Thiết kế kỹ thuật tuyến đường bộ

RÃNH THOÁT NƯỚC

- Độ dốc của rãnh được lấy theo độ dốc dọc của đường đỏ và tối thiểu lớn hơn hoặc bằng 50/00, cá biệt có thể lấy lớn hơn hoặc bằng 30/00 với chiều dài đoạn tuyến <50m, sao cho đảm bảo không lắng đọng phù sa ở đáy rãnh và thoát nước nhanh. Ở nơi có độ dốc rãnh lớn hơn độ dốc gây xói đất thì được gia cố cho phù hợp với điều kiện địa chất, địa hình nơi đó để đảm bảo chống xói với chiều cao gia cố mái dốc là cao hơn mức nước tính toán chảy trong rãnh là 0,1m. Xác định thời gian tập trung nước τsd theo phụ lục II HD TKĐ Ôtô,Tr116 ứng với vùng mưa thiết kế và Φsd.Ta có: τsd= f(vùng mưa, Φsd). 4) Xác định hệ số đặc trưng địa mạo của lòng sông suối:. Suối không có nước thường xuyên, chảy trong điều kiện tương đối thuận lợi nên mLS. 7) Xác định trị số Qmax sau khi thay các trị số trên vào công thức 4.1.

Từ lưu lượng Qmax ta tra phụ lục 16 và 17”Công trình vượt sông -Nguyễn Xuân Trục”, ta được , H, V ứng với loại cống thường loại I, chảy không áp.Chọn loại cống không áp vì dễ chế tạo, thi công thuận lợi, đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm qua nền đường, ngoài ra chiều cao nước ngập trước cống nhỏ và thoát nhanh nên ít ảnh hưởng đến chế độ thuỷ nhiệt của nền đường.

NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ

+Đối với cống có lưu lượng cần thoát lớn nên chọn cống vuông vì cùng 1 khẩu độ cống thì khả năng thoát nước của cống vuông lớn hơn cống tròn, chịu lực tốt hơn, có thể đặt lớp kết cấu áo đường ngay trên mặt cống. ( các cao độ khống chế trên cống xác định phụ thuộc chiều cao nước dâng, chiều cao sóng vỗ, nước ngầm, chiều cao đắp tối thiểu trên cống…Ở đây, giả thiết nước dâng thấp, nước ngầm hoạt dộng thấp, chiều cao tối thiểu đến lớp kết cấu áo đường là 0,5m.). Điểm mong muốn là những điểm có cao độ cao độ thoã mãn 1 quan điểm thiết kế theo những hàm mục tiêu, ví dụ theo: Khối lượng đào đắp, giá thành xây dựng, ổn định cơ học của mái taluy.

Nhưng việc thiết kế đường đỏ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: Bình đồ, cảnh quan xung quanh, cao độ các điểm khống chế, độ dốc dọc tối thiểu, độ dốc dọc tối đa.

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐỎ

Các điểm khống chế trên trắc dọc cũng là những điểm nếu không đảm bảo được sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ cũng như chất lượng của công trình. - Đối với địa hình vùng núi để tăng cường sự ổn định của trắc ngang đường và tiện lợi cho thi công nên dùng trắc ngang chữ L hoặc thiên về phần đào nhiều hơn. Đồng thời nếu tuyến đi qua vùng có địa chất tốt (loại đất có thể dùng để đắp nền đường) thì ta tận dụng được lượng đất nền đào chuyển sang nền đắp.

Mặt khác nếu tuyến đi qua những vùng có địa chất xấu, dễ bị sụt lỡ thì phải tốn chi phí cho các công trình gia cố mái taly nền đường, công trình ngăn chặn mực nước ngầm… Phương pháp này được áp dụng cho những vùng có độ dốc địa hình lớn hơn độ dốc dọc lớn nhất cho phép đối với tuyến đường.

TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐỎ

Căn cứ vào điều kiện địa hình vùng tuyến cần thiết kế đi qua, ta phối hợp 2 phương pháp đường cắt và phương pháp đường bao. - Sau khi xác định được các điểm khống chế và các điểm mong muốn, đưa các điểm đó lên trắc dọc đã vẽ đường địa hình tự nhiên (đường đen). Xác định cao độ của điểm đầu đoạn dốc tính toán, định trị số độ dốc dọc cho đoạn đó một cách chính xác (chẵn phần nghìn), tính cao độ của điểm cuối và cứ thế chuyền cao độ đường đỏ ở những cọc tiếp theo cho đến cuối cùng của tuyến.

Khi vạch đường đỏ và tính toán chiều cao đào đắp ở tất cả các cọc cần xác định vị trí điểm xuyên để phục vụ cho việc tính toán khối lượng công tác sau này.

NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ

- Độ dốc mái taluy nền đào, nền đắp: Tuyến đi qua vùng có địa chất ổn định, mực nước ngầm sâu không ảnh hưởng đến nền đường, do đó ở những đoạn đường đắp ta lấy đất thùng đấu hay tại các mỏ gần đấy. Đảm bảo những nguyên tắc của việc thiết kế cảnh quan đường tức là phải phối hợp hài hoà giữa bình đồ - trắc dọc - trắc ngang.

TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP

+ F: Diện tích mặt cắt ngang nền đường biến đổi dọc theo tuyến tùy theo địa hình, cao độ đào đắp thiết kế và cấu tạo kích thước nền đường (m2). - Cao độ đào hay đắp nền đường ở đây là cao độ tại tim đường, nên ta có thể đắp ở phần đường bên này nhưng đào ở phần đường bên kia, vậy tại các vị trí điểm xuyên vẫn có thể có khối lượng đào và khối lượng đắp. - Trên đoạn các đường cong cách tính khối lượng đất cũng như trên, cự ly giữa hai cọc trên đường cong tính theo cự ly cong ở bên đường.

- Khối lượng đất đào đắp của toàn tuyến (hay đoạn tuyến) là tổng khối lượng của từng đoạn nhỏ đã tính.

LẬP BIỂU ĐỒ TỐC ĐỘ XE CHẠY LÝ THUYẾT

Tuyến đường thiết kế không đi qua khu dân cư, không có đoạn giao nhau giữa các đường khác, tầm nhìn đảm bảo đúng thiết kết thì tốc độ xe chạy chỉ hạn chế khi vào đường cong bán kính nhỏ còn các điều kiện khác xem như thỏa mãn. Để đảm bảo vấn đề chống lật, chống trượt, hành khách cảm thấy thoải mái và để tăng tốc độ xe chạy sao cho chi phí vận tải là thấp nhất ta thiết kế siêu cao với độ dốc siêu cao tối thiểu bằng độ dốc ngang mặt đường hai mái là 2%. Theo biểu đồ nhân tố động lực Hình 2.5b của sách “Thiết kế Đường ôtô T1” ta giả thiết xe Zin130 chạy với tốc độ cân bằng lớn nhất là 80 Km/h( tốc dộ cân bằng lớn nhất được xác định từ tốc độ giới hạn của tuyến, điều kiện mặt đường, khả năng của xe và tốc độ hạn chế do cơ quan có thẩm quyền đưa ra).

Nhìn vào biểu đồ vận tốc ta thấy, vận tốc của loại xe chiếm thành phần lớn nhất trong dòng xe là xe Zin130 chạy với tốc độ gần như lớn hơn 65km/h, vậy biểu đồ vận tốc xe chạy thoã mãn yêu cầu về tốc độ thiết kế là VTK= 60 Km/h.

TÍNH TOÁN THỜI GIAN XE CHẠY TRUNG BÌNH - NHẬN XÉT

Xe chạy trên tuyến không bị hãm và hạn chế tốc độ, tuy nhiên do một số đoạn trên tuyến có dốc dọc lớn nên xe không thể chạy với vận tốc cân bằng lớn nhất trên suốt chiều dài tuyến. Tại những đoạn có độ dốc lớn lái xe phải giảm tốc độ để xe chạy bình thường và đảm bảo an toàn. Nhận xét: phương án II có thời gian xe chạy trung bình lớn hơn thời gian xe chạy trung bình của phương án I.

TÍNH TOÁN LƯỢNG TIÊU HAO NHIÊN LIỆU – NHẬN XÉT

Kết quả tính toán lượng tiêu hao nhiên liệu theo chiều đi và về của các phương án tuyến xem ở phụ lục 6. Nhận xét: Ta có lượng tiêu hao nhiên liệu của phương án I ít hơn phương án II nên phương án tuyến I chi phí vận chuyển ít hơn, có hiệu quả kinh tế hơn.