CHƯƠNG 3 THIẾT kế BÌNH đồ TUYẾN, ĐƯỜNG cấp 3 MIỀN núi tốc độ 60KM

Khi tuyến đi giao nhau với đường sắt hoặc song song với đường sắt cần phải tuân theo quy định của Bộ GTVT về quan hệ giữa đường ô tô và đường sắt: Vị trí giao nhau phải ở ngoài phạm vi g

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN

Nhiệm vụ thiết kế :

- Thiết kế tuyến đường qua hai điểm A-B

Đường cấp 60 Km/h

Tài liệu sử dụng

- Bình đồ Thống Nhất huyện KRÔNG NĂNG tỉnh ĐẮK LẮK

- Bình đồ tỷ lệ 1 :10000 Đường đồng mức 5m

- Cao độ khống chế điểm A-742.00m, B-878.00m

3.1.CĂN CỨ VẠCH TUYẾN

- Điều kiện địa hình , địa chất , thủy văn dọc tuyến

- Cấp thiết kế của tuyến đường Đường cấp III, địa hình núi , vận tốc thiết kế

60Km/h

- Nhu cầu về giao thông vận tải phục vụ cho phát triển kinh tế ,chính trị , văn hóa

, du lịch … trong vùng

- Xác định đường dẫn hướng chung cho từng đoạn.

- Xác định các điểm khống chế, các vị trí bắt buộc tuyến phải đi qua, các vị trí

càn tránh …

3.2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI VẠCH TUYẾN

1 Định tuyến phải bám sát đường chim bay giữa hai điểm

2 Thiết kế nền đường phải đảm bảo cho giao thông thuận lợi , đồng thời phải tuân theo mọi tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến

3 Khi định tuyến nên tránh đi qua các vị trí bất lợi về thổ nhưỡng, thủy văn, địa chất như đầm lầy, khe xói, xụt lở đá lăn, kast …để đảm bảo cho nền đường được vững chắc

4 Không nên định tuyến qua khu đất đặc biệt quý, đất đai của vùng kinh tế đặc biệt, cố gắng làm ảnh hưởng ít nhất tới quyền lợi của người sử dụng đất

5 Khi tuyến đi giao nhau với đường sắt hoặc song song với đường sắt cần phải tuân theo quy định của Bộ GTVT về quan hệ giữa đường ô tô và đường sắt: Vị trí giao nhau phải ở ngoài phạm vi ga, đường dồn tàu , cửa hầm đường sắt, ghi

cổ họng , các cột tín hiệu vào ga , góc giao ≥450

6 Khi chọn tuyến qua thành phố , thị trấn thì cần chú ý tới đặc tính và quy mô giao thông trên đường, lưu lượng xe khu vực hay xe quá cảnh chiếm ưu thế,

số dân ý nghĩa về chính trị , văn hóa, xã hội của đường để quyết định hướng tuyến hợp lý nhất

7 Khi qua vùng đồng bằng cần vạch tuyến ngắn và thẳng nhất, tuy nhiên tránh những đoạn thẳng quá dài 3-4km có thể thay bằng đường cong có bán kính lớn 1000m tránh dùng góc chuyển hướng nhỏ

8 Khi đường qua vùng đồi nên dùng các đường cong có bán kính lớn uốn theo địa hình tự nhiên Bỏ qua các uốn lượn nhỏ và tránh tuyến bị gãy khúc về bình

đồ và trắc dọc

9 Qua vùng địa hình đồi núi nhấp nhô liên tiêp nhau tôt nhất nên chọn tuyến là các đường cong nối tiếp hài hòa với nhau, không nên bố trí các đoạn thẳng ngắn chêm giữa các đường

10 cong cùng chiều Các bán kính đường cong tiếp giáp nhau không nên khác nhau lớn hơn 1.5 lần và vượt qua các giá trị tối thiểu đã tính toán ở trên

11 Khi tuyến đi theo đương phân thủy, điều cần quan sát trước tiên là quan sát hướng đi của đường phân thủy chính và tìm cách nắn thẳng tuyến trên từng đoạn Chọn những sườn đồi ổn đinh và thuận lợi cho việc đặt tuyến tránh những mỏm cao và tìm các đèo thấp để vượt

12 Khi tuyến đi trên sườn núi mà độ dốc và mức độ ổn đinh của sườn núi có ảnh hưởng đến vị trí đặt tuyến thì cần nghiên cứu tổng hợp các điều kiện địa hình , địa chất , thủy văn để lựa chọn vị trí đặt tuyến thích hợp Nếu gặp những sườn dốc bất lợi về địa chất , thủy văn như sụt lở, trượt , nước ngầm…cần cho tuyến

đi tránh hoặc cắt qua phía trên

13 Khi triển tuyến qua đèo thông thường chọn chọn vị trí đèo thấp nhất , đồng thời phải dựa vào hướng chung của tuyến và đặc điểm của của sườn núi để triển tuyến từ đỉnh đèo xuống hai phía

Đối với đường cấp cao nếu triển tuyến qua đèo gặp bất lợi như sườn núi không

ổn đinh hoặc các tiêu chuẩn kỹ thuật về bình đồ , trắc dọc quá hạn chế khoobf thỏa mãn thì có thể xem xét phương án hầm Tuyến hầm phải chọn sao cho chiều dài ngắn nhất và điều kiện ổn định về địa chất và thủy văn

14 Khi tuyến đi vào thung lũng các sông suối nên:

-Chọn 1 trong 2 bờ thuận với hướng chung của tuyến, có sườn thoải , ổn định , khối lượng công tác đào đắp ít

-Chọn tuyến đi trên mực nước lũ điều tra

-Chọn vị trí thuận lợi khi giao cắt qua các nhánh sông suối,nếu là thung lũng hẹp có thể đi một bên hoặc cả hai bên với 1 hoặc nhiều lần cắt qua khe suối Lý

do cắt qua nhiều lần là do gặp sườn dốc nặng, vách đá cao, địa chất không ổn định ,sụt trượt

15 Vị trí tuyến cắt qua sông suối càn chọn những đoạn suối thẳng có bờ và dòng

ổn định , điều kiện địa chất ổn định

16 Trường hợp làm đường cấp cao đi qua đầm hồ hoặc vịnh cần nghiên cứu phương án cắt thẳng bằng cách làm cầu hoặc kết kết hợp làm cầu và nền đắp nhằm rút ngắn chiều dài tuyến

3 3 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP ĐI TUYẾN

3.3.1 Các phương pháp đi tuyến :

Có 3 phương pháp đi tuyến trên thực địa:

+ Phương pháp đi tuyến theo thung lũng sông : ưu điểm của phuơng pháp này tuyến đi trên địa hình bằng phẳng dẫn đến khối lượng đào đắp nhỏ và độ dốc dọc nhỏ; nhưng phương pháp này lại có nhược điểm là số lượng công trình thoát nước lớn , khẩu độ lớn , mức độ ổn định của nền đuờng kém do nền đường bị nước xâm thực + Phương pháp đi tuyến men theo đường đồng mức : ưu điểm của phương pháp này là độ dốc nhỏ do bám đường đồng mức; nhưng phương pháp này lại có nhược điểm là tuyến gẫy khúc nhiều , nền đường dễ mất ổn định do nhiều nguyên nhân ( thế nằm của đá, tính chất của đá, thảm thực vật trên sườn dốc, nước ngầm , độ dốc của sườn dốc )

+ Phương pháp đi tuyến theo đuờng phân thuỷ : ưu điểm của phương pháp này là

số lượng công trình thoát nước ít , khẩu độ nhỏ , nền đuờng hầu như ổn định , tầm nhìn thoáng , cảnh quan đẹp; nhưng phương pháp này lại có nhược điểm là địa hình

gồ ghề dẫn đến khối lượng đào đắp lớn và độ dốc lớn

3 3.2 Trình tự vạch tuyến :

- Để vạch các phương án tuyến trên bình đồ , công việc trước tiên là ta phải

nghiên cứu thật kỹ điều kiện địa hình , địa chất, thuỷ văn , cảnh quan thiên nhiên nơi đặt tuyến ; xác định các điểm khống chế mà tuyến phải đi qua như :

+ Điểm đầu và điểm cuối của tuyến trên bình đồ : A, B

+ Nơi giao nhau với các đường giao thông khác

+Vị trí vượt sông thuận lợi

+ Điểm vượt đèo

- Khi đã nghiên cứu kỹ những điều kiện trên ta tiến hành đánh dấu những khu vực bất lợi về địa hình , địa mạo, địa chất , thuỷ văn mà tuyến nên tránh và đánh dấu các điểm thuận lợi mà tuyến cần chạy qua

- Trên cơ sở những điểm nói trên ta tiến hành kẻ những đường dẫn hướng tuyến chung cho toàn tuyến và cho từng đoạn cục bộ; sau đó căn cứ vào điều kiện địa hình , các trị số bán kính đường cong theo quy trình để bố trí đường cong nằm

tại những vị trí thay đổi hướng tuyến Nếu địa hình thuận lợi , nên cố gắng sử dụng đường cong có bán kính lớn để tạo điều kiện thuận lợi cho xe chạy

3.3.3 Vạch phương án tuyến trên bình đồ.

Căn cứ vào các nguyên tắc cơ bản trên, căn cứ vào bản đồ 1/10.000 có độ chênh giữa hai đường đồng mức là 5m em đã tiến hành vạch được 2 phương án tuyến Phương án lựa chọn được thể hiện trong bình đồ địa hình

- Phương án 1 : Tuyến dài 6727.47m , trên tuyến có 10 lần đổi hướng Góc chuyển hướng lớn nhất là 57d41’10’’ , bán kính đường cong nằm nhỏ nhất là 150m Trên

tuyến có 4 cống địa hình và một vị trí phải xây dựng cầu lớn tại LT Km1+617.69.Hướng tuyến này có đặc điểm là ít cống địa hình,độ dốc dọc tương đối đều và nhỏ, tuy nhiên tại vị trí cầu lên đèo phải đặt một đoạn hơn 300 phải đặ độ dốc 8% để giảm khối lượng đào nền và cũng là giảm khẩu độ cầu

- Phương án 2 : Tuyến dài 6170.12m, trên tuyến có 10 lần đổi hướng , góc chuyển hướng lớn nhất 43d4’54’ , bán kính cong nằm nhỏ nhất 200m Trên tuyến có 6 cống địa hình và 1 vị trí phải thiết kế cầu lớn tại LT Km0+337.05 Hướng tuyến này có đặc điểm là điều kiện thủy văn khá phức tạp Đoạn đầu tuyến cắt qua hạ lưu một con sông vì vậy để giảm được khẩu độ cầu phải sử dụng độ dốc dọc lớn nhất trên một chiều dài hơn 260m Nhiều vị trí cắt qua đường tụ thủy với góc cắt nhỏ, phải bố trí cống địa hình chéo so với tuyến Tuy nhiên hướng tuyến thứ 2 này ngắn hơn hướng tuyến thứ nhất tới hơn 550m

3.3.4 Bình đồ và bố trí cong đường cong trên bình đồ

-Bố trí đường cong trên bình đồ đảm bảo hài hòa với điều kiện tự nhiên, thuận lợi cho việc xây dựng ngoài thực địa

-Đỉnh thường được đặt tại vị trí đổi dốc, vị trí vượt đèo thường chọn đèo thấp để đặt đỉnh Chọn hướng tuyến với góc chuyển hướng nhỏ tránh gây nguy hiểm khi chạy

xe và giảm tốc độ xe chạy do khuất tầm nhìn và hệ số lực ngang lớn

- Bố trí cong nằm nên chọn bán kinh nhỏ nhất là bán kính ứng với siêu cao thông thường.Rtt=250m

-Lựa chọn bán kính đường cong bằng

Lựa chọn bán bán kính đường cong nằm là bài toán kinh tế kỹ thuật, khi thiết kế nên sử dụng đường cong bán kính lớn để cải thiện điều kiện xe chạy , đảm bảo an toàn , tiện lợi đồng thời cũng đảm bảo giá thàh xây dựng nhỏ nhất Chỉ khi gặp điều kiện khó khăn mới sử dụng bán kính đường cong nằm tối thiểu , khuyến khích dùng bán kính tối thiểu thông thường trở lên , luôn tận dụng địa hình để nâng cao chất lượng xe chạy

Bán kính đường cong nằm được lựa họn theo nguyên tắc

+Lớn hơn các giá trị giới hạn

+Phù hợp với địa hình, càng lớn càng tốt

+Đảm bảo sự tiếp nối giữa các đường cong

+Đảm bảo bố trí được các yếu tố của đường cong như : chuyển tiếp, siêu cao, mở rộng

+Đảm bảo phối hợp hài hòa giữa các yếu tố tuyến, phối hợp tuyến đường với cảnh quan

Đường cấp III miền núi , Vận tốc thiết kế 60Km/h[1]

Rmin(m) Rtt(m) Rksc(m)

-Bố trí đường cong chuyển tiếp phù hợp sao cho chiều dài đường cong chuyển tiếp lớn hơn đoạn cong tròn còn lại.Độ dốc siêu cao và chiều dài đoạn bố trí siêu cao được lựa chọn phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm như sau

I sc và và L với V=60Km/h [1]

-Đoạn nối siêu cao và mở rộng được bố trí trùng với đoạn chuyển tiếp của đường cong

Độ mở rộng trong đường cong bán kính nhỏ[TCVN4054-05]

Dòng

xe

Bán kính đường cong nằm (m)

250-200

<200-150

<150-100

<100-70 <70-50 <50-30 <30-25 <25-20

-Đường cong chuyển tiếp

Các yếu tố của đường cong

-Góc kẹp  0

L 2R -Kiểm tra điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp α≥2φo

Các yếu tố của đường cong tròn khi chưa bố trí đường cong chuyển tiếp -Tọa độ của điểm cuối đường cong chuyển tiếp















4 ct

2

ct

0

L

40R L

Y

6R

-Khoảng cách từ NĐ tới TĐ trước khi bố trí chuyển tiếp

 0  0

-Độ chuyển dịch p

 0   0

p y R(1 cos )

Bán kính đường cong tròn sau khi bố trí ĐCCT

R1=R+p

-Các yếu tố của đường cong tròn còn lại







1

0

T R tg

2

.R

K

180

Các điểm chi tiết của đường cong bao gồm

NĐ, TĐ, P,TC,NC

Các yếu tố

Chiều dài đường cong chuyển tiếp : Tham khảo



3

V L 23.5R

Lựa chọn L sao cho chiều dài đường cong tròn còn lại nhỏ hơn chiều dài đường

cong chuyển tiếp , đồng thời gia tôc ly tâm không quá lớn

Độ dốc siêu cao isc được lựa chọn phụ thuộc vào bán kính đường cong, đảm bảo tiêu chuẩn thiết kế , an toàn và thoải mái cho phương tiện chạy xe trong đường cong

Độ mở rộng trong đường cong w , tính toán phụ thuộc vào bán kính đường cong Đoạn nối mở rộng bố trí trùng với đoạn nối chuyển tiếp

Kết quả bố đường cong nằm được thể hiện trong bảng sau :

Phương án 1 :

T

Is

1 17d15'17

141.1

10

2 22d47'24

'' 400 130.8 9.11 259.11 2

10

3 57d41'10

123.4 9

23.2

4 27d13'54

135.0 3

11.3

10

5 9d34'6'' 800 106.9

6 42d22'23

147.4 8

19.9

10

7 10d25'2'' 700 98.84 3.2 197.27 2 70 0

8 20d2'25'' 500 138.4

10

9 7d8'13'' 120

0

124.8

10

10 7d1'1'' 140

0

135.8

10

Phương án 2

T

Is

1

42d53'15'

119.0

2 24d14'22' 400 136.0 10.1 269.22 2 100 0

' 9 8

3

36d18'29'

148.7 8

17.1

4

31d38'40'

149.4 9

15.0

5 43d4'54'' 200

119.4 2

16.4

5 230.38 4 80 0.4

6 35d36'6'' 300

146.7 2

16.5

7

25d22'44'

140.2 7

11.0

8 19d4'3'' 500

129.0

9

29d52'34'

143.6 6

13.4

10 7d1'1''

140 0

135.8

3.3.5.Các cọc trên tuyến

Trong thiết kế cơ sở , trên bình đồ cần cắm các cọc sau

-Cọc H, cọc Km

-Các cọc chi tiết trong đường cong NĐ,TĐ,P,TC,NC

- Các cọc tại vị trí công trình thoát nước : cống, cầu các công trình phụ trợ

-Các cọc chi tiết tại các vị trí khống chế, vị trí công trình : Điểm giao với tuyến đường khác, cọc tại vị trí cầu , cống và các công trình đặc biệt khác trên tuyến

3.4 CÔNG TRÌNH ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG

Các công trình an toàn trên đường (như cọc tiêu biển báo, tường bảo vệ, hàng rào chắn…) giữ vai trò hết sức quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông, nó là bộ phận không thể thiếu của công trình đường

3.4.1.Biển báo hiệu

Đặt biển báo hiệu trên đường là một biện pháp quan trọng hướng dẫn người lái các phương tiện giao thông có thể biết được điều kiện đặc điểm của đường đàm bảo vận hành xe an toàn

Biển báo trên tuyến phải thực hiện các nguyên tắc:

- Các biển báo trên đường và trên mạng lưới đường toàn quốc gia phải thực hện thống nhất về hình dáng, kích thước, biểu tượng

- Biển báo phải được đặt ở nơi dễ nhìn, không bị che khuất và nên dùng biển phản quang, đối với đường không co thiết bị chiếu sáng bắt buộc phải dùng biển phản quang

- Vị trí đặt biển phải báo truớc cho người lái xe hành động cần xử lí Nội dung biển báo phải gọn gàng dễ hiểu

Biển báo bao gồm các loại sau:

Biển báo nguy hiểm

Có dạng hình tam giác đều, viền đỏ, nền màu vàng, trên có hình vẽ màu đen Tác dụng báo cho người xử dụng đường biết tính chất của sự nguy hiểm để phòng ngừa Loại biển này thường đặt ở vị trí giao cắt, các đường cong có bán kính nhỏ Khoảng cách từ nơi đặt biển đến nơi cần báo khoảng 200m

Số lượng biển báo nguy hiểm:

PA1 :3- PA2 :1

Biển chỉ dẫn

Có dạng hình chữ nhật hoặc hình vuông nền màu xanh lam Tác dụng báo cho người lái xe những chỉ dẫn cần thiết như hướng đi Nó thường đặt tại các nút,

vị trí cầu để báo tải trọng cho phép, tĩnh không cầu…Mỗi vị trí đều đặt hai biển cho cả hướng đi và về

Số lượng biển chỉ dẫn:

PA1 :4

PA2 :4

Biển báo cấm

Có dạng hình tròn nhằm báo hiệu điều cấm hoặc hạn chế mà người sử dụng đường phải tuyệt đối tuân theo Hầu hết các biển đều có viền đỏ, nền màu trắng, trên nền có hình vẽ màu đen đặc trưng cho điều cấm hoặc hạn chế sự đi lại của các phương tiện cơ giới, thô sơ và người đi bộ

Số lượng cấm: 0

Biển phụ

Có dạng hình chữ nhật hoặc hình vuông, được đặt kết hợp với các biển báo nguy hiểm, báo cấm, biển hiệu lệnh và biển chỉ dẫn nhằm thuyết minh bổ sung để hiểu rõ các biển đó hoặc được sử dụng độc lập

Số lượng biển phụ: 0

3.4.2 Cọc tiêu, cột cây số , lan can phòng hộ

Cột cây số

Cột cây số được làm bằng BTCT theo định hình

PA1 :7 cột

PA2 :7 cột

Cọc tiêu

Cọc tiêu là công trình phòng hộ đảm bảo an toàn cho người và các phương tiện tham gia giao thông trên đường Cọc tiêu có tác dụng hướng dẫn phương tiện tham gia giao thông đi đúng phần đường của mình Nó đặc biệt có ý nghĩa khi các phương tiện tham gia giao thông vào ban đêm trên những tuyến đường có tính phản quang kém Cọc tiêu được bố trí trong các trưòng hợp sau:

- Phía lưng dường cong từ tiếp đầu đến tiếp cuối

- Đường vào hai đầu cầu Nếu bề rộng cầu nhỏ hơn bề rộng nền đường thì cọc tiêu phải liên kết thành hàng rào chắn hoặc xây tường bảo vệ

- Hai đầu cống có chiều dài hẹp hơn nền đường Các cọc tiêu liên kết thành hàng chắc chắn hoặc xây tường bảo vệ trên các đoạn có nền đường thu hẹp

- Các đoạn đường đắp cao từ 2 – 4m

- Các đoạn đường men theo sông, suối, đầm, hồ, ao…

- Các đoạn đường bộ giao với đường sắt

- Các ngã ba, tư đường

- Dọc hai bên đường bị ngập nước thường xuyên hặoc ngập nước theo mùa, hai bên đường ngầm

- Dọc hai bên đường đi qua bãi cát, đống lầy mà khó phân biệt với đường phần xe chạy với giải đất hai bên đường

Cọc tiêu được đặt trên phần lề đất, khoảng cách giữa các cọc tiêu được quy định trong bảng sau:

Bán kính đường cong nằm Khoảng cách giữa các cọc tiêu (m)

Cấu tạo cọc tiêu : cọc có tiết diện hình vuông kích thước 12x12x100 cm chiều sâu chôn vào đất là 40 cm Cấu tạo đầu đỉnh cọc theo định hình Với các quy định trên ta tính được số lượng cọc tiêu như sau:

Bảng thống kê cọc tiêu

Phương án 1