đồ án thiết kế hình học công trình đường full file bản vẽ

Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HÌNH HỌC CƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG I Đặc điểm tự nhiên khu vực tuyến qua Giới thiệu khu vực tuyến qua - Đoạn tuyến thiết kế: M10-M15 - Khu vực: Hải Dương Hải Dương tỉnh nằm đồng sông Hồng, thuộc Vùng kinh tế trọng điểm Bắc bộ, Việt Nam Trung tâm hành tỉnh thành phố Hải Dương nằm cách thủ đô Hà Nội 57 km phía đơng, cách thành phố Hải Phòng 45 km phía tây Phía tây bắc giáp tỉnh Bắc Ninh, phía bắc giáp tỉnh Bắc Giang, phía đơng bắc giáp tỉnh Quảng Ninh, phía đơng giáp thành phố Hải Phòng, phía nam giáp tỉnh Thái Bình phía tây giáp tỉnh Hưng Yên Trung tâm hành tỉnh thành phố Hải Dương đô thị loại 2 Điều kiện tự nhiên a Địa hình: Hải Dương chia làm vùng: vùng đồi núi vùng đồng Vùng đồi núi nằm phía bắc tỉnh, chiếm 11% diện tích tự nhiên gồm 13 xã thuộc thị xã Chí Linh 18 xã thuộc huyện Kinh Môn; vùng đồi núi thấp, phù hợp với việc trồng ăn quả, lấy gỗ cơng nghiệp ngắn ngày Vùng đồng lại chiếm 89% diện tích tự nhiên phù sa sơng Thái Bình bồi đắp, đất màu mỡ, thích hợp với nhiều loại trồng, sản xuất nhiều vụ năm b Khí hậu: Hải Dương nằm vùng khí hậu cận nhiệt đới ẩm, chia làm mùa rõ rệt (xuân, hạ, thu, đông) Vào giai đoạn từ tiết lập xuân đến tiết minh (khoảng đầu tháng hai - đầu tháng tư dương lịch) có tượng mưa phùn nồm giai đoạn chuyển tiếp từ mùa khô sang mùa mưa Mùa mưa kéo dài từ tháng tư đến tháng mười hàng năm • Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.300 – 1.700 mm Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt • Nhiệt độ trung bình: 23,3 °C • Số nắng năm: 1.524 • Độ ẩm tương đối trung bình: 85 – 87% Khí hậu thời tiết thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, bao gồm lương thực, thực phẩm ăn quả, đặc biệt sản xuất rau màu vụ đông II Sơ lược tình hình kinh tế - xã hội trạng giao thông khu vực Sơ lược điều kiện kinh tế Năm 2014: Tổng sản phẩm địa bàn tỉnh đạt 3,5 tỷ USD ước tăng 7,7% so với năm 2013 Trong đó, giá trị tăng thêm khu vực nông, lâm nghiệp, thủy sản tăng 2,3%, công nghiệp - xây dựng tăng 9,9%, dịch vụ tăng 6,5% Cơ cấu kinh tế nông, lâm nghiệp, thủy sản ước đạt 16,5% - 51,2% - 32,3% Tổng mức bán lẻ hàng hoá doanh thu dịch vụ ước đạt 34.770,1 tỷ đồng, tăng 11,8%; số giá bình quân năm tăng 3,42% - Tăng trưởng kinh tế: Tổng sản phẩm địa bàn tỉnh ước tăng 7,7% so với năm 2013 Trong đó, giá trị tăng thêm khu vực nơng, lâm nghiệp, thủy sản tăng 2,3%, công nghiệp - xây dựng tăng 9,9%, dịch vụ tăng 6,5% Cơ cấu kinh tế tiếp tục chuyển dịch theo hướng tích cực, giảm tỷ trọng nông, lâm nghiệp, thủy sản, tăng tỷ trọng khu vực công nghiệp - xây dựng dịch vụ; cấu kinh tế ước đạt 16,5% - 51,2% - 32,3% Đóng góp vào tăng trưởng chung 7,7%, nhóm ngành nơng, lâm nghiệp, thuỷ sản làm tăng 0,4%; công nghiệp, xây dựng đóng góp 5,0% (trong đó, cơng nghiệp 4,6%, xây dựng 0,4%); dịch vụ đóng góp 2,3% - Sản xuất nơng, lâm nghiệp thuỷ sản: Tổng diện tích gieo trồng hàng năm năm 2014 đạt 163.996 ha, giảm 0,5%; diện tích vụ đơng xn chiếm 56,9%, vụ mùa chiếm 43,1% tổng diện tích gieo trồng hàng năm Cây lâu năm: Cây vải trọng điểm với diện tích 10.772 ha, giảm 1,4% so với năm 2013, chiếm 51,7% diện tích ăn quả, chiếm 49,8% tổng diện tích lâu năm có tỉnh Chăn nuôi năm 2014: Tổng đàn trâu đạt 5.046 con, giảm 0,6%; đàn bò 20.840 con, tăng 0,52%; đàn lợn 577.620 con, tăng 0,44%; đàn gia cầm đạt 10.819 nghìn Dân số lao động Dân số 1.703.492 người (theo điều tra dân số năm 2009) Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt Trong đó: • Mật độ dân số trung bình: 1.044,26 người/km2 • Dân số thành thị: 324.930 người • Dân số nơng thơn: 1.378.562 người • Nam: 833.459 người • Nữ: 870.033 người Giao thơng sở hạ tầng Hải Dương có hệ thống sở hạ tầng hoàn chỉnh, tạo điều kiện thuận lợi cho kinh tế - xã hội tỉnh phát triển Hệ thống giao thông: gồm đường bộ, đường thuỷ, đường sắt Phân bố hợp lý, giao lưu thuận lợi tới tỉnh - Đường Có tuyến đường quốc lộ qua tỉnh thuận tiện cho việc lại: + Quốc lộ từ Hà Nội tới Hải Phòng, phần chạy ngang qua tỉnh Hải Dương dài 44,8 km + Quốc lộ 18 từ Hà Nội qua Bắc Ninh, Hải Dương đến vùng than cảng Cái Lân tỉnh Quảng Ninh Phần đường chạy qua Chí Linh dài 20 km + Quốc lộ 37 từ Ninh Giang (giáp Vĩnh Bảo, Hải Phòng) đến Chí Linh (giáp Lục Nam, Bắc Giang) + Quốc lộ 38 dài 13 km đường cấp III đồng + Quốc lộ 38B dài 145,06 km đường cấp III đồng bằng, nối Hải Dương tới Ninh Bình + Quốc lộ 10, dài km Quy mơ cấp III đồng Ngồi tuyến đường cao tốc từ Hà Nội tới Hải Phòng đưa vào khai thác sử dụng, đoạn qua Hải Dương dài 40km tuyến đường đại Việt Nam Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt - Đường sắt Tuyến Hà Nội - Hải Phòng chạy song song với quốc lộ 5, đáp ứng vận chuyển hàng hoá, hành khách qua ga tỉnh Tuyến Kép - Bãi Cháy chạy qua huyện Chí Linh, tuyến đường vận chuyển hàng lâm nông thổ sản tỉnh miền núi phía Bắc nước qua cảng Cái Lân, hàng nhập than cho tỉnh - Đường thuỷ Với 400 km đường sông cho tầu, thuyền 500 qua lại dễ dàng Cảng Cống Câu công suất 300.000 /năm hệ thống bến bãi đáp ứng vận tải hàng hoá đường thuỷ cách thuận lợi Hệ thống giao thông bảo đảm cho việc giao lưu kinh tế từ Hải Dương nước nước ngồi thuận lợi Vai trò tuyến đường phát triển địa phương Nằm vùng tam giác tăng trưởng kinh tế Bắc Bộ: Hải Phòng - Hà Nội Quảng Ninh Việc xây dựng tuyến đường có M10-M15 huyết mạch để liên kết trung tâm kinh tế lại với Xây dựng tuyến đường M10-M15 khơng có vai trò quan trọng việc thúc đẩy kinh tế vùng mà thúc đẩy kinh tế khu vực • Phát triển sở hạ tầng khu vực mà tuyến đường qua “Ở đâu có đường, có nhà” • Khắc phục tình trạng ách tắc giao thơng • Thúc đẩy khả phát kinh tế : Dịch vụ, vận chuyển hàng hóa,… • Giúp thuận tiện việc lại từ khu vực đến khu vực khác • Thu hút nguồn vốn đầu tư vào khu vực giúp phát triển kinh tế công nghiệp, dịch vụ,… Dự báo lưu lượng xe Theo số liệu điều tra, dự báo lưu lượng xe năm thứ 15 1400 xe/ng.đ với thành phần dòng xe là: Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường • Xe : 40% • Xe tải nhẹ : 20% • Xe tải trung : 25% • Xe tải nặng : 15% Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt Hệ tăng xe q = 0,6% Sự cần tiết phải đầu tư Giao thông phận sở kết cấu hạ tầng, muốn phát triển kinh tế vùng nói chung Hải Dương nói riêng đòi hỏi phải phát triển sở hạ tầng cách tương xứng để đáp ứng nhu cầu lại, vận chuyển, giao lưu mặt tỉnh, thành phố,… Việc xây dựng tuyến đường có đoạn tuyến M10-M15 qua khu vực mang ý nghĩa quan trọng việc liên kết, thúc phát triển tam giác vàng kinh tế Hải Phòng - Hà Nội - Quảng Ninh cho thấy cần thiết phải đầu tư đoạn tuyến Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT I Xác định cấp hạng quy mô Xác định cấp hạng Theo pháp lý chức ý nghĩa tuyến đường nêu Chương I, tuyến đường M10-M15 đường nối trung tâm kinh tế, trị, văn hóa tỉnh Căn vào số liệu dự báo lưu lượng xe thành phần xe năm tính tốn tương lai (năm thứ 15) 1400 xe/ng.đ, có thành phần dòng xe sau: • Xe : 40% • Xe tải nhẹ : 20% • Xe tải trung : 25% • Xe tải nặng : 15% Hệ số tăng xe: q = 6% Lưu lượng xe tương lai dùng để tính tốn năm thứ 15 Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Ta có: N15 = N0.(1+q)15 1400 = N0.(1+0.06)15 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt 1400 15 N0 = (1+ 0.06) = 584 Quy đổi thành phần dòng xe xe theo TCVN 4054-2005 Loại xe Hệ số quy đổi xe (K) Bảng 1: Hệ số quy đổi từ loại xe xe Xe Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng 1,0 2,5 3,0 5,0 Lượng xe quy đổi tính sau: Nqđ = �Ni.Ki (xcqđ/ng.đ) Trong đó: • Ni cường độ thiết kế cho loại xe • Ki hệ số quy đổi cho loại xe Ta có N1 = 0,4.1400 = 560 xe N2 = 0,2.1400 = 280 xe tải nhẹ N3 = 0,25.1400 = 350 xe tải trung N4 = 0,15.1400 = 210 xe tải nặng Như lưu lượng xe quy đổi xe là: Nqđ = 1,0.560 + 2,5.280 + 3,0.350 + 5,0.210 = 3360 xcqđ/ng.đ Mặt khác khu vực tuyến đường qua có diện tích núi chiếm 30% Dựa theo bảng 3,4 TCVN 4054 - 2005, kiến nghị chọn: • Cấp thiết kế: đường cấp III • Tốc độ thiết kế: 60 Km/h Xác định quy mô mặt cắt ngang a Xác định số xe Lưu lượng cao điểm (sử dụng cơng thức khơng có nghiên cứu đặc biệt) là: Ncđg = 0,12.Nqđ = 0,12 3360 = 403 (xcqđ/h) Số xe mặt cắt ngang xác định: N cđg nlx = Z.N lth (làn) Trong đó: • nlx : số xe u cầu, làm tròn • Ncđg : Lưu lượng xe thiết kế cao điểm Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt • Nlth : Năng lực thơng hành thực tế, tính sau - Khi có phân cách xe chạy trái chiều có dải phân cách bên để phân cách ô tô với xe thô sơ lâý Nlth = 1800 xcqđ/h/làn - Khi có phân cách xe chạy trái chiều khơng có dải phân cách bên để phân cách ô tô với xe thơ sơ lấy Nlth = 1500 xcqđ/h/làn - Khi khơng có phân cách xe chạy trái chiều tơ chạy chung với xe thơ sơ lấy Nlth = 1000 xcqđ/h/làn Ta dự kiến thiết kế đường phân cách xe chạy trái chiều tơ chạy chung với xe thô sơ nên Nlth = 1000 xcqđ/h/làn • Z : Hệ số sử dụng lực thông hành, ứng với V tk = 60Km/h, đường vùng núi, ta Z = 0,77 403 Vậy có: nlx = 0,77.1000 = 0,52 (làn) Theo TCVN 4054-2005 ta chọn số xe là: b Xác định bề rộng xe Áp dụng cơng thức tính bề rộng xe : bc  x y B1 = Trong đó: • b: bề rộng thùng xe (m) • c: khoảng cách hai bánh xe (m) • x: cự ly từ sườn thùng xe đến xe bên cạnh (m) • y: khoảng cách từ vệt bánh xe mép phần xe chạy (m) x = 0,5 + 0,005.Vtk xe chạy ngược chiều y = 0,5 + 0,005.Vtk Ta tính cho sơ đồ xếp xe cho loại xe Xe Xe tải : Vcon = 75Km/h; : Vtải = 60Km/h; b = 1,54m; c = 1,22m b = 2,65m; c = 1,95m - Sơ đồ 1: Hai xe tải ngược chiều (có x = y = 0,5 + 0,005.Vtải) x = y = 0,5 + 0,005.60 =0,8 (m) 2,65+1,95 B1 = + 0,8 + 0,8 = 3,9 (m) Vậy bề rộng phần xe chạy B = 3,9.2 = 7,8 (m) Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt - Sơ đồ 2: Hai xe ngược chiều (Có x = y = 0,5 + 0,005.Vcon) x = y = 0,5 + 0,005.75 = 0,875 (m) 1,54+1,22 B1 = + 0,875 + 0,875 = 3,13 (m) Vậy bề rộng phần xe chạy B = 3,13.2 = 6,26 (m) - Sơ đồ 3: Một xe tải xe ngược chiều Theo sơ đồ 1: B1 = 3,9 (m) Theo sơ đồ 2: B1 = 3,13 (m) Bề rộng phần xe chạy theo sơ đồ là: B = 3,9 + 3,13 = 7,03 ( m ) Căn vào tính tốn chiều rộng xe, để đảm bảo tính an tồn, thỏa mãn sơ đồ chiều rộng xe B = max{Bsơ đồ 1, Bsơ đồ 2, Bsơ đồ 3} = max{7,8m; 6,26m; 7,03m} = 7,8 (m) Theo TCVN 4054-2005, địa hình vùng núi, kiến nghị chọn yếu tố mặt cắt ngang đường sau: • Chiều rộng xe: 3,0 (m) • Số xe : • Chiều rộng phần xe chạy: 2x3,0 (m) • Độ dốc ngang phần xe chạy: 2% (áp dụng với mặt đường bê tơng nhựa) • Độ dốc ngang lề gia cố: 2% • Chiều rộng lề đất (lề cỏ): 2x0,5 (m) • Độ dốc ngang lề đất: 6% • Mái dốc ta luy đào là: 1:1 • Mái dốc ta luy đắp là: 1:1,5 Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt Bề rộng đường tính tốn sau: Bề rộng đường = Bề rộng phần xe chạy + Bề rộng lề đường Bnđ = 2.3,0 + 2.(1,0 + 0,5) = 9,0 (m) II Xác định tiêu kỹ thuật Phần 1: Các tiêu tính tốn theo cơng thức Xác định độ dốc dọc lớn id max a Xác định độ dốc dọc lớn theo điều kiện sức kéo lớn tổng sức cản imax tính theo điều kiện sức kéo lớn tổng sức cản: D ≥ f ± i imax = D – f = D – fv Trong đó: • D nhân tố động lực (Sức kéo đơn vị trọng lượng xe) phụ thuộc loại xe, D = f(V, loại xe) • f hệ số cản lăn khơng có thứ nguyên Khi V > 50 Km/h ta có f = fv = f0.[1 + 0,01.(V – 50)] f0 hệ số cản lăn V < 50 Km/h; với giả thiết mặt đường sử dụng bê tơng nhựa Chọn f0 = 0,02 Kết tính thể bảng sau Bảng 2: Độ dốc dọc lớn theo điều kiện sức kéo Loại xe Xe Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Vmax (Km/h) 60 60 60 60 D 0,112 0,042 0,036 0,032 f = fv 0,022 0,022 0,022 0,022 imax = D – fv 9,0% 2,0% 1,4% 1,0% Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 10 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt L: chiều dài suối Ils: độ dốc suối chính, tính theo phần nghìn mls: hệ số nhám dòng suối Thời gian tập trung nước lưu vực t sd xác định theo bảng phụ lục 14 phụ thuộc vào vùng mưa đặc trưng địa mạo thủy văn sườn dốc lưu vực ϕsd tính theo công thức (1000.bsd )0,6 0,3 0, ϕsd = msd Isd (.Hp ) Với Isd: độ dốc sườn dốc lưu vực msd: hệ số nhám sườn dốc lưu vực bsd: chiều dài sườn dốc lưu vực xác định sau F bsd = 1,8.(L  �l) L: chiều dài suối �l : tổng chiều dài suối nhánh, km (chỉ tính suối có chiều dài lớn 0,75 chiều rộng trung bình lưu vực B) F Với lưu vực có hai mái dốc: B = 2.L F Với lưu vực có mái dốc: B = L Và trị số bsd xác định theo công thức thay hệ số 1,8 0,9 Tính tốn cho cống C2 (phương án tuyến 1) Số liệu tính tốn - Với cấp thiết kế đường cấp III, tần suất lũ thiết kế p = 4% - Xác định vùng mưa rào vùng VIII Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 31 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt Xác định lưu lượng tính tốn Qmax p = 4% với đường cấp III H4% = 242 (mm) với huyện Kinh Môn (Hải Hưng cũ) F = 0,053 km2 diện tích lưu vực nước chảy cống C1 α = 0,93 hệ số dòng chảy ứng với cấp đất III (tra bảng 9.7 sách Thiết kế đường ô tô tập 3) δ = 0,85 hệ số triết giảm dòng chảy ao hồ đầm lầy (gần coi tỷ lệ ao hồ 2%) mls = tra bảng 9.3 sách Thiết kế đường ô tô tập msd = 0,15 tra bảng 9.4 sách Thiết kế đường ô tô tập L = 217 (m) = 0,217 (km) chiều dài sơng �l = m, lưu vực khơng có sơng nhánh � F 0,053 bsd = 1,8.(L  �l) = 1,8.(0,217  0) = 0,136 Xác định độ dốc sườn dốc lưu vực (‰) n �isdi i 1 n Isd = 560  555 565  560 570  565   50,59 70,34 44,88 = = 93,78‰ Xác định độ dốc lòng suối (‰) n �i i 1 Ils = n lsi 565  555 565  560 570  565   76,33 196,16 200,81 = = 38,63‰ Thay­số liệu ta (1000.0,136)0,6 0,3 0,4 ϕsd = 0,15.93,78 (0,93.242) = 3,73 Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 32 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt 1000.0,217 1 4 ϕls = 9.38,63 (0,93.242) (0,053) = 3,84 Tra bảng phụ lục 14 với ϕsd = 3,73 � tsd = 27,3 phút Tra phụ lục 13 với ϕls = 3,84 tsd = 27,3 phút � A4% = 0,134 Ta có Q4% = 0,134.242.0,93.0,85.0,053 = 1,36 m3/s Tra bảng phụ lục 16 ta chọn cống tròn loại I, d = 1,0 m Có H=1,13 m v = 2,74 m/s Cao độ đường phải thỏa mãn: • Đảm bảo đất đắp cống: Hnền ≥ ϕ + δ + 0,5 • Đảm bảo chiều cao nước dâng: Hnền = H + a Trong - ϕ: đường kính cống - δ: chiều dày cống - a = 0,5 với cống không áp Các cống hai phương án tuyến ta tính tương tự Ta có kết tính tốn để chọn cống cho hai phương án tuyến Phương án tuyến ST T Tên cống Lý trình F (km2) Q (m3/s) d (m) Hdâng (m) C1 (3C1) C2 C3 C4 C5 100 428,69 1055,61 800 1049,72 1,601 0,053 0,028 0,026 0,028 7,48 1,36 0,69 0,66 0,68 0,75 0,75 0,75 1,14 1,13 1,02 1,02 1,02 Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 33 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường C6 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt 1142,69 0,018 0,30 0,75 0,77 Tên cống Lý trình F (km2) Q (m3/s) d (m) Hdâng (m) C1 (3C1) C2 C3 C4 C5 (2C5) 185,59 338,12 653,81 780,05 1629,36 1,466 0,020 0,015 0,019 0,403 7,21 0,48 0,25 0,31 4,38 0,75 0,75 0,75 1,5 1,14 0,77 0,77 0,77 1,20 Phương án tuyến ST T III Giải pháp thiết kế mặt cắt dọc Đặc điểm a Đặc điểm tuyến Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 34 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt Phương án 1: Chiều dài tuyến 1209,11m Đoạn AB, CD dùng phương pháp men sườn, đoạn BC dùng phương pháp vượt đèo Phương án 2: Chiều dài tuyến 1700,22m Đoạn AB dùng phương pháp men sườn, đoạn BC dùng phương pháp vượt đèo đoạn CD dùng phương pháp tuyến theo đường phân thủy b Chênh cao Phương án 1: Điểm thấp MCD tự nhiên có cao độ 550,50m điểm cao MCD tự nhiên có cao độ 558,00m Phương án 2: Điểm thấp MCD tự nhiên có cao độ 574,00m điểm cao MCD tự nhiên có cao độ 574,00m c Dốc dọc Phương án 1: Dốc dọc trung bình tự nhiên phương án tuyến là: i = 0,50% Phương án 2: Dốc dọc trung bình tự nhiên phương án tuyến là: i = 2,16% d Sườn dốc Phương án 1: Sườn dốc thoải Phương án 2: Sườn dốc dốc lớn e Thủy văn Phương án 1: Bố trí cống vị trí: C1 (3 cống), C2, C3, C4, C5, C6 Phương án 2: Bố trí cống vị trí: C1 (3 cống), C2, C3, C4, C5 (2 cống) f Bảng tổng hợp bán kính cong nằm hai phương án tuyến Phương án tuyến Chiều dài tuyến 1209,11 m Rmin 175 m R1= 175 m α1= 55o R2= 250 m α2= 39o R3= 200 m α3= 57o Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Phương án tuyến Chiều dài tuyến 1770,22 m Rmin 125 m R1= 200 m α1= 40o R2= 250 m α2= 43o R3= 175 m α3= 42o 35 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt R4= 125 m α4= 64o R5= 125 m α5= 60o R6= 300 m α6= 25o Rtb= 179,20 m Rtb= 203,81 m Phương pháp Gồm hai phương pháp • Đi bao địa hình • Đi cắt địa hình Giải pháp đưa a Lựa chọn phương án Từ đặc điểm hai phương án tuyến ta thấy phương án khả thi Do ta chọn phương án để thiết kế đường đỏ mặt cắt dọc b Nguyên tắc thiết kế • Khối lượng đào đắp nhất, cố gắng cân khối lượng đào đắp • Độ dốc dọc nhỏ khơng nhỏ 0,5% • Đất khu vực xây dựng đường có tính chất xây dựng tốt dùng đất đào để đắp đường • Leo dốc nên thiết kế đường có độ dốc nhỏ 4% c Các bước thực Bước 1: Cơng tác chuẩn bị • Rà sốt hệ thống cọc cắm tuyến • Xác định lý trình cao độ tự nhiên cọc Ta có bảng sổ đo hệ thống cọc phương án tuyến ST Tên cọc Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh Lý trình Cao độ (m) 36 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường T 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 M10 H1=C1 TD1 CX1 H2 P1=PT1 TC1 H3 CX2 H4 C2 CX3 H5 YN1 TD2 D1 H6 CX4 P2=C3 CX5 H7 PT2 TC2 CX6 H8=C4 TD3 CX7 CX8 H9 P3=PT3 CX9 LT1 TC3 C5 H1=PT4 C6 H2 M15 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt 100 121,04 182,30 200 204,61 288,17 300 357,02 400 428,69 466,89 500 533,36 569,22 584,61 600 603,78 653,81 696,09 700 716,71 738,41 771,68 800 812,50 830,65 849,38 900 911,92 971,81 1000 1011,34 1049,72 1100 1142,96 1200 1209,11 555 551 552,09 554,04 554,70 554,70 553,83 553,87 553,13 551,90 551 553,53 556,27 558 556 555,79 555,42 555,22 552,50 553,80 553,69 554 553,29 552,52 550,50 551,63 552,24 553,13 554,17 554,50 553,24 552,91 552,75 551,50 554 551,50 554,51 555 Bước 2: Xác định cao độ khống chế Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 37 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường ST T Tên cọc Lý trình M10 C1 C2 C3 C4 C5 C6 M15 100 428,69 653,81 800 1049,72 1142,96 1209,11 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt Cao độ tự nhiên 555 551 551 552,50 550,50 551,50 551,50 555 Cao độ khống chế 555 553,72 552,55 553,71 551,85 552,96 552,97 555 Bước 3: Xác định cao độ mong muốn Theo điều kiện thi công, ổn định: Chia đoạn tuyến thành đoạn có độ dốc ngang sườn trung bình giống i ≥ 20% : nên đào 10% ≤ i < 20% : nửa đào nửa đắp i < 10% : nên đắp Theo điều kiện kinh tế: Mục tiêu: Tổng số tiền phục vụ đào đắp nhỏ Vđào.Gđào + Vđắp.Gđắp � nhỏ Đất khu vực xây dựng tuyến đường tốt sử dụng phần đất đào để đắp cho đoạn tuyến � Vđào.Gđào �Vđắp.Gđắp chi phí đào đắp nhỏ Bước 4: Thiết kế đường đỏ, hiệu chỉnh Kẻ đường đỏ cần phải đảm bảo • Đúng cao độ khống chế • Gần cao độ mong muốn • Độ dốc dọc thỏa mãn id ≤ id ≤ id max • Chiều dài dốc lựa chọn: Lmin ≤ L ≤ Lmax Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 38 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt • Phối hợp bình đồ mặt cắt dọc • Phương án tuyến phải bám sát địa hình Cắm cong đứng lồi lõm • Rlồi, lõm ≥ Rlồi, lõm • Việc lựa chọn thông số đường cong đứng phải đảm bảo yêu cầu quy định TCVN 4054-2005 • Tính tốn cao độ thiết kế cọc, lập sổ đo CĐTKi+1 = CĐTKi ± id.Li, i+1 Ta có bảng thơng số cắm cong đứng ST T Đỉnh đường cong đứng C2 D1 H8=C4 Lý trình 428,69 584,61 800 Bán kính cong 4500 3000 4000 Chiều dài đường cong 55,62 55,85 50,39 Bảng kết thiết kế ST T Chỉ tiêu Đơn vị Phương án tuyến Độ dốc dọc lớn Độ dốc dọc nhỏ Độ dốc dọc trung bình (tính gia quyến theo chiều dài) Chiều dài dốc lớn Chiều dài dốc nhỏ Chiều sâu đào lớn Chiều cao đắp lớn % % % 2,0 0,5 1,0 m m m m 428,69 155,92 3,22 3,48 Tính toán khối lượng đào đắp Đào = Đào (ĐN) + Đào taluy rãnh trái (ĐTRT) + Đào taluy rãnh phải (ĐTRP) + Đào rãnh trái (ĐRT) + Đào rãnh phải (ĐRP) Đắp = Đắp (ĐN) + Đắp taluy trái (ĐTLT) + Đắp taluy phải (ĐTLP) + Vét bùn (VB) + Vét hữu (VHC) + Đánh cấp (ĐC) Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 39 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt F  Fi1 Li,i1 i � V= Ta có bảng kết tính khối lượng đào-đắp phương án tuyến ST T Tên cọc KC Lẻ M10 Diện tích thực Đào Đắp 0.42 1.96 100 H1=C1 30.97 TD1 21.55 CX1 1.5 H2 P1=PT1 TC1 H3 CX2 0.11 H4 9.18 C2 18.08 CX3 0.56 H5 YN1 35.86 Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 705.91 101.68 0.75 7.11 13.27 125.85 11 50.69 8.07 674.75 5.76 68.2 0.06 3.96 3.14 225.51 4.64 0.72 199.64 30.95 13.63 391.04 9.32 1.15 356.02 43.74 0.28 16.58 9.27 548.96 40.03 1335.4 33.06 1185.3 30.87 33.36 14 1.66 2.29 33.11 13 11.53 38.2 12 0 28.69 11 552.51 1.44 42.98 10 6.47 57.02 26.26 5.06 11.83 98 11.09 83.56 1569.5 10.9 4.61 0.98 3.32 17.7 15.7 61.25 Khối lượng Đào Đắp 21.04 Diện tích TB Đào Đắp 49.19 40 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt 15 TD2 16.92 15.39 16 D1 H6 CX4 0.02 P2=C3 18.6 CX5 0.41 H7 PT2 TC2 CX6 0.37 H8=C4 14.35 TD3 11.09 CX7 1.99 CX8 0.05 H9 P3=PT3 0.11 CX9 1.66 LT1 4.81 TC3 6.91 Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 0.56 401.87 23.68 0.2 2.3 0.8 8.99 7.18 119.98 11.35 246.3 0.19 7.39 6.15 245.87 7.36 1.48 208.44 41.91 12.72 159 6.54 1.97 118.7 35.76 1.02 8.08 19.1 151.24 0.03 16.88 1.27 854.21 0.06 20.55 0.66 244.9 0.89 11.5 52.99 688.32 3.23 1.72 91.19 48.49 5.86 66.45 0 11.34 33 9.51 3.44 28.19 32 34.77 19.55 59.88 31 465.78 21.54 11.92 30 0.69 12.21 50.62 29 9.31 3.94 18.73 28 8.81 18.15 27 0.04 12.5 26 2.33 2.96 28.32 25 0.01 11.82 33.27 24 88.49 10.88 21.7 23 3.48 16.71 22 5.75 1.12 3.91 21 0 42.28 20 193.53 1.39 50.03 19 3.27 3.78 18 12.58 8.23 15.39 17 0 41 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường 38.38 34 C5 19.24 H1=PT 1.85 C6 25.67 H2 3.4 M15 0.34 10.55 0.17 530.2 8.55 13.76 0.17 591.13 7.3 14.54 829.08 1.87 1.02 17.04 9.34 7862.0 7549.5 9.11 38 501.82 57.04 37 0.34 42.96 36 13.07 50.28 35 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt 2.05 Tổng CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG NẰM I Lựa chọn bán kính cong nằm Lựa chọn bán kính cong nằm cho tuyến đường ơm sát địa hình để khối lượng đào đắp đảm bảo chế độ xe chạy tốt Bán kính R1= 175 m R2= 250 m R3= 200 m Góc α1= 55o α2= 39o α3= 57o II Thiết kế bán kính cong nằm Thiết kế chi tiết đường cong nằm a Lựa chọn bán kính cong thiết kế Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 42 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt • Bán kính cong nằm R1 (có đỉnh vị trí P1) • Bán kính cong R1=175m • Chiều dài đoạn nối siêu cao Lnsc = 55m • Độ dốc diêu cao isc = 5% • Độ dốc ngang mặt đường in = 2% • Độ dốc ngang lề gia cố ingc = 2% • Độ dốc nagng lề đất inđ = 6% • Góc chuyển hướng α = 54o43’ • Bề rộng phần xe chạy 2x3,0m • Bề rộng lề khơng gia cố 2x1,0m • Bề rộng lề khơng gia cố 2x0,5m b Phương pháp quay siêu cao • Quay phần xe chạy lưng đường cong (kể lề gia cố, phần lề đất dốc đổ ngoài) quanh tim đường cho phần xe chạy có độ dốc đổ vào bụng đường cong Lúc mặt đường trở thành mặt mái với độ dốc in = 2% • Tiếp tụ quay phần xe chạy (kể lề gia cố) quanh tim đường đạt độ dốc siêu cao in = isc = 5% Chú ý: Bố trí đoạn nối siêu cao Lnsc nửa đường thẳng nửa đường cong c Tính tốn Chiều dài tiếp tuyến đường cong 54o 43'  T = R.tan = 175.tan = 90,55 (m) Chiều dài đường cong Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 43 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt   o o K = R.α 180 = 175.54o43’ 180 = 167,12 (m) Chiều dài phân cực � � � � � � �1 �   175  � � �  � o 54 43' � � cos � � cos � �= 22,04 (m) � � P = R Xác định lý trình cọc P1 Lý trình cọc P1 = Lý trình cọc TD1 + TD1P1 Ta có lý trình cọc TD1 121,04m K 167,12 = 83,56 (m) Đoạn TD1P1 = = � Lý trình cọc P1 121,04 + 83,56 = 204,60 (m) Kết tính tốn trùng với kết xuất ADS Từ độ dốc ngang mặt đường -2% nâng lên độ dốc siêu cao 5% đoạn Lnsc = 55m � tổng số % dốc ngang cần nâng 5% – (-2%) = 7% 55  7,856 � Chiều dài để độ dốc ngang mặt đường tăng lên 1% 7% (m) Do bố trí đoạn nối siêu cao nửa đường thẳng nửa đường cong nên cọc cách cọc TD1 đoạn 27,5m phía cọc H1 có độ dốc ngang mặt đường 2% cọc cách cọc TD1 đoạn 27,5m phía cọc P1 có độ dốc ngang mặt đường 5% � Cọc có lý trình 121,04 – 27,5 = 93,54 (m) cọc có lý trình 121,04 + 27,5 = 148,54 (m) Vị trí nâng mặt đường từ mái (có độ dốc ngang 2%) mặt đường mái (cọc 3, có độ dốc ngang 2%) � Số % dốc ngang cần phải nâng 4% Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 44 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt � Khoảng cách từ cọc đến cọc 4.7,856 = 31,42 (m) � Lý trình cọc 121,04 + 31,42 = 124,96 (m) Tại cọc có độ dốc ngang bên phần xe chạy 0% � Lý trình cọc 93,54 + 2.7,856 = 109,25 (m) Cọc TD1 trung điểm đoạn nối siêu cao từ dốc ngang -2% đến 5% � Tại 5%  (2%)  2%  1,5% cọc TD1 có độ dốc ngang Kiểm tra lại lý trình cọc TD1: 93,54 + 3,5.7,856 = 121,04 (m) Các cọc khác tính tốn tương tự Kết trùng với kết xuất ADS (Hình vẽ chi tiết thể vẽ Tính tốn chi tiết đường cong nằm) Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 45 ... >3000 Bảng 60 Bảng 3,0 Bảng 6,0 Bảng 9,0 Bảng 2x1,0 Bảng 2x0,5 Bảng Bảng Bảng Bảng 75 Bảng 10 150 Bảng 10 350 Bảng 10 125 Bảng 11 Cấp thiết kế đường Lưu lượng xe năm thứ 15 xcqđ/ng.đ Vận tốc thiết. .. Vinh 22 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường ST T 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Các tiêu chuẩn kỹ thuật Cấp thiết kế đường Lưu lượng xe năm thứ 15 Vận tốc thiết kế Bề rộng... GIẢI PHÁP THIẾT KẾ Sinh viên thực hiện: Lương Văn Vinh 23 Đồ án thiết kế hình học cơng trình đường Giáo viên hướng dẫn: Phạm Quốc Việt I Giải pháp thiết kế tuyến Đặc điểm khu vực a Địa hình Khu