Trắc dọc ảnh hưởng nhiều đến câc chỉ tiíu khai thâc của đường như: tốc độ xe chạy, năng lực thông hănh, lượng tiíu hai nhiín liệu, hệ số an toăn xe chạy…vă ảnh hưởng rất lớn đến đến giâ thănh xđy dựng tuyến.
5.1. Nguyín tắc thiết kế
Sau khi chọn được hai phương ân trín bản đồ đường đồng mức,tiến hănh lín trắc dọc câc phương ân đó tại câc cọc 100m (cọc H),cọ địa hình (cọc noiư địa hình thay đổi),cọc khống chế (điểm đầu,điểm cuối nơi giao nhau,cầu cống,điểm yín ngựa…).Từ đó nghiín cứu kỹ địa hình để vạch đường đỏ cho phù hợp với yíu cầu kinh tế kỹ thuật theo câc nguyín tắc cơ bản sau:
- Đối với mọi cấp đường đảm bảo đường đỏ thiết kế uốn lượn đều đặn với độ dốc hợp lý,nín sử dụng câc độ dốc dọc bĩ,câc tiíu chuẩn kỹ thuật cao nhằm phât huy hết tốc độ xe chạy,đảm bảo an toăn tiện lợi vă kinh tế, nđng cao chất lượng khai thâc.Khi gặp địa hình đặc biệt khó khăn thì mới sử dụng đến câc chỉ tiíu giới hạn như Idmax, Rmin…
- Đảm bảo thoât nước tốt từ nền đường vă khu vực hai bín đường.Đảm bảo nền đường luôn khô râo bằng câch nếu có thể nđng cao nền đường lín so với cao độ tự nhiín (nếu có thể nín dùng nền đắp).Khi độ dốc sườn lớn thì không nín dùng nền đắp vì dể gđy trượt.
- Để đảm bảo thoât nước mặt tốt vă không phải lăm rênh sđu thì nền đường đăo hoăn toăn vă nữa đăo nữa đắp không nín thiết kế có độ dốc nhỏ hơn 5
- Độ dốc dọc lớn nhất trín những đoạn có bân kính đường cong nằm có bố trí siíu cao phải triết giảm so với quy định.
- Đường cong đứng phải đước bố trí ở những chổ đường đỏ thay đổi đọ dốc với hiệu đại số 2 độ dốc <1% đối với đường có tốc độ thiết kế Vtk ≥ 60 km/h.
ω = | i1 – i2|≥ 1%.
- Đường cong đứng thiết kế ở dạng cung tròn hay parabol bậc 2. - Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế.
Khi vạch đường đỏ cố gắng bâm sât những cao độ mong muốn để đảm bảo câc yíu cầu về kinh tế kỹ thuật vă điều kiện thi công. Độ cao của những điểm mong muốn được xâc định trín cơ sở vẽ câc biểu đò H = f (giâ thănh F). Định ra câc chiều cao kinh tế cho từng cọc thay từng đoạn tuyến có địa hình giống nhau về độ dốc ngang sườn, địa chất.
Ngoăi ra cần phải đảm bảo câc yếu tố không gian quang cảnh tạo cảm giâc ím dịu, thoải mâi cho những người lưu thông trín đường.
Đối với địa hình vùng đồi nín phương phâp “đường cắt”, cố gắng vạch đường đỏ để khối lượng đăo vă đắp lă gần bằng nhau.
Trânh tạo những đoạn nền đường đăo ẩm ướt nhất lă khi tuyến đi gần sông suối. Nín sử dụng trắc ngang chữ L để tăng cường sự ổn định của trắc ngang đường, tiện lợi cho thi công vă phù hợp với địa hình đồi núi, khi độ dốc ngang sườn lớn mới nín dùng trắc ngang chữ U.
5.2. Xâc định cao độ vă câc điểm khống chế
Cao độ câc điểm khống chế lă những cao độ mă tại đó bắt buộc đường đó phải đi qua. Cao độ câc điểm khống chế có thể lă: cao độ điểm đầu, điểm cuối của tuyến, cao độ nơi giao nhau với câc đường giao thông khâc cùng mức, cao độ mặt cầu, đường nối, cao độ tối thiếu thiểu đắp trín cống hay mực nước dđng, cao độ nền đường bị ngập nước hai bín, cao độ nền đường ở những nơi có mực nước ngầm hoạt động cao,…
Trong hai phương ân đê chọn câc điểm khống chế cao độ tối thiểu như sau: + Điểm đầu tuyến tại nhânh 9 có cao độ thiết kế 7,88 m.
