Đồ án thiết kế đường ô tô

Đồ án môn học thiết kế đường ô tô với các thông số: Thiết kế tuyến đường nối thị trấn A và B với các số liệu cho trước gồm : + Bình đồ khu vực tuyến: tỉ lệ 120.000. + Các số liệu địa chất , thủy văn, địa hình thuộc tỉnh Thanh Hóa. + Lưu lượng xe chạy năm đầu tiên: N1=370 (xehhng.đêm). + Hệ số tăng trưởng xe trung bình hàng năm q=10%. + Thành phần dòng xe : xe con : 15%. xe tải nhẹ : 20%. xe tải trung : 50%. xe tải nặng : 15%.

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC TUYẾN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG, NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: 1.1.1 Giới thiệu vị trí tuyến đường: Trong kinh tế quốc dân, vận tải ngành kinh tế đặc biệt quan trọng Trong vận tải đường tơ phận quan trọng mạng lưới giao thơng vận tải Trong cơng xây dựng phát triển đất nước, để đáp ứng nhu cầu thực tiễn lưu thơng hàng hố, lại, mở mang văn hố trí thức, trị, xã hội quốc phòng việc phát triển đường tơ cần thiết Tuyến đường thiết kế nằm khu vực tỉnh Thanh Hóa, nối liền hai Thị trấn A B Tuyến đường nằm dự án đường nối trung tâm kinh tế, trị, văn hố địa phương với Tuyến thiết kế nhằm phục vụ cho việc lại nhân dân vùng, phục vụ cho việc trao đổi hàng hố giao lưu văn hố nhân dân địa phương Đây tuyến đường hồn tồn 1.1.2 Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế tuyến đường nối thị trấn A B với số liệu cho trước gồm : + Bình đồ khu vực tuyến: tỉ lệ 1/20.000 + Các số liệu địa chất , thủy văn, địa hình thuộc tỉnh Thanh Hóa + Lưu lượng xe chạy năm đầu tiên: N1=370 (xehh/ng.đêm) + Hệ số tăng trưởng xe trung bình hàng năm q=10% + Thành phần dòng xe : - xe : 15% - xe tải nhẹ : 20% - xe tải trung : 50% - xe tải nặng : 15% 1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN ĐI QUA: 1.2.1.Địa hình, địa mạo: Tuyến qua vùng đồng đồi, độ cao trung bình so với mực nước biển từ 50 đến 210 m Địa hình có độ đốc tương đối nhỏ, độ dốc ngang sườn phổ biến 4%-8%, lớn 10%-12% Giả thiết đường tụ thuỷ mở rộng 6m, sâu từ 0,5m đến 2m (Tỷ lệ bình đồ lớn :1/20.000 nên khơng thể xác cao độ đường tụ thuỷ ) Vùng tuyến qua khơng có sơng, tuyến chạy men theo chân sườn đồi Mặt đất thu dọn sạch, khơng có gốc cây, khơng cày xới, dân cư có nhà cửa nhỏ 20%, cỏ thưa, mặt đá xếp Dựa vào đặc điểm địa hình, thiết kế cần đưa phương án cho tương đối phù hợp với điều kiện địa hình chọn phương án hợp lý 1.2.2 Địa chất thủy văn: Tuyến từ A đến B nằm khu vực có địa chất ổn định nên khơng có tượng sụt lún, caxtơ; hàng năm khơng chịu ảnh hưởng mực nước ngầm tác động Suối khơng có nước thường xun, chảy điều kiện tương đối thuận lợi Vùng thiết kế nằm vùng mưa XI, theo số liệu mưa trạm mưa Phú Thanh, lượng mưa ngày ứng với tần suất 4% 306 mm 1.2.3.Khí hậu: Điều kiện khí hậu vùng có thay đổi lớn hai mùa, thời tiết thay dổi thất thường Lượng mưa tương đối lớn nên thường xun có nước Lượng mưa tập trung tương đối lớn, cần thiết kế để đảm bảo nước thường xun, đồng thời chống chịu thay đổi thời tiết 1.