THIẾT kế ĐƯỜNG NAM PHÚ

2.2.2.Xác định độ dốc dọc lớn nhất: Độ dốc dọc lớn nhất idmax là độ dốc sao cho tất cả các loại xe chạy trên đường đều khắcphục được các điều kiện sau: - Điều kiện về cơ học, thoả mãn cá

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC TUYẾN 1.1 VỊ TRÍ TUYẾN ĐƯỜNG – MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA TUYẾN ĐƯỜNG VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ.

1.1.1 Vị trí tuyến đường:

Tuyến đường thiết kế nằm ở khu vực đồng bằng thuộc địa phận tỉnh Quảng Trị, Đi quahai thị trấn Khe Sanh và Lao Bảo, là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa lớn của đất nước

1.1.2 Mục đích ý nghĩa của tuyến:

Việc xây dựng tuyến đường này sẽ góp phần cải tạo đáng kể cơ sở hạ tầng, phát huy hết

thế mạnh của cả hai huyện, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất, lưu thông hàng hoá,hạn chế tai nạn giao thông, giảm dần khoảng cách giữa miền núi và đồng bằng, hỗ trợ chocác hoạt động giao lưu văn hóa, đặc biệt là công tác an ninh quốc phòng

1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế.

Thiết kế tuyến đường nối hai thị trấn Khe Sanh và Lao Bảo thuộc huyện Hướng Hóa,

tỉnh Quảng Trị với các số liệu cho trước gồm :

+ Bình đồ khu vực tuyến tỉ lệ: 1/20000

+ Đường đồng mức cách nhau 10 m

+ Các số liệu địa chất , thủy văn , địa hình thuộc tỉnh Quảng Trị

+ Lưu lượng xe chạy N=1200(xcqđ/ng.đ), tại thời điểm đầu năm 2010

+ Hệ số tăng trưởng xe trung bình hàng năm q=10%

1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN:

1.2.1 Điều kiện thuỷ văn :

Tuyến nằm trên khu vực có địa chất ổn định nên không có hiện tượng sụt lún, caxtơ; hàngnăm không chịu ảnh hưởng của mực nước ngầm tác động Suối không có nước thườngxuyên, chảy trong điều kiện tương đối thuận lợi Vùng thiết kế nằm trong vùng mưa XI,theo số liệu mưa tại trạm mưa Khe Sanh, lượng mưa ngày ứng với tần suất 2% là 330 mm

1.2.2 Điều kiện địa hình, địa mạo :

Tuyến đi qua vùng đồng bằng đồi (có 2 quả đồi hai bên tuyến đường thiết kế), độ caotrung bình so với mực nước biển là từ 210 đến 280 m Địa hình có độ đốc tương đối nhỏ, độdốc ngang sườn phổ biến 4%-8%, lớn nhất 10%-12% Giả thiết rằng các đường tụ thuỷ mở

Trang: 1

rộng 6m, và sâu từ 0,5m đến 2m ( Tỷ lệ bình đồ rất lớn :1/20000 nên không thể hiện chínhxác cao độ của các đường tụ thuỷ )

Vùng tuyến đi qua có một vài con suối, không có sông Tuyến chạy men theo chân sườncác quả đồi Mặt đất thu dọn sạch, không có gốc cây, không cày xới, dân cư có nhà cửa nhỏhơn 20%, cỏ thưa Dựa vào đặc điểm địa hình, khi thiết kế cần đưa ra các phương án saocho tương đối phù hợp với điều kiện địa hình và chọn phương án hợp lý nhất

1.2.3.Khí hậu:

Điều kiện khí hậu ở vùng này có sự thay đổi lớn giữa hai mùa, thời tiết thay đổi thấtthường Lượng mưa tương đối lớn nên thường xuyên có nước Lượng mưa tập trung tươngđối lớn, cần thiết kế để đảm bảo thoát nước thường xuyên, đồng thời chống chịu được sựthay đổi của thời tiết

1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI:

sẽ được tiến hành nhanh chóng, tạo điều kiện cho công tác thi công đúng kế hoạch

Do nhận thức được tầm quan trọng của tuyến đường sau khi xây dựng xong nên người dân rất đồng tình ủng hộ đội thi công

1.3.2 Tình hình lao động, ngành nghề trong vùng:

Trong khu vực tuyến đi qua nền kinh tế đa dạng nhiều ngành nghề, trong đó nông nghiệp

và lâm nghiệp là chủ yếu, tiểu thủ công nghiệp phát triển chậm, ngành dịch vụ tăng nhanh.Dân cư trong khu vực chủ yếu làm nghề nông Số lượng lao động thất nghiệp tương đốinhiều Trong dịp nông nhàn có thể bổ sung một lượng lớn lao động phục vụ cho thi côngcông trình

1.4 CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC:

1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển:

- Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý vật tư ở huyện

- Bê tông nhựa đường lấy ở trạm trộn bê tông nhựa của Công Ty X tại huyện có côngsuất 60T/h

- Đá các loại, cấp phối đá dăm lấy tại mỏ đá của Công Ty X tại huyện Hướng Hóa

- Cát, sạn lấy tại sông ( cự ly vận chuyển 10Km)

- Đất đắp nền đường, qua kiểm tra chất lượng cho thấy có thể lấy đất từ nền đường Đào

từ nền đào sang đắp ở nền đường đắp, ngoài ra có thể lấy đất tại các vị trí mỏ dọc tuyến với

cự ly trung bình là :1-2 km

Trang: 2

1.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển.

Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại các các công ty trong tỉnh,cách chân công trình 10(km) Năng lực sản xuất của xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng,chất lượng theo yêu cầu đặt ra

Trong vùng đã có sẵn mạng lưới giao thông đường cấp IV liên hệ giữa các vùng với nhau

do đó các loại bán thành phẩm , cấu kiện và vật liệu vận chuyển đến chân công trình làtương đối thuận lợi

1.4.3 Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công:

Tuyến đường nối liền hai trung tâm kính tế của hai huyện, tại hai trung tâm dân cưtập trung đông đúc, lực lượng lao động dồi dào, nguồn lao động rẻ do đó rất thuận lợi choviệc tận dụng nguồn nhân lực địa phương nhằm góp phần hạ giá thành công trình, hoànthành công trình đúng tiến độ vừa giải quyết được một phần lớn công ăn việc làm cho ngườidân

Đội thi công đã từng thi công ở nhiều công trình tương tự đạt chất lượng cao Độingũ cán bộ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, có trình độ, khả năng quản lý tốt, có những kỹ sư đầynhiệt huyết

Do nhận thức được tầm quan trọng của việc xây dựng tuyến nên nhân dân trong vùngrất đồng tình và ủng hộ cho việc xây dựng tuyến đường này Vì vậy theo dự kiến việc đền

bù, giải tỏa sẽ được thực hiện nhanh chóng tạo điều kiện cho công tác kkởi công và thi côngđúng kế hoạch

1.4.4 Khả năng cung cấp các loại máy móc, thiết bị phục vụ thi công:

Các đơn vị xây lắp trong và ngoài tỉnh có đầy đủ cán bộ kỹ thuật có trình độ, năng lực vàtrang thiết bị thi công có thể đảm bảo thi công đạt chất lượng và đúng tiến độ

1.4.5 Khả năng cung cấp các loại nhiên liệu, năng lượng phục vụ thi công:

Trước đây tuyến đường đã có đường đất nối liền do đó việc vận chuyển các loại nhiênliệu phục vụ thi công là rất thuận lợi Mặt khác các xã ven tuyến đã có điện phục vụ sinhhoạt và sản xuất nên việc sử dụng năng lượng thi công là rất thuận lợi

1.4.6 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt:

Khu vực tuyến đi qua nối liền trung tâm hai huyện do đó khả năng cung cấp các loại nhuyếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho cán bộ, công nhân thi công rất thuận lợi

1.4.7 Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế:

Hiện nay hệ thống thông tin liên lạc, y tế đã xuống đến cấp huyện, xã Các bưu điện vănhóa của xã đã được hình thành góp phần đưa thông tin liên lạc về thôn xã đáp ứng nhu cầucủa nhân dân Đây là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công, giám sát thi công, tạo điều

Trang: 3

kiện rút ngắn khoảng cách giữa ban chỉ huy công trường và các ban ngành có liên quan.Đảm bảo sơ cứu kịp thời khi có tai nạn lao động xảy ra.

1.5 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG:

Nền kinh tế hàng hóa đã đưa đất nước ta chuyển sang 1 thời kỳ mới: thời kì côngnghiệp hóa hiện đại hóa, hội nhập và đầu tư Trong đó ngành giao thông vận tải đóng 1 vaitrò rất quan trọng thúc đẩy sự phát triển kinh tế, nâng cao đời sống người dân

Quảng Trị là 1 tỉnh mới phát triển, cơ sở vật chất hiện nay còn yếu, chưa cao, hệthống giao thông chưa phát triển mạnh Hiện trạng giao thông ở nơi xây dựng tuyến đường

là rất xấu, tuyến đường lâu nay dùng để đi lại giữa 2 thị trấn đã không còn đáp ứng yêu cầu

kỹ thuật nên yêu cầu cấp thiết lúc này là phải xây dựng 1 tuyến đường mới

Trước tình hình đó việc xây dựng tuyến đường nối liền hai thị trấn Khe Sanh và LaoBảo là việc cần thiết Tuyến đường xây dựng sẽ đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế củahuyện, tạo điều kiện thuận lợi cho người dân đi lại, hàng hóa được vận chuyển lưu thông dểdàng Do vậy, việc xây dựng tuyến đường trên cũng là để tạo điều kiện thu hút các nhà đầu

tư đối với khu vực này Như vậy, việc đầu tư xây dựng tuyến đường trên là cấp bách cầnthuyết để phục vụ kịp thời cho sự việc phát triển kinh tế của khu vực và đất nước

Trang: 4

Chương 2:

CHỌN CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU

KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1 XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ CỦA TUYẾN :

2.1.1 Các căn cứ:

2.1.1.1 Căn cứ vào chức năng chủ yếu của tuyến:

Đây là tuyến đường nối liền hai thị trấn trong tỉnh Quảng Trị, là trung tâm kinh tế, chínhtrị, văn hoá lớn của đất nước Tuyến đường hình thành sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự pháttriển, tăng cường giao lưu, thông thương giữa các vùng, mang lại lợi ích kinh tế to lớn Gópphần phát triển hệ thống giao thông trong vùng, phát triển dịch vụ và thu hút các dự án củanhà đầu tư

2.1.1.2 Căn cứ vào địa hình:

Tuyến thiết kế đi qua khu vực đồng bằng và đồi có độ dốc ngang sườn phổ biến từ

4%-7%, lớn nhất từ 10%-12% Lấy theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 is ≤ 30% xếp vào địa hìnhđồng bằng và đồi

2.1.1.3 Căn cứ vào lưu lượng xe thiết kế ở năm tính toán:

Theo nhiệm vụ được giao lưu lượng xe chạy khảo sát ở năm đưa công trình vào khai tháclà: N1 =1200 (xcqđ/ngđ)

Mặt khác năm tương lai là năm thứ 15 sau khi đưa đường vào sử dụng đối với các cấp III

+ N1 : Lưu lượng xe chạy khảo sát ở năm đưa công trình vào khai thác

+ q : Hệ số tăng xe hàng năm, hệ số này được xác định căn cứ vào lưu lượng xe thờiđiểm khảo sát và phân tích tốc độ tăng trưởng kinh tế cũng như tốc độ phát triển xe

Dựa vào các căn cứ trên ta chọn Cấp thiết kế là cấp III.

2.2.TÍNH TOÁN - CHỌN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA TUYẾN:

2.2.1.Tốc độ thiết kế:

Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là đồng bằng và đồi, đường thiết kế là cấp IIInên chọn tốc độ thiết kế là Vtk = 80 (km/h) (Theo Bảng 4 mục 3.5.2 TCVN4054–2005 )

Trang: 5

2.2.2.Xác định độ dốc dọc lớn nhất:

Độ dốc dọc lớn nhất idmax là độ dốc sao cho tất cả các loại xe chạy trên đường đều khắcphục được các điều kiện sau:

- Điều kiện về cơ học, thoả mãn các điều kiện :

+ Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

+ Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa bánh xe với mặt đường

- Điều kiện về kinh tế (là xét về mặt chi phí xây dựng và chi phí khai thác,độ dốc dọcđược xác định từ sự cân đối về tổng giữa chi phí xây dựng và khai thác C = Cxd + Ckt)

+ Nếu id tăng thì Cxd giảm do không phải đào sâu tốn thời gian và nhân công

+ Nếu id tăng thì Ckt tăng id tăng làm tốc độ xe chạy bé và giảm tầm nhìn

2.2.2.1.Phương trình cân bằng sức kéo:

độ xe chạy V và biểu đồ nhân tố động lực của xe tra ra D

+ f: Hệ số sức cản lăn phụ thuộc loại mặt đường và độ cứng của bánh xe Giả thiếtchọn mặt đường là bê tông asphalt tra bảng 2 ”Hướng dẫn THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ –Thầy PHAN CAO THỌ” chọn được f0 = 0,015 Với VTK=80 Km/h > 50Km/h thì biếndạng của lốp xe chưa kịp phục hồi đã chịu thêm một lần biến dạng nữa, nên hệ số sức cảnlăn tăng lên theo tốc độ

f= f0 × [ 1 + 0,01 × (V-50) ]

= 0,015 × [1+0,01 ×(80-50)] = 0,0195Trong đó:

Xe tải trung( Zin 130 ) 10 80 0,03450 0,0195 1,5

+ D': Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ô tô

+ ϕ: Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường tùy theo trạng thái của mặt đường,khi tính toán lấy ϕ trong điều kiện bất lợi, tức là mặt đường ẩm bẩn, ϕ= 0,3

+ Gk: Trọng lượng trục của bánh xe chủ động (kG) ( được lấy theo số liệu giao đồán)

- Xe tải nặng: Gk = 2 x 105 = 210 (kN)

- Xe tải trung: Gk = 68 (kN)

- Xe tải nhẹ: Gk = 55 (kN)

- Xe con: Gk = 7 (kN)+ G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kN)

2

V F k

=

Trong đó:

Trang: 7

- k: Hệ số sức cản không khí (kG.s2/m4).

