ĐỒ án ĐƯỜNG ô tô (1)

khi bắt đầu vào năm chuyên ngành bạn đang còn nhiều bỡ ngỡ về đồ án. nhất là với cái đồ án thiết kế tuyến đường đầu tay. bạn chưa biết phải tính như thế nào, các bước tính ra sao. tôi xin giới thiệu với các bạn nội dung của quyển thuyết minh đồ án đường ô tô này ( hay còn gọi tắt là đường 1). mong tài liệu này sẽ giúp ít các bạn trong quá trình làm đồ án. cảm ơn.

`CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Vị trí tuyến đường, mục đích và nhiệm vụ thiết kế:

1.1.2 Mục đích và ý nghĩa của tuyến:

- Trong nền kinh tế quốc dân, vận tải là một ngành kinh tế đặc biệt quan trọng, nó có vai trò to lớn

trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước.Trong giai đoạn hiện nay, việc mở mang và quyhoạch lại mạng lưới giao thông nhằm đáp ứng được nhu cầu đi lại của nhân dân giữa các vùng, sựlưu thông hàng hoá, giao lưu kinh tế, chính trị, văn hoá… giữa các địa phương đã trở nên hết sứccần thiết và cấp bách

- Trước đây khi chưa có tuyến đường qua 2 điểm A và D trên bình đồ thuộc tỉnh Thanh Hóa thì mọi

hoạt động kinh tế, buôn bán trao đổi thông thương, đi lại… gặp nhiều gián đoạn Chính vì vậy sựphát triển không đồng đều giữa 2 huyện trong tỉnh Thanh Hóa được thể hiện rõ rệt Nhằm đẩymạnh sự phát triển kinh tế giữa 2 khu vực trong tỉnh, đồng thời tạo đà cho sự phát triển của đậtnước về sau, giảm dần khoảng cách giữa các khu vực trong nước, đưa tỉnh Thanh Hóa đi lên, thiếtlập sự phát triển cân bằng giữa các vùng miền, ngoài ra còn tạo điều kiện thuận lợi cho mọi hoạtđộng khác như quốc phòng, kiểm soát biên cương, thông suốt giữa các trung tâm chính trị địaphương

- Những tầm quan trọng nêu trên chính là một động lực vô cùng lớn trong việc thiết kế đoạn đường

ô tô đi qua 2 điểm A và D trên bình đồ thuộc địa phận tỉnh Thanh Hóa

1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế:

- Thiết kế tuyến đường đi qua hai điểm A và D với các số liệu cho trước gồm:

 Bình đồ khu vực tuyến có số hiệu 1 Tỉ lệ: 1/20000.

 Các số liệu địa chất, thủy văn, địa hình thuộc tỉnh Thanh Hóa

 Lưu lượng xe chạy hỗn hợp ở tháng 1/2016: N= 450(xehh/ng.đêm)

 Hệ số tăng xe: q= 7%.

 Thành phần dòng xe:

o Xe con : 16%(trục trước 0,5T, trục sau 0,5T).

o Xe tải nhẹ : 26%(trục trước 1,8T, 1 trục sau 5,2T,trục su 4

bánh)

o Xe tải trung và xe buýt : 36%(trục trước 2,5T, 1 trục sau 7,0T, trục su 4

bánh)

o Xe tải nặng : 22%(trục trước 5T, 2 trục sau mỗi trục 10T,

trục sau 4 bánh, khoảng cách 2 trục sau <3m)

1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến :

1.2.1 Điều kiện địa hình :

- Tuyến từ A-D chạy theo hướng Bắc –Nam Điểm bắt đầu có cao độ là 136.5m và điểm kết thúc có

cao độ là 184.9m Độ chênh cao giữa 2 đường đồng mức là 10m Khoảng cách theo đường chimbay của tuyến là 3112m

- Địa hình ở đây tương đối bằng phẳng, vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận tuyến là vùng đồng

bằng Nói chung, khi thiết kế tuyến phải đặt nhiều đường cong, thỉnh thoảng có những đoạn có độdốc lớn

1.2.2 Điều kiện địa mạo :

Theo số liệu khảo sát địa chất cho thấy :

- Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt : đất đen màu mỡ có cấu tạo không phức tạp (đất cấp III) nên

tuyến thiết kế không cần xử lí đất nền Nói chung địa chất vùng này rất thuận lợi cho việc làmđường Ở trên đoạn tuyến có vài mỏ sỏi nhỏ và mỏ đá có thể khai thác tại chỗ làm kết cấu áo đường

và các công trình trên đường nhằm giảm giá thành xây dựng

- Ở vùng này hầu như không có hiện tượng đá lăn, hiện tượng sụt lở, hang động castơ nên rất thuận

lợi

- Qua khảo sát thực tế ta có thể lấy đất từ nền đào gần đó hoặc đất từ thùng đấu ngay bên cạnh

đường để xây dựng nền đất đắp rất tốt

1.2.3 Điều kiện địa chất :

Thanh Hóa có 296 mỏ và điểm khoáng sản với 42 loại khoáng sản khác nhau: đá

granit và marble, đá vôi làm xi măng, sét làm xi măng, crôm, quặng sắt, secpentin,

đôlômit, ngoài ra còn có vàng sa khoáng và các loại khoáng sản khác Tổng trữ lượng

nước ngọt bề mặt của Thanh Hóa khoảng 19,52 tỉ m³ hàng năm

1.2.4 Điều kiện địa chất thủy văn :

Hệ thống sông suối trên địa bàn tỉnh khá phong phú, phân bố tương đối đồng đều, nhưng do địahình dốc nên khả năng giứ nước kém, những khe suối nhô hầu như không có nước trong mùa khônên mực nước các sông suối lớn thường xuống rất thấp

Do mực nước ngầm ở sâu, nên vùng tuyến đi qua không chịu ảnh hường Mặt đất tự nhiên về mùakhô luôn luôn khô ráo, không có hiện tượng nước từ trong sườn đồi chảy ra theo vị trí tiếp giápgiữa các lớp đất Nhìn chung về địa hình địa chất thủy văn rất thuận lợi cho vấn đề đầu tư xây dựngtuyến đường

1.2.5.Điều kiện khí hậu :

Khí hậu Thanh Hóa có tính chất nhiệt đới ẩm, gió mùa Do sự phức tạp của địa hình

nên gió mùa khi vào đất liền đã thay đổi hướng và cường độ khá nhiều

Nằm trong vùng đồng bằng ven biển Bắc Bộ, hàng năm có 3 mùa gió:

1 Gió bắc (còn gọi là gió bấc): Không khí lạnh từ áp cao Serbia về, qua Trung

Quốc thổi vào

2 Gió Tây Nam: Từ vịnh Bengal qua thái lan Lào thổi vào, gió rất nóng nên gọi là

gió Lào hay gió Tây Nam

3 Gió Đông Nam (còn gọi là gió nồm): thổi từ biển vào đem theo khí mát mẻ

• Mùa nóng: Bắt đầu từ cuối mùa xuân đến giữa mùa thu, mùa này nắng, mưa

nhiều thường hay có lụt, bão, hạn hán, gặp những ngày có gió Lào nhiệt độ lên tới

39-40 °C

• Mùa lạnh: Bắt đầu từ giữa mùa thu đến hết mùa xuân năm sau Mùa này thường

hay xuất hiện gió mùa đông bắc, lại mưa ít; đầu mùa thường hanh khô Lượng

nước trung bình hàng năm khoảng 1730–1980 mm, mưa nhiều tập trung vào thời

kỳ từ tháng 5 đến tháng 10 âm lịch, còn từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau lượng

mưa chỉ dưới 15%

• Nhiệt độ không khí: Tổng tích ôn trung bình hàng năm khoảng 86000C, nhiệt

độ trung bình từ 23,3 °C đến 23,6 °C, mùa hè nhiệt độ có ngày cao tuyệt đối đến

40 °C, nhưng mùa đông có ngày nhiệt độ xuống thấp tới 5-6 °C

• Độ ẩm không khí: trung bình 80-85%

• Nắng: hàng năm có khoảng 1700 giờ nắng, tháng nắng nhất là tháng 7, tháng có

ít nắng là tháng 2 và tháng 3

• Gió: Thành phố Thanh Hóa chỉ cách bờ biển Sầm Sơn 10 km đường chim bay,

vì thế nó nằm vào tiểu vùng khí hậu đồng bằng ven biển, chính nhờ có gió biển mà

những ngày có gió Lào, thời gian không khí bị hun nóng chỉ xảy ra từ 10 giờ sáng

đến 12 giờ đêm là cùng

• Bão: Theo chu kỳ từ 3-5 năm lại xuất hiện một lần từ cấp 9 đến cấp 10, cá biệt

có năm cấp 11 đến cấp 12

1.2.6 Điều kiện thủy văn:

Hàng năm sông Mã đổ ra biển một khối lượng nước khá lớn khoảng 17 tỷ m³, ngoài ra

vùng biển rộng còn chịu ảnh hưởng của thủy triều, đẩy nước mặn vào, khối nước vùng

cửa sông và đồng ruộng ven biển bị nhiễm mặn.

1.3 Các điều kiện xã hội:

1.3.1 Dân cư và sự phân bố dân cư:

- Theo kết quả điều tra dân số năm 2009, Thanh Hóa có 3.400.239 người, đứng thứ ba

Việt Nam, chỉ sau Thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội

-Trong tổng dân số năm 2009, nữ giới có 1.717.067 người, dân số thành thị là 354.880

người Mật độ dân số vào loại trung bình: giảm từ 310 người/km² (năm 1999) xuống

305 người/km² (năm 2009) Tỉ số giới tính (số nam trên 100 nữ) tăng từ 95,6% (năm

1999) lên 98,0% (năm 2009), tương đương với mức chung của cả nước

-Thanh Hóa là tỉnh có nhiều dân tộc sinh sống, nhưng chủ yếu có 7 dân tộc

là Kinh, Mường, Thái, Thổ, Dao, Mông, Khơ Mú Người Kinh chiếm phần lớn dân số

của tỉnh và có địa bàn phân bố rộng khắp, các dân tộc khác có dân số và địa bạn sống

thu hẹp hơn

1.3.2 Tình hình văn hóa – kinh tế - xã hội trong khu vực:

- Nơi đây là địa hình miền đồng bằng và đồi dân cư phân bố tập trung hai bên tuyến đường Nghề

nghiệp chính của họ là làm nông và chăn nuôi, các cây trồng chính ở đây chủ yếu là cây cao su, hồtiêu, cà phê việc hoàn thành tuyến đường này sẽ giúp cho việc vận chuyển hàng hóa được dể dànghơn Giúp cho đời sống và kinh tế vùng này được cải thiện đáng kể

- Trong vùng này có một vài trường tiểu học còn các trường cấp II, III ở rất xa, việc đi lại của các

em thật sự khó khăn nhất là vào mùa mưa Việc chuyên chở nông sản và hàng hóa ở đây tương đốibất lợi, chủ yếu là dùng sức kéo của gia súc và xe công nông

- Về chính trị thì trật tự ổn định Ở đây có nhiều dân sinh sống, mức sống và văn hóa vùng này

tương đối thấp, đời sống văn hóa, sinh hoạt giải trí chưa cao Việc học của người dân đi lại thật khókhăn vào những mùa mưa, việc vận chuyển nông sản, hàng hóa cũng rất hạn chế, chủ yếu là dùnggia súc để kéo Vì vậy, khi tuyến đường được xây dựng sẽ tạo điều kiện phát triển hơn nữa bệnhviện, trường học, khu vui chơi giải trí… trình độ dân trí càng ngày được gia tăng

-Về du lịch có các địa danh nổi tiếng như : thành hoàng đế , thành thị nại , tháp bình lâm, chùa linh

phong, khu di tích chiến thắng chợ cát .vv…

1.4 Các điều kiện liên quan khác:

1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu:

- Qua kiểm tra và khảo sát, ta nhận thấy tình hình cung cấp nguyên vật liệu và các bán thành phẩmđều thuận lợi, cự ly vận chuyển ngắn, đáp ứng đủ cả về số lượng và chất lượng, tạo điều kiện đẩynhanh tiến độ thi công

1.4.2 Điều kiện cung cấp nhân lực và thiết bị thi công:

- Khu vực gần nơi xây dựng tuyến tập trung khá đông dân cư, lực lượng lao động dồi dào, có thể

tận dụng nguồn nhân lực địa phương nhằm giảm chi phí xây dựng

- Đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy xới, máy san, ôtô, máy rải bêtông nhựa, các loại lu, đáp

ứng đủ yêu cầu và nhanh chóng Thiết bị, phụ tùng thay thế luôn sẵn có nếu gặp sự cố Các xe máyluôn được bảo dưỡng sẵn sàng phục vụ thi công

- Đội ngũ cán bộ có năng lực và trình độ, công nhân kĩ thuật có tay nghề và tính kỷ luật cao, đảm

bảo thi công đạt chất lượng và đúng tiến độ

1.4.3 Các điều kiện khác:

- Ngoài các điều kiện trên, điều kiện cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho công

nhân đều rất thuận lợi

- Hệ thống thông tin liên lạc, trung tâm y tế của thị xã đảm bảo phục vụ tốt, đáp ứng yêu cầu của

nhân dân trong vùng cũng như đơn vị thi công

Những năm đầu của thế kỷ XXI, đất nước ta đang chuyển sang một thời kỳ mới: thời kỳ côngnghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước Nhằm đạt được mục đích và lý tưởng đó, trước hết cơ sở hạtầng phai phát triển trong đó ngành giao thông vận tải là xương sống của cơ sở hạ tầng, việc đầu tưxây dựng tuyến đường là rất cần thiết:

o Phục vụ giao thông đi lại, lưu thông hàng hóa cho khu vực

o Phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng

o Tạo môi trường phát triển kinh tế ở khu vực nông thôn

* Qua nhận xét trên, ta thấy rằng tình hình tự nhiên và xã hội của khu vực rất thuận lợi cho việcthiết kế và thi công tuyến đường này, tạo điều kiện nhanh chóng hoàn thành tuyến đường đạt chấtlượng và đúng tiến độ

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG

VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN2.1 Xác định cấp thiết kế

- Căn cứ xác định cấp hạng của tuyến: dựa trên các cơ sở mục đích, ý nghĩa phục vụ của

tuyến; địa hình khu vực tuyến đi qua và căn cứ vào lưu lượng xe chạy năm tương lai Cụ thểnhư sau:

2.1.1 Mục tiêu – ý nghĩa phục vụ của tuyến:

- Tuyến đường từ trung tâm A đến trung tâm D là tuyến đường nối liền giữa thị xã sầm sơn và

huyện quảng châu

2.1.2 Địa hình khu vực tuyến:

- Căn cứ vào bình đồ khu vực tỷ lệ 1/20000, địa hình ở đây tương đối bằng phẳng, vùng tuyến đi

qua và khu vực lân cận tuyến là vùng đồng bằng, Tuyến đường cắt ngang qua những đường đồngmức theo các sườn dốc của vùng đồng bằng

2.1.3 Lưu lượng xe chạy:

- Cường độ xe chạy hỗn hợp ở tháng 1/2016 là N= 450 (xehh/ng.đêm)

-Năm tương lai cần thiết để thỏa mãn lưu lượng là năm thứ 15.

- Do số liệu ban đầu là xe hỗn hợp do đó ta phải đổi về số xe con quy đổi Ta có lưu lượng xe con

quy đổi ở năm tương lai thứ 1 được tính theo công thức:

Nxcqđ1= i

n i

i K N

Xe con : k1 = 1

Xe tải nhẹ : k2 = 2

Xe tải trung : k3 = 2

Xe tải nặng : k4 = 2.5

- Lưu lượng xe chạy hỗn hợp ở tháng 1/2016 N1= 450 (xehh/ng.đ)

- Hệ số tăng xe trung bình hằng năm q= 7 %

Thay các giá trị vào công thức (2.1) ta có:

-Lưu lượng xe con quy đổi ở tháng 1/2016:

Nxcqđ1/2016 = 450.(0,16.1+0,26.2+0,36.2+0,22.2,5)

= 878 (xcqđ/ng.đ)Vậy lượng xe con quy đổi ở thời điểm năm tương lai thứ 15(1/2031)

có không ít đoạn quanh co gãy khúc Do vậy, theo quy trình thiết kế đường ô tô TCVN 4054- 2005

ta chọn cấp thiết kế của tuyến là IV, tốc độ thiết kế Vtk= 60 km/h

* Kết luận : từ phân tích trên ta kiến nghị chọn cấp hạng cho tuyến như sau :

- Cấp thiết kế : cấp IV

- Tốc độ thiết kế : 60 km/h

2.2 Xác định các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến :

Để xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến cần căn cứ vào các số liệu sau :

-Lưu lượng xe chạy : 2422 (xcqđ/ng.đ)

Với loại mặt đường bê tông nhựa có fo = (0.01 – 0.02) Chọn fo = 0.02

D : Nhân tố động lực của xe, tra ở biểu đồ nhân tố động lực của các loại xe

Độ dốc dọc lớn nhất tính theo điều kiện này được ghi ở bảng 2.1

phần (%)

Vận tốc

Bảng 2.1

Từ kết quả tính toán ta nhận thấy rằng: theo điều kiện này để cho tất cả các xe chạy đạt vận tốcthiết kế thì chọn idmax= 6.1% Với độ dốc dọc idmax= 6.1% này tất cả các loại xe kể cả thành phầndòng xe tải nặng cũng đảm bảo tốc độ thiết kế

Mặt khác theo TCVN 4054-2005, với đường cấp IV, tốc độ thiết kế 60 km/h thì idmax= 6.1%

Nhưng ta nên chọn độ dốc dọc lớn nhất là idmax= 6.1% Trong những trường hợp khó khan tăngthêm 1% Trong quá trình thiết kế trắc dọc thì ta nên cố gắng giảm độ dốc dọc để tăng chỉ tiêu vậndoanh khai thác tuyến.

Từ độ dốc dọc đã chọn idmax= 6.1% ta tính lại các trị số tốc độ xe chạy của từng loại xe như ở

bảng 2.4.

INNOVA G

THACOFLD150A

HUYNHDAI

HD 345

HUYNHDAIHD270

- Để đảm bảo an toàn xe chạy trên đường người lái xe phải luôn nhìn thấy đoạn đường trên một

chiều dài nhất định về phía trước để người lái xe có thể kịp thời xử lý hoặc hãm xe trước chướngngại vật (nếu có) hoặc là tránh được nó Chiều dài này được gọi là tầm nhìn

2 1

2546,

KV V

±+

+ V (km/h): Tốc độ xe chạy tính toán, V= 60 km/h.

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

+ ϕ : Hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường Trong tính toán lấy tương ứng với điềukiện bình thường, mặt đường khô và sạch ϕ = 0,5

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

⇒ S I ( ) 10 66,35( )m

05,0.254

60.4,16,3

=+

±+

KV V

−+

5,0.60.4,18,1

60

2

2

=+

±+

=

Theo TCVN 4054-2005 (Bảng 10) với V= 60 km/h thì SII= 150 m

⇒ Vậy ta chọn SII= 150 m

c Tầm nhìn vượt xe :

Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Xe 1 chạy trên làn trái chiều bắt kịp xe 2

- Giai đoạn 2: Xe 1 vượt xong trở về làn xe của mình trước khi đụng phải xe 3 trên làntrái chiều chạy tới

Thời gian vượt xe được tính:

2 1

2 2

1

2 1 2 1

V V

l V

V

S S t t

−

=+

Khoảng cách l2 dài không đáng kể, do đó để đơn giản hóa việc tính toán và có nghiêng về an toàn,

ta lấy l2 bằng hiệu chiều dài hãm xe của hai xe 1 và xe 2

Công thức trên được viết lại là:

( 1 2)

2 1 2

1

1

2g V V

V V

2 3 1

2 1 1

1276,32546,

V V

KV V

−+

⋅+

-Công thức trên còn có thể viết đơn giản hơn nếu như người ta dùng thời gian vượt xe thống kê trênđường Trị số này trong trường hợp bình thương khoảng 10s và trong trường hợp cưỡng bức khiđông xe khoảng 7s Lúc đó, tầm nhìn vượt xe có thể có 2 trường sau:

- Trường hợp bình thường : SIV = 6V

- Trường hợp cưỡng bức : SIV = 4V

Với V(km/h): vận tốc thiết kế của đường

-Để thiên về an toàn ta xét trong trường hợp bình thường, nghĩa là:

SIV= 6.V= 6.60 = 360 (m)Theo TCVN 4054:2005, bảng 10 trang 19, với đường cấp IV, Vtk=60km/h, thì

SV = 350m

-So với quy phạm ta chọn SIV= 360 m

2.2.4 Bán kính đường cong nằm tối thiểu R sc

+ µ: Hệ số lực ngang khi có làm siêu cao, µ= 0,15 (hành khách hơi cảm thấy xe

chạy trên đường cong)

−

=µ.127

2

Trong đó:

+ V: Tốc độ tối đa trên đường V= 80km/h

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

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

Thay vào công thức (2.13) ta có:

(0,08 0,02) 839.90( )127

⇒ Kết luận chọn Rminosc =1500(m)

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

Ở những đoạn đường có bán kính đường cong nhỏ thường không bảo đảm an toàn giao thông nếu

xe chạy với tốc độ tính toán vào ban đêm vì tầm nhìn hạn chế Theo điều kiện này:

75

30 =

=

2.2.5 Độ dốc siêu cao :

- Độ dốc siêu cao được áp dụng khi xe chạy vào đường cong bán kính nhỏ hơn bán kính đường

cong tối thiểu không làm siêu cao Siêu cao là dốc một mài của phần xe chạy hướng vào phía bụngđường cong Nó có tác dụng làm giảm lực ngang khi xe chạy vào đường cong, nhằm để xe chạyvào đường cong có bán kính nhỏ được an toàn và êm thuận

- Theo TCVN 4054-2005 quy định độ dốc siêu cao tối đa là 7%, độ dốc siêu cao nhỏ nhất lấy theo

độ dốc ngang của mặt đường và không nhỏ hơn 2%

- Độ dốc siêu cao có thể tính theo công thức :

2

(2.15) 2.2.6 Độ mở rộng trong đường cong nằm:

- Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn hướng tâm còn bánh trước luôn hợp với trục

xe một góc nên yêu cầu có một chiều rộng đủ lớn hơn khi xe chạy trên đường thẳng

- Độ mở rộng e được tính theo công thức sau với đường 2 làn xe:

R

V R

2.2.7 Chiều dài đoạn nối siêu cao

Chọn phương pháp nâng siêu cao với trục quay quanh mép trong đường

Đoạn vuốt nối siêu cao được bố trí với muc đích chuyển hóa một cách điều hòa từ mặt cắt ngangthông thường (mặt cắt ngang 2 mái) sang mặt cắt ngang đặt biệt có siêu cao Chiều cao đoạn vuốtnối siêu cao được xác định theo công thức:

p

sc nsc

i

i B

+ ip : Chênh lệch độ dốc dọc mép ngoài so với mép trong mặt đường

2.2.8 Đường cong chuyển tiếp:

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

- KhiV ≥ 60 km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp

Đoạn nối siêucao

i=i0i=i0

i = imax Đường cong tròn

- Chiều dài đoạn đường cong chuyển tiếp xác đinh theo công thức:

2.2.9 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng:

- Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, trắc dọc lượn đều đặn, không gãy khúc, xe chạy an toàn, tiện lợi,không gây sốc mạnh làm cho người ngôi trên xe cảm giác khó chịu, tại các vị trí đổi dốc trên trắc

dọc phải thiết kế đường cong chuyển đứng Theo TCVN 4054-2005( mục 5.8), đối với đường Vtk=

60 km/h yêu cầu phải bố trí đường cong đứng khi hiệu đại số của hai độ dốc ≥ 1% Nghĩa là:

%1

+ i1, i2: Độ dốc dọc của 2 đoạn đường đỏ tại chỗ đổi dốc

Khi lên dốc lấy dấu (+)Khi xuống dốc lấy dấu (-)

a Bán kính đường cong đứng lồi:

Trị số bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi xác định theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 và

2 chiều trên đường (đối với đường có 2 làn xe trở lên)

*Trường hợp vật 2 là vật cố định trên mặt đường và có chiều cao rất nhỏ (d2=0)

.2

+ SII : Tầm nhìn 2 chiều SII = 150 m ( tầm nhìn khi 2 xe gặp nhau).

+ d1 : chiều cao tầm mắt người lái xe, trong tính toán lấy d1=1,2 m

5.28121

.8

Theo TCVN 4054-2005( bảng 19), với vận tốc V= 60 km/h thì Rminloi =4000(m)

Vậy chọn Rminloi =4000(m)

b Bán kính đường cong đứng lõm:

Trị số bán kính nhỏ nhất đường cong đứng lõm được xác định theo điều kiện:

+ Giá trị vượt tải cho phép của lò xo nhịp xe – tương ứng với trị số gia tốc ly tâm a không lớnhơn 0,5 – 0,7 m/s2, trong thực tế thường dùng a= 0,5 m/s2 và được tính toán theo công thức sau:

2 min6,5

2 1

S R

+ hđ: Chiều cao của pha đèn trên mặt đường, hđ= 0,8 m

+ α : Góc chiếu của pha đèn, α = 20

2

2sin.758,02

Vậy chọn Rminlom =1500(m)

2.2.10 Xác định các đặc trưng của mặt cắt ngang:

a Xác định số làn xe cần thiết:

- Số làn xe cần thiết được tính theo công thức:

lth

cdgio lx

N Z

N n

cdgio xcqd

Với α là hệ số lưu lượng xe chạy giờ cao điểm, trong tính toán lấy α= 0,1÷0,12 Chọn α=0,1

Thay các giá trị vào (2.24) ta được:

242.2

0, 40,55.1000

- Chiều rộng một làn xe phụ thuộc vào chiều rộng thùng xe, khoảng cách từ thùng xe đên làn xe

bên cạnh, từ mép bánh xe đến phần xe chạy, vận tốc xe chạy Chiều rộng làn xe ngoài cung đượcxác định theo sơ đồ xếp xe của Zamakhaep:

y x c b

Trong đó:

+ b: chiều rộng thùng xe, b=2,5 m

+ c; cự ly giữa 2 bánh xe, c= 1,9 m (đối với xe tải)

+ x: Cự ly từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh (m)

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

x,y được xác định theo công thức của Zamakhaep

x= 0,5+0,005V (khi làn xe cạnh chạy ngược chiều)y= 0,35+0,005V

⇒ x= 0,5 + 0,005 60 = 0.35 (m)

⇒ y= 0,35 + 0,005 60 = 0.65 (m)Vậy bề rộng làn xe:

2.365.035.02

9,15,

=

-Theo TCVN 4054-2005, với đường có Vtk= 60 km/h thì B = 3,5 (m)

-Thực tế khi hai xe chạy ngược chiều nhau thường giảm tốc độ xuống, các xe có thể sử dụng phần

lề gia cố để tránh nhau, đồng thời xét theo mục đích, ý nghĩa phục vụ của tuyến đường, điều kiệnkinh tế nên chọn bề rộng làn xe theo quy phạm B=3,5(m)

Trong đó:

+ Blề= 1 m là bề rộng lề đường, trong đó bề rộng lề gia cố là 0,5 m

⇒ Bn= 7,0 + 2.1 =9,0 (m)

2.3 Tổng hợp các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến

tính toán

Quy phạm Chọn

7 Bán kính cong nằm có siêu cao

128.85 125

8 Bán kính cong nằm không siêu cao m 839.90 1500 1500

9 Bán kính đường cong nằm đảm bảo tầm

10 Bán kính đường cong đứng lồi

- Điểm đầu tuyến tại A có cao độ khống chế là 136.59m

- Điểm cuối tuyến tại D có cao độ khống chế là 184.93 m

Khu vực tuyến đi qua có điều kiện địa chất, thủy văn thuận lợi, không có các đoạn địa chất đặcbiệt như ( đất yếu, đầm lầy, trượt lở …) Tuyến đường là tuyến mới hoàn toàn nên không giao cắtvới các công trình giao thông khác, không có khu dân cư nên không có các điểm cần tránh.

3.3 Quan điểm thiết kế - Xác định bước compa:

3.3.1 Quan điểm thiết kế:

Vạch tuyến trên bình đồ bắt đầu từ việc xây dựng các đường hướng dẫn tuyến chung cho toàntuyến và cho từng đoạn tuyến cục bộ

Để vạch các đường hướng dẫn tuyến một cách dễ dàng mà phù hợp với thực tế cần xem xét kỹ cácyếu tố địa hình

Tuyến đường trong đồ án thiết kế đi qua vùng địa hình vùng đồi thoải nên ta áp dụng “ lối đi

tuyến tự do” kết hợp “ lối đi tuyến gò bó”.

3.3.2 Xác định bước compa:

Để xác định vị trí đường hướng dẫn tuyến dốc đều trên bản đồ, dùng cách đi bước compa cố định

có chiều dài:

)( mm M

l i

h l

d

∆

=Trong đó: ∆h – là chênh lệch giữa hai đường đồng mức gần nhau, ∆h= 10m

id= (0,9 ÷ 0,95)idmax o, idmax =6% là độ dốc dọc cho phép đối với cấp đường

3.4 Lập các đường dẫn hướng tuyến:

Khu vực tuyến đi qua thuộc vùng đồng bằng, đồi Đường hướng dẫn tuyến nên khéo léo lựa chọn

để tranh thủ qua được các đoạn sườn thoải bám sát đường đồng mức Chiều dài đường chim bay là