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI: 1.3.1.Tình hình phát triển dân số: Đoạn tuyến qua vùng đồng - đồi, dân cư phân bố rải rác dọc theo tuyến, nhà cửa ruộng vườn dân nằm xa giới xây dựng, hai đầu tuyến tập trung đơng Mật độ dân cư khoảng 100-200 người/km2 Do nhận thức tầm quan trọng việc xây dựng tuyến nên nhân dân vùng đồng tình ủng hộ cho việc xây dựng tuyến đường Vì theo dự kiến việc đền bù, giải tỏa thực nhanh chóng tạo điều kiện cho cơng tác kkởi cơng thi cơng kế hoạch 1.3.2.Tình hình kinh tế - văn hóa - xã hội khu vực: Trong khu vực tuyến qua kinh tế đa dạng nhiều ngành nghề, số người trồng nơng nghiệp chiếm số lượng lớn dân cư, tiểu thủ cơng nghiệp phát triển chậm, ngành dịch vụ thương mại tăng nhanh, ngày chiếm tỷ trọng lớn cấu kinh tế Hiện với chủ trương phát triển hệ thống giao thơng nơng thơn Nên việc đầu tư xây dựng tuyến cần thiết Đây hội phát triển kinh tế huyện nói riêng tỉnh Thanh Hóa nói chung Nhìn chung đời sống kinh tế nhân dân huyện năm gần bước nâng cao cách biệt so với Tỉnh Thành phố sở hạ tầng chưa nâng cấp, đặc biệt mạng lưới giao thơng 1.4 NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHĨ KHĂN KHI THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG : 1.4.1.Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu đường vận chuyển: - Xi măng, sắt thép lấy đại lý vật tư Huyện - Bê tơng nhựa đường lấy trạm trộn bê tơng nhựa Cơng Ty X huyện có cơng suất 60T/h - Nhựa đường lấy trung tâm thành phố - Đá loại, cấp phối đá dăm lấy mỏ đá Cơng Ty X huyện - Cát, sạn lấy sơng Mã - Đất đắp đường, qua kiểm tra chất lượng cho thấy lấy đất từ đường Đào từ đào sang đắp đắp, ngồi lấy đất vị trí mỏ dọc tuyến với cự ly trung bình :1-2 km 1.4.2.Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện đường vận chuyển: Các bán thành phẩm cấu kiện đúc sẵn sản xuất các cơng ty tỉnh, cách chân cơng trình vài km Năng lực sản xuất xưởng đáp ứng đầy đủ số lượng, chất lượng theo u cầu đặt Trong vùng có sẵn mạng lưới giao thơng đường cấp V liên hệ vùng với loại bán thành phẩm, cấu kiện vật liệu vận chuyển đến chân cơng trình tương đối thuận lợi 1.4.3.Khả cung cấp nhân lực phục vụ thi cơng: Tuyến đường nối liền hai trung tâm kính tế huyện, hai trung tâm dân cư tập trung đơng đúc, lực lượng lao động nơng cơng dồi dào, nguồn lao động rẽ thuận lợi cho việc tận dụng nguồn nhân lực địa phương nhằm góp phần hạ giá thành cơng trình, hồn thành cơng trình tiến độ 1.4.4.Khả cung cấp loại máy móc, thiết bị phục vụ thi cơng: Các đơn vị xây lắp ngồi tỉnh có đầy đủ cán kỹ thuật có trình độ, lực trang thiết bị thi cơng đảm bảo thi cơng đạt chất lượng tiến độ 1.4.5.Khả cung cấp loại nhiên liệu, lượng phục vụ thi cơng: Trước tuyến đường có đường đất nối liền việc vận chuyển loại nhiên liệu phục vụ thi cơng thuận lợi Mặt khác xã ven tuyến có điện phục vụ sinh hoạt sản xuất nên việc sử dụng lượng thi cơng thuận lợi 1.4.6.Khả cung cấp loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt: Khu vực tuyến qua nối liền hai trung tâm huyện khả cung cấp loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho cán bộ, cơng nhân thi cơng thuận lợi 1.4.7.