do an tot nghiep xay dung cau duong

Mục đích Trên thế giới cũng như hiện nay, đối với các nước có nền công nghiệp và kinh tế phát triển thì giao thông đường bộ đóng một vai trò chiến lược.. Nhằm củng cố những kiến thức đã

PHần mở đầu

Mục đích - nội dung của đồ án thiết kế

tốt nghiệp

1 Mục đích

Trên thế giới cũng như hiện nay, đối với các nước có nền công nghiệp

và kinh tế phát triển thì giao thông đường bộ đóng một vai trò chiến lược

Nó là huyết mạch của đất nước

Đối với nước ta, một nước có nền kinh tế đang ở giai đoạn phát triển - cần phải có cơ sở hạ tầng tốt - giao thông đường bộ ngày càng có ý nghĩa quan trọng

Nhằm củng cố những kiến thức đã được học và giúp cho sinh viên nắm bắt thực tiễn, hàng năm bộ môn Đường Bộ khoa Công Trình trường Đại học Giao Thông Vận Tải tổ chức đợt bảo vệ tốt nghiệp với mục tiêu đào tạo đội ngũ kĩ sư ngành xây dựng cầu đường giỏi chuyên môn, nhanh nhậy trong lao động sản xuất, phục vụ tốt sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, đó là tất cả những điều tâm huyết nhất của nhà trường nói chung và các thầy, các cô trong bộ môn nói riêng

Do còn hạn chế về trình độ chuyên môn và thực tế sản suất nên đồ án này của em không thể tránh khỏi thiếu sót Thành thật mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn

Sinh viên thực hiện

Hồ Sỹ Khuê

Lớp Cầu_Đường bộ A-K43

Lời cảm ơn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại học Giao thông Vận tải –

Hà nội đã tận tình dậy dỗ trong 5 năm học, các thầy cô khoa công trình đã hướng dẫn chuyên môn Đặc biệt cảm ơn ThS.Ngyễn Minh Nhật đã trực tiếp hướng dẫn

em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Sinh viên thực hiện

Hồ Sỹ Khuê

Lớp Cầu-Đường bộ A- K43

NhËn xÐt cña gi¸o viªn

NhËn xÐt cña gi¸o viªn

PhÇn I

hå s¬ b¸o c¸o

lËp dù ¸n ®Çu t−

Km00 ÷ Km8+600

Chương I

Giới thiệu chung

I Cở sở pháp lý lập báo cáo nghiên cứu khả thi

- Quy chế quản lý Đầu tư và Xây dựng ban hành kèm theo Nghị định số 52/1999/NĐ - CP ngày 8/7/1999 và các Nghị định sửa đổi, bổ sung số 12/2000/NĐ - CP ngày 5/5/2000; Nghị định số 07/2003/NĐ - CP ngày 30/1/2003 của Chính phủ

- Chiến lược phát triển giao thông vận tải Việt Nam đến năm 2003

- Quyết định 162/2002/QĐ - TTg ngày 15/11/2003 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt quy hoạch phát triển ngành giao thông vận tải đường bộ Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020

- Căn cứ quyết định số 2808/QĐ - BGTVT ngày 24 tháng 9 năm 2003 của

Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải về việc cho phép tiến hành công tác chuẩn bị

đầu tư lập dự án đầu tư các tuyến nối các huyện ở Thanh Hoá

II Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

Mục tiêu:

Phạm vi nghiên cứu của dự án là: địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn

và trên cơ sở đó thiết kế tuyến qua huyệnThường Xuân tỉnh Thanh Hoá cùng các công trình trên đường

Phạm vi nghiên cứu: Xây dựng tuyến đường tổng chiều dài là 8600 m

III Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến công tác lập Báo cáo lập dự án

đầu tư

- Triển khai nhiệm vụ khảo sát thu thập tài liệu ở ngoài hiện trường

- Tiến hành thiết lập dự án khả thi

IV Nguồn tài liệu sử dụng để lập báo cáo lập dự án đầu tư:

- Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10.000

- Tài liệu khảo sát do công ty Tư vấn Đầu tư và Xây dựng thực hiện tháng 2 năm 2004 bao gồm:

- Khảo sát đo đạc địa hình

- Khảo sát khoan thăm dò, thí nghiệm địa chất

- Điều tra thuỷ văn dọc tuyến

- Điều tra mỏ vật liệu dọc tuyến

- Quy hoạch các đường giao thông khu vực

1 Quy trình khảo sát:

+ Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82 - 85

+ Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27 - 82

2 Quy trình thiết kế:

+ Tiêu chuẩn thiết kế đường Ô tô TCVN 4054 - 05

+ Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211 - 06

+ Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 Bộ GTVT

+ Quy trình thiết kế áo đường mềm và áo đường cứng theo hướng dẫn của AASHTO – 86

+ Quy trình thiết kế điển hình cống tròn 533-01-01

+ Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-06

II - Tình hình kinh tế, x∙ hội và văn hoá trong vùng

1 - Công nghiệp

Thanh Hoá cũng như các tỉnh miền Bắc Trung Bộ, trong thời kì đổi mới nền công nghiệp đang có chiều hướng phát triển, có nhiều nguồn tài nguyên khoáng sản như quặng granite, đồng, vàng, chì, kẽm, nhưng còn tiềm ẩn trong lòng đất, đang trong thời kì khảo sát xác định để lập kế hoạch khai thác nên công nghiệp khai thác và công nghiệp cơ khí còn trong thời kỳ chuẩn bị hình thành Sản xuất công nghiệp chủ yếu la vật liệu xây dựng, chế biến nông lâm

và một số mặt hàng tiêu dùng thủ công mỹ nghệ

Với thế mạnh của vùng núi đá vôi có chất lượng cao ngành công nghệ sản xuất VLXD phát triển mạnh Thời gian qua Tây Ninh đã xây dựng được một số nhà máy sản xuất xi măng, dây chuyền sản xuất đá…

2 - Nông, Lâm, Ngư nghiệp

Ngành nông nghiệp của Thanh Hoá đã có bước chuyển biến mới Chuyển đổi một số diện tích trồng cây lương thực truyền thống không có hiệu quả sang trồng cây công nghiệp, thực phẩm có giá trị kinh tế cao, mở rộng diện tích trồng cây công nghiệp(cao su…), cây ăn quả và cây đặc sản, áp dụng KHKT vào nông nghiệp, nên sản lượng đã nâng lên, đời sống nhân dân được cải thiện

Về lâm nghiệp: Lâm nghiệp chủ yếu của tỉnh hiện nay la bảo vệ và phục hồi rừng Sản lượng khai thác hàng năm đạt tương đối cao, khoảng 100-120 nghìn

Nói về tiềm năng kinh tế thì Thanh Hoá là một trong những tỉnh có

nhiều tài nguyên thiên nhiên Ngoài những tiềm năng đang được khai thác Thanh Hoá còn một số tiềm năng chưa được khai thá:nguồn lao động rẻ dồi dào

Nhưng hạn chế của khu vực là địa hình chia cắt nhiều khí hậu khắc nghiệt, cơ

sở hạ tầng không đồng bộ, thiếu thốn nhiều và yếu kém Dân số tăng nhanh với

số dân tương đối lớn đã ảnh hưởng chung tới nền kinh tế của khu vực

Nhìn chung nền kinh tế của khu vực phát triển chậm so với mức phát triển chung của miền Bắc Trung bộ và cả nước Chính vì vậy việc xây dựng tuyến

đường trong khu vực này nó góp một phần không nhỏ vào việc thúc đẩy sự phát triển kinh tế và đáp ứng một phần nào đó nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hoá của nhân dân trong vùng

IV Mạng lưới GTVT trong vùng và quy hoạch phát triển

Nói chung mạng lưới giao thông trong tỉnh tương đối phát triển xong chưa có

sự kết nối giữa thành phố với các huyện vùng xa, vùng sâu, giao thông nông thôn chưa được cải thiện, nhiều đường liên thôn, liên xã vẫn còn đang là đường mòn hoặc cấp phối đồi

Các đường quốc lộ đều trực thuộc Bộ, các đường còn lại do Ban quản lý dự án các huyện hoặc Sở giao thông quản lý

1 Những cơ sở để dự báo nhu cầu vận tải trên tuyến

Trên đia bàn tỉnhThanh Hoá nhìn chung chưa có đươc hệ thống GT đây đủ dể

đap ứng yêu cầu phát triển kinh tế trong vùg và phục vụ nhu cầu đi lại của

người dân.Huyên Thường Xuân là một huyện nằm kề Tp Thanh Hoá nên nhu câu về GT là rất lớn

Việc xây dựng tyến đường này sẽ khắc phục được những nhược điểm trên đồng thời cũng mở mang phát triển kinh tế các vùng đất phía Tây có nhiều tiềm năng nhưng chưa được khai thác

+ Khả năng vận chuyển hàng hóa, hành khách của các phương thức khác như

đường sắt, đường biển, đường hàng không trên hướng Bắc Nam

+ Số liệu thống kê vận tải của các cục thống kê các tỉnh có tuyến đi qua

2.Phương pháp dự báo

Để dự báo nhu cầu vận tải hàng hoá chủ yếu của đường bộ Việt Nam hiện tại

đang sử dụng phối hợp 3 phương pháp:

+ Phương pháp kịch bản

+ Phương pháp ngoại suy mô hình đàn hồi

+ Phương pháp ngoại suy kết hợp với nguồn hàng bổ sung

3 Phương pháp dự báo hành khách

Dự báo hành khách dựa vào phương pháp dự báo nhu cầu vận tải và dựa trên các yếu tố tác động đến sự đi lại của nhân dân trong vùng

VI Kết luận:

Việc xây dựng tuyến qua huyện Thường Xuân tỉnh Thanh Hoá là rất cần

thiết, đáp ứng được yêu cầu về dân sinh, kinh tế, chính trị và sự phát triển ngày càng cao của khu vực Việc xây dựng tuyến có nhiều thuận lợi như tận dụng

được nhân công, Tuy nhiên khí hậu ở đây tương đối khắc nghiệt, mưa nhiều nắng gắt, hay có bão sẽ gây không ít khó khăn cho công tác xây dựng sau này

Hình thức đầu tư : Xây dựng một tuyến đường mới

Chương III

thiết kế sơ bộ

Phần A : Xác định các quy phạm và tiêu chuẩn kỹ thuật

I - Quy trình và quy phạm áp dụng

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 - 05

- Quy trình tính toán thuỷ văn công trình thoát nước vừa và nhỏ 22 TCN 220-95

- Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211 – 06

- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79

- Thiết kế điển hình cống tròn 553-01-01, 553-01-02

- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01

II- Lựa chọn cấp hạng đường quy mô và tiêu chuẩn cho tuyến

1 Lưu lượng xe thiết kế :

Lưu lượng xe thiết kế là số xe con quy đổi từ các loại xe khác thông qua 1 mặt cắt trong một đơn vị thời gian tính cho năm tương lai

2 Cấp đường :

Căn cứ vào lưu lượng tính toán, ý nghĩa phục vụ của tuyến để xác định

cấp hạng đường

Để chọn cấp hạng kỹ thuật đường ta phải quy đổi tất cả các loại xe lưu

thông trên đường về một loại xe chung Thông thường ta quy đổi tất cả các

loại xe về xe con bằng cách nhân với các hệ số quy đổi

Để thuận tiện cho việc tính toán ta lập bảng sau :

Lưu lượng xe tính cho năm tương lai (xe/ngđêm)

Loại xe

Số xe

Hệ số qui

đổi ra xe con

Số xe qui đổi ra xe con

ý nghĩa và tầm quan trọng của con đường: Đây là con đường nối các đô thị, các trung tâm kinh tế chính trị của địa phương

Luận chứng vận tốc:

Dựa vào lưu lượng xe đã tính đổi, dựa vào các đặch điểm địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn nơi tuyến đi qua và tầm quan trọng của tuyến đường đối với sự phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng Tuyến đường AB

có lưu lượng xe tính toán Ntt = 2732 >500 (xcqđ/ng.đêm ) Nên ta chọn vận tốc tính toán thiết kế là 60 km/h

Vậy cấp hạng kỹ thuật đường thiết kế là: cấp 60 cấp quản lý IVmiền

a Xác định độ dốc dọc tối đa theo sức kéo của xe

Độ dốc dọc lớn nhất của đường khi thiết kế được tính toán căn cứ vào khả năng vượt dốc của các loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động học của ô tô và

asphalt trong điều kiện lốp xe cứng tốt mặt đường khô ráo Theo qui trình bảng 2-1 (TKĐF1): f = 0.01- 0.02 Ta chọn f = 0.015

Tra bảng nhân tố động lực học của từng loại xe tương ứng với vận tốc V =

60 km/h và thay vào công thức tính idmax ta lập được bảng sau:

imax

Không

b Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực bám

Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đường, để cho xe chuyển động

được an toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe với mặt đường Như vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc dọc tính theo lực bám (ib) ib được tính trong trường hợp lực kéo của ô tô tối đa bằng lực bám giữa lốp xe với mặt đường

* kư wϕ

Với: G: trọng lượng toàn xe

Gk: trọng lượng tác dụng lên bánh xe chủ động được lấy như sau:

Xe 10T 0.06 8.424 83.08 15385 10000 0.19

Kết hợp tính toán và đối chiếu qui trình TCVN 4054-05 qui định với đường có tốc độ tính toán 60 km/h Ta chọn độ dốc dọc lớn nhất cho phép trên toàn tuyến idmax =6%

a Khả năng thông xe của đường

* Khả năng thông xe lý thuyết

Năng lực thông hành lý thuyết là khả năng thông xe trong điều kiện lý tưởng

về dòng xe (dòng xe thuần nhất toàn xe con) và về đường (làn xe đủ rộng, mặt

đường tốt, tuyến đường thẳng, không dốc, không có trướng ngại vật ), các xe nối đuôi nhau chạy cùng một vận tốc và cách nhau một khoảng cách tối thiểu không đổi đảm bảo an toàn

Khả năng thông xe của đường phụ thuộc vào số làn xe và năng lực thông xe của mỗi làn

Năng lực thông hành lý thuyết được tính theo công thức sau:

Nlt = 1000Vd (xe/ h) Trong đó:

Nlt: năng lực thông xe lý thuyết

V: vận tốc thiết kế (km/h)

d: Khoảng cách tối thiểu giữa hai xe liền nhau để đảm bảo an toàn.(m)

d = l1 + Sh + l2 + l0

l1: chiều dài phản ứng tâm lý của lái xe, tính từ lúc lái xe nhận ra chướng ngại vật cần phải sử dụng phanh, thời gian phản ứng tâm lý thường lấy bằng 1 giây, do đó:

l1 = 3.6 = V 16 67

6

3 60 = (m)

l0: chiều dài trung bình của xe, l0 = 6 m

l2: khoảng cách an toàn giữa hai xe, lk= 10 m

Sh: chiều dài hãm xe, được tính như sau:

( i)

V V k

2 2

2

Khi hãm xe hoàn toàn, V2= 0 nên ta có:

f) i (

* 254

* 254

60

* 2

=

⇒ d = 16.67 + 39.97 + 6 + 10 = 72.64 (m) Thay vào công thức xác định Nlt ta có:

Nlt = 829 4

34 72

60

*

1000 = xe/h

* Khả năng thông xe thực tế của một làn xe Khả năng thông xe thực tế của một làn là khả năng thông xe có xét tới điều kiện thực tế của đường và giao thông trên đường Khả năng thông xe thực tế phụ thuộc vào mối làn xe, số làn xe, vận tốc xe, chướng ngại vật, thành phần

xe

Khả năng thông xe thực tế thường được lấy:

Ntt = β*Nlt Trong đó:

N th cdgio

Nq®giê = 0.1*2732 = 273.2 xe/h

Nth: kh¶ n¨ng th«ng xe tèi ®a tïy thuéc vµo lo¹i ®−êng

Nth = 1000 xcqd/h Z: hÖ sè sö dông n¨ng lùc th«ng hµnh

Z = 0.55

⇒ nlx = 0 5

55 0

* 1000

2 273

c y B

B

x

x

b

Với đường hai làn xe bề rộng mỗi làn được xác định theo công thức sau:

B= (b+c)/2 +x+y

Trong đó:

b: bề rộng thùng xe, theo qui trình lấy b = 2,5 m

c: khoảng cách giữa hai bánh xe, lấy c = 1,92m

x: khoảng cách từ mép sườn thùng xe tới làn bên cạnh khi hai xe đi cùng chiều y: khoảng cách từ bánh xe đến mép phần xe chạy

Các trị số x, y được xác định theo công thức thực nghiệm sau:

= + +

Số làn xe: 2 làn

Chiều rộng làn xe ô tô: 3,5 (m)

Chiều rộng phần xe chạy: 7 (m)

Phần lề đường: 2 x 1.5 (m)

Trong đó phần có gia cố lề: 2 x 1,0 (m)

Phần lề đất: 2 x 0,5 (m)

Bề rộng tối thiểu của nền đường: 10,0 (m)

Kết hợp giữa tính toán và qui trình, ta chọn các chỉ tiêu để thiết kế mặt cắt ngang tuyến qua huyện Thường Xuân tỉnh Thanh Hoá theo quy trình

f Tĩnh không

Tĩnh không là giới hạn không gian nhằm đảm bảo lưu thông cho các loại xe không cho phép tồn tại bất kỳ chướng ngại vật nào, kể cả công trình phục vụ về

đường như biển báo, cột chiếu sáng nằm trong phạm vi của tĩnh không

Tĩnh không tối thiểu của đường được qui định như hình vẽ trên:

ngang này phải đủ lớn để thoát nước, tuy nhiên nó cũng phải đủ nhỏ để xe có thể chạy êm thuận Độ dốc ngang này còn được xác định bởi vật liệu làm kết cấu mặt

Theo quy phạm ta chọn:

+ Độ dốc ngang mặt đường in = 2%

+ Độ dốc ngang lề gia cố ilgc =2 %

+ Độ dốc ngang lề đất il = 6%

Tại những vị trí tuyến đổi hướng, để đảm bảo cho xe chạy an toàn, tiện lợi và kinh tế với vận tốc tính toán cần phải bố trí đường cong bằng có bán kính hợp

lý Việc sử dụng bán kính đường cong bằng có bán kính lớn không những cải thiện được điều kiện xe chạy mà còn cho phép rút ngắn chiều dài tuyến, giảm bớt các chi phí về vận tải Tuy nhiên trong điều kiện khó khăn về địa hình, để giảm bớt khối lượng đào đắp trong xây dựng và tránh phải phá bỏ những công trình đắt tiền thì phải sử dụng các bán kính nhỏ Khi đó yêu cầu của đường cong bằng là phải đảm bảo điều kiện ổn định chống trượt ngang khi xe chạy với tốc độ tính toán, điều kiện êm thuận cho hành khách và kinh tế khi sử dụng

ô tô

Theo các điều kiện trên thì hệ số lực ngang tính toán luôn luôn phải nhỏ hơn hệ

số bám theo phương ngang à Ψ2

Bán kính đường cong bằng nhỏ nhất được xác định theo các trường hợp sau:

+Trường hợp 1: không bố trí siêu cao

Trên đường cong không bố trí siêu cao, tính cho trường hợp bất lợi xe chạy phía lưng đường cong

Rksc = V

2

127 (à - in) Trong đó:

in: độ dốc ngang của mặt đường, lấy in = 0,02

à: hệ số lực đẩy ngang, khi không bố trí siêu cao lấy à = 0.08

+Trường hợp 2: bố trí siêu cao tối thiểu thông thường

Trên đường cong có bố trí siêu cao thông thường, isc= 4%

Rtt = V

2

127 (à + isc) Trong đó: isc: độ dốc siêu cao của mặt đường, lấy is = 0.04

à: hệ số lực đẩy ngang, lấy à = 0.15

* Theo qui trình TCVN 4054 - 05qui định cho đường cấp kỹ thuật V = 60km/h thì bán kính đường cong nhỏ nhất bố trí siêu cao thông thường là 250m Do vậy ta chọn Rminksc =265 m

+ Trường hợp 3: bố trí siêu cao lớn nhất

Tính toán bán kính nhỏ nhất trong điều kiện hạn chế và có bố trí siêu cao lớn nhất

2

127 (à + iscmax) Trong đó: iscmax: độ dốc siêu cao lớn nhất, lấy theo quy trình iscmaxx = 0.08

à: hệ số lực đẩy ngang lấy à = 0.15

đường tối thiểu cần nhìn thấy rõ ở phía trước đó gọi là tầm nhìn Khi thiết kế

tuyến các yếu tố của tuyến trên bình đồ và trên trắc dọc đều phải đảm bảo có

đủ tầm nhìn để xe chạy an toàn và tiện lợi

Cự ly tầm nhìn nói chung phụ thuộc vào tốc độ xe chạy và biện pháp điều khiển xe cần áp dụng khi xử lý các tình huống và được tính theo hai trường hợp sau:

S1 bao gồm một đoạn phản ứng tâm lý l1, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn lk

Công thức xác định tầm nhìn:

S1= l1 + Sh + lk = 3.6+V K V

2

254 (ϕ ± i) + lk Trong đó:

+ l1: đoạn phản ứng tâm lý l1 =

6 3

V

m

* 254

60

* 2 1 6 3

* 254

60

* 2 1 6

3

* 254

60

* 2 1 6

3

b Xác định tầm nhìn hai chiều

Tầm nhìn hai chiều được xác định trong trường hợp có hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn xe Hai xe cần hãm kịp thời để không đâm vào nhau Chiều dài tầm nhìn hai chiều được xác định theo sơ đồ sau:

Công thức xác định tầm nhìn hai chiều:

S2 = 2 lpư+ 2Sh+ lk Các thông số tính toán như sơ đồ tầm nhìn một chiều, ta có công thức tính toán:

* 127

5 0

* 60

* 2 1 8

1 60 + + 10 =111 (m)

- Khi i =0.05 ⇒ S2 =

) 05 0 5 0 (

* 127

5 0

* 60

* 2 1 8 1

60

2 2

8 - Xác định bán kính đường cong nằm tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban

+ Xác định trị số bán kính tối thiểu của đường cong đứng

Trên trắc dọc tại những vị trí thay đổi độ dốc người ta phải bố trí đường cong

lồi hoặc lõm để xe chạy êm thuận và an toàn Với vận tốc thiết kế 60 km/h

đường cấp IV ta phải bố trí đường cong đứng ở những chỗ ∆W ≥ 1

%

* Bán kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất

- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều:

d

* 2

S 2

Trong đó:

150 2

Kết hợp với TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lồi với vận tốc tính toán 60 km/h là 2500 m, ta chọn bán kính tối thiểu R =

2500 m để thiết kế đường cong đứng lồi

* Bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm

- Theo điều kiện đảm bảo tính êm thuận:

6.5

0 6.5

α sin

* S (h

* 2

S 1 d

1 +

Trong đó:

S1: tầm nhìn một chiều, S1 = 75 m

hd: chiều cao của tầm pha đèn trên mặt đường, hd=1 m

α: góc chiếu sáng của đèn pha, α =20

Thay vào ta có

) 2

2 sin

* 75 1 (

* 2

75 2 +

=1218m

Theo TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm ứng với tốc độ tính toán 60 km/h là 1000 m Kết hợp giữa tính toán với qui phạm ta chọn bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm là 1000 m để thiết

kế

Trong thiết kế trắc dọc, việc thiết kế lựa chon bán kính đường cong đứng là nhằm tạo điều kiện cho xe chạy về phương diện động lực cũng như về phương diện quang học, cơ học Một yêu cầu nữa là đường cong đứng phải bám sát địa hình, càng bám sát địa hình thì khối lượng thi công càng nhỏ, công trình càng

ổn định lâu dài hơn Trong các trường hợp không tránh được mới phải dùng các giới hạn tính toán ở trên

9- Siêu cao

a Độ dốc siêu cao

- Nghiên cứu sự chuyển động của ô tô ta thấy khi ô tô chạy trên đường cong bằng ô tô có xu thế bị trượt hoặc lật đổ về phía lưng đường cong do ảnh hưởng của lực li tâm Trên các đường cong có bán kính nhỏ sự ảnh hưởng này càng lớn Để đảm bảo an toàn và tiện lợi cho xe chạy thì ở các đường cong bán kính nhỏ người ta thường xây dựng làn đường có độ dốc ngang nghiêng về phía bụng đường cong gọi là siêu cao Độ dốc siêu cao có tác dụng giảm bớt lực ngang và tác động tâm lý có lợi cho người lái xe, làm cho người lái tự tin có thể cho xe chạy với tốc độ như ở ngoài đường thẳng khi chưa vào đường cong

- Tuy nhiên độ dốc siêu cao phải nằm trong giới hạn cho phép Độ dốc siêu cao phải đảm bảo là không bị trượt khi mặt đường bị trơn Theo qui phạm thiết kế

đường ô tô Việt Nam qui định trị số độ dốc siêu cao phụ thuộc và tốc độ thiết

kế và bán kính đường cong nằm

Độ dốc siêu cao cần thiết để xe chạy với tốc độ trên đường cong có bán kính R được xác định theo công thức:

isc = V

2

127R - à Trong đó:

R: bán kính đường cong tối thiểu (có bố trí siêu cao)

60 2

=

Theo TCVN 4054 - 05 qui định độ dốc siêu cao lớn nhất = 7% Kết hợp giữa

độ dốc tính toán và độ dốc theo qui phạm ta chọn độ dốc siêu cao lớn nhất để thiết kế là 7%

b Đoạn nối siêu cao

Khi xe chạy từ mặt cắt ngang hai mái sang mặt cắt ngang một mái (trên đoạn cong tròn có bố trí siêu cao) để đảm bảo cho xe chạy êm thuận không bị lắc ngang, cần thiết phải có một đoạn nối siêu cao đủ dài để chuyển từ mặt cắt ngang đường hai mái sang đường một mái Chiều dài đoạn nối siêu cao tối thiểu được tính theo công thức:

Lnsc = sc

p

.i i

+B: chiều rộng phần đường xe chạy B = 7 m

B

= * 0 08 005 0

8 0

Phương pháp 1: Quay quanh tim đường để nâng phần đường phía lưng đường

cong để cho có cùng độ dốc phần xe chạy, sau đó tiếp tục quay trả phần xe chạy và lề gia cố quanh tim đường cho tới khi đạt độ dốc siêu cao

Phương pháp 2: Quay phần đường phía lưng đường cong quanh tim đường cho

tới khi cả mặt cắt ngang có độ dốc ngang của phần xe chạy, sau đó quay quanh mép phần xe chạy phía bụng cả mặt cắt ngang cho tới khi đạt độ dốc siêu cao

Phương pháp 3: Thực hiện quay quanh một trục ảo, cách mép phần xe chạy

bên ngoài một cự ly là 7 m (áp dụng khi phần xe chạy > 7m)

Thực hiện nối siêu cao trên tuyến được sử dụng phương pháp 1 Khi có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp Khi không có đường cong chuyển tiếp thì đoạn nối siêu cao bố trí một nửa nằm ngoài đường thẳng và một nửa nằm trong đường cong tròn

10 - Tính đường cong chuyển tiếp

Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong, bán kính cong thay đổi đột ngột

từ ∞ về R, đồng thời lực ly tâm tác dụng vào xe tăng dần từ 0 đến G.V

2

gR Các tác động này gây cảm giac khó chịu cho lái xe là hành khách, mất an toàn cho hàng hoá Điều này đòi hỏi phải bố trí một đường cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong tròn Đường cong chuyển tiếp sẽ có tác dụng làm cho tuyến có dạng hài hoà hơn, tầm nhìn được đảm bảo hơn và mức độ tiện nghi an toàn đều tăng rõ rệt

Đường cong chuyển tiếp bố trí trùng hợp với đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng phần xe chạy (nếu có)

θ/2

Sơ Đồ Bố Trí Chuyển Tiếp

θ

θ/2 + ϕ0

- Tính toán và cắm đường cong chuyển tiếp:

Các yếu tố đường cong:

T = R*tg

2

α+ t

b = R (sec

2α -1)

K =180

L

* 90

t = x0 - (R-y0)*tgβ

x0= L- 2

3 R

* 40 L

y0 =

R

* 6

L 2

Trong đó:

t: là chiều dài từ Nđ đến Tđ của đường cong

p: độ dịch chuyển của đường cong

L: Chiều dài đường cong chuyển tiếp

- Tính chiều dài đường cong chuyển tiếp:

Chiều dài đoạn đường cong chuyển tiếp Lcht không nhỏ hơn các đoạn nối siêu

cao và đoạn nối mở rộng (đồng thời Lcht ≥ 15 m) và được tính theo công thức:

Lcht =

R

* 23,5

V 3 Trong đó:

V: tốc độ thiết kế V=60 km/h

R: bán kính đường cong cần làm chuyển tiếp

Tuỳ theo bán kính của từng đường cong ta sẽ tính và bố trí được các đoạn

đường cong chuyển tiếp cần thiết kế

Về dạng hình học, đường cong chuyển tiếp thường là một đường cong Clôtôit

bảng thống kê các yếu tố kỹ thuật của tuyến

Trị số STT Yếu tố kỹ thuật

Đơn vị

Tính toán

Quy trình

14 Bán kính tối thiểu trên đường cong đứng

§−êng cong låi m 2343 2500 2500

TÇm nh×n xe ch¹y(id = 0%)

15