XÁC ĐỊNH CẤP KỸ THUẬT - CẤP QUẢN LÝ CỦA TUYẾN ĐƯỜNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU .... Khi xây dựng nền đường có thể lấy đá tại các mỏ đá đã thăm dò có mặt tại địa phương với điều ki
Trang 1KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
QUA HAI ĐIỂM K-L
Ngành : CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
Chuyên ngành :
GVHD : THS NGUYỄN THỊ THU TRÀ SVTH : TRẦN VĂN KHẢI
Lớp : CD04
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2009
Trang 2ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:NGUYỄN THỊ THU TRÀ
MỤC LỤC
PHẦN I: THIẾT KẾ CƠ SỞ
IV Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường: 6
CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH CẤP KỸ THUẬT - CẤP QUẢN LÝ CỦA TUYẾN
2 Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô: 7
II Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường 8
III Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật của tuyến 23
II Giới thiệu sơ bộ về các phương án tuyến đã vạch 25
Trang 33 Xác định cọc thay đổi địa hình 28
1 Tính toán và thiết kế các công trình thoát nước qua đường 37
1 Xác định thời gian tập trung nước trên sườn dốc s 38
2 Tính hệ số địa mạo thủy văn của lòng sông ls theo công thức : 39
3 Kết quả tính toán thủy văn được thể hiện trong các bảng sau: 40
6 Xác định khẩu độ cầu và mức nước dâng trước cầu : 52
7 Sai số cho phép
0 0
1 0
5H
HH
H
54
8 Xác định chiều cao nền đường đầu cầu so với đáy sông : 54
9 Xác định chiều cao mặt cầu tối thiểu so với đáy sông : 55
III Loại tầng mặt và mô đun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường: 57
3 Tính số trục xe qui đổi về trục tiêu chuẩn 100kN 58
IV Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 1: 60
1 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: 60
2 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất: 61
3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa: 63
Trang 4ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:NGUYỄN THỊ THU TRÀ
V Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 2: 67
1 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: 67
2 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất: 68
3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong lớp CPSC: 70
4 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa: 73
VI So sánh và chọn lựa hai phương án áo đường: 77
2 So sánh và chọn phương án áo đường đưa vào thi công 77
1 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: 80
2 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất: 81
3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa: 82
I Qui định về thiết kế công trình phòng hộ đảm bảo an toàn giao thông 105
Trang 53 Chi phí xây dựng lề gia cố mặt đường 111
Trang 6ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:NGUYỄN THỊ THU TRÀ
PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Trang 7PHẦN III: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG
Trang 8ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:NGUYỄN THỊ THU TRÀ
1 Trình tự xây dựng cống được tiến hành như sau: 158
2 Tiến hành điều phối trên đường cong luỹ tích 175
2 Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II và CPĐD loại II lề gia cố: 194
3 Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I và CPĐD loại I lề gia cố: 198
CHƯƠNG VIII Bảng quy trình công nghệ thi công chi tiết mặt đường v = 100
Trang 91 trình tự làm công tác hoàn thiện: 208
Trang 10ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
PHẦN I
THIẾT KẾ
CƠ SỞ
Trang 11MỤC LỤC
MỤC LỤC 2 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN 3
CHƯƠNG II TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN 4
IV Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường: 6
CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH CẤP KỸ THUẬT - CẤP QUẢN LÝ CỦA TUYẾN ĐƯỜNG
VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU 7
2 Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô: 7
II Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường 8
III Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật của tuyến 23
Trang 12ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
2 Yêu cầu thiết kế như sau
Tính toán thiết kế tuyến từ K đến L (2 phương án để lựa chọn tối ưu)
Tính toán thiết kế kết cấu áo đường (2 phương án để lựa chọn tối ưu)
Tính toán thiết kế thoát nước
Trang 13CHƯƠNG II TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN
I Giới thiệu chung
Giao thông là ngành giữ một vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, vì đó là “mạch máu” của đất nước Với vai trò quan trọng như vậy nhưng mạng lưới giao thông ớ nước ta hiện nay nhìn chung còn hạn chế Phần lớn chúng ta sử dụng những tuyến đường cũ, mà những tuyến đường này không thể đáp ứng được nhu cầu
đi lại và vận chuyển hàng hóa lớn như hiện nay Vì vậy trong thời gian vừa qua cũng như trong tương lai, giao thông vận tải đã và sẽ được Đảng và Nhà nước quan tâm để phát triển mạng lươí giao thông vận tải rộng khắp, nhằm phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, cũng như việc phát triển vùng kinh tế mới phục vụ nhu cầu đi lại của nhân dân
Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa, tạo điều kiện cho sự giao lưu kinh tế giữa nước ta cùng các nước trên thế giới, đã làm cho mạng lưới giao thông hiện
có của nước ta lâm vào tình trạng quá tải, không đáp ứng kịp nhu cầu lưu thông ngày càng cao của xã hội Nên việc cải tạo, nâng cấp, mở rộng các tuyến đường sẳn có và xây dựng mới các tuyến đường ôtô ngày càng trở nên cần thiết Đó là tình hình giao thông ở các đô thị lớn, còn ở nông thôn và các vùng kinh tế mới, mạng lưới giao thông còn mỏng, chưa phát triển điều khắp, chính điều này đã làm cho sự phát triển kinh tế văn hoá giữa các vùng là khác nhau rõ rệt
Tuyến đường thiết kế từ K - L thuộc địa bàn tỉnh Bình Phước Đây là tuyến đường làm mới có ý nghĩa trong việc phát triển kinh tế địa phương cũng như trong khu vực Tuyến đường nối các trung tâm văn hoá, kinh tế chính trị của tỉnh nhằm từng bước phát triển kinh tế văn hoá của toàn tỉnh Tuyến đường ngoài công việc chủ yếu là vận chuyển hàng hoá, phục vụ đi lại của nhân dân, cũng như nâng cao dân trí của người dân
Tính theo đường chim bay điểm đầu và cuối tuyến cách nhau 6040.95 m
- Cao độ của điểm K : 30.35 m
- Cao độ của điểm L : 27.33 m
- Chênh cao giữa hai điểm là: 3.02 m
Trang 14ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
II Đặc điểm tự nhiên của khu vực
1 Đặc điểm địa hình
Địa hình vùng lãnh thổ tỉnh Bình Phước có thể xếp vào loại cao nguyên ở phí Bắc
và Đông Bắc, dạng địa hình đồi, thấp dần về phía Tây và Tây Nam
Địa hình khu vực xây dựng tuyến chủ yếu là đồng bằng và đồi, xen kẽ là các nhánh sông, suối Do đó cần chú ý việc triển tuyến sao cho hạn chế khối lượng đào đắp và việc xử lý nền không quá phức tạp Lưu vực có diện tích ở mức trung bình và
ít có ao hồ hay nơi đọng nước, nên việc thiết kế các công trình thoát nước đều tính lưu lượng vào mùa mưa
Bình Phước chịu ảnh hưởng của 3 hướng gió: chính Đông, Đông Bắc và Tây Nam theo 2 mùa: Mùa khô gió chính Đông chuyển dần sang Đông-Bắc, tốc độ bình quân 3,5 m/s; Mùa mưa gió Đông chuyển dần sang Tây-Nam, tốc độ bình quân 3,2 m/s
3 Đăc điểm địa chất, thuỷ văn
Địa chất ở vùng tuyến đi qua rất ổn định, ở vùng này hầu như không có hiện tượng đá lăn, không có những hang động cát-tơ và không có hiện tượng sụt lở Địa chất vùng này rất tốt thuận lợi cho việc xây dựng tuyến
4 Vật liệu xây dựng
Trong công tác xây dựng, các vật liệu xây dựng đường như đá, cát, đất … chiếm một số lượng và khối lượng tương đối lớn Để làm giảm giá thành khai thác và vận chuyển vật liệu cần phải cố gắng tận dụng vật liệu có tại địa phương đến mức cao nhất Khi xây dựng nền đường có thể lấy đá tại các mỏ đá đã thăm dò có mặt tại địa phương (với điều kiện các mỏ đá này đã được thí nghiệm để xác định phù hợp với khả năng xây dựng công trình) Nói chung, vật liệu xây dựng cũng có ảnh hưởng rõ rệt đến thi công Ngoài ra còn có những vật liệu phục vụ cho việc làm láng trại như tre, nứa,
gỗ …vv Nói chung là sẵn có nên thuận lợi cho việc xây dựng nhà cửa, láng trại cho công nhân
Đất để xây dựng nền đường có thể lấy ở nền đường đào hoặc lấy ở mỏ đất gần vị trí tuyến (với điều kiện đất phải được kiểm tra xem có phù hợp với công trình), cát có thể khai thác ở những bãi dọc theo suối
Trang 15III Hiện trạng kinh tế xã hội
Tỉnh Bình Phước có vị trí địa lý và đường giao thông tương đối thuận lợi: có xa lộ Bắc Nam và đường sắt Xuyên Á đi qua, không cách xa trung tâm TP.HCM; có thị trường rộng lớn của vùng Tây Nguyên, các tỉnh miền Trung và các nước khu vực Đông Nam
Á Hơn nữa, Bình Phước còn có tài nguyên, khoáng sản phong phú; là nơi hội tụ của các con sông lớn: sông Đồng Nai, sông Bé và sông Sài Gòn Đây là những yếu tố quan trọng góp phần không nhỏ vào sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp chế biến , khai khoáng, sản suất vật liệu xây dựng, sản xuất các sản phẩm tiêu dùng và phục vụ sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp
IV Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường:
Tuyến đường hoàn thành góp phần vào mạng lưới đường bộ chung của tỉnh và nâng cao đời sống vật chất tinh thần dân cư khu vực lân cận tuyến, thúc đẩy nền kinh
tế của vùng ngày càng phát triển
Về mặt quốc phòng, tuyến đường thông suốt tạo điều kiện triển khai lực lượng,
xử lí kịp thời các tình huống bất trắc có thể xảy ra Tạo điều kiện đảm bảo an ninh quốc phòng và trật tự an toàn xã hội
Trang 16ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
ĐƯỜNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU
I Xác định cấp hạng kỹ thuật
1 Tính lưu lượng xe thiết kế
Lưu lượng xe khảo sát ở năm tương lai : 650 xe/ng.đ
Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về số xe con theo công thức:
n
i i
i n a N
1
0 (xe con quy đổi/ng.đ) (xcqđ/ng.đ) Trong đó:
ni : Số lượng từng loại xe khác nhau
ai : Hệ số quy đổi về xe con của từng loại xe (TCVN4054-2005)
Bảng 1 Kết quả quy đổi các loại xe ra xe con
Loại xe
Thành phần (%)
Số lượng xe năm tương lai ( xe/ng.đ )
Hệ số quy đổi (Bảng2)
Số xe con quy đổi (xcqđ/ng.đ)
Lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai (xcqđ/nđ) N0 = 3633
2 Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô:
Theo TCVN4054–05, ứng với lưu lượng xe thiết kế 3633 (xcqđ/ngđ), tuyến đường trong địa hình núi, ta chọn:
Trang 17- Cấp thiết kế: Cấp III – Đường trục chính nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa lớn của địa phương
- Vận tốc thiết kế: Vtk = 60 Km/h
II Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường
Các yếu tố kỹ thuật của tuyến đường được tính toán theo tốc độ xe chạy thiết kế (xác định theo cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường )
Các chỉ tiêu kt chủ yếu của tuyến đường: Độ dốc dọc cho phép; tầm nhìn yêu cầu của tuyến đường; bán kính đường cong bằng tối thiểu; bán kính đường cong đứng tối thiểu…
1 Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết
Khả năng thông xe của đường l số phương tiện giao thông lớn nhất có thể chạy qua một mặt cắt của đường trong một đơn vị thời gian khi xe chạy liên tục
Khả năng thông xe của đường phụ thuộc vào khả năng thông xe của một làn xe và
số làn xe Khả năng thông xe của một làn lại phụ thuộc vào vận tốc và chế độ xe chạy, nên muốn xác định khả năng thông xe của tuyến đường thì phải xác định khả năng thông xe của một làn
Khả năng thông xe lý thuyết của một làn:
Với v(km/h)
2
1000 3.6 254
tx
o k
V N
Ntt = 0.5N = 0.5 x 705.39 = 352.7(xe/h)
Trang 18ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ Theo TCVN 4054-2005 số làn xe trên mặt cắt ngang:
lth
cdg lx
N z
N n
.
Trong đó:
nlx : số làn xe yêu cầu, được lấy tròn đến số nguyên
Ncđg : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm
Ncđg = 0.12*Ntbn = 0.12*3633= 435.96 (xcqđ/h)
Nlth: năng lực thông hành thực tế của 1 làn xe Khi không có nghiên cứu, tính toán có thể lấy như sau: khi không có dải phân cách trái chiều và ôtô chạy chung với xe thô sơ :
Theo Bảng 7 TCVN 4054-2005: số làn xe yêu cầu là 2 làn
Vậy ta lấy nlx = 2 làn để thiết kế
2 Chiều rộng làn xe:
Kích thước xe càng lớn thì bề rộng một làn xe càng lớn.Vì vậy khi tính bề rộng một làn xe ta phải tính cho trường hợp xe tải nặng Công thức xác định bề rộng một làn xe:
B1 làn = acx y
2Trong đó:
a,c lần lượt là bề rộng thùng xe và khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe Đối với xe tải: a = 2,5m; c = 1,8m
x là khoảng cách giữa 2 thùng xe ngược chiều
y là khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy
Ta sẽ tính cho trường hợp xe con (M-21) có vận tốc lớn nhất và xe tải có k ích thước lớn nhất (Maz-500)
Ta có công thức sau đây:
x = y =0.5+0.005V (m) ( V=Km/h)
Trường hợp 1: cho xe con
Trang 19Ta chọn Blan max(Blan1, Blan2)max(3.21;3.7)3.7(m)
Theo chọn bề rộng của làn xe theo quy trình TCVN4054-2005 ứng với đường cấp III tốc độ thiết kế 60(Km/h) cho vùng núi để thiết kế :
Bề rộng 1 làn xe Blan=3.0 m Để đảm bảo tính kinh tế ta chọn B1làn= 3.0m
Bề rộng phần xe chạy là Bxe chạy=2Blan=23.0=6.0m
Bề rộng của lề đường là Blề=1.5m, và ta tiến hành gia cố 1.5m toàn bộ phần lề đường này
Bề rộng nền đường Bnền=Bxe chạy+2Blề=6+21.5=9.0m
3 Xác định các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ
a Siêu cao và tính toán độ dốc siêu cao
Khi xe chạy trên đường cong có bán kính nhỏ, dưới tác dụng của lực li tâm làm cho điều kiện ổn định của xe chạy trên làn phía lòng đường cong kém đi Để tăng ổn định khi xe chạy trên làn này, người ta xây dựng mặt đường một mái nghiêng về phía bụng đường cong gọi là siêu cao Độ dốc của mặt đường này gọi là độ dốc siêu cao
Quy trình quy định độ dốc siêu cao cho một khoảng giá trị bán kính tuỳ thuộc vào vận tốc tính toán Kiến nghị chọn isc theo quy trình TCVN 4054-2005 với Vtt =60km/h
Bảng 2 Độ dốc siêu cao tối thiểu theo bán kính cong nằm
Trang 20ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
b Bán kính đường cong nằm:
) (
Trong đó:
in: Độ dốc ngang của đường Lấy dấu (-) trong trường hợp không bố trí siêu cao Lấy dấu (+) trong trường hợp có bố trí siêu cao
µ: Trị số lực đẩy ngang
Trị số lực đẩy ngang được lấy dựa vo các yếu tố sau :
Điều kiện chống trượt ngang 0
0
: Hệ số bám ngang giữa bánh xe với mặt đường, 0 0.60.7
: Hệ số bám dọc Xét trong điều kiện bất lợi của mặt đường (ẩm ướt có bùn đất ) thì = 0.3
h: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường
b: Khoảng cách giữa hai tâm bánh xe
Đối với những xe hiện đại thường b = 2h nên: 1: trị số này biểu hiện mức độ
ổn định chống lật rất cao so với ổn định chống trượt
Điều kiện êm thuận đối với hành khách :
Theo điều tra xã hội học cho thấy:
1
: Hành khách không cảm thấy có đường cong
:1
Hành khách cảm thấy xe vô đường cong
:20.0
Hành khách cảm thấy rất khó chịu
:30.0
Hành khách cảm thấy bị lật
Điều kiện kinh tế:
Khi xe chạy vào đường cong, dưới tác dụng của lực đẩy ngang, bánh xe quay trong mặt phẳng lệch với hướng xe chạy một góc Góc lệch này càng lớn thì tiêu hao nhiên liệu càng nhiều và lốp xe càng nhanh hỏng Theo điều kiện này hệ số lực đẩy ngang khống chế là 0.1
Trang 21Căn cứ vào những điều kiện trên chọn 0.15( cho các trường hợp phải đặt đường cong Rmin để giảm chi phí xây dựng, nghĩa là trong điều kiện địa hình khó khăn)
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 7%:
Chọn theo tiêu chuẩn Rminsc = 300m
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi không có siêu cao:
127 i
Khi đặt đường cong bằng không gây chi phí lớn 0,08
Khi không bố trí siêu cao trắc ngang 2 mái isc = -in = -2% (điều kiện đảm bảo thoát nước nhanh)
Với đường cấp III thì bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường 250m
c Đoạn nối siêu cao – đường cong chuyển tiếp:
Để dẫn ôtô từ đường thẳng vào đường cong có độ cong không đổi một cách êm thuận cần phải bố trí đường cong chuyển tiếp ở hai đầu đường cong sao cho phù hợp với quỹ đạo xe chạy Chiều dài đường cong chuyển tiếp phải đủ để cho lực ly tâm tăng
Trang 22ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
cường độ tăng của gia tốc li tâm(m/s3
) theo qui trình VN thì I=0.5m/s3
Thời gian ôtô chạy trên đoạn đường cong chuyển tiếp:
RI
v I
v
L ct
5.0
3 3
3 ct
vL
23.5* R
R = 250m: bán kính đường cong bằng tối thiểu thông thường
3 ct
60
23.5* 250
Điều kiện 2: đủ để bố trí đoạn nối siêu cao
Đoạn nối siêu cao là đoạn chuyển tiếp từ độ dốc ngang của mặt đường có hai mái nghiêng đến độ dốc siêu cao
Trang 23Tra tiêu chuẩn ta có ứng với bán kính đường cong nằm đã thiết kế ở trên và loại xe
Bảng 3 Chiều dài đoạn nối siêu cao phụ thuộc vào bán kính cong nằm
Trang 24ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
d Tính toán độ mở rộng trong đường cong :
Khi xe chạy trên đường cong có R≤ 250m thì mỗi bánh xe chạy trên một quỹ đạo khác nhau, đầu xe ngồi có bán kính lớn nhất và thùng xe phía trong có bán kính nhỏ nhất, do vậy xe chạy trên đường cong chiếm phần đường rộng hơn so với xe chạy trên đường thẳng
Do có nhiều loại xe nên để an toàn ta tính cho xe dài nhất là xe tải nặng, có khoảng cách từ trục sau xe đến chắn trước của xe là L =7.33a m
Bán kính đường cong R=250m trong trường hợp thông thường
Giá trị e=0.11 chỉ mới xét về mặt hình học của xe mà chưa xét điều kiện vận tốc
xe chạy, trong thực tế tính e như sau:
Theo quy trình bảng 12 lấy Δ=0.6m
Vậy ta có thể xác định lại bề rộng đường như sau:
Đối với đưỡng thẳng: Bduong=B+2B =9mle
Đối với đường cong: ở đây ta có độ mở rộng đường 0.6m, nhỏ hơn bề rộng lề
le
B =1.5m nên bề rộng đường trong đường cong củng bằng trong đường thẳng, phần
mở rộng sẽ đặt trên lề gia cố
Trang 25e Xác định đoạn chêm m giữa 2 đường cong
Khi 2 đường cong (cùng chiều hay ngược chiều) không bố trí siêu cao, chúng ta
có thể nối trực tiếp với nhau Khi 2 đường cong có bố trí siêu cao thì đoạn chêm phải
đủ chiều dài để bố trí 2 đường cong chuyển tiếp
Đối với hai đường cong cùng chiều: m L1 L2
Khi xe chạy trên đường cần phải nhìn rõ 1 đoạn đường phía trước để kịp thời xử
lí các tình huống Đoạn đường đó gọi là tầm nhìn
Tầm nhìn 1 chiều (tầm nhìn hãm xe)
Trang 26ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
k1, 2 đối với xe con
k1,3 1, 4 đối với xe tải, chọn k = 1,3
Trang 27L2 S2
0
2 2 2
1 2
1 2
)(2)(
kv i
g
kv v
0 2 2 2
2
)(
i g
kv v
Theo điều kiện sức kéo:
Ta xét quá trình xe lên dốc và chuyển động đều Khi đó nhân tố động lực của xe là: Dk ≥ f + i
Xe chỉ có thể chuyện động khi đảm bảo diều kiện về sức kéo:
Trang 28ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
f: hệ số ma sát của mặt đường phụ thuộc vào loại mặt đường, tình trạng mặt đường, vận tốc xe chạy
Ở đây v=60km/h nên tra bảng f =f0=0.02 với mặt đường bê tông nhựa )
i : Độ dốc dọc trên đường
Bảng 4 Tra biểu đồ nhân tố động lực cho các loại xe
Trong thực tế nên cố gắng áp dụng các độ dốc thoải để có tốc độ cân bằng cao
và xe ít phải chuyển số, tốn thời gian, máy móc chóng hư và thao tác của lái xe vất vả
Trang 29 Theo điều kiện sức bám:
Xe chỉ có thể chuyện động khi đảm bảo điều kiện về sức bám
m: hệ số phân bố tải trọng lên bánh xe chủ động
: Hệ số bám dính của bánh xe và mặt đường (phụ thuộc vào tình trạng mặt đường, độ nhám lớp mặt và bánh xe), lấy với điều kiện khô sạch, xe chạy bình thường, = 0.5
G: trọng lượng toàn bộ ôtô kể cả hàng (KG)
Pw : lực cản không khí, phụ thuộc vào loại xe
13
F V2K
f = 0.023: Hệ số cản lăn ứng với loại mặt đường bê tông nhựa
ibmax = Dbmax– f = P w
m f
G
Trang 30ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
b Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi:
Được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn:
1 1
S 75
R 2343.75 m 2d 2 1.2
Trang 31Rlồi 4000mVậy ta chọn
c Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm
min
Rlõm được xác định theo 2 điều kiện:
Theo điều kiện đảm bảo khơng gây khĩ chịu đối với hành khách và khơng gãy nhíp xe do lực ly tâm
]a[
*13
VR
*Sh(
*2
SR
t
2 t
lõm
Trong đĩ :
hđ =0.5(m) : độ cao đèn xe ơtơ so với mặt đường
St =75(m) : chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định
= 2o : gĩc chiếu sáng của đèn ơtơ theo phương đứng
Trang 32ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
III Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật của tuyến
Bảng 7
vị
Tính toán
Qui phạm
Kiến nghị
14 - Độ mở rộng mặt đường trong đường cong m 0.59 0.6 0
Trang 33CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ
Bản đồ khu vực tỉ lệ 1:10.000
Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm K - L
Chênh cao đường đồng mức : 3 m
Cao độ điểm K: 30 m
Cao độ điểm L: 27 m
I Vạch tuyến trên bình đồ:
1 Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ:
Tình hình địa hình, địa mạo, địa chất thủy văn … của khu vực tuyến
Cấp thiết kế của đường là cấp III, tốc độ thiết kế là 60 Km/h
Nhu cầu phát triển kinh tế trong tương lai của vùng tuyến đi qua
Xác định đường dẫn hướng tuyến chung cho toàn tuyến và từng đoạn
Cần phải tránh các chướng ngại vật mặt dầu tuyến có thể dài ra
2 Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ:
Hướng tuyến chung trong mỗi đoạn tốt nhất nên chọn gần với đường chim bay Nói chung, lưu lượng xe chạy càng cao thì chiều dài tuyến càng phải ngắn nhưng nên tránh những đoạn thẳng quá dài (>3Km) vì dễ xảy ra tai nạn do sự không chú ý của tài xế Tuyến đường phải kết hợp hài hòa với địa hình xung quanh Không cho phép vạch tuyến đường quanh co trên địa hình đồng bằng hay tuyến đường thẳng trên địa hình miền núi nhấp nhô Cần quan tâm đến yêu cầu về kiến trúc đối với các đường phục vụ du lịch, đường qua công viên, đường đến các khu nghỉ mát, các công trình văn hóa và di tích lịch
Khi đường đi theo đường phân thủy điều cần chú ý trước tiên là quan sát hướng đường phân thủy chính và tìm cách nắn thẳng tuyến trên từng đoạn đó cắt qua đỉnh khe, chọn những sườn ổn định và thuận lợi cho việc đặt tuyến, tránh những điểm nhô cao và tìm những đèo để vượt
Trang 34ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Vị trí tuyến cắt qua sông, suối nên chọn những đoạn thẳng, có bờ và dòng chảy ổn định, điều kiện địa chất thuận lợi Nên vượt sông (đặc biệt là sông lớn) thẳng góc hoặc gần thẳng góc với dòng chảy khi mùa lũ Nhưng yêu cầu trên không được làm cho tuyến
bị gãy khúc
Tuyến thiết kế qua vùng đồng bằng có địa hình tương đối bằng phẳng nên hướng tuyến không bị khống chế bởi độ dốc Trên cơ sở bản đồ tỉ lệ 1/10000 của khu vực tuyến
và theo nguyên tắc trên ta tiến hành như sau:
- Vạch tất cả các phương án tuyến có thể đi qua Sau đó tiến hành so sánh, loại bỏ các phương án không thuận lợi, chọn các phương án tối ưu nhất
- Phóng tuyến trên hiện trường, khảo sát tuyến, tổng hợp số liệu đầu vào để tiếp tục thiết kế, tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và so sánh
Trong phạm vi yêu cầu của đồ án, ta cần vạch hai phương án tuyến trên bình đồ mà
ta cho là tối ưu nhất để cuối cùng so sánh chọn lựa phương án tối ưu hơn
II Giới thiệu sơ bộ về các phương án tuyến đã vạch
3 Phương án tuyến 1:
Tuyến đi ven sông suối, tuyến này cắt qua 3 nhánh suối , sườn có dốc thoải, địa chất
ổn định, không quanh co Tuyến có 3 công trình cầu và 5 cống địa hình,1 cống cấu tạo
Nếu R lớn thì tốc độ xe chạy sẽ không bị ảnh hưởng, vấn đề an toàn và êm thuận được nâng lên nhưng giá thành xây đựng lớn Do đó, việc xác định R phải phù hợp, nghĩa là phải dựa vào địa hình cụ thể thì mới đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật
1 Các yếu tố đường cong nằm:
Các yếu tố cơ bản của đường cong tròn được tính theo công thức :
- Độ dài tiếp tuyến : T R tg
Trang 35K R
Các điểm chi tiết chủ yếu của đường cong chuyển tiếp bao gồm :
- Điểm nối đầu : NĐ
- Điểm tiếp đầu : TĐ
- Điểm giữa : P
- Điểm tiếp cuối : TC
- Điểm nối cuối : NC
Các yếu tố của đường cong chuyển tiếp:
L: chiều dài đường cong chuyển tiếp
W: Độ mở rộng trong đường cong
Isc: Độ dốc siêu cao trong đường cong
Các yếu tố trên đường cong PA1
Trang 36ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Các yếu tố trên đường cong PA2
Trang 37Lý trình các cọc cơ bản trong đường congPA2
3 Xác định cọc thay đổi địa hình
Cọc thay đổi địa hình được cắm tại những vị trí địa hình thay đổi, cắm trong đường cong Cụ thể, cọc địa hình được cắm tại vị trí có cầu cống, sông ngòi, những điểm địa hình có sự thay đổi bất thường
4 Xác định cự ly giữa các cọc
Trang 38ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ Phương án 1
Lý trình Cự ly lẻ Khoảng cách Cao độ Ghi chú
Trang 39Lý trình Cự ly lẻ Khoảng cách Cao độ Ghi chú
Trang 40ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Lý trình Cự ly lẻ Khoảng cách Cao độ Ghi chú