Điều kiện thơng tin liên lạc y tế: Hiện hệ thống thơng tin liên lạc, y tế xuống đến cấp huyện, xã Các bưu điện văn hóa xã hình thành góp phần đưa thơng tin liên lạc thơn xã đáp ứng nhu cầu nhân dân Đây điều kiện thuận lợi cho cơng tác thi cơng, giám sát thi cơng, tạo điều kiện rút ngắn khoảng cách ban huy cơng trường ban ngành có liên quan 1.5 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG: Khu vực tuyến qua vùng đồng - đồi, mạng lưới giao thơng chưa phát triển chưa đáp ứng đủ nhu cầu người dân vùng Do đó, việc xây dựng tuyến đường nối liền từ Thị trấn A đến Thị trấn B việc làm cần thiết Tạo điều kiện thuận lợi cho việc lại người dân nơi đây, hàng hố vận chuyển lưu thơng qua lại cách dễ dàng trung tâm với nhau, thúc đẩy phát triển kinh tế, văn hố xã hội hai địa phương nói riêng tỉnh Thanh Hóa nói chung CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1 XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ CỦA ĐƯỜNG: Căn vào : 2.1.1 Chức chủ yếu tuyến: Là tuyến đường nối hai trung tâm kinh tế, trị, văn hóa địa phương, tuyến đường hình thành tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế, giao lưu văn hóa thuận tiện Góp phần phát triển hệ thống giao thơng vùng, phát triển dịch vụ thu hút đầu tư nhà đầu tư 2.1.2 Địa hình tuyến : Căn vào bình đồ khu vực tỷ lệ 1/20000, địa hình khu vực tuyến qua thuộc vùng đồi (do địa hình thoải, đường đồng mức cách xa nhau, độ dốc ngang sườn phổ biến 4%-8%, lớn 10%-12%), tuyến chạy dọc theo sườn 2.1.3 Căn vào lưu lượng xe: Lưu lượng xe quy đổi năm là: Nxcqđ = Trong đó: + n: số loại xe có dòng xe + Ni: lưu lượng loại xe thứ i năm tính tốn + Ki: hệ số quy đổi loại xe thứ i xe Bảng 2.1.3: Bảng tính quy đổi xe hỗn hợp xe quy đổi Loại xe Xe Xe tải nhẹ Xe tải trung N1 = 370 (xe/ ngđ) Xe tải nặng T.p dòng Ni xe (%) (xe/ ngđ) 15 55.5 55.5 20 74 148 50 185 370 15 55.5 2.5 138.75 Ki N=Ni.ki (xcqđ/ng.đ) Tổng 712.25 2.1.4 Căn vào tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054-05: *Từ yếu tố ta dựa vào bảng (TCVN 4054-2005) xác định cấp thiết kế đường cấp IV 2.2 TÍNH TỐN - CHỌN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN : 2.2.1 Tốc độ thiết kế : - Căn vào địa hình tuyến đường qua hai điểm A B thuộc tỉnh Thanh Hóa địa hình đồi thoải dốc Xác định lưu lượng xe thiết kế năm tương lai là: Năm thứ 15 đường cấp IV N = N1x(1+q)t =712,25x(1+ 0,1)15 = 2975.2 (xcqđ/ ngđ) Dựa vào bảng (TCVN 4054-2005) ta chọn tốc độ thiết kế Vtk = 60 km/h 2.2.2 Độ dốc dọc lớn cho phép: 2.2.2.1.Điều kiện mặt học: - Sức kéo phải lớn tổng sức cản đường - Sức kéo phải nhỏ sức bám lốp xe mặt đường a Phương trình cân sức kéo: Pk ≥ ∑Pc ↔D≥f±i ↔ idmax = D - f (1.2.1) Trong đó: + D: nhân tố động lực loại xe + f: Hệ số sức cản lăn xe chạy, phụ thuộc loại mặt đường độ cứng lốp xe Khi Vtk > 50 (km/h) f phụ thuộc vào vận tốc xác định theo cơng thức sau: f= f0[ 1+0,01(Vtk-50)] + f0: Hệ số lăn cản lăn (Tra bảng 2-1 Tr16-[1]) Giả thiết mặt đường làm bê tơng xi măng bê tơng nhựa chọn f0 = 0,012 f= 0,012.[1+0,01.(60-50)] = 0,0132 Độ dốc thiết kế lớn tính theo điều kiện ghi bảng 1.2.1 Bảng 2.2.2.a: Bảng xác định độ dốc dọc thiết kế lớn theo sức kéo: Loại xe Thành phần(%) V(km/h) D f idmax(%) MOTSCOVIT (Xe con) 15 60 0,0772 0,0132 6,4 MA3-500 (tải nhẹ) 20 60 0,0452 0,0132 3,2 3ил -130 (tải trung) 50 60 0,0361 0,0132 2,3 3ил -150 (tải nặng) 15 60 0,0335 0,0132 2,0 Theo bảng 15-TCVN 4054-2005 độ dốc dọc lớn ứng với cấp thiêt kế đường cho idmax= 6% Theo bảng kết để tất xe chạy với vận tốc thiết kế i dmax= 2,0% Vậy dựa vào bảng kết ta chọn idmax= 2,0% b Phương trình cân sức bám: Pk ≤ Tmax= Gk + :hệ số bám bánh xe mặt đường, phụ thuộc vào mặt đường điều kiện xe chạy + Gk: trọng lượng xe trục chủ động Khi Pk lớn T lớn theo lực bám T khơng thể tăng lên Khi Pk > T bánh xe quay chổ(hiện tượng batinê) Sức kéo tơ phải nhỏ sức bám lốp xe với mặt đường i'dmax = D1 - f Với: (1.2.2) + + i'dmax = -f (1.2.3) Trong đó: + D1: Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám tơ + Giả thiết mặt đường tình trạng ẩm, bẩn, điều kiện xe chạy khơng thuận lợi =0,3 + Gk: trọng lượng xe trục chủ động - Xe tải nặng: Gk = 21000 (KG) - Xe tải trung: Gk = 6800 (KG) - Xe tải nhẹ : Gk = 5500(KG) - Xe : Gk = 700 (KG) + G: trọng lượng tồn xe (KG) - Xe tải nặng: G = 26000 (KG) - Xe tải trung: G = 9500 (KG) - Xe tải nhẹ: G =7200 (KG) - Xe con: G =1200 (KG) + Pw : Sức cản khơng khí (KG) (1.2.4) - k: Hệ số sức cản khơng khí bảng tài liệu [2]: (KG.s2/m4) - F: Diện tích chắn gió tơ bảng tài liệu [2]: (m2) - V: Tốc độ thiết kế V = Vtk = 60 (km/h) Vtk(km/h K(KG.s2/m Loaị xe ) ) F(m2) Xe 60 0.03 Xe Tải nhẹ 60 0.05 Xe Tải trung 60 0.06 Xe Tải nặng 60 0.07 Căn vào số liệu có, tính theo bảng sau: V Loại xe (km/h ) Xe 60 Xe tải nhẹ F (m ) 60 ϕ Pω 16.62 55.38 0.3 0.3 Pw(KG) 16.62 55.38 83.08 116.31 Gk G (KG) (KG) 700 5500 1200 7200 D1 f 0.161 0.013 2 0.221 0.013 (%) 14.79 20.82 0.013 Xe tải trung 60 83.08 0.3 116.3 Xe tải nặng 60 6800 9500 2100 0.3 26000 0.206 0.237 0.013 19.27 22.46 Bảng 2.2.2.b:Bảng xác định độ dốc dọc thiết kế lớn theo sức bám: Từ điều kiện ta chọn idmax = 14,795% (b) Ta chọn nhỏ hai điều kiện (a) (b), kết hợp với D1 ta chọn độ dốc dọc lớn là: D f i = 2,0 % Đây độ dốc hạn chế để xe tải nặng chạy với tốc độ thiết kế Theo TCVN 4054-2005 ứng với V = 60 km/h idmax = (%) Vậy ta chọn idmax = 2,0 (%) c Kiểm tra lại tốc độ hạn chế loại xe từ độ dốc dọc hạn chế: Ta có: D = + f = 0,02+0,0132 = 0,0332 Tra lại biểu đồ nhân tố động lực, ta có vận tốc hạn chế loại xe sau: Xe : Xe tải nhẹ : V = 108 km/h V = 70 km/h Xe tải trung: V = 66.63 km/h Xe tải nặng : V = 62 km/h 2.2.3 Độ dốc dọc nhỏ : Độ dốc dọc nhỏ chọn cho đảm bảo điều kiện tối thiểu nước rãnh biên, đảm bảo khơng lắng đọng phù sa đáy rãnh + Đối với đoạn đường có rãnh biên (nền đường đào, đắp thấp, nửa đào nửa đắp) idmin = 5‰ (cá biệt 3‰) Với idmin=3‰ chiều dài rãnh l k = 1,4 Thay giá trị vào cơng thức (1.2.6) ta được: + l0: khoảng cách an tồn xe vật, lấy