Luận Văn Thiết kế đường

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KÊ KỸ THUẬT  Trang : 125  Số trang : 326 BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG BỘ MÔN ĐƯỜNG BỘ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT     GVHD: TS.TRẦN THIỆN LƯU SVTH : NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV : 16L1090059 LỚP : CD16LT TP.HỒ CHÍ MINH 02/2018 SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Trang : 126 THIẾT KÊ KỸ THUẬT  Số trang : 326 CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG ĐOẠN THIẾT KẾ KỸ THUẬT TỪ KM3+600 ÷ KM5+000 II.1.1 VỊ TRÍ, ĐỊA HÌNH ĐOẠN TUYẾN THIẾT KẾ Từ Km 3+600 ÷ Km 5+000 đòa hình núi Tuyến từ cao độ 35.45m đến cao độ 26.71m chạy men theo đường đồng mức, đòa chất ổn đònh II.1.2 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ CƠ SỞ CỦA ĐOẠN TUYẾN – Căn vào điểm ta tiến hành tuyến Km 3+600 ÷ Km 5+000 Đoạn tuyến gồm:  Đường cong nằm có bán kính 300m 500m  Đường cong đứng lõm bán kính 4000m,6000m  Đường cong đứng lồi bán kính 7000m, 5000m  Có vò trí bố trí cống đòa hình (Þ2.0m), miệng dạng thường –cống loại I SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KÊ KỸ THUẬT CHƯƠNG 2:  Trang : 127  Số trang : 326 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN II.2.1 NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN Về nguyên tắc vạch tuyến trình bày phần thiết kế sơ Ở cần nhấn mạnh số điểm sau: – Ở vùng đồng thường đặt tuyến men theo sông lớn sườn dốc qua khu vực đồi Khi tuyến phải qua sông nên men theo sườn dốc để lên xuống cho đảm bảo độ dốc – Nếu điểm khống chế có độ chênh không lớn cố gắng cho tuyến bám theo đường đồng mức để giảm độ dốc dọc phải khống chế số đường cong, tránh nhỏ vụn vặt đảm bảo tốt chất lượng khai thác đường – Từ Km 3+600 ÷ Km 5+000 đòa hình núi Tuyến từ cao độ 35.45m đến cao độ 26.71m chạy men theo đường đồng mức, đòa chất ổn đònh Để cho việc tuyến đảm bảo độ dốc, dùng compa độ dốc điều sau bám sát đường để kẻ tuyến II.2.2 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG NẰM II.2.2.1 Các yếu tố đường cong Sau vạch tuyến bình đồ, vào cấp thiết kế đường cấp III, tốc độ thiết kế 60 km/h Từ kết tính toán áp dụng quy trình TCVN 4054-05 ta chọn bán kính R để tiến hành cắm cong xác đònh yếu tố hình học đường cong theo công thức sau: – Độ dài tiếp tuyến:  T  R  tg   2 – (m) Độ dài đường cong:   R    K  (m)  180  – Độ dài đường phân giác: SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Trang : 128 THIẾT KÊ KỸ THUẬT     P  R   1   cos     Soá trang : 326 (m)   : Góc chuyển hướng  R : Bán kính đường cong  T : Chiều dài tiếp tuyến  K : Độ dài cung tròn  P : Độ dài đường phân giới D T T p P ND NC R Hình 2.1: Yếu tố đường cong YẾU TỐ CÁC ĐƯỜNG CONG – ĐOẠN THIẾT KẾ KỸ THUẬT R T P K isc Lsc E hướng ( ) (m) (m) (m) (m) (%) (m) (m) -9801028.17 300 97.44 478.44 50 1280289.06 300 33.5 319.81 50 16703556.05 500 3.15 158.22 50 STT Góc chuyển 285.2 169.9 86.79 II.2.2.2 Tính toán mở rộng đường cong Khi xe chạy đường cong, quỹ đạo bánh xe trước bánh xe sau không trùng nhau, chiều rộng dải đường mà ô tô chiếm phần xe SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Trang : 129 THIẾT KÊ KỸ THUẬT  Số trang : 326 chạy rộng so với xe chạy đường thẳng Do vậy, đường cong có bán kính nhỏ cần mở rộng phần xe chạy e A B LA C R D Hình 2.2: Sơ đồ xác đònh độ mở rộng xe đường cong – Độ mở rộng cho hai xe xác đònh sau: E  2e  L2A 0.1 V (m)  R R (2-5) Trong đó:  L A : Khoảng cách từ đầu xe đến trục sau xe xe phổ biến chọn xe tải trục: L A  Chiều dài toàn xe – Nhô phía sau  12    m  V  Vtk  60  km/h   R: Bán kính đường cong nằm – Nếu R > R (Bảng 12, TCVN 4054-2005), ta tính toán E Sau giá trò Emin = 0.6m (Bảng 12, TCVN 4054-2005, ứng với loại xe tải R = [200÷250])  Khi E tt  E  E  E tt  Khi E tt  E  E  (Không mở rộng) SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Trang : 130 THIẾT KÊ KỸ THUẬT  Số trang : 326  Đường cong nằm bán kính R = 300m E  2e  L2A 0.1 V 82 0.1 60     0.559  m   E R 300 R 300  Mở rộng E  0m II.2.2.3 Tính toán đoạn nối siêu cao va øchiều dài đường cong chuyển tiếp a) Đoạn nối siêu cao – Chiều dài đoạn nối siêu cao đường cong chuyển tiếp xác đònh nhö sau: Lsc   B  E   isc (2-17) ip Trong đó:  B: bề rộng phần xe chạy (m)  E: độ mở rộng mặt đường (m)  ip: độ dốc dọc phụ thêm lớn cho phép Phụ thuộc vào tốc độ xe chạy, với Vtk = 60 km/h ip = 0.005 (0.5%) isc I ip Lsc B Hình 2.6 Sơ đồ xác đònh chiều dài đoạn nối siêu cao – Đường cong nằm bán kính R = 300m  B = (m)  E = (m)  isc  2% SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Trang : 131 THIẾT KÊ KỸ THUẬT  Lsc      0.02  27.2 0.005  Soá trang : 326 m – Kiến nghò: Lớn giá trò tính toán tiêu chuẩn, đồng thời phù hợp đòa hình bình đồ, cố gắng dùng giá trò lớn STT R (m) E (m) isc (%) Lsc Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghò 24 50 50 24 50 50 0.0 300 0.0 500 b) Chiều dài đường cong chuyển tiếp – Theo điều 5.6.1 TCVN 4054-05 Vtk ≥ 60 km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vào đường cong tròn ngược lại – Chiều dài đường cong chuyển tiếp nhỏ xác đònh dựa điều kiện sau:  Điều kiện 1: Độ tăng gia tốc ly tâm I không vượt độ tăng gia tốc ly tâm cho phép [Io] = 0.5 (m/s3) nhằm mục đích làm cho hành khách không cảm thấy đột ngột xe chạy vào đường cong, thể công thức L1  V3 ,m 47   I0   R (2-18  Đường cong nằm bán kính R = 300m: L1  603  30.64  m  47  0.5  300  Điều kiện 2: Đủ để bố trí đoạn nối siêu cao Tức L2 ≥ Lsc  Đường cong nằm bán kính R = 300m L2 = Lsc = 50(m)  Điều kiện 3: Đảm bảo quang học thẩm mỹ Điều kiện xác đònh công thức A R R  L3  (2-19)  Đường cong nằm bán kính R = 300m: L3  300  33.33  m  – Kiến nghò : Lớn giá trò tính toán tiêu chuẩn, đồng thời phù hợp đòa hình bình đồ, cố gắng dùng giá trò lớn SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Trang : 132 THIẾT KÊ KỸ THUẬT STT R (m) Lsc 300 500 50 50  Soá trang : 326 Lctmin Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghò 30.64 50 50 18.39 50 50 – Chiều dài đường cong chuyển tiếp lớn xác đònh theo điều kiện bố trí đối xứng cho hai chiều về, thể công thức: Lmax ≤ α × R  Đường cong nằm bán kính R = 300m, α =5103356=0.859 (rad):  Lct  50  m   Lct    R (THOÛA)    R  0.859  300  268.5 m      Đường cong nằm bán kính R = 500m, α = 120244=0.214(rad):  Lct  50  m   Lct    R (THOÛA)    R  0.214  500  107 m     II.2.2.4 Cắm cọc chi tiết đường cong chuyển tiếp a) Trình tự cắm cọc chi tiết đường cong chuyển tiếp – Bước 1: Kiểm tra điều kiện 0   – Bước 2: Tính giá trò T0, x0, y0 – Bước 3: Đo từ Đ theo hướng tuyến đoạn T0, ta xác đònh điểm O (NĐ) – Bước 4: Từ điểm O đo ngược lại Đ đoạn x0, ta xác đònh điểm A – Bước 5: Tại A đo theo hướng vuông góc với đoạn y0 ta xác đònh O’ (TĐ) – Bước 6: Xác đònh tọa độ x,y điểm trung gian đường cong chuyển hàm: xn = f1(nS), yn = f2(nS) (n = 1,2,3 ) Cự ly điểm trung gian S = (5-10)m Một cách đắn cự ly điểm trung gian nên xác đònh theo  độ cong đường cong thay đổi b) Trình tự tính toán kiểm tra cong chuyển tiếp vò trí đỉnh số (Đ1) đường cong bán kính R = 300m SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Trang : 133 THIẾT KÊ KỸ THUẬT  Số trang : 326  Xác đònh góc 0 kiểm tra điều kiện cấu tạo đường cong chuyển tiếp dạng clothoide: 0   Trong :  0  Lct 2R  R = 300 (m)  Lct = 50 (m)  0  50  0.083 (rad)  300  Góc ngoặt hướng tuyến: α = 5103356= 0.895(rad)   51d33'56 ''   25.66 (rad) 2 – Ta thaáy: 0  4.77  d     25.66 d   Vậy thỏa mãn điều kiện  Xác đònh thông số colothoide: – Tính toạ độ điểm cuối đường cong chuyển tiếp (x0,y0): SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP   Trang : 134 THIẾT KÊ KỸ THUẬT  Số trang : 326 C  L  R  A2  50  300  15000  Tọa độ TĐ (x0,y0): S = L = 50m  L5 L9 505 509   50    49.97  m   x  L  40C2 3456C4 40 15000 3456 15000  503 507 y  L  S    1.39  m  6C 336C3 15000 336 150003   T0   R  cos 0  y0   tg   x  R  sin 0  0.895   300  cos  0.083  1.39  tg    49.97  300  sin  0.083    144.17  m  – Độ dòch chuyển đỉnh đường cong tròn (p) tiếp đầu đường cong (t):  p  y0  R  1  cos 0   1.39  300  1  cos  0.083  0.35  m   t  x0  R  sin 0  49.97  300  sin  0.083  24.99  m R 300   1.5m nên đường cong chuyển tiếp 100 100 không cần phải lựa chọn lại  Ta thấy: p  0.35m  – Chiều dài đường cong tròn laïi: K0  0  R     20   R   0.895   0.083  300  218.52 m – Chiều dài đường cong hỗn hợp (khoảng cách từ ND đến NC): K  K0  2Lct  218.52   50  318.52  m – Xác đònh điểm bắt đầu kết thúc đường cong chuyển tiếp qua tiếp tuyến T0 = t + T:  ND1 = Ñ1 – T0  TD1 = ND1 + Lct  TC1 = TD1 + K0 SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 16L1090059 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 225  Soá trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 226  Số trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 227  Số trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 228  Số trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 229  Soá trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 230  Soá trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 231  Số trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 232  Số trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 233  Số trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 234  Soá trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 235  Soá trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 236  Số trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 237  Số trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 238  Số trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG THIẾT KÊ KỸ THUẬT MSSV: 16L1090059  Trang : 239  Soá trang : 326 GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU