Thuyết minh đồ án tốt nghiệp thiết kế đường ô tô và đường đô thị

chuyên ngành Đường Ô Tô & Đường Đô Thị thuộc Khoa Cầu Đường

LỜI NÓI ĐẦUGiao thông vận tải là một bộ phận quan trọng trong kết cấu hạ tầng kinh tế - xãhội Phát triển các công trình giao thông là cơ sở để thúc đẩy sự phát triển của nhiềungành khác, tạo tiền đề cho kinh tế - xã hội phát triển, đảm bảo quốc phòng, an ninh,phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Chính vì vậy mà chúng tacần ưu tiên đầu tư phát triển giao thông vận tải đi trước một bước, với tốc độ nhanh vàbền vững Tuy nhiên ở nước ta hiện nay thực trạng cơ sở hạ tầng giao thông vẫn cònrất yếu và thiếu chưa đáp ứng được nền kinh tế đang phát triển rất nhanh Do vậy,trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay của đất nước, nhu cầu về xây dựng hạ tầng

cơ sở để phục vụ sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc trở nên rất thiết yếu, trong

đó nổi bật nên là nhu cầu xây dựng các công trình giao thông Bên cạnh các công trìnhđang được xây dựng mới còn có hàng loạt các dự án cải tạo và nâng cấp

Xuất phát từ vai trò hết sức quan trọng đó, việc xây dựng cơ sở hạ tầng giaothông vận tải có đủ năng lực phục vụ yêu cầu trong giai đoạn hiện tại và trong tươnglai đang là vấn đề hàng đầu được các ngành, các cấp rất quan tâm

Nhận thức được điều đó, và muốn góp sức mình vào sự phát triển chung của

đất nước, bản thân em đã chọn và đi sâu nghiên cứu chuyên ngành Đường Ô Tô & Đường Đô Thị thuộc Khoa Cầu Đường trường Đại học Xây dựng.

Đồ án tốt nghiệp là kết quả của quá trình tích luỹ kiến thức trong thời gian họctập nghiên cứu tại trường Sau thời gian nghiên cứu, tích luỹ tại trường em đã đượcthực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“DỰ ÁN XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A1-B1”

Đây là công trình quan trọng với khối lượng công việc rất lớn bao gồm tất cảcác bước từ Thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, và kỹ thuật thi công Chính vì vậy mặc

dù đã cố gắng hết mình nhưng chắc chắn em không tránh khỏi sai sót Em rất mongđược sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo để em có được thêm nhiều điều bổ ích hơn

Em xin vô cùng cảm ơn các thầy giáo trong Bộ môn Đường ô Tô & Đường

Đô Thị, các thầy cô giáo trong trường Đại Học Xây Dựng đã từng giảng dạy em trong suốt thời gian học tập,nghiên cứu tại trường Đặc biệt là thầy giáo TS Vũ Hoài Nam

người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2010.

PHẦN I LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A1-B1

Tên dự án và chủ đầu tư:

Tên dự án: Dự án đầu tư xây dựng tuyến đường tỉnh lộ đoạn qua 2 điểm A1-B1 Chủ đầu tư: Sở GTVT Lào Cai

Địa chỉ : Số 5 đường Hoàng Liên, Thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Tổng quan

Dự án xây dựng tuyến đường qua hai điểm A1-B1 là một dự án giao thôngtrọng điểm phục vụ cho đường nối từ thành phố Lào Cai lên thị trấn SaPa đồng thờicũng là một công trình nằm trong hệ thống tỉnh lộ của tỉnh Lào Cai đã được quyhoạch Khi được xây dựng tuyến đường sẽ là cầu nối giữa 2 trung tâm kinh tế, chính

trị, văn hóa lớn của tỉnh Dự án hoàn thành sẽ đáp ứng được nhu cầu đi lại và vậnchuyển hàng hóa từ thành phố Lào Cai lên thị trấn SaPa Tạo điều kiện cho kinh tế, dulịch của địa phương phát triển Để làm cơ sở kêu gọi các nhà đầu tư và tạo điều kiệnthuận lợi cho công tác đầu tư thì việc tiến hành Quy hoạch xây dựng và lập dự án khảthi xây dựng tuyến đường A1-B1 là hết sức quan trọng và cần thiết.

1.2 Đối tượng ,phạm vi nghiên cứu của dự án và tổ chức thực hiện dự án

1.2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của dự án

Đoạn tuyến qua 2 điểm A1-B1 thuộc tuyến đường tỉnh lộ nối từ TP.Lào Cai lênthị trấn SaPa thuộc địa phận thành phố Lào Cai

Đoạn tuyến có chiều dài khoảng 4,7 Km ( tính theo đường chim bay)

Điểm A1 thuộc xã Cam Đường – thành phố Lào Cai ở độ cao 790m so với mựcnước biển

Điểm B1 thuộc xã Tả Phời – thành phố Lào Cai ở độ cao 885m so với mựcnước biển

1.2.2 Tổ chức thực hiện dự án

Tên công ty : Công ty tư vấn thiết kế trường Đại Học Xây Dựng

Địa chỉ : 55 đường Giải phóng, Thành phố Hà Nội

1.3 Cơ sở lập dự án

1.3.1 Cơ sở pháp lý

- Căn cứ Luật Xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003 của Quốc hội;

- Căn cứ Nghị định số 08/2005/NĐ-CP ngày 24/01/2005 của Chính Phủ vềQuy hoạch xây dựng;

- Căn cứ vào thông tư số 15/2005/TT-BXD ngày 19/8/2005 của Bộ Xây dựnghướng dẫn lập, thẩm định phê duyệt quy hoạch xây dựng;

- Căn cứ vào Quyết định 06/2005/QĐ-BXD ngày 03/02/2005 của Bộ trưởng BộXây dựng về ban hành định mức chi phí quy hoạch xây dựng;

- Căn cứ vào thông tư số 16/2005/TT-BXD của Bộ Xây dựng hướng dẫn điềuchỉnh dự toán xây dựng công trình;

- Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam và các quy chuẩn, quy phạm khác có liênquan, v.v

- Hợp đồng kinh tế số 05-ĐHXD-127 giữa Ban quản lý dự án với Công ty Tưvấn Đại học xây dựng;

-Quyết định số 5645/QĐ-UB ngày 02/05/2007 của UBND tỉnh Lào Cai về việcphê duyệt nhiệm vụ chuẩn bị đầu tư dự án xây dựng tuyến đường A1-B1;

-Các thông báo của UBND tỉnh Lào Cai trong quá trình thực hiện nhằm chỉ đạoviệc đẩy nhanh tiến độ và giải quyết các vướng mắc phát sinh;

- Đề cương khảo sát thiết kế về việc lập thiết kế cơ sở dự án xây dựng tuyếnđường A1-B1 số 2196/ĐHXD của Công ty Tư vấn Đại học xây dựng

1.3.2 Các nguồn tài liệu liên quan

- Quy hoạch tổng thể phát triển mạng lưới giao thông của vùng đã được nhànước phê duyệt ( trong giai đoạn 2000-2020) , cần phải xây dựng tuyến đường quahai điểm A1-B1 để phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế của vùng.

- Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Lào Cai giai đoạn2001-2010;

- Quy hoạch chuyên ngành: Quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch hệ thống côngtrình hạ tầng xã hội (trường học, y tế, v.v…) và hệ thống hạ tầng kỹ thuật (giao thông,thuỷ lợi, điện, v.v…);

- Các kết quả điều tra, khảo sát và các số liệu, tài liệu về khí tượng thuỷ văn,hải văn, địa chất, hiện trạng kinh tế, xã hội và các số liệu tài liệu khác có liên quan

1.3.3 Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng

a Quy trình khảo sát

- Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN27-263-2000

- Quy trình khảo sát thuỷ văn 22TCN - 220 – 95

- Quy trình khoan thăm dò địa chất 22 TCN82-85

b Quy trình thiết kế

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005 [1]

- Quy phạm thiết kế áo đường mềm 22TCN - 211 - 06[2]

- Quy trình thiết kế áo đường cứng 22TCN-223-95[3]

- Định hình cống tròn 533-01-01[5]

- Điều lệ báo hiệu đường bộ:22TCN-237-01[6]

- Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn :22TCN 18-79[7]

1.4 Tình hình kinh tế xã hội trong khu vực có dự án

1.4.1 Dân số trong vùng

Dân số năm 2007 của tỉnh Lào Cai là 593.600 người Trong đó số người trong

độ tuổi lao động: 314.520 người, chiếm khoảng 53%

Lào Cai có 27 dân tộc anh em sinh sống Dân tộc kinh có 194.666 người, dântộc Hmông có 122.825 người, dan tộc Tày có 82.516 người, dân tộc Dao có 72.543người, dân tộc Thái có 51.061 người, dân tộc Giáy có 24.360 người, dân tộc Nùng có23.156 người, dân tộc Phù Lá có 6763 người, dân tộc Hà Nhì có 3099 người, dân tộcLào có 2134 ngưòi, dân tộc Kháng có 1691 người, dân tộc LAHA có 1572 người, dântộc Mường 1263 người, dân tộc Bố Y có 1.148 người, dân tộc Hoa có 770 người , dântộc La Chí có 446 người , và 11 dân tộc có số dân ít dưới 70 người như các dân tộcSán Chay , Sán Dìu, Khơ Me, Lô Lô, Kà Doong, Pa Cô , Ê Đê, Giẻ Triêng , Gia Rai,Chăm, Kà Tu Lào Cai có số dân tộc chiếm 50% tổng số dân tộc toàn quốc nên đặcđiểm nổi bật trong văn hóa các dân tộc Lào Cai là Văn hoá đa dân tộc , giàu bản sắc

Dân số thành phố Lào Cai trên 10 vạn người với 16 dân tộc anh em

1.4.2 Tổng sản phẩm trong vùng và hiện trạng các ngành kinh tế

+ Tốc độ tăng trưởng GDP: 10-10.5%; trong đó Nông Lâm nghiệp tăng 6,1%,công nghiệp - xây dựng 21,7%, dịch vụ 13,6 %

+ GDP bình quân đầu người: 6,5 triệu đồng

+ Tỷ trọng các ngành kinh tế trong GDP: Nông Lâm nghiệp 31,4%, Côngnghiệp - Xây dựng 29,5%, Dịch vụ 39,1%

+ Sản xuất nông nghiệp:

- Tổng sản lượng lương thực có hạt: 189 ngàn tấn

- Giá trị sản xuất/ha canh tác: 17,2 triệu đồng

+ Sản xuất công nghiệp: Giá trị sản xuất công nghiệp 1.050 tỷ đồng

+ Tổng kim ngạch XNK trên địa bàn: 550 triệu USD Giá trị kim ngạch XNKcủa tỉnh: 33 triệu USDTrong đó XK: 13 triệu USD

+ Du lịch: Tổng lượng khách du lịch: 620.000 lượt người, tăng 9,7% Tổngdoanh thu du lịch: 350 tỷ đồng

+ Thu chi ngân sách: Tổng thu NSNN trên địa bàn: 790.000 triệu đồng Tổngthu chi ngân sách địa phương: 2.028.000 triệu đồng

1.4.3 Tình hình ngân sách, và khả năng thu hút vốn đầu tư nước ngoài

+ Năm 2008, thu ngân sách nhà nước trên địa bàn tỉnh Lào Cai đạt 1.600 tỷđồng, tăng 33,5% so với dự toán và tăng 11% so năm 2007

+ Vốn hỗ trợ phát triển chính thức (ODA) thông qua chính phủ: 147.353 triệuđồng, trong đó chia ra:

- Xây dựng cơ bản: 106.097 triệu đồng, thực hiện trong quý 43.188 triệu đồng,bằng 40,7% so với kế hoạch

- Hành chính sự nghiệp: 3.860 triệu đồng, thực hiện 2.462 triệu đồng, bằng63,7% so với kế hoạch

- Hỗ trợ ngân sách: 37.396 triệu đồng, thực hiện trong quý 11.670 triệu đồng,bằng 34,3% so với kế hoạch

2007 sang với tổng giá trị và cam kết tài trợ 41.023.40 triệu đồng

- Riêng 11 tháng năm 2008 có 23 chương trình dự án, khoản viện trợ với tổnggiá trị vốn cam kết viện trợ 39.485.77 triệu đồng (cam kết thực hiện riêng trong năm

2008 là 19.351.11 triệu đồng)

+ Đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI):

- Tổng số 34 dự án của các nhà đầu tư Trung Quốc (bao gồm cả Đài Loan),Pháp, Đan Mạch, Singapore, …

- Tổng vốn đầu tư đăng ký 318.664.707 USD; riêng năm 2008 cấp Giấy CNĐT

5 dự án với tổng vốn đầu tư 73.595.107 USD

1.5 Chiến lược phát triển kinh tế, xã hội của vùng

1.5.1 Mục tiêu tổng quan

Duy trì tốc độ tăng trưởng kinh tế cao và bền vững Tiếp tục chuyển dịch mạnh

cơ cấu kinh tế, nâng cao chất lượng tăng trưởng Thực hiện tốt các mục tiêu xóa đóigiảm nghèo, việc làm, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững Giữ vững ổn địnhchính trị và trật tự an toàn xã hội; bảo vệ vững chắc độc lập chủ quyền an ninh biêngiới quốc gia

1.5.2 Chiến lược và phát triển của vùng, và một số chỉ tiêu phát triển kinh tế

1.5.3 Chiến lược phát triển về mặt xã hội

Hoàn thành phổ cập giáo dục trung học cơ sở vào năm 2007 Phấn đấu đến năm

2008, 100% số xã đạt chuẩn giáo dục trung học đúng độ tuổi, và chuẩn phổ cập giáodục trung học cơ sở Tỷ lệ huy động trẻ em 6 - 14 tuổi đến trường: 98,5% Phấn đấuđến năm 2010, có 30% số trường mầm non, 25% số trường tiểu học, 20% số trườngtrung học cơ sở và 20% số trường trung học phổ thông đạt chuẩn quốc gia

- Tạo việc làm, giải quyết việc làm mới cho 33.000 lao động, trung bình6.600 lao động/năm Đến năm 2010, tỷ lệ lao động qua đào tạo: 35 - 36%, trong đó laođộng được đào tạo nghề: 24 - 25%; tỷ lệ thất nghiệp ở thành thị: 2,5%; thời gian sửdụng lao động trong nông thôn: 82%

- Xoá đói giảm nghèo: trung bình mỗi năm 3% số hộ nghèo trên địa bàn.Phấn đấu đến năm 2010, đưa Lào Cai ra khỏi danh sách một trong những tỉnh nghèonhất của cả nước

- Tỷ lệ số hộ được xem truyền hình: 90% Tỷ lệ số hộ được nghe Đài tiếng nóiViệt Nam: 95%.

1.6 Các quy hoạch và các dự án trong vùng

1.6.1 Các đô thị, khu công nghiệp tập trung dân cư

- Dự án quy hoạch mở rộng thị trấn du lịch Sa Pa giai đoạn 2

- Dự án trung tâm thương mại Phố Mới (chợ Phố Mới, thành phố Lào Cai)

- Dự án khách sạn cao cấp tại khu đô thị mới Lào Cai – Cam Đường

- Dự án quy hoạch thị trấn du lịch Bắc Hà

- Dự án trung tâm thương mại Sa Pa

- Dự án khu du lịch sinh thác Đầu Nhuần (xã Phú Nhuận, huyện Bảo Thắng)

b Các khu công nghiệp

- Dự án sản suất phân bón chất lượng cao MAP, phân lân nung chảy tại cụmcông nghiệp Tằng Loỏng

- Dự án sản suất gạch không nung tại cụm công nghiệp Tằng Loỏng

- Dự án xây dựng nhà máy chất thải rắn tại cụm công nghiệp Tằng Loỏng

- Dự án cảng cạn IDC Đông Phố Mới

- Dự án sản suất bia chất lượng cao tại thành phố Lào Cai

- Dự án xây dựng nhà máy chế biến dược liệu tại huyện Sa Pa

- Dự án xây dựng làng nghề thổ cẩm người Mông, huyện Bắc Hà

1.6.2 Quy hoạch các dự án về giao thông có liên quan ( đường bộ, đường sắt, hàng không…)

- Dự án nâng cấp cải tạo QL70 (từ Đoan Hùng đến Bản Phiệt – Lào Cai) đangtrong quá trình hoàn thiện và đưa vào sử dụng

- QL4D từ Mường Khương đi Lào Cai đang được lập dự án cải tạo, đoạn Lào Cai

- Sa Pa đã được thi công phục vụ du lịch

- QL 4E từ Phố Lu - Cam Đường tới thị xã Lào Cai được nâng cấp cải tạo vớitiêu chuẩn cấp IV miền núi mặt trải nhựa rộng 5.5m

- Quốc lộ 279 đang được trải nhựa những đoạn quan trọng, đến năm 2010 sẽláng nhựa toàn tuyến

- Xây dựng mới đường nối trục đô thị Lào Cai - Cam Đường quy mô mặt cắtngang 58.5m

- Xây dựng cảng sông ở thành phố Lào Cai - Bảo Hà

- Xây dựng sân bay Lào Cai

- Dự án cải tạo nâng cấp tuyến đường sắt Nội Bài – Lào Cai

-Dự án cải tạo nâng cấp tỉnh lộ 151, 156, đường Bắc Ngầm – Bắc Hà

-Dự án xây dựng cầu Cốc Lếu.

- Cải tạo đường thủy Hà Nội - Việt Trì - Lào Cai

- Dự án nâng cấp các tuyến đường giao thông nông thôn đến trung tâm các xãtại 4 huyện Sa Pa, Bát Xát, Bắc Hà và Xi Ma Cai do cơ quan phát triểnPháp(ADF) viện trợ

1.6.3 Quy hoạch và các dự án về nông lâm, ngư nghiệp

- Dự án sản suất hoa hàng hoá tại Sa Pa

- Dự án sản suất rau an toàn tại Sa Pa

- Dự án phát triển cây chè chất lượng cao xã Tả Giàng Phìn huyện Sa Pa

- Dự án sản suất lúa đặc sản bản địa chất lượng cao tại xã Bản Hồ, Thanh Phú.Nậm Sài, Nam Cang, Tả Van (huyện Sa Pa)

- Dự án đầu tư vùng trồng ớt nguyên liệu xã Thanh Bình, Nậm Chảy, MườngKhương, Tung Chung Phố, Dìn Chin….(huyện Mường Khương)

- Dự án phát triển vùng cây ăn quả đặc sản xã Bản Lầu, Cao Sơn, La Pan Tẩn,Pha Long, Dìn Chin (huyện Mường Khương)

- Dự án trồng mới Mận Tam Hoa (huyện Bắc Hà)

-Dự án sản suất cá nước lạnh Sa Pa

1.7 Hiện trạng mạng lưới giao thông trong vùng

1.7.1 Hiện trạng mạng lưới giao thông trong vùng

Lào Cai là một trong số ít tỉnh miền núi có mạng lưới giao thông vận tải đadạng, bao gồm: đường bộ, đường sắt, đường sông

1.7.2 Mạng lưới giao thông đường bộ

Quốc lộ chạy qua địa bàn tỉnh gồm 5 tuyến (4D, 4E, 279, 32, 70) với tổngchiều dài 472 km

Đường tỉnh lộ có 8 tuyến với 300 km, gần 1.000 km đường từ huyện đến trungtâm xã, hơn 2.000km đường liên thôn bản Mạng lưới giao thông bộ phân bố tươngđối phù hợp

Trong giai đoạn 2010 - 2015 sẽ triển khai dự án sân bay Lào Cai

1.8 Đánh giá về vận tải và dự báo nhu cầu vận tải

1.8.1 Đánh giá về vận tải trong vùng

Kinh tế Lào Cai có nhiều ngành nghề, tốc độ phát triển kinh tế của Lào Cai khácao Nhu cầu vận tải trong tỉnh là rất lớn Tuy nhiên hệ thống giao thông của Lào Caivẫn chưa thực sự đáp ứng được nhu cầu vận tải trong vùng Cả hai hệ thống đường kết

nối địa phương này với các vùng động lực kinh tế và cảng biển lớn gồm: đường bộ Quốc lộ 70 và đường sắt – tuyến đường sắt Hà Nội – Lào Cai đều không đáp ứngđược nhu cầu vận tải Hiện tại, tuyến đường sắt Hà Nội – Lào Cai dài 296 km, nhưngtrong đó khoảng 111 km là những đoạn cong Tình trạng kỹ thuật lạc hậu, nhiều đoạnđường sắt xuống cấp nghiêm trọng, nên chỉ đáp ứng được 60-70% nhu cầu vận tảihành khách Trong khi đó, Quốc lộ 70 dù vừa được đầu tư nâng cấp vào cuối năm

-2009, nhưng cũng chỉ đạt tiêu chuẩn đường cấp IV miền núi, tốc độ thiết kế đạt 40km/h và cũng đã bị mãn tải

1.8.2 Dự báo về khu vực hấp dẫn và nhu cầu vận tải trong vùng

Trên địa bàn tỉnh có 150 mỏ và điểm mỏ với trên 30 loại khoáng sản, trong đó

có một số mỏ khoáng sản đã được thăm dò, đánh giá trữ lượng, chất lượng thuộc loạiquy mô lớn nhất nước và khu vực như: mỏ A Pa Tit Cam Đường với trữ lượng 2,5 tỷtấn, mỏ sắt Quý Sa trữ lượng 124 triệu tấn, mỏ Molipden Ô Quy Hồ trữ lượng 15.400tấn

Ngoài khoáng sản, Lào Cai còn sở hữu thế mạnh về du lịch, với Khu du lịchnghỉ mát Sa Pa - một trong 21 trọng điểm du lịch của Việt Nam Cơ hội đầu tư vàokhu du lịch này hiện vẫn còn rất lớn, khi Quy hoạch Khu đô thị và du lịch SaPa đangđược tư vấn Pháp điều chỉnh lại theo hướng mở rộng gấp đôi diện tích hiện hữu

Bên cạnh đó, so với các cửa khẩu mở đến thị trường Trung Quốc, hiếm có cửakhẩu quốc tế nào lại hội đủ các loại hình vận tải như đường sắt, đường bộ, đường sông

và khả năng phát triển hàng không như Cửa khẩu quốc tế Lào Cai Nơi đây đã và đangtrở thành cửa khẩu có vị trí quan trọng là điểm trung chuyển hàng hóa trong hoạt độnggiao thương Việt Nam với các nước ASEAN và miền Tây Nam Trung Quốc

Như vậy nhu cầu vận tải, vận chuyển khoáng sản, hàng hóa và vận tải du lịch làrất lớn Để tạo điều kiện cho kinh tế phát triển Hệ thống giao thông của Lào Cai cầnđược nâng cấp, và xây mới một số tuyến

1.9 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường

Lào Cai là một tỉnh vùng vao biên giới, nằm giữa vùng Đông Bắc và Tây Bắccủa Viêt Nam, phía bắc giáp tỉnh Vân Nam (Trung Quốc), phía tây giáp tỉnh LaiChâu, phía đông giáp tỉnh Hà Giang, phía nam giáp Yên Bái và Sơn La.Cách Hà Nội

296 Km theo đường sắt và 345 Km theo đường bộ Lào Cai có cửa khẩu quốc tế LàoCai, khu du lịch nổi tiếng Sapa… Đây là một mảnh đất chiến lược nên có các hệthống giao thông khá phát triển Tuy nhiên hệ thống giao thông của Lào Cai chưa đápứng được nhu cầu vận tải

Dự án được thực thi sẽ đem lại cho tỉnh Lào Cai những điều kiện thuận lợi đểphát triển kinh tế xã hội Sự giao lưu rộng rãi với các vùng lân cận, giữa miền xuôi vàmiền ngược sẽ được đẩy mạnh, đời sống văn hoá tinh thần của nhân dân trong vùng vìthế được cải thiện, xoá bỏ được những phong tục tập quán lạc hậu, tiếp nhận nhữngvăn hoá tiến bộ

1.10 Đặc điểm các điều kiện tự nhiên

1.10.1 Mô tả chung

Lào Cai là một tỉnh miền núi thuộc vùng Đông Bắc nước ta Phía bắc giápTrung Quốc, phía nam giáp tỉnh Yên Bái, phía đông giáp tỉnh Hà Giang, phía tây vàtây nam giáp tỉnh Lai Châu, Sơn La Lào Cai là nơi có dãy Hoàng Liên Sơn với đỉnhPhan Si Păng cao nhất nước, có Sa Pa – một địa danh nổi tiếng về du lịch Lào Cainằm trên trục kinh tế sông Hồng, có hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt, đườngsông nối liền cửa khẩu quốc tế Lào Cai và các cửa khẩu quốc gia Mường Khương, BátXác với các thành phố Hà Nội, Hải Phòng, các tỉnh láng giềng và cả với Trung Quốc.

1.10.2 Điều kiện về địa hình

Địa hình tỉnh Lào Cai đặc trưng là núi cao xen kẽ với đồi núi thấp, bị chia cắtlớn, với phần thung lũng dọc sông Hồng và các tuyến đường bộ, đường sắt chạy quavùng trung tâm của tỉnh Các huyện miền núi nằm bao quanh hành lang trung tâm này

từ Đông - Bắc sang Tây – Nam, gồm nhiều dãy núi và thung lũng nhỏ biệt lập, nơi cócác cộng đồng dân cư sinh sống Những vùng có độ dốc trên 250 chiếm tới 80% diệntích đất đai của tỉnh Địa hình tự nhiên của tỉnh có độ cao thay đổi từ 80 m trên mựcnước biển lên tới 3.143 m trên mực nước biển tại đỉnh Phan Si Păng, đỉnh núi cao nhấtViệt Nam Địa hình vùng núi với các tác động tiểu khí hậu đã giúp tạo nên một môitrường thiên nhiên rất đa dạng

1.10.3 Điều kiện địa chất và công trình xây dựng

Dựa vào kết quả khảo sát địa chất

- Lớp trên cùng là đất hữu cơ dày khoảng 20cm

- Tiếp theo là đất á sét 1.5- 5m

- Tiếp theo là đất á cát lẫn sỏi sạn dày

1.10.4 Đặc điểm về khí hậu

Tỉnh Lào Cai nằm trong vùng khí hậu Đông Bắc, Những nét cơ bản của khí hậu

ở đây là: Vùng có mùa đông lạnh nhất nước ta, nhiệt độ thấp nhất có thể xuống 00C,

có khả năng xuất hiện băng giá ở vùng núi cao Mùa hè nóng ít hơn so với đồng bằng,nhưng ở những vùng thung lũng thấp nhiệt độ cao có thể đạt tới 400C; Trừ một thờigian ngắn khô lạnh, khí hậu nói chung ẩm ướt, mưa nhiều và phân bố không đều Sauđây là một số đặc trưng khí hậu của khu vực được thể hiện qua trạm Cai :

a Nhiệt độ

Lào Cai có khí hậu nhiệt đới gió mùa, song do nằm sâu trong lục địa bị chia phối bởiyếu tố địa hình phức tạp nên diễn biến thời tiết có phần thay đổi, khác biệt theo thờigian và không gian Nhiệt độ trung bình hàng năm vào khoảng 22.8  24.70C Nhữngtháng giữa mùa đông khá lạnh, có 4 tháng (từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau) nhiệt độgiảm xuống dưới 200C Tháng lạnh nhất là tháng 1 có nhiệt độ trung bình 15.4 17.20C, nhiệt độ tăng dần xuống phía Nam Trong 4 tháng mùa hạ (từ tháng 5 đếntháng 8) nhiệt độ trung bình vượt quá 270C Tháng nóng nhất là tháng 7 có nhiệt độtrung bình 28.3  30 0C Biên độ dao động ngày đêm của nhiệt độ vào khoảng 780C

b Mưa

Lượng mưa trung bình năm của khu vực vào khoảng 1600  2100mm Số ngày mưatrung bình toàn năm vào khoảng 130 150 ngày, tuỳ từng nơi Mùa mưa kéo dài 6tháng và bắt đầu từ tháng 5, kết thúc vào tháng 10 Ba tháng mưa lớn nhất là các tháng

7, 8, và 9 trung bình mỗi tháng thu được trên 200mm Tháng có lượng mưa cực đại làtháng 8 và là tháng có nhiều bão nhất ở vùng này

Bảng 1.1 : Tổng hợp nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa trung bình các tháng trong năm

Nhiệt độ

15

17

Độ ẩm (%)

80

17

0 100 50

1.10.5 Đặc điểm về thủy văn

Trong khu vực có 2 dòng sông hình thành dòng chảy rõ ràng có lưu lượngtương đối lớn và các suối nhánh tập trung nước về dòng sông này Tuy nhiên địa hình

ở lòng sông tương đối thoải và thoát nước tốt nên mực nước dâng ở các dòng suốikhông lớn do đó không gây ảnh hưởng tới các vùng xung quanh

- Số liệu về điều tra và dự báo giao thông

Theo số liệu về dự báo và điều tra giao thông, lưu lượng xe trên tuyến qua hai điểmA1 – B1 vào năm thứ 20 là 3200 xe/ ng.đ, có thành phần dòng xe:

Xe con Volga : 60%

Xe tải nhẹ Gaz-51 : 25% (trục trước 18KN, sau 56KN, bánh đôi)

Xe tải vừa Zil150 : 10% (trục trước 25.8KN, sau 69.6KN, bánh đôi)

Xe tải nặng Maz200 : 5% (trục trước 48.2KN, sau 100KN, bánh đôi)

Hệ số tăng xe: q = 7%

Công thức tính lưu lượng theo thời gian Nt = N0.(1+q)t

- Lưu lượng xe năm thứ nhất (N0)

N20 = N0 (1+q)20Û N0 = ( 1 0 07 ) 20

3200

 = 827xe/nđSuy ra lưu lượng xe năm thứ 15 là N15 = 827x(1+0.07)15 = 2282 xe/ng đ

2.2 Xác định cấp hạng, quy mô và các tiêu chuẩn kỹ thuật

2.2.1 Xác định cấp hạng của tuyến đường

Bảng 2.1: Quy đổi xe/ngđ ra xcqđ/ngđ

- Chức năng của đường

- Điều kiện địa hình đặt tuyến

- Lưu lượng xe thiết kế: Nxcqđ/ngđ

Dựa vào bảng 3, bảng 4 (TCVN 4054 - 05)

Kiến nghị chọn:

+ Cấp thiết kế : Cấp III

Ncđgiờ=lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

Khi không có nghiên cứu đặc biệt dùng Ncđgiờ = (0,100,12).Ntbnđ

Ncđgiờ = 0,11.3651  402 (xcqđ/h)

Nlx = 2(làn) là số làn xe

Nlth= năng lực thông hành thực tế của một làn xe (xcqđ/h) Khi không códải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ thì chọn Nth = 1000xcqđ/h/làn

Thay số vào công thức có :

Z <0.77 ( 0.77 là hệ số sử dụng năng lực thông hành giới hạn cho tuyến có V=60km/h

ở vùng núi) Vậy tuyến thiết kế với 2 làn xe đảm bảo lưu thông được lượng xe như đã

dự báo

Kiến nghị: chọn số làn xe nlx = 2 (làn)

b) Chiều rộng một làn xe

Sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy

Tính toán được tiến hành theo 3 sơ đồ xếp xe và cho 2 loại xe

+ Xe con có kích thước bé nhưng tốc độ cao

+ Xe tải có kích thước lớn nhưng tốc độ thấp (xe tải chọn là xe tảiMaz 200)

Được xác định theo công thức:

x=Cự li giữa từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh

y= Khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy

Theo Zamakhaev có thể tính x = y = 0,5 + 0,005.V

+ Sơ đồ I

Hai xe tải đi ngược chiều nhau trên hai làn và gặp nhau

- Tớnh cho xe Maz200 với cỏc thụng số như sau:

Và x = y = 0,5+ 0,005V = 0,5+0,005.80 = 0,9m

 B1= B2 = 0 9 0 9

2

22 1 54 1

Hỡnh 2.3

c2

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

Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-05[1]: Đối với đường loại này chiều rộng tốithiểu một làn xe Blàn = 3,0 m

Dựa vào thành phần dòng xe thấy, lưu lượng xe con ( xe volga) chiếm phầntrăm khá lớn 60%, trong khi xe tải nặng (Maz200) chỉ chiếm 5%.Nên thiên về chọn bềrộng phần xe chạy nhỏ

Khi 2 xe gặp nhau người lái thường có xu hướng giảm tốc độ, và có thể đi vàodải an toàn được bố trí trên lề gia cố Hơn nữa việc tính toán như trên là đúng nhưngchưa đủ vì còn nhiều yếu tố quan trọng chưa xét , đầu tiên là mặt an toàn giao thông,sau đó là về giá đầu tư ( rõ ràng bề rộng càng nhỏ giá đầu tư càng nhỏ) Muốn chọnđược bề rộng một cách chính xác nhất phải có luận chứng kỹ lưỡng về mặt an toàngiao thông và giá đầu tư Do vậy sơ bộ có thể chọn bề rộng làn xe theo tiêu chuẩnTCVN4054-05

Kiến nghị chọn Blàn = 3,0 m

2.2.2.2 Lề đường

Lấy theo tiêu chuẩn [1] đối với cấp hạng đường này thì:

Chiều rộng lề 1,5 m trong đó lề gia cố là 1,0 m

2.2.2.3 Dốc ngang phần xe chạy

Độ dốc ngang phần xe chạy của các bộ phận trên mặt cắt ngang ở các đoạnđường thẳng được lấy như trong bảng 9[1] phụ thuộc vào vật liệu làm lớp mặt và vùngmưa (giả thiết trước mặt đường sẽ sử dụng là bêtông nhựa)

Vậy: Với đường cấp thiết kế III, Vtk= 60 km/h ta xác định được quy mô mặt cắt

ngang như sau:

Bảng 2.2: Các yếu tố trên mặt cắt ngang

idmax được xác định từ 2 điều kiện sau:

+ Điều kiện sức kéo của ô tô

+ Điều kiện sức bám của bánh ô tô với mặt đường

a) Theo điều kiện sức kéo

- Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

- Khi xe chuyển động thì xe chịu các lực cản gồm:

Lực cản lăn (Pf), lực cản không khí (Pw), lực cản quán tính (Pj), và lực cản leodốc (Pi)

D là nhân tố động lực của xe, tra biểu đồ (Là sức kéo trên một đơn vị trọng lượng của

xe D = f(V, loại xe))

Khi xe chạy với vận tốc không đổi thì:

D = f  i  id = D - f

f làhệ số sức cản lăn.Với V > 50 km/h thì hệ số sức cản lăn được tính:

fv=f0[1+0.01(V-50)]

V(km/h) là tốc độ tính toán

f0 là hệ số sức cản lăn khi xe chạy với vận tốc nhỏ hơn 50 km/h

Dự kiến mặt đường sau này thiết kế có thể dùng là Bê tông nhựa, trong điềukiện khô, sạch:  f0 = 0,02

Xe tải nặngMAZ 200

b) Xác định idmax theo điều kiện bám

Để đảm bảo bánh xe không quay tại chỗ khi leo dốc trong điều kiện bất lợi nhấtthì sức kéo phải nhỏ hơn sức bám của bánh xe với mặt đường

idmax= D'-f

Trong đó:

G

P G

B, H lần lượt là bề rộng của ôtô và chiều cao ôtô

Lấy tốc độ gió Vg =0 khi đó : Sức cản không khí của các loại xe là

13

2

V F k

Pw   (kg)Kết quả tính toán P, tính idmax

Bảng2.4: Xác định idmax theo điều kiện sức bám

Loại xe Xe con

(Volga)

Xe tải nhẹ(az51)

Xe tải vừa(Zil 150)

Xe tải nặng(Maz200)

nên theo điều kiện về sức bám hoàn toàn đảm bảo và trị số độ dốc dọc lớn nhất bảođảm cho các xe chạy được là trị số imax tính theo điều kiện sức kéo)

Theo [1] với đường vùng núi thì idmax= 7% Tuy nhiên đây là độ dốc dọc dùngtrong trường hợp khó khăn nhất

Vậy khi idmax=7% tính ngược lại vận tốc các loại xe trong trường hợp mở hết bướmga

Các tầm nhìn được tính từ mắt người lái xe có chiều cao 1,20m bên trên phần

xe chạy, xe ngược chiều có chiều cao 1,20 m, chướng ngại vật trên mặt đường cóchiều cao 0,10m

Tính toán 2 sơ đồ tầm nhìn:

1- Dừng xe trước chướng ngại vật (Sơ đồ I - Tầm nhìn một chiều SI)

2- Hai xe vượt nhau (Sơ đồ IV - Tầm nhìn vượt xe SIV)

a.Tầm nhìn 1 chiều (S1)

Người lái phát hiện chướng ngại vật, hãm phanh và dừng xe trước chướng ngại vậtmột khoảng cách an toàn

Sơ đồ tính tầm nhìn S1

l1(m) là quãng đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s

lpư = V.t = 3V,6 (m) là chiều dài đoạn phản ứng tâm lý

Tính toán với giả thiết sau

Xe con chạy với vận tốc V1= 60km/h chạy sang làn ngược chiều để vượt xe tảichạy

chậm hơn với tốc độ là V2=45km/h

Xét đoạn đường nằm ngang

Tốc độ của xe ngược chiều V3 = V1 = 60km/h (đây là tình huống nguy hiểm nhất)  = 0,5 là hệ số bám ; l0 = 5 10m là cự ly an toàn Lấy l0 = 10 m

Tầm nhìn vượt xe được xác định theo công thức:

S4 = 1 1 2 l 0

i) 63,5.(

) V (V

) 45 60 (

60





= 208,43 m Lấy tròn S4 = 210 mTuy nhiên để đơn giản,người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được:

a Khi có siêu cao

- Khi thiết kế đường cong nằm có thể phải dùng bán kính đường cong nằm nhỏ , khi

đó hệ số lực ngang là lớn nhất và siêu cao là tối đa

)i127(μ

V

sc

2 min





nam

Theo bảng 11 [1] ta có Rnammin =125m

Thực tế khi xe chạy vào đường cong bán kính nhỏ xe phải giảm tốc độ ( không đạtđược V =60 km/h)

127

2

min

n osc

(

127

60 R

2 min

2.2.3.4 Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao

a) Đường cong chuyển tiếp

Khi V 60 km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳngvào đường cong tròn và ngược lại Tuy nhiên trong phần thiết kế cơ sở, các đườngcong được bố trí là các đường cong tròn Nên không tính chiều dài đường congchuyển tiếp.

b) Đoạn nối siêu cao

Đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đều được bố trí trùng đường cong chuyểntiếp Trong phần thiết kế cơ sở các đường cong được bố trí là các đường cong tròn,nên các đoạn nối này bố trí một nửa trên đường cong và một nửa trên đường thẳng

Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (L) phụ thuộc vào bán kínhđường cong nằm (R) và tốc độ thiết kế (Vtk)

Bảng 2.7: Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (Lnsc)

R (m) 1500300 300250 250200 200175 175150 150125

2.2.3.5 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong

Xe chạy trong đường cong yêu cầu phải mở rộng phần xe chạy Độ mở rộng bốtrí cả ở hai bên, phía lưng và phía bụng đường cong, khi gặp khó khăn có thể bố trímột bên, phía bụng hay phía lưng đường cong

Ta tính cho hai loại xe là:

+ Xe có khổ xe dài nhất là xe tải nặng: khoảng cách từ trống va đến trục sau

LA= 6.28m

+ Xe con Volga: khoảng cách từ trống va đến trục sau là LA =3,337 m

Đường có 2 làn xe, độ mở rộng E được tính theo công thức

E=

R

V R

 0 1

2

(m)Kết quả tính toán:

Bảng 2.8 : Độ mở rộng tính toán

- Theo tiêu chuẩn [1], độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm đối với đường

2 làn xe và xe tải chiếm ưu thế lấy theo bảng sau:

Bảng 2.9 :Độ mở rộng phần xe chạy hai làn xe trong đường cong nằm.

Rnằm (m) 250200 <20015

0

<150100

<1007

0 <7050 <5030

So sánh hai bảng tính toán ở trên ta chọn bảng 2.9 để tính toán mở rộng phần

xe chạy trong đường cong nằm

Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố Dải dẫn hướng (và các cấutạo khác như làn phụ cho xe thô sơ…), phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng Nềnđường khi cần mở rộng, đảm bảo phần lề đất còn ít nhất là 0,5 m

Đoạn nối mở rộng làm trùng với đoạn nối siêu cao và bố trí một nửa nằm trênđường thẳng và một nửa nằm trên đường cong.

Trên đoạn nối, mở rộng đều (tuyến tính) Mở rộng 1m trên chiều dài tối thiểu10m

Độ mở rộng chọn trong bảng 2.9 được bố trí trên bụng và lưng đường cong Trị

số độ mở rộng bố trí ở bụng và lưng đường cong lấy bằng 1/2 giá trị trong bảng 2.9 vàlấy bội của 0.1 m để dễ thi công

2.2.3.6 Chiều dài đoạn chêm giữa hai đường cong nằm

Đoạn thẳng tối thiểu cần chêm giữa hai đường cong có siêu cao là:

m 

2 2

2

1 L L

 (m)Trong đó:L1, L2 (m) lần lượt là chiều dài chọn bố trí đoạn nối siêu cao ứng vớibán kính R1 , R2 (m)

Vì chưa cắm được tuyến cụ thể trên bình đồ nên chưa thể biết giá trị cụ thể củabán kính R1 và R2 là bao nhiêu, do vậy để tiện dụng về sau, ở đây cho một nhóm bánkính này (R1) ghép với bất kỳ một nhóm bán kính khác (R2) từ đó tính ra trị số mtương ứng Sau này trong giai đoạn thiết kế bình đồ tuyến, tuỳ từng trường hợp cụ thể

ta sẽ vận dụng bảng 2.10 để kiểm tra chiều dài các đoạn chêm m xem có đủ không

Bảng 2.10: Trị số chiều dài tối thiểu đoạn chêm

2.2.3.7 Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng

Đường cong đứng được thiết kế tại những nơi đường đỏ đổi dốc có hiệu đại số

2 độ dốc dọc > 10 0/00 (do đường thiết kế là đường cấp III)

d là khoảng cách từ mắt người lái tới mặt đường, d = 1,2(m)

Thay số ta được Rlồimin = 2343.75 Làm tròn Rlồimin = 2345.0m

Theo bảng 19 [1]giá trị Rlồimin = 2500(m)

Kiến nghị: Chọn: Rlồimin = 2500 m làm giá trị tính toán

b Xác định bán kính đường cong lõm Rlõm min

+Theo điều kiện hạn chế về lực ly tâm nhằm đảm bảo sức khỏe cho hành khách vànhíp xe không bị quá tải (gia tốc li tâm lấy a=0,5m/s2)

533.8(m) 6,5

60 a

13.

V

R

2 2

lõm   

+Trên cơ sở bảo đảm tầm nhìn ban đêm

1366(m))

1sin.752(0,75

75)

sin.2(h

Trong đó:

hp= chiều cao đèn pha xe con kể từ mặt đường lên (hp=0,75m)

S1= tầm nhìn một chiều (S1=75m)

 = góc tỏa của chùm ánh sáng đèn pha (theo chiều đứng)  =10

Đối chiếu với bảng 19 [1]giá trị Rlõmmin = 1000(m)

Kiến nghị chọn: Rlõmmin = 1500(m)

Bảng 2.11: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật

STT Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị

Theotínhtoán

TheoTCVN4054-05

Kiến nghịchọn TK

7 Bề rộng lề gia cố m 21,0 21,0

13 Dốc ngang mặt đường& lề gia cố 0/00 20 20

14 Độ mở rộng trên đường cong nằm m Chỉ tiêu bảng 2-9

15 Chiều dài đoạn nối siêu cao Chỉ tiêu bảng 2-7

16 Chiều dài đoạn thẳng chêm m Chỉ tiêu bảng 2-10

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ

3.1 Nguyên tắc thiết kế

- Dựa và các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọn ở chương II

- Tránh các khu vực dân cư, khu vực di tích lịch sử

- Bảo đảm các chỉ tiêu về kinh tế Giảm thiểu chiếm dụng đất canh tác và di dờinhà cửa, tránh đền bù giải toả, giảm thiểu kinh phí xây dựng;

- Hệ số triển tuyến hợp lý

- Qua các điểm nơi khống chế : các điểm khống chế có thể là các điểm sau:+Điểm đầu và điểm cuối tuyến

+Vị trí vượt sông thuận lợi

+Cao độ khu dân cư , thị trấn thành phố

+Nơi giao nhau với các tuyến giao thông khác

-Tránh qua các khu vực có địa chất phức tạp, đầm lầy, ao hồ , đại hình không

ổn định , mực nước ngầm cao

- Tại những vùng có khó khăn về bình đồ phải tiến hành đi bước compa

1

về phía Đông Bắc và lên dần

Từ cọc K1 (lý trình Km1+00) đến cọc P9 ( lý trình Km2+529.38) đi tuyến ômlấy sườn núi lên dần để vượt qua đèo, tiếp đó đi men theo đường phân thủy có độ dốckhá thoải để lợi về điều kiện thoát nước dọc tuyến

Từ cọc P9 ( lý trình Km2+529.38) đến cọc H1 ( lý trình Km4+100) địa hìnhkhá thoải nên chuyển hướng từ Đông Bắc sang Tây Bắc tại cọc P10 (lý trìnhKm2+802.82) để ôm lấy địa hình Lúc này nếu đi tuyến bám đường chim bay sẽ gặpđịa hình rất khó khăn và cắt nhiều nhánh suối nên tiếp tục đổi đỉnh từ Tây Bắc sangĐông Bắc tại cọc P11(lý trình Km3+060.29) để đi Sau khi vượt suối tại vị trí cọc C7 (

lý trình Km3+330.28) đi tuyến trong phạm vi giữa đường phân thủy và tụ thủy có độdốc khá thoải để lên dần

Từ cọc H1(Km4+100) đến điểm B1 (điểm cuối tuyến), đổi đỉnh từ Đông Bắcsang Tây Bắc tại cọc P14(Km4+256.06) và từ Tây Bắc sang phía Tây tại cọc P15 đituyến hướng về phía đường chim bay Sau khi vượt qua suối tại vị trí cọc C10 ( lýtrình Km4+929.92) đi tuyến ven theo sườn núi để về B1.

Từ cọc P11 (lý trình Km3+127.54) đến điểm cuối tuyến B1 Đi men theo sườn

và leo dần lên tại những nơi có độ dốc thoải để vượt qua đồi Tiếp đến lại ôm lấysườn núi phía Tây Bắc đến nơi có địa hình thoải để xuống dần và đi về B1

Nhận xét : Các điểm giữa 2 điểm đầu và cuối tuyến có cao độ khá cao (chênh cao

giữa điểm đầu và giữa tuyến là 115 m) do vậy cả 2 phương án đi tuyến phải leo dốcnhiều

3.3 Tính toán các yếu tố của đường cong nằm

- Chọn Rnằm cố gắng bố trí Rnằm lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy (chọn 2 đường congliền kề có tỉ số Ri/Ri+1  2,0 )

Chiều dài đường cong : K=

180

R α π

(m)

Phân cự : P=R ) 1)

2 cos(

có thể bố trí 2 cống xa hơn 500m Trường hợp lưu lượng từ lưu vực đổ về rãnh biênlớn có thể chọn giải pháp tăng kích thước rãnh biên hoặc giải pháp làm rãnh đỉnh thunước.

4.2 Thiết kế thoát nước

- Xác định vị trí và lý trình của công trình thoát nước trên bình đồ và trắc dọc

- Xác định đường tụ thuỷ, phân thuỷ để phân chia lưu vực

- Nối các đường phân thuỷ, tụ thuỷ để xác định lưu vực của từng công trình

- Xác định diện tích lưu vực

4.2.3 Tính toán thuỷ văn

Tuyến đường theo cấp hạng kĩ thuật đường cấp III có Vtk = 60 km/h

Theo tiêu chuẩn TCVN-4054-05 thì tần suất lũ tính toán thiết kế cho cốngp=4%

Lưu lượng nước cực đại chảy về công trình được xác định theo công thức :

( giáo trình TK đường ô tô tập 3)

 = hệ số triết giảm lưu lượng do ao hồ đầm lầy , tra trong bảng 9-5

(Giáo trình TK đường ô tô tập 3) khu vực không có ao hồ  = 1

Ap = mô đun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện  = 1(phụ thuộc vào LS và sd)

Trị số đặc trưng địa mạo LS được tính theo công thức :

) (

1000

4 / 1

% 4 4 / 1 3 /

I m

L

ls LS LS

sd tính theo công thức sau :

4 0

% 3

0

6 0

) (

) 1000 (

p sd sd

sd sd

H I

2 Với lưu vực 2 mái dốc;

B = F L Với lưu vực 1 mái dốc và khi đó ta có

bsd =  l L

F

9

L = chiều dài suối chính (Km)

msd = hệ số nhám của sườn dốc , chọn msd = 0,15

Isd = độ dốc của sườn dốc lưu vực, phần nghìn, xác định như sau: chọn trên bản

đồ 5-6 hướng dốc nhất và lấy độ dốc trung bình của các dốc ấy

Kết quả tính toán thủy văn 2 phương án: xem phụ lục bảng 1.6 và 1.7

4.2.4 Xác định khẩu độ cống và bố trí cống.

4.2.4.1 Xác định khẩu độ

- Dự kiến dùng cống tròn BTCT theo loại miệng thường, chế độ chảy không áp

- Căn cứ vào Qd đã tính sử dụng bảng tra sẵn có trong tài liệu, chọn các phương ánkhẩu độ cống đảm bảo:

+ Số lỗ cống không nên quá 3 lỗ

+ Số đốt công là chẵn và ít nhất

Bảng xác định khẩu độ cống 2 phương án: xem phụ lục bảng 1.6 và 1.7

4.2.4.2 Bố trí cống

a Nguyên tắc bố trí:

- Bố trí cửa ra của cống trùng với mặt đất tự nhiên

- Khi dốc dọc của khe suối tại vị trí làm cống nhỏ hơn 10% khe suối thẳng thường bốtrí cống theo độ dốc của suối Như vậy thì giảm được khối lượng đất đào ở cửa vàocủa cống

H là cao độ nước dâng trước cống (m)

CĐCcửa vào là cao độ đáy cống tại cửa vào

là Khẩu độ cống (m)

là Bề dày thành cống (m)

 là góc nghiêng của cống so với phương ngang

Các tính toán được lập thành bảng (xem phụ lục bảng 1.6 và 1.7)

- Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

- Dựa vào yêu cầu thiết kế của tuyến A-B

- Dựa vào bình đồ tỉ lệ 1/10000, trắc dọc tự nhiên, thiết kế thoát nước của tuyến

- Dựa vào số liệu địa chất thuỷ văn

5.1.2 Nguyên tắc thiết kế đường đỏ

- Tuân thủ các tiêu chuẩn giới hạn cho phép như :

+ Độ dốc dọc lớn nhất imax = 7%

+ Bán kính đường cong đứng tối thiểu chỉ dùng cho những nơi khó khăn về địa hình Việc chọn các tiêu chuẩn kỹ thuật cho thiết kế đường cho từng đoạn phải dựa trên cơ sở

so sánh chỉ tiêu kinh tế – kĩ thuật giữa các phương án

+ i dốc min 0,5% ( cá biệt là 0,3% - chỉ được bố trí trên chiều dài < 50 m )

+ Đảm bảo chiều dài đoạn dốc  150 m.

- Đảm bảo cao độ khống chế tại các vị trí như đầu tuyến, cuối tuyến, các nút giao, đườngngang, đường ra vào các khu dân cư, cao độ mặt cầu, cao độ nền đường tối thiểu trên cống,cao độ nền đường tối thiểu tại các đoạn nền đường đi dọc kênh mương, các đoạn qua cánhđồng ngập nước;

- Khi vạch đường đỏ phải cố gắng bám sát địa hình để đảm bảo các yêu cầu về kinh tếcũng như sự thuận lợi cho thi công

- Trắc dọc tuyến phải thoả mãn yêu cầu cho sự phát triển bền vững của khu vực, phù hợp với

sự phát triển quy hoạch của các khu đô thị và công nghiệp hai bên tuyến;

- Kết hợp hài hoà với các yếu tố hình học của tuyến tạo điều kiện thuận tiện nhất cho phươngtiện và người điều khiển, giảm thiểu chi phí vận doanh trong quá trình khai thác;

- Kết hợp hài hoà với các yếu tố cảnh quan, các công trình kiến trúc trong khu vực tuyến điqua

5.1.4 Đề xuất đường đỏ các phương án tuyến

5.1.4.1.Các phương pháp thiết kế trắc dọc

a Phương pháp đi bao:

Trắc dọc đường đỏ đi song song với mặt đất Phương pháp này đào đắp ít, dễ

ổn định, ít làm thay đổi cảnh quan môi trường, thường áp dụng cho địa hình đồngbằng,vùng đồi và đường nâng cấp

b Phương pháp đi cắt :

Trắc dọc đường đỏ cắt địa hình thành những khu vực đào đắp xen kẽ Phươngpháp này có khối lượng đào đắp lớn hơn; địa hình, cảnh quan môi trường bị thay đổinhiều Thường chỉ áp dụng cho đường miền núi và đường cấp cao

Từ điểm đầu tuyến Km 0+00 đến cọc P3 ( lý trình Km0+660.56) dốc ngangtrung bình khoảng 16% địa hình dốc đều, sử dụng phương pháp đường bao để điđường đỏ

Từ cọc P3( lý trình Km0+660.56) đến cọc H2( lý trình Km1+200) độ dốcngang trung bình khoảng 7-8 %, độ dốc dọc của đường mặt đất tự nhiên lớn, để đảmbảo đường đỏ đi với độ dốc cho phép, đi đường đỏ theo phương pháp đường cắt

Từ Km1+200 đến Km2+400 địa hình đi ít thay đổi, độ dốc đường mặt đất tựnhiên không lớn lắm dốc ngang trung bình khoảng 5% tuyến lên đều đi đường đỏ theophương pháp đường bao

Từ Km2+400 đến cọc P12 ( lý trình Km3+424.28) địa hình khá nhấp nhô điđường đỏ theo phương pháp đường cắt.

Từ cọc P12 ( lý trình Km3+424.28) đến lý trình Km 4+300, địa hình dốc đều,dốc ngang khoảng 9%, đi đường đỏ theo phương pháp đường bao

Từ Km4+300đến B1 trắc dọc được thiết kế theo phương pháp đi bao

+ Phương án 2:

Chủ yếu đi theo phương pháp đường cắt Một số đoạn địa hình ít thay đổi nhưđoạn từ Km0+00 đến cọc P3 (lý trình 0+660.56) và đoạn từ Km2+600 đến Km3+500

sử dụng phương pháp đường bao

5.1.5 Thiết kế đường cong đứng

Đường cong đứng được bố trí theo yêu cầu hạn chế lực ly tâm, đảm bảo tầmnhìn ban ngày và ban đêm Ngoài ra việc bố trí đường cong đứng còn làm cho trắc dọcđược liên tục hài hoà hơn

Đường cong đứng thường thiết kế theo đường cong tròn

Các yếu tố đặc trưng của đường cong đứng xác định theo các công thức sau: Chiều dài đường cong đứng tạo bởi 2 dốc: K = R (i1 - i2) (m);

Tiếp tuyến đường cong: T = R 

2

1 i i

Kết quả thiết kế đường cong đứng:

+ Phương án 1: Trên tuyến có tất cả 25 đường cong đứng (13 đường cong lồi và 12đường cong lõm) trong đó bán kính lớn nhất là R=10000m và nhỏ nhất là 300m.+ Phương án 2: Trên tuyến có tất cả 22 đường cong đứng (10 đường cong lồi và12đường cong đứng), trong đó bán kính lớn nhất là R=10000 và nhỏ nhất là 3000

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.8 và 1.9

5.2 Thiết kế trắc ngang.

5.2.1 Các căn cứ thiết kế

Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

Dựa vào yêu cầu của tuyến A1-B1 về quy mô mặt cắt ngang

Dựa vào điều kiện địa chất, thuỷ văn, tình hình thoát nước…

5.2.2 Các thông số mặt cắt ngang tuyến A1-B1

Mặt cắt ngang được thiết kế cho toàn tuyến A-B như sau:

Chiều dày bóc hữu cơ là 0,2 m;

5.3 Tính toán khối lượng đào, đắp

Khối lượng đào đắp được tính cho từng mặt cắt ngang, sau đó tổng hợp trên toàntuyến

Công thức: 1 2 12

2 L

F F

V   (m3)

Trong đó

F1 & F2 = diện tích đào đắp tương ứng trên 2 trắc ngang kề nhau (đơn vị m2 )

L12 = khoảng cách giữa 2 trắc ngang đó (m)

Với sự trợ giúp của phần mềm Nova_TDN, việc tính được khối lượng đào đắp kháchính xác

Bảng 5.1 :Kết quả tính toán khối lượng đào, đắp của 2 phương án

Phương án Chiều dài(m) Đào nền(m3) Đắp nền(m3)

Chi tiết khối lượng đào đắp xem phụ lục bảng 1.10 và 1.11

Đồ thị vận tốc xe chạy được lập cho xe tải có thành phần lớn trong dòng xe là

xe tải nhẹ (Gaz51) chiếm 25% dòng xe tính toán

6.1.2.Trình tự lập biểu đồ vận tốc xe chạy

6.1.2.1.Vận tốc cân bằng trên đoạn dốc theo điều kiện cân bằng sức kéo.

Nhân tố động lực ứng với từng đoạn dốc id: D = f + id

f là hệ số lực cản lăn f = f0 [1+0,01(V-50)] mặt đường bê tông nhựa f0 = 0.02

Tra bảng nhân tố động lực cho xe Gaz51  Vcb (km/h)

Bảng vận tốc cân bằng 2 phương án tuyến xem phụ lục bảng 1.12 và 1.13

6.1.2.2 Vận tốc hạn chế trên đường cong nằm.

Vhc= 127R(  i sc)(km/h)Trong đó :

R = bán kính đường cong (m);

 = hệ số lực ngang tương ứng với đường cong bán kính R và độ dốc siêu cao

isc của đường cong Giả thiết  được nội suy theo giá trị R ( =0.15 ứng với bán kínhtối thiểu có siêu cao lớn nhất R=125và =0.08 ứng với bán kính không bố

trí siêu cao =1500)

isc = độ dốc siêu cao sử dụng trên đường cong

Ứng với mỗi giá trị của R ta lại có một trị số vận tốc hạn chế do đó ta có bảng tínhvận tốc hạn chế khi đi vào đường cong nằm

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.14 và 1.15

6.1.2.3 Vận tốc hạn chế trên đường cong đứng lồi – lõm.

+ Đường cong đứng lồi

Được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn khi hai xe chạy ngược chiềunhau trên cùng một làn xe (đối với đường không có giải phân cách) hoặc đảm bảo tầmnhìn trên mặt đường (đối với đường có giải phân cách)

0 2 2

2 2

) (

127 8

kV V

+ Đường cong đứng lõm

Tại vị trí đường cong đứng lõm, vận tốc hạn chế được xác định từ điều kiện đểđảm bảo nhíp xe không bị quá tải

Vhc= 6 5R lom (km/h)Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, đường làm mới không đi qua khu dân cư,không cắt ngang các đường giao thông khác nên không xác định vận tốc hạn chế ở cácđiều kiện thứ hai và thứ ba.( hạn chế ở cong đứng lồi và lõm)

6.1.2.4 Đoạn tăng giảm tốc St,g

Khi xe chạy từ đoạn dốc này sang đoạn dốc khác có Vcb khác nhau hay khi xequa khỏi đoạn vận tốc bị hạn chế cần có một chiều dài để xe tăng hay giảm vận tốc, đó

là chiều dài tăng giảm tốc

Công thức: St,g=

V V

TB  

254

2 1

2 2

(m)Trong đó

2 1

2

m i f

V V

Công thức: Sh =

) (

254

) ( 12 22

i

V V k

i = dộ dốc trên quãng đường hãm

Sau khi tính toán các đoạn tăng giảm tốc, đoạn hãm kết hợp với các đoạn có

Vcb, Vhc tiến hành vẽ biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết cho 2 phương án chiều đi vàchiều về

Xem phụ lục bảng 1.16 đến 1.19

6.2.Tốc độ xe chạy trung bình và thời gian xe chạy trên tuyến.

Thời gian xe chạy trên tuyến: T=

Tổng thời gian xe chạy theo chiều đi: 0.118 (giờ)

Vận tốc trung bình xe chạy theo chiều đi: 52.93 (Km/h)

Tổng thời gian xe chạy theo chiều về: 0.0956 (giờ)

Vận tốc trung bình xe chạy theo chiều về: 65.2 (Km/h)

Vậy vận tốc trung bình chiều đi và về phương án 1là 59.07 (Km/h)

Phương án tuyến 2 :

Tổng thời gian xe chạy theo chiều đi 0.1089 (giờ)

Vận tốc trung bình xe chạy theo chiều đi: 53.3 (Km/h)

Tổng thời gian xe chạy theo chiều về: 0.0905 (giờ)

Vận tốc trung bình xe chạy theo chiều về: 64.1 (Km/h)

Vậy vận tốc trung bìnhchiều đi và về phương án 2 là 58.7 (Km/h)

6.3.Tiêu hao nhiên liệu.

Lượng tiêu hao nhiên liệu của một loại xe được tính theo công thức sau:

) 100 / ( ) ( 13

2700

 = 0,85 g/ml – tỉ trọng của nhiên liệu

 = hệ số hiệu dụng của động cơ;  = 0,8

k = hệ số sức cản không khí k = 0,06

F = diện tích cản gió Đối với xe tải F = 0,9B.H

Giả thiết Xe Gaz-51 có B= 2.29m, H=2.13 m suy ra F=4.39 m2

1

100

xe lit

l Q Q

n i

i i

CHƯƠNG 7

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Mặt đường là bộ phận trực tiếp chịu sự phá hoại thường xuyên của các phươngtiện giao thông và các yếu tố của môi trường tự nhiên, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chấtlượng vận hành và khai thác của đường cũng như giá thành xây dựng công trình

Yêu cầu đối với áo đường

Đối với đường cấp III miền núi, tốc độ thiết kế V=60 Km/h

- Độ nhám: Lớp trên cùng phải có một lớp tạo nhám để đảm bảo chiều sâu rắc cắttrung bình Htb (mm) đạt tiêu chuẩn quy định theo Bảng 28[TCVN4054-05]

Bảng 7.1: Yêu cầu về độ nhám của mặt đường

Bảng 7.2: Yêu cầu về độ bằng phẳng của mặt đường theo chỉ số IRI

Tốc độ thiết kế Vtk (Km/h) Chỉ số IRI yêu cầu (đường xây dựng mới)

Độ bằng phẳng cũng được đánh giá bằng thước dài 3,0 m theo 22TCN16-79 Đối vớimặt đường cấp cao A1 70% số khe hở phải dưới 5 mm và 30% số khe hở còn lại phảidưới 7 mm

Tính toán kết cấu áo đường mềm theo TCVN 4054-2005 và 22 TCN 221-06

Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản tỉnh Lào Cai năm 2008

7.1 Xác định các số liệu phục vụ tính toán

7.1.1 Tải trọng

7.1.1.1 Tải trọng tính toán

+ Tải trọng trục tiêu chuẩn 100 kN

+ Áp lực tính toán lên măt đường P = 0.6 MPa

+ Đường kính vệt bánh xe 33cm

Các số liệu tính toán: lưu lượng xe năm thứ 20 là 3200 xe/ng.đêm

Trong đó: Xe con Volga 60%

Xe tải nhẹ Gaz-51A 25% (trục trước 18KN, trục sau 56KN, bánh đôi)

Xe tải vừa ZIL-150 10% (trục trước 25.8KN, trục sau 69.6KN, bánh đôi)

Xe tải nặng Maz200 5% (trục trước 48.2KN, trục sau 100KN, bánh đôi)

Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm q = 0,07 (7%)

Bảng7.3 : Đặc trưng của các loại xe:

Chỉ xét đến các trục có trọng lượng trục từ 25 kN trở lên nên ta chỉ xét tới các loại xe

tải trong thành phần dòng xe

Bảng 7.4 :Sự phân bổ tải trọng lên các trục của các loại xe tải

trước(kN)

P trụcsau(kN)

Sốtrụcsau

Số bánh củamỗi cụm bánh

ở trục sau

K/c giữa

2 trục(m)

Tải trung Zil150 (10%) 25.8 69.6 1 Cụm bánh đôi <3Tải nặng Maz200(5%) 48.2 100 1 Cụm bánh đôi <3

7.1.1.2 Tính toán lưu lượng xe

Công thức tính lưu lượng theo thời gian Nt = N0.(1+q)t (xe/ngày đêm)

- Lưu lượng xe năm thứ nhất (N0)

7.1.1.3 Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100 kN

Việc tính toán quy đổi được thực hiện theo biểu thức (3.1) [22TCN211-06]

4 4 1 2

1

1 ( )

tt i k

P n C C

C2 = hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: với cụm bánh chỉ

có 1 bánh lấy C2 = 6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy

C2 = 1,0; với cụm bánh có 4 bánh lấy C2 = 0,38

Các xe tính toán trục trước và trục sau đều 1 trục, trục trước có 1 bánh , trục sau cócụm bánh đôi.

Bảng 7.6:Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100kN năm thứ 15

Tương tự cho các năm còn lại có

Bảng 7.7 : Tính toán số trục xe tính toán trên 1 làn cho các năm