Thuyết minh đồ án môn học thiết kế đường ô tô

Thuyết minh đồ án môn học thiết kế đường ô tô Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Xác định quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật tuyến CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TRẮC DỌC CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG

Chương 1: Giới thiệu chung1.1 Tổng quan:

Huyện Sơn Liên là một huyện đồng bằng, 1 trong 18 đơn vị hành chính củatỉnh Đắk lắk, nằm trong vùng sinh thái phía Bắc tỉnh, cách thành phố Buôn MêThuật 70 km về phía Tây Bắc

Huyện có tổng diện tích tự nhiên là 61.775,35 ha

Sơn Liên có vị trí kinh tế - chính trị - an ninh - quốc phòng quan trọng, được coi làtrung tâm kinh tế - văn hóa - xã hội của cụm 4 huyện vùng Tây Bắc tỉnh Đắk Lắk

1.2 Dân số

Toàn tỉnh Đak Lak theo thống kê đến năm 2012 có 1.796.3700 người trên

tổng diện tích là 13.125.4 km2

Mật độ người là 127 người / km2 Người với tốc độ tăng trưởng hàng năm

là 11,3% Các đơn vị gia đình sinh sống tập chung với tỉ lệ hộ gia đình nhỏ lẻ thấp Dân số của tinh chủ yếu la trẻ độ tuổi từ 20 đến 40 chiếm 67% dân số toàn tỉnh Tỷ

lệ giới tính trong độ tuổi trên là 57 năm / 100 dân

1.3 Lao động và việc làm:

Nguồn lao động của tỉnh tập chung chủ yếu ở 03 khu vực sau :

- Khu vực I: thuộc các ngành khai thác trực tiếp tài nguyên thiên nhiên khôngqua khâu chế biến như các ngành trồng trọt, đánh cá, trồng rừng

-Khu vực II: thuộc các ngành khai thác (mỏ các loại) và các ngành công nghiệpkhác

-Khu vực III: thuộc các ngành thương nghiệp, dịch vụ, vận tải, hành chính,trường học, y tế

1.3.1 Nông lâm nghiệp (khu vực I):

Ngành nông nghiệp của tỉnh đã có bước chuyển biến mới Chuyển đổi một sốdiện tích trồng cây lương thực truyền thống không có hiệu quả sang trồng câycông nghiệp, thực phẩm có giá trị kinh tế cao, mở rộng diện tích trông câycông nghiệp, cây ăn quả và cây đặc sản, áp dụng KHKT vào nông nghiệp nên sản lượng đã nâng lên, đời sống của nhân dân được cải thiện tương đối

Sản suất nông lâm nghiệp có nhịp độ tăng trưởng bình quân là 2,8 %/năm vàchuyển dần sang sản suất hàng hoá Sản suất lương thực có bước phát triểnkhá Chăn nuôi có độ tăng trưởng khá, chiếm tỷ trọng 29 % GDP nông nghiệp

và xu hướng là tỷ lệ chăn nuôi ngày càng tăng,

Về lâm nghiệp: Tỉnh Đắk Lắk là tỉnh có tài nguyên rừng khá đa dạng vàphong phú nhưng giá trị của rừng mang lại còn thấp Ngành lâm nghiệp đãtrồng được 8.346 ha rừng kinh tế và rừng phòng hộ, nâng tổng trữ lượng gỗrừng lên 9.235 m3 Hiện nay mỗi năm khai thác khoảng 2000 m3 gỗ và trenứa phục vụ công nghiệp và hàng xuất khẩu Ngoài ra còn có nhiều động vậtquý hiếm

1.3.2 Công nghiệp (khu vực II ) :

Đắk Lắk cũng như các tỉnh miền Bắc Tây Nguyên, trong thời kỳ đổi mới nềncông nghiệp đang có chiều hướng phát triển, tuy có nhiều tài nguyên khoángsản như quặng, đồng, vàng, kẽm nhưng còn tiềm ẩn trong lòng đất, đangtrong thời kỳ khảo sát xác định để lập kế hoạch khai thác nên công nghiệpkhai thác và công nghiệp cơ khí còn trong thời kỳ chuẩn bị hình thành

Với thế mạnh về nông nghiệp, cây màu và ngành nuôi trồng, đánh bắt thuỷ sảnnên ngành công nghiệp chế biến phát triển mạnh Thời gian qua Đắk Lắk đãxây dựng được một số xí nghiệp chế biến nông sản và thực phẩm như:

+ Cơ sở chế biến cây lương thực như ngô, sắn, gạo

+ Cơ sở chế biến gỗ nhân tạo

+ Cơ sở chế biến thức ăn gia súc phục vụ cho chăn nuôi

+ Cơ sở chế biến thuỷ sản xuất khẩu

1.3.3 Thương nghiệp, dịch vụ, hành chính sự nghiệp (khu vực III):

Đây cũng là một thế mạnh của tỉnh Đắk Lắk Tỉnh có nhiều thắng cảnh du lịchnổi tiếng là nơi này đã thu hút rất nhiều khách du lịch trong nước và quốc tế,hàng năm đem lại nguồn thu nhập khoảng 10% tổng thu nhập của tỉnh

Toàn tỉnh có trên 15000 hộ với 27000 lao động kinh doanh trong các ngànhdịch vụ, trong đó 54.6% kinh doanh thương nghiệp, 30% kinh doanh ăn uống

và còn lại là các dịch vụ khác Mức sống của người dân trong vung còn gặpnhiều khó khăn

1.3.4 Văn hoá, giáo dục, y tế, thể thao, phát thanh truyền hình … tuy còn gặp

nhiều khó khăn do là tỉnh miền núi những đã được cải thiện hơn trước rất nhiều,nhất là phát thanh truyền hình và mạng lưới bưu chính viễn thông

 Về y tế: Đắk Lắk là một tỉnh có lượng y tế còn mỏng Toàn tỉnh cókhoảng

1500 gường bệnh, trong đó bệnh viện tỉnh là 450 gường còn các huyện khác làgường, phòng khám đa khoa khu vực Tỷ lệ bác sỹ mới chỉ đạt 6,6 người/10.000dân Mới chỉ có 145 phường xã có trạm y tế, chiếm tỷ lệ 87% và 75% số trạm y tế

là nhà cấp 4 còn lại là nhà tranh tre Bệnh bướu cổ ở trẻ em từ 8 -12 tuổi năm 2000

là 6,6% Bệnh sốt sét còn nhiều, tỷ lệ mắc bệnh năm 2000 vẫn còn ở mức 1200người/ 100.000 dân

 Về giáo dục: Ngành giáo dục đã đa dạng hóa các loại hình trường lớp và

cố

gắng xắp xếp phù hợp với địa điểm từng địa phương Các huyện vùng sâu, vùng xa

có trường dân tộc nội trú, mở các lớp dạy nghề cho học sinh phổ thông Tuy nhiêncòn một số khó khăn như:

- Quy mô giáo dục còn nhỏ

- Chất lượng giáo dục chưa cao nên chưa tạo nguồn lao động có chất lượngtốt

- Cơ sở vật chất giáo dục còn thiếu

- Đội ngũ giáo viên vừa thiếu vừa yếu

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua

1.4.1 Điều kiện khí hậu, thủy văn:

Sơn Liên nằm trong lưu vực sông ĐắcDông, bắt nguồn từ biên giới Việt – Campuchia Sông ĐắcDông có chiều dài 217 km, đoạn chạy qua Sơn Liên dài 44

km

Ngoài sông ĐắcDông, Sơn Liên còn 48 chi lưu lớn nhỏ

Đặc điểm của khe suối huyện Sơn Liên, nói chung về mùa mưa giao thông đi lại hết sức khó khăn do phải đi qua nhiều tràn, ngầm bị ngập nước gây ách tắc có khi đến 5 - 7 ngày

Đắk Lắk nằm trong khu vực có khí hậu khô nóng đặc trưng của khí hậu miềntrung Tây Nguyên

Nhiệt độ bình quân ở Đắk Lắk thường cao Nhiệt độ không khí vào mùa đôngchênh lệch thấp hơn mùa hè Nhiệt độ đất bình quân mùa đông thường từ 18 -

22oC, ở mùa hè bình quân nhiệt độ đất từ 25,5 – 33oC Tuy nhiên nhiệt độ đấtthường thay đổi theo loại đất, màu sắc đất, độ che phủ và độ ẩm của đất

1.4.2 Điều kiện địa hình

Sơn Liên là một huyện có điều kiện địa hình khá thuận lợi so với các huyện trung du miền núi trong tỉnh Đồi núi không quá cao, chủ yếu là thấp và thoải dần, bao quanh huyện từ phía Tây sang phía Bắc, Đông và Đông Nam là những dãy núi tương đối cao

Khu vực phía Tây Nam và phần lớn các xã trong huyện là đồi thoải Xen kẽ giữa các đồi núi thoải là những thung lũng có độ cao trung bình từ 50 - 70m so với mực nước biển

Địa hình toàn huyện được phân bố như sau: - Diện tích đồi núi thoải chiếm 65%Đồng bằng thung lũng chiếm 8% - Đồi núi cao chiếm 27%

Ngoài ra, do đặc điểm kiến tạo của địa hình, Sơn Liên còn có những vùng đất tương đối bằng phẳng, có quy mô diện tích lớn, đồi núi thấp thoải là điều kiện thuận lợi để phát triển một nền nông - lâm nghiệp phong phú

1.4.3 Điều kiện địa chất:

Địa chất chủ yếu là sét pha lẫn sỏi sạn, phía trên là lớp hữu cơ 0.2m, sau đó là lớp đất phong hóa dày từ 0.318m, phía dưới cùng là lớp đá gốc Cấu tạo của địa chất khu vực tuyến đi qua tương đối ổn định, không có vị trí nào đi qua khu vực cóhang động castơ và khu vực nền đất yếu, không có hiện tượng trồi sụt do cấu tạo

và thế nằm của lớp đá gốc phía dưới Vì vậy, không phải xử lí đặc biệt

Phương án tuyến chủ yếu đi ven sườn núi, cắt qua nhiều khe tụ thuỷ nên cấu tạonền đất có đầy đủ các loại nền đường đặc trưng đào hoàn toàn, đào chữ L, nửa đàonửa đắp, đắp hoàn toàn Với nền đắp trước khi đắp cần phải bóc bỏ lớp đất hữu

cơ với chiều dày từ 0,2 phía dưới lớp đất hữu cơ là đất nền á sét điều kiện địa chất tốt cho việc xây dựng đường ở những vị trí tuyến cắt qua đồi (đào) đất đào ở đây chủ yếu là đá phong hoá có thành phần lẫn sỏi sạn Tầng đá gốc ở rất sâu bên dưới chính vì thế việc thi công nền đào không gặp khó khăn

1.4.4 Vật liệu xây dựng

Có thể khai thác đá ở các mỏ đá lân cận công trình

Công tác xây dựng đường ở Đắk Lắk đang được chú trọng nên nhà máy sảnxuất này đã xây dựng trạm trộn BTN và chúng ta có thể đặt mua với trữ lượng lớn.Như vậy VLXD rất thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường

1.4.5 Giá trị nông lâm nghiệp của khu vực tuyến đi qua:

Khí hậu và thổ nhưỡng Đắk Lắk rất thích hợp cho việc phát triển nhiều loạicây công nghiệp ngắn và dài ngày, chăn nuôi và kinh doanh tổng hợp nông lâmnghiệp đem lại hiệu quả kinh tế cao

1.5 Những khó khăn và thuận lợi khi triển khai dự án.

Khó khăn :

+ Tuyến đi qua dân cư thưa nên khó khăn về nguồn lao động địa

Chương 2: Xác định quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật tuyến2.1 Danh mục Tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm áp dụng :

2.1.1 Quy trình khảo sát.

- Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô 22 TCN-27-84

- Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô 263 TCN-2000

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

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

2.1.2 Các quy trình quy phạm thiết kế.

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

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

- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 của bộ GTVT

- Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN 88

4252 Quy trình tính toán dòng chảy lũ do mưa rào ở lưu vực nhỏ của viện

thiết kế giao thông 1979.

- Quy trình tính toán dòng chảy lũ 22TCN – 220 -95

2.1.3 Các thiết kế định hình.

- Định hình cống tròn BTCT 78-02X

- Định hình cầu dầm BTCT 530-10-01.

- Các định hình mố trụ & các công trình khác đã áp dụng trong ngành

2.2 Quy mô và tiêu chuẩn thiết kế tuyến

Lưu lượng xe năm hiện tại : 974 (xehh/ng.đêm)

- Hệ số tăng trưởng hàng năm là 7,5 %

- Lưu lượng xe con quy đổi vào thời điểm đưa tuyến vào khai thác

Ntbnđ=Ni ai (xcqđ/nđ) Với: + ai là hệ số quy đổi từ xe các loại ra xe con ;

+ Ni là lưu lượng xe thiết kế của từng loại xe

Theo QT TCVN 4054-2005, với địa hình vùng Đồng Bằng ta có:

Loại xe Ni ai N(xcqđ)

+ Xe tải 2 trục 224 2.0 448+ Xe tải 3 trục 88 2.5 220+ Xe khách nhỏ 80 2.0 200+ Xe khách lớn 48 2.5 120

- N1: lưu lượng xe thiết kế thời điểm hiện tại (xcqđ/ng.đ)

- t : năm tương lai của công trình

- q : mức tăng xe hàng năm theo số liệu thống kê q=0,075

Vậy lưu lượng xe thiết kế năm thứ 15 là :

N15=1317x(1+0.075)15−1= 3624.968(xcqđ/ng.đ)

Với lưu lượng xe thiết kế năm tương lai thứ 15 là 3000<3624.968<6000 Do vậy đường chỉ thuộc cấp III Theo tiêu chuẩn 4054-05 (điều 3.4.2) thì năm tương lai là năm thứ 15 Vậy lưu lượng xe thiết kế là 3624.968 (xcqđ/ng.đ)

Căn cứ vào lưu lượng tính toán, ý nghĩa phục vụ của tuyến và các tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054-05 để xác định cấp hạng đường:

Tổng hợp các yếu tố địa hình, chức năng, lưu lượng xe, ta kiến nghị đường

có cấp thiết kế là cấp III Đồng Bằng

 Xác định tốc độ thiết kế :

Căn cứ vào cấp đường ( đường cấp III đồng bằng) Theo bảng 4 của

TCVN 4054-05 thì tốc độ thiết kế V TK=80 Km/h

Để xe chuyển động được thì giữa xe và mặt đường phải có lực bám nghĩa là sức kéo có ích của động cơ phải nhỏ hơn lực bám Lực bám này phụ thuộc vào

áp lực bánh xe lên đường khi xe lên dốc, áp lực bánh xe lên đường giảm Do đó

độ dốc lớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc tính toán theo imax

- f : Hệ số cản lăn khi xe chạy, f= 0,02 (mặt BTN)

- Gk : Trọng lượng xe phân bố trên trục chủ động

- G0 : Trọng lượng toàn bộ xe

 : Hệ số bám dọc ở điều kiện thường,  = 0,5

- Pw: Lực cản của gió Pw = 13

F.v

k 2

Với: V: Vận tốc tương đối của gió và xe xét trong trường hợp không có gió

F: diện tích chắn gió của xe F = 0,8.B.H

k : Hệ số phụ thuộc vào loại xe

Tính với xe con quy đổi: k = 0,03; G=3600Kg; Gk=1800Kg; B =1,8m; H = 2m

- Vậy:

2

max

0,03.80 0,8.1,8.2 1800.0,5

13 0, 02 0, 223600

i



 Theo TCVN 4054 - 05, với đường cấp III đồng bằng, tốc độ thiết kế V= 80 km/h thì idmax =5%

 Vậy kiến nghị chon idmax =5%

2.4 Xác định số làn xe, chiều rộng mặt đường, nền đường.

 Lưu lượng xe trong giờ cao điểm trong năm tương lai

Lưu lượng này để chọn và bố trí số làn xe, dự báo chất lượng dòng xe, tổ

chức giao thông Ngcd được tính như sau:

Ngcđ =0,12xNtbnđ = 0,12 x 3624.968= 434.99616 (xcqđ/nđ)(Với N tbnđ: lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương lai)

 Số làn xe trên mặt đường cắt ngang

xác định tùy thuộc vào cấp đường và số làn xe tối thiểu dành cho xe cơ giới

là 2 làn Đồng thời được kiểm tra theo công thức như sau:

.

cdgio lx

lth

N n

Z N



Trong đó :

n lx : Là số làn xe yêu cầu

cdgio

N : Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

N lth : Là năng lực thông hành thực tế khi không có nghiên cứu, tính toánlấy như sau :

Khi không có phân cách xe chạy trái chiều và không có phân cách ôtô với xethô sơ: 1000xcqđ/h

Z : Là hệ số sử dụng năng lực thông hành

Bề rộng phần xe chạy ngoài cùng: B2 = 2

c

a  + x + yVới: x = 0,5 + 0,005V = 0,5 + 0,005.80 = 0,9 m

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

Tính cho xe có kích thước lớn nhất và phổ biến trong dòng xe tương lai Tính cho

xe tải có a = 1.8 m, c = 1,4 m

c y B2

B1

x x

a

=> B2 =

1.8 1, 4 2



+ 0,9.2 = 3,4 (m)

Bề rộng phần đường xe chạy B = 2.B2 = 2 3,4 = 6,8 m

Kết hợp với điều 4.2.3; Bảng 6 trong TCVN- 4054- 05 với Bmax=3,4m

 Kiến nghị chọn - Chiều rộng một làn xe: 3,5 m

Theo Bảng 6 trong TCVN - 4054-2005 ta kiến nghị chọn:

- Chiều rộng phần xe chạy dành cho xe cơ giới : B xc = 7 m

- Chiều rộng lề đường: B lề = 2,5 ( gia cố 0,5m)

- Chiều rộng của nền đường: Bn = 12 m

độ dốc lề gia cố.

Với cấp đường và tốc độ thiết kế 80 km/h, tra Bảng 6 (TCVN 4054 – 05) áp

dụng cho vùng núi, ta thiết kế như sau (đây là thông số kiến nghị khi đã thỏatiêu chuẩn):

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

i - là độ dốc dọc của mặt đường, tra Bảng 15 (TCVN 4054 – 05), độ dốc dọc lớn nhất với cấp thiết kế 80km/h cho đồng bằng imax=5%

S2= 2×80

1,2×802×0,5 127×(0,52−0 , 052)+5=172(m)

Theo kinh nghiệm, khi người ta thống kê được thời gian vượt xe trên đường,trong điều kiện bình thường là 10s , trong điều kiện cưỡng bức ,xe đông là 7s lúc

đó chiều dài tầm nhìn vượt xe trong 2 trường hợp :

=> Kiến nghị chọn S1 =100 m, S2 = 200 m ,S3=550 m.

2.6 Xác định bán kính đường cong nằm tối thiểu

Rmin = 127.( i )

Vmax sc

2



Trong đó: V: Vận tốc xe chạy (km/h)

 : Hệ số lực đẩy ngang,  = 0,15

iscmax : Độ dốc siêu cao lớn nhất, i scmax =5%

Rmin =127.(0.15+0.05)802 =252m

Theo TCVN 4054 - 05, bán kính đường cong nằm tối thiểu ứng cấp đường III

và vận tốc 80 km/h là 250m Vậy kiến nghị chọn Rmin = 252m Vì theo đường ôtô thiết kế với vận tốc V = 80 km/h, thì bán kính R không thể quá nhỏ, và giá trị

Rsc

min= 250m là giá trị thông thường nhỏ nhất cần bố trí siêu cao mà đảm bảo các yếu tố kĩ thuật đối với cấp đường thiết kế và tốc độ thiết kế, đảm bảo chất lượng xechạy, giảm hệ số lực ngang, tăng tốc độ xe chạy trong đường cong nằm, tăng mức

độ an toàn

b Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường

Rttmin = 127.( i )

Vsctt

2



Trong đó: V: Vận tốc xe chạy (km/h)

 : Hệ số lực đẩy ngang với = 0,060,08 Chọn  = 0,08

isctt : Độ dốc siêu cao thông thường, i sctt = i scmax - 2% = 3%

Vậy, Rmin = 802

127.(0.08+0.03)= 458,25mTheo TCVN 4054 - 05, bán kính đường cong nằm tối thiểu ứng với vận tốc 80 km/

h là 400m Vậy kiến nghị chọn Rttmin = 458,25 m

c Bán kính đường cong nằm tối thiểu không cần bố trí siêu cao

R kscmin =127.( )

2

ni

V



Trong đó: V: Vận tốc xe chạy (km/h)

 : Hệ số lực đẩy ngang với = 0,040,05 Chọn  = 0,05

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

Ở những đoạn đường cong có bán kính nhỏ thường không bảo đảm an toàn giao thông nếu xe chạy với tốc độ tính toán vào ban đêm vì tầm nhìn bị hạn chế Theo điều kiện này:

- Đặt các parie bê tông mềm dọc đường.

- Sơn phản quan ở hộ lan cứng hoặc cọc dẫn hướng

2.7 Xác định siêu cao và đoạn nối siêu cao

a Độ dốc siêu cao :

Độ dốc siêu cao lấy theo bán kính đường cong nằm và tốc độ thiết kế theo Bảng

13 (TCVN 4054 – 05) Độ dốc siêu cao lớn nhất không quá 8% và nhỏ nhấtkhông quá 2%

Độ dốc siêu cao và chiều dài đoạn nối siêu cao phụ thuộc vào bán kính đường

cong nằm và tốc độ thiết kế không được nhỏ hơn các giá trị quy định trong Bảng

14 (TCVN4054 – 05),

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

- Bán kính từ ∞ chuyển sang bằng R hữu hạn

- Lực ly tâm từ chỗ bằng không đạt tới giá trị

- Khi vận tốc thiết kế Vtk ≥ 60 Km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vào đường cong.

Dựa theo 3 điều kiện sau:

- Điều kiện 1: Đủ để bố trí đường cong chuyển tiếp ( làm cho hành khách không cảm thấy đột ngột khi xe chạy vào trong đường cong)

L ct= V3

47∗I∗R

Trong đó: Vận tốc thiết kế Vtk=80Km/h

Bán kính đường cong nằm tối thiểu nhỏ nhất khi bố trí siêu cao 8% R=252m

Độ tăng gia tốc ly tâm cho phép I Theo TVVN lấy I=0,5 (m/s3)

L ct= 803

Tra TCVN Lct =70m vậy Chọn Lct=86,46 m

- Điều kiện 2: Đủ để bố trí đoạn nối siêu cao

Đoạn nối siêu cao (Lsc): Là đoạn chuyển tiếp từ độ dốc ngang của mặt đường có hai mái nghiêng đến độ dốc siêu cao mặt đường còn một mái

L nsc=(B+ Δ)∗i sc

i p

Trong đó: B= 7m (bề rộng mặt đường) Theo bảng 7 TCVN4054-05 đối với đườngcấp III, địa hình đồng bằng thì chiều rộng 1 làn là 3,5m

ics=8% độ dốc siêu cao theo bảng 13 TCVN 4054-05 ứng với bán kính tối thiểu khi

có siêu cao là R=252m  = 0,6 m (độ mở rộng phần xe chạy) xét với xe tải

ip=0,005 ( 0,5 %) độ dốc phụ lớn nhất khi Vtk ≥ 60km/h

= > L nsc=

( 7 +0 6 ) ∗0 08

0 005 =121,6mVậy chọn Lnsc = 121,6 m

- Điều kiện 3 : Ngoài hai điều kiện trên chiều dài đường cong chuyển tiếp nhỏnhất có thông số đường cong A thỏa mãn hai điều kiện :

2

3

9

ct ct

R

A

R L A

Lsc

min=max (đk1, đk2, đk3 ) = max (86,46; 121,6; 28) = 121,6 m

Vậy ta chọn Lct = 121,6 m để thiết kế

 Chiều dài đoạn chêm chèn giữa hai đường cong:

+) Chiều dài tối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa hai đường cong cùng chiều:Khi hai đường cong có siêu cao thì đoạn chêm phải đủ chiều dài để bố trí hai nửa đường cong chuyển tiếp:

Đoạn mặt cắt ngang hai mái chêm giữa đường cong có thể bố trí một mái nếu ngắn

để tránh cho xe phải thay đổi lực ngang nhiều quá

Để bố trí đường cong chuyển tiếp thì chiều dài đoạn chêm không nhỏ hơn 2V ( m ) V là vận tốc tính toán (Km/h)

= > Lchêm = max (L ctmin ; 2V) = max(86,46 ; 2*80) = 160m

Vậy giữa hai đường cong cùng chiều ta chọn L chêm = 160m.

+) Chiều dài tối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa hai đoạn cong ngược chiều:Khi hai đường cong có siêu cao thì yêu cầu tối thiểu là có một đoạn chêm, chiều dài tối thiểu đoạn chêm lớn hơn tổng hai nửa đường cong chuyển tiếp

Giữa hai đường cong ngược chiều phải đảm bảo đoạn chêm lớn hơn 200m

= > Lchêm = max(2L ctmin ; 200)= max(2x86,46; 200) = 200 m

Vậy giữa hai đường cong ngược chiều ta chọn L chêm = 200m

 Độ mở rộng ở bụng của hai đường cong ngược chiều, có hướng ở bên phải

và bên trái dọc theo tuyến tại bụng của hai đường cong kế tiếp nhau vì nó phải đổi việc nâng siêu cao từ hướng bên này sang hướng bên kia so với hai đường cong cùng chiều nên nó phải đủ dài để bố trí so với L min

ct

của hai đường cong cùng chiều

O1

O2 m

2.8 Đường cong chuyển tiếp:

Với vận tốc thiết kế V=80km/h nên cần bố trí đường cong chuyển tiếp.

Đường cong chuyển tiếp bố trí trùng hợp với đoạn nối siêu cao và đoạn nối

mở rộng phần xe chạy Chiều dài đường cong chuyểt tiếp Lcht không nhỏ hơn chiềudài đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đường xe chạy và không nhỏ hơn 15m và được tính bằng công thức :

2.9 Mở rộng phần xe chạy trên đường cong

Khi xe chạy trên đường cong mỗi bánh xe chuyển theo một quĩ đạo riêng:trục sau cố định luôn luôn hướng tâm còn bánh trước hợp với trục sau một góc, nên

xe yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đường thẳng Vì vậy để đảm bảo trênđường cong tương đương như trên đường thẳng ở các đường cong có bán kính nhỏ(  250 m theo TCVN - 4054 -05 ) sẽ phải mở rộng thêm phần xe chạy

Sơ đồ tính toán

B

R

L K1 e1

K2

e2

L

0

Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn luôn hướng tâm, còn bánh trước hợp với trục xe 1 góc nên xe yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đường thẳng Độ mở rộng của 1 làn xe :

e1 = 2R 

L2

R

V05,0

Vậy độ mở rộng của phần xe chạy có 2 làn xe gồm có e1 và e2

E = e 1 + e2 = R 

L2

R

V1,0

Trong đó: - L: Chiều dài từ đầu xe đến trục sau

- V: Vận tốc tính toán xe chạy

- R: Bán kính tính cho trường hợp bất lợi nhất Rmin = 252 (m)

Tính cho trường hợp xe tải L = 8,0m

E = 82

252 + 0.1 x 80

√252 = 0,758mTheo bảng 12 TCVN 4054-05 thì  = 0,8 m

Vậy ta chọn  = 0,8 để thiết kế

Đoạn nối mở rộng làm trùng hoàn toàn với đoạn nối siêu cao và đường cong chuyển tiếp Khi không có 2 yếu tố này đoạn nối mở rộng được cấu tạo:

- Có đủ chiều dài để mở rộng 1m trên chiều dài ít nhất là 10 m

- Trên suốt đoạn nối mở rộng, độ mở rộng được thực hiện theo luật bậc nhất

- Đoạn nối mở rộng có một phần nửa nằm trên đường cong và một phần nửa nằm trên đường thẳng

2.10 Tính toán bán kính đường cong đứng

Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, trắc dọc lượn đều không gãy khúc, xe chạy antoàn tiện lợi, tại những chỗ đường đổi dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc  1%

với V60km/h hay 2% với V60km/h phải thiết kế đường cong đứng có dạng

đường cong tròn Trị số bán kính tối thiểu đường cong đứng được lựa chọn theođịa hình, tạo thuận lợi cho xe chạy, đảm bảo tầm nhìn ban ngày và ban đêm hạnchế lực xung kích, lực li tâm theo chiều đứng.

 Bán kính đường cong đứng lồi R lồi min :

Sơ đồ tính toán :

2d

d1

l2

L 1l

R

Trong sơ đồ tính toán : d1 : chiều cao tầm mắt người lái xe trên mặt đường

d2 : chiều cao chướng ngại vật phải nhìn thấy

R : bán kính đường cong đứng cần bố tríĐường cong đứng lồi Rlồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều:

R 1loimin = S2I

2.( √d1+√d2)2

Trong đó:

+ S1: tầm nhìn 1 chiều, S1 =100 m

+ d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1=1 m

+ d2: Chiều cao chướng ngại vật, lấy d2= 0,1 m- chướng ngại cố địnhThay vào công thức có :

+d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1=1 m.

+ d2: Chiều cao chướng ngại vật, lấy d2= 1,2 m chướng ngại di độngThay vào công thức có:

R 2loimin= S22

2.( √d1+√d2)2 =

2002

2.( √1+√1.2)2 =4554,77mTheo TCVN 4054 - 2005 (bảng 19/24) với Vtk =80 km/h thì

Rlồimin = 5000 m ( > 4554,77 m.)

Chọn Rlồimin= 5000 m (giá trị tối thiểu trong điều kiện thông thường)

 Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu Rlõm min :

Sơ đồ tính toán:

1S

p

h



* Theo điều kiện đảm bảo tính êm thuận:

Khi xe chạy vào đường cong đứng lõm, người lái xe thường có xu hướng tăng tốc xe để lên dốc, do đó thường phát sinh ra vấn đề vượt tải, đông thời gây khó chịu cho hành khách Vì vậy phải thiết kế đường cong đứng lõm có bán kính hợp lí nhằm bảo đảm yêu cầu trên, theo TCVN ta phải hạn chế gia tốc li tâm b không vượt quá từ 0,50,7 m/s2 Chọn b = 0,5 m/s2

Công thức xác định: Rmin = b

V.13

SRmin

2 1

Trong đó:h : Chiều cao đèn pha lấy h =0,75 m

 : Góc mở của đèn pha xe, thông thường lấy bằng 1o

S1 : Chiều dài tầm nhìn 1 chiều, S1 = 100 m

 2.hS.sin

SRmin

2 1

=

100 2

2 ¿ ¿= 2428,36 mTCVN 4054 - 05, với vận tốc 80 km/h, bán kính thối thiểu của đường cong lõm là 3000m Vậy kiến nghị chọn Rmin =3000 m Mục đích chọn giá trị thông thường như phần đường cong đứng lồi

1.1.1.1 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến.

Qua tính toán các yếu tố kỹ thuật của tuyến và so sánh với quy phạm TCVN 4054-98 Đồng thời căn cứ vào tình hình thực tế của tuyến đường, tính kỹ thuật và kinh tế Kiến nghị sử dụng các chỉ tiêu cơ bản của tuyến được lập vào bảng sau:

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ

2.1 Lựa chọn phương án và đánh giá hiệu quả

TT Tiêu chuẩn kỹ thuật Đơn

vị

Trị số tính toán

Trị số quy phạm

Trị số chọn thiết kế

4 Bán kính đường cong nằm min m 252 250 252

- Bình đồ toàn tuyến vẽ theo tỷ lệ 1:10000, góc chuyển hướng cho phép sai

số 1/4o và chiều dài tuyến cho phép 1/4 mm, có ghi các cọc Km, cọc H, cọc đỉnh P, cọc tiếp đầu TD và tiếp cuối TC ,cọc nối đầu ND và cọc nối cuối NCvà các cọc chi tiết

- Các yếu tố của tuyến trên bình đồ phối hợp với các yếu tố của tuyến trên trắc dọc, trắc ngang và được chú ý thiết kế để bảo đảm sự đều đặn và uốnlượn của tuyến trong không gian

- Tuyến được sửa chữa, bố trí hợp lý hơn, phối hợp các yếu tố để đạt được yêu cầu toàn diện bảo đảm các tiêu chuẩn kỹ thuật có chất lượng tốt và giá thành hạ

- Căn cứ vào địa hình địa mạo, địa chất thủy văn, các tiêu chuẩn kỹ thuật

đã tính toán, bố trí độ dốc siêu cao, chiều dài đoạn vuốt nối, tầm nhìn và

mở rộng trên đường cong nằm, chọn bán kính đường cong đứng tại các điểm nối dốc cho hợp lý

Dựa vào những nguyên tắc trên, hướng tuyến đã chọn và các điểm khống chế

để tiến hành thiết kế trên bình đồ

 Định đỉnh, cắm cong trên bình đồ tỷ lệ 1:10000

- Việc định đỉnh làm sao để thuận lợi cho việc bố trí tuyến trên thực địa, hài hoà

về mặt thị giác và đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật về hình học

- Các yếu tố đường cong tròn bố trí tại điểm chuyển hướng để nối hai đoạn thẳng của tuyến được tính toán theo công thức sau:

 Chiều dài tiếp tuyến T = R.tg2

α(m)

 Chiều dài đường cong K = 180

.R απ

1 α

- Sau các đoạn thẳng dài không bố trí các đường cong có bán kính cong nằm tối thiểu

- Khi góc chuyển hướng nhỏ (<80) phải làm bán kính đường cong lớn theo quy định ở bảng 16 trang 25 TCVN 4054 -05

- Không bố trí các đoạn đường thẳng dài quá 3km

- Giữa các đường cong tròn phải có các đoạn chêm đủ dài: để bố trí đường cong chuyển tiếp và không nhỏ hơn 2V (m) giữa các đường cong ngược chiều, (V : làvận tốc tính toán: km/h)

- Giữa các đường cong cùng chiều không bố trí đoạn chêm ngắn Khi có thể, nên nối trực tiếp bằng một đường cong bán kính lớn

- Không bố trí đoạn chêm ngắn giữa hai đường cong ngược chiều; trường hợp có thể nên giải quyết bằng 2 cách:

 Tăng bán kính cho 2 đường cong nối liền

 Đoạn chêm phải lớn hơn 200m

- Cố gắng bố trí tuyến thẳng trên cầu và hầm Với đường có vận tốc tính toán Vtt40km/h khi cần thiết, trên cầu và hầm có thể thiết kế đường cong đứng và nằm để đảm bảo tính liên tục của công trình

- Tuyến đường phải lợi dụng được phong cảnh 2 bên đường như đồi, núi, mặt nước, các hàng cây lớn, các công trình kiến trúc để tạo cảnh quan cho đường.

- Tuyến đường phải là một công trình bổ xung cho cảnh quan: uốn theo các sườn đồi, các con sông, tránh cắt nát địa hình, các chỗ đào sâu đắp cao phải bố trí trồng cây cho phủ các đống đất thừa và các thùng đấu phải có thiết kế sửa sang lại

- Thiết kế tuyến phải đảm bảo các điểm khống chế như điểm đầu, điểm cuối củatuyến, vị trí vượt dòng nước, nơi giao nhau với các đường giao thông khác

- Tim tuyến cơ bản bám theo hướng tuyến và phù hợp vói quy hoạch đã được cấp

có thẩm quyền phê duyệt

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TRẮC DỌC

o Nguyên tắc thiết kế:

- Thiết kế theo tiêu chuẩn đường cấp III đồi núi đồi theo tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

o Các phương pháp thiết kế đường đỏ

Có 3 phương pháp đi đường đỏ trắc dọc: phương pháp đi bao và phương pháp

đi cắt và phương pháp phối hợp bao cắt

- Phương pháp đi cắt là đường đỏ cắt địa hình tạo thành những chỗ đào đắp xen kẽ, trắc dọc đi theo phương pháp này thường gây nên đào sâu, đắp cao,

số lượng công trình nhiều Phương pháp này thương được áp dụng ở địa hìnhhiểm trở hoặc trên đường cấp cao

- Phương pháp đi bao là đường đỏ đi song song mặt đất tự nhiên, đi theo phương pháp này thì sẽ giảm khối lượng đào đắp, công trình dễ ổn định, ít thay đổi cảnh quan, không phá vỡ cân bằng tự nhiên nơi đặt tuyến Phương pháp này được áp dụng ở vùng đồng bằng, tranh thủ ở vùng đồi

- Phương pháp phối hợp kẻ bao và kẻ cắt là phương pháp chủ đạo trong thiết

kế trắc dọc trên tuyến đường tuỳ địa hình tường đoạn mà ta có thể kẻ bao hoặc kẻ cắt cho đường đỏ được hài hoà và hợp lý

- Áp dụng phương pháp kẻ đường đỏ vào phương án tuyến: Ta áp dụng

phương pháp kẻ phối hợp cho phương án tuyến; phương án tuyến đi qua