1.1/ Tài liệu thiết kế.
Bản đồ tỷ lệ 1/10000 cú độ chờnh cao giữa cỏc đƣờng đồng mức là 5 m. Đoạn tuyến thiết kế nằm giữa 2 điểm M2-N2, thuộc huyện Hũa An ,tỉnh Cao Bằng
1.2/ Hướng tuyến
1.2.1/ Nguyờn tắc đi tuyến.
Phải phự hợp với quy hoạch phỏt triển vựng và địa phƣơng;
Làm cầu nối giữa cỏc cụm dõn cƣ, cỏc trung tõm kinh tế – chớnh trị – văn hoỏ, cỏc khu du lịch cú tiềm năng;
Cú khả năng kết nối mạng giao thụng đƣờng thuỷ, đƣờng bộ trong khu vực; Giảm thiểu chiếm dụng đất canh tỏc và di dời nhà cửa, trỏnh đền bự giải toả, giảm thiểu kinh phớ xõy dựng;
Tuyến ngắn, ổn định, ớt phải xử lý cỏc cụng trỡnh phức tạp; Đảm bảo cỏc tiờu chuẩn của đƣờng cấp III vựng đồi nỳi.
1.2.2/ Cỏc phương ỏn đi tuyến.
Trờn cơ sở cỏc nguyờn tắc trờn và dựa vào bỡnh đồ hiện trạng, cỏc điểm khống chế, kiến nghị 2 phƣơng ỏn hƣớng tuyến đều đi theo hƣớng bắc- nam.
1.2.3/ Giải phỏp kỹ thuật chủ yếu.
Cỏc giải phỏp thiết kế phải dựa trờn cỏc nguyờn tắc cơ bản sau: Đỏp ứng đƣợc cỏc yờu cầu tổng thể của dự ỏn;
Đỏp ứng đƣợc cỏc yờu cầu kỹ thuật; Hạn chế tỏc động mụi trƣờng;
Cụng trỡnh phải đƣợc bền vững hoỏ;
Thuận lợi cho thiết kế – thi cụng – duy tu – bảo dƣỡng; Giảm giỏ thành xõy dựng.
34
1.2.4/ Giải phỏp thiết kế bỡnh đồ trờn tuyến
Bỡnh đồ tuyến đường
Bỡnh đồ tuyến đƣờng là hỡnh chiếu của đƣờng lờn mặt phẳng nằm ngang. Gồm 3 yếu tố chớnh của tuyến trờn bỡnh đồ là đoạn thẳng, đoạn đƣờng cong trũn, và đoạn cong chuyển tiếp nối đoạn thẳng với đoạn đƣờng cong trũn.
Nguyờn tắc thiết kế
Đảm bảo cỏc yếu tố của tuyến nhƣ bỏn kớnh, chiều dài đƣờng cong chuyển tiếp, độ dốc dọc max của đƣờng khi triển tuyến… khụng vi phạm những quy định về trị số giới hạn, cố gắng sử dụng cỏc tiờu chuẩn hỡnh học cao khi điều kiện địa hỡnh cho phộp.
Vị trớ tuyến
Thỏa món cỏc điểm khống chế yờu cầu. Đảm bảo tuyến ụm theo hỡnh dạng địa hỡnh để hệ số triển tuyến bộ, khối lƣợng đào đắp nhỏ, bảo vệ, hài hoà với cảnh quan mụi trƣờng, ổn định lõu dài. Trỏnh cỏc vựng đất yếu, sụt trƣợt, ngập nƣớc, đối với đƣờng cấp cao trỏnh tuyến chạy qua khu dõn cƣ. Giảm thiểu chi phớ đền bự giải toả. Cố gắng để tuyến giao thẳng gúc với dũng chảy, chọn khỳc sụng ổn định, trỏnh tuyệt đối những khỳc sụng cong. Khụng nờn đi sỏt sụng suối.
Đoạn thẳng (chiều dài L, hướng )
Xột tới yếu tố tõm lý ngƣời lỏi xe và hành khỏch đi trờn đƣờng: khụng nờn thiết kế những đoạn thẳng quỏ dài (> 3km) gõy tõm lý mất cảnh giỏc, buồn ngủ, ban đờm đốn pha ụtụ làm chúi mắt xe đi ngƣợc chiều. Đoạn chờm giữa 2 đƣờng cong bằng phải đủ độ lớn để bố trớ đƣờng cong chuyển tiếp.
Đoạn cong trũn (bỏn kớnh R, gúc chuyển hướng )
Khi gúc chuyển hƣớng nhỏ phải làm bỏn kớnh cong lớn để chiều dài đƣờng cong khụng quỏ ngắn, trƣờng hợp gúc chuyển hƣớng nhỏ hơn 005’ khụng yờu cầu làm đƣờng cong nằm.
Đoạn cong chuyển tiếp (chiều dài Lct)
Với vận tốc thiết kế 60km/h phải bố trớ đƣờng cong chuyển tiếp giữa đoạn thẳng và đoạn cong.
35
Phối hợp cỏc yếu tố tuyến
Cố gắng trỏnh thay đổi một cỏch đột ngột cỏc yếu tố tuyến liờn tiếp. Nờn duy trỡ tỉ lệ 1:1,4 về bỏn kớnh của cỏc đƣờng cong liờn tiếp hoặc chiều dài của cỏc đoạn thẳng, cong liờn tiếp. Sau một đoạn thẳng dài khụng bố trớ bỏn kớnh nhỏ mà trƣớc đú nờn cú một bỏn kớnh lớn hơn bao ngoài cả 2 phớa. Trỏnh bố trớ đoạn chờm ngắn giữa 2 đƣờng cong cựng chiều hoặc ngƣợc chiều vỡ tạo cảm giỏc góy khỳc. Nếu gặp thỡ nờn dựng đƣờng cong bỏn kớnh lớn, dựng tổ hợp nhiều đƣờng cong bỏn kớnh khỏc nhau nối liền nhau, hoặc dựng đƣờng cong chuyển tiếp.
1.3/ Xỏc định cỏc yếu tố trờn tuyến.
Định cỏc đỉnh chuyển hƣớng, nối cỏc đỉnh bằng cỏc đƣờng thẳng sau đú nối cỏc đƣờng thẳng bằng cỏc cung trũn. Khi vạch tuyến trờn bỡnh đồ phải đảm bảo độ dốc cho phộp, khi tuyến cắt qua cỏc đƣờng đồng mức thỡ cố gắng đảm bảo đủ bƣớc compa đƣợc tớnh theo cụng thức: Cụng thức: M i H d 1 . (cm) H là bƣớc đƣờng đồng mức, H = 5m. M: tỉ lệ bản đồ, M = 10.000.
id: độ dốc đều: id = imax-i' imax = 0,07
i': độ dốc dự phũng rỳt ngắn chiều dài tuyến sau khi thiết kế i' 0,02 Thay số: 10000 1 . 0,02) (0,07 5 λ = 0,01m = 1cm (trờn bản đồ) Vạch tuyến thực tế
Dựa vào tuyến lý thuyết vạch một tuyến bỏm sỏt nhƣng tăng chiều dài giữa cỏc đỉnh chuyển hƣớng, giảm số lƣợng đƣờng cong. Độ dốc dọc của tuyến này lớn hơn độ dốc dựng để vẽ tuyến lý thuyết một ớt vỡ đó thay cỏc đoạn gẫy khỳc bằng cỏc đoạn thẳng dài.
36
Nguyờn tắc thiết kế bỡnh diện tuyến
Dự ỏn xõy dựng là tuyến mới hoàn toàn, qua vựng địa hỡnh đồi nỳi, địa chất vựng thung lũng mà tuyến đi qua hầu hết là nền đất tốt phõn bố trờn diện rộng. Việc thiết kế bỡnh đồ tuyến đƣợc thực hiện dựa trờn cỏc nguyờn tắc sau:
Phự hợp với hƣớng tuyến đó chọn;
Nõng cao cỏc tiờu chuẩn kỹ thuật (bỏn kớnh đƣờng cong, tầm nhỡn, …). Đảm bảo tốt cỏc tiờu chuẩn kỹ thuật của đƣờng cấp III vựng đồi
Phối hợp tốt giữa cỏc yếu tố hỡnh học của tuyến đƣờng (bỡnh đồ, trắc dọc, trắc ngang), giữa tuyến đƣờng với cỏc cụng trỡnh khỏc và cảnh quan thiờn nhiờn;
Toàn bộ cỏc đƣờng cong trờn tuyến đều đƣợc thiết kế đƣờng cong chuyển tiếp clotoid (tuy nhiờn trong giai đoạn thiết kế cơ sở khụng cần phải thiết kế đƣờng cong chuyển tiếp).
Thiết kế đường cong nằm
Sau khi vạch tuyến xong thỡ ta bố trớ cỏc đƣờng cong nằm trờn tuyến.
Đo gúc ngoặt cỏnh tuyến trờn bỡnh đồ.
