Thuyết minh đồ án đường 1

Đồ án thiết kế đ-ờng 1 Thiết kế đ-ờng ôtô Ch-ơng I: giới thiệu Chung I.1- Mô tả chung về địa lý, lịch sử, văn hoá xã hội địa ph-ơng tuyến đi qua: Đoạn tuyến từ điểm A1- B1 thuộc xã Mã

Trang 1

Đồ án thiết kế đ-ờng 1 Thiết kế đ-ờng ôtô

Ch-ơng I:

giới thiệu Chung

I.1- Mô tả chung về địa lý, lịch sử, văn hoá xã hội địa ph-ơng tuyến đi qua:

Đoạn tuyến từ điểm A1- B1 thuộc xã Mão Điền , huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh

là một xã thuộc vùng đồng bằng,dân c- phân bố tập trung ở 2 đầu A1-B1 t-ơng đối

cao.Tuyến đ-ờng thiết kế đI qua 2 điểm A1-B1 là tuyến đ-ờng nối trung tâm kinh tế ,văn hóa,chính trị của vùng.Tuyến đ-ờng góp phần quan trọng trong việc phát triển kinh tế văn hóa Dân c- trong xã chủ yếu là nông dân sống lâu đời, đời sống văn hoá xã có nhiều bản sắc, truyền thống

I.2- Tổng quan về tuyến đ-ờng A1-B1

I.2.1 - Giới thiệu về tuyến đ-ờng

Tuyến đ-ờng thiết kế đi qua hai điểm A1- B1 là tuyến đ-ờng nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá của địa ph-ơng với nhau Tuyến đ-ờng góp một phần rất quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế của vùng

I.2.2 - Các căn cứ pháp lý

I.2.2.a- Các căn cứ lập dự án

Theo quyết định số 254/QĐ-UBND ngày 24/02/2012 của Chủ tịch UBND tỉnh Bắc Ninh về việc phê duyệt báo cáo nghiên cứu tiền khả thi xây dựng tuyến đ-ờng qua hai điểm A1- B1

Theo Hồ sơ nghiên cứu tiền khả thi đầu t- xây dựng tuyến A1- B1 do Công Ty T- Vấn & Khảo sát thiết kế lập ngày 15 tháng 8 năm 2011

Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng l-ới giao thông của vùng đã đ-ợc Tỉnh phê

để phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá xã hội nhằm phát triển kinh tế của một tỉnh phía Bắc

I.2.2.b - Các tiêu chuẩn (Qui trình, qui phạm) sử dụng

1 Tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng Ôtô TCVN - 4054 – 2005

2 H-ớng dẫn thiết kế Đ-ờng ôtô- Phan Cao Thọ 1997

3 Thiết kế Đ-ờng ôtô tập 1 -GS.TS Đỗ Bá Ch-ơng

4 Thiết kế Đ-ờng ôtô Tập 3- GS.TS Nguyễn Xuân Trục

5 Thiết kế Đ-ờng ôtô tập 4 - GS.TS D-ơng Học Hải

Trang 2

6 Sổ tay thiết kế Đ-ờng ôtô

I.3 - Hình thức đầu t- vốn và nguồn vốn :

Vốn đầu t- gồm 2 phần: 40% vốn địa ph-ơng, 60% vốn vay của ngân hàng thế giới World Bank

I.4 - Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực và hiện trạng giao thông

I.4.1 - Đặc điểm kinh tế xã hội

I.4.1.a - Dân c- và lao động

Dân c- khu vực này có tốc độ tăng dân số bình quân hàng năm 2.5% Dự báo đến năm 2013 tổng số dân của vùng là 33.260 ng-òi Dân c- khá đông, chủ yếu là ng-ời Kinh chiếm số đông tập trung ở trung tâm xã,bình quân mỗi năm có khoảng 300-500 ng-ời b-ớc vào đọ tuổi lao động trong đó khoảng 70% có qua đào tạo

