DỰ án xây DỰNG đoạn TUYẾN QUA HAI điểm a1 k

- Các thông báo củaUBND Tỉnh Hòa Bình trong quá trình thực hiện nhằm chỉ đạo việc đẩy nhanh tiến độ và giảiquyết các vướng mắc phát sinh;- Đề cương khảo sát thiết kế về việc lập thiết kế

LỜI NÓI ĐẦU

Tại mỗi quốc gia, giao thông vận tải là luôn một bộ phận quan trọng trong kết cấu hạtầng kinh tế xã hội, là động lực thúc đẩy toàn bộ nền kinh tế phát triển, là cơ sở trong việc tăngcường quốc phòng an ninh Bởi vậy, cần ưu tiên đầu tư phát triển giao thông vận tải đi trướcmột bước, với tốc độ nhanh và bền vững Tuy nhiên ở nước ta hiện nay thực trcạng cơ sở hạtầng giao thông vẫn còn rất yếu và thiếu, chưa đáp ứng được yêu cầu của nền kinh tế đang pháttriển rất nhanh Do vậy, trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay của đất nước, nhu cầu vềxây dựng hạ tầng cơ sở để phục vụ sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc trở nên rất thiếtyếu, trong đó nổi bật lên là nhu cầu xây dựng các công trình giao thông Bên cạnh các côngtrình đang 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 giao thông vậntải có đủ năng lực phục vụ yêu cầu trong giai đoạn hiện tại và trong tương lai đang là vấn đềhàng 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 học tập vànghiên cứu tại trường Sau thời gian nghiên cứu, tích luỹ tại trường em đã được thực hiện đồ

án tốt nghiệp với đề tài:

“DỰ ÁN XÂY DỰNG ĐOẠN TUYẾN QUA HAI ĐIỂM A1-K”

Đây là công trình quan trọng với khối lượng công việc rất lớn bao gồm tất cả các bước từThiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, và kỹ thuật thi công Chính vì vậy mặc dù đã cố gắng hếtmình nhưng chắc chắn em không tránh khỏi sai sót Em rất mong được sự đóng góp ý kiến củacác 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 GS.TS Dương Học Hải người đã tận tình hướng dẫn,

giúp đỡ để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày 10 tháng 1 năm 2017

Sinh viên: Vũ Đình Lộc

PHẦN I: LẬP

DỰ ÁN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ XÂY DỰNG ĐOẠN TUYẾN

QUA HAI ĐIỂM A1 - K

Tên dự án và chủ đầu tư :

Tên dự án: Dự án đầu tư xây dựng đoạn tuyến qua 2 điểm A1-K

Chủ đầu tư: Sở GTVT Tỉnh Hòa Bình

Địa chỉ : Số 724, Tổ 1, phường Đồng Tiến, thành phố Hòa Bình

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG

II Tổng quan về tuyến đường

1 Giới thiệu về tuyến đường:

Hòa Bình có địa hình núi trung bình, chia cắt phức tạp, độ dốc lớn và theo hướng tây bắc Đông Nam, phân chia thành 2 vùng: vùng núi cao nằm về phía tây bắc có độ cao trung bình từ

-600 – 700 m, địa hình hiểm trở, diện tích 212.740 ha, chiếm 44,8% diện tích toàn vùng; vùngnúi thấp nằm ở phía đông nam, diện tích 262.202 ha, chiếm 55,2% diện tích toàn tỉnh, địa hìnhgồm các dải núi thấp, ít bị chia cắt, độ dốc trung bình từ 20 – 250, độ cao trung bình từ 100 –

200 m

Xuất phát từ nhu cầu đi lại vận chuyển hàng hoá ngày một tăng giữa hai khu trung tâmkinh tế, văn hóa lớn của cả nước, và để thúc đẩy sự phát triển về kinh tế văn hoá của khu vựcnày, Uỷ ban Nhân Dân thành phố Hòa Bình đã quyết định mở một tuyến đường với điểm đầuA1 đi qua Thành Phố Hòa Bình và điểm cuối là K thuộc thị trấn Lương Sơn- tỉnh Hòa Bình,hướng tuyến đường sẽ mở là hướng Đông Tây Tuyến đi qua vùng có địa hình núi thấp thuậnlợi hơn cho việc vận chuyển vật tư và thi công

2 Căn cứ pháp lý.

a Căn cứ lập dự án

- 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 về Quy hoạch xâydựng;

- Căn cứ vào thông tư số 15/2005/TT-BXD ngày 19/8/2005 của Bộ Xây dựng hướng 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 Bộ Xây dựng vềban 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 điều chỉnh dự toánxây dựng công trình;

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

- Hợp đồng kinh tế số 05-ĐHXD-127 giữa Ban quản lý dự án với Công ty Tư vấn Đại họcxây dựng;

- Quyết định số 5645/QĐ-UB ngày 02/05/2007 của UBND Tỉnh Hòa Bình về việc phê duyệtnhiệm vụ chuẩn bị đầu tư dự án xây dựng tuyến đường A1 - K;

- Các thông báo củaUBND Tỉnh Hòa Bình trong quá trình thực hiện nhằm chỉ đạo việc đẩy nhanh tiến độ và giảiquyết các vướng mắc phát sinh;

- Đề cương khảo sát thiết kế về việc lập thiết kế cơ sở dự án xây dựng tuyến đường A1-K số2196/ĐHXD của Công ty Tư vấn Đại học xây dựng

- Theo quyết định số 05 QĐ/UBND ngày 20/3/2008 của chủ tịch UBND thành phố HòaBình về phê duyệt báo cáo nghiên cứu khả thi xây dựng tuyến đường qua hai điểm A1- K

- Hồ sơ báo cáo nghiên cứu tiền khả thi đầu tư xây dựng tuyến đường A1- K do phòngthiết kế thuộc sở Giao Thông Tỉnh Hòa Bình lập ngày 10/2/2016

- Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng lưới giao thông của vùng đã được nhà nước phêduyệt( trong giai đoạn 2010- 2020), cần phải xây dựng tuyến đường qua 2 điểm A1- K để phục

vụ các nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá xã hội của vùng

- Theo văn bản (hợp đồng kinh tế) ký kết giữa chủ đầu tư là Sở GTVT Tỉnh Hòa Bình.vàTổng công ty Tư vấn và Thiết kế GTVT

b Các căn cứ khác

- Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN27-263-2000 [12]

- Quy trình khảo sát thuỷ văn 22TCN220-95 [13]

- Quy trình khoan thăm dò địa chất 22TCN82-85 [14]

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

- Quy phạm thiết kế áo đường mềm 22TCN - 211 - 06[8]

- Định hình cống tròn 533-01-01 [9]

- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN-237-01[10]

- Và các tiêu chuẩn khác có liên quan

c Hình thức đần tư và nguồn vốn

- Hình thức đầu tư :

+ Đối với nền đường và công trình cầu cống: Chọn phương án đầu tư tập trung một lần.+ Đối với áo đường: đề xuất 2 phương án( đầu tư tập trung 1 lần và đầu tư phân kỳ) sau đólập luận chứng kinh tế, so sánh phương án tối ưu

- Chủ đầu tư là Sở GTVT Tỉnh Hòa Bình

III Tình hình giao thông.

1.Đặc điểm kinh tế xã hội

a.Dân cư và lao động

Hòa Bình có 832.543 dân (tháng 7/2009) Theo kết quả chính thức điều tra dân số ngày01/04/2009 dân số tỉnh Hòa Bình chỉ có 786.964 người

- Theo thống kê dân số toàn quốc năm 1999, trên địa bàn tỉnh có 6 dân tộc sinh sống, đôngnhất là người Mường chiếm 63,3%; người Việt (Kinh) chiếm 27,73%; người Thái chiếm3,9%; người Dao chiếm 1,7%; người Tày chiếm 2,7%; người Mông chiếm 0,52%; ngoài ra

còn có ngườiHoa sống rải rác ở các địa phương trong tỉnh Người Hoa trước đây sống tập trung ở NgọcLương, Yên Thủy; nhưng sau năm 1979 còn lại một số gia đình và hiện nay sống phân tán ởcác xã Yên Trị, Ngọc Lương và Phú Lai huyện Yên Thuỷ Ngoài ra, còn có một số ngườithuộc các dân tộc khác chủ yếu do kết hôn với người Hòa Bình công tác ở các tỉnh miền núikhác.

- Hòa Bình là một trong bốn tỉnh của Việt Nam mà trong đó có người Việt (Kinh) khôngchiếm đa số, đồng thời tỉnh này cũng được coi là thủ phủ của người Mường, vì phần lớnngười dân tộc Mường sống tập trung chủ yếu ở đây Người Mường xét về phương diện vănhóa - xã hội là dân tộc gần gũi với người Kinh nhất Địa bàn cư trú của người Mường ở khắpcác địa phương trong tỉnh, sống xen kẽ với người Kinh và các dân tộc khác

- Người Kinh, sống ở khắp nơi trong tỉnh Những người Kinh sống ở Hòa Bình đầu tiên đãlên tới 4-5 đời; nhưng đa số di cư tới Hòa Bình từ những năm 1960 của thế kỉ trước, thuộcphong trào khai hoang từ các tỉnh đồng bằng lân cận (Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình, HàTây ) Trong những năm gần đây, sự giao lưu về kinh tế và văn hóa mở rộng, nhiều ngườiKinh từ khắp các tỉnh thành đều tìm kiếm cơ hội làm ăn và sinh sống ở Hòa Bình

- Người Thái, chủ yếu sống tập trung ở huyện Mai Châu Tuy sống gần với người Mườnglâu đời và đã bị ảnh hưởng nhiều về phong tục, lối sống (đặc biệt là trang phục), nhưng vẫngiữ được những nét văn hóa độc đáo Đây là vốn quý để phát triển du lịch công động và bảolưu vốn văn hóa truyền thống Hiện nay, khu du lịch Bản Lác là một trong những điểm dulịch hấp dẫn du khách trong và ngoài nước hàng đầu ở Hòa Bình

- Người Tày, chủ tập trung ở huyện Đà Bắc, sống xen kẽ với người Mường, người Dao.Người Tày có tập quán và nhiều nét văn hóa gần giống với người Thái, đặc biệt là ngôn ngữ.Tuy nhiên, xét theo khía cạnh trang phục thì người Tày ở Đà Bắc giống người TháiTrắng thuộc các huyện Phù Yên, Bắc Yên tỉnh Sơn La

- Người Dao sống thành cộng đồng ở các huyện Đà Bắc, Lương Sơn, Kim Bôi, CaoPhong, Kỳ Sơn và thành phố Hòa Bình Người H'mông sống tập trung ở xã Hang Kia và Pà

Còcủa huyện Mai Châu Trước đây hai dân tộc này sống du canh du cư, nhưng từ những năm70-80 đã chuyển sang chế độ đinh canh, định cư và đã đạt được những thành tựu đáng kể vềphương diện kinh tế - xã hội

- Với sự đa dạng về sắc tộc như vậy và đặc biệt gần với đồng bằng Bắc Bộ, cách thủ đô HàNội chỉ khoảng từ 80 tới 100 km, kết hợp với các điều kiện địa hình, phong cảnh của tỉnh; thìđây là tiềm năng lớn để phát triển du lịch

- Dân cư sinh sống trong khu vực này chủ yếu ở hai điểm A1 và K, tốc độ tăng dân

số bình quân hàng năm ở mức trung bình, mật độ dân số khá lớn

- Tỷ lệ laođộng trong công nghiệp và dịch vụ tương đối cao, thành phần dân cư trong độ tuổilao động chiếm tỷ lệ lớn song trình độ còn nhiều hạn chế

b Kinh tế

- Nhiều vùng sản xuất hàng hóa chuyên canh nguyên liệu tập trung được phát triển vànhân rộng như: vùng cam huyện Cao Phong; vùng mía tím huyện Tân Lạc, Caophong; vùng gỗ, luồng nguyên liệu ở huyện Đà Bắc, Mai Châu; vùng lạc, đậu ởhuyện Lạc Sơn, Yên Thủy; vùng cây dưa hấu ở huyện Lạc Thủy, Kim Bôi; vùng câydược liệu ở Tân Lạc, Lạc Sơn; vùng chè ở huyện Lương Sơn, Mai Châu, Đà Bắc

- Kinh tế của địa phương chủ yếu là nông nghiệp, dịch vụ và tiểu thủ công nghiệp vớicác ngành nghề nhỏ lẻ, buôn bán tiểu thương tụ cung tự cấp

- Mây năm qua cho thấy nền kinh đang phát triển, tốc độ đô thị hoá tăng nhanh do tỉnhtiếp giáp với thủ đô nên có điều kiện thuận lợi để phát triển

2 Hiện trạng giao thông

Nhìn chung khu vực xung quanh tuyến đường có hệ thống giao thông kém phát triển.Đường giao thông chủ yếu đã xuống cấp nghiêm trọng, chất lượng đường xấu hơn so với cấp

kỹ thuật, nhiều chỗ lồi lõm ổ gà ,ổ trâu gây mất an toàn cho phương tiện giao thông qua lại,một số chỗ cống thoát nước bị hỏng gây khó khăn cho việc thoát nước lưu vực cũng như thoátnước mặt trên đường

IV.Điều kiện tự nhiên, vật liệu xây dựng và khí hậu.

1 Địa hình địa mạo khu vực đặt tuyến

Tuyến đường thuộc địa phận tỉnh Hòa Bình, được xây dựng nhằm phục vụ nhu cầu đi lại

và sản xuất phát triển kinh tế của tỉnh, khu vực và các vùng phụ cận Tuyến chạy qua vùng núithấp có thung lũng địa hình khá phức tạp, sườn khá dốc và có nhiều đèo Vùng tuyến đi qua cócác khe suối nhỏ và lượng mưa trong vùng khá lớn cho nên trên tuyến có nhiều công trìnhthoát nước lớn chủ yếu là các rãnh dọc , các hố thu nước và một số cống tròn, cống bản tuynhiên vào mùa lũ một số chỗ thiếu cống nước thường chảy tràn qua đường Địa chất trong khuvực tương đối phức tạp, có nhiều núi đá có thể khai thác vật liệu tại chỗ phục vụ cho thi côngnền mặt đường

Lượng mưa trungbình hàng năm 1600mm Mưa nhiều nhất về mùa xuân và mùa hạ Mùa thu và mùa đông mưanhỏ và lượng mưa không đáng kể.

c.Chế độ gió

Gió thay đổi theo mùa Đông Nam thổi vào mùa hè và Đông Bắc thổi vào mùa đông

3 Địa chất thuỷ văn.

4 Tình hình vật liệu địa phương.

Trong khu vực tuyến thi công có núi đá và đồi đất có thể khai thác làm vật liệu xâydựng nền mặt đường Đồng thời khu vực dự định đặt tuyến gần các cánh rừng gỗ có thể khaithác gỗ làm vật liệu xây dựng lán trại, nhà xưởng, phục vụ thi công

5 Điều kiện môi trường và ảnh hưởng của việc xây dựng tuyến đến môi trường và an ninh quốc phòng

- Khu vực tuyến đi qua có phong canh rất đẹp, việc xây dựng tuyến đường sẽảnh hưởng tới điều kiện tự nhiên của khu vực Để hạn chế điều này cần phải

có sự chỉ đạo sát sao của các cấp các ngành tránh những ảnh hưởng khôngđáng có như: phế liệu rác rưởi vứt bừa bãi, chặt cây không có quy hoạch…Saukhi xây dựng xong cần phải dọn dẹp sạch sẽ, trồng cây trồng cỏ phù hợp vàocác mái taluy

- Việc xây dựng tuyến sẽ làm cho việc thông thương giữa các vùng phát triển,ngoài ra con đường cũng góp phần vào việc đảm bảo an ninh quốc phòng chovùng, đặc biệt là phòng thủ thủ đô

 Dự báo lưu lượng, thành phần dòng xe, sự cần thiết phải đầu tư

- Tuyến nối hai trung tâm kinh tế lớn sẽ được xây dựng để phát triển mở rộngthành phố, tại đây sẽ xây dựng các khu trung cư cho người thu nhập thấp, cáctrung tâm hành chính để đáp ứng được nhu cầu phát triển trong tương lai

- Theo số liệu về dự báo và điều tra kinh tế giao thông Lưu lượng xe tuyến

A1-K vào năm thứ 15 là 3100 xe/ngđ, với thành phần dòng xe như sau:

Xe con: 21% Hệ số quy đổi: 1.0

Xe tải trung: 60%

2.0

Hệ số tăng trưởng xe :q = 5%

Qua những phân tích trên, việc đầu tư xây dựng tuyến đường A1- K là rất cần thiết

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

1

- Như vậy, dựa vào các phân tích ở trên , kết hợp với bảng 3,4,5 TCVN-4054-05 TL [1] Ta rút

ra được các chỉ tiêu sau:

+ Lưu lượng xe quy đổi là 7068 xeqđ/ngđ > 6000 xeqđ/ngđ

+ Chức năng của đường: Đường trục chính nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa lớn củađất nước Tuyến là đường quốc lộ liên tỉnh có tốc độ thiết kế là 100km/h

+ Địa hình: địa hình núi thấp có độ dốc ngang phổ biến >30%

- Do lưu lượng xe lớn, chức năng tuyến là đường liên tỉnh vầ địa hình tuyến đi qua là vùng núithấp nên kiến nghị chọn cấp đường là cấp II có vận tốc thiết kế 100km/h

- Yêu cầu của đường cấp II theo TCVN 4054-05:

+ Số làn tối thiểu: 4làn.

+ Bề rộng 1 làn xe: 3,75m

+ Bề rộng dải phân cách giữa: 1,5m

+ Bề rộng lề và lề gia cố: 3,0m ( tối thiểu 2.5m )

+ Vận tốc thiết kế: 100 km/h

+ Bố trí đường biên

+ Bố trí làn dành riêng cho xe đạp và xe thô sơ

+ Phải cắt dải phân cách giữa để quay đầu xe

+ Dốc dọc tối đa : 4%

II Xác định các chỉ tiêu kĩ thuật dùng để thiết kế tuyến đường.

II.1 Xác định qui mô mặt cắt ngang của tuyến đường.

1 Số làn xe cần thiết.

Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác định theo mục 4.2.2 TL[1]:

nlx= lth

cdgio N Z

N

.Trong đó :

Ncdgio : Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm Ncdgiờ = (0,1÷ 0,12)Ntbnăm (xcqđ/h) chọn Ncdgiờ =0,12Nxcqđ

Nlth : Năng lực thông hành tối đa lấy bằng 1000xcqđ/h

Z :Hệ số sử dụng năng lực thông hành ứng với Vtt=80km/h Suy ra Z=0,55 theo mục 4.2.2 TL [1]

Vậy có :

nlx=

0,12.7068

1,540,55.1000 =

(làn)Nhận thấy khả năng thông xe của đường chỉ cần 2 làn xe là đủ

Theo yêu cầu kỹ thuật của đường cấp II TL[1] kiến nghị chọn 4 làn xe

2 Bề rộng lề đường và lề gia cố.

Theo Bảng 6 trong TL[1] kiến nghị chọn:

- Chiều rộng phần xe chạy dành cho xe cơ giới : 15.0 m

- Chiều rộng lề đường: 3.0 m ( tối thiểu 2.5m, 0,5m là lề không gia cố)

- Chiều rộng của nền đường: 22,5 m

3 Độ dốc ngang phần xe chạy, bề rộng đường, bề rộng lề đường gia cố, độ dốc lề gia cố.

Với số làn xe là 2 dựa theo TCVN-4054-05 ta chọn :

- Độ dốc ngang phần xe chạy in=2% ( giả thiết mặt đường sử dụng bê tông nhựa)

- Độ dốc lề gia cố: 2 %

⇒Tổng bề rộng nền đường : Bn= 4.3,75+2.3+ 1,5 =22,5 (m)

II.2 Xác định độ dốc dọc lớn nhất imax.

1 Theo điều kiện sức kéo.

Nhân tố động lực của xe théo công thức 2-15 TL[4]

i max = D - fD: Nhân tố động lực học ôtô, xác định từ biểu đồ đặc tính động lực học của xe xác địnhtheo đồ thị mục 2.3(TL[4]):

+ 3.2.13 đối với xe tải

+ 3.2.14 đối với xe con

f: là hệ số sức cản lăn của đường tính theo công thức: f = f0[1+0,01(V-50)] Với đường cólớp mặt chọn thiết kế là mặt đường bê tông nhựa thì lấy f0 = 0.02

2 Theo điều kiện về sức bám.

(sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe với mặt đường)

Điều kiện cụ thể:

i’ max < D – f

'

D G

P G

D< ϕ K − ω =Trong đó:

ϕ: Hệ số bám dọc, khi tính toán lấy ϕ trong điều kiện bất lợi nhất (Điều kiện mặt đường ẩmướt và có bùn) ở đây lấy ϕ = 0,2

f: hệ số sức cản lăn theo công thức: f = f0[1+0,01(V-50)]

Gk: Trọng lượng xe trục bánh xe chủ động thường lấy đối với:

H: Chiều cao thiết kế của xe.

V: Vận tốc xe chạy tương đối so với không khí ở đây bỏ qua ảnh hưởng của gió lấyV=100km/h

- Đối với xecon điều kiện sức kéo tốt nhưng điều kiện sức bám không tốt nên imax = 5,7%.

- Đối với xe tải điều kiện sức bám tốt nhưng điều kiện sức kéo kém hơn nhiều

- Theo TL[1] với cấp đường II tốc độ thiết kế 100km/h kiến nghị chọn imax= 8%

- Muốn khắc phục được độ dốc theo TCVN imax = 8% các xe tải đều phải giảm tốc

cụ thể tính toán như bảng sau

Tính toán vận tốc cho từng loại xe

II.3.Tính bán kính đường cong nằm.

1 Tính Rminnam khi có làm siêu cao isc.

Bán kính đường cong nằm có siêu cao theo công thức 3-15 TL[4]

tuyetdoi nam

i

V R

127

1002

= +

=

Mặt khác theo bảng 14 - TCVN-4054-05 thì :

ứng với siêu cao i scmax= 8% : R nammin = 400 (m)

ứng với siêu cao i scmin= 2% : R nammin = 1.000 (m)

Vậy ta chọn R nammin= 400 (m)

2 Tính bán kính đường cong nằm không cần làm siêu cao ( Rosc).

Bán kính đường cong nằm không siêu cao theo công thức 3-5’ TL[4]

( n)

osc

i

V R

−

=

µ

.127

3 Tính bán kính Rnằm thông thường.

Sử dụng công thức

Rthông thường =127.( )

2

sc i

V

+µ

Với giá trị isc = 5% và µ = 0,065 theo bảng 3.1.3 TL[4]

Ta được: Rthông thường = 127.(0,065 0,05) 685

100)

.(

127

2 2

=+

=+i sc

V

Theo bảng 11 TL [1] TCVN – 4054-2005 ta có Rthông thường = 700 (m)

Kiến nghị chọn Rthông thường= 700 (m)

4.Tính bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm.

Rbandemmin = ( )

30

m

S I

αTrong đó: α : Góc chiếu sáng đèn pha ôtô α =20

SI : Tầm nhìn một chiều trên mặt đường SI = 75 (m)

Rbandemmin = 2 1125( )

75 30

Hiện nay trong lý thuyết tính đường ôtô thường chấp nhận 3 sơ đồ tầm nhìn

1 Dừng xe trước chướng ngại vật ( sơ đồ I – tầm nhìn một chiều )

2 Hãm hai xe chạy ngược chiều nhau ( sơ đồ II – tầm nhìn hai chiều )

3 Xe con vượt xe tải lại gặp xe ngược chiều (sơ đồ IV–tầm nhìn vượt xe)

Còn một sơ đồ nữa là tầm nhìn tránh (Sơ đồ III) nhưng đây không phải là sơ đồ cơ bản , vàđược sử dụng trong qui phạm nhiều nước

Sơ đồ I là cơ bản nhất phải được kiểm tra trong bất kì tình huống nào của đường Sơ đồ II và

sơ đồ IV không dùng cho đường có dải phân cách ( tuy nhiên riêng sơ đồ IV trên đường cấpcao vẫn phải kiểm tra nhưng với ý nghĩa là bảo đảm 1 chiều dài nhìn được cho lái xe an tâmchaỵ với tốc độ cao ) Với các đường thường không có dải phân cách có thể không dùng sơ đồ

IV nhưng phải qui định cấm vượt ở đường cong nằm và chỗ đường cong đứng lồi

Qua phân tích ở trên , đối với tuyến đường A1-K ta giả thiết chỉ vận dụng 1 sơ đồ tính toán SI

2 Tính toán tầm nhìn theo sơ đồ hãm xe (SI).

254

.6

V K

K : hệ số sử dụng phanh lấy trung bình K = 1,3

ϕ : hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường; mặt đường sạch thì ϕ= 0,5

i : độ dốc dọc ; ở đây ta tính cho đoạn đường nằm ngang nên i=0%

l0 :cự ly an toàn dự trữ , lấy l0= 5 m

Vậy có : SI =

) ( 135 5

5 , 0 254

100 3 , 1 6 , 3

m

= + +

L2 0,1

+

(m)Trong đó: L : Chiều dài từ đầu xe đến trục sau

= 0,58 (m)

= 0,53 (m)Kiến nghị chọn E= 0,53 m

Ta có bảng tính toán với các bán kính đường cong nằm

i E

B )( +

≥ LctTrong đó:

V : vận tốc chạy thiết kế ,V= 100km/h

I : độ tăng gia tốc li tâm , I= 0,5 m/s2

R : bán kính đường cong nằm

B chiều rộng phần xe chạy , B=15 m

iphu thêm độ dốc dọc phụ lấy =0,5% =0,005

E : độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong

Tính toán cho từng nhóm R thông thường ta có bảng tính kết quả sau

II.6.2 Tính chiều dàitối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa các đường cong nằm.

Theo TCVN 4054-05, chiều dài đoạn chêm phải đủ lớn để có thể bố trí đường cong chuyểntiếp

m: chiều dài đoạn chêm

L1: chiều dài đường cong chuyển tiếp ứng với bán kính cong R1 (m)

L2 : chiều dài đường cong chuyển tiếp ứng với bán kính cong R2(m)

Vì chưa cắm được tuyến cụ thể trên bình đồ , nên chưa thể biết giá trị cụ thể của bán kính R1 làbao nhiêu

Do vây, tối thiểu có thể lấy m = 2V = 200 m

II 7 Tính bán kính đường cong đứng tối thiểu Rđứng min.

1.Tính bán kính đường cong lồi tối thiểuR loimin.

Được xác định trên cơ sở đảm bảo tầm nhìn của người lái xe chạy trên đường cong lồi

- Bán kính đường cong lồi tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều theo công thức 4-2TL[4]

2 2

1 2

2.

S R

h h

=

+Trong đó: S: tầm nhìn 1 chiều S = 150 m

h1: chiều cao mắt người lái xe

2.Tính bán kính đường cong lõm tối thiểu R lommin.

Bán kính đường cong lõm tối thiểu được tính với 2 điều kiện

a Điều kiện 1: Đảm bảo cho lực ly tâm không làm nhíp xe quả tải và không gâycảm giác khó chịu cho hành khách theo công thức 4-7 TL[1]

Với a= 0.5 m/s2 gia tốc ly tâm

Theo TL[1] kiến nghị chọn Rlõmmin = 3.000 m

b Điều kiện 2: Đảm bảo tầm nhìn ban đêm theo công thức 4-8 TL[1]

2 1

α

S h

S R

d +

=

Trong đó: S1: Tầm nhìn yêu cầu( tầm nhìn 1 chiều) S1 = 150m

hđ : chiều cao đèn tính từ mặt đường h=0.75m

α : góc toả sáng của đèn ô tô lấy α = 1o

Ta có:

) ( 3340 )

1 sin 150 75 0 ( 2

II.8 Kết luận tổng hợp các chỉ tiêu.

Qua tính toán các yếu tố kỹ thuật của tuyến và so sánh với quy phạm tiêu chuẩn thiết kế ViệtNam 4054-05 của Bộ Giao Thông Vận Tải Đồng thời căn cứ vào tình hình thực tế của tuyếnđường, tính kỹ thuật và kinh tế Tôi kiến nghị sử dụng các chỉ tiêu cơ bản của tuyến được lậpvào bảng sau:

Bảng tổng hợp cácchỉ tiêu kỹ thuật

CHƯƠNG III:

THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ

I Nguyên tắc và yêu cầu thiết kế tuyến.

- Căn cứ vào các chỉ tiêu kỹ thuật đã tính toán ở chương II

- Dự vào các đặc điểm khống chế, gồm điểm đầu và điểm cuối các điểm quy hoạchcủa vùng tuyến đi qua, các điểm giao với tuyến đường( đường sắt) Vị trí vượt đèo,

vị trí vượt sông

- Sử dụng các chỉ tiêu kỹ thuật, chỉ trong trường hợp khó khăn mới dùng các chỉ tiêunhỏ nhất

- Hạn chế chênh cao khi vạch tuyến

- Tính toán bước compa

Trên bản đồ địa hình :

Cao độ điểm A1 là 104.21 (m)

Cao độ điểm K là 90 (m)Chiều dài chim bay giữa A1-K là 6,135km

- Khi đi tuyến cố gắng bám sát đường chim bay tránh tổn thất cao độ không đáng

có

- Các nối đi cơ bản:

+ Lối đi phân thuỷ

+ Lối đi tuyến thung lũng

- Những đoạn khó khăn về cao độ có thể dùng đường dẫn tuyến dốc đầu trên bản đồbằng cách đi bước com pa cố định có chiều dài :

M i i

H M

+ ∆H:là độ chênh cao giữa 2 đường đồng mức ∆H=5 ( m)

+ i’ là độ dốc dự phòng rút ngắn chiều dài tuyến khi sai thiết kế : i’= 0,01

−

II Các phương án tuyến.

PHƯƠNG ÁN 1 Đoạn đầu tuyến từ KM 0+00 đến KM0 +500 ta chọn phương án đi men sườn, vìđịa hình đầu tuyến khá thoải nên chọn phương án đi men sườn đồi Từ cọc KM0+500 đếnKm1+500 phải đi xuống thung lũng để cố gắng đi bám địa hình Từ KM1+500 đến KM5+100 đi men sườn và cố gắng không chênh cao độ lớn, trừ trường hợp từ KM 1+500đến KM2+700 do địa hình đèo dốc nên phải đi cắt Vượt yên ngựa tai KM5+200 tại điểmthấp nhất của yên ngựa Tiếp tục bám sát sườn đồi đến điểm K

PHƯƠNG ÁN 2

KR

III Rải cọc, cắm cọc

- Cọc tiếp đầu, tiếp cuối, P của đường cong

- Cọc H (100m): Đánh số từ H1 – H9

- Cọc KM: Mỗi 1000m tính từ đầu tuyến đặt 1 cọc Km

- Cọc chi tiết gồm cọc cầu cọc cống

- Để xuất trắc dọc chính xác cắm thêm cọc tại các điểm tuyến cắt đường đồng mức

IV Các yếu tố đường cong nằm.

Sau khi triển tuyến trên bình đồ, đo các góc chuyển hướng(góc ngoặt) ỏ dựa vào địa hìnhtại các đỉnh tiến hành tính toán chọn đường cong nằm Khi chọn bán kính R tránh chọn cácđiều kiện giới hạn

Các trị số được tính theo công thức mục 3.7 TL[4]:

+ Phân cự :

11cos2

+ Độ chênh chiều dài : D = 2T – K

- Ví dụ tính toán đường cong nằm tại cọc P10 của phương án I, R=800 (m):

Kết quả tính của phần mềm: P=14,99 (m) => Thỏa mãn.

+ Chiều dài tiếp tuyến :

Kết quả tính của phần mềm: T=155,57 (m) => Thỏa mãn

+ Chiều dài đường cong :

0 0

Kết quả tính của phần mềm: K=307.30 (m) => Thỏa mãn

+ Độ chênh chiều dài :

D = 2T – K= 2.155,566-307,297= 3,835(m)

Kết quả tính của phần mềm: D=3,84 (m) => Thỏa mãn

=> Như vậy có thể dùng phần mềm để thiết kế đường cong nằm với sai số không quá lớn

- Các điểm cần lưu ý:

+ Các đường cong gần nhau không được chọn các bán kính chênh nhau quá lớn

+ Khi tuyến thẳng dài không nên chọn đường cong có bán kính nhỏ

Bảng các yếu tố đường cong nằm phương án tuyến 1

53,38

31,41

Dựa vào phương án tuyến đã vạch trên bình đồ ta thấy:

- Phương án 1: Gồm 12 đường cong, địa hình có độ dốc nhỏ Tụ thủy tập trung dễ bố trí thoátnước

- Phương án 2: Gồm 12 đường cong, địa hình khá dốc và phức tạp Cắt qua nhiều tụ thủy

=> Lựa chọn phương án đi tuyến 1 để thiết kế

CHƯƠNG IV: QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC TRÊN TUYẾN

I xác định diện tích lưu vực.

- Xác định vị trí và lý trình các công trình thoát nước

- Trên bình đồ vạch các đường phân thuỷ và tụ thuỷ , khoanh lưu vực nước chảy vềcông trình

- Tính diện tích lưu vực tính toán Xác định vị trí đặt cống

II tính toán thuỷ văn.

1.Số liệu đầu vào.

- Vùng thiết kế:

- Đất cấu tạo lưu vực : Căn cứ vào bảng 9-8TL[3]

- Phân khu mưa rào: Phụ lục 12a

2.Tính toán thuỷ văn.

Được xác định theo công thức theo hai công thức:

a) Theo công thức 9-17 TL[3]:

. . . . ( )

3 max

s

m F H A

Q p = pα pσ

Trong đó :

+ Qp: Lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế P%,

+ Hp: Lưu lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế P% (mm), xác định theo tài liệu của cáctrạm đo mưa, hoặc gần đúng theo phụ lục 15 TL[3]

+α : Hệ số dòng chảy lũ lấy trong bảng (9-6b) tuỳ thuộc loại đất cấu tạo lưu vực, lượng mưa

thiết kế và diện tích lưu vực TL[3]

+Ap: Môđun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế p% Trong điều kiện chưa xét đến ảnhhưởng của hồ ao.Xác định từ phụ lục 3 TL[3]

Phụ thuộc : - Hệ số địa mạo đăc trưng dòng suối

- Thời gian tập trung nước từ sườn dốc đổ về

+σ : Hệ số ảnh hưởng của ao, hồ, đầm lầy.Xác định theo bảng 7.2.6 TL[3]

b) Theo GS Nguyễn Xuân Trục

Công thức 9-22 TL[3]:

Qp = 16,67.ap.F.δϕα

Trong đó:

+ F: diện tích lưu vực tính bằng km2

+ α : Hệ số dòng chảy lũ, xác định theo bảng 9-6 phụ thuộc vào loại đất, diện tích lưu vực

và chiều dày lượng mưa TL[3]

+ϕ:Hệ số xác định theo bảng TL[3]

+δ :hệ số triết giảm do hồ ao đầm lầy TL[3]

+ ap: cường độ mưa tính toán tính bằng mm/ph, xác định ứng với thời gian hình thànhdòng chảy tc theo công thức 9-23 TL[3]:

4 0

100

6,18

sd sd

sd c

m l

f

b

Kiến nghị sử dụng công thức tính toán theo bộ giao thông vận tải.

Với : + F : diện tích lưu vực

+ l : Chiều dài suối nhánh

+ L : Chiều dài suối chính

c Xác định đặc trưng địa mạo sườn dốc: φsd

4 , 0 3

, 0

6 , 0

)(

)1000(

P sd

sd

sd sd

H I

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG

I Thiết kế trắc dọc

1 Các căn cứ

- Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 [1]

- Dựa vào yêu cầu thiết kế của đoạn tuyến A1-K

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

- Dựa vào số liệu địa chất, thuỷ văn

2 Nguyên tắc thiết kế đường đỏ

- Tuân thủ các tiêu chuẩn giới hạn cho phép theo TCVN4054-2005 cho đường cấp II như :

+ Độ dốc dọc lớn nhất imax = 4%

+ 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 sánhchỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật giữa các phương án

+ Trong đường đào i dốc min ≥ 0.5% ( cá biệt là 0.3% nhưng chỉ được bố trí trên chiều dài <

50 m )

+ Đảm bảo chiều dài tối thiểu đổi dốc L ≥ 250m

- Đảm bảo cao độ khống chế tại các vị trí như các nút giao, đường ngang, đường ra vào các khudân cư, cao độ mặt cầu, cao độ nền đường tối thiểu trên cống, cao độ nền đường tối thiểu tại cácđoạn nền đường đi dọc kênh mương, các đoạn qua cánh đồng ngập nước;

- Khi vạch đường đỏ phải cố gắng bám sát địa hình để đảm bảo các yêu cầu về kinh tế cũng 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 sựphát 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 phương tiện

và người điều khiển, giảm thiểu chi phí vận doanh trong quá trình khai thác: thỏa mãn độ dốc,chiều dài đổi dốc, không thiết kế ngược địa hình, hạn chế đắp đất trên sườn, không đắp trên đèo,đảm bảo thoát nước

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

3 Đề xuất đường đỏ các phương án tuyến

3.1 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, ítlàm thay đổi cảnh quan môi trường, thường áp dụng cho địa hình đồng bằng, vùng đồi vàđường nâng cấp

b Phương pháp đi cắt

Trắc dọc đường đỏ cắt địa hình thành những khu vực đào đắp xen kẽ Phương pháp này

có khối lượng đào đắp lớn hơn; địa hình, cảnh quan môi trường bị thay đổi nhiều Thường chỉ

áp dụng cho đường miền núi và đường cấp cao

Do tuyến thiết kế mới nên không bị khống chế cao độ điểm đầu điểm cuối, tuy nhiên cần có hồ

sơ và thỏa thuận với các đơn vị làm đoạn tuyến nối với điểm đầu điểm cuối đoạn tuyến A1-K.Các điểm không chế bao gồm: các vị trí đắp trên cống (đã được xác định trong bước tínhthủy văn và bố trí công trình thoát nước)

b. Xác định vị trí các điểm mong muốn

Độ dốc ngang sườn nơi tuyến đi qua có độ dốc < 30%, vì thế để thuận lợi cho thi công vàgiá thành xây dựng là nhỏ nhất cố gắng đi đường đỏ để tạo được nền đường có dạng chữ Lhoặc nửa đào nửa đắp

Tuyến gồm có những đoạn đi sườn dốc có dộ dốc của mặt cắt dọc khá lớn và nhữngđoạn đi ven sông mặt cắt dọc khá thoải Vì thế trên những đoạn sườn dốc có dốc mặt cắt dọc tựnhiên khá lớn cố gắng thiết kế sao cho nền đường có dạng chữ L, còn những đoạn thoải vensông cố gắng thiết kế sao cho nền đường đào vừa đủ đắp

Từ các cao độ mong muốn này, chấm lên trên trắc dọc Khi đi đường đỏ sẽ cố gắng điqua càng nhiều các điểm khống chế mong muốn càng tốt, nhưng cũng phải đảm bảo tới cao độkhống chế trên trắc dọc

Phương án tuyến 2 có điều kiện xây dựng gần giống với phương án 1, hầu hết các trắcngang có độ dốc trung bình < 20%, một vài trắc ngang có độ dốc <30% Vì thế, việc đi đường

đỏ phương án 2 cũng dựa trên cơ sở phương án 1

Từ các cao độ mong muốn này, chấm lên trên trắc dọc Khi đi đường đỏ sẽ cố gắng điqua càng nhiều các điểm khống chế mong muốn càng tốt, nhưng cũng phải đảm bảo tới cao độkhống chế trên trắc dọc

4 Thiết kế đường cong đứng

Đường cong đứng được bố trí theo yêu cầu hạn chế lực ly tâm, đảm bảo tầm nhìn banngày và ban đêm Ngoài ra việc bố trí đường cong đứng còn làm cho trắc dọc được liên tục hàihoà 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 = 

(m)Phân cự: p = 2R

=> Như vậy có thể dùng phần mềm để thiết kế đường cong đứng với sai số không quá lớn

- Xác định cao độ tại điểm đổi dốc P9 theo mục 4.4 TL[4].

C

TC T§

Trong đó : YA là cao

độ điểm A bất kỳ trên đoạn dốc iA , lấy A là điểm H1 nằm trong đoạn dốc iA

L là hiệu lý trình của điểm C và điểm A, L= XC - XA

L=269,10 - 0 = 269,10 (m)

YC = 105,00 + 269,10

1,5

100=109,0365(m) Xc= 269,10(m)

- Xác định các điểm bắt đầu (TĐ) và kết thúc (TC) của đường cong đứng

Tiếp tuyến đường cong: T =

100 ×

=107,4615(m) Điểm cuối TC có : Lý trình : XTC = XC + T =269,10 + 105.00= 374,10 (m)

- Xác định điểm gốc của đường cong đứng E, tại đó độ dốc dọc id = 0%

Xác định khoảng cách từ điểm TĐ tới điểm gốc E :

XTĐ-E = XE - XTĐ = iA×R

⇒ Lý trình điểm gốc E :

XE = XTĐ + iA×R = 164,10 +

1,5 10.000

100 ×

=314,10(m)Cao độ điểm gốc E :

- Xác định cao độ thiết kế các cọc trong đường cong đứng

Khoảng cách từ điểm cần tính (giả sử M) đến điểm gốc E : LM-E= LE - LM

Cao độ thiết kế tại điểm M : YM-E = 2R

L2 E

Kết quả thiết kế đường cong đứng :

+ Phương án 1: Trên tuyến có tất cả 15 đường cong đứng (7 đường cong lồi và 8 đườngcong lõm) trong đó bán kính lớn nhất là R= 20000m và nhỏ nhất là 7000m

+ Phương án 2: Trên tuyến có tất cả 20 đường cong đứng (9 đường cong lồi và 11đường cong đứng lõm), trong đó bán kính lớn nhất là R=15000 và nhỏ nhất là 7000m

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.5.1 và 1.5.2

II Thiết kế trắc ngang.

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-K về quy mô mặt cắt ngang

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

2 Các thông số mặt cắt ngang tuyến A1-K.

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

Bề rộng chung nền đường: B = 22.5 m

Bề rộng dải phân cách giữa: Bpc=1.5 m

Độ dốc ngang mặt đường phần xe chạy và lề gia cố: i = 2%

Độ dốc ngang phần lề đất: i = 6%

Bề rộng phần xe chạy: 4×3.75 =15 m

Bề rộng phần lề gia cố: 2×3 m

Bề rộng phần lề đất : 2×0.5 m

Độ dốc mái taluynền đào: 1:1

Độ dốc mái taluy nền đắp: 1:1.5

Rãnh dọc hình thang đáy nhỏ 0.4 m, độ dốc là 1:1

Chiều dày bóc hữu cơ là 0.2 m

Hình 1.5.1 : Mặt cắt ngang đường

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 tính:

12 2

1 L 2

F F

V = + ×

(m3)Trong đó :

F1 và F2 - là diện tích đào đắp tương ứng trên 2 trắc ngang kề nhau (đơn vị m2 )

L12 - là khoảng cách giữa 2 trắc ngang đó (m)

Khối lượng đào đắp 2 phương án tuyến ở bảng 1.5.3 và 1.5.4 phụ lục

CHƯƠNG VI: BIỂU ĐỒ VẬN TỐC XE CHẠY VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU

I Biểu đồ vận tốc xe chạy.

1 Mục đích – Yêu cầu.

Biểu đồ vận tốc xe chạy phản ánh một cách khách quan sự hợp lý trong thiết kế cácyếu tố hình học của tuyến như độ dốc dọc, đường cong đứng, đường cong nằm …, nếu cácyếu tố không hợp lý thì vận tốc xe chạy sẽ không ổn định gây tiêu hao nhiên liệu lớn, gây khóchịu cho lái xe và hành khách

Đồ thị vận tốc xe chạy được lập cho xe tải có thành phần lớn trong dòng xe là xe tảinặng (Maz200) chiếm 50% dòng xe tính toán

2 Trình tự lập biểu đồ vận tốc xe chạy.

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

Với f là hệ số lực cản lăn : f = f0 [1+0,01(V-50)]

Mặt đường bê tông nhựa : f0 = 0,02 => f = 0,03

Tra bảng nhân tố động lực cho xe Maz 200 ⇒ Vcb (Km/h)

Bảng vận tốc cân bằng 2 phương án tuyến xem phụ lục bảng 1.6.1 và bảng 1.6.2

2.2 Vận tốc hạn chế trên đường cong nằm.

Vhc= 127R×(μ+is c) (Km/h)

Trong đó : R - bán kính đường cong (m);

µ - hệ số lực ngang tương ứng với đường cong bán kính R và độ dốc siêu cao isc củađường cong Giả thiết µ được nội suy theo giá trị R (µ = 0.15 ứng với bán kính tối thiểu cósiêu cao lớn nhất R= 125m và µ= 0.08 ứng với bán kính không bố trí siêu cao R = 1500m)

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 tính vận tốchạn chế khi đi vào đường cong nằm

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.6.3 và bảng 1.6.4

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 chiều nhau trêncùng một làn xe (đối với đường không có giải phân cách) hoặc đảm bảo tầm nhìn trên mặtđường (đối với đường có giải phân cách)

−

Trong đó:

k - hệ số sử dụng phanh, k = 1,3

ϕ - hệ số bám giữabánh xe và mặt đường, mặt đường ẩm sạch lấy ϕ= 0,5

Tại các nơi có độ dốc lớn cần hạn chế vì lý do an toàn, tốc độ hạn chế lấy theo bảng dưới đây

Tốc độ hạn chế khi xe chạy xuống dốc.

2.5 Đoạn tăng giảm tốc St,g.

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

Công thức: St,g=254 [D (f i) ]

VV

TB

2 1

2 2

V1- vận tốc đoạn trước (Km/h)

V2 - vận tốc đoạn sau (Km/h)

DTB - trị số trung bình nhân tố động lực ứng với V1 và V2 , tra biểu đồ nhân tố động lực

f - hệ số sức cản lăn;

i - độ dốc dọc, lên dốc dùng dấu (+), xuống dốc dùng dấu (-)

Chiều dài đoạn giảm tốc tính theo luật quán tính :

i)254(f

VVS

2 1 i

2 i

đó là chiều dài đoạn hãm xe Sh

Công thức:

Sh = 254 ( i)

)V(V

2

2 1

i - dộ dốc trên quãng đường hãm

Sau khi tính toán các đoạn tăng giảm tốc, đoạn hãm xe kết hợp với các đoạn có Vcb, Vhc tiếnhành vẽ biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết cho 2 phương án chiều đi và chiều về

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.6.5 đến bảng 1.6.8

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

Thời gian xe chạy trên tuyến: T=∑

=

n 1

i i

i

V

l (giờ)

Vận tốc xe chạy trung bình trên tuyến: Vtb= T

l

n 1 i i

∑

= (Km/h)Bảng tính toán chi tiết xem phụ lục bảng 1.6.9 đến 1.6.12

Tổng hợp kết quả tính toán

Tổng thời gian xe chạy (h) 0,106 0,108 0,102 0,105

Vận tốc trung bình xe chạy

Vận tốc trung bình chiều đi và về

III Tiêu hao nhiên liệu.

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

η 2700

q Q

2 c

100

(lít/100Km)Trong đó:

qc - tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực.giờ), lấy qc= 250 (g/mã lực.giờ)

γ - tỷ trọng nhiên liệu (g/ml), lấy γ= 0.85 g/ml

η - là hệ số hiệudụng của động cơ, đối với xe tải có thể lấy η= 0.08÷0.85; lấy η= 0.8 để tính toán.

V - Vận tốc xe chạy trên tuyến (Km/h)

k - hệ số sức cản không khí, với xe tải k = 0.06

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

Giả thiết XeMaz 200 có B= 2.5m, H= 4.0 m suy ra F= 9 m2

G - trọng lượng xe chở đầy hàng, G = 14820Kg

Trong trường hợp xe xuống dốc tính ra Q100< 0 Nhưng để xe vẫn nổ máy, xe vẫn tiêuthụ một lượng nhiên liệu nhất định Theo giáo trình thiết kế đường ô tô tập 1 có thể coi khi xexuống dốc xe tiêu thụ 1 lượng nhiên liệu khoảng 2000-4000g/100Km Giả thiết để duy trì xe

nổ cần Q100 = 3 (lít/100Km)

Lượng tiêu hao nhiên liệu trên đường : 100

lQQ

n 1 i

i

i 100

CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Mặt đường là bộ phận trực tiếp chịu sự phá hoại thường xuyên của các phương tiệngiao thông và các yếu tố của môi trường tự nhiên, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng vậnhành và khai thác của đường cũng như giá thành xây dựng công trình

I Yêu cầu đối với áo đường.

Đối với đường cấp II, tốc độ thiết kế V= 100 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 TL[1]

Bảng 7.1 : Yêu cầu về độ nhám của mặt đường

Tốc độ thiết kế Vtk (Km/h) Chiều sâu rắc cát trung bình

Htb (mm) Đặc trưng độ nhám bề mặt

80 ≤ V < 120 0,45 ≤ Htb < 0,8 Trung bình

- Độ bằng phẳng: phải đảm bảo đủ thông qua chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI (mm/Km)được quy định ở Bảng 29 [6]

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 phải dưới 7mm

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 Hòa Bình năm 2014

II Xác định các số liệu phục vụ tính toán.

1 Tải trọng.

1.1 Tải trọng tính toán

+ Tải trọng trục tiêu chuẩn 100KN

+ Áp lực tính toán lên mặt đường p= 0.6 MPa

+ Đường kính vệt bánh xe 33cm

Các số liệu tính toán theo bảng E-1 TCN 211-06:

- Lưu lượng xe năm thứ 20 là 3100 xe/ng.đ

Trong đó :

Xe con : 21%

Xe tải vừa : 60%

Xe tải nặng : 19%

Tải trọng trục lấy theo bảng A-1 phụ lục A[7]:

- Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 5 %

Số bánh củamỗi cụm bánh

ở trục sau

Khoảngcách giữacác trục sau(m)

Trụctrước

Trụcsau

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) :

N20 = N0 (1+q)20 ⇔ N0 = 20

3100(1 0.05)+ = 1168 xe/ngđ

Bảng 7.4 : Lưu lượng xe các năm

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) [7]

4.4 tt

1 i 2 k

.n C C

Bất kể xe gì khikhoảng cách giữa các trục ≥ 3,0m thì việc quy đổi thực hiện riêng rẽ đối với từng trục.;

Khi khoảng cách giữa các trục < 3,0m (giữa các trục của cụm trục) thì quy đổi gộp mtrục có trọng lượng bằng nhau như một trục với việc xét đến hệ số trục C1 như công thức trên.C2 - hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh, với cụm bánh chỉ có 1 bánh lấyC2 = 6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy C2 = 1,0; với cụm bánh có 4bánh lấy C2 = 0,38

Các xe tính toán có trục trước có 1 bánh, trục sau có cụm bánh đôi

Bảng 7.5 : Bảng tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100KN năm thứ 20

Kết quả tính được N = 1340 (trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm)

1.4 Số trục xe tính toán trên một làn xe.

Xác định theo biểu thức

Ntt = Ntk × fL (trục / làn.ngày đêm)

Trong đó:

fL là hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe Với đường cấp II trên phần

xe chạy có 4 làn xe có dải phân cách giữa lấy fL= 0,35 theo công thức 3-3[7]

Ntk là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán trong mộtngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở cuối năm cuối của thời hạn thiết kế

⇒ Ntk = N20 = 1340 (trục xe tiêu chuẩn / ngày đêm)

Vậy Ntt = 1340×0,35 = 469 (trục/ làn.ngđ)

Tương tự tính toán cho các năm còn lại cho trong bảng 7.6

Bảng 7.6 : Tính toán số trục xe tính toán trên 1 làn cho các năm

1.5 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn tính toán 20 năm.

Tỷ lệ tăng xe tải hàng năm là q= 0,045 ta tính Ne theo biểu thức (A-3) [7]

365 469 0.05 (1 0.05)

× + = 2,13×10 6 (trục tiêu chuẩn / làn)+ Cấp thiết kế của đường là cấp II, Vtk = 100Km/h

+ Thời hạn thiết kế là 20 năm

+ Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên một làn xe trong thời hạn thiết kế là 2.13×10 6

(trục xe tiêu chuẩn / làn)

Dựa vào bảng 2-1 [7] ta kiến nghị chọn loại tầng mặt đường là cấp cao A1

+ Bê tông nhựa chặt 12.5 làm lớp mặt trên

+ Bê tông nhựa chặt chặt 19 làm lớp mặt dưới

1.6 Bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1.

Dựa vào quy mô, cấp hạng đường và số trục xe tích lũy ta chọn tầng mặt cấp cao A1

Do tổng số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong 20 năm trên 1 làn xe Ne= 2,13×10 6 là rất lớn nênlựa chọn phương án tầng mặt đặt trên lớp móng nửa cứng để hạn chế hiện tượng nứt phản ảnh

thì tổng bề dày tầng

mặt có sử dụng nhựa phải lớn hơn hoặc bằng bề dày lớp móng nửa cứng và tối thiểu bằng

14-18cm khi thiết kế đường cấp II.

2 Đất nền.

Theo kết quả khảo sát, đất nền là loại đất sét pha nhẹ, có loại hình chế độ thủy nhiệt vàđiều kiện gây ẩm loại I (luôn khô ráo, dành cho đường xây dựng mới) theo phụ lục B.1.1[7].Các tính chất cơ lý và chế độ thủy nhiệt của loại đất này sau khi được đầm lèn với độ ẩm tốtnhất và đạt được độ chặt yêu cầu đối với nền đường

Lớp đáy áo đường là nền đất không đồng nhất, 30cm trên cùng của khu vực tác dụngnền đường có độ chặt yêu cầu K98, 50cm tiếp theo có độ chặt yêu cầu K95 Trong trườnghợp đất nền đào không đảm bảo yêu cầu thì cần xới xáo lên và lu lèn cho đến khi đạt yêu cầuhoặc thay thế bằng đất chọn lọc Nền đất không đồng nhất gồm:

+ Lớp 1: h1=30cm, k=0,98, E=45, ϕ1=26°, c=0,022 Mpa, độ ẩm tương đối a= 0,6

+ Lớp 2: h2=50cm, k=0,95, E=42, ϕ2=26°, c=0,018Mpa, độ ẩm tương đối a= 0,65

+ Lớp 3: Giả thiết lớp đất tự nhiên là đất sét pha có độ ẩm tương đối a= 0,7 modun E= 37Mpa

Dựa theo Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06 về cách xác định trị số mô đunđàn hồi chung E0 của kết cấu áo đường nhiều lớp ta áp dụng với đất nền theo công thức B-6[7]:

Để phù hợp với cấp đường đã chọn và nguồn nguyên liệu của địa phương cũng như trình

độ thi công của nhà thầu ta có thể dùng một số vật liệu làm áo đường có các đặc trưng chotrong phụ lục bảng 1.7.8

Tính toán sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản Tỉnh Hòa Bình năm 2014

III Thiết kế kết cấu áo đường

Nhận thấy ngay trong những năm đầu khi đưa đường vào khai thác, lưu lượng xe chạyrất lớn Mặt khác chủ đầu tư có đủ năng lực về tài chính để đầu tư tập trung Do đó, khôngxét đến phương án phân kỳ đầu tư

Kiến nghị : chọn giải pháp đầu tư tập trung Tầng mặt chọn là cấp cao A1.