THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN ĐƯỜNG A-B (KM0 – KM4 + 600.77), có chiều dài 4600.77 m thuộc huyện EA HLeo.Tỉnh Dăklăk, Tuyến thuộc vùng đồi núi

PhÇn I

thiÕt kÕ c¬ së

ChơNG IGiới thiệu chung

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

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

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

Các quy trình quy phạm thiết kế:

o Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-98

o Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-05

o Quy trình thiết kế áo đờng mềm 22 TCN 211-93

o Quy trình thiết kế cầu cống theo 22TCN 272-01

o Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN4252-88

o Quy trình tính toán dòng chảy lũ do ma rào ở lu vực nhỏ -Viện thiếtkế GT 1979

ChơNG IIĐặc điểm kinh tế-xã hội vùng nghiên cứu

2.1 Dân số và sự phát triển dân số

Dăk Lăk là tỉnh nằm ở phía Bắc Tây Nguyên, tổng diện tích tự nhiên 13085 km2

,chiếm 3,9% diện tích của việt nam Dân số tỉnh theo điều tra dân số 01/04/2009 là1.728.380 ngời,mật độ 132 ngời/km2 Trong đó dân tộc thiểu số chiếm 53% với 6 dân tộc thiểu số gốc Tây Nguyên

2.2 Công nghiệp

Đến năm 2010 tỉnh Dăk Lăk ra khỏi tình trạng kém phát triển, nâng cao rõ rệt đời sống vật chất, văn hóa tinh thần của ngời dân và dân tộc tỉnh Dăk Lăk Trên đánh giá tổng quát chung, Dăk Lăk là một trong những tỉnh nghèo nhất cả n-ớc với tỉ lệ tăng dân số 2,4% trong giai đoạn 2003-2007.Và ngành công nghiệp kém phát triển, tuy đã tăng từ 18,06% năm 2003 lên 23,02 % năm 2007

2.3 Nông lâm nghiệp

Là một trong những tỉnh có tiềm năng lớn về rừng với gần 1 triệu ha đất vềnông,lâm nghiệp,trong đó có hơn 600.000 ha có rừng,độ che phủ của rừng ở đây là50% ở đây có vờn quốc gia Yok đôn rộng trên 115.500 ha, là khu rừng rộng nhấtviệt nam

Ngoài ra Dăk Lăk còn có 4 khu rừng đặc dụng là; vờn quốc gia ch Yang Sinhuyện Krong bông mỗi khu có diện tích 20-60 nghìn ha

ĐăkLăk không chỉ có núi non trùng điệp với những thảm rừng đa sinh tháI vớihơn 3000 loại cây, 93 loài thú, 197 loài chim, mà còn là cao nguyên đất đỏ phùhợp với phát triển cây công nghiệp dài ngày

ChơNG IiiChiến lợc phát triển kinh tế-xã hội của vùng

Quan điểm phát triển là gắn chỉ tiêu tăng trởng kinh tế với chỉ tiêu tiến bộ vàcông bằng xã hội Nhằm trớc hết tạo việc làm, nâng cao mức sống và trình độ dântrí cho dân c Trớc hết là xây dựng cơ sở hạ tầng (mạng lới giao thông, hệ thống

điện ) Chuyển dịch cơ cấu kinh tế của vùng theo hớng công nghiệp hoá, hiện đạihoá Tiếp tục phát triển nông lâm nghiệp.

Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế: phấn đấu đẩy nhanh tốc độ tăng trởng kinhtế đạt trên 10%/năm giai đoạn 2010-2020 Tăng tỷ trọng công nghiệp và xây dựngtrong tổng GDP từ 23,02%(2007) lên 40%(2020) (Viện dài hạn Bộ kế hoạch vàđầu t )

ChơNG IVHiện trạng mạng lới giao thông

trong vùng nghiên cứu

4.1 Tình hình chung hiện tại về mạng lới GTVT trong vùng nghiên cứu4.1.1 Đờng bộ

Mạng lới đờng bộ rất phát triển nối buôn mê thuật với nha trang ở phía đông dài 156km, Pleiku ở phía bắc dài 195km, kontum dài 224km nối với Đà Nẵng, Thành phố Hồ chí minh dài 353km hay Đà Lạt ở phía nam dài 193km ĐăkLăk đợccoi là trung tâm của tây nguyên

Đăk Lăk có 14 tỉnh lộ với tổng chiều dài 460km, đến 70% đợc rảI nhựa

4.1.2 Đờng sắt

Đăk Lăk không thuận lợi để phát triển Đờng sắt phục vụ giao thông do địahình phức tạp và không có nhu cầu vận chuyển lớn

4.2 Đánh giá chung về tình hình gtvt vùng nghiên cứu

Nói chung mạng lới giao thông trong tỉnh còn kém phát triển, cha có sự kếtnối giữa thành phố với các huyện vùng xa, vùng sâu, giao thông nông thôn cha đợccải thiện, nhiều đờng liên thôn, liên xã vẫn còn đang là đờng mòn hoặc cấp phốiđồi

Các đờng quốc lộ đều trực thuộc Bộ, các đờng còn lại do Ban quản lý dự áncác huyện hoặc Sở giao thông quản lý

ChơNG VDự báo nhu cầu vận tải tuyến đờng thiết kế

Theo số liệu đợc giao thiết kế, lu lợng xe dự báo ở năm thứ tơng lai là: 5016xcqd/ ngày đêm, trong đó:

o Xe máy, xích lô máy: 1,29 %

6.1 ý nghĩa phục vụ gtvt của tuyến đờng

Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng ới đờng bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kìquốc gia nào trên thế giới Trong những năm gần ở Việt Nam đã có nhiều đổi thayto lớn do sự tác động của cơ chế thị trờng, kinh tế phát triển, xã hội ngày càng ổnđịnh văn minh làm phát sinh nhu cầu vận tải Sự tăng nhanh về số lợng phơng tiệnvà chất lợng phục vụ đã đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lợng của mạnglới giao thông đờng bộ Trong đó tuyến A-B là một bộ phận sẽ đợc xây dựng đểđáp ứng nhu cầu đó

Với địa hình trải dài của nớc ta nhu cầu giao thông thông suốt trong năm ợc đặt ra trong mọi tình huống nhằm phục vụ cho phát triển kinh tế và củng cố anninh quốc phòng.Việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng đợc nhu cầu vận chuyển hànghoá trong khu công nghiệp Vân Đồn, sự giao lu của dân c trong vùng về kinh tế,văn hoá, xã hội, góp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân trongvùng

đ-6.2 ý nghĩa của tuyến đờng về kinh tế, chính trị, văn hoá-xã hội, an ninh quốcphòng

6.2.1 Kinh tế

Sau khi xây dựng, tuyến sẽ tạo điều kiện cho việc giao lu hàng hoá, sản phẩmnông nghiệp, phát triển các hình thức kinh tế thơng nghiệp, dịch vụ và vận tải.Thúc đẩy sự phát triển kinh tế, chính trị, văn hoá, dân trí của các huyện lẻ nói riêngvà của tỉnh Đăk Lăk nói chung, góp phần thực hiện công nghiệp hoá và hiện đạihoá đất nớc.

6.2.2 Chính trị, xã hội

Việc xây dựng tuyến A – B là việc làm hết sức thiết thực trong chiến lợc xoáđói giảm nghèo và phát triển đi lên ở các vùng có tuyến đi qua; thực hiện côngnghiệp hoá đất nớc và công cuộc bảo vệ an ninh biên giới, tạo điều kiện cho việclãnh đạo và chỉ đạo của chính quyền các cấp đợc cập nhật thờng xuyên Tuyến đ-ờng đợc xây dựng sẽ nâng cao bộ mặt của nông thôn, ngời dân phấn khởi tin theoĐảng, thực hiện tốt các chủ trơng chính sách của Đảng và pháp luật của Nhà Nớc

6.2.3 Quốc phòng

Tuyến đờng có vị trí quan trọng trong chiến lợc bảo vệ an ninh, giữ vững ổnđịnh chính trị trong khu vực Sau khi xây dựng xong, khi cần thiết, có thể làm đờngquân sự chi viện cho các tỉnh miền trung và Tây Nguyên

6.3 Kết luậnViệc đầu t xây dựng tuyến A – B là phù hợp với xu thế phát triển kinh tế,phù hợp với chủ trơng chính sách của Đảng, là cần thiết

ChơNG ViiĐiều kiện tự nhiên tuyến đi qua

7.1 Điều kiện địa chất, thuỷ văn

Địa chất chủ yếu là sét pha, phía trên là lớp sét pha màu nâu vàng, trạng tháicứng - nửa cứng lẫn đá dăm sạn, phân bố rộng trên khắp khu vực khảo sát dày 2,5– 3,4m Sau đó là lớp đất lẫn đá dăm, sỏi đồi bazan hoặc có sỏi sạn màu nâu vàng,nâu đỏ dày 3 – 4,5m Lớp thứ 3 là lớp đá vôi thờng phân bố ở độ sâu vài mét đếnvài chục mét

Địa chất lòng suối cũng giống nh địa chất chung của toàn tuyến, nhng lớpđất hữu cơ bị rửa trôi, và dới lòng suối có nhiều sỏi sạn Các vị trí suối đều có điềukiện địa chất ổn định thuận lợi cho việc đặt móng công trình

Cấu tạo của địa chất khu vực tuyến đi qua tơng đối ổn định, không có hiện ợng trồi sụt do cấu tạo và thế nằm của lớp đá gốc phía dới

7.1.2 Chế Ẽờ ma

Mủa ma b¾t Ẽầu tử thÌng 4 vẾ kết thục vẾo thÌng 10.Mủa khẬ hanh tử thÌng11 Ẽến thÌng 3 nẨm sau.Lùng ma trung bỨnh nẨm lẾ 3540mm Lùng ma trong mủa ma chiếm 75% l-ùng ma cả nẨm

Thộng kà qua tẾi liệu thu thập Ẽùc cũa trỈm khÝ tùng thuỹ vẨn Ẽùc cÌc sộ liệuvề cÌc yếu tộ khÝ hậu theo bảng sau:

Nhiệt Ẽờ - ườ ẩm trung bỨnh cÌc thÌng trong nẨm

Nhiệt Ẽờ (0C) 19 23 25 30 32 35 37 33 28 26 21 18

0102030405060708090100

Nhiệt Ẽờ 192325303235373328262118ườ ẩm656875828688908684817368

T1T2T3T4T5T6T7T8T9 T10 T11 T12

HỨnh 1: Biểu Ẽổ nhiệt Ẽờ vẾ Ẽờ ẩm.

Lợng bốc hơi trung bình các tháng trong năm

Lợng ma (mm) 25 30 50 70 108 180 250 300 260 220 115 50Lợng bốc hơi (%) 30 35 36 40 55 70 75 85 80 75 50 40

0100200300400

L ợng m a L ợng bốc hơi

L ợng m a 25 30 50 70 108 180 250 300 260 220 115 50L ợng bốc hơi 30 35 36 40 55 70 75 85 80 75 50 40

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12

Hình 2: Biểu đồ lợng ma và lợng bốc hơi.

TẦN SUẤT GIể TRUNG BèNH TRONG NĂM

Hướng giú Ngày giú trong năm Tỷ lệ % ngày giú trong năm

BIỂU ĐỒ HOA GIể

6.6

12.3

6.8T

4.10.5

5.23.6

đB

Điều kiện địa hình nói chung rất thuận lợi cho việc thiết kế và triển khai xâydựng đoạn tuyến

7.3 tình hình địa chất

Căn cứ vào kết quả các lộ trình đo vẽ địa chất công trình, các kết quả khoanđào, kết quả phân tích các mẫu đất trong phòng, địa tầng toàn đoạn có thể đ ợcphân chia nh sau: gồm các loại đất đá nhỏ: sét , sét pha, cát pha, cát cuội sỏi đáthờng gặp là đá sét, bột kết, đá vôi

Qua kết quả khảo sát của Công ty TVDGT2–Cục đòng bộ việt Nam địa tầngkhu vực khảo sát từ trên xuống gồm các lớp đất đá chủ yếu sau:

Lớp 1: lớp đất hữu cơ dày từ 0,1 đến 0,3 m.Lớp 2: lớp á sét bề dày từ 2 - 4 m

Lớp 3: Đá sét bột kết có bề dày từ 3 đến 5 m.Lớp 4: lớp đá vôi thờng phân bố sâu từ vài m đến hàng chục m cũng có nơilộ mặt.

Nói chung, địa chất tơng đối ổn định, cho nên việc xây dựng công trìnhkhông gặp khó khăn

Cấp phối đồi : Với trữ lợng lớn, khai thác dễ dàng và tập trung dọc theotuyến Cấp phối đồi có mô đun đàn hồi E = 370600 kg/cm2 và đợc sử dụng làmnền đờng

Do đó có thể sử dụng vật liệu địa phơng để làm đờng, hạ giá thành của đờngmà vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật vì khai thác dễ dàng và giảm đợc chi phí vậnchuyển

ChơNG Viiixác định quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật

của đờng

8.1 xác định cấp hạng và quy mô mặt cắt ngang đờng

Qua điều tra kinh tế cho kết quả dự báo về mật độ xe tuyến AB đến năm tơnglai là N=5016 xcqđ/ngàyđêm, trong đó:

o Xe máy, xích lô máy: 1,29 %

Vận tốc thiết kế của đờng tơng ứng với cấp III, vùng đồi núi Vtt=60 km/h.

8.1.2 Xác định số làn xe

Theo điều 4.2.2 quy trình TCVN 4054-05 số làn xe trên mặt cắt ngang đợcxác định theo công thức:

nlx = Trong đó :

Ncđgiờ: lu lợng thiết kế giờ cao điểm, tính theo 3.3.3.2 TCVN 4054-05

Ncđgiờ = (0,10  0,12) Ntbnđ

Ta lấy: Ncđgiờ = 0,11 Ntbnđ = 0,11x5016 =551,76 xcqđ/hz: hệ số sử dụng năng lực thông hành; Theo điều 4.2.2 TCVN 4054-05 vớiV= 60 km/h thì:

z = 0,55 đối với đờng đồng bằng z = 0,77 với vùng đồi núi

Ntt : năng lực thông hành thực tế:Ntt = 1000 xcqđ/h

Thay vào công thức xác định nlx ta có:

nlx = = 551,76 :(0,77x1000)= 0.72 (làn)Theo bảng 6 TCVN 4054-05 quy định đối với đờng cấp III vùng đồng bằngtốc độ thiết kế 60 km/h, số làn xe tối thiểu là 2 làn Kiến nghị lấy theo quy trình:nlx= 2 làn

9.1.3 Xác định bề rộng mặt cắt ngang

Bề rộng của một làn xe đợc xác định phụ thuộc vào chiều rộng của thùng xe,khoảng cách từ thùng xe đến làn xe bên cạnh và từ bánh xe đến mép phần xe chạy

Các khoảng cách này dao động trong phạm vi đáng kể tuỳ thuộc vào ngời lái xe vàđợc xác định dựa vào số liệu thống kê từ các số liệu quan sát ngoài thực tế Với đ-ờng hai làn xe bề rộng mỗi làn đợc xác định theo công thức sau:

B= (b+c)/2 +x+y Trong đó :

b: bề rộng thùng xe c: khoảng cách giữa hai bánh xe x: khoảng cách từ mép sờn thùng xe tới làn bên cạnh y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy

-Với xe con : B = 2,54m-Với xe tải : B = 3,0 m Theo TCVN 4054-05 đối với đờng cấp III vận tốc thiết kế 60 km/h, bề rộngmỗi làn xe là 3,0m Đối chiếu quy trình và tính toán ta chọn bề rộng phần xe chạylà B = 3,5 m

8.1.4 Các bộ phận trên mặt cắt ngang

8.2.1.1 Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực học của xe (theo điềukiện sức kéo)

Nguyên lý tính toán: Sức kéo của xe phải lớn hơn tổng lực cản trên đờng Khiđó độ dốc dọc lớn nhất của đờng đợc tính toán căn cứ vào khả năng vợt dốc củacác loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động lực của ô tô và đợc tính dựa trêncông thức sau (tính toán cho trờng hợp bất lợi nhất là khi xe lên dốc):

imax= Dk – fDk: Hệ số động lực họcf :Hệ số sức cản lăn , lấy bằng 0.02, phụ thuộc vào loại mặt đờng làbê tông át phan

Với Vtt = 60 km/h (vận tốc thiết kế: tốc độ lớn nhất của xe đơn chiếc có thểchạy an toàn trong diều kiện bình thờng do sức bám của bánh xe vào mặt đờng),tra bảng đặc tính động lực của xe và thay vào công thức tính toán ta có bảng sau:

Bảng tra nhân tố động lựcLoại xeXe conXe tải trục 6-8 TXe tải trục 10 T

Căn cứ vào bảng trên ta chọn imax=6%Vì trong lu lợng xe ta thấy rằng lợng xe con chiếm nhiều hơn cả nên độ dốcdọc tối đa là tính cho xe con Do vậy, khi xe có trục 6-8T muốn vợt dốc thì phảichuyển sang số III và chạy với tốc độ 35-40 km/h, còn xe có trục 10 T phải chuyễnsang số II và chạy với tốc độ 30 Km/h thì mới vợt đợc dốc

8.2.1.2 Xác định độ dốc dọc tính theo lực bám

Để cho xe chuyển động đợc an toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơnhoặc bằng sức bám của lốp xe với mặt đờng Nh vậy theo điều kiện này độ dốc dọclớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc dọc tính theo lực bám (ib): ib đợc tính trong trờng hợplực kéo của ô tô tối đa bằng lực bám giữa lốp xe với mặt đờng

Công thức:

Db = >DTrong đó :

 D: Đặc tính động lực của ô tô đã tính ở trên

Db= f  ib  δj ib : độ dốc dọc tính theo lực bám

 j : gia tốc khi xe chuyển động

 G: trọng lợng toàn xe

 Gb: trọng lợng tác dụng lên bánh xe chủ động đợc lấy nh sau:

-Với xe tải Gb= (0,6  0,7)*G.-Với xe con Gb=(0,5  0,55)*G

 : hệ số bám dọc bánh xe với mặt đờng phụ thuộc trạng thái bánh xevới mặt đờng, trờng hợp bất lợi nhất (mặt đờng ẩm và bẩn) lấy =0,3

 Pw: lực cản không khí của xe

Pw = Trong đó :

-K: hệ số sức cản không khí phụ thuộc mật độ không khí và hình dáng xe -F : diện tích chắn gió của xe F=0,8*B*H Với B: chiều rộng của xe H: chiều cao của xe -V: vận tốc thiết kế V=60km/h

Ta tính toán trong trờng hợp khi xe chuyển động đều và ở điều kiện bất lợi làkhi xe đang lên dốc (δj =0, ib mang dấu dơng)

Db=f+ib  ib= Db -fVới mặt đờng nhựa hệ số f= 0,02 ta tính ib=Db-fTra các số liệu từng loại xe cụ thể và tính toán ta đợc kết quả sau:

Bảng Độ dốc dọc theo sức bám

Loại xeKFVPw  GGbDbidmax

Xe con 0.03 2.42 60 20.1 0.3 1875 960 0.143 0.123Xe tải trục 5.6T 0.05 4.6 60 63.69 0.3 8250 6150 0.216 0.196Xe khách 9.5T 0.06 5.6 60 93.04 0.3 13550 7400 0.157 0.137

Kết hợp với độ dốc imax tính đợc theo đặc tính động lực ta có bảng sau:

Bảng kết quả tính độ dốc dọcLoại xe imax

Xe tải trục 5.6T 0.03Xe khách 9.5 T 0.02Điều kiện để xe chạy không bị trợt và mất ổn định là ib  imax Các điều kiệnđợc kiểm tra ở trên bảng và đều đảm bảo

Theo bảng 15 TCVN 4054-05 qui định với đờng cấp III địa hình đồi núi độdốc dọc lớn nhất cho phép là 7%

Kết hợp giữa tính toán và qui trình chọn độ dốc dọc tối đa là 7% để thiết kếcho tuyến A-B

Hình 7: Sơ đồ xác định tầm nhìn một chiều

Công thức xác định tầm nhìn:

S1= l1 + Sh + lk = Trong đó :

Thay vào công thức tính ta có:

S1 =

2

60 1,3.603,6 254(0,5 0,07)  +10= 69,52 mTheo TCVN 4054 - 05 quy định chiều dài tầm nhìn trớc chớng ngại vật cốđịnh (tầm nhìn một chiều) với vận tốc thiết kế V = 60 km/h là 75 m Kết hợp tínhtoán với qui trình ta chọn S1= 75 m để thiết kế

8.2.2.2 Xác định tầm nhìn hai chiều

Tầm nhìn hai chiều đợc xác định trong trờng hợp có hai xe chạy ngợc chiềutrên cùng một làn xe Hai xe cần hãm kịp thời để không đâm vào nhau Chiều dàitầm nhìn hai chiều đợc xác định theo sơ đồ sau:

Hình 8: Sơ đồ xác định tầm nhìn hai chiều

Công thức xác định tầm nhìn hai chiều:

S2 = 2 lp+ 2Sh+ lk

Các thông số tính toán nh sơ đồ tầm nhìn một chiều, ta có công thức tínhtoán:

S2 = 2 lp+ 2Sh+ l0 = Thay số vào ta có:

8.2.3 Xác định bán kính tối thiểu của đờng cong nằm

Bán kính đờng cong bằng nhỏ nhất đợc xác định theo các trờng hợp sau:

8.2.3.1 Trờng hợp không bố trí siêu cao

Trên đờng cong không bố trí siêu cao, tính cho trờng hợp bất lợi xe chạy phíalng đờng cong, lúc đó mặt cắt ngang làm 2 mái và isc=-in

min

ksc

Trong đó : in: độ dốc ngang của mặt đờng , lấy in=0,02 (mặt đờng BTAF) : hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rmin , không bố trí siêu cao lấy =0,08

V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/hThay vào công thứctính ta có:

Rkscmin= = = 472,44( m)

8.2.3.2 Trờng hợp bố trí siêu cao thông thờng

Trên đờng cong có bố trí siêu cao thông thờng, isc= 4%

sctt

Trong đó : isc: độ dốc siêu cao của mặt đờng, lấy isc = 0,04: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rtth, lấy =0,15V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/h

Thay vào công thức tính ta có: Rscttmin = =

2

60127.(0,08 0.04) = 236,22 ( m)

8.2.3.3 Trờng hợp bố trí siêu cao lớn nhất

Tính toán bán kính nhỏ nhất trong điều kiện hạn chế và có bố trí siêu cao lớnnhất

minmax

sc

Trong đó :iscmax: độ dốc siêu cao lớn nhất, lấy theo quy trình iscmaxx = 0,07 (Mục 5.6.2TCVN4054-05)

: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rsc, lấy =0,15V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/h

Thay vào công thức tính ta có: Rscminmax= =

2

60127.(0,15 0,07) = 128,8 ( m)Căn cứ theo mục 5.5.1 TCVN 4054–05 cho đờng có v = 60 km/h và kết hợpgiữa tính toán ta chọn tiêu chuẩn để thiết kế nh bảng dới đây:

sc

8.2.4 Số liệu góc chuyển hớng và lựa chọn bán kính đờng cong nằm

- Trên tuyến đờng đã cho, bố trí 9 đờng cong có góc chuyển hớng và bán kính lựa chọn nh bảng sau:

STT Góc chuyển hớng Bán kính đờng cong đơn vị 1 31d 56’26” 800 m 2 16d 44’18” 1000 m 3 25d 17’18” 800 m 4 39d 7’ 30” 1000 m

6 11d 40’2” 1000 m 7 12d 25’33” 1000 m 8 10d 29’0” 1000 m 9 37d 2’13” 1000 m

8.2.6 Mở rộng phần xe chạy trên đờng cong

Khi xe chạy trên đờng cong mỗi bánh xe chuyển động theo một quĩ đạoriêng: trục sau cố định luôn luôn hớng tâm còn bánh trớc hợp với trục sau một góc,nên xe yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đơng thẳng Vì vậy, để đảm bảo trênđờng cong tơng đơng nh trên đờng thẳng ở các đờng cong có bán kính nhỏ ( 250m theo TCVN - 4054 -05) sẽ phải mở rộng thêm phần xe chạy Trị số mở rộng nàyphải đảm bảo sao cho khoảng cách giữa ô tô và mép đờng, giữa hai ô tô với nhauphải nh trên đờng thẳng

oL

e1

K2

c

Hình 6: Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên đờng hai làn xe.

Dựa vào sơ đồ hình vẽ, chiều rộng cần mở rộng trên một làn xe chạy (e1) đợctính theo công thức :

e1 = Trong đó:

+ R : bán kính đờng cong + L: chiều dài tính từ trục sau của xe tới giảm xóc đằng trớc.LấyL=7 (m)

Công thức trên mới chỉ xét tới mặt hình học, để tính tới độ sàng ngang của xekhi chuyển động ta phải bổ sung thêm một biểu thức hiệu chỉnh:

STT R(m)e(m) Tính toáne(m) lựa chọn 1 800 0,2733 0

2 1000 0,2387 0 3 800 0,2733 0 4 1000 0,2387 0 5 1500 0,1876 0 6 1000 0,2387 0 7 1000 0,2387 0 8 1000 0,2387 0 9 1000 0,2387 0

8.2.7 Tính chiều dài đoạn nối siêu cao

Lnsc = Trong đó :

+ isc: độ dốc siêu cao.+ in: độ dốc phụ đoạn nối siêu cao (độ dốc nâng siêu cao tính bằng %)

Đối với đờng có v = 20  40 km/h thì in= 1%Đối với đờng có v  60 km/h thì in= 0,5%+ B : chiều rộng đờng xe chạy (m)

+  : độ mở rộng của phần xe chạy trên đờng cong phụ thuộc bán kính cong Tuỳ thuộc bán kính đờng cong và isc của từng đờng cong mà có đoạn nối siêucao tơng ứng, ta có bảng tính sau:

STT R(m)  (m) isc B(m) Lnsc

(m)Tínhtoán

Lnscmin

(m) Quy trình

Lnsc

(m)Lựachọn 1 800 0 0,02 7 28 50 50 2 1000 0 0,02 7 28 50 50 3 800 0 0,02 7 28 50 50 4 1000 0 0,02 7 28 50 50 5 1500 0 0,02 7 28 50 50 6 1000 0 0,02 7 28 50 50 7 1000 0 0,02 7 28 50 50 8 1000 0 0,02 7 28 50 50 9 1000 0 0,02 7 28 50 50

8.2.8 Tính chiều dài đoạn cong chuyển tiếp

Đờng cong chuyển tiếp bố trí trùng hợp với đoạn nối siêu cao và đoạn nối mởrộng phần xe chạy (nếu có)

Lcht =

3

23,5

VR

Trong đó:

V : tốc độ thiét kế V=60 km/h

R : bán kính đờng cong cần làm chuyển tiếp Tuỳ theo bán kính của từng đờng cong ta sẽ tính và bố trí đợc các đoạn đờngcong chuyển tiếp cần thiết kế, ta lập bảng sau:

STT R(m) Lcht Tính toán (m)Lcht Quy trình(m)Lcht Lựa chọn(m)

1800 11,489 50 50

21000 9,1914 50 503800 11,489 50 5041000 9,1914 50 5051500 6,1277 50 5061000 9,1914 50 5071000 9,1914 50 5081000 9,1914 50 5091000 9,1914 50 50

8.2.9 Đờng cong đứng

Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, trắc dọc lợn đều không gãy khúc, xe chạy antoàn tiện lợi, tại những chỗ đờng đổi dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc  1% (vớiV60km/h) hay 2% (với V<60 km/h) phải thiết kế đờng cong đứng (lồi và lõm

8.2.9.1 Trị số bán kính tối thiểu trên đờng cong đứng lồi

Bán kính tối thiểu của đờng cong đứng lồi từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn củangời lái xe trên mặt đờng

i1

i2

R

od1

d2

LL1L1

Hình 9: Sơ đồ tính toán bán kính tối thiểu đờng cong đứng lồi

Trong sơ đồ tính toán:d1 : chiều cao tầm mắt ngời lái xe trên mặt đờng.d2 : chiều cao chớng ngại vật phải nhìn thấy.R : bán kính đờng cong đứng cần bố trí.Theo hệ thức lợng trong đờng tròn ta có:

l1= 2Rd1 ; l2= 2Rd2

L = l1 + l2 = 2R( d1  d2)  R =

)(

2

dd

L

Theo quy trình Việt Nam d1=0,1; d2= 1,2m: khi đó L = S1=75m là tầm nhìnmột chiều

Thay vào ta có:R =

121

2 d

S

 =

22

752.(( 1,20,1)) = 1411,32 mTrờng hợp bảo đảm bảo tầm nhìn hai chiều: L= S2=150 m và d1= d2= 1,2m

R =

12

=2343,75 mKết hợp với TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu giới hạn trên đờngcong đứng lồi với vận tốc thiết kế 60 km/h là 2500 m, tối thiểu thông thờng là4000m Ta chọn bán kính tối thiểu 2500 m để thiết kế đờng cong đứng lồi

8.2.9.2 Trị số bán kính tối thiểu trên đờng cong đứng lõm8.2.9.2.1 Tính theo điều kiện hạn chế lực li tâm

Trong đờng cong đứng lõm, lực li tâm cộng thêm vào tải trọng xe gây khóchịu cho lái xe và hành khách và gây siêu tải cho lò xo của xe Do đó phải hạn chếlực li tâm bằng cách bố trí đờng cong đứng lõm với bán kính sao cho lực li tâm gâyra không vợt quá trị số cho phép

Độ tăng gia tốc li tâm đợc quy định là:

a =

RV

.13

2

 bVới b là gia tốc li tâm cho phép, b = 0,5  0,7 m/s2, với V tính bằng m/sáp dụng quy trình Việt nam, lấy b = 0,5 m/s2 và viết vận tốc theo thứnguyên km/h, ta có :

Rmin = 554

5.6605.6

22



S1 = 2R (hp + S1 sin)

 R =

)2sin.751(2

75)

(

21

21



 hSSin

S

p

=777,48 (m) Theo TCVN - 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu giới hạn trên đờng congđứng lõm ứng với tốc độ thiết kế 60 km/h là 1000 m, tối thiểu thông thờng là1500m Kết hợp giữa tính toán với qui phạm ta chọn bán kính tối thiểu của đ ờngcong đứng lõm là 1500 m để thiết kế

Bảng tổng hợp các loại bán kính đờng cong đứng

Loại đờng cong Rmin (m)

tính toán

Rmin (m)quy trình

Rmin (m)thông thờng

Rmin (m)lựa chọn

Rlõm( ĐK hạn chế lực li tâm) 554 1000 1500 1500Rlõm(ĐK đảm bảo tầm nhìn bđ) 777.48 1000 1500 1500

8.2.10 Tổng hợp các yếu tố kỹ thuật của tuyến

Từ các bớc tính toán các yếu tố kỹ thuật của tuyến ở trên, kết hợp giữa quytrình TCVN 4054-05 và thực tế yêu cầu của tuyến, ta tiến hành chọn các yếu tố kỹthuật của tuyến AB để thiết kế Kết quả lựa chọn đợc thể hiện trong bảng sau:

bảng thống kê các yếu tố kỹ thuật của tuyến

TTYếu tố kỹ thuậtĐơn

vị

Tínhtoán

Quytrình

Kiếnnghị

6Bán kính đờng cong bằngnhỏ nhất thông thờng (ứng vớiisc= 4%)

7 Bán kính đờng cong nằmnhỏ nhất không làm siêu cao

m 472.4 1500 2000

cong đứng lồi10 Bán kính tối thiểu trên đờng

9.1 Phơng án vị trí tuyến đờng, thiết kế bình đồ tuyến đờng, các yếu tố hìnhhọc của từng đoạn tuyến

9.1.1 Yêu cầu và nguyên tắc vạch tuyến

Việc thiết kế tuyến đợc thực hiện trên bình đồ khu vực tỷ lệ 1:10.000, bắt đầutừ việc xây dựng các đờng dẫn hớng tuyến chung cho toàn bộ tuyến và cho từngđoạn tuyến cụ thể

9.1.1.1 Yêu cầu thiết kế.

Khi thiết kế bình đồ cần đảm bảo những yêu cầu sau:

o Đáp ứng đợc yêu cầu về kinh tế, chính trị, văn hoá và quân sự

o Đảm bảo điều kiện xe chạy an toàn, êm thuận và kinh tế

o Giá thành xây dựng rẻ, thuận lợi cho công tác khai thác và sửa chữasau này

o Tuyến phải phù hợp với môi trờng và cảnh quan chung của khu vực.Để đáp ứng đợc những yêu cầu trên khi vạch tuyến cần phải:

o Nắm vững tình hình kinh tế, chính trị và điều kiện tự nhiên khu vựcmà tuyến đi qua để tìm giải pháp thích hợp cho việc thiết kế và xây dựng nhằmđảm bảo chất lợng con đờng và giá thành xây dựng

o Việc thiết kế tuyến phải đáp ứng đợc yêu cầu về phơng pháp thi côngtiên tiến, tận dụng nhân công và vật liệu địa phơng

9.1.1.2 Các nguyên tắc vạch tuyến

Dựa vào các yếu tố kỹ thuật đã tính toán và các quy định của quy trình nh: độdốc dọc lớn nhất, bán kính đờng cong bằng nhỏ nhất, chiều dài tầm nhìn tốithiểu, để vạch tuyến

Tại những nơi mà tuyến chuyển hớng có các đờng cong ngợc chiều hay cùngchiều liền nhau thì phải đảm bảo khoảng cách giữa tiếp cuối đờng cong này và tiếpđầu đờng cong kia để bố trí đợc đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng hoặc đờngcong chuyển tiếp

Tại những nơi giao với dòng nớc cấn bố trí những công trình thoát nớc, đảmbảo nớc chảy tự nhiên với mực nớc thiết kế và đòng thời đảm bảo xe chạy đợc êmthuận, giá thành xây dựng rẻ và thuận lợi cho việc thi công Muốn vậy cần cố gắngđến mức tối đa để tuyến cắt vuông góc với dòng chảy, trờng hợp không thể thì cắtxiên nhng phải chọn nơi dòng chảy ổn định tuyệt đối tránh chỗ dòng chảy bị uốncong

Để đảm bảo khối lợng đào đắp là ít nhất thì cố gắng vạch tuyến qua các điểmmà giữa chúng có độ dốc thiên nhiên gần với độ dốc cho phép

Để đảm bảo điều kiện xe chạy êm thuận nên bố trí các đờng cong có bánkính đủ lớn, đờng thẳng không nên bố trí quá dài để tránh tâm lý chủ quan của láixe nhằm đảm bảo an toàn giao thông

Nhằm đảm bảo an toàn giao thông khi qua các khu dân c thì đối với các đờngquốc lộ nên tránh các khu dân c mà cần đi quanh các khu dân c để giảm diện tíchgiải phóng mặt bằng

Phối hợp thiết kế giữa bình đồ trắc dọc và trắc ngang để tạo cho tuyến cócảnh quan phù hợp uốn lợn đều đặn trong không gian Song để tiện lợi trong quátrình thiết kế cho phép đầu tiên là vach tuyến trên bình đồ thông qua đờng dẫn h-ớng tuyến Sau đó dựa vào các hớng tuyến đã vạch tiến hành thiết kế trắc dọc vàtrắc ngang Tuy các công việc thiết kế trắc dọc và trắc ngang làm sau nhng trongquá trình thiết kế phải xem xét lại các hớng tuyến đã vạch xem và có thể cho phépsửa lại hớng tuyến cho phù hợp với tiêu chí thiết kế

9.1.2 Tính toán các yếu tố kỹ thuật của đờng cong

Những yếu tố chủ yếu của đờng cong đợc xác định theo các công thức sau:

o Độ dài tiếp tuyến: T=R tg(/2)

o Độ dài đờng cong: K= (.R.)/ 180

o Độ dài phân cự: P= R.[sec(/2)- 1]

o Đoạn đo trọn (độ rút ngắn): D= 2.T- K