Lực l-ợng lao động chiếm khoảng 60% dân số

Trình độ dân trí khá cao,hằng năm có khoảng 40-45%học sinh phổ thông đỗ vào các tr-ờng đại học,cao đẳng và thu nhập bình quân ng-ời dân vào khoảng 2triệu

đồng/ng-ời/tháng

I.4.1.b - Kinh tế

Cơ cấu ngành nghề có sự chuyển biến rõ rệt theo huớng sản xuất tiểu thủ công

nghiệp,công nghiệp nhẹ kết hợp với nông nghiệp khoa học công nghệ đã tong b-ớc đ-a vào trong sản xuất làm tăng về cả chất l-ợng lẫn số l-ợng

H-ớng phát triển kinh tế vùng: Đầu t- tăng nhanh sản l-ợng nông nghiệp phục vụ cho vùng và các vùng lân cận,đồng thời đẩy mạnh phát triển tiểu thủ công nghiệp và công

nghiệp nhẹ

Trang 3

I.4.2- Hiện trạng giao thông khu vực

Trong khu vực tuyến, hệ thống giao thông vận tải và cơ sở hạ tầng nói chung là còn ch-a đáp ứng đ-ợc nhu cầu đi lại và phát triển của vùng

Hệ thống đ-ờng bộ nhỏ, cấp thấp nối trung tâm xã với các thôn làng và huyện khá yếu kém

I.4.3 - Sự cần thiết phải đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng A1-B1

Qua những phân tích trên về điều kiện tự nhiên, h-ớng phát triển kinh tế, định h-ớng phát triển vùng của Nhà n-ớc cùng với yêu cầu giao l-u văn hoá, trao đổi hàng hoá và phục

vụ cho nhu cầu giao thông vận tải của vùng, nhận thấy việc đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng là một việc làm rất cần thiết

I.5- Giới thiệu điều kiện tự nhiên

I.5.1 - Địa hình, địa mạo, cây cỏ (thảm thực vật)

Theo bình đồ khu vực tỉ lệ 1:10000, khu vực tuyến đi qua có thể xếp vào loại hình

đồng bằng

Thảm thực vật chủ yếu là cây nhỏ

I.5.2- Khí hậu

Trên bản đồ phân khu khí hậu đ-ờng xá Việt nam, khu vực này thuộc khu vực khí hậu II

- Khí hậu nhiệt đới gió mùa Nhiệt độ trung bình năm 220C Mùa đông nhiệt độ trung bình

150C từ tháng 10 đến tháng 2, lạnh nhất vào tháng 1 Mùa hè nhiệt độ trung bình 300C, nóng nhất vào tháng 7 Tổng l-ợng m-a hàng năm 1000 mm Vào các tháng mùa hè th-ờng m-a lớn hơn Các h-ớng gió chủ yếu trong năm là Tây, Tây nam, Nam và Đông bắc

I.5.3- Địa chất, thủy văn, địa chất thủy văn

Vùng tuyến đi qua có địa chất t-ơng đối tốt, cho phép xây dựng nền đ-ờng ổn định Trong vùng không có castơ, sụt lở Tầng phủ thuộc loại á cát Mực n-ớc ngầm sâu đáng kể

so với mặt đất

Khảo sát địa chất 03m ta thấy E0=350  370 daN/cm2

I.5.4- Đặc điểm về vật liệu địa ph-ơng

Vật liệu địa ph-ơng có thể khai thác là cát từ sông hồng,sông Thiên Đức chảy qua

vùng có thể phục vụ cho công tác xây dựng

Trang 4

I.5.5-Điều kiện môi tr-ờng và ảnh h-ởng của việc xây dựng tuyến đến môi tr-ờng và

an ninh quốc phòng

Đây là khu vực yên tĩnh, có khí hậu trong lành và điều kiện tự nhiên tốt Khi đặt tuyến đi qua, tránh phá nát các cảnh quang thiên nhiên Bố trí các cây xanh dọc tuyến, giảm tối đa l-ợng bụi và tiếng ồn đối với môi tr-ờng xung quanh

Việc xây dựng tuyến đ-ờng sẽ làm ảnh h-ởng tới điều kiện tự nhiên của khu vực tuyến sẽ đi qua Nhằm hạn chế sự ảnh h-ởng tới điều kiện tự nhiên cũng nh- môi tr-ờng xung quanh thiết kế tuyến phải đảm bảo bố trí hài hoà cây cối hai bên đ-ờng

Việc xây dựng tuyến sẽ làm cho việc thông th-ơng giữa các vùng phát triển ngoài ra

con đ-ờng cũng góp phần vào việc đảm bảo an ninh quốc phòng

I.6- Mục tiêu của dự án, nhiệm vụ, phạm vi quy mô của tuyến đ-ờng

I.6.1 Đánh giá ý nghĩa kinh tế của tuyến đ-ờng đi qua hai điểm A1-B1

Tuyến đ-ờng A1-B1đi qua hai trung tâm của vùng A1,B1 là trung tâm kinh tế, chính trị của vùng, cung cấp l-ơng thực, thực phẩm chính cho cả vùng.Tuyến đ-ờng là một cầu nối trung tâm văn hóa,kinh tế,xã hội,an ninh quốc phòngcủa vùng

I.6.2- Nhiệm vụ, phạm vi quy mô của tuyến đ-ờng

Theo số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông L-u l-ợng xe trên tuyến A1- B1 vào năm thứ 15 là 1200 xe/ngđ, có thành phần dòng xe:

+Xe con: 40% +Xe tải trung:25%

+Xe tải nhẹ: 20% +Xe tải nặng: 15%

+Tỷ lệ tăng xe mỗi năm: 7%

L-u l-ợng xe vận chuyển nh- vậy là khá lớn Với hiện trạng nh- hiện nay không thể

đáp ứng đ-ợc nhu cầu vận chuyển này Vì vậy, đòi hỏi phải xây dựng tuyến đ-ờng A1- B1 phục vụ cho nhu cầu phát triển giao thông vận tải của vùng

Ngoài những ý nghĩa nêu trên, tuyến đ-ờng A1- B1 khi xây dựng còn giúp cho việc

đi lại của nhân dân trong vùng, dễ dàng góp phần giao l-u văn hóa giữa các miền, thúc đẩy

sự phát triển kinh tế, phù hợp với nguyện vọng của nhân dân cũng nh- các cấp chính quyền

địa ph-ơng, phù hợp với chính sách đầu t- phát triển của Nhà n-ớc trong đó -u tiên hàng

đầu là phát triển giao thông

Qua những -u việt trên của tuyến đ-ờng A1- B1, nhận thấy việc đầu t- xây dựng tuyến

đ-ờng A1- B1 là rất cần thiết

Trang 5

Ch-ơng II:

xác định cấp hạng, quy mô đầu t- và các chỉ

II.1 Xác định cấp hạng của đ-ờng

Theo các căn cứ pháp lý, chức năng và ý nghĩa của tuyến nêu ở Ch-ơng I, tuyến

đ-ờng A3- B1 là đ-ờng nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của địa ph-ơng với khu vực dự định đầu t- khai thác du lịch của nhà n-ớc trong qui hoạch của vùng

Căn cứ vào số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông L-u l-ợng xe trên tuyến A1- B1 vào năm tính toán t-ơng lai (năm thứ 15): 1200 xe/ngđ, có thành phần dòng xe nh- sau:

+Tỷ lệ tăng xe mỗi năm: q= 7%

Bảng II.1: Hệ số quy đổi từ các loại ra xe con (Bảng 2 - TCVN 4054- 2005)

Căn cứ điều kiện địa hình nơi tuyến đi qua : Tuyến đi qua khu vực đồng bằng

Dựa theo bảng 3, 4, 5 (TCVN 4054- 2005) kiến nghị chọn:

+Cấp thiết kế: Cấp IV ( vùng đồng bằng và đồi thấp)

+Tốc độ thiết kế 60 km/h

II.2 Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật dùng thiết kế tuyến đ-ờng

II.2.1 Xác định qui mô mặt cắt ngang

Số làn xe cần thiết theo [1] đ-ợc tính theo công thức sau: ( [1]-Tiêu chuẩn thiết kế

đ-ờng ôtô 4054- 2005)

lth lx

Trang 6

+Ncđgiờ là l-u l-ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ-ợc tính đơn giản theo công thức sau :

Ncđgiờ = ( 0,10  0,12 ) x Ntbnđ (xcqđ/h) (Điều 3.3.3 -[1]) ->Ncđgiờ = 0,11 x 1920 = 212 (xcqđ/h)

+Nlth là năng lực thông hành thực tế , lấy nh- sau :

- Khi không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ:

1000 xcqđ/h/làn +Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành lấy bằng 0,55với đ-ờng cấp IV đồng bằng,

II.2.2 Tính bề rộng phần xe chạy và lề đ-ờng

Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh- hình vẽ trong cả ba tr-ờng hợp theo công thức tính bề rộng 1 làn xe :

Tính toán đ-ợc tiến hành theo 3 sơ đồ xếp xe và cho 2 loại xe

b=1,54m; c=1,22m

có kích th-ớc lớn: b = 2,65m, c = 1,95m

II.2.2.a Sơ đồ 1: 2 xe tải đi ng-ợc chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau

Tr-ờng hợp này tính cho xe MAZ – 200 có bề rộng thùng là 2,65 (m)

Trang 7

th-ờng bề rộng một làn xe:

B1 = B2 =

2

) 95 , 1 65 , 2 ( 

+ 0,8 + 0,8 = 3,9 (m)

Vậy với sơ đồ 1, tr-ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là:

Ba=B1 + B2 = 3,9 x 2 = 7,8 (m)

II.2.2.b Sơ đồ 2: Sơ đồ gồm 2 xe con đi ng-ợc chiều trên 2 làn gặp nhau

II.2.2.c Sơ đồ 3: Theo sơ đồ 3, xe tải và xe

con đi ng-ợc chiều nhau trên 2 làn và gặp

b1

y2 b2

sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy (sơ đồ III)

Trang 8

Bề rộng phần xe chạy là

Bc=B1 + B2 = 3,9 + 3,18 = 7,03 (m)

Căn cứ vào tính toán chiều rộng 2 làn xe, để đảm bảo an toàn, thoả mãn 3 sơ đồ trên thì chiều rộng 2 làn xe B=max{Ba, Bb, Bc} = 7,8 (m)

Đối chiếu với bảng 6-[1] đối đ-ờng cấp 60 đồng bằng và đồi, kiến nghị chọn các yếu

tố mặt cắt ngang đ-ờng nh- sau:

 Số làn xe: 2 làn

3.5 0.5

2%

1:1,5

II.2.3 Xác định độ dốc dọc lớn nhất i max

Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax phụ thuộc vào loại xe thiết kế, tốc độ tính toán và loại kết cấu mặt đ-ờng Trị số imax đ-ợc xác định từ hai điều kiện sau

II.2.3.a Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản

imax đ-ợc tính theo điều kiện sức kéo (giả sử xe chuyển động đều)

Trang 9

imax = D - f = D - fv Trong đó:

+D: Nhân tố động lực (Sức kéo trên 1 đơn vị trong l-ợng xe) phụ thuộc loại xe

và tốc độ thiết kế (Đ-ợc tra trong biểu đồ nhân tố động lực của một số loại xe bằng cách nội suy)

+f: Hệ số cản lăn không có thứ nguyên, f là hàm số phụ thuộc độ cứng của lốp

xe, độ cứng và độ bằng phẳng của mặt đ-ờng, tốc độ xe chạy

Với tốc độ thiết kế là Vtt = 60 Km/h > 50 Km/h ta có:

f= fv = f0 [1 + 0,01x(V-50)]= 0,02x[1+ 0,01x(60-50)]=0,022 (f0 là hệ số sức cản lăn khi tốc độ xe chạy V< 50 km/h)

Kết quả tính toán đ-ợc thể hiện trên bảng 1

II.2.3.b Tính độ dốc dọc lớn nhất I max theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám

(Đảm bảo xe có thể chạy lên dốc mà bánh xe không bị tr-ợt hay quay tại chỗ)

Trong tr-ờng hợp này ta tính cho các xe trong thành phần dòng xe

f D

Trang 10

nh- tính toán ở bảng 4

+Qua những tính toán và nhận xét trên và căn cứ vào bình đồ địa hình khu vực đặt tuyến thuộc loại núi t-ơng đối dễ, ta chọn độ dốc dọc lớn nhất để thiết kế là :

' max

khắc phục độ dốc 4%, kết quả thể hiện ở bảng 5

II.2.4 Tính toán tầm nhìn xe chạy

II.2.4.a Hiện nay trong lý thuyết thiết kế đ-ờng ôtô ta tính cho 3 sơ đồ tầm nhìn sau

3 Xe 1 muốn v-ợt xe 2 phải chạy nhờ sang làn xe ng-ợc chiều, trên đó có xe 3 đang

Còn sơ đồ tầm nhìn SIII không phải là sơ đồ cơ bản ít đ-ợc sử dụng trong quy trình nhiều n-ớc Sơ đồ I là cơ bản nhất phải đ-ợc kiểm tra trong mọi tình huống của đ-ờng Sơ

đồ II và sơ đồ IV không dùng cho đ-ờng có dải phân cách (Tuy nhiên riêng sơ đồ IV trên

đ-ờng cấp cao vẫn phải kiểm tra nh-ng với ý nghĩa là bảo đảm 1 chiều dài nhìn đ-ợc cho lái xe an tâm chạy với tốc độ cao) Với các đ-ờng th-ờng không có dải phân cách có thể không dùng sơ đồ IV nh-ng phải qui định cấm v-ợt ở đ-ờng cong nằm và chỗ đ-ờng cong

S 1

L 0

S 0

L 1

Trang 11

§å ¸n thiÕt kÕ ®-êng 1 ThiÕt kÕ ®-êng «t«

SI : ChiÒu dµi h·m xe :

2)(2546,

KV V

+K : HÖ sè sö dông phanh K = 1,2 víi xe con, K=1,3-1,4 víi xe t¶i

+ : HÖ sè b¸m  = 0,5 (MÆt ®-êng s¹ch vµ Èm -ít, xe ch¹y thuËn lîi)

+i : Khi tÝnh tÇm nh×n lÊy i = 0,00 (TÝnh cho ®o¹n ®-êng n»m ngang)

Víi xe con: S1 =

) 00 , 0 5 , 0 ( 254

60 2 , 1 6

, 3

60.4,16

,3

1278,

KV V

5,0.60.2,18,1

60)

(127

.8

,

2 0

2 2

Trang 12

111

1

5,0.127

5,0.60.4,18,1

60)

(127

.8

,

2 0

2 2



(m) Theo bảng 10 [1] thì chiều dài tầm nhìn SII = 150 (m)

Vậy ta chọn tầm nhìn SII theo [1]: SII = 150 (m)

II.2.4.d.Tính tầm nhìn v-ợt xe (S IV )

Tính toán với giả thiết:

+Xét đoạn đ-ờng nằm ngang (i=0)

+K=1.3, = 0,50, l0=510m

v-ợt Tốc độ chênh lệch nhau càng ít thì khoảng cách SIV càng phải rất dài Với đ-ờng không phải là cấp cao có thể lấy: Vv-ợt – Vbị v-ợt = 15Km/h

SIV=[lo+lxecon+

2 1

2 1 2 1 1

]

)(2546,

V V i

KV V

)05,0(254

75.3,16,3

Trang 13

II.2.5.a Tính R nằm (Khi có làm siêu cao i sc ):

)(

127 max

2

sc i

V R







dối tuyệt min

602





dối tuyệt min nam

Rnammin = 128,85 (m), ứng với isc = 7% chỉ dùng trong tr-ờng hợp khó khăn

)04,015,0(127

602



min

th-ờng thông nam

min th-ờng thông nam

Theo bảng 11 [1] có Rnammin= 125 (m) và min

th-ờng thông nam

 Rnammin= 130 (m) dùng trong tr-ờng hợp khó khăn

th-ờng thông nam

II.2.5.b Tính R không siêu cao :

)(127

2 min

n osc

i

V R







Trong đó:



)02,008,0(127

602min

Vậy nên kiến nghị chọn Rmin0sc = 1500 (m)

II.2.5.c.Tính bán kính R nằm trung gian ( trong phạm vi từ R min

nằm đếnR 0sc ).

Thay đổi isc đến iscmax rồi nội suy ra các trị số  t-ơng ứng (từ 0,08 đến 0,15) đồng thời sử dụng công thức:

Trang 14

)(1272

sc trunggian

i

V R







Kết quả đ-ợc lập thành bảng các bán kính trung gian( để sau này trong quá trình thiết

kế sẽ vận dụng đến), và để tiện dụng, ta tiến hành ghép thành từng nhóm Rtrung gian (với các

II.2.5.d Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm

bdem nam

Khi R < 1125 (m) thì ta phải khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho lái xe biết hoặc bố trí g-ơng cầu

II.2.6 Tính độ mở rộng phần xe chạy trên đ-ờng cong nằm

Khi xe chạy trên đ-ờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ đạo riêng chiếm phần đ-ờng lớn hơn do đó phải mở rộng đ-ờng cong

E =

R

V R

L2a 0,1 (với La là khoảng cách từ badsoc của xe đến trục sau cùng của xe)

Tính toán cho hai loại xe:

+R là bán kính đ-ờng cong nằm

+V là vận tốc tính toán

Theo giá trị của Rtd ta có các giá trị của E t-ơng ứng bảng 7

II.2.7 Tính chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp Clothoide chiều dài đoạn nối siêu cao

và chiều dài đoạn chêm giữa hai đ-ờng cong nằm

II.2.7.a.Tính L ct và L nsc

Trang 15

đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong tròn và ng-ợc lại

 iph : Độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 0,5% áp dụng cho vùng đồi

 isc : Độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng -0,02  0,07

Chiều dài đoạn nối siêu cao và đoạn cong chuyển tiếp đ-ợc tính bảng 8

II.2.7.b Chiều dài tối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa các đ-ờng cong nằm

 m2

LL

Vì ch-a cắm tuyến cụ thể trên bình đồ, nên ch-a thể biết giá trị cụ thể của bán kính

R1 và R2 là bao nhiêu, do vậy để tiện dụng về sau, ở đây ta cho một nhóm bán kính này (R1) ghép với bất kì một nhóm bán kính khác (R2) từ đó tính ra trị số m t-ơng ứng Sau này,

trong giai đoạn thiết kế bình đồ tuyến, tuỳ theo tr-ờng hợp sử dụng bán kính cụ thể,

ta sẽ vận dụng bảng d-ới đây để kiểm tra chiều dài đoạn chêm m xem có đủ hay không

Ta có bảng 9 để xác định trị số m của đoạn thẳng chêm

II.2.8: Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong đứng

II.2.8.a:Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong lồi R min lồi

752

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	393,53 KB