Thiết kế tuyến đường liên huyện thuộc địa bàn xã trung sơn huyện yên sơn tỉnh tuyên quang

Tính toán độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám Để đảm bảo xe lên dốc mà bánh xe không bị trượt hay bị quay tại chỗ ta phải xác định độ dốc theo sức bám như sau: i

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

PHẦN I Lập dự án thiết kế cơ sở tuyến đường 10

Chương 1 Giới thiệu chung 10

1.1 Những căn cứ lập dự án 10

1.1.1 Tên công trình 10

1.1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 10

1.1.3 Các quy trình quy phạm áp dụng 10

1.1.4.Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện 11

1.2 Đặc điểm khu vực tuyến đi qua 11

1.2.1 Đặc điểm địa lý – dân cư và kinh tế xã hội 11

1.2.2 Địa hình - địa mạo 12

1.2.3 Tình hình địa chất 12

1.2.5 Tình hình vật liệu địa phương 13

1.2.6 Mạng lưới giao thông 13

1.3 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường 14

1.3.1 Kinh tế 14

1.3.2 Chính trị, xã hội 15

1.3.3 Quốc phòng 15

Chương 2: Các chỉ tiêu kỹ thuật tuyến 15

2.1 Các tiêu chuẩn –quy trình thiết kế được áp dụng 15

2.2 Xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường 15

2.3 Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến 16

2.3.1 Qui mô mặt cắt ngang (Điều 4-[1]) 16

2.3.2 Tính bề rộng phần xe chạy , chọn lề đường 17

2.4 Dốc dọc 19

2.4.1 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn sức cản 19

2.4.2 Tính toán độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám 20

2.5 Tính toán tầm nhìn 21

2.5.1 Tầm nhìn 1 chiều 21

2.5.2 Tầm nhìn 2 chiều 22

2.5.3 Tầm nhìn vượt xe S4 22

2.6 Đường cong trên bình đồ 22

2.6.1 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi làm siêu cao 22

2.6.3 Tính bán kính đường cong nằm trung gian (từ min

ksc

nam

R ) 23

2.6.4 Tính bán kính nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm 23

2.7 Bán kính tối thiểu đường cong đứng 23

2.7.1 Đường cong đứng lồi tối thiểu 23

2.7.2 Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu 24

2.8 Độ mở rộng trong đường cong nằm 24

2.9 Độ dốc siêu cao 26

2.10 Đoạn nối siêu cao 26

2.11 Kết luận 27

Chương 3 Thiết kế bình đồ 28

3.1 Các nguyên tắc xác định hướng tuyến 28

3.2 Quy định thiết kế bình đồ 29

3.2.1 Phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ 29

3.2.2 Phối hợp giữa các yếu tố mặt cắt dọc và bình đồ 29

3.3 Sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật để thiết kế tuyến 30

3.3.1 Yêu cầu khi vạch tuyến 30

3.3.2 Luận chứng phương án lựa chọn tuyến 30

Chương 4 Thiết kế các công trình thoát nước 32

4.1 Các nguồn nước xâm nhập 32

4.2 Thiết kế rãnh dọc 33

4.2.1 Nguyên tắc và các yêu cầu thiết kế 33

4.2.2 Bố trí rãnh dọc 34

4.2.3 Tính toán rãnh dọc 34

4.2.4 Bố trí rãnh đỉnh 35

4.3 Thiết kế cống 35

4.3.1 Nguyên tắc thiết kế cống 36

4.3.2.Trình tự thiết kế cống 37

4.3.3.Tính toán khẩu độ cống 37

4.4.Thiết kế cống địa hình 38

4.4.1 Xác định khẩu độ cống 38

4.4.2 Bố trí cống 38

4.5 Bố trí cống cấu tạo 39

Chương 5: Thiết kế trắc dọc 39

5.1 Các căn cứ nguyên tắc thiết kế trắc dọc 39

5.1.1 Các căn cứ thiết kế 39

5.1.2 Nguyên tắc thiết kế 39

5.1.3 Cao độ khống chế 40

5.1.4.Các phương pháp thiết kế trắc dọc 40

5.2 Cách vẽ đường đỏ 41

5.2.1.Khi thiết kế đường đỏ cần chú ý những điểm sau 41

5.2.2.Trắc dọc tại những vị trí công trình thoát nước phải tuân theo những yêu cầu 41 5.2.3 Cách vẽ đường đỏ 42

Chương 6: Thiết kế trắc ngang nền đường 43

6.1.Các căn cứ và yêu cầu với nền đường 43

6.1.1 Các căn cứ thiết kế 43

6.1.2 Những yêu cầu đối với nền đường 43

6.2 Kết cấu và trắc ngang sử dụng trên tuyến 43

6.2.1 Trắc ngang đào hoàn toàn 44

6.2.2 Trắc ngang đào hình chữ L 44

6.2.3 Trắc ngang nền đường nửa đào nửa đắp 44

6.2.4 Trắc ngang đắp hoàn toàn 45

6.3 Các đoạn trắc ngang cần thu hẹp mở rộng 45

6.4 Các đoạn nền đường đặc biệt 46

6.5 Tính toán khối lượng đào đắp 46

Chương 7: THiết kế kết cấu áo đường 46

7.1 Các số liệu thiết kế 46

7.2 Tiêu chuẩn thiết kế 47

7.3 Thiết kế kết cấu áo đường 47

7.3.1 Nguyên tắc và cơ sở tính toán 47

7.3.1.1 Nguyên tắc tính toán 47

7.3.1.2 Cơ sở tính toán 48

7.3.2 Xác định trị số môđun đàn hồi yêu cầu và dự kiến cấu tạo kết cấu áo 49

7.4 Các giải pháp lựa chọn 49

7.5 Tính toán kiểm tra kết cấu áo đường 51

7.5.1 Kiểm tra kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép 51

7.5.2 Kiểm tra cường độ của kết cấu theo tiêu chuẩn cắt trượt trong nên đất 52

7.5.3 Kiểm tra cường độ của kết cấu theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp BTN 53

Chương 8: LUẬN CHỨNG KINH TẾ, KỸ THUẬT 63

ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN 63

8.1 ĐÁNH GIÁ VỀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 63

8.1.1 Chiều dài tuyến đường 63

8.1.2 Hệ số triển tuyến 63

8.1.2.1 Hệ số triển tuyến theo chiều dài thực 63

8.1.3 Mức độ điều hoà của tuyến trên bình đồ 64

8.1.4 Mức độ thoải trên trắc dọc 65

8.2 ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU VỀ KINH TẾ VÀ ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG 65

8.2.1 Giá thành xây dựng 65

8.2.1.1 Các tài liệu phục vụ công tác tính giá thành 65

8.2.1.2 Tính chi tiết giá thành xây dựng tuyến 66

Chương 9 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 55

9.1 Mục đích 56

9.2 Những tác động môi trường do việc XD và KT dự án 56

9.2.1 Ô nhiễm không khí 56

9.2.2 Mức ồn và rung 56

9.2.3 Nguy cơ ô nhiễm nước 56

9.2.4 Ảnh hưởng đến tài nguyên môi trường được con người sử dụng 57

9.3 Các giải pháp nhằm khắc phục các ảnh hưởng tiêu cực của dự án đến môi trường 57

9.3.1 Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng tới môi trường nhân văn và kinh tế xã hội 57

9.3.2 Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng tới chế độ thuỷ văn 58

9.3.3 Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng do thi công 58

9.3.4 Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng trong giai đoạn vận hành 59

Chương 10 THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH AN TOÀN TRÊN ĐƯỜNG 59

10.1 Biển báo hiệu 59

10.1.1 Biển báo nguy hiểm 60

10.1.2 Biển chỉ dẫn 60

10.1.3 Biển báo cấm 60

10.1.4 Biển phụ 60

10.2 Cọc tiêu, cột cây số, lan can phòng hộ 60

10.2.1 Cột cây số 60

10.2.2 Cọc tiêu 60

10.2.3 Lan can phòng hộ 61

10.3 Vạch kẻ đường 61

10.3.1 Vạch đường tim trên mặt đường để phân cách hai luồng xe ngược chiều 62

10.3.2 Vạch đường mép ngoài làn xe 62

Phần II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 69

1.1 TÌNH HÌNH CHUNG ĐOẠN TUYẾN TỪ KM2- KM3+200 69

1.1.1 Địa hình 69

1.1.2 Địa chất 69

1.1.3 Thuỷ văn 69

1.1.4 Vật liệu 69

1.1.5 Kinh tế, chính trị, xã hội 69

1.2 CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ 69

Chương 2: THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 70

2.1 NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ VẠCH TUYẾN 70

2.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ 70

2.3 CÁC NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ 70

2.4 THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ CONG NẰM 70

2.4.1 Các yếu tố của đường cong cơ bản 70

2.4.2 Đường cog chuyển tiếp 71

2.4.3 Cắm cọc chi tiết 73

2.4.4 Bố trí siêu cao 73

2.4.5 Bố trí mở rộng 75

Chương 3: THIẾT KẾ TRẮC DỌC 75

3.1 THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐỎ 75

3.1.1 Yêu cầu khi vẽ trắc dọc kỹ thuật 75

3.1.2 Trình tự thiết kế trắc dọc 75

3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG 76

Chương 4: THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG 77

4.1 YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG 78

4.2 THIẾT KẾ RÃNH BIÊN 79

4.2.1 Nguyên tắc thiết kế rãnh biên 79

4.2.2 Thiết kế tiết diện rãnh biên 80

4.3 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP 80

Chương 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG 81

5.1 CẤU TẠO KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 81

5.2 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 81

5.4 YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÁC LỚP VẬT LIỆU 81

5.4.1 Bê tông nhựa hạt mịn 82

5.4.2 Bê tông nhựa hạt vừa 82

5.4.3 Cấp phối đá dăm 82

Chương 6: TÍNH TOÁN THUỶ LỰC RÃNH BIÊN, CỐNG 83

6.1 TÍNH TOÁN RÃNH BIÊN 83

6.2 TÍNH TOÁN CỐNG 83

6.2.1 Tính toán lưu vực 83

6.2.2 Tính toán suối có dạng tam giác 84

5.3 Tính toán cống điển hình 85

5.3.1 Cống đơn đường kính d = 2.0m, Q = 3,96 m3/s 85

5.3.2 Tính toán xói và gia cố sau cống 87

PHẦN III TỔ CHỨC THI CÔNG TUYẾN ĐƯỜNG 88

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG 88

1.1 Nhiệm vụ thiết kế 88

1.2 Luận chứng chọn phương án thi công 89

1.3 Quyết định chọn phương pháp thi công 89

1.3.1 Tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền 90

1.4 Chọn hướng thi công và lập tiến độ TCTC chi tiết 91

1.4.1 Các hướng thi công: 92

1.4.2 Hướng thi công từ đầu tuyến đến cuối tuyến 92

1.5 Thành lập các dây chuyền chuyên 92

Chương 2 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG 93

2.1 Vật liệu xây dựng và dụng cụ thí nghiệm tại hiện trường 93

2.2 Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công 93

2.2.1 Công tác định vị phạm vi thi công 93

2.2.2 Công tác xây dựng lán trại 93

2.2.3 Công tác xây dựng kho, bến bãi 94

2.2.4 Công tác làm đường tạm 94

2.2.5 Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công 94

2.2.6 Phương tiện thông tin liên lạc 95

2.2.7 Công tác cung cấp năng lượng và nước cho công trường 95

2.3.Công tác định vị tuyến đường – lên ga phóng dạng 95

2.4 Kết luận 96

Chương 3: TỔ CHỨC THI CÔNG CỐNG 96

3.1 TRÌNH TỰ THI CÔNG CỐNG 96

3.2 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT VẬN CHUYỂN LẮP ĐẶT ỐNG CỐNG 97

3.2.1 Vận chuyển đốt cống dùng xe HUYNDAI 15T 97

3.2.2 Bốc dỡ đốt cống - Dùng cẩu trục K - 51 97

3.2.3 Tính toán khối lượng đào đất hố móng và số ca công tác 97

3.2.4 Công tác móng, xây lắp và gia cố 98

Chương 4: THIẾT KẾ THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG 100

4.1 THIẾT KẾ ĐIỀU PHỐI ĐẤT 100

4.1.1 Nguyên tắc điều phối đất 100

4.2 PHÂN ĐOẠN THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG 101

4.3 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT VÀ SỐ CA MÁY 101

4.3.1 Xác định cự li vận chuyển trung bình 101

4.3.3 Năng suất máy ủi D-271 102

4.3.4 Tính toán khối lượng công tác xây dựng nền 104

4.3.5 Tính toán khối lượng và số ca máy làm công tác phụ trợ 104

Chương 5: THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG 105

5.1 KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG - PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG 105

5.2 TÍNH TOÁN TỐC ĐỘ DÂY CHUYỀN 105

5.2.1 Dựa vào thời hạn xây dựng cho phép 105

5.2.2 Dựa vào điều kiện thi công 105

5.3 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT MÁY 106

5.3.1 Năng suất máy lu 106

5.3.2 Năng suất máy rải Liugong CLG 509 106

5.3.3 Năng suất ô tô vận chuyển cấp phối và bê tông nhựa 106

5.3.4 Năng suất máy san (D144) 107

5.4 TRÌNH TỰ CÔNG NGHỆ THI CÔNG 107

5.4.1 Thi công khuôn đường 107

5.4.2 Thi công các lớp áo đường 108

5.5 THÀNH LẬP ĐỘI THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG 109

Chương 6: TIẾN ĐỘ THI CÔNG CHUNG TOÀN TUYẾN 110

LỜI CẢM ƠN

Trải qua 4 năm học tập tại trường Đại học Lâm nghiệp, khóa luận tốt nghiệp xem như một môn học cuối cùng của sinh viên Trong quá trình thực hiện khóa luận

đã giúp em tổng hợp tất cả kiến thức đã học ở trường Đây là thời gian quý giá để

em có thể làm quen với công tác tính toán, thiết kế, tập giải quyết các vấn đề mà em

sẽ gặp trong tương lai

Kết quả của khóa luận là sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của các thầy giáo, các cô giáo và công ty thực tập Nhân dịp này em xin cám ơn các thầy giáo, cô giáo trong trường, trong khoa Cơ Điện – Công Trình đã trang bị cho em những kiến thức quý báu trong chương trình học tại trường và giúp em trong quá trình làm khóa luận Em cũng xin chân thành cảm ơn lãnh đạo công ty Công ty TNHH Hà Hương

đã chỉ dẫn trong suốt quá trình thực tập và xử lý số liệu để hoàn thành bản khóa luận này

Đặc biệt em xin cảm ơn thầy giáo TS Lê Tấn Quỳnh đã trực tiếp hướng dẫn

em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Đây là đồ án có khối lượng công việc rất lớn bao gồm tất cả các bước từ thiết

kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật và tổ chức thi công Chính vì vậy mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng không tránh khỏi sai sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để em có thêm nhiều kiến thức bổ ích và bài khóa luận được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 6 tháng 12 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Vũ Đức Toàn

PHẦN MỞ ĐẦU

Đường giao thông là một bộ phận quan trọng trong kết cấu hạ tầng kỹ thuật của đất nước Phát triển các công trình giao thông là cơ sở để thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành khác, tạo tiền đề cho kinh tế - xã hội phát triển, đảm bảo an ninh quốc phòng, phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Chính

vì vậy mà chúng ta cần ưu tiên đầu tư phát triển giao thông vận tải đi trước một bước, với tốc độ nhanh và bền vững Ở nước ta hiện nay thực trạng cơ sở hạ tầng giao thông vẫn còn yếu kém, chưa đáp ứng được yêu cầu của nền kinh tế hiện nay của đất nước,vì vậy nhu cầu phát triển hệ thống đường giao thông để phục vụ sự phát triển kinh tế- xã hội nhanh chóng và vững chắc trở nên rất cần thiết

Yên Sơn, một huyện của tỉnh Tuyên Quang, là 1 địa bàn có nhiều tiềm năng

về phát triển kinh tế, giao lưu hàng hoá Tuy nhiên để phát triển những nội lực này cần phải xây dựng hệ thống đường giao thông để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế

- xã hội Vì vậy xây dựng mới và nâng cấp các tuyến đường là 1 trong những ưu tiên hàng đầu trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội của huyện

Được sự nhất trí của Bộ Môn Công Trình - Khoa Cơ điện và Công trình - Trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, em thực hiện khóa luận với tên đề tài là:

“ Thiết kế tuyến đường liên huyện thuộc địa bàn xã Trung Sơn huyện Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang”

Khóa luận tốt nghiệp gồm ba phần:

Phần I : Lập dự án thiết kế cơ sở tuyến đường

Phần II : Thiết kế kỹ thuật tuyến

Phần III : Thiết kế, tổ chức thi công tuyến đường

PHẦN I LẬP DỰ ÁN THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN ĐƯỜNG

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Những căn cứ lập dự án

- Căn cứ Luật xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003

- Căn cứ Nghị định số 12/2009/NĐ-CP ngày 10/02/2009 của Chính phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình

- Căn cứ Nghị định số 112/2009/NĐ-CP ngày 14/12/2009 của Chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình

- Căn cứ Nghị định số 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ về quản lý chất lượng công trình xây dựng, Nghị định số 49/209/NĐ-CP ngày 18/4/2008 của Chính phủ về việc sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ về quản lý chất lượng công trình xây dựng

- Căn cứ vào Quy chuẩn xây dựng Việt Nam do Bộ Xây Dựng ban hành

- Căn cứ vào các qui trình, qui phạm thiết kế và thi công hiện hành có liên quan do các Bộ Xây Dựng, Bộ Giao Thông Vận Tải và các Bộ chuyên ngành khác

có liên quan ban hành

- Quyết định số 1701/2001/QĐ - GTVT cho phép tiến hành chuẩn bị đầu tư xây dựng mới tuyến thuộc tỉnh Tuyên Quang

1.1.1 Tên công trình

Dự án xây dựng tuyến đường mới thuộc huyện Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang Giai đoạn lập dự án đầu tư

1.1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Tuyến đường thuộc xã Trung Sơn huyện Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang

Đối tượng nghiên cứu của dự án là địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn…và phục vụ thiết kế tuyến cùng các công trình trên đường

1.1.3 Các quy trình quy phạm áp dụng

1.1.3.1 Quy trình khảo sát:

+ Quy trình khảo sát thiết kế đường Ô tô 22TCN 263 – 2000

+ Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82 – 85

+ Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27 – 82

1.1.3.2 Quy trình thiết kế:

+ Tiêu chuẩn thiết kế đường Ô tô TCVN 4054 – 05

+ Quy trình thiết kế mặt đường mềm 22TCN 211 – 06

+ Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 Bộ GTVT

+ Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN 4252-88 +Quy trình tính toán dòng chảy lũ do mưa rào ở lưu vực nhỏ của Viện thiết kế giao thông 1979

1.1.4.Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến công tác lập Báo cáo dự án đầu tư

- Triển khai nhiệm vụ khảo sát thu thập tài liệu ở ngoài hiện trường

- Tiến hành thiết lập lập dự án đầu tư

1.2 Đặc điểm khu vực tuyến đi qua

1.2.1 Đặc điểm địa lý – dân cư và kinh tế xã hội

Huyện Yên Sơn nằm ở phía nam của tỉnh Tuyên Quang, bao quanh thành phố Tuyên Quang, phía tây nam giáp huyện Đoan Hùng (Phú Thọ), phía tây giáp huyện Yên Bình (Yên Bái) phía đông giáp huyện Định Hóa (Thái Nguyên), và huyện Chợ Đồn (Bắc Cạn)

Huyện có diện tích và dân số lớn nhất tỉnh Tuyên Quang,với diện tích là 1.210 km² và dân số 167.000 người Cả hai con sông Lô và sông Gâm đều chảy vào

và gặp nhau tại huyện này Thành phố Tuyên Quang nằm trong lòng huyện

Huyện Yên Sơn nổi lên một số ngành công nghiệp như khai khoáng, sản xuất vật liệu xây dựng, công nghiệp chế biến nông lâm sản Các ngành khác phát triển kém hơn

Để phát triển nền kinh tế theo hướng CNH,HĐH, cần nâng cao tỉ trọng của công nghiệp trong cơ cấu GDP, đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng, tiếp tục phát huy các ngành có thế mạnh về nguyên nhiên liệu, đồng thời phát triển mạnh công nghiệp nông thôn theo hướng đẩy mạnh các ngành truyền thống…

Dọc sông Lô, sông Phó Đáy và các suối lớn là các thung lũng, những cánh đồng rộng, tương đối bằng phẳng Nhìn chung đây là khu vực có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc phát triển kinh tế, nhất là trồng cây lương thực, cây công nghiệp, cây ăn quả và chăn nuôi gia súc

Diện tích rừng toàn huyện là 23.674 ha Trong đó rừng trồng trên 7.000 ha, rừng tự nhiên 15.000 ha Hiện nay nhiều diện tích rừng trồng đã đến tuổi khai thác, mặt khác diện tích đất có khả năng lâm nghiệp còn khá lớn, cần phủ xanh để nâng cao độ che phủ và cũng là tiềm năng để phát triển cây lâm nghiệp có giá trị cao

1.2.2 Địa hình - địa mạo

Đoạn tuyến đường thuộc xã Trung Sơn nằm trong dự án phát triển kinh tế xã hội của huyện Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang nói chung, huyện Yên Sơn có đất được hình thành chủ yếu từ các loại đá mẹ là đá biến chất mà tiêu biểu là nhóm đất đỏ vàng vùng đồi núi thấp phát triển trên các loại nham khác nhau Đây là nhóm đất có giá trị đối với sản xuất nông, lâm nghiệp của cả tỉnh Ở các vùng còn lại có đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ, các loại đất phù sa sông suối, chủ yếu ở phía nam của huyện

1.2.3 Tình hình địa chất

1.2.3.1 Địa chất tuyến

Điều kiện địa chất tuyến đường khá ổn định Trên tuyến không có vị trí nào đi qua khu vực có hang động kastơ và khu vực nền đất yếu nên không phải xử lí đặc biệt

1.2.3.2 Địa chất suối

Địa chất lòng suối cũng giống như địa chất chung của toàn tuyến, nhưng lớp đất hữu cơ bị rửa trôi, và dưới lòng suối có nhiều sỏi sạn Các vị trí suối đều có điều kiện địa chất ổn định thuận lợi cho việc đặt móng công trình

1.2.4 Đặc điểm khí tượng thuỷ văn

Huyện Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang nằm ở khu vực có khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa với mùa đông lạnh, khô hạn và mùa hạ nóng ẩm, mưa nhiều

Tổng lượng bức xạ trung bình năm là 80 - 85 kcal/cm2, lượng nhiệt trung bình năm là 8000 - 8500o

C Nhiệt độ trung bình năm là 22-24oC Thời kì nóng nhất thường diễn ra vào tháng VI và tháng VII, cá biệt có ngày lên tới 39 - 40oC Thời kì lạnh nhất thường là các tháng XII,I Nhiệt độ thấp nhất xuống dưới 5oC Chế độ nhiệt có sự phân hoá

Lượng mưa trung bình năm ở mức 1500 - 1800 mm Năm cao nhất có lượng mưa lớn hơn mức trung bình khoảng 400 - 420 mm Lượng mưa chủ yếu tập trung trong mùa hạ (hơn 80%), kéo dài từ tháng IV đến tháng X Mưa nhiều nhất vào tháng VIII Ngược lại, mùa đông khô ráo kéo dài từ tháng XI đến tháng III năm sau Chế độ gió ở Yên Sơn thay đổi theo mùa Về mùa hạ, hướng gió thịnh hành là đông nam và nam Về mùa đông, khi gió mùa đông bắc tràn về, hướng gió chủ yếu

là bắc và đông bắc

Tuyến cắt qua các vị trí tụ thuỷ nên tình hình thuỷ văn của tuyến tương đối đối phức tạp Có chỗ tuyến đi gần khu vực tụ thuỷ nên cần dùng các biện pháp kỹ thuật để tránh cho đường không bị ngập úng

1.2.5 Tình hình vật liệu địa phương

Do tuyến nằm trong khu vực đồi núi nên vật liệu thiên nhiên xây dựng tuyến khá phong phú, có thể khai thác với trữ lượng lớn Tuy nhiên vật liệu để xây dựng

là mặt đường bê tông nhựa và cấp phối đá dăm lấy từ trạm trộn bêtông atsphan trong khu vực

1.2.6 Mạng lưới giao thông

1.2.6.1.Mạng lưới giao thông tỉnh

Các loại hình giao thông vận tải ở Tuyên Quang tương đối đơn điệu, chủ yếu

là đường ô tô và một phần là đường sông

Hiện nay cả tỉnh có khoảng 2000 km quốc lộ, tỉnh lộ, đường liên huyện, liên

xã Quan trọng nhất là các quốc lộ 2 và 37

Quốc lộ 2 chạy qua các huyện phía tây của tỉnh, nối Tuyên Quang với Hà Nội

ở phía nam và với Hà Giang ở phía bắc Đoạn đi qua lãnh thổ của tỉnh dài khoảng

90 km, gần như song song với sông Lô Chất lượng đường tương đối tốt Đây là tuyến giao thông huyết mạch tạo nên các mối liên hệ kinh tế, văn hoá… giữa Tuyên Quang với các tỉnh khác Quốc lộ 37 theo chiều đông tây từ Thái Nguyên qua Tuyên Quang sang Yên Bái với chiều trong phạm vi của tỉnh là 63 km

Ngoài 2 quốc lộ, Tuyên Quang còn một số tuyến tỉnh lộ với tổng chiều dài 238

km bao gồm tuyến Tràng Dương - Nà Ca (tuyến tỉnh lộ dài nhất, 141 km, kéo từ Hàm Yên qua Chiêm Hoá đến Na Hang), tuyến Chiêm Hoá - Minh Đức (31 km); tuyến Phúc ứng - Quảng Cư (28km); tuyến Sơn Dương - Tân Trào (17 km); tuyến Đài Thị _ Kéo Mác (14km) và tuyến Thượng ấm - cảng An Hoà (7 km) Chất lượng đường còn nhiều hạn chế

1.2.6.2.Mạng lưới giao thông huyện

Hệ thống tỉnh lộ dài 93 km, hơn 140 km đường giao thông liên huyện

Tuy nhiên đa phần các tuyến giao thông liên huyện, liên xã có chất lượng chưa tốt

Số còn lại là các đường liên thôn bản, chiều rộng từ 1-2 m, chất lượng xấu

Nhìn chung mạng lưới đường ô tô phân bố không đều cả về số lượng và chất lượng Chỉ có 14 xã là có đường nhựa tới tận trung tâm xã, số còn lại là đường đất, đường cấp phối Vẫn còn một số xã chưa có đường ô tô đến, chủ yếu là các xã vùng cao

1.3 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường

Việc xây dựng tuyến mang ý nghĩa lớn về mọi mặt như : Kinh tế, chính trị, xã hội và an ninh quốc phòng và du lịch của Huyện cũng như của tỉnh

1.3.1 Kinh tế

Đây là tuyến giao thông quan trọng qua xã Trung Sơn Sau khi xây dựng tuyến sẽ là cầu nối giữa các vùng trong khu vực, lượng vận tải trên tuyến tăng, tạo điều kiện cho việc giao lưu hàng hoá, sản phẩm nông nghiệp, phát triển các hình thức kinh tế thương nghiệp, dịch vụ và vận tải Thúc đẩy sự phát triển kinh tế, chính trị, văn hoá, dân trí của các huyện lẻ nói riêng và của tỉnh Tuyên Quang nói chung, góp phần thực hiện công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước

1.3.2 Chính trị, xã hội

Việc xây dựng tuyến là việc làm hết sức thiết thực trong chiến lược xoá đói giảm nghèo ở các dân tộc thiểu số, rút ngắn khoảng cách giau nghèo giữa các vùng trong tỉnh, thực hiện công nghiệp hoá đất, tạo điều kiện cho việc lãnh đạo và chỉ đạo của chính quyền các cấp được cập nhật thường xuyên

Hiện tại do điều kiện giao thông hạn chế phần nào làm ảnh hưởng tới sản xuất hàng hoá, trao đổi dịch vụ, sự hình thành các vùng chuyên canh và chăn nuôi… từ

đó ảnh hưởng sự phát triển nông thôn khu vực miền núi Để tạo tiền đề cho chương trình kinh tế xã hội đó thì việc tập trung xây dựng kết cấu hạ tầng là một yêu cầu cần thiết và cấp bách và để thực hiện tốt thì giao thông phải đi trước một bước

1.3.3 Quốc phòng

Tuyên Quang có nhiều anh em đồng bào dân tộc thuộc vùng núi sinh sống nên tuyến có vị trí hết sức quan trọng trong chiến lược bảo vệ an ninh chính trị, giữ vững ổn định chính trị trong khu vực

Do nhu cầu phát triển kinh tế của các huyện trong tỉnh, việc xây dựng giao thông phải đi trước một bước Hơn nữa nó còn thể hiện sự quan tâm của Nhà nước đến vùng sâu, vùng xa Vì thế việc đầu tư xây dựng tuyến đường qua xã Trung Sơn là

phù hợp với xu thế phát triển kinh tế, chủ trương chính sách của Đảng và Nhà nước

Chương 2:

CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

2.1 Các tiêu chuẩn –quy trình thiết kế được áp dụng

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô: 22TCN 4054-05

- Quy trình thiết kế áo đường mềm: 22TCN 211-06

- Quy trình thiết kế cầu cống theo 22TCN 272-05

- Quy trình khảo sát đường ôtô 22TCN 263-2000

- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 273-01

2.2 Xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường

- Cấp kỹ thuật của tuyến đường được xác định bằng cách căn cứ vào chức năng, lưu lượng thiết kế và địa hình tuyến đi qua

- Địa hình tuyến đi qua: Địa hình vùng đặt tuyến là địa hình đồi núi

- Chức năng của tuyến: Tuyến đường là trục lộ nối các trung tâm xã với các địa phương lân cận, kết nối các điểm điểm lập hàng, các khu dân cư

- Số liệu điều tra dự báo về lưu lượng xe trong tương lai (năm thứ 15)

 Với hệ số tăng xe trung bình hàng năm: q = 7%

 Lưu lượng các thành phần dòng xe chạy năm hiện tại là: N=1530

Theo điều 3.3.2 [1] thì hệ số quy đổi từ các loại xe về xe con:

Bảng 2.1: Hệ số quy đổi xe các loại ra xe con

Tốc độ thiết kế là tốc độ được dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của đường trong trường hợp khó khăn Theo điều 3.5.2 [1] với địa hình đồi núi, cấp thiết kế là cấp III thì tốc độ thiết kế là Vtk = 60km/h