- F: Diện tích chắn gió của ô tô (m2)

- V: Tốc độ xe chạy tương đối so với không khí Km/h, khi chạy ngược gió Lấybằng tốc độ thiết kế cộng với tốc độ gió, trong tính toán giả thiết tốc độ gió bị triệt tiêu

Từ điều kiện này chọn idmax = 13,95 % (b)

Từ (a) và (b) kết hợp với D' ≥ D ≥ f ± i ta chọn độ dốc dọc lớn nhất là: idmax = 1,5% Đây

là độ dốc hạn chế mà xe có thành phần lớn nhất trong dòng xe chạy đúng với tốc độ thiết kế,trong quá trình thiết kế trắc dọc thì ta nên cố gắng giảm độ dốc thiết kế để tăng khả năngvận doanh khai thác

Từ độ dốc đã chọn idmax = 1,5 (%) ta tính lại các trị số tốc độ xe chạy của từng loại xe

D = idmax + f = 0,015 + 0,0195 = 0,0345, từ đó suy ra tốc độ từng loại xe như ở Bảng2.5

Bảng 2.5.Tốc độ xe chạy

nặng

Xe tảitrung

Xe tảinhẹ

Xe con

Vậy với idmax = 1,5 (%) ta chấp nhận xe tải nặng chạy không đúng với vận tốc thiết kế

Trang: 8

2.2.2.3 Điều kiện kinh tế:

Do điều kiện địa hình khó khăn, các đường đồng mức gần nhau Để giảm chi phí xâydựng chọn độ dốc dọc là 2%

Từ độ dốc đã chọn idmax = 2% ta tính lại các trị số tốc độ xe chạy của từng loại xe

D = idmax+ f = 0,02 + 0,0195 = 0,0395 từ đó suy ra tốc độ từng loại xe như ở Bảng 2.6

Bảng 2.6.Tốc độ xe chạy

nặng

Xe tảitrung

Xe tảinhẹ

min = 5‰ (cá biệt 3‰ trong phạm vi 30-50 (m))

+ Đối với những đoạn đường không có rãnh biên (nền đắp cao) idmin = 0‰

2.2.4.Tầm nhìn trên bình đồ S I , S II , S IV :

Để đảm bảo an toàn xe chạy trên đường người lái xe phải luôn đảm bảo nhìn thấyđường trên một chiều dài nhất định về phía trước để người lái xe kịp thời xử lý hoặc hãmdừng xe trước chướng ngại vật (nếu có) hay là tránh được nó Chiều dài này được gọi là tầmnhìn

V K

±

×

×+

V

(m)

Trang: 9

l0

Sh

lpu

11

SI

Hình 2.1: Sơ đồ tầm nhìn một chiều

Hình 2.2: Sơ đồ tầm nhìn tránh xe hai chiều

+Sh: Chiều dài hãm xe Sh =

)(254

2

i

V K

±

×

×ϕ+K: Hệ số sử dụng phanh, chọn K = 1,4 (chọn thiên về an toàn)

+V: Tốc độ xe chạy tính toán, V = 80 (km/h)

+ i: Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0

+ϕ: Hệ số bám dọc trên đường lấy trong điều kiện bình thường mặt đường sạch:

ϕ =0,5

+ l0: Đoạn dự trữ an toàn, lấy l0=10 (m)

Thay các giá trị vào công thức (2.6) ta có:

2

80 1, 4 80

10 103( )3,6 254 (0,5 0)

2.2.4.2.Tầm nhìn hai chiều S II :

0 2 2 1

2

)(

1278,

V K V

+ Lấy lpư1= lpư2

+ Các thông số khác lấy giống công thức (2.6)

Thay các giá trị vào công thức (2.7) ta có:

)(5,19510)05,0(127

5,0804,18,1

Một xe chạy nhanh bám theo một xe chạy chậm với khoảng cách an toàn Sh1 -Sh2 Khiquan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe sau lợi dụng làn trái chiều để vượt.

Hình 2.5 Sơ đồ cấu tạo siêu cao.

2 min

sc

i

V R

SIV

l2

lpæ1

+ µ : Hệ số lực ngang lớn nhất, trong trường hợp địa hình khó khăn dùng đường congnằm có bán kính nhỏ, chọn µ=0,15 tương ứng với mặt đường bố trí độ dốc siêu cao tối đa + iscmax: Độ dốc siêu cao lớn nhất Theo Bảng 14 mục 5.6.2 TCVN 4054-2005 ứng với tốc

2.2.5.2 Khi không làm siêu cao R ksc

min :

2 min

127

ksc

n

V R

+ µ: Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao, µ = 0,08

+ in : Độ dốc ngang của mặt đường, chọn in= 2%

Thay vào công thức (2.9) ta có:

Rkscmin =2500 (m) > 840 (m), nên chọn R kscmin= 2500 (m)

Nâng siêu cao, ta chỉ xoay phần mặt đường, lề gia cố, còn phần lề đất không xoay

2.2.5.3 Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

Ở những đoạn đường cong có bán kính nhỏ thường không bảo đảm an toàn giao thôngnếu xe chạy với tốc độ tính toán vào ban đêm vì tầm nhìn bị hạn chế Theo điều kiện này:

+ α: Góc chiếu sáng của pha đèn ô tô, α = 20.

- Đặt các parie bê tông mềm dọc đường

- Sơn phản quan ở hộ lan cứng hoặc cọc dẫn hướng

- Tăng cường hệ thống báo hiệu

- Chiếu sáng trên đoạn đường cong

2.2.6 Xác định độ dốc siêu cao, đoạn vuốt nối siêu cao, phương pháp nâng siêu cao, đường cong chuyển tiếp(nếu có) :

Theo Bảng 14 mục 5.6.2 TCVN 4054-2005 ứng với tốc độ thiết kế VTK = 80 (Km/h)thì iscmax = 8% Dốc siêu cao nhỏ nhất lấy theo độ dốc mặt đường là không nhỏ hơn 2%

Độ dốc siêu cao có thể tính theo công thức:

Trong đó: µ là hệ số lực ngang ( lực ngang trên một đơn vị trọng lượng) của xe.

R là bán kinh đường cong nằm.

+ Đoạn vuốt nối siêu cao:

Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định:

+ isc: Độ dốc siêu cao bố trí ở đường cong (%)

+ ip: Độ dốc nâng siêu cao (độ dốc dọc phụ) (%)

Với VTK ≥60 km/h thì ip= 0,5 %.

Trang: 13

+ Phương pháp nâng siêu cao:

Siêu cao được thực hiện bằng cách quay phần xe chạy ở phía lưng đường cong quanh timđường để phần xe chạy có cùng một độ dốc, sau đó vẫn tiếp tục quay quanh tim đường tớilúc đạt độ dốc siêu cao Trường hợp đường có dải phân cách giữa siêu cao được thực hiện

có thể bằng cách quay xung quanh mép trong hoặc mép ngoài mặt đường

Hình 2.7: Sơ đồ nâng siêu cao

Quay quanh tim A đưa mặt đường phía lưng về nằm ngang in=0

Quay quanh tim A đưa mặt đường phía lưng thành in.

Quay quanh tim A đưa toàn bộ mặt đường đạt isc

2.2.7 Xác định độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm, phương pháp bố trí

tct

e/2

e/2

e/2

Đoạn nối mơ

í rộng

b

Khi xe chạy trín đường cong, trục sau cố định luôn hướng tđm còn bânh trước luôn hợp với trục xe một góc nín xe yíu cầu có một chiều rộng lớn hơn khi xe chạy trín đường thẳng

Độ mở rộng trong điều kiện tốt nhất nín bố trí hai bín cả phía bụng vă phía lưng đường cong Khi gặp khó khăn như phía bụng hoặc lưng lă vực sđu, đất đâ cứng, địa chất bất lợi có thể một bín, phía lưng hay phía bụng đường cong

Độ mở rộng được đặt trín diện tích phần lề gia cố Dêi dẫn hướng 9 vă câc cấu tạo khâc như lăn phụ cho xe thô sơ) phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng Nền đường khi cần phải mở rộng đảm bảo phần lề đất còn ít nhất lă 0,5 (m)

Trín bình đồ cần có một đoạn nối mở rộng Đoạn nối mở rộng lăm trùng với đoạn nối siíu cao hoặc đường cong chuyển tiếp Khi không có hai yếu tố năy, đoạn nối mở rộng được cấu tạo:

- Một nửa trín đường thẳng vă một nửa trín đường cong

- Trín đoạn nối, mở rộng đều (tuyến tính) Mở rộng 1m trín chiều dăi tối thiểu 10m

Theo Mục 5.4.1 TCVN 4054-05 khi bân kính đường cong nằm ≤ 250 (m), phần xe chạy phải mở rộng theo quy định trong Bảng 12

Độ mở rộng E được tính theo công thức sau với đường 2 lăn xe:

2 1 2 0,1 L V E e e R R = + = + (2.13). Trong đó: + L: Khoảng câch từ giảm sóc đằng trước của xe đến trục sau cùng của xe L = 9 (m) + V: Vận tốc xe chạy tính toân, V = 80 km/h + R: Bân kính đường cong nằm + Phương phâp bố trí độ mở rộng:

Hình 2.9: Bố trí đoạn nối mở rộng về cả hai phía của đường cong

Trang: 15

Trong các trường hợp có thể, nên tận dụng bố trí mở rộng về phía bụng của đường cong, vì

xe có xu hướng cắt đường cong Trường hợp cần thiết có thể bố trí phía lưng hoặc cả haiphía của đường cong

Đoạn vuốt L: L= max(10.E/2; Ln; Lct) (T55 TKĐ T1)

Với: + 10*E/2: Đoạn vuốt mở rộng

+ Ln: Đoạn vuốt nối siêu cao

+ Lct: Độ dài đường cong chuyển tiếp

Chú ý: Nếu đường cong nằm vừa có đoạn nối siêu cao, vừa mở rộng và có đường cong

chuyển tiếp thì các đoạn này bố trí trùng nhau và lấy độ dài lớn nhất

2.2.8 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng R lồi min , R lõm min :

2.2.8.1 Phạm vi thiết kế đường cong đứng

Theo quy định trong mục 5.8.1 TCVN 4054-2005, Các chỗ đổi dốc trên mặt cắt dọc (lớnhơn 1% khi tốc độ thiết kế ≥ 60 (km/h), lớn hơn 2% khi tốc độ thiết kế < 60 (km/h) ) phảinối tiếp bằng các đường cong đứng ( lồi và lõm ) Các đường cong này có thể là đường congtròn hoặc parabol bậc 2

Trong đó ký hiệu độ dốc như sau:

i 1 + i + 2 i 1 - i + 2 i 1 + i - 2

i - 2

i 1

-i1, i2: là độ dốc dọc của hai đoạn đường đỏ gãy khúc:

- Khi lên dốc lấy dấu (+)

- Khi xuống dốc lấy dấu (-)

ω = i1−i2 > 1% (2.14).

2.2.8.1.Bán kính đường cong đứng lồi R lồi min :

Đường cong đứng lồi Rlồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều:

S R

+ d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1 = 1,2 (m)

Đường cong đứng lồi Rlồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 2 chiều:

S R

d

Trang: 16

Hình 2.9: Các ký hiệu độ dốc

Trong đó:

+ SII : tầm nhìn 2 chiều, SII = 200 (m)

+ d1 : Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1=1,2 m

Theo Bảng 19 Mục 5.8.2 TCVN 4054-2005 Bán kính tối thiểu của đường cong lồi ( tốithiểu thông thường ) ứng với Vtk = 80 (km/h) thì Rlồimin = 5000 m ( > 4166,67 (m).)

Chọn Rlồimin = 5000 (m) (giá trị tối thiểu trong điều kiện thông thường) Chọn bán kính tối

thiều thông thường vì trong điều kiện cho phép thì tuyến đường đảm bảo tốc độ xe chạy tốthơn, tạo mỹ quan cho đường, đảm bảo cho xe chạy điều hòa, thuận lợi, đảm bảo tầm nhìnban ngày nên bán kính đường cong lồi chọn càng lớn càng tốt, vì địa hình là vùng đồngbằng, sự thay đổi độ dốc không lớn nên chọn trị số bán kính đường cong lồi lớn hơn giá trịtối thiểu thông thường của tiêu chuẩn Giá trị tối thiểu giới hạn chỉ chọn trong trường hợpbất lợi, không còn cách nào khác

2.2.8.2.Bán kính đường cong đứng lõm R lõm min :

Trị số bán kính min được xác định theo điều kiện giá trị vượt tải cho phép của lò xo nhíp

xe, tương ứng với trị số gia tốc ly tâm không lớn hơn 0,5 - 0,7 (m/s2) Trong thực tế thườnglấy giá trị a = 0,5 m/s2

Công thức tính toán :

5,6

2 min V

R= = 984,62 (m).

Ngoài ra bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm còn phải được xác định theo điềukiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên mặt đường (sử dụng cho đường có nhiều xe chạy vàoban đêm)

Theo Bảng 19 Mục 5.8.2 TCVN 4054-2005 Bán kính tối thiểu của đường cong lõm (tốithiểu thông thường ) ứng với Vtk = 80 (km/h) thì Rlõmmin= 3000 m Từ 2 điều kiện trên vàtheo quy phạm ta chọn Rlõmmin = 3000 (m) Mục đích chọn giá trị thông thường như phầnđường cong đứng lồi.