khoảng (5-10)m, chọn l = 10m SItải = 16,67 + 38,16 +10 = 64,83 (m) Theo bảng 10 (TCVN 4054-2005) với V= 60km/h SI = 75m Vậy ta chọn SI = 75 m * Tầm nhìn ngang: Người lái xe phải nhìn thấy người cách mép lề đoạn L n để tránh : Ln = Vn (1.2.7) Trong : + Vn : vận tốc người bộ, lấy Vn = m/s = 3,6 km/h => (m) Vn Ln V Hình 2.2: Sơ đồ tầm nhìn ngang 2.2.4.2.Tầm nhìn hai chiều SII: Có hai xe chạy ngược chiều xe, chiều dài tầm nhìn trường hợp gồm hai đoạn phản ứng tâm lí lái xe, hai đoạn hãm xe đoạn an tồn hai xe Như chiều dài tầm nhìn hai chiều lần chiều dài tầm nhìn chiều nên chiều dài SII tính là: 10 (m) (2.2.5.3) (T34 TKD1) Trong đó: + SI: Tầm nhìn chiều (m), SI = 75 m = 2o + : Góc chiếu sáng pha đèn tơ, Thay vào (2.2.5.3) ta có: = 1125 (m) Do trị số R lớn nên u cầu thường khơng đảm bảo Vì u cầu lái xe phải giảm tốc độ vào đường cong lúc ban đêm, ngồi cần tăng cường chiếu sáng bố trí thiết bị phản quang khu vực 2.2.6 Bán kính đường cong đứng Rlồi min, Rlõm min: 2.2.6.1 Phạm vi thiết kế đường cong đứng: Đường cong đứng thiết kế chổ có đường đỏ đổi dốc có hiệu đại số độ dốc lớn 1% (với tốc độ thiết kế 60km/h,T25 TC) để xe chạy điều hồ, thuận lợi, đảm bảo tầm nhìn ban ngày, ban đêm, đảm bảo hạn chế lực xung kích, lực li tâm theo chiều đứng Trong ký hiệu độ dốc sau: +i -i1 -i2 +i +i -i2 +i -i1 Hình 2.7 : Các ký hiệu độ dốc Với: i1 i2 độ dốc dọc hai đoạn đường đỏ gãy khúc liên tiếp quy ước sau: - Khi lên dốc lấy dấu (+) - Khi xuống dốc lấy dấu (-) ∆i = │i1-i2│ 2.2.6.2 Bán kính đường cong đứng lồi Rlồimin : a) Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn chiều: (m) Trong đó: + SI: tầm nhìn chiều, SI = 75 m (T65 DBC) + d: chiều cao mắt người lái xe tới mặt đường, lấy d=1,2 m Theo bảng 19(TCVN 4054-2005) = 4000m Nên chọn theo quy phạm = 4000m b) Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn chiều: 14 (m) Trong đó: + SII: tầm nhìn chiều, SII = 150 m (T65 DBC) Theo bảng 19(TCVN 4054-2005 với Vtk = 60 km/h Chọn = 4000m = 4000m 2.2.6.3 Bán kính đường cong đứng lõm Rlõmmin: Trị số bán kính xác định theo giá trị vượt tải cho phép nhíp xe, tương ứng với trị số gia tốc ly tâm khơng lớn 0,5 - 0,7 m/s Trong thực tế thường lấy giá trị a = 0,5 m/s2 Cơng thức tính tốn : (m) (T65 DBC) Trong đó: -V : tốc độ tính tốn V = 60km/h Vậy = 554 (m) Ngồi bán kính tối thiểu đường cong đứng lõm phải xác định theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm mặt đường (sử dụng cho đường có hd α nhiều xe chạy vào ban đêm) S1 Hình 2.8: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban đêm đường cong đướng lõm (m) Trong đó: + SI: Tầm nhìn chiều SI = 75m (2.2.6.3) (T50 TKĐ1) + hd: Chiều cao pha đèn mặt đường; hd = 0,75m + : Góc chắn pha đèn; = 20 Thay vào cơng thức (2.2.6.3) ta có: 15 (m) Theo bảng 19 (TCVN 4054-2005)với Vtk = 60 km/h, Rlõmmin = 1500 (m) Vậy ta chọn Rlõmmin = 1500(m) 2.2.7 Xác định số xe: Số xe u cầu tính theo cơng thức : (T24 TKĐ1) Trong đó: + nlx: Số xe u cầu + Nth: Năng lực thơng hành tối đa xe, khơng có phân cách trái chiều ơtơ chạy chung với xe thơ sơ theo (TCVN 4054-2005) =>Nlth=1000 (xcqd/h.làn) (T24 TKĐ1) + Z: Hệ số sử dụng lực thơng hành, với Vtt = 60km/h, địa hình đồng đồi => Z = 0,55 + Ngcđ: Lưu lượng xe qui đổi cao điểm năm thứ 15: Ngcđ= α.Ntbng.đ + α : hệ số quy đổi lưu lượng xe ngày đêm lưu lượng xe thiết kế cao điểm ( α= 0,1÷ 0,12) thiết kế chọn α= 0,12 => Ngcđ= 0,12.2975.1= 357.012 (xcqđ/h) =>nlx = 357.012/(0,55.1000)=0,649 Theo (TCVN 4054-2005) với đường cấp IV số xe u cầu Vậy ta chọn nlx = 2.2.8 Xác định bề rộng xe: b1 y1 c1 x1 x2 b2 c2 y2 Hçnh 1.2.17:: Så âäư xãúp xe ca Zamakhaep Chiều rộng xe phía ngồi xác định theo sơ đồ xếp xe Zamakhắp: 16 B1làn = + x + y (m) (T23 TKĐ1) Trong đó: + b: chiều rộng thùng xe; b = 2,5m (tính cho xe tải) + c: khoảng cách tim bánh xe; c = 1,8 m (tính cho xe tải) + x: khoảng cách từ sườn thùng xe đến xe bên cạnh (m) + y: khoảng cách từ tim bánh xe ngồi đến mép phần xe chạy (m) x, y xác định theo cơng thức Zamakhắp x = 0,5+ 0,005.V (xét cho trường hợp hai xe chạy ngược chiều) y = 0,5+0,005.V x = y = 0,5 + 0,005.60 = 0,8(m) Đối với xe tải : b= 2,5m ; c = 1,8 m Đối với xe : b= 1,8 m ; c = 1,6 m Vậy bề rộng xe: () + Với xe tải : = + 0,8 + 0,8 = 3,475m + Với xe con: = + 0,8 + 0,8 = 3,3m Theo (TCVN 4054-2005) với đường cấp IV có tốc độ thiết kế 60(km/h) : B =3,5m (Bảng TCTKĐ) Thực tế hai xe chạy ngược chiều thường giảm tốc độ xuống đồng thời ta chọn số xe xét theo mục đích, ý nghĩa phục vụ tuyến đường nên ta chọn bề rộng xe theo qui phạm B= 3,5 m Chiều rộng mặt đường: Bm = nlx.B1làn + Bdpc = 2.3,5 + =7 (m) Bdpc: chiều rộng dãi phân cách, lấy Bdpc = (m) Chiều rộng đưòng: Bn = Bm + 2.Blề Đường cấp thiết kế IV B lề = (m) phần có gia cố 0,5m Bn = (m) 2.2.9 Độ mở rộng đường cong nằm: Khi xe chạy đường cong, trục sau cố định ln hướng tâm bánh trước ln hợp với trục xe góc nên xe u cầu có chiều rộng lớn xe chạy đường thẳng 17 Hình 2.10 : Sơ đố tính độ mở rộng đường xe Độ mở rộng E tính theo cơng thức sau với đường xe: (T43 TKĐ1) Trong đó: + L: chiều dài tính tốn từ trục sau xe đến đầu xe: L = 6,5 (m) + V: vận tốc xe chạy thiết kế, V = 60 km/h + R: bán kính đường cong nằm Theo (TCVN 4054-2005) mở rộng đường cong có R 250(m) (T20 TCTK) Bảng1.2.5 Bảng xác định độ mở rộng đường cong nằm R(m) 250 200 500÷1500 Lcht(m) 68,09÷61,28 61,28÷52,52 52,52÷45,96 45,96÷36,77 36,77÷18,38 18,38÷6,13 21 2.3 Bảng tổng hợp tiêu kỹ thuật tuyến : Trị số Qui tính phạm STT Tiêu chuẩn kỹ thuật Đơn vị Cấp thiết kế - IV IV Tốc độ thiết kế km/h 60 60 Độ dốc dọc lớn % 2,0 2,0 Tầm nhìn chiều SI m 64,68 75 75 Tầm nhìn hai chiều SII m 122,86 150 150 Tầm nhìn vượt xe SIV m 360 350 360 m 472 1500 1500 m 129 125 129 m 1125 m 2344 4000 4000 m 1366 1500 1500 7 10 11 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khơng có siêu cao Bán kính đường cong nằm tối thiểu có siêu cao Bán kính đường cong nằm đảm bảo tầm nhìn ban đêm Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu Chọn 1125 12 Độ dốc siêu cao tối đa % 13 Chiều rộng xe m 3,475 3,5 3,5 14 Số xe Làn 1,09 2 15 Bề rộng mặt đường m 7 16 Bề rộng lề đường m 2×1 2×1 17 Lề đất m 2x0,5 2x0,5 18 Lề gia cố m 2x0,5 2x0,5 19 Bề rộng đường m 9,0 9,0 22 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 3.1.NGUN TẮC THIẾT KẾ : Thiết kế bình đồ phải tn thủ ngun tắc: + Vạch tuyến phải qua điểm khống chế + Đảm bảo phối hợp yếu tố bình đồ: đoạn thẳng đoạn cong đoạn cong với + Phải thiết kế phối hợp bình đồ - trắc dọc - trắc ngang: vạch tuyến bình đồ thơng qua đường dẫn hướng tuyến, sau dựa vào hướng tuyến vạch tiến hành thiết kế trắc dọc trắc ngang Phải xem lại hướng tuyến sửa lại tuyến bình đồ để thoả vài u cầu + Phối hợp tuyến cơng trình + Phối hợp tuyến cảnh quan (Theo TCVN 4054-05) 3.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ : - Điểm đầu tuyến, điểm cuối tuyến - Điểm vượt đèo (n ngựa): Bình đồ khu vực tuyến qua khơng có điểm n ngựa - Vị trí vượt sơng thuận lợi, địa chất ổn định, bờ sơng hẹp (khơng vượt sơng) - Cao độ đất đắp tối thiểu cống (xem trắc dọc) - Đánh dấu khu vực bất lợi địa chất, thuỷ văn (nếucó): khơng có - Cao độ khu dân cư, thị trấn thành phố, nơi giao với đường giao thơng khác (khơng có) 3.3.QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ - XÁC ĐỊNH BƯỚC COMPA : 3.3.1.Quan điểm thiết kế: Vạch tuyến bình đồ việc xây dựng đường dẫn hướng tuyến chung cho tồn tuyến cho đoạn tuyến cục tuỳ theo địa hình theo ngun tắc sau: + Địa hình đồng bằng, thung lũng, lòng chảo cao ngun phẳng, vùng đồi thoải đường dẫn tuyến vạch theo "lối tuyến tự do", cố bám sát đường chim bay, nên tận dụng đoạn thẳng cho phép chiều dài lớn nhỏ km nối với đoạn cong nằm có bán kính lớn, sử dụng độ dốc dọc nhỏ 23 + Địa hình đồi núi phức tạp, tuyến phải uốn lượn quanh co, bám theo địa hình, phải khắc phục chênh lệch cao độ lớn nên dùng đường dẫn hướng tuyến theo "lối gò bó" :  Tránh tuyến gãy khúc, cua đột ngột  Cho phép sử dụng độ dốc dọc max bán kính đường cong nằm tối thiểu phải đảm bảo tầm nhìn địa hình  Cho phép sử dụng đường cong chữ chi (con rắn) địa hình núi đặc biệt khó khăn - Đường dẫn hướng tuyến trường hợp gò bó trắc dọc vạch theo đường triển tuyến có độ dốc với độ dốc giới hạn - Đường dẫn hướng tuyến trường hợp gò bó bình đồ nên làm theo đường cao độ (đường đồng mức) với độ dốc lên xuống chút đảm bảo u cầu nước đường, đường dẫn hướng tuyến thung lũng dọc theo sơng suối sườn núi - Một số ý sử dụng lối tuyến khác :  Phải đảm bảo đặt tuyến mực nước ngập mùa lũ, tránh vùng đầm lầy yếu xói lỡ bờ sơng, tránh uốn lượn q nhiều theo sơng suối mà khơng đảm bảo đặn tuyến  Nếu tuyến theo đường phân thủy, làm cơng trình nước điều kiện nước tốt, thường dùng vùng đồi thoải, nơi đỉnh đồi, núi phẳng lồi lõm địa chất ổn định  Trường hợp tuyến lưng chừng đồi núi nên chọn sườn đồi quanh co, thoải, địa chất ổn định, đường dẫn hướng tuyến xác định theo độ dốc với độ dốc đạo 3.3.2.Xác định bước compa: (khi sử dụng lối tuyến gò bó): Để xác định vị trí đường dẫn hướng tuyến dốc bình đồ dùng bước compa cố định có chiều dài: (mm) (3.1) Trong đó: + ∆h: chênh lệch gữa hai đường đồng mức gần nhau, ∆h = 10.000mm + id= (0,9 0,95).idmax (0/0) + idmax: Dộ đốc dọc lớn cho phép cấp đường (%), = 2% id = 0,95.0,02 = 0,019 (0/0) 24 + : Tỷ lệ đồ, Thay số liệu vào cơng thức (3.1) ta được: Vậy chiều dài bước compa (mm) Đây giá trị tham khảo q trình vạch tuyến, thỗ mãn bước compa giúp tuyến giảm lượng đào đắp đảm bảo độ dốc dọc nhỏ Trong vị trí khơng phương án tốt tuyến với chiều dài bước compa nhỏ hơn, chấp nhận đào đắp nhiều Đường dẫn hướng tuyến xác định bước compa đường gãy khúc cắt đường đồng mức, đường có độ dốc khơng đổi i d Để vạch đường dẫn hướng tuyến cách dễ dàng, mà phù hợp với thực tế cần phải xem xét kỹ yếu tố địa hình Dựa vào đường dẫn hướng tuyến ta vạch tuyến đường chạy phạm vi đường gãy khúc gồm đoạn thẳng đoạn cong Trong đoạn cong xác định với bán kính thoả u cầu điều kiện tối thiểu, đồng thời phù hợp với yếu tố đường cong bên cạnh, thoả mãn với độ dốc dọc cho phép cấp đường, đảm bảo chiều dài tối thiểu đoạn chêm hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao 3.4 VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN: Sau vào u cầu thiết kế tiêu kỹ thuật, ta vạch phương án tuyến nối liền thị trấn A B Cụ thể hướng phương án vẽ số 3.5 SO SÁNH SƠ BỘ CHỌN HAI PHƯƠNG ÁN TUYẾN Bảng 3.1: Bảng so sánh phương án tuyến Các tiêu so sánh Chiều dài tuyến Hệ số triển tuyến Độ dốc dọc tự nhiên lớn Số lần chuyển hướng Tổng góc chuyển hướng Góc chuyển hướng trung bình Số c.trình nước: Cống Bán kính đường cong nằm nhỏ nh 25 Bán kính đường cong nằm trung b Từ đặc điểm nêu ta chọn hai phương án tuyến để lập dự án khả thi Ta gọi hai phương án tuyến 3.6 TÍNH TỐN CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG NẰM CHO PHƯƠNG ÁN TUYẾN ĐÃ CHỌN: Sau so sánh phương án tuyến, ta chọn hai phương án tối ưu Qua đường dẫn hướng tuyến, tiến hành chọn bán kính đường cong nằm cho thích hợp với địa hình, với yếu tố đường đoạn lân cận, với độ dốc cho phép cấp đường, đồng thời đảm bảo đoạn thẳng chêm tối thiểu hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao Các yếu tố đường cong : + Chiều dài đường tang đường cong: T = R.tg( ) (m) + Phân cực đường cong: (3.7.1) (m) (1.3.2) + Chiều dài đường cong: (m) Trong đó: + R (m): Bán kính đường cong nằm (1.3.3) + (0): Góc chuyển hướng tuyến Kết tính tốn cắm cong phương án tổng hợp sau: Bảng 1: Bảng tính tốn cắm cong phương án I St Lý trình t đỉnh KM0+543.2 Góc chuyển hướng R K T P α (m) (m) (m) (m) 400 421.99 233.02 62.92 Trái Phải 60026’46’ ’ 26 23045’24’ KM1+901.98 ’ 27056’10’ KM3+37.02 ’ KM3+603.17 27011’17’ ’ 83058’25’ KM4+195.11 ’ 1500 621.95 315.51 32.82 450 219.42 111.93 13.71 450 213.53 108.82 12.97 300 439.69 270 103.61 Bảng 2: Bảng tính tốn cắm cong phương án IV St Lý trình t đỉnh KM0+726.69 Góc chuyển hướng R T P K α (m) (m) (m) (m) 400 147.8 26.45 238.2 Trái Phải 40034’4’’ KM2+104.58 60030’8’’ 450 295.0 88.10 KM3+155.81 24057’1’’ 1500 311.8 36.27 KM4+226.25 30017’19’ 400 ’ 108.2 255.3 653.2 14.39 211.4 Kết cắm cọc phương án tuyến xem Phụ lục 27 28