2.3 Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

2.3.1 Qui mô mặt cắt ngang (Điều 4-[1])

- Tính số làn xe cần thiết:

Theo điều 4.2.2:

lthZ.N

cdgio lx

N

n 

Ncđgiờ là lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

Khi không có số liệu thống kê: Ncđgiờ = (0,10  0,12).Ntbnăm (xcqđ/h);

Chọn: Ncđgiờ = 0,123137= 376,44(xcqđ/h);

Z: hệ số sử dụng khả năng thông hành, với Vtk = 60km/h, địa hình miền núi

lấy Z = 0,77

Nlth: năng lực thông hành thực tế, khi không có giải phân cách giữa các làn xe

cơ giới và xe cơ giới với xe thô sơ, lấy N = 1800 xcqđ/h/làn

y : khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy: y = 0,5 + 0,005V;

V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình thường: xe tải V = 60km/h, xe con

V= 80km/h

Hình 2.1

Sơ đồ 1: 2 xe tải chạy ngược chiều nhau

Tính với xe tải nặng có các thông số:

2

+ 0,8 + 0,8 = 3,825 (m)

Bề rộng phần xe chạy: Bpxc = B1 + B2 = 7,65

(m)

Sơ đồ 2: xe tải và xe con chạy ngược chiều nhau

SƠ ĐỒ TÍNH BỀ RỘNG PHẦN XE CHẠY (SƠ ĐỒ II)

Tính với xe con và xe tải nặng

Theo trường hợp trên: B1 = 3,825 (m)

y1 x1x2b1

y2 b2

Hình 2.4 : Trắc ngang dự kiến thiết kế

Kết quả tổng hợp yếu tố kỹ thuật trắc ngang được thể hiện tại Bảng 2.3 Phụ lục I.2.3

2.4 Dốc dọc

Độ dốc dọc imax được tính theo 2 điều kiện:

Điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản: D  f  id  idmax = D - f

Điều kiện sức kéo nhỏ hơn tổng sức bám: D' = k f i d

f: hệ số cản lăn, với V > 50km/h ta có

f = fo[1 + 0,01(V - 50)] = 0,02[1 + 0,01(60 - 50)] = 0,022;

V: vận tốc thiết kế;

D: nhân tố động lực, phụ thuộc vào loại xe và tốc độ

Kết quả tính toán được thể hiện trong Bảng 2.2 dưới đây:

Bảng 2.2: Độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn sức cản

D(tra biểu

2.4.2 Tính toán độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám

Để đảm bảo xe lên dốc mà bánh xe không bị trượt hay bị quay tại chỗ ta phải xác định độ dốc theo sức bám như sau:

i f G

P G

Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 2-2 Phụ lục I.2.2

Với đường cấp III MIỀN NÚI thì imax =7% Theo điều kiện về sức kéo, khi chạy với tốc độ 60km/h chỉ có xe con là khắc phục được độ dốc dọc 7%

Qua những tính toán và nhận xét trên và căn cứ vào bình đồ khu vực đặt tuyến

ta chọn độ dốc dọc lớn nhất để thiết kế là: imax =7%

Theo điều 5.7.4[1], trong đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0,5% (khi khó khăn là 0,3% và đoạn dốc này không kéo dài quá 50m)

Theo điều 5.7.5[1], đường có tốc độ thiết kế 60km/h, chiều dài lớn nhất của

dốc dọc không vượt quá giá trị trong bảng 2.3 và có chiều dài đủ bố trí đường cong

đứng

Bảng 2.3: Chiều dài lớn nhất của dốc dọc

Sh lpu

1

lo

1 sơ đồ tính tầm nhìn S1

Theo điều 5.7.6 [1], với đường cú tốc độ thiết kế 60km/h thỡ chiều dài tối thiểu đổi dốc phải đủ để bố trớ đường cong đứng và khụng nhỏ hơn 150m

2.5 Tớnh toỏn tầm nhỡn

- Khi điều khiển xe chạy trờn đường thỡ người lỏi xe phải nhỡn rừ một đoạn đường ở phớa trước để kịp thời xử lý mọi tỡnh huống về đường và giao thụng như trỏnh cỏc chổ hư hỏng, vượt xe hoặc kịp thời hoặc nhỡn thấy cỏc biển bỏo Chiều dài đoạn đường tối thiểu cần nhỡn thấy trước đú gọi là tấm nhỡn xe chạy Tớnh toỏn xỏc định chiều dài tầm nhỡn xe chạy nhằm đảm bảo xe chạy an toàn

- Khi xe chạy trờn đường thụng thường xảy ra cỏc tỡnh huống sau:

 Xe cần hóm trước một chướng ngại vật tĩnh nằm trờn đường

 Hai xe chạy ngược chiều (cựng trờn một làn) kịp hóm lại khụng đõm vào nhau

 Hai xe cựng chiều cú thể vượt nhau

 Hai xe ngược chiều trờn cựng một làn trỏnh nhau và khụng giảm tốc độ

- Tuy nhiờn ở đõy với cấp đường 60km/h cho nờn chỉ cần xột ba trường hợp đầu

Với xe con: S1 =

0,00)254(0,5

1,2x603,6

604,16

,3

254

.8

,

kV V

5,0.60.2,18,1

5,0.60.4,18,1

Là quóng đường cần thiết để xe sau xin đường, tăng tốc vượt qua xe trước

đó giảm tốc Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn: xe

1 chạy trờn làn trỏi chiều bắt

kịp xe 2 và xe 1 vượt xong trở về làn xe minh trước

khi đụng phải xe 3 trờn làn trỏi chiều chạy tới

2 1

3 1 1

2 1 1

)(

1276,32546,

V V

127 max

2 min

sc nam

i

V R

S1-S2 l1

l3

sơ đồ tính tầm nhìn v-ợt xe

Thay số:

2

128,85127(0,15 0, 07)

Vậy kiến nghị chọn R nammin = 125 (m)

2.6.2 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi không có siêu cao

Công thức:

)(127

2 min

n ksc

i

V R

602min

Vậy kiến nghị chọn R kscmin = 1500 (m)

1272

sc

i

V R







Kết quả tính được thể hiện trong bảng 2.4 Phụ lục I.2.4

2.6.4 Tính bán kính nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm

Công thức:

 1min

bdem nam

Khi R<1125m khắc phục bằng các biện pháp đặt biển báo, bố trí đèn đường

2.7 Bán kính tối thiểu đường cong đứng

2.7.1 Đường cong đứng lồi tối thiểu

Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều

d : chiều cao mắt người lái xe so với mặt đường d = 1,2 (m);

S1 : tầm nhìn 1 chiều S1 = 75 (m)

Công thức:

2,1.2

752) 1 ( minloi 

R = 2343,75 (m)

Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 2 chiều

2343,75

2,1.8

1508

2 2

2 ) 2 (

Vậy kiến nghị chọn Rminloi = 2500 (m)

2.7.2 Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu

Được tính theo 2 điều kiện:

Theo điều kiện hạn chế lực li tâm theo phương thẳng đứng

Công thức: R =

5,6

605,6

2 2

2 1



Sin S h

2

75

0 2

Hình 2.8: Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên đường hai làn xe

Độ mở rộng E được tính theo công thức sau với đường 2 làn xe:

Trong đó:

+ LA: Khoảng cách từ trục của bánh sau đến giảm xóc trước

Ta tính cho hai loại xe là:

- Xe có khổ xe dài nhất là xe tải : khoảng cách từ trống va đến trục sau LA= 5,8m

- Xe con : khoảng cách từ trống va đến trục sau là LA =4,8m

+ V : Vận tốc xe chạy tính toán, V = 60 km/h

+ R : Bán kính đường cong nằm

Trên tuyến bán kính đường cong nằm lớn hơn 250m nên không cần tính độ

mở rộng E Những đường cong có bán kính nhỏ hơn 250m tính theo bảng 2.4:

Bảng 2.4: Bảng tổng hợp độ mở rộng trong đường cong nằm

L

E  2A  0 , 1

R : Bán kính đường cong tối thiểu (bố trí siêu cao)

µ : Hệ số lực ngang = 0,15

V : Vận tốc thiết kế = 60km/h Thay vào công thức ( 2.9 ) tính ta có :

Theo TCVN 4054 -05 quy định độ dốc siêu cao lớn nhất = 7% Kết hợp giữa

độ dốc tính toán và độ dốc theo quy phạm ta chọn độ dốc siêu cao lớn nhất để thiết

i

i i E B

.2

)).(

(m) B: chiều rộng phần xe chạy B = 6,0 (m);

E: độ mở rộng của phần xe chạy;

iph: độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 0,5%;

isc: độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng -0,020,07

2

2.11 Kết luận

Qua quá trình tính toán các yếu tố kỹ thuật của tuyến và so sánh với quy phạm tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054 – 05 Đồng thời căn cứ vào tình hình thực tế của tuyến đường ,điều kiện kinh tế – xã hội nơi tuyến đi qua ta có bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật của tuyến thiết kế như bảng 2.6

Bảng 2.6: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

16 Bán kính đường cong nằm tối thiểu

17 Bán kính đường cong nằm tối thiểu

18 Bán kính đường cong nằm tối thiểu

STT Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Tính

nghị

22 Bán kính đường cong đứng lõm tối

23 Bán kính đường cong đứng lõm tối

24 Chiều dài đường cong đứng tối

3.1 Các nguyên tắc xác định hướng tuyến

Bình đồ toàn tuyến vẽ theo tỷ lệ 1/10.000

Sai số cho phép:

Góc chuyển hướng : 0.25o Chiều dài tuyến : 0.25 mm Các cọc ghi trên tuyến gồm cọc Km, cọc H, cọc nối đầu NĐ,cọc nối cuối NC, cọc đỉnh P, cọc tiếp đầu TĐ, tiếp cuối đường cong TC và các cọc phụ

Các yếu tố của tuyến trên bình đồ phối hợp với các yếu tố của tuyến trên trắc dọc, trắc ngang và được chú ý thiết kế để bảo đảm sự đều đặn và mềm mại của tuyến trong không gian

Tuyến được thiết kế, bố trí hợp lý, phối hợp các yếu tố để đạt được yêu cầu toàn diện bảo đảm các tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật có chất lượng tốt và giá thành hạ

Căn cứ vào địa hình địa mạo, địa chất thủy văn, các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán, bố trí độ dốc siêu cao, chiều dài đường vuốt nối, tầm nhìn và mở rộng trên đường cong nằm để chọn bán kính đường cong đứng tại các điểm nối dốc cho hợp lý

Dựa vào những nguyên tắc trên, hướng tuyến đã chọn và các điểm khống chế

để tiến hành thiết kế trên bình đồ Kết quả được thể hiện trong tập bản vẽ

3.2 Quy định thiết kế bình đồ

Ngoài yêu cầu đảm bảo cho xe lưu thông trên đường được an toàn êm thuận

và kinh tế với tốc độ mong muốn còn phải phối hợp giữa các yếu tố của tuyến đường với cảnh quan khu vực nhằm tạo ra sự hài hoà của tuyến, đảm bảo về mặt môi trường, mĩ quan cho công trình và khu vực tuyến đi qua

3.2.1 Phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ

Sau các đoạn thẳng dài không bố trí đường cong nằm có bán kính tối thiểu Các đường cong nằm bán kính tối thiểu phải bao hai bên bằng các đường cong nằm bán kính tối thiểu thông thường

Khi góc chuyển hướng nhỏ phải làm bán kính cong nằm lớn theo quy định

Bảng 3.1: Bán kính đường cong nằm

R (m) - 10.000 6.000 4.000 3.000 2.000 1.000 800 Giữa các đường cong cùng chiều không bố trí đoạn chêm ngắn (đối với đường cấp III là 120m), khi có thể nên nối trực tiếp bằng một đường cong có bán kính lớn

Không bố trí đoạn chêm ngắn giữa hai đường cong nằm ngược chiều, nếu có thể nên giải quyết theo các cách sau:

+ Đoạn chêm phải lớn hơn 200m

3.2.2 Phối hợp giữa các yếu tố mặt cắt dọc và bình đồ

- Về vị trí, đường cong đứng nên trùng với đường cong nằm Hai đỉnh đường cong không nên lệch nhau quá 1/4 chiều dài đường cong ngắn hơn

- Chiều dài đường cong nằm nên lớn hơn chiều dài đường cong đứng từ 50

3.3 Sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật để thiết kế tuyến

3.3.1 Yêu cầu khi vạch tuyến

1 Phải đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến như bán kính tối thiểu đường cong nằm, chiều dài đường cong chuyển tiếp, chiều dài đoạn chêm, độ dốc dọc lớn nhất, chiều dài đoạn thẳng

2 Đảm bảo tuyến ôm địa hình để khối lượng đào, đắp là nhỏ nhất, bảo vệ được cảnh quan thiên nhiên

3 Đảm bảo sự hài hoà, phối hợp giữa đường và cảnh quan thiên nhiên

4 Xét yếu tố tâm lí của hành khách và lái xe trên đường, không nên thiết kế các đoạn thẳng dài quá 3 km gây tâm lí mất cảnh giác và gây buồn ngủ đối với lái

xe, ban đêm đèn pha ô tô làm chói mắt xe đi ngược chiều

5 Cố gắng sử dụng các yếu tố hình học cao như bán kính đường cong, chiều dài đường cong chuyển tiếp trong điều kiện địa hình cho phép

6 Đảm bảo tuyến là một đường không gian đều đặn, êm dịu, trên hình phối cảnh tuyến không bị bóp méo hay gẫy khúc Muốn vậy phải phối hợp hài hoà các yếu tố của tuyến trên bình đồ, mặt cắt ngang,mặt cắt dọc và các yếu tố đó với địa hình xung quanh

7 Tránh các vùng đất yếu, đất sụt Đối với đường cấp cao tránh tuyến chạy qua khu dân cư

8 Phải phối hợp tốt giữa các yếu tố tuyến và phối hợp tốt tuyến đường với cảnh quan vùng tuyến chạy qua

3.3.2 Luận chứng phương án lựa chọn tuyến

Tuyến thiết kế bám theo địa hình Trên thiết kế có các yếu tố sau:

- Điểm tiếp đầu: TĐ

- Điểm tiếp cuối: TC

lớn góc chuyển hướng (0) và trị số R đã chọn ta xác định các yếu tố đường cong theo các công thức sau:

T = R.tg

2

 (m) (3.1)

P = R (

2 cos

isc: độ dốc siêu cao của đường cong

ip: độ dốc nâng siêu cao in = 0,5%

Yếu tố cong được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 3.2: Bảng yếu tố cong trên tuyến phương án 1

Bảng 3.3: Bảng yếu tố cong trên tuyến phương án 2

4.1 Các nguồn nước xâm nhập

Nước là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ra sự phá hoại đường Nước gây ra xói lở cầu cống, nền đường, sạt lở taluy; nước ngấm vào nền đường và mặt đường làm cho cường độ chịu lực của nền đất và vật liệu mặt đường giảm đáng

kể và do đó kết cấu mặt đường dễ bị phá hỏng khi xe nặng chạy qua Vì vậy việc thiết kế hệ thống thoát nước trên đường hợp lý có ý nghĩa rất quan trọng về mặt kinh tế và nâng cao chất lượng khai thác của đường ô tô cũng như đảm bảo chế độ thuỷ nhiệt của nền đất Thoát nước tốt thì nền đường và mặt đường sẽ được khô ráo, nền đường sẽ đảm bảo được cường độ và độ ổn định, mặt đường khô ráo sẽ đảm bảo cho xe chạy an toàn êm thuận

- Hệ thống thoát nước đường ôtô bao gồm:

+Hệ thống thoát nước ngầm

+ Hệ thống thoát mặt trên tuyến bao gồm:

 Hệ thống rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh thoát nước, rãnh tập trung nước nhằm mục đích thoát nước trên nền đường và trong khu vực

 Hệ thống các công trình thoát nước qua đường nhỏ như cầu nhỏ, cống, đường tràn

4.2.1 Nguyên tắc và các yêu cầu thiết kế

- Rãnh dọc được thiết kế ở các đoạn nền đường đắp thấp dưới 0.6m, ở tất cả các đoạn nền đào, nền nửa đào nửa đắp và có thể bố trí ở một hoặc hai bên nền đường

- Kích thước của rãnh được thiết kế theo cấu tạo mà không yêu cầu tính toán thuỷ lực Tiết diện của rãnh thiết kế là tiết diện hình thang có chiều rộng đáy rãnh là 0.4m, chiều sâu tính từ mặt đất thiên nhiên là 0.4m, độ dốc taluy rãnh là 1:1

- Độ dốc dọc của rãnh được thiết kế đảm bảo thông thoát hết được lưu lượng nước quy định mà không gây lắng đọng phù sa ở đáy rãnh, thường lấy theo độ dốc dọc của đường đỏ nhằm mục đích dễ thi công ở nơi có độ dốc rãnh lớn có thể gây xói lở đất lòng rãnh phải có biện pháp gia cố phù hợp

- Không để nước từ nền đường đắp chảy về nền đường đào, trừ trường hợp nền đường đào có chiều dài <100m Không cho nước từ các rãnh khác nhất là từ rãnh đỉnh chảy về rãnh dọc và phải luôn tìm cách thoát nước từ rãnh dọc về suối hay về chỗ trũng cách xa nền đường

- Với rãnh hình thang tối đa là 500m phải bố trí một cống cấu tạo ngang đường để thoát nước từ rãnh dọc chảy sang phía thấp của nền đường ra suối hoặc chỗ trũng hoặc các công trình tập trung nước Cống cấu tạo không yêu cầu phải tính toán thuỷ lực, nhưng phải nghiên cứu kỹ địa hình, địa chất để quyết định vị trí đặt cống cho thích hợp

- Mép rãnh phải đảm bảo cao hơn mực nước thiết kế 0,2 – 0,25m và chiều sâu rãnh không được vượt quá trị số quy định tùy thuộc loại đất

4.2.2 Bố trí rãnh dọc

- Trên suốt chiều dài tuyến đường xây dựng do có diện tích sườn lưu vực đổ xuống không lớn và do có nhiều khe tụ thuỷ nên lưu lượng nước chảy về rãnh dọc không nhiều, vì vậy chúng ta không cần phải bố trí rãnh đỉnh mà chỉ cần làm rãnh dọc ở các đoạn nền đắp thấp hơn 0.6m; ở tất cả các đoạn nền nửa đào nửa đắp và nền đường đào

- Tại những vị trí chuyển từ nền đào sang nền đắp, nước trên rãnh dọc của nền đường đào phải dẫn ra xa ngoài phạm vi của nền đường đắp hoặc phải xây dựng cống cấu tạo để thoát nước ngang nền đường để đảm bảo an toàn cho nền đắp

- Để đảm bảo cho quá trình thi công được dễ dàng, thuận lợi cho việc áp dụng các biện pháp thi công cơ giới, tôi thiết kế rãnh dọc có tiết diện hình thang (hình vẽ) Độ dốc dọc của rãnh dọc lấy theo độ dốc của tim đường để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công

4.2.3 Tính toán rãnh dọc

Trình tự tính toán rãnh dọc

Trong những trường hợp rãnh dọc không chỉ dùng để thoát nước ở mặt đường

và khu vực hai bên đường thì rãnh cần phải tính toán và dựa vào lưu lượng thiết kế

để chọn kích thước cho hợp lý

- Xác định lưu lượng thiết kế Qtk ứng với tần suất thiết kế 4%

- Chọn tiết diện rãnh, giả định chiều sâu mức nước Trên cơ sở đó xác định w,

X, R rồi suy ra v

- Xác định khả năng thoát nước của tiết diện đã chọn Q0 và so sánh với Qtk Nếu chúng sai khác không quá 10% thì tiết diện rãnh đã chọn đạt yêu cầu, nếu không ta phải giả thiết lại tiết diện và tính lại

Căn cứ vào tốc độ v kiểm tra điều kiện xói lở và từ đó chọn giải gia cố

Đối với tuyến A- B, trong giai đoạn lập báo cáo nghiên cứu khả thi thường được thiết kế theo cấu tạo định hình Khi kiểm toán thấy rãnh dọc không thoát hết nước ta có thể bố trí rãnh đỉnh hoặc cống cấu tạo

Tiết diện của rãnh được thiết kế theo định hình như hình vẽ với hình dạng và kích thước như sau:

Taluy rãnh một bên lấy theo taluy nền, một bên lấy bằng 1:1

- Cống cấu tạo được bố trí chủ yếu để thoát nước trên mặt đường và trên mái taluy có lưu vực nhỏ, cống cấu tạo bố trí theo qui trình mà không cần phải tính toán Cống: thường được sử dụng với lưu lượng nước chảy qua công trình  15m3/s

và thông thường sử dụng loại cống tròn BTCT do dễ chế tạo và tiện cho việc cơ giới hoá xây dựng Nên đặt cống vuông góc với tim đường để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và kinh tế Khẩu độ cống phải được tính toán để thoát được lưu lượng thiết kế

và nên chọn khẩu độ sao cho nước chảy trong cống ở chế độ không áp Thông thường khẩu độ cống không nên dùng <0.75m để đảm bảo cho việc thoát nước và việc duy tu bảo dưỡng sau này Mực nước chảy trong cống phải cách đỉnh cống một đoạn đủ lớn để đảm bảo những vật trôi có thể thoát ra ngoài Bề dày lớp đất đắp trên cống không được nhỏ hơn 0.5m để đảm bảo cống không bị vỡ dưới tác dụng của tải trọng xe, riêng đối với cống bán áp phải xác định được mực nước dềnh trước cống

để thiết kế nền đường Cố gắng dùng kết cấu định hình như: cống BTCT lắp ghép, cống tròn và phải làm sao cho đơn giản, thi công dễ dàng, áp dụng được các phương pháp thi công cơ giới tiên tiến

4.3.1 Nguyên tắc thiết kế cống

- Cố gắng đi tuyến sao cho cắt vuông góc với dòng chảy

- Vai nền đường phải cao mực nước dâng trước cống tối thiểu 0.5m với cống không có áp và bán áp có khẩu độ nhỏ hơn 2m, cao hơn 1m với cống có khẩu độ lớn hơn 2m

- Đường có cấp hạng cao thì hướng cống và cầu nhỏ phụ thuộc hướng tuyến Khi vượt qua các dòng suối mà địa chất chắc và ổn định thì có thể chuyển vị trí cống lên lưng chừng suối để giảm bớt chiều dài và dễ thi công

- Phải đảm bảo chiều dày đất đắp trên cống tối thiểu là 0.5m hoặc phải đủ bố trí chiều dày của lớp kết cấu mặt đường nếu chiều dày kết cấu lớn hơn 0.5m

- Cống để thoát nước rãnh dọc gọi là cống cấu tạo Cự ly cống cấu tạo không lớn hơn 300 - 350m đối với rãnh hình thang, không > 250m đối với rãnh hình tam giác

- Nên dùng cống tròn là BTCT vì rẻ và tiện cho thi công cơ giới Cống vuông dùng cho lưu lượng lớn hoặc cao độ nền đắp hạn chế

-Cơ sở tính toán thuỷ lực, thuỷ văn công trình cống là lưu lượng tính toán theo tần suất lũ thiết kế Q4%

4.3.2.Trình tự thiết kế cống

 Bước 1: Xác định các vị trí cống (nơi có nước thường xuyên qua đường)

 Bước 2: Xác định các diện tích tụ thuỷ trực tiếp, gián tiếp đổ về công trình thoát nước (khoanh diện tích tụ thuỷ trực tiếp trên bình đồ)

 Bước 3: Xác định lưu lượng thiết kế từ lưu vực đổ về qua cống bằng phương pháp hình thái áp dụng cho lưu vực nhỏ

 Bước 4: Chọn khẩu độ cống, loại miệng cống (miệng theo dòng chảy hay không), chế độ chảy trong cống (không áp, có áp, biến áp)

)(

8,

4 , 0

% 4 3

, 0

5 , 0

)(

)1000(

H I

m

b

sd sd

Dựa vào CT 9-12[5] tính đặc trưng địa mạo của lòng sông:

4 / 1

% 4 4 / 1 3 / 1

)(

1000

H F

I m

L

ls ls

 

Ils: độ dốc của lòng suối chính là độ dốc trung bình của lòng suối chính tính từ chỗ suối hình thành rõ ràng cho tới công trình;

mls: hệ số nhám của lòng suối, xác định theo bảng 9.3[5];

(Đối với lưu vực nhỏ, khi dòng sông không rõ ràng ls=0)

ứng với ls, tsd và vùng mưa, theo phụ lục 13[5] tra được hệ số A4%

d: hệ số triết giảm lưu lượng do đầm, hồ, ao, xác định theo bảng 9.5[5];

Thay các trị số ở trên vào công thức 9-17[5] ta có: Q 4%

Dựa vào bảng khả năng thoát nước (phụ lục 16[5]): chọn chế độ chảy không áp, chọn cống tròn có khẩu độ  có các thông số: khả năng thoát nước của cống Q (m3/s); chiều cao nước dâng trước cống Hd (m); vận tốc dòng chảy trong cống V (m/s); tính toán cụ thể cho các cống trên tuyến

Kết quả được tổng hợp ghi thành bảng (xem phụ lục I.4.1)

4.4.Thiết kế cống địa hình

4.4.1 Xác định khẩu độ cống

 Sau khi chọn khẩu độ cống, ta tiến hành bố trí cống trên trắc dọc và trắc ngang sao cho số đốt cống là số nguyên, các biện pháp gia cố chống đỡ là ít nhất , xác định cao độ khống chế trên cống

 Toàn bộ cống trên tuyến là cống tròn nên kiến nghị sử dụng cống đúc sẵn Dự kiến dùng cống tròn BTCT theo loại miệng thường, chế độ chảy không áp

 Căn cứ vào Qd đã tính sử dụng bảng tra sẵn có trong tài liệu, chọn các phương

- Bố trí cửa ra của cống trùng với mặt đất tự nhiên

- Khi dốc dọc của khe suối tại vị trí làm cống nhỏ hơn 10% khe suối thẳng bố trí cống theo độ dốc của suối Như vậy giảm được khối lượng đất đào ở cửa vào cống

 Xác định cao độ khống chế tại vị trí cống

- Vì chế độ chảy là không áp nên cao độ nền đường với chiều cao đắp tối thiểu theo cao độ đỉnh cống là 0,5 m (tính từ đỉnh cống)

- Cao độ nền đường tối thiểu so với cao độ đặt cống xác định như sau:

Hnềnmin = max(Hn1; Hn2)

Hnd = H+0,5 (m); Hn2 = CĐCcửa vào +(  ) / cos 0 , 5(m)

Trong đó: + H: là cao độ nước dâng trước cống (m)

 CĐCcửa vào: là cao độ đáy cống tại cửa vào

 : là khẩu độ cống (m)

 : là Bề dày thành cống (m)

  : là góc nghiêng của cống so với phương ngang

Qui trình tính toán cụ thể xem (xem phụ lục I.4.2 và phụ luc I.4.3).

4.5 Bố trí cống cấu tạo

Việc bố trí cống cấu tạo nhằm mục đích dẫn nước từ rãnh biên ra ngoài phạm

vi đường Nó phụ thuộc vào khả năng thoát nước của rãnh biên, chiều dài rãnh và thường đặt ở vị trí dễ dẫn nước ra ngoài Theo TCVN 4054-2005 qui định đối với rãnh hình thang thì tối đa là 500 m dài phải bố trí cống cấu tạo để thoát nước rãnh dọc nhưng để thoát nước là tối ưu cần xem xét đến cả địa hình

Chương 5:

THIẾT KẾ TRẮC DỌC

5.1 Các căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế trắc dọc

5.1.1 Các căn cứ thiết kế

 Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

 Dựa vào yêu cầu thiết kế của tuyến đường

 Dựa vào bình đồ, trắc dọc tự nhiên, thiết kế thoát nước của tuyến

 Dựa vào số liệu địa chất thuỷ văn

5.1.2 Nguyên tắc thiết kế

 Đảm bảo cao độ khống chế tại các vị trí như đầu tuyến, cuối tuyến, các nút giao, đường ngang, đường ra vào các khu dân cư, cao độ mặt cầu, cao độ nền đường tối thiểu trên cống, cao độ nền đường tối thiểu tại các đoạn nền đường đi dọc kênh mương, các đoạn qua cánh đồng ngập nước;

 Trắc dọc tuyến phải thoả mãn yêu cầu cho sự phát triển bền vững của khu vực, phù hợp với sự phát triển quy hoạch của các khu đô thị và công nghiệp hai bên tuyến;

 Giảm thiểu tối đa sự chia cắt cộng đồng;

 Kết hợp hài hoà với các yếu tố hình học của tuyến tạo điều kiện thuận tiện nhất cho phương tiện và người điều khiển, giảm thiểu chi phí vận doanh trong quá trình khai thác;

 Giải quyết hài hoà giữa lợi ích kinh tế và kỹ thuật đối với đoạn đường đắp cao hai đầu cầu;

 Kết hợp hài hoà với các yếu tố cảnh quan, các công trình kiến trúc trong khu vực tuyến đi qua

5.1.3 Cao độ khống chế

 Cao độ mực nước: cao độ đường đỏ được thiết kế đảm bảo thoả mãn hai điều kiện: cao độ vai đường cao hơn mực nước tính toán với tần suất p = 4% ít nhất là 0,50m và đáy kết cấu áo đường cao hơn mực nước đọng thường xuyên ít nhất 0,50m;

 Tại vị trí cầu vượt sông, kênh, rạch ,trắc dọc tuyến phải đảm bảo tĩnh không thông thuyền và vật trôi

 Xác định cao độ khống chế trên cống: Từ cao độ đặt cống, cao độ nước dâng, xác định cao độ khống chế trên cống đảm bảo điều kiện sau:

 Độ dốc taluy nền đắp: 1:1,5

 Độ dốc taluy nền đào: 1:1

 Đảm bảo siêu cao mặt đường tại vị trí đường cong nằm

 Cao độ nền đường đắp trên cống tròn tối thiểu phải bằng chiều dày áo đường + 0.5m

 Cao độ khống chế trên cống:xem phụ lục I.4.2 và I.4.3

5.1.4 Các phương pháp thiết kế trắc dọc

Phương pháp đi bao:

- Trắc dọc đường đỏ đi song song với mặt đất Phương pháp này đào đắp ít, dễ

ổn định, ít làm thay đổi cảnh quan môi trường, thường áp dụng cho địa hình miền núi và đường nâng cấp

Phương pháp đi cắt: