Đồ Án Môn Học: Thiết Kế Đường Ô Tô.

Giá trị của D phụ thuộc vào loại xe và tốc độ xe chạy V đối với từng chuyển số,các đường cong này được thiết lập với điều kiện mở hết bướm ga trong động cơ nổ.. Tính toán chiều dài đường

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC TUYẾN 1.1 VỊ TRÍ TUYẾN ĐƯỜNG – MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA TUYẾN ĐƯỜNG VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ.

1.1.1 Vị trí tuyến đường:

Tuyến đường thiết kế nằm ở khu vực đồng bằng thuộc địa phận tỉnh Quảng Trị, Đi quahai thị trấn Khe Sanh và Lao Bảo, là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa lớn của đất nước

1.1.2 Mục đích ý nghĩa của tuyến:

Việc xây dựng tuyến đường này sẽ góp phần cải tạo đáng kể cơ sở hạ tầng, phát huy hết

thế mạnh của cả hai huyện, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất, lưu thông hàng hoá,hạn chế tai nạn giao thông, giảm dần khoảng cách giữa miền núi và đồng bằng, hỗ trợ chocác hoạt động giao lưu văn hóa, đặc biệt là công tác an ninh quốc phòng

1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế.

Thiết kế tuyến đường nối hai thị trấn Khe Sanh và Lao Bảo thuộc huyện Hướng Hóa,

tỉnh Quảng Trị với các số liệu cho trước gồm :

+ Bình đồ khu vực tuyến tỉ lệ: 1/20000

+ Đường đồng mức cách nhau 10 m

+ Các số liệu địa chất , thủy văn , địa hình thuộc tỉnh Quảng Trị

+ Lưu lượng xe chạy N=276(xe/ng.đ), tại thời điểm đầu năm 2015

+ Hệ số tăng trưởng xe trung bình hàng năm q=10%

1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN:

1.2.1 Điều kiện thuỷ văn :

Tuyến nằm trên khu vực có địa chất ổn định nên không có hiện tượng sụt lún, caxtơ; hàngnăm không chịu ảnh hưởng của mực nước ngầm tác động Suối không có nước thườngxuyên, chảy trong điều kiện tương đối thuận lợi Vùng thiết kế nằm trong vùng mưa XI,theo số liệu mưa tại trạm mưa Khe Sanh, lượng mưa ngày ứng với tần suất 2% là 330 mm

Trang: 1

1.2.2 Điều kiện địa hình, địa mạo :

Khu vực tuyến đường đi qua là vùng đồng bằng và đồi Độ dốc ngang sườn trungbình khoảng 1.0% - 10% Khu vực tuyến đường đi qua có độ dốc ngang sườn is<30%.Đỉnh cao nhất trong khu vực có cao độ 200 m so với mực nước biển

1.2.3.Khí hậu:

Điều kiện khí hậu ở vùng này có sự thay đổi lớn giữa hai mùa, thời tiết thay đổi thấtthường Lượng mưa tương đối lớn nên thường xuyên có nước Lượng mưa tập trung tươngđối lớn, cần thiết kế để đảm bảo thoát nước thường xuyên, đồng thời chống chịu được sựthay đổi của thời tiết

1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI:

1.3.1 Tình hình phát triển dân số:

Huyện Hướng Hóa có diện tích tự nhiên là 1151 km2, dân số 76000 người, mật độdân số bình quân 70 người/km2 Toàn huyện có 22 đơn vị hành chính, bao gồm 20 xã và 2thị trấn

Đoạn tuyến đi qua dân cư phân bố rải rác dọc theo tuyến, hai đầu tuyến tập trung khá đông dân cư Nhà cửa, ruộng vườn nằm xa chỉ giới xây dựng, dự kiến việc đền bù giảitoả sẽ được tiến hành nhanh chóng, tạo điều kiện cho công tác thi công đúng kế hoạch

Do nhận thức được tầm quan trọng của tuyến đường sau khi xây dựng xong nên người dân rất đồng tình ủng hộ đội thi công

1.3.2 Tình hình lao động, ngành nghề trong vùng:

Trong khu vực tuyến đi qua nền kinh tế đa dạng nhiều ngành nghề, trong đó nôngnghiệp và lâm nghiệp là chủ yếu, tiểu thủ công nghiệp phát triển chậm, ngành dịch vụ tăngnhanh

Dân cư trong khu vực chủ yếu làm nghề nông Số lượng lao động thất nghiệp tương đốinhiều Trong dịp nông nhàn có thể bổ sung một lượng lớn lao động phục vụ cho thi côngcông trình

1.4 CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC:

1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển:

- Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý vật tư ở huyện

- Bê tông nhựa đường lấy ở trạm trộn bê tông nhựa của Công Ty X tại huyện có côngsuất 60T/h

- Đá các loại, cấp phối đá dăm lấy tại mỏ đá của Công Ty X tại huyện Hướng Hóa

- Cát, sạn lấy tại sông ( cự ly vận chuyển 10Km)

- Đất đắp nền đường, qua kiểm tra chất lượng cho thấy có thể lấy đất từ nền đường Đào

từ nền đào sang đắp ở nền đường đắp, ngoài ra có thể lấy đất tại các vị trí mỏ dọc tuyếnvới cự ly trung bình là :1-2 km

Trang: 2

1.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển.

Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại các các công ty trong tỉnh,cách chân công trình 10(km) Năng lực sản xuất của xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng,chất lượng theo yêu cầu đặt ra

Trong vùng đã có sẵn mạng lưới giao thông đường cấp IV liên hệ giữa các vùng vớinhau do đó các loại bán thành phẩm , cấu kiện và vật liệu vận chuyển đến chân công trình

là tương đối thuận lợi

1.4.3 Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công:

Tuyến đường nối liền hai trung tâm kính tế của hai huyện, tại hai trung tâm dân cưtập trung đông đúc, lực lượng lao động dồi dào, nguồn lao động rẻ do đó rất thuận lợi choviệc tận dụng nguồn nhân lực địa phương nhằm góp phần hạ giá thành công trình, hoànthành công trình đúng tiến độ vừa giải quyết được một phần lớn công ăn việc làm chongười dân

Đội thi công đã từng thi công ở nhiều công trình tương tự đạt chất lượng cao Độingũ cán bộ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, có trình độ, khả năng quản lý tốt, có những kỹ sưđầy nhiệt huyết

Do nhận thức được tầm quan trọng của việc xây dựng tuyến nên nhân dân trongvùng rất đồng tình và ủng hộ cho việc xây dựng tuyến đường này Vì vậy theo dự kiếnviệc đền bù, giải tỏa sẽ được thực hiện nhanh chóng tạo điều kiện cho công tác kkởi công

và thi công đúng kế hoạch

1.4.4 Khả năng cung cấp các loại máy móc, thiết bị phục vụ thi công:

Các đơn vị xây lắp trong và ngoài tỉnh có đầy đủ cán bộ kỹ thuật có trình độ, năng lực

và trang thiết bị thi công có thể đảm bảo thi công đạt chất lượng và đúng tiến độ

1.4.5 Khả năng cung cấp các loại nhiên liệu, năng lượng phục vụ thi công:

Trước đây tuyến đường đã có đường đất nối liền do đó việc vận chuyển các loại nhiênliệu phục vụ thi công là rất thuận lợi Mặt khác các xã ven tuyến đã có điện phục vụ sinhhoạt và sản xuất nên việc sử dụng năng lượng thi công là rất thuận lợi

1.4.6 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt:

Khu vực tuyến đi qua nối liền trung tâm hai huyện do đó khả năng cung cấp các loạinhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho cán bộ, công nhân thi công rất thuận lợi

1.4.7 Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế:

Hiện nay hệ thống thông tin liên lạc, y tế đã xuống đến cấp huyện, xã Các bưu điện vănhóa của xã đã được hình thành góp phần đưa thông tin liên lạc về thôn xã đáp ứng nhu cầucủa nhân dân Đây là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công, giám sát thi công, tạo điều

Trang: 3

kiện rút ngắn khoảng cách giữa ban chỉ huy công trường và các ban ngành có liên quan.Đảm bảo sơ cứu kịp thời khi có tai nạn lao động xảy ra.

1.5 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG:

Nền kinh tế hàng hóa đã đưa đất nước ta chuyển sang 1 thời kỳ mới: thời kì côngnghiệp hóa hiện đại hóa, hội nhập và đầu tư Trong đó ngành giao thông vận tải đóng 1 vaitrò rất quan trọng thúc đẩy sự phát triển kinh tế, nâng cao đời sống người dân

Quảng Trị là 1 tỉnh mới phát triển, cơ sở vật chất hiện nay còn yếu, chưa cao, hệthống giao thông chưa phát triển mạnh Hiện trạng giao thông ở nơi xây dựng tuyến đường

là rất xấu, tuyến đường lâu nay dùng để đi lại giữa 2 thị trấn đã không còn đáp ứng yêucầu kỹ thuật nên yêu cầu cấp thiết lúc này là phải xây dựng 1 tuyến đường mới

Trước tình hình đó việc xây dựng tuyến đường nối liền hai thị trấn Khe Sanh vàLao Bảo là việc cần thiết Tuyến đường xây dựng sẽ đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tếcủa huyện, tạo điều kiện thuận lợi cho người dân đi lại, hàng hóa được vận chuyển lưuthông dể dàng Do vậy, việc xây dựng tuyến đường trên cũng là để tạo điều kiện thu hútcác nhà đầu tư đối với khu vực này Như vậy, việc đầu tư xây dựng tuyến đường trên làcấp bách cần thuyết để phục vụ kịp thời cho sự việc phát triển kinh tế của khu vực và đấtnước

Trang: 4

Chương 2:

CHỌN CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU

KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1 XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ CỦA TUYẾN :

2.1.1 Các căn cứ:

2.1.1.1 Căn cứ vào chức năng chủ yếu của tuyến:

Đây là tuyến đường nối liền hai thị trấn trong tỉnh Quảng Trị, là trung tâm kinh tế,chính trị, văn hoá lớn của đất nước Tuyến đường hình thành sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho

sự phát triển, tăng cường giao lưu, thông thương giữa các vùng, mang lại lợi ích kinh tế tolớn Góp phần phát triển hệ thống giao thông trong vùng, phát triển dịch vụ và thu hút các

dự án của nhà đầu tư

2.1.1.2 Căn cứ vào địa hình:

Tuyến thiết kế đi qua khu vực đồng bằng và đồi có độ dốc ngang sườn phổ biến từ

1%-10% Lấy theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 is ≤ 30% xếp vào địa hình đồng bằng và đồi

2.1.1.3 Căn cứ vào lưu lượng xe thiết kế ở năm tính toán:

Từ các căn cứ trên, theo TCN 4054-2005 thì căn cứ vào lưu lượng xe thiết kế ởnăm tương lai và căn cứ vào chức năng của đường là đường nối đang thiết kế ta chọn cấpthiết kế của đường là cấp IV

Vì cấp thiết kế của tuyến là cấp IV, theo TCN 4054-2005 ta phải dùng lưu lượng

xe thiết kế ở năm tương lai thứ 15 năm tức là năm 2033 Mà lưu lượng thiết kế là số xecon quy đổi từ các loại xe khác nhau, thông qua 1 mặt cắt đường trong 1 đơn vị thời gian ởnăm tương lai trên 2 chiều, nên ta phải quay đổi xe

Dựa vào bảng 2/trang 8 TCVN4054-05, hệ số quy đổi từ các loại ra xe con, theođịa hình đồng bằng và đồi là:

Bảng 2.1.Hệ số quy đổi từ xe các loại ra xe con.

Xe đạp

Xe máy

Xe con

Xe tải 2 trục và xe buýt dưới

25 chỗ

Xe tải có 3 trục trở lên và xe buýt lớn

Xe kéo moóc, xe buýt kéo moóc

Loại xe

Địa hình

N2015

xcqđ = (0,13.1,0+0,19.2,0+0,53.2,0+0,11.2,5 + 0,04.2,5).276= 536 xcqđ/ngđ.Lưu lượng xe năm đầu tiên đưa đường vào khai thác: N2018

xcqđ= N 2015

xcqđ .(1+q)2018-2015

Với q là hệ số tăng xe hàng năm, hệ số này được xác định căn cứ vào lưu lượng xe thờiđiểm khảo sát và phân tích tốc độ tăng trưởng kinh tế cũng như tốc độ phát triển xe, q=10%

Thay vào công thức ta có: N2018

xcqđ = 536.( 1 + 0,1)2018 – 2015= 713xcqđ/ngđLưu lượng xe con quy đổi tại năm thiết kế là:

N15= N2018

xcqđ .(1+q)15= 713(1 + 0,1)15= 2978 xcqđ/ngđ

Tham khảo bảng 3 mục 3.4.2 TCVN 4054-2005, lưu lượng xe thiết kế đối với đường cấp

IV là N > 3000 (xcqđ/ngđ), đối với đường cấp IV là N > 500 (xcqđ/ngđ)

2.2.1 Xác định cấp thiết kế.

Dựa vào các căn cứ trên ta chọn Cấp thiết kế là cấp IV.

2.2.TÍNH TOÁN - CHỌN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA TUYẾN:

- Điều kiện về cơ học, thoả mãn các điều kiện :

+ Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

+ Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa bánh xe với mặt đường

- Điều kiện về kinh tế (là xét về mặt chi phí xây dựng và chi phí khai thác,độ dốc dọcđược xác định từ sự cân đối về tổng giữa chi phí xây dựng và khai thác C = Cxd + Ckt

)

+ Nếu id nhỏ thì đào sâu đắp cao nên chi phí xây dựng lớn nhưng việc chạy xe tốthơn, chi phí khai thác nhỏ

+Nếu id lớn thì chi phí xây dựng nhỏ nhưng chi phí khai thác lớn

2.2.2.1.Phương trình cân bằng sức kéo:

Giá trị của D phụ thuộc vào loại xe và tốc độ xe chạy V đối với từng chuyển số,các đường cong này được thiết lập với điều kiện mở hết bướm ga trong động cơ nổ Dựavào tốc độ xe chạy V và biểu đồ nhân tố động lực của xe tra ra D.

+ f: Hệ số sức cản lăn phụ thuộc loại mặt đường và độ cứng của bánh xe Giả thiếtchọn mặt đường là bê tông asphalt tra bảng 2 ”Hướng dẫn THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ– Thầy PHAN CAO THỌ” chọn được f0 = 0,015 Với VTK=60 Km/h > 50Km/h thì biếndạng của lốp xe chưa kịp phục hồi đã chịu thêm một lần biến dạng nữa, nên hệ số sứccản lăn tăng lên theo tốc độ

f= f0 ×  1 + 0,01 × (V-50)  = 0,015 × [1+0,01 ×(60-50)] = 0,0165Trong đó:

Theo Bảng 15 mục 5.7.4 TCVN 4054-2005 ứng với cấp thiết kế của đường là cấp IV

và địa hình là vùng đồng bằng đồi ta tra được idmax = 6(%) Nhưng ta cần phải chọn độ dốcdọc hợp lý để đảm bảo xe chạy đúng vận tốc thiết kế Theo bảng kết quả trên, để cho tất cảcác loại xe chạy đúng vận tốc thiết kế thì idmax = 1,9% Nhưng nhận thấy, tuyến đường điqua đồng bằng và đồi nếu chọn idmax= 1,9%, thì khó khăn cho việc thiết kế ( khối lượngđào đắp lớn, chiều dài tuyến lớn…) Mặt khác, xe tải nặng và xe bus chiếm tỷ lệ không lớntrong thành phần dòng xe (15%) Vậy ta chọn idmax= 2,0% ( chấp nhận cho 15% xe tải nặng

và xe bus chạy không đúng với vận tốc thiết kế )

2.2.2.2.Phương trình cân bằng sức bám:

Trang: 7

+ D': Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ô tô.

+ : Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường tùy theo trạng thái của mặtđường, khi tính toán lấy  trong điều kiện bất lợi, tức là mặt đường ẩm bẩn, = 0,3

+ Gk: Trọng lượng trục của bánh xe chủ động (kN) ( được lấy theo số liệu giao

2

V F k



Trong đó:

- k: Hệ số sức cản không khí (kG.s2/m4)

- F: Diện tích chắn gió của ô tô (m2)

- V: Tốc độ xe chạy tương đối so với không khí Km/h, khi chạy ngược gió Lấybằng tốc độ thiết kế cộng với tốc độ gió, trong tính toán giả thiết tốc độ gió bị triệt tiêu

Từ điều kiện này chọn idmax = 12,25% (b).

Từ (a) và (b) kết hợp với D'  D  f  i ta chọn độ dốc dọc lớn nhất là: idmax = 2,0%.Đây là độ dốc hạn chế mà xe có thành phần lớn nhất trong dòng xe chạy đúng với tốc độthiết kế, trong quá trình thiết kế trắc dọc thì ta nên cố gắng giảm độ dốc thiết kế để tăngkhả năng vận doanh khai thác

Từ độ dốc đã chọn idmax = 2,0 (%) ta tính lại các trị số tốc độ xe chạy của từng loại xe

D = idmax + f = 0,02 + 0,0165 = 0,0365, từ đó suy ra tốc độ từng loại xe như ở Bảng2.5

Bảng 2.5.Tốc độ xe chạy

nặng

Xe tảitrung

Xe tảinhẹ

min = 5‰ (cá biệt 3‰ trong phạm vi 30-50 (m))

+ Đối với những đoạn đường không có rãnh biên (nền đắp cao) idmin = 0‰

2.2.4.Tầm nhìn trên bình đồ S I , S II , S IV :

Để đảm bảo an toàn xe chạy trên đường người lái xe phải luôn đảm bảo nhìn thấyđường trên một chiều dài nhất định về phía trước để người lái xe kịp thời xử lý hoặc hãmdừng xe trước chướng ngại vật (nếu có) hay là tránh được nó Chiều dài này được gọi làtầm nhìn

2.2.4.1.Tầm nhìn một chiều S I :

Trang: 9

V K V

2

i

V K

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

+: Hệ số bám dọc trên đường lấy trong điều kiện bình thường mặt đường sạch:  =0,5

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

Thay các giá trị vào công thức (2.6) ta có:

10 66 , 35 ( )

) 0 5 , 0 ( 254

60 4 , 1 6 , 3

2.2.4.2.Tầm nhìn hai chiều S II :

Trang: 10

l0

Sh

lpu

11

SI

Hình 2.1: Sơ đồ tầm nhìn một chiều

0 2 2 1

2

) (

127 8 ,

V K V

+ Lấy lpư1= lpư2

+ Các thông số khác lấy giống công thức (2.6)

Thay các giá trị vào công thức (2.7) ta có:

) ( 70 , 122 10 ) 0 5 , 0 ( 127

5 , 0 60 4 , 1 8 , 1

min :

Trang: 11

Hình 2.5 Sơ đồ cấu tạo siêu cao.

2 min

sc

i

V R

Thay các giá trị vào công thức (2.8) có:

0 , 15 0 , 07 128,85127

60 2 min

2.2.5.2 Khi không làm siêu cao R ksc

min :

2 min

127

ksc

n

V R

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

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

Thay vào công thức (2.9) ta có:

Rkscmin =1500 (m) > 472,44 (m), nên chọn R kscmin= 1500 (m)

Nâng siêu cao, ta chỉ xoay phần mặt đường, lề gia cố, còn phần lề đất không xoay

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

Trang: 12

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



I S

- Đặt các parie bê tông mềm dọc đường

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

- Tăng cường hệ thống báo hiệu

- Chiếu sáng trên đoạn đường cong

2.2.6 Xác định độ dốc siêu cao, đoạn vuốt nối siêu cao, phương pháp nâng siêu cao, đường cong chuyển tiếp(nếu có) :

Theo Bảng 14 mục 5.6.2 TCVN 4054-2005 ứng với tốc độ thiết kế VTK = 60(Km/h) thì iscmax = 7% Dốc siêu cao nhỏ nhất lấy theo độ dốc mặt đường là không nhỏ hơn2%

Độ dốc siêu cao có thể tính theo công thức:

Trong đó: µ là hệ số lực ngang ( lực ngang trên một đơn vị trọng lượng) của xe.

R là bán kinh đường cong nằm.

-0,43-6,11

-4,65-ITC

sc

khôngsiêu cao

(%) siêu cao

+ Đoạn vuốt nối siêu cao:

Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định:

+ isc: Độ dốc siêu cao bố trí ở đường cong (%)

+ ip: Độ dốc nâng siêu cao (độ dốc dọc phụ) (%)

TC nsc

Chon nsc

+ Phương pháp nâng siêu cao:

Siêu cao được thực hiện bằng cách quay phần xe chạy ở phía lưng đường cong quanhtim đường để phần xe chạy có cùng một độ dốc, sau đó vẫn tiếp tục quay quanh tim đườngtới lúc đạt độ dốc siêu cao Trường hợp đường có dải phân cách giữa siêu cao được thựchiện có thể bằng cách quay xung quanh mép trong hoặc mép ngoài mặt đường

Quay quanh tim A đưa mặt đường phía lưng về nằm ngang in=0

Quay quanh tim A đưa mặt đường phía lưng thành in.

Quay quanh tim A đưa toàn bộ mặt đường đạt isc

2.2.7 Xác định độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm, phương pháp bố trí

Độ mở rộng trong điều kiện tốt nhất nên bố trí hai bên cả phía bụng và phía lưng đườngcong Khi gặp khó khăn như phía bụng hoặc lưng là vực sâu, đất đá cứng, địa chất bất lợi

có thể một bên, phía lưng hay phía bụng đường cong

Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố Dãi dẫn hướng 9 và các cấu tạo khácnhư làn phụ cho xe thô sơ) phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng Nền đường khi cầnphải mở rộng đảm bảo phần lề đất còn ít nhất là 0,5 (m)

Trên bình đồ cần có một đoạn nối mở rộng Đoạn nối mở rộng làm trùng với đoạn nốisiêu cao hoặc đường cong chuyển tiếp Khi không có hai yếu tố này, đoạn nối mở rộngđược cấu tạo:

- Một nửa trên đường thẳng và một nửa trên đường cong

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

Theo Mục 5.4.1 TCVN 4054-05 khi bán kính đường cong nằm  250 (m), phần xechạy phải mở rộng theo quy định trong Bảng 12

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

tct e/2

e/2 e/2

Trong đó:

+ L: Khoảng cách từ giảm sóc đằng trước của xe đến trục sau cùng của xe

L = 8 (m)

+ V: Vận tốc xe chạy tính toán, V = 60 km/h

+ R: Bán kính đường cong nằm

Kết quả tính toán ở Bảng: Trị số tính được làm tròn tới 10cm

Bảng: Độ mở rông trong đường cong nằm

R(m) 30÷50 50÷70 70÷100 100÷150 150÷200 200÷250

E chọn

(m)

3,23÷2,13 2,13÷1,63 1,63÷1,24 1,24÷0,92 0,92÷0,74 0,74÷0,64

+ Phương pháp bố trí độ mở rộng:

Hình 2.9: Bố trí đoạn nối mở rộng về cả hai phía của đường cong

Trong các trường hợp có thể, nên tận dụng bố trí mở rộng về phía bụng của đường cong, vì xe có xu hướng cắt đường cong Trường hợp cần thiết có thể bố trí phía lưng hoặc cả hai phía của đường cong Đoạn vuốt L: L= max(10.E/2; Ln; Lct) (T55 TKĐ T1)

Với: + 10*E/2: Đoạn vuốt mở rộng + Ln: Đoạn vuốt nối siêu cao + Lct: Độ dài đường cong chuyển tiếp

Chú ý: Nếu đường cong nằm vừa có đoạn nối siêu cao, vừa mở rộng và có đường cong chuyển tiếp thì các đoạn này bố trí trùng nhau và lấy độ dài lớn nhất 2.2.8 Đường cong chuyển tiếp: 2.2.8.1 Điều kiện để bố trí đường cong chuyển tiếp: Dựa theo tiêu chuẩn quy định thì điều kiện để bố trí đường cong chuyển tiếp là nếu tốc độ thiết kế lớn hơn hoặc bằng 60 Km/h Trang: 16

2.2.8.2 Tính toán chiều dài đường cong chuyển tiếp:

Đối với những đường cong có bố trí siêu cao, để cấu tạo đơn giản ta chọn đường congchuyển tiếp, nối siêu cao, nối mở rộng trùng nhau, chiều dài đoạn này là:

* Xác định chiều dài tối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa các đường cong nằm.

- Khi hai đường cong cùng chiều không bố trí siêu cao hoặc có cùng độ dốc siêu caothì có thể nối trực tiếp với nhau

- Khi hai đường cong có độ dốc siêu cao khác nhau hoặc một đường cong bố trí siêucao một đường cong không bố trí siêu cao, thì phải bố trí một đoạn chêm nhằm chuyển đổi

từ mặt cắt này sang mặt cắt khác

- Hai đường cong nối với nhau thì sự chênh lệch về bán kính không quá 1,5 lần

- Chiều dài đoạn chêm được tính theo công thức:

L : là chiều dài của đường cong chuyển tiếp đương cong thứ nhất và đường cong thứ

2 Tuỳ thuộc bán kính đường cong nối tiếp ta có các giá trị cụ thể

Trang: 17

3

47 .

TK cht

V L

2.2.9 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng R lồi min , R lõm min :

2.2.9.1 Phạm vi thiết kế đường cong đứng

Theo quy định trong mục 5.8.1 TCVN 4054-2005, Các chỗ đổi dốc trên mặt cắt dọc(lớn hơn 1% khi tốc độ thiết kế ≥ 60 (km/h), lớn hơn 2% khi tốc độ thiết kế < 60 (km/h) )phải nối tiếp bằng các đường cong đứng ( lồi và lõm ) Các đường cong này có thể làđường cong tròn hoặc parabol bậc 2

Trong đó ký hiệu độ dốc như sau:

i - 2

i 1

-i1, i2: là độ dốc dọc của hai đoạn đường đỏ gãy khúc:

- Khi lên dốc lấy dấu (+)

- Khi xuống dốc lấy dấu (-)

 = i 1 i2 > 2% (2.14).

2.2.9.2.Bán kính đường cong đứng lồi R lồi min :

Đường cong đứng lồi Rlồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều:

S R

+ d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1 = 1,2 (m)

Đường cong đứng lồi Rlồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 2 chiều:

S R

+ d1 : Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1=1,2 m

Theo Bảng 19 Mục 5.8.2 TCVN 4054-2005 Bán kính tối thiểu của đường cong lồi ( tốithiểu thông thường ) ứng với Vtk = 600 (km/h) thì Rlồimin = 4000 m ( > 2343,75 (m).)

Chọn Rlồimin = 4000 (m) (giá trị tối thiểu trong điều kiện thông thường) Chọn bán kính

tối thiều thông thường vì trong điều kiện cho phép thì tuyến đường đảm bảo tốc độ xe

Trang: 18

Hình 2.9: Các ký hiệu độ dốc

2 602

553,856,5 6,5

V

chạy tốt hơn, tạo mỹ quan cho đường, đảm bảo cho xe chạy điều hòa, thuận lợi, đảm bảotầm nhìn ban ngày nên bán kính đường cong lồi chọn càng lớn càng tốt, vì địa hình làvùng đồng bằng, sự thay đổi độ dốc không lớn nên chọn trị số bán kính đường cong lồi lớnhơn giá trị tối thiểu thông thường của tiêu chuẩn Giá trị tối thiểu giới hạn chỉ chọn trongtrường hợp bất lợi, không còn cách nào khác

2.2.9.3.Bán kính đường cong đứng lõm R lõm min :

Trị số bán kính min được xác định theo điều kiện giá trị vượt tải cho phép của lò xonhíp xe, tương ứng với trị số gia tốc ly tâm không lớn hơn 0,5 - 0,7 (m/s2) Trong thực tếthường lấy giá trị a = 0,5 m/s2

Công thức tính toán :

5 , 6

2 min V

+ b: Chiều rộng thùng xe ; btải = 2,5m.

+ c: Cự ly giữa 2 bánh xe; ctải = 1,8m

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

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

x.y được xác định theo công thức của Zamakhaép

x = 0,5+ 0,005V (xét cho trường hợp hai xe chạy ngược chiều)

Theo Bề rộng tối thiểu các bộ phận trên mặt cắt ngang (cho địa hình đồng bằng và đồi)Bảng 6 TCVN 4054-2005 ứng với đường cấp IV, tốc độ thiết kế VTK= 60 (Km/h) thì B

N

N n

+ Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành, với Vtt=60 (km/h) thì Z=0,55

+Ncđgiờ:Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:

Ncđgiờ = α×Ntbngđ (xcqđ/ngđ), với α=0,12

Ncđgiờ = 0,12×2978 = 357,36 (xcqđ/h)

Thay các giá trị vào 2.20 ta có:

65 , 0 1000 55

, 0

36 , 357

Trang: 20

2.2.12.Xác định chiều rộng mặt đường, lề đường và nền đường :

-Chiều rộng phần xe chạy được xác định như sau :

Vậy chiều rộng nền đường là: Bn = 7,0 + 2×1,0 = 9,0(m)

Đường có tốc độ V=60 (km/h) trở lên cần phải có dải dẫn hướng Dải dẫn hướng là vạch

kẻ liền màu trắng hoặc vàng rộng 20 cm nằm trên lề gia cố, sát với mép đường phần mặtđường ở các chỗ cho phép xe qua như nút giao thông, chỗ tách nhập các làn…Dải hướngdẫn kẻ bằng nét đứt

2.2.13.Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến :

TOÁN

TC

CHỌN4054-

Trang: 21

THIỂU KHÔNG SIÊU CAO

THÔNGTHƯỜNG

THÔNGTHƯỜNG

4000

12

BÁN KÍNH ĐƯỜNG

CONGĐỨNG LÕM

TỐI THIỂU GIỚIHẠN

1000

1500TỐI THIỂU

THÔNGTHƯỜNG

+ Vạch tuyến phải đi qua các điểm khống chế

+ Đảm bảo phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ: giữa các đoạn thẳng - đoạncong và giữa các đoạn cong với nhau

+ Phải thiết kế phối hợp giữa bình đồ - trắc dọc - trắc ngang: đầu tiên vạch tuyếntrên bình đồ thông qua các đường dẫn hướng tuyến, sau đó dựa vào hướng tuyến đã vạchtiến hành thiết kế trắc dọc và trắc ngang Phải xem lại các hướng tuyến có thể sửa lại tuyếntrên bình đồ để thoả một vài yêu cầu nào đó

+ Phối hợp giữa tuyến và công trình

+ Phối hợp giữa tuyến và cảnh quan (Theo TCVN 4054-05)

3.2.XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ:

Hai huyện A và B thuộc tỉnh Quảng Trị có 2 khu dân cư nằm trong khu vực quyhoạch nên đây là 2 điểm khống chế của tuyến Khu vực tuyến có điều kiện địa chất thủyvăn thuận lợi không có đầm lầy, đất yếu, trượt lở và không có mực nước ngầm hoạt độngcao, nên không có những điểm cần tránh Ngoài ra còn phải xác định những điểm khốngchế như: điểm vượt đèo (yên ngựa)…

Cụ thể trên khu vực thiết kế có các điểm không chế là :

- Điểm đầu tuyến, điểm cuối tuyến

Điểm đầu tuyến : A ( Thị trấn Khe Sanh)

Điểm cuối tuyến : B (Thị trấn Lao Bảo)

3.3.QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ - XÁC ĐỊNH BƯỚC COMPA :

3.3.1.QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ:

Vạch tuyến trên bình đồ bắt đầu từ việc xây dựng các đường dẫn hướng tuyến chungcho toàn tuyến và cho từng đoạn tuyến cục bộ tuỳ theo địa hình theo những nguyên tắcsau:

+ Địa hình đồng bằng, thung lũng, lòng chảo cao nguyên bằng phẳng, vùng đồithoải đường dẫn tuyến vạch theo "lối đi tuyến tự do", cố bám sát đường chim bay, nên tậndụng những đoạn thẳng cho phép chiều dài lớn nhất nhỏ hơn 46 km nối với nhau bằngnhững đoạn cong nằm có bán kính lớn, có thể sử dụng độ dốc dọc nhỏ

+ Địa hình đồi núi phức tạp, thì tuyến phải uốn lượn quanh co, bám theo địa hình,phải khắc phục chênh lệch cao độ lớn thì nên dùng đường dẫn hướng tuyến theo "lối đi gòbó" nhưng :

Trang: 23

 Tránh tuyến gãy khúc, cua đột ngột.

 Cho phép sử dụng độ dốc dọc max và các bán kính đường cong nằm tốithiểu nhưng phải đảm bảo tầm nhìn đối với địa hình

 Cho phép sử dụng đường cong chữ chi (con rắn) khi địa hình núi đặc biệtkhó khăn

- Đường dẫn hướng tuyến trong trường hợp gò bó về trắc dọc thì được vạch theođường triển tuyến có độ dốc đều với độ dốc giới hạn

- Đường dẫn hướng tuyến trong trường hợp gò bó về bình đồ thì nên làm theo đườngcùng cao độ (đường đồng mức) với độ dốc lên xuống chút ít đảm bảo yêu cầu thoát nướctrên đường, đường dẫn hướng tuyến cũng có thể là thung lũng dọc theo sông suối hoặcsườn núi

- Một số chú ý khi sử dụng các lối đi tuyến khác nhau :

 Phải đảm bảo đặt tuyến trên mực nước ngập về mùa lũ, tránh vùng đầm lầyyếu và sự xói lở bờ sông, tránh uốn lượn quá nhiều theo sông suối mà không đảm bảo sựđều đặn của tuyến

 Nếu tuyến đi theo đường phân thủy, ít làm công trình thoát nước vì điềukiện thoát nước tốt, thường được dùng ở những vùng đồi thoải, nơi đỉnh đồi, núi phẳng ítlồi lõm và địa chất ổn định

 Trường hợp tuyến đi lưng chừng đồi núi nên chọn những sườn đồi ítquanh co, thoải, địa chất ổn định, đường dẫn hướng tuyến sẽ được xác định theo độ dốcđều với độ dốc chỉ đạo

3.3.2.XÁC ĐỊNH BƯỚC COMPA CHUYỂN TUYẾN:

Chiều dài bước compa được xác định từ công thức:

M i

h l



M

Thay các số liệu vào công thức 3.1 ta được:

78 , 27 100 20000

1 0 , 2 9 , 0

3.4.LẬP CÁC ĐƯỜNG DẪN HƯỚNG TUYẾN:

Đường dẫn hướng tuyến xác định bằng bước compa là một đường gãy khúc cắt cácđường đồng mức, đường này có độ dốc không đổi id. Để vạch các đường dẫn hướng tuyến

Trang: 24

một cách dễ dàng, mà phù hợp với thực tế cần phải xem xét kỹ các yếu tố của địa hình.Dựa vào đường dẫn hướng tuyến này ta vạch một tuyến đường chạy trong phạm vi nhữngđường gãy khúc gồm các đoạn thẳng và đoạn cong Trong đó các đoạn cong được xác địnhvới bán kính thoả yêu cầu về điều kiện tối thiểu, đồng thời phù hợp với các yếu tố đườngcong bên cạnh, thoả mãn với độ dốc dọc cho phép của cấp đường, đảm bảo chiều dài tốithiểu của đoạn chêm giữa hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao.

3.5.VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN:

Chiều dài nối A–B theo đường chim bay là: khoảng 4673,91 m

Dựa vào bản đồ có thể vẽ nhiều phương án khác nhau thoả mãn các yêu cầu, nguyên tắc đặt ra, chọn sơ bộ 4 phương án có tính khả thi nhất để so sánh chọn ra 2 phương án để thiết kế kỹ

3.6 SO SÁNH SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN:

Trên cơ sở 4 phương án tuyến đã vạch ta tiến hành so sánh các phương án này dựavào các chỉ tiêu sau:

- Chiều dài tuyến (m)

- Hệ số triển tuyến

- Độ dốc dọc tự nhiên lớn nhất (%)

- Số lượng các đường cong nằm và số các đường cong có bán kính <500m

- Số lượng công trình trên tuyến

- Các công trình đặc biệt

- Tình hình địa chất, địa chất thuỷ văn

- Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu và sử dụng vật liệu địa phương

- Điều kiện thi công

Bảng 3.5: Bảng so sánh sơ bộ 4 phương án tuyến

06

06

06

06

Trang: 25

Phân tích ưu nhược điểm của từng phương án:

Bảng 3.5: Bảng so sánh sơ bộ 4 phương án tuyến

Phương

1 -Bán kính cong nằm lớn.-Số lần chuyển hướng ít

-Độ dốc dọc tự nhiên nhỏ

-Hệ số triển tuyến lớn

-Chiều dài tuyến lớn 1

2 -Chiều dài tuyến ngắn.-Hệ số triển tuyến nhỏ -Độ dốc tự nhiên tương đối lớn

3 -Chiều dài tuyến ngắn.-Hệ số triển tuyến nhỏ -Độ dốc tự nhiên tương đối lớn

-Bán kính cong nằm bé

2

4 -Độ dốc tự nhiên nhỏ -Số đường cong nằm lớn.-Hệ số triển tuyến lớn

-Bán kính cong nằm bé

Kết luận: Như vậy, ta chọn 2 phương án I và II làm thết kế sơ bộ.

3.6.TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG CHO 2 TUYẾN ĐÃ CHỌN:

+ R (m): Bán kính của đường cong nằm

+ (0): Góc chuyển hướng của tuyến

Kết quả tính toán cắm cong của 2 phương án được tổng hợp như sau:

3.6.2.Đường cong chuyển tiếp:

Do vận tốc thiết kế là 60Km/h nên cần thiết kế đường cong chuyển tiếp Các dạngđường cong chuyển tiếp đơn giản là :Phương trình Lemniscate, Phương trình clothoide,Phương trình parabol Đường cong chuyển tiếp bố trí trước và sau các đường cong nằm

3.6.2.1.Mục đích của việc thiết kế đường cong chuyển tiếp :

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

-Bán kính từ ¥ chuyển thành R

Trang: 26

R g

V G

.

-Lực ly tâm tăng từ 0 đến

-Góc  hợp bởi trục bánh xe trước và trục sau xe từ 0 đến 

Những biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho người lái xe và hành khách Đểđảm bảo có sự chuyển biến điều hoà về lực ly tâm, về góc  và về cảm giác của hànhkhách cần phải có một đường cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong tròn.Đồng thời làm cho tuyến hài hoà hơn, tầm nhìn đảm bảo hơn

3.6.2.3.Trình tự cắm đường cong chuyển tiếp:

1.Tính các yếu tố cơ bản của đường cong tròn:

+ Chiều dài đường tang của đường cong:

1



R

P (m) + Chiều dài của đường cong:

3.Tính góc kẹp giữa đường thẳng và tiếp tuyến ở cuối ĐCCT:

Xác định toạ độ điểm cuối của đường cong chuyển tiếp

I R

V

L ct

47

3



22

TCT1 =TCT2+K0

TĐT2 =TĐT1+K0+2L6.Xác định các phần còn lại của đường cong tròn:

0 1 0 0

180

R

1

0 1

0



R P

7.Cắm các điểm trung gian của đường cong chuyển tiếp:

s:khoảng cách từ điểm đầu của ĐCCT đến vị trí cắm cọc trung gian

x,y:toạ độ điểm trung gian

Hình 3.2 Cấu tạo đường cong chuyển tiếp dạng clothoide

Trang: 28

Chương 4:

THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC

" Nước là kẻ thù số 1 của đường" Nước gây xói lở cầu cống, nền đường, sạt lở taluy.Nước ngấm vào nền, mặt đường làm cho cường độ chịu lực của nền đất và vật liệu mặtđường giảm đáng kể phá hỏng kết cấu mặt đường Vì vậy việc thiết kế hệ thống thoát nướctrên tuyến là một vấn đề quan trọng, có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế, nâng cao chất lượngđường ôtô, và tạo điều kiện cho các phương tiện giao thông lưu thông một cách dễ dàng

Dó đó việc thiết kế cần được tính toán kỹ lưỡng

Hệ thống thoát nước đường ôtô bao gồm hàng loạt các công trình và các biện pháp

kỹ thuật được xây dựng để nền đường đảm bảo không bị ẩm ướt Các công trình này có tácdụng tập trung và thoát nước nền đường, hoặc ngăn chặn không cho nước ngấm vào phầntrên của nền đất Mục đích của việc xây dựng hệ thống thoát nước trên đường nhằm đảmbảo chế độ thuỷ nhiệt của nền đất luôn luôn ổn định không gây nguy hiểm cho mặt đường

Hệ thống thoát nước mặt gồm:

+ Hệ thống thoát nước dọc: Rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh thoát nước và rãnh tậptrung nước nhằm mục đích thoát nước mặt nền đường và trong khu vực, và độ dốc dọcđường

+ Hệ thống thoát nước ngang : các công trình vượt dòng nước như: cầu và cống,

độ dốc của mặt đường, của lề đường…

Trong tuyến đường đang thiết kế cụ thể ta chỉ thiết kế rãnh dọc, cống, độ dốc mặtđường và độ dốc dọc để đường đảm bảo điều kiện thoát nước tốt

4.1.RÃNH THOÁT NƯỚC:

4.1.1.Rãnh biên (rãnh dọc):

Rãnh biên được thiết kế ở các đoạn nền đường đắp thấp (thấp hơn 0,6m), ở tất cả cácnền đường đào, nền đường nửa đào, nửa đắp, có thể bố trí ở một bên đường hoặc ở cả haibên của nền đường Mục đích thiết kế rãnh dọc là thoát nước mặt đường lề đường và diệntích đất dành cho đường làm cho nền đường khô ráo, đảm bảo cường độ và ổn định nền Rãnh có thể có dạng hình thang, hình tam giác, chữ nhật, tròn… Ở đây ta thiết kế rãnhhình thang, vì khả năng thoát nước của nó tốt

Kích thước của rãnh hình thang lấy theo cấu tạo:

Hình 4.1: Cấu tạo rãnh biên

Trang: 29

Tiết diện ngang của rãnh được dùng ở đây là hình thang, vì nó dễ thoát nước và dễ thicông Chiều rộng đáy rãnh là 0,4m, chiều sâu của rãnh tối thiểu là 0,3m ( từ mép nền đắpđến đáy rãnh là 0,7÷0,8m tối đa là 1,0÷1,2m ), taluy rãnh nền đường đào lấy bằng độ dốctaluy đường đào theo cấu tạo địa chất, taluy rãnh nền đường đắp là 1:1,5.

- Độ dốc của rãnh được lấy theo độ dốc dọc của đường đỏ và tối thiểu lớn hơn hoặcbằng 50/00, cá biệt có thể lấy lớn hơn hoặc bằng 30/00 với chiều dài đoạn tuyến <50m, saocho đảm bảo không lắng đọng phù sa ở đáy rãnh và thoát nước nhanh Ở nơi có độ dốcrãnh lớn hơn độ dốc gây xói đất thì được gia cố cho phù hợp với điều kiện địa chất, địahình nơi đó để đảm bảo chống xói với chiều cao gia cố mái dốc là cao hơn mức nước tínhtoán chảy trong rãnh là 0,1m

- Trong tuyến thiết kế thì độ dốc dọc nhỏ nhất là 50/00 nên đảm bảo thoát nước , vàkhông có đoạn rãnh nào dài quá 500m nên không cần mở rộng rãnh hay bố trí cống cấutạo thoát nước

4.1.2.Rãnh đỉnh:

Với hệ thống công trình thoát nước dọc và thoát nước ngang được bố trí trên tuyến thì

đảm bảo thoát nước hết cho tuyến đường, nên ta không cần bố trí rãnh đỉnh

4.2.CÔNG TRÌNH VƯỢT DÒNG NƯỚC:

- Công trình thoát nước bao gồm cầu, cống v.v được bố trí tại tất cả các nơi trũngtrên bình đồ, trắc dọc và nơi có sông suối

- Giá thành của các công trình thoát nước khá lớn trong tổng giá thành công trìnhđường, vì vậy việc chọn và bố trí hợp lý sẽ giảm được giá thành xây dựng một cách đángkể

- Phổ biến nhất hiện nay là các công trình cầu và cống nhỏ Nếu những vị trí nàygần nhau và sườn lưu vực thoải có thể đào kênh dẫn nước từ đó về công trình để giảm sốcông trình

- Do lưu lượng không quá lớn và không có sông nên trên cả hai phương án tuyếnkhông có cầu mà chỉ có cống

- Đối với cống tính toán ta chọn loại cống không áp vì dễ chế tạo, thi công thuậnlợi, đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm qua nền đường, ngoài ra chiều caonước ngập trước cống nhỏ và thoát nhanh nên ít ảnh hưởng đến chế độ thuỷ nhiệt của nềnđường; khẩu độ cống được chọn theo tính toán thủy văn

4.2.1.2.Xác định lưu vực cống:

Lưu vực cống được xác định như sau: Trên bản đồ địa hình khoanh lưu vực nước chảy

về công trình theo ranh giới của các đường phân thủy

Diện tích của lưu vực cống là phần diện tích được bao bởi 2 đường phân thuỷ và tuyến đường Kết quả được thống kê ở bảng sau

4.2

.1.3.Tính toán lưu lượng nước cực đại chảy về công trình:

Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình theo công thức tính Qmax 22TCN 220-95của Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam được áp dụng cho sông suối không bị ảnh hưởngcủa thủy triều

Công thức tính có dạng:

Trang: 31

Qp = Ap  Hp  F (m3/s) (4.1).

Trong đó:

+ F: Diện tích của lưu vực (Km2)

+ Hp: Lượng mưa ngày (mm) ứng với tần suất thiết kế p%, p = 4%

( Tr99,HD TKĐ Ô tô)

+ : Hệ số dòng chảy lũ lấy theo bảng 14,Tr31,HD TKĐ Ôtô, tùy thuộc loại đất

cấu tạo lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế (HP%) và diện tích lưu vực F

1) Dựa vào bảng “Lượng mưa ngày Hp,mm”(tr110,HD TKĐ Ôtô) xác định vùng thiết

kế và lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế:

Tuyến đường thuộc tỉnh Quảng Trị ứng với vùng mưa XI Có lượng mưa ngày ứng vớitần suất lũ thiết kế lấy theo quy trình quy phạm Theo TCN4054-2005 với cấp thiết kế củađường là cấp IV ta lấy p=4%, ta tra được: H4%= 545mm (số liệu lấy ở tại Trạm HươngHóa)

Ở khu vực tuyến đi qua có đất là loại đất cấp IV( đất sét cát)

2) Tính chiều dài sườn dốc lưu vực theo công thức:

   



L l

F

b sd

8 , 1

+ L: Chiều dài suối chính (km)

B được xác định như sau:

Đối với lưu vực có hai mái dốc:

Đối với lưu vực có một mái dốc:

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

Trang: 32

2

F B L



F B L



sd = 0,3 0 , 4

6 , 0

p sd sd

sd

H I m

b

Trong đó:

+ Isd: Độ dốc của sườn dốc lưu vực (0/00) Xác định trên địa hình

+ msd: Hệ số nhám sườn dốc xác định theo bảng 15 HD TKĐ Ôtô,Tr32

Xác định thời gian tập trung nước sd theo phụ lục II HD TKĐ Ôtô,Tr116 ứng với

vùng mưa thiết kế và sd.Ta có: sd = f(vùng mưa, sd)

4) Xác định hệ số đặc trưng địa mạo của lòng sông suối:

LS = 1/3 1/4  1 / 4

.

1000

Hp F

I m

h1, h2, hn: hiệu độ cao của các điểm gãy trên trắc dọc đáy so với cao độđiểm cuối của đoạn dốc; hi= Yi-Y0

l1,l2, ln: cự li giữa các điểm gãy, Ll i

+mLS: Hệ số nhám của lòng suối xác định theo bảng 16 HD TKĐ Ôtô,Tr32

- Xác định hệ số nhám lòng suối m LS :

Suối không có nước thường xuyên, chảy trong điều kiện tương đối thuận lợi nên

mLS = 11

5) Xác định A p theo LS và sd , vùng mưa theo phụ lục II ,HD TKĐ Ôtô,tr119.

6)Xác định trị số Q max sau khi thay các trị số trên vào công thức 4.1

Kết quả tính toán ghi ở Bảng 4.3.

Trang: 33

I ls

( 0 / 00 ) Ф ls A p

Q P

(m 3 /s) Km0+181,1

6 0,328 473,30 223,66 0,817 2,31 24,96 58,48 2,59 0,076 11,10Km4+135,4

I ls

( 0 / 00 ) Ф ls A p

Q P

(m 3 /s) Km0+201,3

Trang: 34

Từ lưu lượng Qmax ta tra phụ lục 16 và 17”Công trình vượt sông -Nguyễn Xuân Trục”,

ta được , H, V ứng với loại cống thường loại I, chảy không áp.Chọn loại cống không áp

vì dễ chế tạo, thi công thuận lợi, đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm quanền đường, ngoài ra chiều cao nước ngập trước cống nhỏ và thoát nhanh nên ít ảnh hưởngđến chế độ thuỷ nhiệt của nền đường

Các nguyên tắc chọn loại cống và khẩu độ cống :

+Số loại cống trên tuyến không quá 3 loại cống để đảm bảo cho công tác chế tạo

và lắp ráp đồng bộ và nhanh chóng trong thi công

+Có khoảng hở để cho vật cản cây trôi đi qua cống sao cho cống không bị tắc.+Phụ thuộc vào bình đồ trắc dọc để xem xét việc đặt cống nào tại vị trí đó là cólợi nhất, không để mực nước dâng cao nhất của cống đặt ở đường đắp chảy vào đườngđào

+Đối với cống có lưu lượng cần thoát nhỏ thì nên chọn cống tròn vì phát huy hếtkhả năng của cống tròn, thi công đơn giản và kinh tế hơn Lưu lượng nhỏ không nên chọncống vuông vì khó phát huy hết khả năng thoát nước của cống vuông, thi cống phức tạp.Trong trường hợp khống chế về chiều cao đắp thì có thể chọn cống vuông để giảm chiềucao đắp

+Đối với cống có lưu lượng cần thoát lớn nên chọn cống vuông vì cùng 1 khẩu độcống thì khả năng thoát nước của cống vuông lớn hơn cống tròn, chịu lực tốt hơn, có thểđặt lớp kết cấu áo đường ngay trên mặt cống

Bảng 1:Bảng xác định khẩu độ cống, chiều cao nước dâng và vận tốc nước chảy PAI:

Trang: 35

Loại cống Khẩu độ cống (cm)

(m)

v (m/s)

Ghi chú

Bảng 2:Bảng xác định khẩu độ cống, chiều cao nước dâng và vận tốc nước chảy PAII:

Trang: 36

Loại cống Khẩu độ cống (cm)

(m)

v (m/s)

Ghi chú

- Đối với mọi cấp đường đảm bảo đường đỏ thiết kế lượn đều với độ dốc hợp lý

+ Khi địa hình cho phép nên dùng các tiêu chuẩn kỹ thuật cao nhằm phát huy hếttốc độ xe chạy, đảm bảo an toàn, tiện lợi và kinh tế nhằm nâng cao chất lượng khai thác và

dễ dàng nâng cấp sau này

+ Các giới hạn cho phép như độ dốc dọc imax, bán kính đường cong nằm tối thiểuchỉ dùng ở những nơi khó khăn về địa hình

+ Việc chọn tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đường cho từng đoạn phải trên cơ sở phântích so sánh các phương án về kinh tế kỹ thuật

- Trong phạm vi có thể được nên tránh dùng những đoạn dốc ngược chiều khi tuyếnđang liên tục lên hoặc liên tục xuống

- Để đảm bảo thoát nước mặt tốt không phải làm rãnh sâu thì nền đường đào và nửa đàonửa đắp không nên thiết kế có độ dốc nhỏ hơn 50/00 (cá biệt 30/00/chiều dài 50m)

- Ở những đoạn địa hình dốc phải sử dụng độ dốc dọc lớn hơn 600/00 thì yêu cầu cứ2000m phải bố trí một đoạn nghỉ có độ dốc thoải không vượt quá 250/00 và chiều dài đoạnnghỉ không quá 50m Đoạn nghỉ nên bố trí ở những đoạn địa hình thuận lợi gần nguồnnước nhất

- Đường cong đứng phải được bố trí ở những chỗ đường đỏ đổi dốc mà hiệu đại số giữahai dốc > 10‰ với tốc độ thiết kế VTK=60 km/h

- Trị số bán kính đường cong đứng chọn theo địa hình sao cho xe chạy êm thuận vàkhông được nhỏ hơn Rminlồi, Rminlõm

- Trong thiết kế đường đỏ nên thiết kế đỉnh của đường cong đứng và đỉnh của đườngcong nằm trùng nhau Nếu không bố trí trùng nhau được thì khống chế 2 đỉnh đường congkhông nên lệch nhau quá ¼ chiều dài đường cong ngắn hơn Số lượng đường cong đứng

và đường cong nằm nên bằng nhau

- Không nên bố trí các đường cong đứng lõm có bán kính nhỏ trên 1 đoạn thẳng dàihoặc 1 đường cong nằm có bán kính lớn Sau 1 đoạn dốc không nên có 1 đoạn thảng

có id= 0%

Trang: 37

- Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế Các điểm khống chế trên trắc dọccũng là những điểm nếu không đảm bảo được sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ cũng như chấtlượng của công trình

- Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo các yêucầu về kinh tế kỹ thuật và điều kiện thi công Điểm mong muốn là những điểm có cao độcao độ thoã mãn 1 quan điểm thiết kế theo những hàm mục tiêu, ví dụ theo: Khối lượngđào đắp, giá thành xây dựng, ổn định cơ học của mái taluy Nhưng việc thiết kế đường đỏphụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: Bình đồ, cảnh quan xung quanh, cao độ các điểmkhống chế, độ dốc dọc tối thiểu, độ dốc dọc tối đa đó là các yếu tố chính để tuyến đảmbảo các chỉ tiêu kỹ thuật Việc thiết kế cho tuyến đi qua các điểm mong muốn là rất khóthực hiện nên trong đồ án không xác định cao độ các điểm mong muốn

- Đối với địa hình vùng núi để tăng cường sự ổn định của trắc ngang đường và tiện lợicho thi công nên dùng trắc ngang chữ L hoặc thiên về phần đào nhiều hơn

5.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ:

Cao độ điểm khống chế là cao độ mà tại đó bắt buộc đường đỏ phải đi qua hoặc cao

độ đường đỏ phải cao hơn cao độ tối thiểu qui định Các điểm khống chế trên trắc dọccũng là những điểm nếu không đảm bảo được sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ cũng như chấtlượng của công trình

5.2.1 Cao độ khống chế bắt buộc đường đỏ đi qua:

- Điểm đầu tuyến: 125,02 m

- Điểm cuối tuyến: 114,26 m

5.2.2 Cao độ khống chế tối thiểu:

+ hađ : chiều dày lớp kết cấu áo đường 50cm

- Đối với công vuông:

+ hađ : chiều dày lớp kết cấu áo đường 50cm

5.2.2.1 Cao độ khống chế tối thiểu của nền đường theo mực nước dâng: