* Tính theo điều kiện hạn chế lực li tâm:
Trong đường cong đứng lõm, lực li tâm cộng thêm vào tải trọng xe gây khó chịu cho lái xe và hành khách và gây siêu tải cho lị xo của xe. Do đó phải hạn chế lực li tâm bằng cách bố trí đường cong đứng lõm với bán kính sao cho lực li tâm gây ra không vượt quá trị số cho phép.
Độ tăng gia tốc li tâm được quy định là:
2
V b R ≤
Với b là gia tốc li tâm cho phép, b = 0.5 ÷ 0.7 m/s2, V (m/s)
áp dụng quy trình Việt nam, lấy b = 6.5m/s2 và viết vận tốc theo thứ nguyên km/h, ta có:
Rmin= 6.5 V2
= 554 (m) * Tính theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn ban đêm
Về ban đêm, pha đèn ôtô chiếu trong đường cong đứng lõm một chiều dài nhỏ hơn so với trên đường bằng.
Sh hp
Sơ đồ tính tốn:
Trong sơ đồ trên:
hp : chiều cao pha đèn, với xe con lấy hp=0.75 (m)
α : góc mở của pha đèn, lấy α = 10
S1 : chiều dài tầm nhìn một chiều S1= 75 m Theo sơ đồ tính tốn trên ta có hệ thức gần đúng:
S12 = 2R (hp + S1 sinα) ⇒ 2 1 1 2( p sin ) S R h S α = + = 1366m
Theo TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu thơng thường trên đường cong đứng lõm ứng với tốc độ tính tốn 60km/h là 1500m. Kết hợp giữa tính tốn với qui phạm, kiến nghị bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm là 1500m để thiết kế.
Trong thiết kế trắc dọc, việc thiết kế lựa chọn bán kính đường cong đứng là nhằm tạo điều kiện cho xe chạy về phương diện động lực cũng như về phương diện quang học, cơ học.
Một yêu cầu nữa là đường cong đứng phải bám sát địa hình, càng bám sát địa hình thì khối lượng thi cơng càng nhỏ, cơng trình càng ổn định lâu dài hơn.
11. Tải trọng tính tốn áo đường:
Căn cứ chức năng của tuyến, khi tính tốn cường độ kết cấu mặt đường ta lấy tải trọng tính tốn tiêu chuẩn (được quy định trong quy trình thiết kế áo đường cứng TCVN 4054- 05) là trục xe ơ tơ (trục đơn) có tải trọng 10T , áp lực tính tốn của bánh xe lên mặt đường là p = 6 daN/cm2.
12. Thống kê các yếu tố kỹ thuật của tuyến:
Bảng thống kê các yếu tố kỹ thuật của tuyến
STT Yếu tố kỹ thuật Đơn vị
Trị số Kiến nghị Tính tốn Quy trình 1 Vận tốc thiết kế km/h 60 60 2 Số làn xe Làn 0.84 2 2 3 Chiều rộng phần xe chạy m 2x3.50 2x3.00 2x3.00 4 Chiều rộng lề đường m 2x1.5 2x1.5 2x1.5 5 Chiều rộng lề gia cố m 2x1.0 2x1.0 2x1.0
6 Chiều rộng nền đường tối thiểu m 9.0 10.0
7 Độ dốc dọc lớn nhất % 7.98 7 7 8 Độ dốc siêu cao lớn nhất % 7.72 7 7 9 Độ dốc ngang mặt đường % 2 2 10 Độ dốc ngang phần lề gia cố % 2 2 11 Độ dốc ngang phần lề đất % 4 4 12
Bán kính đường cong nằm tối thiểu
Khơng làm siêu cao m 472.44 1500 1500
Siêu cao thông thường isc= 4% m 149.2 250 250
13
Bán kính tối thiểu trên đường cong đứng
Đường cong đứng lồi m 1761 4000 4000
Đường cong đứng lõm m 1366 1500 1500 14 Tầm nhìn xe chạy Một chiều m 66.22 75 75 Hai chiều m 112.72 150 150 Chương IV
Thiết kế tuyến trên bình đồ
I. Các phương pháp đi tuyến trên thực địa:
1. Đi tuyến theo thung lũng sông:
Khi tuyến đi theo thung lũng sơng có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Về ưu điểm:
- Dễ cắm tuyến.
- Khối lượng đào đắp ít, đều và nền đường ổn định hơn.
- Tuyến đi theo triền sông bảo đảm độ dốc thoải hơn, ít phải khắc phục độ cao.
- Dân cư thường tập trung ở thung lũng sông nên tuyến đi qua phục vụ dân sinh tốt hơn.
Về nhược điểm:
- Tuyến đi theo ven sơng thường gặp nhiều cơng trình vượt dịng nước.
- Đặc biệt, tuyến đi sát sơng lớn nền đường dễ bị xâm thực và mất ổn định, phải bố trí những cơng trình đặc biệt như kè, tường chắn. Mặt khác các cơng trình cầu, cống, nền đường chịu ảnh hưởng của nước dềnh làm cho chế độ dòng chảy phức tạp.
- Phải nghiên cứu phạm vi phục vụ của tuyến, nghiên cứu mật độ giao thông lớn hay nhỏ để nắm được lượng hàng hố nhiều hay ít, có thể triển khai ra hai bên dễ dàng khơng. - Phải xem xét số lần qua sơng ngịi nhiều hay ít, lớn hay nhỏ, có điều kiện gì khống chế
hay khơng.
- Phải xem xét địa hình thung lũng sơng, bên nào rộng, bằng phẳng thì tiến hành triển tuyến
- Nghiên cứu xem điều kiện địa chất có ổn định khơng
2. Đi tuyến theo đường đồng mức:
Tuyến đặt dọc theo sườn đồi thấp hơn đường phân thuỷ nhưng cao hơn thung lũng sông.
Về ưu điểm:
- Độ dốc dọc của tuyến chỉ đi thoải và tự do, khơng bị gị bó nhiều bởi các điểm khống chế.
- Các cơng trình thốt nước ít hơn và đỡ phức tạp hơn so với cách đi tuyến theo thung lũng sông.
Về nhược điểm:
- Tuyến đi theo đường đồng mức thường gặp những vùng địa chất phức tạp, nền đường dễ mất ổn định, các cơng trình kè, tường chắn rất nhiều. Nhất là tuyến đi vào sườn dốc cao thì khối lượng đào lớn. Taluy cao dễ mất ổn định, taluy đào dễ bị sụt lở.
Điều kiện áp dụng:
Thường áp dụng ở những vùng địa hình đồi núi có sườn thoải và liên tục.
3. Đi tuyến theo đường phân thuỷ.
Về ưu điểm:
- Nói chung tuyến đi theo đường phân thuỷ thì đảm bảo điều kiện của đường thường ổn định tốt hơn vì địa chất ổn định hơn, tránh được hiện tượng sụt lở.
- Thống mát, ln ln có ánh nắng bảo đảm các cơng trình mới, mặt đường ít bị ẩm ướt.
- Tuyến đi trên đường phân thuỷ ít cơng trình thốt nước. Nếu có thì cũng nhỏ và khơng phức tạp.
Về nhược điểm:
- Tuyến đi trên đường phân thuỷ khó áp dụng vì phải khắc phục nhiều độ cao. - Thi cơng khó nhăn, phục vụ dân sinh kém do xa khu dân cư.
Điều kiện áp dụng:
Muốn triển tuyến được trên đường phân thuỷ thì yêu cầu đường phân thủy phải thoải đều, ít dốc. Nói chung cách đi tuyến này thường áp dụng cho vùng đồng bằng, vùng núi thấp, vùng cao nguyên.
II. Tổng quan về phương án tuyến:
Tuyến đường A-B là một đoạn trong tuyến đường huyết mạch giao thương kinh tế giữa huyện Như Xuân với các trung tâm kinh tế khác, do đó tốc độ xe chạy khá cao, vì vậy tuyến được thiết kế với tiêu chuẩn cấp III Miền núi, vận tốc thiết kế 60 Km/h.
Căn cứ vào điều kiện địa hình, điều kiện địa chất thuỷ văn khơng có gì đặc biệt, khơng thường xun bị ngập nước vào mùa mưa, tuyến A-B được bố trí men theo sườn núi như phương án chọn trên bình đồ để phục vụ các cụm dân cư trong khu vực tốt hơn mà vẫn đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật.
Xuất phát từ những nguyên tắc và yêu cầu trên, từ 2 điểm A, B và các điểm khống chế trên tuyến quyết định chọn phương án tuyến như đã thiết kế.
III. Thiết kế các yếu tố kỹ thuật của đường cong trịn:
Khi thiết kế đường cong trên bình đồ, ta cần căn cứ vào góc chuyển hướng, chiều dài các đoạn thẳng mà chọn các bán kính cong sao cho hợp lý, đảm bảo tuyến hài hồ. Trên mỗi đường cong trịn có các điểm chủ yếu sau:
- Điểm tiếp cuối: TC. - Điểm giữa: P
Và các yếu tố:
- Góc chuyển hướng (o). - Bán kính cong (R) - Chiều dài tiếp tuyến (T)
- Chiều dài đường phân giác (B) - Chiều dài đường cong tròn (K) - Đoạn thu ngắn (D)
Để cắm được các điểm chủ yếu trên đường cong trịn cần phải tính tốn được các yếu tố trên.
Trong qúa trình cắm cong việc chọn bán kính R là quan trọng nhất. Để có được R hợp lý ta phải định trước giá trị T sao cho đủ đoạn chêm như quy định hoặc phải định trước P sao cho điểm P nằm ở vị trí có lợi nhất. Giá trị R được chọn gần với giá trị đó với quy tắc làm trịn chẵn 10. Trong trường P và T khơng bị gị bó gì ta chọn R càng lớn tuyến càng hài hồ.
Dựa vào độ lớn góc chuyển hướng (o) và trị số R đã chọn, ta xác định các yếu
tố đường cong theo công thức sau: T =
* 2 2 T =R tg θ ÷ , m B = 1 * 1 2 R cosθ ÷ − ÷ ÷ , m K = * * 180 R θ π , m D = 2T - K, m
Kết quả tính tốn được tổng kết trong bảng sau:
Bảng tổng hợp các yếu tố đường cong
STT Đỉnh
Góc chuyển hướng R T P K
Trái Phải (m) (m) (m) (m)
1 Đ1 20d00'00'' 550 151.54 13.26 300
3 Đ3 12d55'00" 1500 170.72 9.63 340 4 Đ4 10d05'00" 1964 190.59 9.22 380 5 Đ5 27d00'00" 595 142.65 16.88 280 6 Đ6 14d00'00" 1473 180.90 11.06 360 7 Đ7 302'15" 725 194.47 25.64 380 8 Đ8 10d09'43" 2143 190.5 8.45 340
IV. Nối tiếp các đường cong trên bình đồ:
Việc nối tiếp các đường cong trên bình đồ tuân theo (TCVN 4054-05).