CHƯƠNG VI. THIẾT KẾ TRẮC DỌC
VI.1. CÁC YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐỎ : VI.1.1. Các điểm khống chế :
Là những điểm nhất thiết đường đỏ phải đi qua: + Các điểm giao với đường sắt.
+ Các điểm giao với đường ơtơ cấp cao hơn. + Điểm đầu tuyến, điểm cuối tuyến …vv.
Nếu khơng đảm bảo được các điểm khống chế sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ cơng trình, chất lượng, phương pháp xây dựng như :
+ Cao độ nền đắp bãi sơng, trên cống. + Nền đường chỗ bị ngập nước.
+ Cao độ khống chế …vv.
VI.1.2. Các yêu cầu khi thiết kế trắc dọc :
Trên trắc dọc, tim của đường thể hiện thành một đường gãy khúc, ở những điểm gãy khúc này ta bố trí các đường cong đứng lồi, lõm là những yếu tố cơ bản của trắc dọc.
Trắc dọc của con đường thiết kế tính theo mép nền đường gọi là đường đỏ. Trắc dọc của mặt đất tự nhiên tính theo tim đường gọi là đường đen.
Cao độ các điểm của đường thiết kế gọi là cao độ đỏ, cao độ các điểm của mặt đất tự nhiên gọi là cao độ đen. Hiệu số giữa cao độ đỏ và cao độ đen gọi là cao độ thi cơng biểu thị chiều sâu đào hay chiều cao đắp.
Vì trắc dọc ảnh hưởng rất nhiều đến các chỉ tiêu khai thác của tuyến. Nên cơng việc thiết kế đường đỏ khơng thể nào giới hạn hết được. Tuy nhiên, để đảm bảo sự vận chuyển của ơtơ được an tồn, êm thuận, giá thành vận chuyển và xây dựng là kinh tế nhất vì vậy địi hỏi phải biết sử dụng hợp lý các quy tắc và yêu cầu khi thiết kế đường đỏ, đồng thời phải tuyệt đối tuân thủ theo các chỉ dẫn trong quy phạm hiện hành.
Khi thiết kế đường đỏ phải tuân thủ các nguyên tắc sau :
+ Khi thiết kế trắc dọc phải kết hợp chặt chẽ giữa bình đồ và trắc ngang. + Để khối lượng cơng tác làm đất nhỏ và để đảm bảo cho nền đường ổn định nên cố gắng cho đường đỏ đi gần với mặt đất tự nhiên.
+ Ở những đoạn tuyến cĩ địa hình bằng phẳng cĩ thể thiết kế đường đỏ cĩ độ dốc nhỏ và bằng.
+ Độ dốc của rãnh dọc thường lấy bằng độ dốc của nền đường. Để đảm bảo thốt nước trong rãnh tốt, khơng bị cỏ mọc cản trở, khơng bị bồi lấn thì rãnh dọc cĩ độ dốc tối thiểu là 0.5%. Trong trường hợp đặc biệt cĩ thể lấy bằng 0.3% nhưng với chiều dài khơng được lớn hơn 500 m.
+ Tuỳ theo cấp thiết kế của đường , độ dốc dọc tối đa được quy định trong bảng 15 TCVN 4054-05. Khi gặp khĩ khăn cĩ thể tăng 1%.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ƠTƠ
CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ TRẮC DỌC GVHD:Th.S Phạm Phương Nam.
+ Đường qua khu dân cư khơng lớn hơn 4% và khơng nhỏ hơn 0.3%. + Chiều dài tối thiểu của các đoạn dốc dọc và chiều dài lớn nhất của các đoạn dốc dọc phải tuân theo quy phạm ứng với từng cấp kỹ thuật.
Vtk= 60km/h cĩ Lmin = 150m.
+ Đỉnh của đường cong đứng nên thiết kế trùng với đỉnh của đường cong bằng. Hai đỉnh này khơng nên lệch nhau quá ¼ trị số bán kính của
đường cong nhỏ hơn.
+ Thiết kế đường đỏ phải đảm bảo thốt nước tốt từ nền đường và khu vực hai bên đường, nên tìm cách nâng cao hơn so với mặt đất tự nhiên để đảm bảo nền đường luơn khơ ráo.
+ Nền đường đắp cĩ chế độ thuỷ nhiệt hơn nền đường đào vì vậy chỉ nên sử dụng nền đường đào ở những đoạn cần giảm độ dốc dọc hoặc nơi cĩ độ dốc sườn núi lớn mà nếu sử dụng nền đường đắp thì phải xây dựng các cơng trình chắn.
+ Khi thiết kế đường đỏ cần chú ý đến điều kiện thi cơng, nên cố gắng tạo điều kiện để thi cơng cơ giới.
+ Thiết kế đường đỏ tại những vị trí cơng trình vượt dịng nước phải đảm bảo cao độ các điểm khống chế :
- Đối với cầu cao độ thiết kế được xác định theo cơng thức sau : HC = H + Z + C [5.1]
Trong đĩ :
H : Cao độ mực nước tính tốn Z : Chiều cao tĩnh khơng
C : Chiều cao cấu tạo của cơng trình
+ Đối với cống đảm bảo chiều cao đất đắp trên cống phải lớn hơn hoặc bằng 0.5m tính từ đỉnh cống (đối với cống khơng áp) và từ mực nước
dâng lên trước cống (đối với cống cĩ áp).
+ Phải đảm bảo cao độ ở những điểm khống chế .
+ Khi kẻ đường đỏ chú ý khơng kẻ các đoạn tuyến lắt nhắt, để tạo điều kiện thuận lợi cho thi cơng cơ giới.
VI.2. PHƯƠNG ÁN ĐƯỜNG ĐỎ :
Căn cứ vào tình hình địa chất dọc tuyến, tình hình của khu vực tuyến. Kiến nghị chọn trắc ngang với các thơng số kỹ thuật sau :
+ Nền đường đào với độ dốc mái taluy 1 :1 . Nền đào cĩ thể là đào hồn tồn, hoặt đào chữ L .
+ Nền đắp với độ dốc mái taluy 1 :1.5 . Nền đắp cĩ thể đắp thấp hoặc đắp cao nhưng chiều cao đắp khơng quá 6m và nếu chiều cao đắp khơng quá 0.6 m thì phải bố trí rãnh dọc cĩ kích thước như rãnh trong nền đào.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ƠTƠ
CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ TRẮC DỌC GVHD:Th.S Phạm Phương Nam.
+ Rãnh dọc cĩ kích thước : Cao : 0.5m Rộng : 0.4 m Taluy :1:1,5
+ Nền đường nửa đào nửa đắp là nền đường kết hợp giữa hai loại trên. Loại này thường áp dụng ở những đoạn tuyến cĩ sườn dốc lớn, với loại này độ dốc taluy bên nửa đào là 1 :1 bên nủa đắp là 1 :1.5
+Với nền đường đắp, khi sườn dốc lớn hơn 2% thì phải đánh cấp bề rộng tối thiểu của mỗi cấp tuỳ thuộc vào phương pháp thi cơng.
- Nếu thi cơng bằng máy thì bề rộng lấy bằng bề rộng của máy. - Nếu thi cơng bằng thủ cơng thì bề rộng lấy bằng 1 m.
- Độ dốc của mỗi cấp ngang về phía sườn là 1% đến 2%. Độ dốc dọc lớn nhất sử dụng thiết kế trên tuyến là 4%
• Cách vẽ đường đỏ :
Sau khi vẽ cao độ đường đen (Cao độ đường đen lấy từ bình đồ địa hình,với những điểm cao độ khơng rõ ràng thì ta phải thị sát ngồi hiện trường) cần kết hợp giữa bình đồ và đường đen để vẽ trắc ngang thiên nhiên cho tất cả các cọc đây là trắc ngang hiện trạng của tuyến.
Xác định cao độ các điểm khống chế trên tuyến.
Dựa vào bình đồ, cao độ các điểm khống chế, trắc ngang tự nhiên của từng cọc và thiết kế đường đỏ theo quy phạm thiết kế hiện hành xác định trắc ngang là đào hồn tồn, đào chữ L, nửa đào nửa đắp hay là nền đắp.
Việc chọn các trắc ngang này theo phương châm là nền đường đắp tốt hơn nền đường đào vì giá thành rẻ hơn. Song phải chú ý đến trường hợp nếu sườn núi quá dốc thì taluy nền đường khơng cắt hoặc điểm cắt sườn núi xa.
Khơng nên bố trí những đoạn cĩ độ dốc lớn trùng với đường cong trên bình đồ. Những điểm đổi dốc khơng nên đặt trùng với đường cong bằng. Trường hợp nếu trùng nên bố trí nằm trong khoảng giữa đường cong bằng
VI.3. BẢNG TỔNG HỢP CAO ĐỘ TỰ NHIÊN, CAO ĐƠ THIẾT KẾ: VI.3.1. Phương án 1:
TT Tên cọc Lý trình Cao độ tự nhiên
Cao độ thiết kế Ghi chú 1 H0 Km 0+000 38.00 38.00 Điểm A 2 H1 Km 0+100 37.16 37.83 3 H2 Km 0+200 36.48 37.67 4 H3 Km 0+300 35.92 37.50 5 H4 Km 0+400 35.21 37.33 6 H5 Km 0+500 34.23 37.17
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ƠTƠ
CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ TRẮC DỌC GVHD:Th.S Phạm Phương Nam.
7 H6 Km 0+600 33.82 36.97 8 H7 Km 0+700 34.16 35.72 9 H8 Km 0+800 34.29 34.45 10 H9 Km 0+900 33.67 33.22 11 H10 Km 1+000 32.30 33.06 12 H11 Km 1+100 31.10 32.98 13 H12 Km 1+200 30.10 32.65 14 H13 Km 1+300 29.43 32.74 15 H14 Km 1+400 28.63 32.63 16 C1 Km 1+460.42 28.09 32.57 Cầu … …… …. …. …. 54 H45 Km 4+500 24.63 26.18 55 HB Km 4+584.84 26.00 26.00 Điểm cuối VI.3.2. Phương án 2:
TT Tên cọc Lý trình Cao độ tự nhiên Cao độ thiết kế Ghi chú
1 H0 Km 0+000 38.00 38.00 Điểm đầu 2 H1 Km 0+100 36.30 36.56 3 H2 Km 0+200 34.96 35.11 4 H3 Km 0+300 33.67 33.73 5 H4 Km 0+400 32.17 33.80 6 H5 Km 0+500 31.14 33.93 7 H6 Km 0+600 30.58 34.06 8 CT1 Km 0+661.79 30.30 34.14 Cống trịn 9 H7 Km 0+700 30.57 34.15 10 H8 Km 0+800 31.18 34.17 11 H9 Km 0+900 31.83 34.19 12 H10 Km 1+000 33.36 34.22 13 H11 Km 1+100 33.92 32.24 … … … … … 63 H51 Km 5+100 26.04 26.12 64 HB Km 5+122.14 26.00 26.00 Điểm cuối
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ƠTƠ