+ Điểm cuối tuyến nhânh 9 có cao độ thiết kế 7,19 m. + Điểm đầu tuyến nhânh 10 có cao độ thiết kế 7,34 m. + Điểm cuối tuyến nhânh 10 có cao độ thiết kế 7,65 m.
+ Cao độ tối thiểu ở câc vị trí cống trín tuyến được xâc định ở bảng 5-1:
STT Lý trình
1 Km0+72.26 2 Km1+168.37
5.3. Xâc định câc điểm mong muốn
Tại câc vị trí cụ thể có thể thiết kế nhiều dạng trắc ngang, câc cao độ đăo đắp khâc nhau. Phđn tích kinh tế, kỹ thuật câc phương phâp trắc ngang sẽ xâc định được trắc ngang vă cao độ đăo đắp tối ưu. Câc cao độ năy gọi lă cao độ mong muốn (Hkt).
Phđn trắc dọc thănh những đoạn đặc trưng về địa hình vă địa chất qua độ dốc sườn vă chọn ra trắc ngang hợp lý:
Is<20%: dùng dạng nửa đăo, nửa đắp hoặc nền đắp hoăn toăn. Is=(20÷30)%: dùng dạng nửa đăo, nửa đắp.
Is>30%: dùng trắc ngang chữ L hoặc thiín về đăo nhiều hơn.
5.4. Quan điểm thiết kế
Sau khi xâc định được câc cao độ khống chế: Điểm đầu vă điểm cuối cao độ đường đỏ trín đỉnh cống vă câc cao độ mong muốn, phải bâm sat câc yíu cầu năy để vạch đường đỏ. Để đảm bảo trong quâ trình khai thâc xe chạy với tốc độ tối đa thì tuyến phải có độ dốc dọc nhỏ hơn độ dốc dọc lớn nhất (idmax=2%). Khi đảm bảo được độ dốc dọc thì khối lượng đăo đắp có thể lớn. Do vậy vạch đường đóao cho vừa thỏa mên được yíu cầu về kinh tế kỹ thuật. Do địa hình mấp mô nín sử dụng phương phâp đường cắt để vạch tuyến.
Điều chỉnh cao độ đường đỏ sao cho độ dốc dọc lă chẵn phần nghìn.
5.5. Thiết kế đường đỏ, lập bảng cắm cọc 2 phương ân tuyến
- Vạch đường đỏ theo câc nguyín tắc vă quan điểm thiết kế đê đường đỏ ở trín - Tính toân câc vị trí điểm xuyín vă câc thông số của đường cong đứng
* Để tính toân chiều cao đầu đắp ở tất cả câc cọc, cần xâc định vị trí câc điểm xuyín để phục vụ cho công việc tính toân khối lượng công tâc sau năy.
Trong quâ trình thiết kế thường gặp hai trường hựop sau:
- Đường đỏ lă đường dốc thẳng thì tính điểm xuyín theo công thức sau:
x1 = 1 1 2 1 1 l h h h + (m) (5-1)
- Đường đỏ lă đường cong đứng
Trong đó:
+ x1 : Khoảng câch tính từ cọc có chiều cao đăo hay đắp lă h1 +l1 : Khoảng câch giữa 2 cọc
+ h1, h2 : Chiều cao đăo hay đắp ứng với l2.
+ x : Khoảng câch tính từ điểm xuyín đến điểm O có độ dốc I = 0 trín đường cong đưng.
+ I2: Khoảng câch từ điểm O tới một cọc chi tiết gần nhất. + J: Độ dốc tự nhiín của mặt đất. đường đỏ đường đen h1 h2 x l 1 1
Sơ đồ xâc định vị trí điểm xiín khi đường đỏ lă đường dốc thẳng.
x2 l2 y A J B h Đường đỏ Đường đen
+ Tính toân câc yếu tố đường cong đứng:
Tại vị trí thay đổi tốc độ đo Ø mă có hiệu độ dốc ≥ 1%, phải bố trí đường cong đứng
T
i2
d
i1
R
Sơ đồ cấu tạo đường cong đứng.
Câc thông số đường cong đứng xâc định như sau : K = R(i1 – i2) T = R( ) 2 2 1 i i − d = R T 2 2 Trong đó:
I1,i2 : Tốc độ thiết kế của đường đỏ. (+i): Khi lín dốc.
(-i): Khi xuống dốc.
R: bân kính đường cong đứng. K: Chiều dăi đường cong.
T: Khoảng câch từ điểm TĐ, TC của đường cong đứng đến điểm đổi dốc của đường đỏ. d. Phđn cự.
Chương VI