+ y: Khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy (m)

x.y được xác định theo công thức của Zamakhaép

x = 0,5+ 0,005V (xét cho trường hợp hai xe chạy ngược chiều)

Theo Bề rộng tối thiểu các bộ phận trên mặt cắt ngang (cho địa hình đồng bằng và đồi)Bảng 6 TCVN 4054-2005 ứng với đường cấp III, tốc độ thiết kế VTK= 80 (Km/h) thì B =3,5(m)

Thực tế khi hai xe chạy ngược chiều nhau thường giảm tốc độ xuống, đồng thời xét theomục đích, ý nghĩa phục vụ của tuyến đường nên ta chọn bề rộng làn xe theo qui phạm là B

N

N n

× Ζ

+Ncđgiờ:Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:

lx

Cũng theo Bảng 6 TCVN 4054-2005 với đường cấp III, tốc độ thiết kế Vtk= 80 (km/h) thì

số làn xe tối thiểu dành cho xe cơ giới là 2 làn Vậy để đảm bảo tốc độ xe chạy và an toàngiao thông Chọn nlx = 2 làn

2.2.11.Xác định chiều rộng mặt đường, lề đường và nền đường :

-Chiều rộng phần xe chạy được xác định như sau :

Thay vào (2.25) ta được :

Bm= 2×3,5+0 = 7,0 (m)

-Chiều rộng nền đường: Bn= Bm+2.Bl

Bl: Bề rộng phần lề (kể cả phần gia cố)

Cũng theo Bảng 6 TCVN4054-2005 trên thì Bl =2,5 (m)

Vậy chiều rộng nền đường là: Bn = 7,0 + 2×2,5 = 12,0(m)

Đường có tốc độ V=60 (km/h) trở lên cần phải có dải dẫn hướng Dải dẫn hướng là vạch kẻliền màu trắng hoặc vàng rộng 20 cm nằm trên lề gia cố, sát với mép đường phần mặtđường ở các chỗ cho phép xe qua như nút giao thông, chỗ tách nhập các làn…Dải hướngdẫn kẻ bằng nét đứt

2.2.12.Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến :

TOÁN

TC

CHỌN4054-

05

Trang: 19

2 TỐC ĐỘ THIẾT KẾ Km/h - 80 80

4 ĐỘ DỐC NHỎ NHẤT ĐẢM BẢO THOÁT

8 BÁN KÍNH ĐƯỜNG CONG NẰM TỐI

SIÊU CAO

TỐI THIỂUTHÔNGTHƯỜNG

TỐI THIỂUTHÔNGTHƯỜNG

+ Vạch tuyến phải đi qua các điểm khống chế

+ Đảm bảo phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ: giữa các đoạn thẳng - đoạn cong

và giữa các đoạn cong với nhau

+ Phải thiết kế phối hợp giữa bình đồ - trắc dọc - trắc ngang: đầu tiên vạch tuyếntrên bình đồ thông qua các đường dẫn hướng tuyến, sau đó dựa vào hướng tuyến đã vạchtiến hành thiết kế trắc dọc và trắc ngang Phải xem lại các hướng tuyến có thể sửa lại tuyếntrên bình đồ để thoả một vài yêu cầu nào đó

+ Phối hợp giữa tuyến và công trình

+ Phối hợp giữa tuyến và cảnh quan (Theo TCVN 4054-05)

3.2.XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ:

Hai huyện A và B thuộc tỉnh Quảng Trị có 2 khu dân cư nằm trong khu vực quyhoạch nên đây là 2 điểm khống chế của tuyến Khu vực tuyến có điều kiện địa chất thủy vănthuận lợi không có đầm lầy, đất yếu, trượt lở và không có mực nước ngầm hoạt động cao,nên không có những điểm cần tránh Ngoài ra còn phải xác định những điểm khống chếnhư: điểm vượt đèo (yên ngựa)…

Cụ thể trên khu vực thiết kế có các điểm không chế là :

- Điểm đầu tuyến, điểm cuối tuyến

Trang: 21

Điểm đầu tuyến : A ( Thị trấn Khe Sanh)

Điểm cuối tuyến : B (Thị trấn Lao Bảo)

- Điểm vượt đèo (yên ngựa): Bình đồ khu vực tuyến đi qua có điểm yên ngựa

- Vị trí vượt sông thuận lợi, địa chất ổn định, bờ sông hẹp (không vượt sông)

- Cao độ đất đắp tối thiểu trên cống (xem trắc dọc)

- Đánh dấu những khu vực bất lợi về địa chất, thuỷ văn (nếucó): không có

- Cao độ khu dân cư, thị trấn thành phố, nơi giao nhau với các đường giao thông khác(không có)

3.3.QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ - XÁC ĐỊNH BƯỚC COMPA :

3.3.1.QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ:

Vạch tuyến trên bình đồ bắt đầu từ việc xây dựng các đường dẫn hướng tuyến chungcho toàn tuyến và cho từng đoạn tuyến cục bộ tuỳ theo địa hình theo những nguyên tắc sau: + Địa hình đồng bằng, thung lũng, lòng chảo cao nguyên bằng phẳng, vùng đồithoải đường dẫn tuyến vạch theo "lối đi tuyến tự do", cố bám sát đường chim bay, nên tậndụng những đoạn thẳng cho phép chiều dài lớn nhất nhỏ hơn 4÷6 km nối với nhau bằng

những đoạn cong nằm có bán kính lớn, có thể sử dụng độ dốc dọc nhỏ

+ Địa hình đồi núi phức tạp, thì tuyến phải uốn lượn quanh co, bám theo địa hình,phải khắc phục chênh lệch cao độ lớn thì nên dùng đường dẫn hướng tuyến theo "lối đi gòbó" nhưng :

 Tránh tuyến gãy khúc, cua đột ngột

 Cho phép sử dụng độ dốc dọc max và các bán kính đường cong nằm tốithiểu nhưng phải đảm bảo tầm nhìn đối với địa hình

 Cho phép sử dụng đường cong chữ chi (con rắn) khi địa hình núi đặc biệtkhó khăn

- Đường dẫn hướng tuyến trong trường hợp gò bó về trắc dọc thì được vạch theođường triển tuyến có độ dốc đều với độ dốc giới hạn

- Đường dẫn hướng tuyến trong trường hợp gò bó về bình đồ thì nên làm theo đườngcùng cao độ (đường đồng mức) với độ dốc lên xuống chút ít đảm bảo yêu cầu thoát nướctrên đường, đường dẫn hướng tuyến cũng có thể là thung lũng dọc theo sông suối hoặc sườnnúi

- Một số chú ý khi sử dụng các lối đi tuyến khác nhau :

 Phải đảm bảo đặt tuyến trên mực nước ngập về mùa lũ, tránh vùng đầm lầyyếu và sự xói lở bờ sông, tránh uốn lượn quá nhiều theo sông suối mà không đảm bảo sựđều đặn của tuyến

 Nếu tuyến đi theo đường phân thủy, ít làm công trình thoát nước vì điềukiện thoát nước tốt, thường được dùng ở những vùng đồi thoải, nơi đỉnh đồi, núi phẳng ít lồilõm và địa chất ổn định

 Trường hợp tuyến đi lưng chừng đồi núi nên chọn những sườn đồi ítquanh co, thoải, địa chất ổn định, đường dẫn hướng tuyến sẽ được xác định theo độ dốc đềuvới độ dốc chỉ đạo

3.3.2.XÁC ĐỊNH BƯỚC COMPA CHUYỂN TUYẾN:

Chiều dài bước compa được xác định từ công thức:

M i

h l

+ ∆h: Chênh lệch cao độ giữa hai đường đồng mức gần nhau, ∆h=10000mm.+ id= (0,9÷0,95)idmax (0/00).

+ idmax: Độ dốc dọc lớn nhất cho phép đối với cấp đường (0/00)

Vậy chiều dài bước compa là l=37,04(mm) Đây là 1 giá trị tham khảo trong quá trình

vạch tuyến, thoã mãn bước compa sẽ giúp tuyến giảm lượng đào đắp và đảm bảo độ dốc dọcnhỏ nhất Trong những vị trí không còn phương án tốt hơn thì có thể đi tuyến với chiều dài bước compa nhỏ hơn, chấp nhận đào đắp nhiều

3.4.LẬP CÁC ĐƯỜNG DẪN HƯỚNG TUYẾN:

Đường dẫn hướng tuyến xác định bằng bước compa là một đường gãy khúc cắt cácđường đồng mức, đường này có độ dốc không đổi id. Để vạch các đường dẫn hướng tuyếnmột cách dễ dàng, mà phù hợp với thực tế cần phải xem xét kỹ các yếu tố của địa hình Dựavào đường dẫn hướng tuyến này ta vạch một tuyến đường chạy trong phạm vi những đườnggãy khúc gồm các đoạn thẳng và đoạn cong Trong đó các đoạn cong được xác định với bánkính thoả yêu cầu về điều kiện tối thiểu, đồng thời phù hợp với các yếu tố đường cong bêncạnh, thoả mãn với độ dốc dọc cho phép của cấp đường, đảm bảo chiều dài tối thiểu củađoạn chêm giữa hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao

3.5.VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN:

Sau khi căn cứ vào các yêu cầu thiết kế và các chỉ tiêu kỹ thuật, ta đã vạch được 4 phương án tuyến nối liền 2 thị trấn Khe Sanh và Lao Bảo Cụ thể hướng của từng phương

án như sau:

+ Phương án 1: Từ thị trấn Khe Sanh đi 754,62m theo hướng Bắc rồi chuyển

hướng rẽ phải theo hướng Đông-Bắc một góc α1=73049’45” theo đường cong tròn với bánkính cong là R1=700m Tiếp tục đi 584,60m theo hướng Đông-Bắc Tại đây chuyển hướngtheo hướng Đông một góc α2=39017’12” theo đường cong tròn với bán kính cong là

R2=800m Tiếp tục đi 891,90m theo hướng này rồi chuyển hướng Đông-Bắc một góc α3

=54035’27” theo đường cong tròn với bán kính cong là R3=800m Tiếp tục đi 508,84m theohướng này chuyển hướng rẽ trái một góc α4= 54054’18” theo đường cong tròn với bán kínhcong là R4=700m theo hướng Bắc Tiếp tục đi 1142.15m theo hướng này là đến Thị trấnLao Bảo

+ Phương án 2: Từ thị trấn Khe Sanh đi 1334,61m theo hướng Bắc, sau đó chuyển

hướng rẽ trái một góc α1=23059’3” với bán kính cong là R1=1000m theo hướng Tây -Bắc.Tiếp tục đi 907,91m theo hướng này Tiếp đến chuyển hướng rẽ phải một góc α2

=79033’48” với bán kính cong là R2=800m theo hướng Đông_Bắc Tiếp tục đi 1264,26m

Trang: 23

theo hướng này Rồi chuyển hướng rẽ phải một góc α3=49024’39” với bán kính cong là

R3=1500m, theo hướng Đông-Nam Tiếp tục đi 995.5m theo hướng này là đến thị trấn LaoBảo

+ Phương án 3: Từ thị trấn Khe Sanh đi 2293.96m theo hướng Bắc, sau đó chuyển

hướng rẽ trái một góc α1=55014’56” với bán kính cong là R1=1000m theo hướng Đông-Bắc.Tiếp tục đi 178.56m theo hướng này Tiếp đến chuyển hướng rẽ trái một góc α2=37013’58”với bán kính cong là R2=1500m theo hướng Đông Tiếp tục đi 696.58m theo hướng này làđến thị trấn Lao Bảo

+ Phương án 4: Từ thị trấn Khe Sanh đi 789,00m theo hướng Tây-Bắc chuyểnhướng rẽ phải theo hướng Bắc một góc α1=88026’23” theo đường cong tròn với bán kínhcong là R1=500m Tiếp tục đi 502,78m theo hướng Đông-Bắc Tại đây chuyển hướng theohướng Đông một góc α2=45058’30” theo đường cong tròn với bán kính cong là R2=500m.Tiếp tục đi 1317,92m theo hướng Đông-Nam,chuyển hướng Đông một góc α3=54053’39”theo đường cong tròn với bán kính cong là R3=700m Tiếp tục đi 1324,47m theo hướngĐông-Bắc rồi chuyển hướng rẽ trái một góc α4= 93030’56” theo đường cong tròn với bánkính cong là R4=700m theo hướng Bắc Tiếp tục đi 1383,76m theo hướng Tây-Bắc là đếnthị trấn Lao Bảo

3.6 SO SÁNH SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN:

Trên cơ sở 4 phương án tuyến đã vạch ta tiến hành so sánh các phương án này dựa vàocác chỉ tiêu sau:

- Chiều dài tuyến (m)

- Hệ số triển tuyến

- Độ dốc dọc tự nhiên lớn nhất (%)

- Số lượng các đường cong nằm và số các đường cong có bán kính <500m

- Số lượng công trình trên tuyến

- Các công trình đặc biệt

- Tình hình địa chất, địa chất thuỷ văn

- Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu và sử dụng vật liệu địa phương

- Điều kiện thi công

Bảng 3.5: Bảng so sánh sơ bộ 4 phương án tuyến

Bán kính cong tại các vị trí chuyển hướng tương đối nhỏ, số lần chuyển hướng nhiều, số lượng cống nhiều

và diện tích lưu vực tương

4

Bám sát theo 1 đường đồng mức, không cắt xẻ địahình, ít thay đổi về cao độ nên khối lượng đào đắp ít

Chiều dài tuyến lớn, hệ số triển tuyến cao, diện tích lưu vực lớn, bố trí nhiều đường cong nằm

2

2

Bán kính đường cong nằm lớn hơn,số lần chuyển hướng tương đối ít,độ dốc dọc tự nhiên nhỏ dể thiết kếđường đỏ, không đi qua sông

Chiều dài tuyến tương đối lớn, hệ số triển tuyến lớn,số lượng cống tương đối nhiều, diện tích lưu vực lớn 2

3

Chiều dài tuyến ngắn, hệ sốtriển tuyến nhỏ, không đi qua sông, diện tích lưu vực nhỏ

Có 1 điểm trên bình đồ không đảm bảo bước compa,cần xữ lý trên trắc dọc dẫn đến khối lượng đào đắp lớn

Kết luận: Như vậy, ta chọn 2 phương án I và II làm thết kế sơ bộ.

3.6.TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG CHO 2 TUYẾN ĐÃ CHỌN:

+ R (m): Bán kính của đường cong nằm

+α (0): Góc chuyển hướng của tuyến

Trang: 25

Kết quả tính toán cắm cong của 2 phương án được tổng hợp như sau:

3.6.2.Đường cong chuyển tiếp:

Do vận tốc thiết kế là 80Km/h nên cần thiết kế đường cong chuyển tiếp Các dạngđường cong chuyển tiếp đơn giản là :Phương trình Lemniscate, Phương trình clothoide,Phương trình parabol Đường cong chuyển tiếp bố trí trước và sau các đường cong nằm

3.6.2.1.Mục đích của việc thiết kế đường cong chuyển tiếp :

Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong phải chịu các thay đổi:

-Bán kính từ ∞ chuyển thành R

-Lực ly tâm tăng từ 0 đến

-Góc α hợp bởi trục bánh xe trước và trục sau xe từ 0 đến α

Những biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho người lái xe và hành khách Để đảmbảo có sự chuyển biến điều hoà về lực ly tâm, về góc α và về cảm giác của hành khách cầnphải có một đường cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong tròn Đồng thời làmcho tuyến hài hoà hơn, tầm nhìn đảm bảo hơn

3.6.2.3.Trình tự cắm đường cong chuyển tiếp:

1.Tính các yếu tố cơ bản của đường cong tròn:

+ Chiều dài đường tang của đường cong:

1

2.Tính toán chiều dài đường cong chuyển tiếp:

3.Tính góc kẹp giữa đường thẳng và tiếp tuyến ở cuối ĐCCT:

Xác định toạ độ điểm cuối của đường cong chuyển tiếp

R g

V G

2

I R

V

L ct

47

3

=

22

0 1 0 0

1

0 1

s:khoảng cách từ điểm đầu của ĐCCT đến vị trí cắm cọc trung gian

x,y:toạ độ điểm trung gian

Trang: 27

THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC

" Nước là kẻ thù số 1 của đường" Nước gây xói lở cầu cống, nền đường, sạt lở taluy.Nước ngấm vào nền, mặt đường làm cho cường độ chịu lực của nền đất và vật liệu mặtđường giảm đáng kể phá hỏng kết cấu mặt đường Vì vậy việc thiết kế hệ thống thoát nướctrên tuyến là một vấn đề quan trọng, có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế, nâng cao chất lượngđường ôtô, và tạo điều kiện cho các phương tiện giao thông lưu thông một cách dễ dàng Dó

đó việc thiết kế cần được tính toán kỹ lưỡng

Hệ thống thoát nước đường ôtô bao gồm hàng loạt các công trình và các biện pháp

kỹ thuật được xây dựng để nền đường đảm bảo không bị ẩm ướt Các công trình này có tácdụng tập trung và thoát nước nền đường, hoặc ngăn chặn không cho nước ngấm vào phầntrên của nền đất Mục đích của việc xây dựng hệ thống thoát nước trên đường nhằm đảmbảo chế độ thuỷ nhiệt của nền đất luôn luôn ổn định không gây nguy hiểm cho mặt đường

Hệ thống thoát nước mặt gồm:

+ Hệ thống thoát nước dọc: Rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh thoát nước và rãnh tập trungnước nhằm mục đích thoát nước mặt nền đường và trong khu vực, và độ dốc dọc đường + Hệ thống thoát nước ngang : các công trình vượt dòng nước như: cầu và cống,

độ dốc của mặt đường, của lề đường…

Trong tuyến đường đang thiết kế cụ thể ta chỉ thiết kế rãnh dọc, cống, độ dốc mặtđường và độ dốc dọc để đường đảm bảo điều kiện thoát nước tốt

Trang: 28

4.1.RÃNH THOÁT NƯỚC:

4.1.1.Rãnh biên (rãnh dọc):

Rãnh biên được thiết kế ở các đoạn nền đường đắp thấp (thấp hơn 0,6m), ở tất cả các nềnđường đào, nền đường nửa đào, nửa đắp, có thể bố trí ở một bên đường hoặc ở cả hai bêncủa nền đường Mục đích thiết kế rãnh dọc là thoát nước mặt đường lề đường và diện tíchđất dành cho đường làm cho nền đường khô ráo, đảm bảo cường độ và ổn định nền

Rãnh có thể có dạng hình thang, hình tam giác, chữ nhật, tròn… Ở đây ta thiết kế rãnhhình thang, vì khả năng thoát nước của nó tốt

Kích thước của rãnh hình thang lấy theo cấu tạo:

Hình 4.1 : Cấu tạo rãnh biên

Tiết diện ngang của rãnh được dùng ở đây là hình thang, vì nó dễ thoát nước và dễ thicông Chiều rộng đáy rãnh là 0,4m, chiều sâu của rãnh tối thiểu là 0,3m ( từ mép nền đắpđến đáy rãnh là 0,7÷0,8m tối đa là 1,0÷1,2m ), taluy rãnh nền đường đào lấy bằng độ dốctaluy đường đào theo cấu tạo địa chất, taluy rãnh nền đường đắp là 1:1,5

- Độ dốc của rãnh được lấy theo độ dốc dọc của đường đỏ và tối thiểu lớn hơn hoặc bằng

50/00, cá biệt có thể lấy lớn hơn hoặc bằng 30/00 với chiều dài đoạn tuyến <50m, sao cho đảmbảo không lắng đọng phù sa ở đáy rãnh và thoát nước nhanh Ở nơi có độ dốc rãnh lớn hơn

độ dốc gây xói đất thì được gia cố cho phù hợp với điều kiện địa chất, địa hình nơi đó đểđảm bảo chống xói với chiều cao gia cố mái dốc là cao hơn mức nước tính toán chảy trongrãnh là 0,1m

- Trong tuyến thiết kế thì độ dốc dọc nhỏ nhất là 50/00 nên đảm bảo thoát nước , vàkhông có đoạn rãnh nào dài quá 500m nên không cần mở rộng rãnh hay bố trí cống cấu tạothoát nước

4.1.2.Rãnh đỉnh:

Với hệ thống công trình thoát nước dọc và thoát nước ngang được bố trí trên tuyến thì

đảm bảo thoát nước hết cho tuyến đường, nên ta không cần bố trí rãnh đỉnh

4.2.CÔNG TRÌNH VƯỢT DÒNG NƯỚC:

- Công trình thoát nước bao gồm cầu, cống v.v được bố trí tại tất cả các nơi trũngtrên bình đồ, trắc dọc và nơi có sông suối

Trang: 29

- Giá thành của các công trình thoát nước khá lớn trong tổng giá thành công trìnhđường, vì vậy việc chọn và bố trí hợp lý sẽ giảm được giá thành xây dựng một cách đángkể.

- Phổ biến nhất hiện nay là các công trình cầu và cống nhỏ Nếu những vị trí này gầnnhau và sườn lưu vực thoải có thể đào kênh dẫn nước từ đó về công trình để giảm số côngtrình

- Do lưu lượng không quá lớn và không có sông nên trên cả hai phương án tuyếnkhông có cầu mà chỉ có cống

- Đối với cống tính toán ta chọn loại cống không áp vì dễ chế tạo, thi công thuận lợi,đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm qua nền đường, ngoài ra chiều cao nướcngập trước cống nhỏ và thoát nhanh nên ít ảnh hưởng đến chế độ thuỷ nhiệt của nền đường;khẩu độ cống được chọn theo tính toán thủy văn

Lưu vực cống được xác định như sau: Trên bản đồ địa hình khoanh lưu vực nước chảy

về công trình theo ranh giới của các đường phân thủy

Diện tích của lưu vực cống là phần diện tích được bao bởi 2 đường phân thuỷ và tuyến đường Kết quả được thống kê ở bảng sau

Trang: 30

4.2.1.3.Tính toán lưu lượng nước cực đại chảy về công trình:

Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình theo công thức tính Qmax 22TCN 220-95của Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam được áp dụng cho sông suối không bị ảnh hưởng củathủy triều

Công thức tính có dạng:

Qp = Ap α Hp δ F (m3/s) (4.1).

Trong đó:

+ F: Diện tích của lưu vực (Km2)

+ Hp: Lượng mưa ngày (mm) ứng với tần suất thiết kế p%, p = 2%

( Tr99,HD TKĐ Ô tô)

+ α: Hệ số dòng chảy lũ lấy theo bảng 14,Tr31,HD TKĐ Ôtô, tùy thuộc loại đất

cấu tạo lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế (HP%) và diện tích lưu vực F

1) Dựa vào bảng “Lượng mưa ngày Hp,mm”(tr110,HD TKĐ Ôtô) xác định vùng thiết

kế và lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế:

Tuyến đường thuộc tỉnh Quảng Trị ứng với vùng mưa XI Có lượng mưa ngày ứng vớitần suất lũ thiết kế lấy theo quy trình quy phạm Theo TCN4054-2005 với cấp thiết kế củađường là cấp III ta lấy p=2%, ta tra được: H2%= 330 mm

Ở khu vực tuyến đi qua có đất là loại đất cấp IV( đất sét cát)

2) Tính chiều dài sườn dốc lưu vực theo công thức:

Trang: 31

Phương án tuyến I Phương án tuyến II

Vì các lưu vực đều có 2 mái dốc nên ta xác định bsd theo công thức:

=

L l

F

b sd

8,1

1000

Trong đó:

+ ∑l: Tổng chiều dài các suối nhánh (km)

+ L: Chiều dài suối chính (km)

3) Xác định đặc trưng địa mạo của sườn dốc lưu vực:

Φsd = 0,3( )0 , 4

6 , 0

p sd sd

sd

H I m

b

Trong đó:

+ Isd: Độ dốc của sườn dốc lưu vực (0/00) Xác định trên địa hình

+ msd: Hệ số nhám sườn dốc xác định theo bảng 15 HD TKĐ Ôtô,Tr32

Xác định thời gian tập trung nước τsd theo phụ lục II HD TKĐ Ôtô,Tr116 ứng với vùng

mưa thiết kế và Φsd.Ta có: τsd= f(vùng mưa, Φsd)

4) Xác định hệ số đặc trưng địa mạo của lòng sông suối:

ΦLS = 1/3 1/4 ( )1 / 4

1000

Hp F

I m

5) Xác định A p theo ΦLS và τsd , vùng mưa theo phụ lục II ,HD TKĐ Ôtô,tr119.

7) Xác định trị số Q max sau khi thay các trị số trên vào công thức 4.1

Kết quả tính toán ghi ở Bảng 4.3.

Phương án I :

Trang: 32

Từ lưu lượng Qmax ta tra phụ lục 16 và 17”Công trình vượt sông -Nguyễn Xuân Trục”, ta

được , H, V ứng với loại cống thường loại I, chảy không áp.Chọn loại cống không áp vì dễchế tạo, thi công thuận lợi, đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm qua nềnđường, ngoài ra chiều cao nước ngập trước cống nhỏ và thoát nhanh nên ít ảnh hưởng đếnchế độ thuỷ nhiệt của nền đường

Các nguyên tắc chọn loại cống và khẩu độ cống :

+Số loại cống trên tuyến không quá 3 loại cống để đảm bảo cho công tác chế tạo vàlắp ráp đồng bộ và nhanh chóng trong thi công

+Có khoảng hở để cho vật cản cây trôi đi qua cống sao cho cống không bị tắc.+Phụ thuộc vào bình đồ trắc dọc để xem xét việc đặt cống nào tại vị trí đó là có lợinhất, không để mực nước dâng cao nhất của cống đặt ở đường đắp chảy vào đường đào

+Đối với cống có lưu lượng cần thoát nhỏ thì nên chọn cống tròn vì phát huy hếtkhả năng của cống tròn, thi công đơn giản và kinh tế hơn Lưu lượng nhỏ không nên chọncống vuông vì khó phát huy hết khả năng thoát nước của cống vuông, thi cống phức tạp.Trong trường hợp khống chế về chiều cao đắp thì có thể chọn cống vuông để giảm chiềucao đắp

+Đối với cống có lưu lượng cần thoát lớn nên chọn cống vuông vì cùng 1 khẩu độcống thì khả năng thoát nước của cống vuông lớn hơn cống tròn, chịu lực tốt hơn, có thể đặtlớp kết cấu áo đường ngay trên mặt cống

Bảng 1:Bảng xác định khẩu độ cống, chiều cao nước dâng và vận tốc nước chảy PAI:

Trang: 34

Bảng 2:Bảng xác định khẩu độ cống, chiều cao nước dâng và vận tốc nước chảy PAII:

(m 3 /s)

Loại cống Khẩu độ cống (cm)

H d (m)

v (m/s)

Ghi chú

2 cống vuông H150 1.78 3.342

(m 3 /s)

Loại cống Khẩu độ cống (cm)

H d (m)

v (m/s)

Ghi chú