02 + 0.5) k : HÖ sè sö dông phanh k =1,2 víi xe con i : §é dèc däc cña ®êng, xÐt cho trêng hîp ®êng b»ng f: hÖ sè c¼n l¨n f= 0.02. ϕ : HÖ sè b¸m däc ϕ =0.5 l0 kho¶ng c¸ch an toµn gi÷a hai xe l0 =5 m lx : ChiÒu dµi trung b×nh cua xe lx = 4 m Trêng hîp lý tëng: 1000V 1000 * 40 = = 1559 2 N= V (xecon/h) kV 40 1.2 * 40 2 + + l3 + l 4 + +5+4 3.6 254( ϕ + f ± i ) 3.6 254(0.5 + 0.02) + Kh¶ n¨ng th«ng xe thùc tÕ cña mét lµn xe: N=β.Νmax =0.33∗1559=514 (Xe/h) III. X¸c ®Þnh c¸c ®Æc trng h×nh häc trªn mÆt c¾t ngang: MÆt c¾t ngang nÒn ®êng Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 1. Sè lµn xe: Sè lµn xe trªn mÆt c¾t ngang ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: nLX = N cdgio Z.N lth Trong ®ã nLX : Sè lµn xe yªu cÇu Nc®giê : Lu lîng xe thiÕt kÕ giê cao ®iÓm Ncdgiê = (0.1÷0.12)Ntbn¨m (xcq®/h) ë ®©y chän 0,1 ⇒ Ncdgiê =2421*0.12= 290(xcq®/h) Nlth : N¨ng lùc th«ng hµnh tèi ®a Nlth = 1500 (xcq®/h) Z : HÖ sè sö dông n¨ng lùc th«ng hµnh Víi Vtt = 40 Km/h ⇒ Z = 0.85 VËy ta cã : nLX = 290 = 0.227 085 * 1500 NhËn thÊy kh¶ n¨ng th«ng xe cña ®êng chØ cÇn 1 lµn xe lµ ®ñ. Tuy nhiªn thùc tÕ xe ch¹y trªn ®êng rÊt phøc t¹p, nhiÒu lo¹i xe ch¹y víi vËn tèc kh¸c nhau. MÆt kh¸c theo quy ph¹m thiÕt kÕ ®êng ®èi víi ®êng cÊp IV ph¶i bè trÝ tõ 2 lµn xe trë lªn. Do ®ã chän ®êng 2 lµn xe. 2. ChiÒu réng 1 lµn xe, mÆt ®êng, nÒn ®êng S¬ ®å tÝnh to¸n Trong ®ã b: ChiÒu réng thïng xe x: Kho¶ng c¸ch tõ thïng xe tíi lµn xe c¹nh Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 c: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 b¸nh xe y: Kho¶ng c¸ch tõ t©m b¸nh xe ®Õn mÐp phÇn xe ch¹y B1: ChiÒu réng mét lµn xe B1 = b+c +x+y 2 víi x = 0.5 + 0.005V (m) y = 0.5 + 0.005V (m) ®èi víi xe ch¹y ngîc chiÒu. ⇒ B1 = a+c + 1 + 0.01V 2 Víi vËn tèc xe ch¹y tÝnh to¸n V =40 (Km/h)⇒ B1= 2.5 + 1.8 +1+0.01*40=3.55 (m) 2 TÝnh cho xe cã kÝch thíc lín nhÊt vµ phæ biÕn trong dßng xe t¬ng lai. TÝnh cho xe t¶i a = 2.5 m c = 1.8 m B1 = 2.5 + 1.8 + 1+0.01*40=3.55 2 (m) ChiÒu réng mÆt ®êng = 2l2 = 2×3.55 = 7.1 (m) ChiÒu réng nÒn ®êng =7.1 + 2×2.5 = 12.1 (m) MÆt kh¸c theo quy tr×nh 4054-05 (B¶ng 7 Môc 4.1.2) - ChiÒu réng mét lµn xe : 2.75 m - ChiÒu réng mÆt ®êng : 5.5 m - ChiÒu réng nÒn ®êng : 7.5 m - BÒ réng tèi thiÓu cña lÒ ®êng: 1 m (gia cè 0.5m) Dùa vµo tÝnh to¸n vµ quy tr×nh thiÕt kÕ ⇒ chän nh sau: C¸c yÕu tè PhÇn xe ch¹y PhÇn lÒ ®êng PhÇn gia cè BÒ réng nÒn ®êng KÝch thíc (m) 2x3 2x2 2x1 10 3. §é dèc ngang mÆt ®êng, lÒ ®êng (B¶ng 9 Môc 4.9) - §é dèc ngang mÆt ®êng :2% - §é dèc ngang lÒ ®êng kh«ng gia cè:4% IV. X¸c ®Þnh tÇm nh×n xe ch¹y 1. ChiÒu dµi tÇm nh×n tríc chíng ng¹i vËt cè ®Þnh TÝnh ®é dµi ®o¹n ®Ó xe kÞp dõng tríc chíng ng¹i vËt cè ®Þnh S¬ ®å tÝnh to¸n Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 S1 = lp + Sh + l0 TÝnh chiÒu dµi tÇm nh×n tÝnh theo V ( Km/h ) ta cã : S1 = kV 2 V + + lo 254( ϕ − id max ) 3.6 Trong ®ã : lp : ChiÒu dµi ®o¹n ph¶n øng t©m lý lp = Sh : ChiÒu dµi h·m xe Sh = V 40 = = 11.11 (m) 3.6 3.6 kV 2 1.2 * 40 2 = = 18 (m) 254(ϕ − i max ) 254(0.5 − 0.08) l0 : Cù ly an toµn l0 = 5 ÷10 m lÊy l0 = 10m V : VËn tèc xe ch¹y tÝnh to¸n V = 40 Km/h k : HÖ sè sö dông phanh k = 1,2 ®èi víi xe con ϕ : HÖ sè b¸m däc trªn ®êng ϕ = 0,5 i max= 8% (®é dèc däc lín nhÊt øng víi vËn tèc 40 km/h) Thay sè vµo ta ®îc S1=11.11+18+10=39.11 (m) Theo b¶ng 10 TCVN 4054-05, tÇm nh×n tríc chíng ng¹i vËt cè ®Þnh S1 =40m ⇒ chän tÇm nh×n mét chiÒu S1 =40 m . 2. ChiÒu dµi tÇm nh×n thÊy xe ngîc chiÒu (tÝnh theo s¬ ®å 2) S¬ ®å tÝnh to¸n ChiÒu dµi tÇm nh×n trong trêng hîp nµy lµ: S2 = V kV 2ϕ 40 1.2 * 40 2 * 0.5 + + l = + 10 = 60 (m) + o 1.8 127( ϕ 2 − i max 2 ) 1.8 127(0.5 2 − 0.08 2 ) Theo b¶ng10 TCVN 4054-05, tÇm nh×n thÊy xe ch¹y ngîc chiÒu lµ: S2 = 80 m ⇒ chän S2 = 80 (m) 3. ChiÒu dµi tÇm nh×n vît xe S¬ ®å tÝnh to¸n Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 XÐt theo s¬ ®å 4 xe 1 ch¹y nhanh b¸m theo xe 2 ch¹y chËm víi kho¶ng c¸ch an toµn Sh1 - Sh2, khi quan s¸t thÊy lµn xe tr¸i chiÒu kh«ng cã xe, xe 1 lîi dông lµn tr¸i ®Ó vît xe. Ta xÐt trêng hîp nguy hiÓm nhÊt lµ xe 3 còng ch¹y víi vËn tèc nhanh nh xe 1. VËy ta cã : V12 k .V (V + V2 ) V1 + 1 1 + S4 = 254ϕ V1 − V2 3.6(V1 − V2 ) TÝnh cho V1 = 100 Km/h V2=40Km/h V3 kV22 + L 0 1 + 254ϕ V1 1.2 * 40 2 80 2 1.2 * 80 * (80 + 40) 80 40 + + + 10 * 1 + S4= = 278.08(m) 254 * 0.5 (80 − 40) 254 * 0.5 3.6(80 − 40) 100 Theo b¶ng10 TCVN 4054-05, chiÒu dµi tÇm nh×n vît xe S4 = 280 m. VËy kiÕn nghÞ chän S4 = 280m . V. X¸c ®Þnh ®é dèc däc tèi ®a cña ®êng idmax idmax ®îc x¸c ®Þnh theo hai ®iÒu kiÖn: - §iÒu kiÖn søc kÐo ph¶i lín h¬n tæng søc c¶n cña ®êng - §iÒu kiÖn søc kÐo ph¶i nhá h¬n søc b¸m cña lèp 1. §iÒu kiÖn søc kÐo lín h¬n tæng søc b¸m cña ®êng idmax = D - f Trong ®ã D : Nh©n tè ®éng lùc cña xe f : HÖ sè c¶n l¨n khi xe ch¹y f : HÖ sè søc c¶n l¨n khi xe ch¹y, víi mÆt ®êng BTN lÊy f = 0.02 V : VËn tèc xe ch¹y lÊy b»ng vËn tèc thiÕt kÕ Vtk = 40 Km/h KÕt qu¶ tÝnh idmax cho phÐp cña tõng lo¹i xe cho ë b¶ng díi ®©y: lo¹i xe Dmax f imax xe con 0.11 0.02 0.09 xe t¶i 2 trôc xe t¶i 3 trôc 0.04 0.03 0.02 0.02 0.02 0.01 Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 2. TÝnh theo ®iÒu kiÖn søc kÐo ph¶i nhá h¬n søc b¸m cña lèp §Ó xe chuyÓn ®éng ®îc an toµn th× gi÷a b¸nh xe vµ mÆt ®êng ph¶i cã lùc b¸m,®©y chÝnh lµ lùc ma s¸t gi÷a b¸nh xe vµ mÆt ®êng, nã lµ ®iÒu kiÖn quan träng thÓ hiÖn ®îc lùc kÐo, khi h·m xe th× chÝnh nã l¹i trë thµnh lùc h·m ®Ó xe cã thÓ dõng l¹i ®îc.V× vËy ®iÒu kiÖn ®Ó xe chuyÓn ®éng ®îc an toµn lµ søc kÐo ph¶i nhá h¬n hoÆc b»ng søc b¸m gi÷a lèp xe vµ mÆt ®êng. Tøc ®é dèc lín nhÊt ph¶i nhá h¬n ®é dèc tÝnh theo lùc b¸m ib. C«ng thøc tÝnh : ib=Db-f Trong ®ã : *f: HÖ sè søc c¶n l¨n cña ®êng f=0.02 *Db: lµ ®Æc tÝnh ®éng lùc cña xe tÝnh theo lùc b¸m ϕGk − Pw G Db = Mµ : Gb : Träng lîng cña b¸nh xe t¸c dông lªn b¸nh chñ ®éng Gk = 0.5G G : Träng lîng ϕ : HÖ sè b¸m däc ë ®iÒu kiÖn b×nh thêng ϕ = 0.5 2 Pw = k * v * F Pw: Lùc c¶n cña giã Víi : 13 v : VËn tèc t¬ng ®èi cña giã vµ xe xÐt trong trêng hîp kh«ng cã giã v = 40 Km/h F : diÖn tÝch ch¾n giã cña xe F = 0,75*B*H (B vµ H lµ kÝch thíc cña xe) k : HÖ sè c¶n kh«ng khÝ phô thuéc vµo lo¹i xe §èi víi xe con : +Xe con : K=0.025÷0.035 §èi víi xe t¶i : + Xe t¶i: K=0.06÷0.07 B¶ng sè liÖu tÝnh to¸n ®é dèc däc theo lùc b¸m lo¹i xe xe t¶i 1 trôc xe t¶i 2 trôc B 2.5 2.5 H 4 4 F 7.5 7.5 K 0.06 0.07 Pw 0.864 1.008 G Gk Db Ib 10615 6899.75 0.325 0.305 13725 9607.5 0.350 0.330 Ta thÊy ®é dèc tÝnh theo lùc b¸m cña c¸c lo¹i xe ®Òu lín h¬n ®é dèc tÝnh theo lùc kÐo. KÕt hîp tÝnh to¸n vµ ®èi chiÕu víi quy ph¹m ®èi víi ®êng cÊp IV miÒn nói,víi tèc ®é tÝnh to¸n lµ V = 40Km/h th× ®é dèc däc lín nhÊt lµ idmax = 8% . XÐt theo ®Þa h×nh vïng ®åi nói ⇒ chän idmax = 8% Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 VI. X¸c ®Þnh b¸n kÝnh ®êng cong tèi thiÓu trªn b×nh ®å khi cã siªu cao vµ khi kh«ng cã siªu cao. T¹i nh÷ng vÞ trÝ tuyÕn ®êng ®æi híng ngoÆt ph¶i hoÆc tr¸i, ta ph¶i bè trÝ ®êng cong n»m c¬ b¶n cã b¸n kÝnh ®ñ lín ®Ó h¹n chÕ lùc ®Èy ngang g©y nguy hiÓm cho l¸i xe vµ hµnh kh¸ch còng nhe sù chuyÓn ®éng cña xe. Tuy nhiªn , do ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh bÞ h¹n chÕ, nÕu ta bè trÝ ®êng cong cã b¸n kÝnh lín th× viÖc thi c«ng sÎ rÊt khã kh¨n vµ khèi lîng thi c«ng t¨ng lªn nhiÒu lµm t¨ng gi¸ thµnh c«ng tr×nh. Tõ nh÷ng vÊn ®Ò trªn, ta cÇn ph¶i x¸c ®Þnh b¸n kÝnh tèi thiÓu cña ®êng cong mét c¸ch hîp lÝ nhÊt. 1. Trong trêng hîp ®êng cong bè trÝ siªu cao lín nhÊt: Rmin = Trong ®ã: V2 127(μ + isc max ) V: vËn tèc xe ch¹y µ : hÖ sè lùc ®Èy ngang µ = 0.15 i scmax : ®é dèc siªu cao lín nhÊt i scmax = 8% Rmin = 40 2 = 55 m 127 * (0.15 + 0.08) Theo b¶ng11 TCVN 4054-05 quy ®Þnh víi cÊp ®êng IV (Vtt=40km/h) th× b¸n kÝnh ®êng cong nhá nhÊt øng lµ 60 m. VËy kiÕn nghÞ chän Rscmin = 60 m . 2. Trong trêng hîp ®êng cong kh«ng bè trÝ siªu cao: Khi ®ã : ⇒ R ksc = R ksc = V2 127(0.08 − in ) 40 2 = 210 127 * (0.08 − 0.02) (m) Theo b¶ng11 TCVN 4054-05 quy ®Þnh víi cÊp ®êng IV miÒn nói th× b¸n kÝnh ®êng cong nhá nhÊt kh«ng cÇn lµm siªu cao lµ Rksc = 600 (m). VËy kiÕn nghÞ chän Rkscmin = 600 m 3. Khi bè trÝ siªu cao th«ng thêng : R= V2 60 2 = = 135 (m) 127( µ + i sc ) 127 * (0.15 + 0.06) Víi: V= 40+20 = 60km/h µ = 0,15 ( XÐt cho trêng hîp bÊt lîi nhÊt) i sc = 8% - 2% = 6% Theo quy tr×nh R= 125m => Chän R=135 m. 4. Theo ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o tÇm nh×n ®ªm: R= Trong ®ã: S * 90 40 * 90 = = 573(m) α *π 2 *π Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 S : tÇm nh×n tÝnh to¸n, x¸c ®Þnh theo s¬ ®å1, S = 40m. α : gãc räi ra hai phÝa cña ®Ìn pha « t«, α = 2 ®é. VII. X¸c ®Þnh ®é më réng, ®o¹n nèi më réng S¬ ®å tÝnh to¸n Khi xe ch¹y trªn ®êng cong, trôc sau cè ®Þnh lu«n lu«n híng t©m, cßn b¸nh tríc hîp víi trôc xe 1 gãc .V× vËy chiÒu réng cña ®êng trong phÇn ®êng cong ph¶i lín h¬n chiÒu réng cña ®êng trªn ®êng th¼ng. 2 0.05V e1 = L + R 2R VËy ®é më réng cña phÇn xe ch¹y cã 2 lµn xe gåm cã e1 vµ e2 §é më réng cña 1 lµn xe : 2 0.1V E = e1 + e2 = L + R R Trong ®ã: L: ChiÒu dµi tõ ®Çu xe ®Õn trôc sau, tÝnh cho trêng hîp xe t¶i L = 8m. V: VËn tèc tÝnh to¸n xe ch¹y. R: B¸n kÝnh ®êng cong. - Víi trêng hîp bÊt lîi nhÊt vµ kh«ng bè trÝ siªu cao, Rmin = 600 m. 2 0.1 * 40 E= 8 + = 0.27 (m) 600 600 - §èi víi ®o¹n ®êng cong cã bè trÝ siªu cao max, RmÞn = 60 m. 2 0.1 * 40 E= 8 + = 1.58 (m). 60 60 - Theo quy ph¹m Rmin = 60÷125 m Ta cã: E = 1.2 m VËy ta chän E = 1.2m. ⇒ chiÒu réng mÆt ®êng trong ®êng cong: B = 6 + 1.2 = 7.2 (m). §o¹n nèi më réng lµm trïng hoµn toµn víi ®o¹n nèi siªu cao vµ ®êng cong chuyÓn tiÕp. Khi kh«ng cã 2 yÕu tè nµy ®o¹n nèi më réng ®îc cÊu t¹o: - Cã ®ñ chiÒu dµi ®Ó më réng 1 m trªn chiÒu dµi Ýt nhÊt lµ 10 m. Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay nhÊt. Thiết kế đường ô tô sân bay F1 - Trªn suèt ®o¹n nèi më réng, ®é më réng ®îc thùc hiÖn theo luËt bËc §o¹n nèi më réng cã mét nöa n»m trªn ®êng cong vµ mét nöa n»m trªn ®êng th¼ng. VIII. X¸c ®Þnh siªu cao vµ ®o¹n nèi siªu cao 1. Siªu cao : Siªu cao lµ cÊu t¹o ®Æc biÖt trong c¸c ®o¹n ®êng cong cã b¸n kÝnh nhá, mÆt ®êng cã ®é dèc ngang mét m¸i, nghiªng vÒ phÝa bông ®êng cong b»ng c¸ch n©ng cao thªm phÝa lng ®êng cong ®Ó ®¶m b¶o xe ch¹y an toµn, ªm thuËn V2 -µ n.g.R §é dèc siªu cao lín nhÊt lµ 8% vµ nhá nhÊt tuú thuéc vµo ®é dèc mÆt ®êng nhng kh«ng nhá h¬n 2%. 2. §o¹n nèi siªu cao: §o¹n nèi siªu cao ®îc thùc hiÖn víi môc ®Ých chuyÓn ho¸ mét c¸ch hµi hoµ tõ tr¾c ngang th«ng thêng hai m¸i víi ®é dèc tèi thiÓu ®Ó tho¸t níc sang tr¾c ngang ®Æc biÖt cã siªu cao. Sù chuyÓn ho¸ sÏ t¹o ra mét ®é dèc däc phô ip . Theo tiªu chuÈn ViÖt Nam 4054 -05, chiÒu dµi ®o¹n nèi siªu cao ®îc tÝnh i sc = theo c«ng thøc : Trong ®ã Lnsc = b(i sc + i n ) 2i p b : BÒ réng phÇn xe ch¹y b = 7.2 m (xÐt trêng hîp cã më réng). i n : §é dèc ngang mÆt ®êng, i n = 2%. ip : §é dèc däc phô thªm, víi ®êng cÊp IV lÊy b»ng 0,5(%). i sc : §é dèc siªu cao, víi ®êng cÊp IV vµ xÐt cho trêng hîp siªu cao max, cã : i sc = 6% . Thay sè vµo ta ®îc: Lnsc ≈ 6.5 * (0.06 + 0.02) 2 * 0.005 = 52 m. §o¹n nèi siªu cao ®îc bè trÝ nh sau: - Trïng hoµn toµn víi ®êng cong chuyÓn tiÕp ®èi víi nh÷ng ®êng cong cã bè trÝ ®êng cong chuyÓn tiÕp. - Trïng víi ®o¹n nèi më réng ®èi víi ®êng cong cã bè trÝ më réng. - Mét nöa ë ngoµi ®êng th¼ng vµ mét nöa ë trong ®êng cong khi kh«ng cã ®êng cong chuyÓn tiÕp. IX. Xác định đoạn nối siêu cao nhỏ nhất. §Ó ®¶m b¶o tuyÕn phï hîp víi quü ®¹o xe ch¹y vµ ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn xe ch¹ykh«ng bÞ thay ®æi ®ét ngét ë hai ®o¹n ®Çu ®êng cong, ngêi ta bè trÝ ®êng cong chuyÓn tiÕp. §Ó ®¬n gi¶n cho cÊu t¹o ®êng cong chuyÓn tiÕp thêng ®îc bè trÝ trïng víi ®o¹n nèi siªu cao vµ ®o¹n nèi më réng phÇn xe ch¹y. ChiÒu dµi ®êng cong chuyÓt tiÕp Lct ®îc tÝnh b»ng c«ng thøc : 3 L ct = V 47 RI Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 Trong ®ã: V : VËn tèc tÝnh to¸n, V = 40 Km/h. R : B¸n kÝnh ®êng cong, R = 60 m (tÝnh cho trêng hîp bè trÝ siªu cao max). I : ®é t¨ng cña gia tèc li t©m, theo quy tr×nh th× I = 0,5( m / s 3 ). 40 3 = 45.39 (m). ⇒ Lct = 47 * 60 * 0.5 - NÕu kh«ng bè trÝ siªu cao, R= 600 m th×: Lct = 40 3 = 4.54 (m) . 47 * 600 * 0.5 - Khi bè trÝ siªu cao th«ng thêng, R= 142 m, th×: Lct = 40 3 = 19.18 (m) . 47 * 142 * 0.5 X. Bảo đảm tầm nhìn trên bình đồ S¬ ®å tÝnh to¸n : S Z0 Z §Ó ®¶m b¶o cho ngêi l¸i xe ch¹y víi tèc ®é thiÕt kÕ ⇒ ph¶i tÝnh to¸n ®Ó ®¶m b¶o tÇm nh×n víi gi¶ thiÕt m¾t ngêi l¸i xe ë vÞ trÝ cao 1.2m so víi mÆt ®êng. Gäi: Z 0 lµ kho¶ng c¸ch tõ quü ®¹o «t« ®Õn chíng ng¹i vËt Z lµ kho¶ng c¸ch tõ quü ®¹o «t« ®Õn giíi h¹n tÇm nh×n NÕu: Z ≤ Z0 th× tÇm nh×n bÞ ®îc ®¶m b¶o Z > Z0 th× tÇm nh×n bÞ che khuÊt Ta cã: *Khi S > K th×: Z= R1 − cos Trong ®ã S0 S − K S 40 40 − 0.35 40 sin 0 = 60 * 1 − cos sin = 4.12 (m) . + + 2R 2 2R 2 * 60 2 2 * 60 S0 : Cù ly tÇm nh×n theo s¬ ®å1: S0 = 40 m. R : B¸n kÝnh ®êng cong tÝnh cho trêng hîp R min= 60 m VËy ®Ó ®¶m b¶o tÇm nh×n cña ngêi l¸i xe khi vµo ®êng cong ph¶i cã: Z = 5 m. XI. Xác định trị số tối thiểu đường cong đứng lồi và lõm §Ó ®¶m b¶o ªm thuËn khi xe ch¹y vµo nh÷ng chç ®æi dèc th× ph¶i bè trÝ ®êng cong ®øng, Theo qui ®Þnh cña quy tr×nh, víi ®êng cÊp IV ph¶i bè trÝ ®êng cong ®øng khi hiÖu hai ®é dèc:Δi ≥ 2% 1. TÝnh b¸n kÝnh ®êng cong nèi dèc låi tèi thiÓu : TÝnh cho trêng hîp bÊt lîi nhÊt lµ tÇm nh×n mét chiÒu: S1 = 40 m. Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 2 2 B¸n kÝnh ®êng cong ®îc tÝnh : Rmin = S1 = 40 = 666.67 (m). 2d 2 *1.2 Theo quy ph¹m Rmin = 700 (m). ⇒ chän b¸n kÝnh ®êng cong ®øng låi nhá nhÊt: Rmin = 700 (m). 2. TÝnh b¸n kÝnh ®êng cong nèi dèc lâm tèi thiÓu : - Khi xe ch¹y vµo ®êng cong nèi dèc lâm thêng t©m lý ngêi l¸i xe lµ muèn cho xe ch¹y nhanh ®Ó lªn dèc. Do ®ã thêng ph¸t sinh vÊn ®Ò vît t¶i do lùc li t©m. V× vËy ®Ó xe ch¹y trong ®êng cong nèi dèc lâm ®îc ªm thuËn, b¸n kÝnh tèi thiÓu ®2 êng cong nèi dèc lâm lµ :Rmin = V 6.5 Víi vËn tèc tÝnh to¸n V= 40 Km/h ⇒ Rmin = 40 2 = 246.15 (m). 6.5 - Theo ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o tÇm nh×n ban ®ªm S1 2 Ta cã: R min = Trong ®ã: ⇒ R min = S1 2.( h + S . sin α ) h : ChiÒu cao ®Ìn pha, lÊy h = 0,75 m. α : Gãc më cña ®Ìn pha xe, th«ng thêng lÊy b»ng 2o S1 : ChiÒu dµi tÇm nh×n 1 chiÒu, S1 = 40 m. 40 2 = 373 (m). 2 * (0.75 + 40 * sin 2 ) - Theo quy ph¹m Rmin = 450 (m). ⇒ Chän b¸n kÝnh ®êng cong lâm nhá nhÊt : Rmin = 450(m). XII. KÕt luËn tæng hîp c¸c chØ tiªu Qua tÝnh to¸n c¸c yÕu tè kü thuËt cña tuyÕn vµ so s¸nh víi quy ph¹m tiªu chuÈn thiÕt kÕ ViÖt Nam 4054-05 cña bé giao th«ng vËn t¶i. §ång thêi c¨n cø vµo t×nh h×nh thùc tÕ cña tuyÕn ®êng, tÝnh kü thuËt vµ kinh tÕ. T«i kiÕn nghÞ sö dông c¸c chØ tiªu c¬ b¶n cña tuyÕn ®îc lËp vµo b¶ng sau: TrÞ sè STT C¸c chØ tiªu §¬n KiÕn nghÞ TÝnh to¸n Quy ph¹m vÞ 1 CÊp h¹ng ®êng IV IV Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 IV Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sè lµn xe ChiÒu réng mÆt ®êng ChiÒu réng nÒn ®êng §é dèc ngang mÆt ®êng §é dèc däc tèi ®a B¸n kÝnh ®êng cong b»ng - Cã siªu cao - Kh«ng cã siªu cao §é më réng §o¹n nèi më réng Siªu cao §o¹n nèi siªu cao(max) B¸n kÝnh ®êng cong ®øng - Nèi dèc låi tèi thiÓu - Nèi dèc lâm tèi thiÓu CHƯƠNG III Thiết kế đường ô tô sân bay F1 lµn m m % % 1 7.2 12.1 m m m m % m 55 210 1.58 m m 2 5.5 7.5 1.5÷2 8 2 8 13 2 8 26 60 600 1.2 > 10 10 600m th× kh«ng ph¶i lµm siªu cao. Do ®ã dùa vµo tõng b¸n kÝnh cña tõng ®êng cong cô thÓ ta x¸c ®Þnh ®îc c¸c ®êng cong sau cÇn ph¶i bè trÝ siªu cao. Ta cã b¶ng sau : §Ønh §1 §2 R (m) 100 100 isc (%) 5 5 Lnsc = Lct (m) 35 35 §3 100 5 35 §4 100 5 35 §5 100 5 35 Theo quy tr×nh ®o¹n nèi siªu cao ®îc bè trÝ trïng víi ®êng cong chuyÓn tiÕp . Tr×nh tù bè trÝ ®o¹n nèi siªu cao ®îc bè trÝ nh h×nh vÏ sau: - Trªn ®o¹n chiÒu dµi 10m bªn ngoµi ®êng cong chuyÓn tiÕp n©ng dÇn ®é dèc hai bªn lÒ ®êng tõ 4% lªn ®é dèc mÆt ®êng 2%. MÐp ngoµi ®îc n©ng lªn mét ®o¹n h1 = Q(i l - i n ) (m). - LÊy tim phÇn xe ch¹y lµm t©m quay mÆt ®êng vµ lÒ ®êng ë phÝa lng ®êng cong tõ ®é dèc ngang nÒn -2% ®êng lªn ®é dèc ngang 0%. MÐp ngoµi phÇn xe ch¹y ®îc n©ng lªn h2 = B × in (m). 2 Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay ChiÒu dµi ®o¹n n©ng L2 = Thiết kế đường ô tô sân bay F1 b.in (m). 2i p - LÊy tim phÇn xe ch¹y lµm t©m quay tiÕp mÆt ®êng vµ lÒ ®êng tõ ®é dèc 0% lªn ®é dèc siªu cao 2%. MÐp ngoµi phÇn xe ch¹y ®îc n©ng lªn mét ®o¹n h3 = h2 (m). ChiÒu dµi ®o¹n n©ng L3 = L2 (m). VËy khi b¾t ®Çu vµo ®êng cong mÐp ngoµi phÇn xe ch¹y ®îc n©ng lªn mét ®o¹n: H = h2 + h3 (m). MÐp ngoµi phÇn lÒ ®êng ®îc n©ng lªn mét ®o¹n: H1 = (isc - in)(Q + b/2) (m). CÊu t¹o siªu cao theo ph¬ng ph¸p quay quanh tim ®êng Theo quy tr×nh: chØ nh÷ng ®êng cong cã b¸n kÝnh tõ 250 m trë xuèng ph¶i bè trÝ ®o¹n nèi më réng. C¨n cø vµo b¸n kÝnh c¸c ®êng cong n»m trªn b×nh ®å ta bố trí đoạn mở rộng đường cong là 1m. CHƯƠNGIV ThiÕt kÕ tuyÕn trªn tr¾c däc I. Những yêu cầu khi thiết kế ThiÕt kÕ ®êng ®á ph¶i c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, ®Þa chÊt, thuû v¨n... ®Ó ®¶m b¶o ®êng æn ®Þnh v÷ng ch¾c díi t¸c dông cña xe cé vµ c¸c nh©n tè tù nhiªn sau nµy. C¨n cø vµo ®iÒu kiÖn cô thÓ cña ®o¹n tuyÕn víi b×nh ®å tØ lÖ 1:10000 ⇒ x¸c ®Þnh ®îc cao ®é tù nhiªn t¹i c¸c cäc Km, H... Trªn ®êng ®en biÓu diÔn cao ®é tù nhiªn däc theo ®o¹n tuyÕn, phèi hîp víi b×nh ®å vµ c¸c b¶n vÏ tr¾c ngang ®Ó tiÕn hµnh thiÕt kÕ ®êng ®á theo mét sè nguyªn t¾c sau: - §¶m b¶o tuyÕn lîn ®Òu, Ýt thay ®æi ®é dèc vµ sö dông c¸c ®é dèc nhá trªn toµn tuyÕn. Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 - Cã hÖ thèng ®¶m b¶o tho¸t níc tèt tõ khu vùc 2 bªn ®êng vµ lÒ ®êng, ng¨n ngõa sù ph¸ ho¹i cña níc mÆt ®èi víi c«ng tr×nh nÒn mÆt ®êng. - §¶m b¶o cao ®é ®· ®îc x¸c ®Þnh tríc t¹i c¸c ®iÓm khèng chÕ. Cao ®é nÒn ®¾p t¹i c¸c vÞ trÝ ®· ®Æt cèng ®Òu lín h¬n cao ®é ®Ønh cèng Ýt nhÊt 0,5m. - §¶m b¶o sù lîn ®Òu cña tr¾c däc t¹i nh÷ng vÞ trÝ ®Æt cèng. - R·nh däc cã ®é dèc tèi thiÓu 0.5%, ®¶m b¶o tho¸t níc tèt kh«ng bÞ båi l¾ng. - ë nh÷ng chç tuyÕn ®êng thay ®æi ®é dèc, nÕu hiÖu sè ®é dèc lín h¬n 2% th× ph¶i thiÕt kÕ ®êng cong ®øng. - T¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho viÖc thi c«ng c¬ giíi. - C¸c sè liÖu cô thÓ : Cù ly, cao ®é, vÞ trÝ cèng... ®Òu ®îc thÓ hiÖn râ trªn b¶n vÏ tr¾c däc cã tØ lÖ dµi:1/5000, cao:1/500. II. Phương pháp thiết kế được áp dụng 1. C¸c ph¬ng ph¸p thiÕt kÕ ®êng ®á : Cã 3 ph¬ng ph¸p ®i ®êng ®á tr¾c däc: ph¬ng ph¸p ®i bao vµ ph¬ng ph¸p ®i c¾t vµ ph¬ng ph¸p phèi hîp bao c¾t. - Ph¬ng ph¸p ®i c¾t lµ ®êng ®á c¾t ®Þa h×nh t¹o thµnh nh÷ng chç ®µo ®¾p xen kÏ, tr¾c däc ®i theo ph¬ng ph¸p nµy thêng g©y nªn ®µo s©u, ®¾p cao, s« lîng c«ng tr×nh nhiÒu. Ph¬ng ph¸p nµy th¬ng ®îc ¸p dông ë ®Þa h×nh hiÓm trë hoÆc trªn ®êng cÊp cao. - Ph¬ng ph¸p ®i bao lµ ®êng ®á ®i song song mÆt ®Êt tù nhiªn, ®i theo ph¬ng ph¸p nµy th× sÏ gi¶m khèi lîng ®µo ®¾p, c«ng tr×nh dÔ æn ®Þnh, Ýt thay ®æi c¶nh quan, kh«ng ph¸ vì c©n b»ng tù nhiªn n¬i ®Æt tuyÕn. Ph¬ng ph¸p nµy ®îc ¸p dông ë vïng ®ång b»ng, tranh thñ ë vïng ®åi. - Ph¬ng ph¸p phèi hîp kÎ bao vµ kÎ c¾t lµ ph¬ng ph¸p chñ ®¹o trong thiÕt kÕ tr¾c däc, trªn tuyÕn ®êng tuú ®Þa h×nh tõng ®o¹n mµ ta cã thÓ kÎ bao hoÆc kÎ c¾t cho ®êng ®á ®îc hµi hoµ vµ hîp lý. - ¸p dông ph¬ng ph¸p kÎ ®êng ®á vµo ph¬ng ¸n tuyÕn: Ta ¸p dông ph¬ng ph¸p kÎ phèi hîp cho ph¬ng ¸n tuyÕn; ®o¹n tuyÕn ®i qua vïng ®åi thÊp vµ thung lòng ta kÎ bao, ®o¹n c¾t qua c¸c mám ®åi ta kÎ c¾t. 2. ThiÕt kÕ: V× tuyÕn AB ®i qua vïng thÒm nói víi ®Þa h×nh thay ®æi kh¸ nhiÒu nªn em ¸p dông ph¬ng ph¸p phèi hîp kÎ c¾t vµ kÎ bao.§o¹n tuyÕn ®i qua vïng thung lòng b»ng ph¼ng th× kÎ bao, ®o¹n tuyÕn ®i qua c¸c mám ®åi th× kÎ c¾t vµ thiÕt kÕ r·nh däc tho¸t níc ë hai bªn. ë vÞ trÝ tuyÕn vît suèi ta thiÕt kÕ cèng trßn ®Ó tho¸t níc qua nÒn ®êng. III. Bố trí đường cong đứng trên trắc dọc Víi ®êng cÊp IV, ®êng cong ®øng ®îc bè trÝ khi ∆i = i1 − i2 ≥ 2% §Ó ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu vÒ thu nhËn thÞ gi¸c, nªn chän b¸n kÝnh ®êng cong ®øng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: R ≥ (2 ÷ 4) Rmin Sau khi ®· chän b¸n kÝnh ®êng cong ®øng th× c¸c yÕu tè cßn l¹i cña ®êng cong ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: ChiÒu dµi ®êng cong: K = R(i1 - i2)(m). Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 ChiÒu dµt tiÕp tuyÕn ®êng cong : T = R( i1 − i 2 ) (m). 2 2 §é dµi ph©n cù: d = T (m). 2R Tung ®é c¸c ®iÓm trung gian trªn ®êng cong cã hoµnh ®é x ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: i=± X2 2R Trong ®ã: R : B¸n kÝnh ®êng cong t¹i ®iÓm gèc cña to¹ ®é t¹i ®Ønh ®êng cong. dÊu (+) øng víi ®êng cong ®øng låi dÊu (-) øng víi ®êng cong ®øng lâm i1,i2 : §é dèc cña hai ®o¹n nèi nhau b»ng ®êng cong ®øng dÊu (+) øng víi lªn dèc dÊu (-) øng víi xuèng dèc ë trong ®å ¸n thiÕt kÕ m«n häc nµy, ®Ó thiÕt kÕ tr¾c däc em ®· sö dông ch¬ng tr×nh Nova TND 4.0 ®Ó tiÕn hµnh thiÕt kÕ. C¸c kÕt qu¶ thiÕt kÕ ®îc thÓ hiÖn th«ng qua b¶n vÏ tr¾c däc. CHƯƠNG V thiÕt kÕ tr¾c ngang vµ nÒn ®êng tÝnh khèi lîng ®µo ®¾p I. Thiết kế trắc ngang Mét tr¾c ngang ®iÓn h×nh cã ®é dèc ngang mÆt ®êng phÇn xe ch¹y lµ 2%, cßn ®é dèc cña lÒ ®êng lµ 4%. ë trong ®å ¸n thiÕt kÕ m«n häc nµy em sö dông ch¬ng tr×nh Nova TND 4.0 ®Ó tiÕn hµnh thiÕt kÕ tr¾c ngang, kÕt qu¶ thÓ hiÖn trªn b¶n vÏ. II. Thiết kế nền đường 1. Yªu cÇu ®èi víi nÒn ®êng: NÒn ®êng ph¶i lµ nÒn t¶ng v÷ng ch¾c cña phÇn xe ch¹y vµ ph¶i ®¶m b¶o duy tr× c¸c yÕu tè h×nh häc cña tuyÕn ®óng nh thiÕt kÕ ®· qui ®Þnh. V× vËy nÒn ®êng kh«ng ®îc biÕn d¹ng lín vµ ph¶i cã cêng ®é æn ®Þnh cao. - VÒ mÆt h×nh häc nÒn ®êng ph¶i cã h×nh d¸ng vµ kÝch thíc phï hîp c¸c yªu cÇu cña tuyÕn vµ sù æn ®Þnh cña nÒn. - VÒ mÆt c¬ häc ph¶i b¶o ®¶m nÒn ®êng æn ®Þnh, kh«ng cã biÕn d¹ng nguy hiÓm vµ còng kh«ng ®îc lón nhiÒu díi t¸c dông cña xe cé vµ träng lîng b¶n th©n. - VÒ mÆt vËt lý ph¶i ®¶m b¶o tèt nÒn ®êng kh«ng qu¸ Èm, kh«ng gi¶m cêng ®é trong thêi kú Èm ít, ph¶i cã biÖn ph¸p kü thuËt ®¶m b¶o duy tr× ®îc cêng ®é cao trong suèt qu¸ tr×nh sö dông. Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 2. Mét sè lo¹i nÒn ®êng trong trêng hîp th«ng thêng : a. NÒn ®¾p < 1m Trêng hîp ®Êt ®¾p thÊp h¬n 1m th× m¸i dèc ta luy thêng lÊy 1/1.5 ÷ 1/3 ®Ó tiÖn cho m¸y thi c«ng l¸y ®Êt tõ thïng ®Êu ®¾p nÒn hoÆc tiÖn cho m¸y ®µo r·nh. NÕu nÒn ®Êt ®¾p thÊp qu¸ th× ph¶i cÊu t¹o r·nh däc hai bªn ®Ó ®¶m b¶o tho¸t níc tèt. 0,5m Thïng ®Êu Trêng hîp ®Êt ®¾p cao H = 1÷6m th× ®é dèc m¸i ta luy lÊy 1:1.5 vµ thïng ®Êu lÊy ë phÝa cao h¬n vµ ph¶i cã ®o¹n 0.5m ®Ó b¶o vÖ ch©n m¸i ta luy. NÕu ®é dèc ngang sên nói < 20% th× ta ph¶i rÉy cá ë ph¹m vi ®¸y nÒn tiÕp xóc víi sên dèc. NÕu ®é dèc ngang sên nói tõ 20÷50% th× b¾t buéc ph¶i dïng biÖn ph¸p ®¸nh cÊp. BÒ réng bËc cÊp tèi thiÓu la 1.0 m, nÕu thi c«ng b»ng c¬ giíi th× ph¶i réng tõ 3 ÷ 4 m. H NÕu sên dèc nói lín h¬n 50% th× lóc nµy kh«ng thÓ ®¾p ®Êt víi m¸i dèc ta luy ®îc n÷a v× m¸i ta luy sÏ kÐo rÊt dµi míi gÆp sên tù nhiªn do ®ã khã b¶o ®¶m æn ®Þnh toµn khèi. Khi ®ã ph¶i ¸p dông biÖn ph¸p xÕp ®¸ ë phÝa ch©n ta luy ®Ó cho phÐp m¸i dèc ta luy lín h¬n. H = 6÷12m h1= 6÷8m h2 Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 Trêng hîp nÒn ®êng ®¾p ®Êt cao H = 6÷12 m th× phÇn díi h2 cã ®é dèc tho¶i h¬n (1:1.75), phÇn trªn h1 = 6÷8 m vÉn lµm theo ®é dèc 1:1.5 Thîng lu H¹ lu > 0,5m H > 0,5m NÒn ®êng ®Çu cÇu vµ däc s«ng cã thÓ bÞ ngËp níc th× ph¶i cÊu t¹o m¸i dèc ta luy tho¶i 1:2 cho ®Õn møc thiÕt kÕ 0,5m. §ång thêi ph¶i c¨n cø vµo tèc ®é níc ch¶y vµ lo¹i ®Êt ®¾p ®Ó thiÕt kÕ phßng hé hoÆc gia cè ta luy cho thÝch ®¸ng. b. NÒn ®µo §èi víi nÒn ®êng ®µo khi x©y dùng sÏ ph¸ ho¹i thÕ c©n cña c¸c tÇng ®Êt thiªn nhiªn, nhÊt lµ trêng hîp ®µo trªn sên dèc sÏ t¹o nªn hiÖn tîng sên dèc bÞ mÊt ch©n, v× thÕ m¸i ta luy ®µo ph¶i cã ®é dèc nhÊt ®Þnh ®Ó b¶o ®¶m æn ®Þnh cho ta luy vµ cho c¶ sên nói. H c. NÒn nöa ®µo, nöa ®¾p Trong b¶n ®å ¸n nµy, em chØ thiÕt kÕ mét sè tr¾c ngang ®iÓn h×nh. KÕt qu¶ ®îc thÓ hiÖn th«ng qua c¸c b¶n vÏ tr¾c ngang ®iÓn h×nh. III. Tính khối lượng đào đắp Trong TKMH nµy em ®· dïng ch¬ng tr×nh NoVa TND 4.0 ®Ó tÝnh khèi lîng ®µo ®¾p, kÕt qu¶ tÝnh ®îc thÓ hiÖn trong phÇn phô lôc ë cuèi TKMH. CHƯƠNG VI: KÕt luËn - kiÕn nghÞ I. Kết luận Nh÷ng nghiªn cøu tr×nh bµy trong dù ¸n chøng tá: - ViÖc ®Çu t x©y dùng tuyÕn ®êng A1-B1 ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn ph¸t triÓn kinh tÕ cho khu vùc tuyÕn ®i qua gãp phÇn vµo c«ng cuéc C«ng nghiÖp ho¸ - HiÖn ®¹i ho¸ §Êt níc & ®¸p øng c«ng cuéc b¶o vÖ an ninh, quèc phßng lµ cÇn thiÕt. Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 Bộ môn Đường Ôtô-Sân bay Thiết kế đường ô tô sân bay F1 - §iÒu kiÖn tù nhiªn & ®Þa h×nh trong khu vùc nghiªn cøu cho phÐp x©y dùng tuyÕn ®êng cÊp IV. - Toµn bé Dù ¸n ®îc ®o ®¹c tÝnh to¸n trªn b¶n ®å tû lÖ 1/10000 theo ®óng quy tr×nh quy ph¹m quy ®Þnh. C¸c khèi lîng tin cËy lµm c¬ së ®Ó lËp dù to¸n kinh phÝ trong giai ®o¹n nghiªn cøu kh¶ thi. - Thùc hiÖn ®óng c¸c quyÕt ®Þnh, v¨n b¶n chØ ®¹o cña nhµ níc vÒ chñ tr¬ng x©y dùng, híng tuyÕn vµ c¸c quy ®Þnh trong viÖc lËp tæng møc ®Çu t. II. Kiến nghị C¨n cø vµo t×nh h×nh ph¸t triÓn kinh tÕ, x· héi ®Þa ph¬ng nãi riªng vµ ®Êt níc nãi chung, c¨n c nhu cÇu vËn t¶i vµ cñng cè an ninh quèc phßng em quyÕt ®Þnh chän ph¬ng ¸n tuyÕn ®Ó ®Çu t x©y dùng nh sau. Quy m« vµ tiªu chuÈn kü thuËt C¸c tiªu chuÈn kü thuËt chñ yÕu theo tiªu chuÈn TCVN 4054-05 t¬ng ®¬ng víi cÊp ®êng dù kiÕn nh sau: - Tèc ®é thiÕt kÕ: 40 km/h. - Dèc däc tèi ®a imax : 8%. - BÒ réng nÒn ®êng B n = 13 m - BÒ réng mÆt ®êng B m = 2. 3 = 6 m - BÒ réng lÒ gia cè B gcl = 2*0.5 = 1 m - BÒ réng lÒ B l = 2*1.5 = 3 m Trần Văn Hiệp Lớp TĐH Thiết Kế Cầu Đường K46 [...]... dấu (+ ) ứng với đờng cong đứng lồi dấu (- ) ứng với đờng cong đứng lõm i1,i2 : Độ dốc của hai đoạn nối nhau bằng đờng cong đứng dấu (+ ) ứng với lên dốc dấu (- ) ứng với xuống dốc ở trong đồ án thiết kế môn học này, để thiết kế trắc dọc em đã sử dụng chơng trình Nova TND 4.0 để tiến hành thiết kế Các kết quả thiết kế đợc thể hiện thông qua bản vẽ trắc dọc CHNG V thiết kế trắc ngang và nền đờng tính khối... theo công thức sau: Chiều dài đờng cong: K = R(i1 - i2)(m) Trn Vn Hip Lp TH Thit K Cu ng K46 B mụn ng ễtụ-Sõn bay Thit k ng ụ tụ sõn bay F1 Chiều dàt tiếp tuyến đờng cong : T = R( i1 i 2 ) (m) 2 2 Độ dài phân cự: d = T (m) 2R Tung độ các điểm trung gian trên đờng cong có hoành độ x đợc xác định theo công thức: i= X2 2R Trong đó: R : Bán kính đờng cong tại điểm gốc của toạ độ tại đỉnh đờng cong dấu (+ )... Khi bố trí siêu cao thông thờng, R= 142 m, thì: Lct = 40 3 = 19.18 (m) 47 * 142 * 0.5 X Bo m tm nhỡn trờn bỡnh Sơ đồ tính toán : S Z0 Z Để đảm bảo cho ngời lái xe chạy với tốc độ thiết kế phải tính toán để đảm bảo tầm nhìn với giả thiết mắt ngời lái xe ở vị trí cao 1.2m so với mặt đờng Gọi: Z 0 là khoảng cách từ quỹ đạo tô đến chớng ngại vật Z là khoảng cách từ quỹ đạo tô đến giới hạn tầm nhìn... bằng công thức : 3 L ct = V 47 RI Trn Vn Hip Lp TH Thit K Cu ng K46 B mụn ng ễtụ-Sõn bay Thit k ng ụ tụ sõn bay F1 Trong đó: V : Vận tốc tính toán, V = 40 Km/h R : Bán kính đờng cong, R = 60 m (tính cho trờng hợp bố trí siêu cao max) I : độ tăng của gia tốc li tâm, theo quy trình thì I = 0, 5( m / s 3 ) 40 3 = 45.39 (m) Lct = 47 * 60 * 0.5 - Nếu không bố trí siêu cao, R= 600 m thì: Lct = 40 3 = 4.54 (m)... còn độ dốc của lề đờng là 4% ở trong đồ án thiết kế môn học này em sử dụng chơng trình Nova TND 4.0 để tiến hành thiết kế trắc ngang, kết quả thể hiện trên bản vẽ II Thit k nn ng 1 Yêu cầu đối với nền đờng: Nền đờng phải là nền tảng vững chắc của phần xe chạy và phải đảm bảo duy trì các yếu tố hình học của tuyến đúng nh thiết kế đã qui định Vì vậy nền đờng không đợc biến dạng lớn và phải có cờng độ ổn... Sau các đoạn thẳng dài không bố trí các đờng cong có bán kính cong nằm tối thiểu + Khi góc chuyển hớng nhỏ ( 600m thì không phải làm siêu cao Do đó dựa vào từng bán kính của từng đờng cong cụ thể ta xác định đợc các đờng cong sau cần phải bố trí siêu cao Ta có bảng sau : Đỉnh Đ1 Đ2 R (m) 100 100 isc (% )... (m) 2 Trn Vn Hip Lp TH Thit K Cu ng K46 B mụn ng ễtụ-Sõn bay Chiều dài đoạn nâng L2 = Thit k ng ụ tụ sõn bay F1 b.in (m) 2i p - Lấy tim phần xe chạy làm tâm quay tiếp mặt đờng và lề đờng từ độ dốc 0% lên độ dốc siêu cao 2% Mép ngoài phần xe chạy đợc nâng lên một đoạn h3 = h2 (m) Chiều dài đoạn nâng L3 = L2 (m) Vậy khi bắt đầu vào đờng cong mép ngoài phần xe chạy đợc nâng lên một đoạn: H = h2 + h3 (m)...B mụn ng ễtụ-Sõn bay Thit k ng ụ tụ sõn bay F1 S : tầm nhìn tính toán, xác định theo sơ đồ1, S = 40m : góc rọi ra hai phía của đèn pha ô tô, = 2 độ VII Xác định độ mở rộng, đoạn nối mở rộng Sơ đồ tính toán Khi xe chạy trên đờng cong, trục sau cố định luôn luôn hớng tâm, còn bánh trớc hợp với trục xe 1 góc Vì vậy chiều rộng của đờng trong... = 40 2 = 246.15 (m) 6.5 - Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm S1 2 Ta có: R min = Trong đó: R min = S1 2 .( h + S sin ) h : Chiều cao đèn pha, lấy h = 0,75 m : Góc mở của đèn pha xe, thông thờng lấy bằng 2o S1 : Chiều dài tầm nhìn 1 chiều, S1 = 40 m 40 2 = 373 (m) 2 * (0 .75 + 40 * sin 2 ) - Theo quy phạm Rmin = 450 (m) Chọn bán kính đờng cong lõm nhỏ nhất : Rmin = 450(m) XII Kết luận tổng hợp ... thiết kế môn học này, để thiết kế trắc dọc em sử dụng chơng trình Nova TND 4.0 để tiến hành thiết kế Các kết thiết kế đợc thể thông qua vẽ trắc dọc CHNG V thiết kế trắc ngang đờng tính khối lợng... (+ ) ứng với đờng cong đứng lồi dấu (- ) ứng với đờng cong đứng lõm i1,i2 : Độ dốc hai đoạn nối đờng cong đứng dấu (+ ) ứng với lên dốc dấu (- ) ứng với xuống dốc đồ án thiết kế môn học này, để thiết. .. định khả thông xe đờng: Sơ đồ tính toán Trn Vn Hip Lp TH Thit K Cu ng K46 B mụn ng ễtụ-Sõn bay Thit k ng ụ tụ sõn bay F1 Năng lực thông xe lý thuyết : N = 1000.V d Trong V : Vận tốc thiết kế V =