Những yếu tố đƣờng cong xỏc định theo
cỏc cụng thức: Tiếp tuyến: 2 .tga R T ; Phõn cự: 1) 2 cos / 1 ( a R p ;
Chiều dài đƣờng cong:
180 . .R K ; Đoạn đo trọn: D = 2T-K. Trong đú:
T: chiều dài tiếp tuyến P: phõn cự ; ao: gúc ngoặt K: chiều dài đƣờng cong ; R: bỏn kớnh đƣờng cong Cắm cỏc cọc tim đƣờng
Cỏc cọc điểm đầu cuối : M2-N2 Cỏc cọc lý trỡnh : Km
37 Coc 100 m : H1…
Cọc địa hỡnh
Cọc đƣờng cong : NĐ,TĐ,TC,NC. Dựng trắc dọc mặt đất tự nhiờn
Trắc dọc mặt đất tự nhiờn đƣợc dựng với tỉ lệ đứng 1:500, tỉ lệ ngang 1:5000.
II. Đi tuyến trờn bỡnh đồ
Dựa vào cỏch đi tuyến nhƣ trờn, kết hợp cỏc tiờu chuẩn kỹ thuật đó tớnh toỏn và chọn lựa ta cú thể vạch đƣợc 2 phƣơng ỏn tuyến sau :
Phƣơng ỏn I : Đi theo sƣờn dốc, bỏm sỏt cỏc đƣờng phõn thủy, với bỏn kớnh cong nằm trung bỡnh 300m. Đi theo hƣớng Nam– Bắc ,
Phƣơng ỏn II: Đi theo Nam– Bắc,bỏm sỏt đƣờng đƣờng phõn hủy,bỏm sỏt địa hỡnh với bỏn kớnh đƣờng cong nằm trung bỡnh khoảng 300m.
38
Ch-ơng 4: Tính toán thủy văn và khẩu đô cống
I. Tính toán thủy văn:
Thiết kế công trình thoát n-ớc nhằm tránh n-ớc tràn, n-ớc ngập trên đ-ờng gây xói mòn mặt đ-ờng, thiết kế thoát n-ớc còn nhằm bảo vệ sự ổn định của nền đ-ờng tránh đ-ờng trơn -ớt, gây bất lợi cho xe chạy.
Khi thiết kế phải xác định đ-ợc vị trí đặt, l-u l-ợng n-ớc chảy qua công trình, từ đó chọn khẩu độ, chiều dài cho thích hợp. L-u l-ợng này phụ thuộc vào địa hình nơi tuyến đi qua.
Từ điều kiên tính toán thủy văn ta xác định khẩu độ cống là một trong những điều kiện thiết kế đ-ờng đỏ.
* Lựa chọn cống ta dựa trên các nguyên tắc sau:
- Phải dựa vào l-u l-ợng Qtt và Q khả năng thoát n-ớc của cống.
- Xem xét yếu tố môi tr-ờng, đảm bảo không để xẩy ra hiện t-ợng tràn ngập phá hoại môi tr-ờng
- Đảm bảo thi công dễ dàng chọn khẩu độ cống t-ơng đối giống nhau trên một đoạn tuyến. Chọn tất cả các cống là cống tròn BTCT không áp có miệng loại th-ờng Sau khi tính toán đ-ợc l-u l-ợng của từng cống tra theo phụ lục 16 - Thiết kế đ-ờng ôtô T3- GSTS KH Nguyễn Xuân Trục- NXB GD 1998. và chọn cống theo bảng d-ới đây:
39 Bảng 4.2.1: Chọn khẩu độ các cống Ph-ơng án tuyến 1: Stt Cống Lý Trình Loại Cống Chế Độ Chảy Số L-ợng D (m) H (m) V cửa ra Hn min 1 C1 Tròn loại 1 Ko áp 1 0.75 0.69 1.9 1.43 2 C2 Tròn loại 1 Ko áp 1 1.5 1.2 1.79 2.18 3 C3 Tròn loại 1 Ko áp 1 0.75 0.66 1.85 1.43 2 C4 0.75 0.68 1.91 1.43 5 C5 Tròn loại 1 Ko áp 1 0.75 0.64 1.81 1.43 Ph-ơng án tuyến 2: STT Cống Lý Trình Loại Cống Chế Độ Chảy Số L-ợng D (m) H (m) V cửa ra Hn min 1 C1 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.75 0.68 1.91 1.43 2 C2 0.75 0.68 1.91 1.43 3 C3 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.66 1.8 1.68 4 C4 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.7 1.75 1.68 5 C5 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 0.9 1.68 2.18
40
Ch-ơng 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang