THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG
2. Các quy định đối với trắc dọc
a. Các cao độ khống chế:
- Cao độ điểm đầu và cao độ điểm cuối của tuyến theo nhiệm vụ thiết kế đã cho.
- Cao độ tại các chỗ giao nhau với đường sắt và đường ôtô khác (cùng mức hoặc khác mức).
- Cao độ tại chỗ vượt đèo.
- Cao độ tại các công trình thoát nước.
* Đối với cống:
Bài giảng Thiết kế đường ô tô F1 Trang 66 Hình 4.1
Điều kiện 1: Htk1min = Hdp% + 0.5 (mét) (4.1) + Hdp% (H) - mực nước ngập trước công trình (kể cả chiều cao nước dềnh và sóng vỗ vào mặt mái dốc của nền đường) ứng với cơn lũ có tần suất tích lũy bằng p%.
+ p% - tần suất tích lũy của cơn lũ được chọn theo tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô:
• Đường cao tốc tần suất tính toán là 1%.
• Đường cấp I, II tần suất tính toán là 2%.
• Đường cấp III đến cấp VI tần suất tính toán là 4%.
Điều kiện 2: Htk2min = Φ + 2*δ + max(0.5m, ∑had) (mét) (4.2) Φ - đường kính trong của cống (m)
δ - chiều dày thành cống (m).
∑had – tổng chiều dày kết cấu áo đường (m).
0.5m – chiều dày lớp đất tối thiểu trên đỉnh cống đảm bảo xe vận chuyển vật liệu và thiết bị đi trên cống không làm vỡ cống. Trường hợp khi cao độ đường đỏ bị khống chế, chiều dày lớp đất trên cống không đủ theo quy định thì phải giảm khẩu độ cống và tăng số cửa cống, hoặc thay cống tròn bằng cống chịu được áp lực trực tiếp.
* Chiều cao đắp nhỏ nhất được chọn giá trị lớn trong hai giá trị tính theo điều kiện trên:
Hđắp≥ max(Htk1min, Htk2min)
Bài giảng Thiết kế đường ô tô F1 Trang 67
* Đối với cầu:
tk
Hmc
MNTK
Hình 4.2 Sơ đồ xác định cao độ đường đỏ tại vị trí cầu
Hcầumin = 0.88Hdp% + Htĩnh không + Hkết cấu. (4.3) Trong đó:
Hdp% (H) - có ý nghĩa như đối với tính cống, nhưng p% được quy định như sau:
+ Đối với cầu lớn (Lc ≥ 100m) và cầu trung (25≤ Lc <100m) thì p% = 1% (là cơn lũ có chu kỳ xuất hiện là 100 năm). Lc làkhẩu độ tĩnh không thoát nước.
+ Đối với cầu nhỏ (Lc < 25m) lấy theo quy định của cống.
Htĩnh không – chiều cao của khoảng không gian từ mực nước dâng đến đáy của kết cấu cầu. Chiều cao này phụ thuộc vào khổ thông thuyền yêu cầu (với sông có yêu cầu thông thuyền) và phụ thuộc vào tình trạng cây trôi về mùa lũ (lấy theo số liệu điều tra).
Hkết cấu – chiều cao từ đáy kết cấu đến mặt đường trên cầu.
b. Chọn cao độ thiết kế:
- Trắc dọc có ảnh hưởng nhiều đến các chỉ tiêu khai thác của đường như tốc độ xe chạy, tiêu hao nhiên liệu và an toàn giao thông,… có ảnh hưởng lớn đến giá thành xây dựng, do đó khi thiết kế đường đỏ phải đảm bảo tuyến lượn đều, ít thay đổi dốc, nên dùng độ dốc bé. Chỉ ở những nơi địa hình khó khăn mới sử dụng các tiêu chuẩn giới hạn.
- Phải phối hợp hài hoà giữa các yếu tố bình đồ, trắc dọc, trắc ngang và giữa các yếu tố đó với địa hình xung quanh (nhằm nâng cao giá trị thẩm mỹ và an toàn giao thông của tuyến đường, tạo điều kiện cho người lái xe dễ dàng tiếp nhận các điều kiện về đường như: lên dốc hay xuống dốc, rẽ phải hay rẽ trái).
- Phải đảm bảo thoát nước tốt. (địa hình cho phép nên làm nền đường đắp).
Cố gắng sử dụng trắc ngang nền đường đắp vì có chế độ thuỷ nhiệt tốt hơn nền đường đào.
Bài giảng Thiết kế đường ô tô F1 Trang 68 Thông thường độ dốc dọc của rãnh dọc được lấy bằng độ dốc dọc của đường.
Vì vậy ở những đoạn đường có rãnh dọc nên lấy độ dốc tối thiểu là 0.5%. Trong trường hợp đặc biệt có thể lấy bằng 0.3% để đảm bảo rãnh không bị lắng đọng bùn, cát, cỏ mọc gây trở ngại cho việc thoát nước.
- Đảm bảo về kỹ thuật và kinh tế. (sử dụng các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm nâng cao chất lượng khai thác vận doanh)
- Phù hợp với điều kiện thi công. Ví dụ điều kiện thi công cơ giới khác điều kiện thi công thủ công (chấp nhận đào đắp ít)
- Phải phù hợp với điều kiện địa hình. (chính là phương pháp kẻ trắc dọc : dùng phương pháp bao hay phương pháp cắt)
Các phương pháp thiết kế trắc dọc:
Hiện nay có hai phương pháp kẻ đường đỏ trên trắc dọc:
+Phương pháp đường bao:
Theo phương pháp này, đường đỏ được thiết kế song song với mặt đất tự nhiên. Phương pháp này thường dùng ở địa hình đồng bằng, đồi thoải hoặc khi thiết kế đường cải tạo nâng cấp, đường cấp thấp.
+Phương pháp đường cắt:
Thiết kế đường đỏ cắt địa hình tự nhiên tạo thành những đoạn đường đào và đắp xen kẽ nhau. Khi thiết kế cố gắng để vị trí đường đỏ tạo sự cân bằng khối lượng công tác đất giữa các đoạn đào và đắp kề nhau. Mục đích là để tận dụng đất đào từ nền đường đào đắp sang nền đường đắp. Phương pháp này thường dùng cho đường cấp cao, đường ở vùng đồi, núi.
- Trường hợp có nước đọng trường xuyên, đáy kết cấu áo đường phải đắp cao hơn mực nước đọng thường xuyên hai bên đường, mực nước ngầm tính toán một khoảng cách Δh phụ thuộc loại đất đắp dưới đáy kết cấu áo đường.
Mực nước đọng thường xuyên là nước đọng trên 20 ngày.
- Khi đường đắp qua bãi sông thì cao độ nền đường phải cao hơn cao độ mực nước tính toán (có xét đến nước dềnh và sóng vỗ) tối thiểu là 0,5m.
Bài giảng Thiết kế đường ô tô F1 Trang 69
§2 BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC TRÊN TRẮC DỌC