249687

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU I. Giới thiệu chung Dự án Khu đô thị Vĩnh Thái Nha Trang được UBND tỉnh Khánh Hòa phê duyệt đầu năm 2004. Dự án đã được nhà đầu tư nhanh chóng khởi động và dồn tâm huyết để biến nơi đây thành một KĐT hiện đại, có không gian sống lý tưởng và hướng đến cộng đồng. Đây là khu đô thị sinh thái sẽ tạo nên một phong cách sống mới, một lối sống tiện nghi, hài hòa với thiên nhiên, bảo vệ môi trường và hướng tới sự thư giãn, nghỉ ngơi, nâng cao giá trị cuộc sống. 1.1. Sự cần thiết phải đầu tư Hiện nay, tình trạng phương tiện tham gia giao thông ngày càng gia tăng, đã gây sức ép lên hệ thống mạng lưới giao thông đô thị nước ta. Hệ thống giao thông ngày càng xuống cấp, thể hiện như đường nhỏ hẹp, cấp đường thấp, các nút giao thông chưa được giải quyết. Các yếu tố này đã gây ảnh hưởng không nhỏ như làm gia tăng tắc nghẽn giao thông, tốn nhiên liệu, gây ô nhiễm môi trường,mất an toàn giao thông và nhiều vấn đề khác. Vì vậy viêc xây dụng tuyến đường hết sức cần thiết. Với tuyến đường thuộc khu đô thi Vĩnh Thái lại càng cho thấy sự cần thiết của tuyến đường. Tuyến đường này nằm trong quy hoạch khu đô thị, nó giải quyết rất nhiều về vấn đề đi lại của dân cư. Và những tuyến đường phải đạt tiêu chuẩn để phục vụ tốt nhất cho người dân. 1.2. Mục tiêu đầu tư: Đáp ứng tốt nhất nhu cầu đi lại của người dân. + Giảm ùn tắc giao thông, tăng khả năng thông hành trên tuyến đường. + Giảm chi phí nhiên liệu chạy xe dẫn tới giảm giá thành vận chuyển, giảm ô nhiễm môi trường. + Giảm tai nạn giao thông. Tạo điều kiện phát triển văn hóa, giáo dục,y tế. Làm thay đổi cấu trúc đô thị,và cũng như các vùng lân cận. 1.3. Cơ sở lập dự án đầu tư: Dự án xây dựng hạ tầng kỹ thuật khu đô thị Vĩnh Thái, thành phố Nha Trang là dự án nhóm A được Thủ tướng Chính phủ đồng ý chủ trương cho phép đầu tư tại Văn bản số 1818/CP-CN ngày 01/12/2004 của Thủ tướng Chính phủ. Dự án Khu đô thị Vĩnh Thái có tổng diện tích quy hoạch được duyệt là 241 ha tại xã Vĩnh Thái và Vĩnh Hiệp, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hoà tại Quyết định số 344/QĐ-UB ngày 20/02/2004 của UBND tỉnh SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ Khánh Hoà về việc phê duyệt quy hoạch chi tiết sử dụng đất Khu đô thị Vĩnh Thái, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hoà. 1.4. Hình thức đầu tư: Hiện nay Khu đô thị Vĩnh Thái thành phố Nha Trang đang được sự quan tâm đặc biệt của các nhà đầu tư trong và ngoài nước. Vốn đầu tư của nhà nước. Vấn đề xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật được chính phủ quan tâm đặc biệt và chú trọng đầu tư. Nhất là hệ thống giao thông của khu đô thị. 2. Hiện trạng xây dựng khu vực và tuyến 2.1.Hiện trạng tổng hợp: Dự án khu đô thị vĩnh Thái có tổng diện tich Quy hoạch được duyệt là 241ha tại xã Vĩnh Thái và Vĩnh Hiệp,TP Nha Trang,tỉnh khánh Hoà. Giai đoạn I có tổng diện tích 185,1715ha được UBND tỉnh phê duyêt dự án đầu tư tại Quyết định số 3590/QĐ-UB ngày 18/12/2004.tổng mức đầu tư dự án là:807.346.000.000 đồng theo Quyết định số 3410A/QĐ-HĐQT của hội đồng quản trị Công ty ngày 18/11/2006 về việc thiết kế kỹ thật và Tổng dự toán xây dựng các hạng mục hạ tầng kỹ thật dự án khu đô thị Vĩnh Thái – Giai đoạn I. Đến nay,dự án khu đô thi Vĩnh Thái đã hoàn thành giải phóng 97% diện tích dự án đạt 157ha/165ha diện tích đất phải đền bù). Tổng kinh phí đã bồi thường là 150 tỷ đồng. 2.2. Hiện trạng sử dụng đất: Khu đô thị Vĩnh Thái được xây dựng với mục tiêu phục vụ cho cuộc sống tiện nghi cho con người. Với tỷ lệ phần trăm đất sử dụng là: Đất ở 50% Đất công viên, mặt nước 10% Đất giao thông 20% Đất thương mại,dịch vụ 10% Đất cho trường học,cơ sở y tế 5% Đất khác 5% 2.3. Hiện trạng hệ thống hạ tầng kĩ thuật : SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ Hệ thống hạ tầng kỹ thuật gồm: + Hệ thống điện chiếu sáng. + Hệ thống đường dây thông tin liên lạc. + Hệ thống cấp nước, thoát nước đô thị. + Hệ thống đường dây điện dân dụng. + Hệ thống đường ống dẫn năng lượng. + Cây xanh hai bên đường. + Hệ thống biển báo và đèn tín hiệu tại các nút giao thông. Công tác đầu tư xây dựng hạ tầng kỹ thuật dự án : Đã hoàn thành 50% khối lượng công tác xây dựng hạ tầng kỹ thuật Tiểu dự án Thái An(diện tích gần 26,67ha) phục vụ công tác tái định cư của dự án, kinh phí xây dựng dự kiến nghiệm thu, thanh toán ở mức 40 tỷ đồng. Như vậy dự án xây dựng hạ tầng kỹ thuật khu đô thị Vĩnh Thái – Giai đoạn I đã hoàn thành đầu tư xây dựng hơn 30% các hạng mục cần đầu tư so với dự án được duyệt, tổng số tiền đã giải ngân khoảng 280 tỷ đồng. 2.5. Hiện trạng hệ thống hạ tầng kĩ thuật 2.5.1. Tuyến giao thông thiết kế: Là tuyến đường R20- A64 nằm trong khu đô thị Vĩnh Thái. Có vai trò nối khu nhà ở với khu công viên, giữa các khu nhà ở với nhau, phục vụ nhu cầu đi lại của dân cư trong khu phố năm 2 bên tuyến đường. 2.6. Các điều kiện tự nhiên: 2.6.1. Địa hình, địa mạo Khu đô thị có địa hình tương đối bằng phẳng, có vị trí nằm bên cạnh dòng sông. 2.6.2. Địa chất : Địa chất tương đối ổn định, không có hiện tượng sụt lún, cattơ, động đất. Thuận lợi cho việc xây dựng các công trình. 2.6.3. Khí hậu: Khí hậu TP Nha Trang tương đối ôn hoà. Thường có hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô; vừa chịu ảnh hưởng nhiệt đới gió mùa, vừa có tính chất khí hậu biển, nên nói chung ôn hoà, rất thích hợp cho du lịch. 2.6.4. Thủy văn: Lượng mưa lớn nhất vào tháng 10 là 25,43 cm. SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ Mùa mưa ngắn từ khoảng giữa tháng 9 đến giữa tháng 12 dương lịch, tập trung vào 2 tháng 10 và 11, lượng mưa thường chiếm trên 50% lượng mưa trong năm. Những tháng còn lại là màu khô, trung bình hàng năm có tới 2.600 giờ nắng. Nhiệt độ trung bình hàng năm của Nha Trang cao khoảng 26,7°C. Độ ẩm tương đối khoảng 80,5%. Nha Trang - Khánh Hoà là khu vực ít gió bão, nếu có cũng ít khi có bão lớn hoặc kéo dài như các tỉnh phía Bắc. Tần số bão đổ bộ vào Nha Trang – Khánh Hoà chỉ là 0,82 cơn bão/năm so với 3,74 cơn bão/năm đổ bộ vào bờ biển nước ta, cho nên bão thường không gây ảnh hưởng lớn đến các công trình kiến trúc và dân cư trong khu vực dự án. 2.7. Các điều kiện có liên quan khác : 2.7.1. Vật liệu : Vật liệu xây dựng có sẵn và đầy đủ, đảm bảo chất lượng tại TP biển tuyệt đẹp này để đáp ứng nhu cầu xây dựng khu đô thị Vĩnh Thái. 2.7.2. Máy móc, nhân lực, phụ tùng thay thế : Máy móc trên TP đầy đủ, hiện đại đáp ứng nhu cầu xây dựng khu đô thị. Nguồn nhân lực dồi dào về các kỹ sư xây dựng,kỹ sư hạ tầng với trình độ và khả năng làm việc rất tốt và công nhân phục vụ cho xây dựng khu đô thị Vĩnh Thái. Với máy móc hiện đại,thì phụ tùng thay thế cũng rất quan trọng. Trên địa bàn TP phụ tùng thay thế rất có sẵn với đủ chủng loại và đa dạng. 2.7.3. Cung cấp năng lượng, nhiên liệu, nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt: Với TP lớn thì vấn đề năng lượng, nhiên liệu, nhu yếu phẩm sinh hoạt là vấn đề quan trọng. Nhất là trong việc xây dựng những công trình lớn thì các vấn đề trên là rất cầnthiết. Song các vấn đề trên không còn là vấn đề khó khăn đối với TP Nha Trang để đáp ứng nhu cầu xây dựng các công trình. 2.7.4. Vấn đề xã hội, thông tin y tế, liên lạc: Tình hình xã hội của TP Nha Trang rất tốt và đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao cùng với sự phát triển của nên kinh tế của TP. An ninh rất tốt, đảm bảo cho mọi hoạt động đầu tư và xây dựng công trình. Thông tin liên lạc luôn được thông suốt, nên đảm bảo thông tin liên lạc trong bất cứ hoàn cảnh nào. Hệ thống các cơ sở y tế từ tỉnh,thành phố đến các thôn, xã đều được quan tâm và đầu tư. Vì vậy rất đảm bảo cho vấn đề sức khỏe cho công nhân trên các công trường. SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 4 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ CHƯƠNG 2: CẤP HẠNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KĨ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1. Xác định cấp hạng và các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến. SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 5 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ 2.1.1 Các quy phạm sử dụng: - Tiêu chuẩn thiết kế đường đô thị TCVN 104:2007. - Điều lệ báo hiệu đường ô tô 22TCN 237-01Z - Tiêu chuẩn áo đường mềm 22TCN 211-06. 2.1.2 Căn cứ thiết kế: - Điều kiện xây dựng. - Điều kiện địa hình đặt tuyến. - Lưu lượng xe chạy ở năm tương lai. - Nhiệm vụ thiết kế. - Tầm quan trọng của tuyến đường. Tuyến đường thuộc khu đô thị Vĩnh thái nằm trong TP Nha Trang( đô thị loại 1), với địa hình là vùng đồng bằng. Chọn loại đường là đường phố gom. Căn cứ vào lưu lượng xe chạy trên tuyến ở năm tương lai.Nên ta có: - Lưu lượng xe : N= 1836( xhh/ng đêm). - Thành phần dòng xe: Loại xe Thành phần (%) Trọng lượng trục Loại cụm bánh Số trục sau Trục trước Trục sau Trục trước Trục sau Xe đạp, xe máy, xe xích lô 19 - - - - - Xe con 27 5.6 6.4 Bánh đơn Bánh đơn - Xe tải nhẹ 15 18.0 56.0 Bánh đơn Bánh đơn 1 Xe tải trung 10 25.8 69.6 Bánh đơn Bánh đôi 1 Xe tải nặng 9 48.2 100.0 Bánh đơn Bánh đôi 2( L<3) Xe buýt 20 26.4 45.2 Bánh đơn Bánh đơn 1 - Hệ số tăng xe: q= 8%. SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 6 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ 2.2 Xác định quy mô cấp hạng của tuyến đường: Quy đổi xhh/ng.đêm thành xe con/ng.đêm Bảng 2.1 Loại xe Xe đạp, Xe máy Xích lô Xe con Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Xe buýt Hệ số quy đổi 0.5 1 2 2 2.5 2.5 Bảng 2. TCVN 104:2007 → N xcqđ/ng.đ = (19%*0.5+27%*1+15%*2+10%*2+9%*2.5 + 20%*2.5)*1836 = 2919.24(xcqđ/ng.đ) Lưu lượng xe con quy đổi ở năm tương lai là: N yc = N xcqđ ( 1 + q) t Trong đó: Hệ số tăng xe hằng năm: q= 8%. T = 15 (năm) - Đối với các loại đường được làm mới và mọi loại đường nâng cấp và cải tạo trong đô thị. Và không phải là đường cao tốc chính đô thị. Vậy: N yc = N xcqđ ( 1 + q) t = 1836*(1 + 0.08) 15 = 5824.1( xcqd/ng.đ) = 242.67(xcqđ/h) Căn cứ vào chức năng của đường, điều kiện địa hình đặt tuyến và lưu lượng xe thiết kế, dựa vào bảng 6;7 TCVN 104:2007.  Kiến nghị chọn: + Cấp kĩ thuật là cấp 60 + Vận tốc thiết kế: V tk = 60km/h. 2.3. Xác định các đặc trưng mặt cắt ngang 2.3.1. Phần xe chạy: Là phần mặt đường dành cho các phương tiện đi lại bao gồm các làn xe cơ bản và các làn xe phụ( nếu có). Các làn xe có thể được bố trí chung trên 1 dải hay tách riêng trên các dải khác nhau tùy thuộc vào tổ chức giao thông dùng chung hay dùng riêng. a) Số làn xe : Số làn xe trên mặt cắt ngang là số nguyên, số làn xe cơ bản được xác định theo loại đường khi đã được quy hoạch và kết hợp với công thức tính toán: tt yc lx PZ N n . = (2.1) SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 7 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ Trong đó: lx n : số làn xe yêu cầu yc N : lưu lượng xe thiết kế theo ngày đêm ở năm tính toán Z : hệ số sử dụng KNTH, chọn Z = 0.8 theoTCXDVN 104 – 2007 (bảng 7) với đường phố gom có vận tốc thiết kế V =60km/h. tt P : KNTH tính toán của một làn xe tt P =(0,7 0,9) LN P Chọn tt P = 0,8* LN P Với LN P =1800 (xcqđ/h. làn) Theo TCXDVN104 – 2007 (bảng 3) ứng với đường nhiều làn có phần phân cách. Vậy tt P = 0,8* 1800= 1440 (xcqđ/h.làn) Thay tất cả vào (2.1) ta có : 1440*8,0 24.2919 = lx n =2.53 (làn) Ta có = 2.53 > = 2(làn) Vậy Theo TCXDVN104 – 2007 (bảng 10) với đường phố gom, vận tốc thiết kế V=60km/h ⇒ ta chọn = 4 (làn) Theo TCXDVN 104-2007 bảng 10 với đường phố gom, vận tốc thiết kế V =60km/h ⇒ bề rộng 1 làn là b = 3,50 (m) Vậy bề rộng phần xe chạy là : xc b =3,5 * 4= 14 (m) Kiến nghị chọn 4 làn xe. Bề rộng phần xe chạy là: b xc = 3.5*4 = 14m b) Chiều rộng một làn xe: Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-05[1]: Đối với đường loại này chiều rộng tối thiểu một làn xe B làn = 3,5 m Kiến nghị chọn B làn = 3,5 m 2.3.2. Lề đường Là phần cấu tạo tiếp giáp với phần xe chạy có tác dụng bảo vệ kết cấu mặt đường, cải thiện tầm nhìn, tăng khả năng thong hành, tăng an toàn xe chạy, bố trí thoát nước, dừng đỗ xe khẩn cấp và để vật liệu khi duy tu sửa chữa… Theo TCXDVN 104-2007 (bảng 13) thì đối với đường phố chính thứ yếu, có cấp kỹ thuật 60,với điều kiện xây dựng loại I, thì bề rộng lề đường tối thiểu là 2,5 (m); bề rộng dải mép tối thiểu là 0,5 (m). Chọn bề rộng lề đường là 2,5m để đảm bảo về mặt kinh tế xây dụng đường - Chiều rộng lề 1,5 m trong đó lề gia cố là 1 m. 2.3.3. Bề rộng hè đường: Theo TCXDVN 104-2007(bảng 15) đối với đường phố khu vực, có điều kiện SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 8 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ xây dựng loại I, thì bề rộng hè đường là 5,0 (m). Chọn bề rộng hè đường là 5,0(m) 2.3.4. Bề rộng phần phân cách: Đối với đường nhiều làn xe (từ 4 làn xe 2 chiều trở lên) theo TCXDVN 104 – 2007 (bảng 14) thì ta nên bố trí dải phân cách với bề rồng tối thiểu của dải phân cách là 6,0 (m); trong điều kiện khó khăn thì có thể lấy 2,0 (m) . 2.3.5. Bề rộng nền đường: B = b xc + b pc + 2.b le + 2.b he +2. b dai Trong đó: B: bề rộng nền đường (m) b xc : Bề rộng phần xe chạy (m) b pc : Bề rộng dải phân cách (m) b le : Bề rộng lề đường (m) b hè : Bề rộng hè (m) b dải : Bề rộng dải mép an toàn (m) Vậy: B = b xc + b pc + 2.b le + 2.b hè +2. B đai = 14 + 2 + 2*2.5 + 2*5.0 + 2*0.5 = 32 (m). 2.3.6. Bề rộng kết cấu áo đường: (b xc +( b lề - b rãnh ))x2 = 7 + (2.5-0.3))x2 = 18.4 (m) Bảng 2.2.6: Các yếu tố trên mặt cắt ngang Cấp TK V TK , km/h N lx , làn B 1làn , m B PXC , m B lề , m B nền , m B hè 60 60 4 3,5 14 2.5 32 5 2.4. Các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến 2.4.1. Xác định độ dốc dọc lớn nhất cho phép i max i dmax được xác định từ 2 điều kiện sau: - Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường. - Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và đường. a) Theo điều kiện sức kéo . • Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường - Khi xe chuyển động thì xe chịu các lực cản gồm: Lực cản lăn (P f ), lực cản không khí (P w ), lực cản quán tính (P j ), và lực cản leo dốc (Pi). P a ≥ P f + P w + P j + P i Đặt : D = G PP wa − SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 9 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ KHOA KĨ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ D là nhân tố động lực của xe, tra biểu đồ (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 ⇒ i d = D - f f: hệ số sức cản lăn tùy theo loại mặt đường sẽ được thiết kế. Với V > 50 km/h. f=f 0 [1+0.01(V-50)] V: Tốc độ tính toán f 0 : Hệ số sức cản lăn khi xe chạy với vận tốc nhỏ hơn 50 km/h Dự kiến mặt đường sau này thiết kế có thể dùng là Bê tông nhựa, trong điều kiện khô, sạch: ⇒ f 0 = 0,02 Vậy i dmax =D - f v ⇒ Độ dốc dọc thiết kế lớn nhất theo điều kiện này được tinh theo bảng sau Bảng tính độ dốc dọc thiết kế lớn nhất Loại xe Thành phần (%) V (km/h) D f i d max MOSCOVIT(xe con) 27 60 0,08 0,0165 6,4 Raz 53(xe tải nhẹ) 15 60 0,036 0,0165 2 Zin 150(xe tải trung) 10 60 0,04 0,0165 2,4 Maz 504(xe tải nặng) 9 60 0,032 0,0165 1,6 Raz 51(xe buýt) 20 60 0,042 0,0165 2,6 Nhận xét: Để cho đa số (>80%)xe chạy được, ta chọn i d max =2 % (a) 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 nhất thì sức kéo phải nhỏ hơn sức bám của bánh xe với mặt đường. i dmax =D - f Trong đó: G PG D k ω ϕ − = . ; - D: Nhân tố động lực xác định theo điều kiện bám của ôtô. - ϕ: Hệ số bám của lốp xe với mặt đường, phụ thuộc vào trạng thái mặt đường. Trong tính toán, lấy trong điều kiện bất lợi của mặt đường ẩm, bẩn ϕ = 0.3 - G: trọng tải xe kể cả hàng, - G k : tải trọng trục chủ động, SVTH: Trà Quang Nhất Việt Lớp 08ĐT Page 10