I.2.1 CÁC THễNG SỐ QUY CHUẨN THIẾT KẾ HẦM GIAO THễNG QUA NÚT • Phần hầm kớn cú độ dốc nhở nhất khụng dưới 4%, phần hầm dẫn hai đầu cú độ dốc
dọc nhất khụng vượt quỏ 40%. Để giảm hơi độc do động cơ thải ra thỡ độ dốc trờn cú thể phải giảm xuống đến 10%
• Trờn mặt cắt dọc, bỏn kớnh đường cong nhỏ nhất với đường cong lồi là 2500m, đường cong lừm là 2500m.
• Yờu cầu của mặt cắt ngang đường hầm: o Kớch thước sử dụng hợp lớ, o Diện tớch mặt cắt ngang nhỏ nhất
o Đảm bảo khả năng ổn định và khả năng chịu lực o Giỏ thành xõy dựng hợp lớ
o Thi cụng dễ dàng, dễ cơ giới hoỏ trong thi cụng
o Thời gian thi cụng là ngắn nhất, trong quỏ trỡnh thi cụng phải đảm bảo giao thụng vẫn hoạt động bỡnh thường
o Thoỏt nước, chiếu sỏng, thụng giú thuận lợi o Cú tớnh thẩm mỹ cao
Do đặc điểm đõy là hầm giao thụng đụ thị tại điểm nỳt giao thụng quan trọng nờn vấn đề giao thụng cần được chỳ ý đểđảm bảo tỡnh trạng giao thụng diễn ra bỡnh thường.
Đồng thời chiều dài đường dẫn cũng bị giới hạn do vậy mà chiều sõu đặt cụng trỡnh cũng bị giới hạn. Đõy là những yếu tố ảnh hưởng quyết định tới việc lựa chọn phương ỏn mặt cắt hầm hợp lớ
Tĩnh khụng và kớch thước bờn trong đường hầm:
Việc định ra giới hạn tĩnh khụng của hầm là đảm bảo cung cấp cho người sử dụng một đường hầm an toàn, phục vụ tốt, hoạt động khai thỏc diễn ra một cỏch hiệu quả trong một khoảng khụng gian giới hạn, cú bầu khụng khớ dễ chịu với thời gian phục vụ lõu dài và chi phớ bảo trỡ thấp nhất.
Giới hạn tĩnh khụng cũng là cơ sở để xỏc định kớch thước và hỡnh dạng mặt cắt kết cấu đường hầm.
Chiều cao tĩnh khụng được xỏc định theo tiờu chuẩn thiết kế 22TCN272-05, tuyển tập tiờu chuẩn xõy dựng Việt Nam tập V về thiết kế hầm giao thụng và tớnh đến tỡnh trạng dũng xe lưu thụng trong đường hầm.
• Chiều rộng: phự hợp với qui mụ đường chui • Chiều cao: H ≥ 4,75m
I.2.2. XÁC ĐỊNH CÁC CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ CÁC CHỈ TIấU KĨ THUẬT CỦA TUYẾN
I.2.2.1. Xỏc định cấp hạng kĩ thuật của tuyến:
Qua số liệu khảo sỏt xe qua nỳt giao thụng Kim Mó - Cầu Giấy cú lưu lượng xe xon qui đổi hiện tại là: 5425xe/ngày đờm. Hướng Nguyễn Chớ Thanh - Liễu Giai là 4874xe/ngày đờm. Khi thiết kế kỹ thuật tuyến Kim Liờn – Đại Cồ Việt ta lấy lưu lượng xe trờn cả hai chiều và chạy trờn 4 làn xe cơ giới:
N = 5425 +4874 = 10299xe/ngày đờm
Trong tương lai đến năm 2015 lưu lượng xe qua tuyến này cũn tăng lờn đến: 12745 + 9234 = 21979 xe/ngày đờm. Tương đương với mỗi làn là 5494xe/ngày đờm.
Do vậy, ta cần phải nõng cấp đoạn đường này lờn đường cấp IV thành phố, cú 4 làn xe cơ giới . Ngoài ra cũn cú 2 làn xe thụ sơ giành cho cỏc xe rẽ phải, rẽ trỏi. Như đó chọn trờn phần I, ta đó chọn phương ỏn đường hầm qua nỳt Kim Mó theo hướng Kim Mó – Cầu giấy là phương ỏn kỹ thuật.
Với những cơ sở trờn đõy ta cần phải chọn tuyến đường này là đường cấp IV thành phố đỏp ứng được cỏc yờu cầu về giao thụng
I.2.2.2. Xỏc định tiờu chuẩn kĩ thuật cơ bản của tuyến:
Với cấp hạng kỹ thuật trờn ta xỏc định được cỏc đặc trưng của tuyến là: • Cường độ xe chạy tớnh toỏn ở năm tương lai là 21979xe/ngày đờm. • Tốc độ thiết kế là: v = 60 Km/h
• Thành phần dũng xe nhưđó trỡnh bày ở phần 1/ chương 1.
Từ những đặc trưng này ta tiến hành xỏc định cỏc chỉ tiờu kĩ thuật cơ bản của tuyến:
Trắc dọc tuyến đường hầm:
• Xỏc định những điểm khống chế:
Xỏc định vị trớ đặt hầm: Hầm cú chiều dài 6m, chiều rộng 17 m được bố trớ trờn trục đường Kim Mó - Cầu Giấy. Do đú lấy tim của đường Kim Mó làm tim hầm. Ta cú thể dễ dàng xỏc định được cỏc điểm khống chế của tuyến bằng cỏc cọc 20m bắt đầu từ vị trớ đặt đường dẫn vào hầm. Cỏc điểm khống chế này được ghi chi tiết ở bản vẽ trắc dọc kĩ thuật tuyến
Việc thiết kế trắc dọc tuyến được trỡnh bày chi tiết trờn bản vẽ trắc dọc kĩ thuật. • Xỏc định bỏn kớnh đường cong đứng:
Bỏn kớnh đường cong đứng được xỏc định theo tiờu chuẩn xõy dựng đường ụtụ. Từ cơ sở trờn ta chọn bỏn kớnh đường cong đứng của đường hầm như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đường hầm ụtụ gồm cú hai đường cong lồi và một đường cong lừm. Cỏc thụng số của đường cong đứng được ghi trong bảng:
STT Đường cong Bỏn kớnh R(m) ĐộK(m) dài
1 Đườ(KM1+00) ng cong 1 700 23.08 2 ĐườKM2+800và KM3+400 ng cong 2,3 1000 43.98 3 Đườ(KM9+703) ng cong 4 700 22.38 Độ dốc dọc lớn nhất phải xỏc định theo 2 điều kiện sau: • Sức kộo phải lớn hơn tổng lực cản của đường: imax = D – f • Sức kộo nhỏ hơn sức bỏm giữa bỏnh xe và mặt đường: imax = D’ – f ; D’ = (Gk – Pw)/G
Trong đú: f: Hệ số sức cản lăn, tuỳ theo từng loại đường
D : Nhõn tốđộng lực của xe
D’: Nhõn tốđộng lực xỏc định theo độ nhỏm của bỏnh xe Gk: Trọng lượng trục bỏnh xe chủ động
Cỏc độ dốc dọc lớn nhất imaxđược xỏc định cho cỏc loại xe và được lập vào bảng sau:
Bảng 4:
Loại xe D D’ Gk G Pw imax i’max Xe con 0,03 0,131 1050 2000 0,161 0,175 0,1085 Xe tải nhẹ 0,04 0,15 3210 5350 0,281 0,175 0,1275 Xe tải trung 0,026 0,175 5688 5125 0,365 0,035 0,1525 Xe buýt 0,026 0,175 5688 8125 0,365 0,035 0,1525
Từ cỏc giỏ trị độ dốc tớnh toỏn cho cỏc loại xe ở bảng ta cú thể xỏc định được độ dốc dọc tối đa là imax = 0,035 = 3,5%, với đường hầm độ dốc này pahir chiết giảm 10%. Chọn độ dốc dọc trong hầm là 0,4%
Đường cong nằm tối thiểu:
Tuyến được vạch dựa trờn đường cú sẵn nờn bỏn kớnh đường cong nằm đó được định sẵn. Với đường cong này ta khụng cần phải bố trớ siờu cao vỡ bỏn kớnh đường cong nằm khỏ lớn, R = 3000m > Rmin (khụng cần bố trớ siờu cao)
Với ( ) 2 2 min 60 472.44 127.(0, 08 n) 127 0, 08 0, 02 V R m i = = = − − Xỏc định tầm nhỡn xe chạy: Ch−ớng ngại vật S1 Hỡnh 5: Sơđồ tầm nhỡn 1 chiều:
Tầm nhỡn 1 chiều được xỏc định theo cụng thức: ( ) 2 1 . 36 254. o V K V S l i ϕ = + + ± Trong đú: lo: Đoạn dự trữ, lấy lo = 10m K: Hệ số sử dụng phanh, K = 1,2 V: Vận tốc thiết kế, V = 60 Km/h = 16,67m/s
ϕ: Hệ số bỏm dọc của đường , trong điều kiện bỡnh thường ϕ = 0.5
Thay số vào ta được:
( ) 2 1 60 1, 2.60 10 35.68 36 254. 0,5 S = + + = m
Đoạn hầm này khụng phải tớnh toỏn tầm nhỡn ngang bởi vỡ đay là đường 1 chiều và khụng cú tuyến cắt qua.
Xỏc định bỏn kớnh đường cong đứng:
Tớnh toỏn đường cong đứng lừm để hạn chế lực ly tõm và đảm bảo tầm nhỡn ban đờm Để xỏc định đường cong đứng lừm tối thiểu đảm bảo tầm nhỡn ban đờm ta dựa vào sơđồ chiếu sỏng sau: S1 Hỡnh 6: Sơđồ xỏc định bỏn kớnh đường cong đứng lừm Ta cú: 2 1 1 2.( p .sin ) S R H S α = +
Trong đú: S1 = 26.23m; Hp = 0,75m (xe con) ; α = 1o , thay vào cụng thức ta được: R = 284.83m
Mặt khỏc, bỏn kớnh đường congđứng lừm đó chọn phải đảm bảo lớn hơn bỏn kớnh đường cong đứng tối thiểu hạn chế lực ly tõm tỏc dụng lờn mặt đường:
R = V2/6,5 = 246.153m
II. KẾT CẤU HẦM VƯỢT 2.1. KÍCH THƯỚC HèNH HỌC