Bai giang thiet ke duong

dành cho ngành xây dựng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Khoa Xây dựng Cầu - Đường -----˜ & ™----- BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ ĐƯỜNG 1 <ThS. Võ Đức Hoàng> Đà Nẵng 05/2006 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRỈÅÌNG ÂẢI HC BẠCH KHOA ÂN --- & --- BÄÜ MÄN ÂỈÅÌNG – KHOA XDC V Âỉïc Hong Bi ging : Thiãút Kãú Âỉåìng 1 Trang : œ 1• CHỈÅNG 1 : KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ ÂỈÅÌNG ÄTÄ ------ ™¯˜ ------ §1.1 VAI TR CA ÂỈÅÌNG ÄTÄ TRONG GIAO THÄNG VÁÛN TI Âỉåìng ätä l täøng håüp cạc cäng trçnh, cạc trang thiãút bë nhàòm phủc vủ giao thäng trãn âỉåìng, vç váûy nọ cọ táưm quan trng ráút låïn trong cạc lénh vỉûc kinh tãú, chênh trë, hnh chênh, qúc phng, vàn hoạ, du lëch. . . táưm quan trng ca nọ trong sút mi thåìi âải, mi chãú âäü, mi nãưn vàn minh trãn khàõp mi nåi. So våïi cạc loải hçnh váûn ti khạc ( âỉåìng thu, âỉåìng sàõt, âỉåìng hng khäng) váûn ti trãn âỉåìng ä tä cọ mäüt säú ỉu - nhỉåïc âiãøm sau: @ Ỉu âiãøm : - Cọ tênh cå âäüng cao, váûn chuøn trỉûc tiãúp hng họa, hnh khạch tỉì nåi âi âãún nåi âãún khäng cáưn thäng qua cạc phỉång tiãûn váûn chuøn trung gian - Thêch ỉïng våïi mi âëa hçnh âäưi , nụi khọ khàn - Täúc âäü váûn chuøn cao hån âỉåìng thu, tỉång âỉång âỉåìng sàõt - Cỉåïi phê váûn chuøn r hån âỉåìng hng khäng @ Nhỉåüc âiãøm : - Tai nản giao thäng cao - Ti trng nh, tiãu hao nhiãn liãûu nhiãưu do âọ giạ thnh váûn chuøn cao hån âỉåìng sàõt v âỉåìng thu §1.2 HÃÛ THÄÚNG KHAI THẠC VÁÛN TI ÄTÄ V MÄÚI QUAN HÃÛ GIỈỴA CẠC BÄÜ PHÁÛN TRONG HÃÛ THÄÚNG 2.1 . Hãû thäúng khai thạc váûn ti ätä : Hãû thäúng khai thạc váûn ti ä tä bao gäưm : - Âỉåìng ä tä - Ä tä - Ngỉåìi lại PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRỈÅÌNG ÂẢI HC BẠCH KHOA ÂN --- & --- BÄÜ MÄN ÂỈÅÌNG – KHOA XDC V Âỉïc Hong Bi ging : Thiãút Kãú Âỉåìng 1 Trang : œ 2• - Mäi trỉåìng bãn ngoi Hçnh 1-1. Hãû thäúng khai thạc váûn ti ätä 2.2. Mäúi quan hãû giỉỵa cạc bäü pháûn trong hãû thäúng : 2.2.1 Mäúi quan hãû giỉỵa “ Ätä - Âỉåìng ätä “ : Mäúi quan hãû ny l cå såí âãư xút cạc u cáưu ca viãûc chảy xe âäúi våïi cạc úu täú ca âỉåìng, nghiãn cỉïu mäúi quan hãû ny âãø âi âãún quy âënh củ thãø cạc chè tiãu k thût ca tuún âỉåìng v cạc gii phạp thiãút kãú . 2.2.2 Mäúi quan hãû giỉỵa “Mäi trỉåìng bãn ngoi - Âỉåìng ätä “ : Mäi trỉåìng bãn ngoi chênh l âiãưu kiãûn tỉû nhiãn ( âëa hçnh , âëa mảo , âëa cháút , thu vàn . . . ) v sỉû phán bäú dán cỉ, nghiãn cỉïu mäúi quan hãû ny âãø xạc âënh vë trê ca tuún âỉåìng v cạc gii phạp thiãút kãú âãø âm bo tênh äøn âënh v bãưn vỉỵng ca cäng trçnh 2.2.3 Mäúi quan hãû giỉỵa “Mäi trỉåìng bãn ngoi - Ngỉåìi lại xe “ : Nghiãn cỉïu mäúi quan hãû ny âãø biãút âỉåüc nh hỉåíng ca mäi trỉåìng xung quanh âãún tám - sinh l ca ngỉåìi lại xe 2.2.4 Mäúi quan hãû giỉỵa “ Âỉåìng - Ä tä“ : Mäúi quan hãû ny nọi lãn nh hỉåíng ca cháút lỉåüng âỉåìng ä tä âãún cạc chè tiãu khai thạc váûn ti ca ä tä ( váûn täúc, lỉåüng tiãu hao nhiãn liãûu . . . ) 4 NGỈÅÌI LẠI XE Ä TÄ MÄI TRỈÅÌNG BÃN NGOI ÂỈÅÌNG Ä TÄ 2 3 1 Hçnh 1-1.Hãû thäúng khai thạc váûn ti ätä PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRỈÅÌNG ÂẢI HC BẠCH KHOA ÂN --- & --- BÄÜ MÄN ÂỈÅÌNG – KHOA XDC V Âỉïc Hong Bi ging : Thiãút Kãú Âỉåìng 1 Trang : œ 3• Tọm lải : Nghiãn cỉïu cạc quan hãû ny âãø âãư ra cạc gii phạp thiãút kãú âãø tuún âỉåìng cọ kh nàng phủc vủ âảt hiãûu qu cao ( an ton , tiãûn nghi v kinh tãú ) §1.3 NÄÜI DUNG CH ÚU CA MÄN HC TK ÂỈÅÌNG L mäüt män khoa hc nghiãn cỉïu cạc ngun l v phỉång phạp thiãút kãú tuún âỉåìng, cáưu, cäúng v cạc cäng trçnh phủc vủ khai thạc âỉåìng v täø chỉïc giao thäng. Näüi dung ch úu bao gäưm: 1. Ngun l tênh toạn v xạc âënh cạc úu täú hçnh hc ca tuún: Trãn cå såí phán têch cå hc, âãư ra cạc ngun l xạc âënh cạc úu täú ca âỉåìng trãn bçnh âäư, tràõc dc, tràõc ngang : Bãư räüng màût âỉåìng: B m Bãư räüng nãưn âỉåìng: B n Bãư räüng lãư âỉåìng:B l . Taluy nãưn âỉåìng âo : 1/n Taluy nãưn âỉåìng âàõp : 1/m Âäü däúc ngang ca màût âỉåìng : i n Âäü däúc dc ca màût âỉåìng : i d . Âäü måí räüng pháưn xe chảy Kêch thỉåïc rnh biãn. 2. Thiãút kãú nãưn âỉåìng v cạc cäng trçnh trãn âỉåìng 3. Thiãút kãú kãút cáúu ạo âỉåìng : - Thiãút kãú cáúu tảo - Tênh toạn cỉåìng âäü ca kãút cáúu - Lûn chỉïng so sạnh chn phỉång ạn 4. Tênh toạn kháøu âäü v quy hoảch bäú trê cạc cäng trçnh thoạt nỉåïc trãn tuún 5. Thiãút kãú âỉåìng cao täúc, thiãút kãú nụt giao thäng v quy hoảch mảng lỉåïi âỉåìng 6. Thiãút kãú cạc cäng trçnh phủc vủ khai thạc âỉåìng v täø chỉïc giao thäng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRỈÅÌNG ÂẢI HC BẠCH KHOA ÂN --- & --- BÄÜ MÄN ÂỈÅÌNG – KHOA XDC V Âỉïc Hong Bi ging : Thiãút Kãú Âỉåìng 1 Trang : œ 4• 7. Phỉång phạp âiãưu tra, dỉû bạo khäúi lỉåüng váûn chuøn hng hoạ v hnh khạch trong tỉång lai 8. Cạc phỉång phạp kho sạt thiãút kãú âỉåìng ä tä §1.4 MẢNG LỈÅÏI ÂỈÅÌNG ÄTÄ 4.1. Mảng lỉåïi âỉåìng ä tä : 1.1 Mảng lỉåïi âỉåìng Qúc läü : Âỉåìng näúi cạc trung tám kinh tãú, chênh trë, vàn hoạ låïn ca qúc gia . Vê dủ : - Qúc läü 1A : Lảng Sån - Nam bäü - Qúc läü 5 : H Näüi - Hi Phng 1.2. Mảng lỉåïi âỉåìng âëa phỉång ( tènh, huûn, x ) : Âỉåìng näúi cạc trung tám kinh tãú, chênh trë, vàn hoạ ca âëa phỉång ( tènh, huûn , x ). 1.3. Cạc chè tiãu âạnh giạ mỉïc âäü phạt triãøn ca mảng lỉåïi âỉåìng ä tä : + Máût âäü âỉåìng / 1000 km 2 lnh thäø: - Âäúi våïi cạc nỉåïc phạt triãøn 250 ÷ 1000 km/1000km 2 - Âäúi våïi cạc nỉåïc âang phạt triãøn 100 ÷ 250 km/1000km 2 - Âäúi våïi cạc nỉåïc cháûm phạt triãøn <100 km/1000km 2 + Chiãưu di âỉåìng / 1000 dán: Mỉïc trung bçnh khi âảt âỉåüc 3÷5 km âỉåìng cọ låïp màût cáúp cao/1000 dán. + Chiãưu di âỉåìng / 1 phỉång tiãûn giao thäng: - Chiãưu di âỉåìng > 50m cho mäüt ätä l ph håüp. - Chiãưu di âỉåìng 20 ÷ 50m cho mäüt ätä l cáưn bäø sung. - Chiãưu di âỉåìng < 20m cho mäüt ätä l quạ tháúp. 4.2. Cáúp hảng ca âỉåìng : 4.2.1. Cáúp qun l : L phán cáúp theo âån vë qun l nh nỉåïc vãư màût xáy dỉûng, täø chỉïc qun l v khai thạc âỉåìng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRỈÅÌNG ÂẢI HC BẠCH KHOA ÂN --- & --- BÄÜ MÄN ÂỈÅÌNG – KHOA XDC V Âỉïc Hong Bi ging : Thiãút Kãú Âỉåìng 1 Trang : œ 5• 4.2.2. Cáúp k thût : L phán cáúp âãø biãút âỉåüc cạc chè tiãu k thût ca tỉìng cáúp âỉåìng, cáúp k thût thỉåìng âỉåüc gi tãn theo täúc âäü thiãút kãú ( cáúp 20 , cáúp 40 . . .) Theo tiãu chøn thiãút kãú âỉåìng ä tä TCVN 4054 - 98 cáúp qun l v cáúp k thût ca âỉång ä tä âỉåüc quy âënh nhỉ sau : + Cáúp qun l : Bng 1-1 Cáúp qun l Cáúp k thût Váûn täúc tênh toạn(km/h) Säú ln xe Chỉïc nàng ch úu ca âỉåìng I II III 80 v 60 80 v 60 6 4 2 Âỉåìng näúi cạc trung tám kinh tãú, chênh trë vàn họa låïn IV 60 40 60 40 2 Âỉåìng näúi cạc trung tám kinh tãú, chênh trë vàn họa låïn ca âëa phỉång våïi nhau v våïi âỉåìng trủc hay âỉåìng cao täúc V 40 20 40 20 1 hồûc 2 Âỉåìng näúi cạc âiãøm láûp hng, cạc khu dán cỉ. + Cáúp k thût : Cn phán theo chỉïc nàng v âëa hçnh ca âỉåìng Bng 1-2 Âëa hçnh Chỉïc nàng ca âỉåìng Âäưng bàòng Âäưi Nụi - Âỉåìng näúi cạc trung tám kinh tãú, chênh trë, vàn họa låïn 80 ; 60 80 ; 60 60 - Âỉåìng näúi cạc trung tám kinh tãú, chênh trë, vàn họa ca âëa phỉång våïi nhau v våïi âỉåìng trủc ätä hay âỉåìng cao täúc 80 ; 60 60 ; 40 40 ; 20 - Âỉåìng näúi cạc âiãøm láûp hng, cạc khu dán cỉ 40 40 ; 20 20 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N --- & --- Bĩ MN ặèNG KHOA XDC Voợ ổùc Hoaỡng Baỡi giaớng : Thióỳt Kóỳ ổồỡng 1 Trang : 6 + Tọỳc õọỹ thióỳt kóỳ vaỡ lổu lổồỹng xe tọỳi thióứu cuớa tổỡng cỏỳp õổồỡng : Baớng 1-3 Cỏỳp kyợ thuỏỷt Tọỳc õọỹ tờnh toaùn V tt (km/h) Lổu lổồỹng xe tọỳi thióứu (xcqõ/ng.õ) 80 60 40 20 80 60 40 20 3000 900 150 < 150 Đ1.5 CAẽC YU T CUA ặèNG T 5.1. Tuyóỳn õổồỡng : Laỡ õổồỡng nọỳi giổợa caùc tim õổồỡng, do õióửu kióỷn tổỷ nhión tuyóỳn õổồỡng gọửm caùc õoaỷn thúng, õoaỷn cong nọỳi tióỳp nhau 5.2. Bỗnh õọử : Laỡ hỗnh chióỳu bũng cuớa tuyóỳn õổồỡng PHặNG AẽN I Hỗnh 1-2.Bỗnh õọử tuyóỳn PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N --- & --- Bĩ MN ặèNG KHOA XDC Voợ ổùc Hoaỡng Baỡi giaớng : Thióỳt Kóỳ ổồỡng 1 Trang : 7 5.3. Trừc doỹc : Laỡ mỷt cừt õổùng doỹc theo tuyóỳn õổồỡng õaợ õổồỹc duọựi thúng 190 170 180 KHOANG CAẽCH LE (m) KHOANG CAẽCH CĩNG DệN (m) OAN THểNG_OAN CONG TN COĩC BầNH ệ DUI THểNG ĩ DC THIT K ( )-K.CAẽCH (m) CAO ĩ THIT K (m) CAO ĩ Tặ NHIN (m) TY L NGANG : 1/5000 TY L ặẽNG : 1/500 TRếC DOĩC S Bĩ PHặNG AẽN I 88.46 100.00 H2A=KM0 H1 100.00 0.00 100.00 200.00 100.00 H5 H4 H3 400.00 300.00 100.00 500.00 100.00 R = 470 P = 51.0 30.00 TD1 H7 H6 H8 K = 419.5 = 51 08'24'' 600.00 80.00 800.00 700.00 100.00 H9 KM1 T = 224.9 KM1 100.00 900.00 1000.00 180.00 178.20 180.00 176.50 400 173.44 175.00 176.10 178.15 177.85 178.60 11 177.15 176.20 300 173.44 MSS 177.05 100 KM0 + 400 CNG TấNH TOAẽN BTCT R = 8000 K = 144.00 T = 72.00 d = 0.33 178.90 177.80 176.70 175.60 176.25 177.00 177.70 177.20 177.60 176.70 176.20 X1 20.00 620.00 178.24 176.14 70.00 830.00 D2 S1 0.00 0.70 1.30 1.70 2.60 0.15 1.15 2.10 0.90 0.65 0.55 0.45 0.00 300 7 5 0.00 11.54 176.26 176.26 d = 0.18 T = 60.00 K = 120.00 R = 10000 KM0 Hỗnh 1-2. Trừc doỹc tuyóỳn 5.4. Trừc ngang : Laỡ hỗnh chióỳu caùc yóỳu tọỳ cuớa õổồỡng lón hỗnh chióỳu thúng goùc vồùi tim õổồỡng . 0.5 2.0 7.0 2.0 0.5 12.0 in = 2%in = 2% i l = 6%i l = 6% 1.70 12.0 2.00.5 i l = 6% 2.07.0 in = 2% in = 2% 0.5 i l = 6% 3x0.4 0.4 2.0 12.0 3x0.4 i l = 6% 0.4 0.5 2.07.0 in = 2% in = 2% i l = 6% 0.5 3x0.4 0.4 1.15 DANG ếP HOAèN TOAèN DANG AèO HOAèN TOAèN DANG NặA AèO NặA ếP Hỗnh 1-2. Trừc ngang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRỈÅÌNG ÂẢI HC BẠCH KHOA ÂN --- & --- BÄÜ MÄN ÂỈÅÌNG – KHOA XDC V Âỉïc Hong Bi ging : Thiãút Kãú Âỉåìng 1 Trang : œ 8• CHỈÅNG II : NGUN L TÊNH TOẠN SỈÛ CHUØN ÂÄÜNG CA ÄTÄ TRÃN ÂỈÅÌNG §2.1 CẠC LỈÛC TẠC DỦNG LÃN ÄTÄ KHI CHUØN ÂÄÜNG Khi chuøn âäüng ä tä chëu tạc dủng ca cạc lỉûc sau : Hçnh 2-1. Cạc lỉûc tạc dủng trãn ätä khi xe chảy. P j P i P ω P f P k P f + Lỉûc kẹo P k + Lỉûc cn: • Lỉûc cn làn P f • Lỉûc cn khäng khê P ω • Lỉûc cn lãn däúc P i • Lỉûc cn quạn tênh P j 2.1.1. Lỉûc cn ca xe trãn âỉåìng : 2.1.1.1 Lỉûc cn làn P f : Khi xe chảy tải cạc âiãøm tiãúp xục giỉỵa bạnh xe v màût âỉåìng xút hiãûn lỉûc cn làn. Lỉûc ny ngỉåüc chiãưu våïi chiãưu chuøn âäüng ca xe.Lỉûc cn làn sinh ra do : - Biãún dảng ca läúp xe - Do xe bë xung kêch v cháún âäüng trãn màût âỉåìng khäng bàòng phàóng - Do ma sạt trong cạc äø trủc ca bạnh xe Thỉûc nghiãûm cho tháúy lỉûc cn làn t lãû våïi trng lỉåüng tạc dủng lãn bạnh xe : P f = G.f ( 2-1) trong âọ: G - trng lỉåüng ca xe (KG) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TRỈÅÌNG ÂẢI HC BẠCH KHOA ÂN --- & --- BÄÜ MÄN ÂỈÅÌNG – KHOA XDC V Âỉïc Hong Bi ging : Thiãút Kãú Âỉåìng 1 Trang : œ 9• P f - lỉûc cn làn (KG) f - hãû säú sỉïc cn làn Hãû säú sỉïc cn làn : - Phủ thüc ch úu vo loải màût âỉåìng - Phủ thüc vo âäü cỉïng ca läúp xe - Trong âiãưu kiãûn läúp xe cỉïng, täút, hãû säú sỉïc cn làn trung bçnh phủ thüc vo loải màût âỉåìng nhỉ sau : Bng 2-1 Loải màût âỉåìng Hãû säú lỉûc cn làn f o - Bãtäng ximàng v BT nhỉûa - Âạ dàm v cüi si âen - Âạ dàm tràõng - Âỉåìng lạt âạ - Âỉåìng âáút khä v bàòng phàóng - Âỉåìng âáút áøm v khäng bàòng phàóng - Âỉåìng cạt khä, råìi rảc 0.01 ÷ 0.02 0.01 ÷ 0.025 0.03 ÷ 0.05 0.04 ÷ 0.05 0.04 ÷ 0.05 0.07 ÷ 0.15 0.15 ÷ 0.30 * Khi täúc âäü xe chảy nh hån 50 km/h thç hãû säú sỉïc cn làn khäng phủ thüc vo täúc âä f = f 0 * Khi täúc âäü xe chảy låïn hån 50 km/h thç hãû säú sỉïc cn làn phủ thüc vo täúc âä f = f o [1 + 0,01(V-50)] ( 2-2) trong âọ : V - täúc âäü xe chảy (km/h ) 2.1.1.2 Lỉûc cn khäng khê: Hụt sau xe Ma sạt dc xe Ẹp chênh diãûn Hçnh 2-2. Ngun nhán sinh ra lỉûc cn khäng khê. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com