THIET KE DUONG THEO NT EM THUAN

C hương THIẾT KÊ TUYẾN ĐƯỜNG THEO NGUYÊN TẮC CHUYÊN t i ế p ê m thuận 4.1 SIÊU CAO TRONG ĐƯỜNG CONG BANG Siêu cao Khi xe chạy đường cong bàng, tác dụng lực ly tâm, phân lực trọng lượng xe; xe chịu tác dụng tổng họp lực đẩy ngang Y; mức độ nguy lực đẩy ngang thể qua hệ số lực đẩy ngang |a Cơng thức tính lực ngang, hệ số lực ngang: V2 Y = C.cosa ± G sina ; H = —— ± i g-R Trong đó: Y - lực đẩy ngang; (4.1) c - lực ly tâm; a - góc thể độ dốc ngang mặt đường, (sina —in); G - trọng lượng xe; nhận dấu - xe chạy trong, dấu + xe chạy ngoài; f.i - hệ số lực đẩy ngang, |U = Y/G; V - tốc độ xe; g - gia tốc trọng trường; R - bán kính đường cong Lực đẩy ngang tác dụng làm cho xe bị trượt, lật theo phương ngang, đặc biệt xe chạy (trong công thức (4.1), G sina nhận dấu +); để giảm trị số lực đẩy ngang xe chạy ngoài, người ta thiết kế m ặt đường mái ghiêng phía bụng đường cong gọi siêu cao Trong đường cong có bán kính nhỏ, để bảo đảm an toàn chống lực đẩy ngang, người ta bố trí mặt đường mái nghiêng phía bụng đường cong, mặt đường gọi siêu cao Siêu cao cấu tạo đặc biệt đường cong có bán kính nhỏ, phần đường phía lưng đường cong nâng cao để tồn mặt đường có độ dốc ngang mái nghiêng phía bụng đường cong đảm bảo xe chạy an tồn, êm thuận 98 Hình 4.1 Bổ trí siêu cao đường cong Tác dụng siêu cao : - Siêu cao có tác dụng làm giảm lực đay ngang xe chạy ngồi, giảm tác hại lực ly tâm, đảm bảo xe chạy an toàn đường cong - Siêu cao gây tác dụng tâm lý có lợi cho người lái, làm cho người lái tự tin điều khiển xe vào đường cong Độ dốc siêu cao Độ dốc siêu cao tính theo thức: • =^ ỉ lsc g.R (4.2) Như vậy, V lớn, R nhỏ đòi hỏi độ dốc siêu cao lớn Nếu chọn độ dốc sicu cao lớn, xe tải xe thô sơ có tốc độ thấp có khả bị trượt xuống dưới, theo độ dốc ngang mặt đường Độ dốc siêu cao lớn đòi hỏi phải kéo dài đoạn nối siêu cao, gặp khó khăn đường vùng núi khơng đủ đoạn chêm hai đường cong trái chiều Độ dốc siêu cao thiết kế cho quy trình, phụ thuộc vào tốc độ thiết kế bán kính đường cong TCVN 4054-05 quy định độ dốc siêu cao: - Đô dốc siêu cao lớn nhất: % 99 Hình la Siêu cao cầu cụn Hình 4.1b Siêu cao mặt cầu, nút giao khác mức 100 - Độ dốc siêu cao nhỏ n h ấ t: độ dốc ngang mặt đường hai mái - Độ dốc siêu cao thơng thường: 4% Những đường cong có bán kính lớn R > Rksc khơng cần bổ trí siêu cao Ngồi ra, vùng núi, đường cong ơm vực, cần có biện pháp đảm bảo an tồn độ dốc siêu cao nghiêng phía vực, bố trí tường phòng hộ, hạn chế độ dốc siêu cao đến 4% Nhiều trường hợp người ta bố trí siêu cao ngược, quay phía lưng đườne cong (phía núi) Bảng 4.1 Độ dốc siêu cao (%) theo bán kính đường cong R (m) tốc độ thiết kế V (km/h) Tốc độ thiết kế, Vik, Độ dốc siêu cao, % Bán kính đường cong bàng, m km/h 120 Không siêu cao 800 + 100 650 -i-800 1000 -1500 1500 -2000 2000 +2500 2500 -3500 3500 ^5500 > 5500 100 400 -450 450 ^500 500 -f550 550 -HS50 650 h-800 800 4-1000 1000 -h4000 >40 00 80 250 4-275 275 300 300 425 ĩ 350 350 Ỷ42 t500 500 +650 650 -^2500 >2500 60 — 125 + 150 150 -r 175 175 200 +200 -250 250 +300 300 -1500 > 1500 40 — — 60+75 75-100 100^600 >600 50-75 75-^350 >350 -2 >250 30 — 30+50 20 — 25+50 50-75 75-150 Đoạn nơi siêu cao bơ trí nơi siêu cao Đoạn nối siêu cao đoạn nối tiếp từ trắc ngang hai mái (có dốc ngang bình thường bàng in) đường thẳng tới trắc ngang mái (siêu cao) đường cong tròn Như đoạn nối siêu cao đoạn vuốt nối thực với m ục đích chuyển hố cách điều hồ từ mặt cắt neang thông thường hai mái sang mặt cắt ngang mái siêu cao Việc bố trí nối siêu cao làm phía lưng đường cong có độ dốc dọc phụ thêm if; tùy thuộc cấp hạng đường, vận tốc thiết kế (Vtk) mà trị số độ dốc phụ thêm quy định: Khi v tk = 20 + 40 km/h if = 1% 101 Khi vtk> 60 km/h if = 0,5% Trước vào đoạn nối siêu cao cần có đoạn dài lOm để nâng lề có độ dơc ngang độ dốc mặt đường, riêng phần lề đất khơng gia cố phía lưng đường cong dốc phía lưng đường cong Đoạn nối siêu cao, đoạn nối m rộng bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp Khi khơng có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối bố trí nửa đường cong nửa đường thẳng B ổ trí đoạn nối siêu cao theo phương pháp quay quanh tim đường Đây phương pháp thường hay sử dụng nhất, cao độ mép mặt đường không bị khổng chế, phương pháp giới thiệu quy trình hành TCVN4054-05T Trình tự bước: - Dùng tim đường làm trục quay, quay nửa mặt đường ngồi (phía lưng đường cong) quanh tim đường cho đạt độ dốc ngang toàn mặt đường = in - Tiếp tục quay mặt đường từ độ dốc ngang = in quanh tim đường đạt độ dốc isc Theo hình 4.2 Có thể tính chiều dài đoạn nối siêu cao Lsc chiều dài đoạn đặc trưng sau: T _ L1 ^ L =• — m ^à H = — i + —L = M ỉsc-iinl ■M L _ ^1 _ ■ sc ~ ^sc ~ s » if 2 if if Từ suy công thức : L; = L, = L3 = Lsc - (L , + L2) = if i J ; L „ = M k _ íU ; if (4 3) Trong đó: b - chiều rộng m ặt đường(m) L) - chiều dài đoạn nâng lưng đường cong từ -in đến L - chiều dài đoạn nâng lưng đường cong từ đến in L - chiều dài đoạn nâng mặt đường cong tò in đến isc Tính lại độ dốc dọc phụ thêm: i M ịsc lin ) 2Lsc Bằng hình học tìm cơng thức tính độ dốc ngang i mặt cắt ngang đoạn nối siêu cao cách đầu đoạn khoảng cách X sau: + Nếu X < L ị mặt cắt nằm đoạn 1: 102 Độ dốc bên bụng đường cong i = in j Jn-(L , -X) L, Độ dốc bên lưng đường cong (4.5) + Nếu Li < X < L| +L mặt cắt nằm đoạn 2: Độ dốc bên bụng đường cong i = in ; _ y ( x - Li) L Độ dốc bên lưng đường cong (4.6) + Nếu (Li+L2) < X