3112 m

3.5 Các phương án tuyến:

Phương án 1: Xuất phát từ điểm A Đến đường đồng mức có cao độ 105m thì ta dùng đường

cong nằm có bán kính R=350m Sau đó chạy đến sát đường đồng mức có cao độ 155m, ta dùngđường cong nằm có bán kính R=350m Sau đó băng đường đồng mức có cao độ 165 m dùng đườngcong nằm bán kính R=350m để áp cong Chiều dài tuyến là 3.69739 km

3.6 So sánh sơ bộ hai phương án tuyến:

3.7 Tính toán các yếu tố đường cong cho 2 phương án tuyến:

Các yếu tố đường cong tròn ứng với các góc chuyển hướng α và bán kính đường cong R:

1α

R P

Chiều dài đường cong:

180

α

πR

K =Trong đó: α – góc chuyển hướng tính bằng độ

Bảng 3.2

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC

Hệ thống thoát nước mặt trên tuyến bao gồm:

-Hệ thống rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh thoát nước, rãnh tập trung nước nhằm mục đích thoát nướctrên mặt đường và trong khu vực

- Hệ thống các công trình vượt sông, suối như cầu, cống.

4.2 Công trình vượt dòng nước:

Tất cả những nơi trũng trên bình đồ, trắc dọc và sông suối đều phải bố trí công trình thoát nướcbao gồm: cầu, cống…Khẩu độ cầu và cống phải được tính toán theo thủy văn để đảm bảo khả năngthoát nước

Trong cả hai tuyến thiết kế, các loại cống sử dụng đều là cống không áp loại 1 Trong quá trìnhthiết kế ưu tiên sử dụng cống tròn, khi lưu lượng dòng chảy lớn trên 20m3/s thì có thể xem xét dùngcầu nhỏ để đảm bảo khả năng thoát nước nhưng phải luận chứng kinh tế để quyết định phương ánlàm cầu hay làm cống

Hai tuyến thiết kế cống được bố trí tại các vị trí có lý trình như sau:

Diện tích lưu vực được xác định như sau: trên bản đồ địa hình khoanh lưu vực nước chảy về công

trình, theo ranh giới của đường phân thủy Tính diện tích của lưu vực tính toán Bản vẽ: Bình đồ khoanh lưu vực thoát nước.

4.2.1.3 Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình:

Dùng công thức tính Qmax theo 22TCN 290 – 95:

F H A

Qmax = pα pδ (m3/s)

Trong đó:

Hp – lượng mưa ngày (mm) ứng với tần suất thiết kế p =4%

α - Hệ số dòng chảy lũ, xác định theo Bảng 14 (hệ số dòng chảy)

Ap – môđun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế

δ - hệ số ảnh hưởng của ao hồ đầm lấy δ=1 do không có hồ ao, đầm lầy

F – diện tích lưu vực (km2)

Thuyết minh tính toán lưu lượng cực đại chảy về công trình:

Khu vực tuyến thiết kế thuộc tỉnh Thanh Hóa, khu vực đo mưa là thị xã sầm sơn

a Dựa vào phụ lục 2 [1], xác định được vùng mưa thiết kế thuộc vùng mưa X, Hp= 411mm, theotài liệu khảo sát thì cường độ thấm của đất là 0,6mm/ph và dựa vào bảng 13 (phân cấp đất theo

cường độ thấm) xác định cấp đất thuộc cấp III, dựa vào bảng 14 HDTKĐ ta xác định được hệ số

α= 0.885

b Tính chiều dài sườn dốc lưu vực:

.8,

L - Chiều dài suối chính (km) đo từ nơi suối bắt đầu hình thành rõ ràng tới công trình

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

Φsd = ( )0 , 4

p 3 , 0 sd sd

6 , 0 sdHIm

bαTrong đó I

sd

độ dốc của sườn dốc lưu vực, phần nghìn, được xác định bằng cách đo trên bình đồ

m

sd

– hệ số đặc trưng nhám sườn dốc, xác đinh theo bảng 15, trên toàn khu vực tuyến đi

qua có lớp phủ thực vật trung bình, vùng dân cư có diện tích nhà <20% nên m

L1000

αTrong đó:

mls hệ số đặc trưng nhám của lòng suối, xác định theo bảng 16[1], sông đồng bằng ổn

định, lòng sông khá sạch, suối không có nước thường xuyên, chảy trong điều kiện tương đối thuậnlợi Lấy mls= 11