CÁC GIẢI PHÁP VÀ KẾT QUẢ THIẾT KẾ 10.1 THIẾT KẾ BèNH ĐỒ
10.1.4.1 Thiết kế siờu cao a.Nguyờn tắc thiết kế
a.Nguyờn tắc thiết kế
Để giảm giỏ trị lực ngang ( à =
2
V
gR + in ) khi xe chạy trong đường cong cú cỏc biện phỏp sau:
- Chọn bỏn kớnh R lớn - Giảm tốc độ xe chạy.
- Cấu tạo siờu cao: Làm mặt đường một mỏi, đổ về phớa bụng đường cong và nõng độ dốc ngang lờn trong đường cong.
Hai điều kiện đầu bị khống chế bởi điều kiện địa hỡnh và điều kiện tiện nghi xe chạy.Vậy bố trớ siờu cao là biện phỏp hợp lý nhất.
+ Độ dốc siờu cao:
Độ dốc siờu cao phụ thuộc vào bỏn kớnh đường cong nằm (2% ≤ isc≤ 6%)
Tra quy trỡnh: ứng với đường cấp IV miền nỳi , R =125 - 300 (m) ta cú isc = 4%. Với mong muốn thiết kế một đường cong thật thuận lợi cho xe chạy (giảm nhỏ trị số lực ngang) nờn chọn độ dốc siờu cao tựy thuộc vào khỳc cua của từng đoạn đường .
+ Cấu tạo đoạn nối siờu cao
Đoạn nối siờu cao được bố trớ với mục đớch chuyển hoỏ một cỏch điều hoà từ trắc ngang thụng thường (hai mỏi với độ dốc tối thiểu thoỏt nước) sang trắc ngang đặc biệt cú
Trường ĐHCN GT-VT Đồ Án Mụn Học Thiết Kế Đường
siờu cao (trắc ngang một mỏi). Sự chuyển hoỏ đú sẽ tạo ra dốc dọc phụ ip. Tiờu chuẩn quy định với cấp đường V= 40 km/h thỡ trị số ip = 1 %.
b.Tớnh toỏn chiều dài đoạn nối siờu cao:
Lnsc = ( ) p B. 2i sc n i +i Trong đú:
Lnsc: Chiều dài đoạn nối siờu cao. isc: Độ dốc siờu cao (isc = 2% ). in: Độ dốc ngang mặt đường.
∆: Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong
ip: dốc dọc phụ ứng với cấp đường V= 40 km/h thỡ trị số ip = 1 %. Vậy: sc m nsc p B.(i +i ) 5,5.(4+2) L = = = 16,5 (m) 2i 2.1
Theo quy định trong TCVN 4054 – 05 đối với đường cấp IV – miền nỳi, V=40km/h, isc = 4%, thỡ chiều dài nối siờu cao tối thiểu là 12 m.
Như vậy ta chọn Lnsc = 12 m ứng với isc = 4 % (theo quy trỡnh )
b.Tớnh toỏn đoạn nối siờu cao và nõng siờu cao
Ta nõng siờu cao và sơ đồ tớnh toỏn chiều dai Lsc theo phương phỏp quay quanh tim đường
Diễn biến đoạn nối siờu cao gồm 2 đoạn cơ bản là L1 và L2
* Đoạn L1 : đoạn để mặt đường biến đổi từ độ dốc 2 mỏi thành độ dốc một mỏi im được tớnh theo cụng thức: m m 1 p B .i 5,5.2 L = = = 11 (m) i 1
+ Trong đoạn này một nửa mặt đường và lề đường gia cố phớa bụng đường cong được giữ nguyờn độ dốc ngang mặt đường , lề đất vẫn được giữ nguyờn theo quy định.
Một nửa mặt đường cũn lại được nõng lờn để tạo với bụng đường cong thành một mặt nghiờng .
+ một nửa lề đường gia cố và mặt đường phớa lưng đường cong được tớnh theo cụng thức : m m p B m 2 (%) B 2 x.i .i = x i −
Với x là khoảng cỏch từ đầu đoạn nối đến mặt cắt cần tớnh toỏn độ nghiờng
*đoạn L2 :là đoạn mà mặt đường và lề gia cố chuyển từ độ dốc một mỏi im về độ dốc siờu cao isc nghiờng về phớa bụng đường cong
L2 = Lsc - L1 p m b x.i i = B
Trong đú : ib là độ dốc ngang siờu cao của mặt đường tại vị trớ tớnh toỏn (%) + Tớnh độ mở rộng của mặt đường tại một cọc bất kỳ trong đoạn thuộc L1 và L2
sc
x xw = .W w = .W
L
Trong đú : W’ =W/2 nếu mở rộng cả 2 bờn bụng và lưng đường cong W’=W nếu mở rộng một bờn bụng hoặc lưng đường cong