1쪽
Thuyết minh môn học Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. VỊ TRÍ TUYẾN ĐƯỜNG, MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA TUYẾN 1.1.1. Ví trí tuyến Tuyến đường nằm trong khu vực huyện Sơn Tịnh , tỉnh Quảng Ngãi, nối liền hai xã A và B. 1.1.2. Chức năng của tuyến Tuyến đường được xây dựng nhằm mục đích: nối liền trung tâm văn hoá, kinh tế chính trị của hai xã, tăng khả năng lưu thông buôn bán hàng hoá giữa hai xã. Trong chiến lược phát triển huyện Sơn Tịnh thành một huyện công nghiệp thì A và B là trung tâm vì đây là cầu nối giữa huyện với thành phố Quảng Ngãi . 1.1.3. Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế tuyến đường nối 2 điểm A-B thuộc tỉnh Quảng Ngãi với các số liệu sau: - Bình đồ tỉ lệ :1/20.000. -Khu vực thiết kế : Quảng Ngãi -Đường đồng mức chênh nhau: 10m - Lưu lượng xe hỗn hợp ở tháng 1/2010: N2010 = 221 (xehh/ng.đ). - Thành phần dòng xe: + Xe tải nặng : 24% + Xe tải trung : 37% + Xe tải nhẹ : 22% + Xe con : 17% - Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm: q = 7%. -Đưa công trình vào khai thác tháng 1/2012 1.2. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN 1.2.1. Địa hình Tuyến đi qua vùng đồng bằng, độ cao so với mực nước biển cơ bản từ 70÷100 m. Địa hình tạo thành nhiều đường phân thủy, tụ thủy rõ ràng. Địa hình có độ đốc không lớn lắm với độ dốc ngang sườn trung bình từ 4%÷8%. 1.2.2. Địa mạo Trong khu vực tuyến đi qua, rừng chủ yếu là rừng thưa, gồm các loại đồi sim, cỏ tranh, chủ yếu là cây lá nhỏ, cây lớn là các loại cây do người dân trồng để lấy gỗ. 1.2.3. Địa chất Theo kết quả điều tra khảo sát điều kiện địa chất cho thấy điều kiện địa chất trong khu vực rất ổn định, không có hiện tượng sụt lở, hay nước ngầm lộ thiên. Mặt cắt địa chất của khu vực tuyến như sau: Trang: 1
2쪽
Thuyết minh môn học - Lớp đất hữu cơ, dày từ 10÷20 cm. - Lớp đất á sét lẫn sỏi sạn dày từ 6÷10m, có các chỉ tiêu cơ lý như sau: + Độ chặt: K = 0,80 ; + Độ ẩm tương đối: 60%. + Lực dính: C = 0,032 Mpa ; + Góc ma sát trong: φ = 240. + Dung trọng tự nhiên: γ = 1,8 g/cm3. - Bên dưới là lớp đá phong hoá dày vô cùng. 1.2.4. Địa chất thuỷ văn Qua khảo sát cho thấy tình hình địa chất thuỷ văn trong khu vực hoạt động ít biến đổi, mực nước ngầm hoạt động thấp rất thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường. 1.2.5. Khí hậu Khu vực tuyến đi qua mang đặc trưng của khí hậu miền Trung chịu ảnh hưởng của hai mùa gió. Mùa đông với gió Đông Bắc, mưa lạnh. Mùa hè với gió Tây Nam khô hanh. Mùa khô từ tháng 2 đến tháng 8, mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau. Lượng mưa ngày lớn nhất (ứng tần suất p = 4%): 478 mm (Thành phố Quảng Ngãi). Với điều kiện khí hậu khu vực tuyến đi qua thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao nên thời gian thi công thuận lợi nhất là từ tháng 2 đến tháng 8. 1.2.6. Thuỷ văn Khu vực tuyến đi qua nằm ở vị trí cao nên ít xảy ra lũ lụt. Khi có mưa lớn thì nước tập trung từ các lưu vực chảy về cắt ngang qua tuyến. Không có sông, suối lớn đi qua tuyến. 1.3. CÁC ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI 1.3.1. Dân cư và tình hình phân bố dân cư Dân cư trong khu vực tập trung phân bố không đồng đều theo tuyến và tập trung chủ yếu ở hai đầu tuyến. 1.3.2. Tình hình kinh tế - văn hoá - xã hội trong khu vực Huyện Sơn Tịnh nằm trong vùng địa giới giữa đồng bằng và đồi núi , kinh tế chủ yếu là nông nghiệp và lâm nghiệp . Ngành nghề thủ công truyền thống cơ cấu kinh tế có sự chuyển dịch trong những năm gần đây tương đối mạnh . Nhưng nông nghiệp vẫn còn là ngành chủ yếu , chiếm tỷ trọng lớn . Tiểu thủ công nghiệp phát triển chậm . Chủ yếu theo kinh nghiệm phụ thuộc vào thời tiếc . Nông sản làm ra tiêu thụ vẫn còn khó khăn . Nhìn chung đời sống kinh tế văn hoá của người dân trong những năm gần đây từng bước được nâng cao , văn hoá dân trí được đẩy mạnh . Nhưng vẫn còn cách biệt so với các huyện lân cận . Trang: 2
3쪽
Thuyết minh môn học Tình hình an ninh trong khu vực rất đảm bảo, người dân địa phương mến khách, có rất ít tệ nạn xã hội do chính quyền địa phương rất cảnh giác và luôn dập tắt kịp thời các tệ nạn (mại dâm, ma túy,…) ngay khi chúng còn chưa kịp phát triển, lan rộng. 1.3.3. Các định hướng phát triển trong tương lai Nhìn chung nền kinh tế của huyện có tốc độ phát triển tương đối thấp so với các huyện khác trong tỉnh. Vì vậy lãnh đạo huyện đã đề ra mục tiêu là đến năm 2015 phải đưa huyện Sơn Tịnh trở thành huyện công nghiệp và tập trung mọi nguồn lực để thực hiện mục tiêu đó. 1.4. CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC 1.4.1. Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển - Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý vật tư ở khu vực thành phố Quảng Ngãi (cự ly 18 Km). - Bê tông nhựa lấy tại trạm trộn bê tông nhựa Tịnh Phong (Quảng Ngãi) (cự ly 25 Km). - Đá các loại lấy tại mỏ đá Bình Thanh (cự ly vận chuyển 27 Km). - Cát, sạn lấy tại sông Trà Khúc (cự ly 16 Km). - Đất đắp nền đường, qua kiểm tra chất lượng cho thấy có thể lấy đất từ nền đường đào để đắp, ngoài ra có thể lấy đất tại các vị trí mỏ dọc tuyến với cự ly trung bình là: 5km. 1.4.2. Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại xí nghiệp phục vụ công trình, xí nghiệp đóng tại Thành Phố Quảng Ngãi cách chân công trình 18 km. Năng lực sản xuất của xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra. Tuyến đường được hình thành trên cơ sở tuyến đường sẵn có do đó các loại bán thành phẩm, cấu kiện và vật liệu vận chuyển đến chân công trình là tương đối thuận lợi. 1.4.3. Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công Đơn vị thi công có đội ngũ cán bộ kỹ thuật và công nhân có trình độ và tay nghề cao, có khả năng đảm bảo thi công công trình đúng tiến độ. Những công việc cần nhiều lao động thủ công thì có thể thuê nhân công ở địa phương, tạo công ăn việc làm cho người dân ở đó, mặt khác cũng có thể giảm giá thành xây dựng công trình. 1.4.4. Khả năng cung cấp các thiết bị phục vụ thi công Các đơn vị xây lắp trong và ngoài tỉnh có đầy đủ trình độ năng lực và trang thiết bị thi công có thể đảm bảo thi công đạt chất lượng và đúng tiến độ. 1.4.5. Khả năng cung cấp các loại nhiên liệu Nhiên liệu như xăng, dầu nhớt, ... sử dụng cho máy móc đã được chuẩn bị đảm bảo đầy đủ về số lượng và chất lượng. Trang: 3
4쪽
Thuyết minh môn học Hệ thống điện được nối với mạng lưới điện sinh hoạt của nhân dân, ngoài ra đơn vị còn có máy phát điện riêng nhằm đảm bảo công việc được tiến hành liên tục không bị gián đoạn trong trường hợp bị cúp điện. 1.4.6. Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt Khu vực tuyến đi qua nằm ở phía tây của huyện do đó khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho cán bộ, công nhân thi công rất thuận lợi. 1.4.7. Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế Hệ thống thông tin liên lạc trong vùng khá hoàn thiện , ngay đầu tuyến (A ) có hai bưu điện tuyến huyện, cùng với hệ thống internet và tất cả các mạng di động đều đã phủ sóng nơi đây nên việc liên lạc rất thuận lợi. Về y tế thì ngay cạnh khu vực tuyến đi qua có trạm xá xã , có thể ứng cứu kịp thời khi gặp sự cố nhẹ và có thể sơ cứu khi gặp sự cố nặng và chuyển đến bệnh viện đa khoa tỉnh . 1.5. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG Nền kinh tế hàng hoá đã đưa đất nước ta chuyển sang một thời kỳ mới: Thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Trong đó ngành giao thông vận tải đóng một vai trò rất quan trọng thúc đẩy sự phát triển kinh tế. Nâng cao mức sống cho người dân. Quảng Ngãi là một tỉnh nghèo, cơ sở vật chất hiện nay còn yếu kém, đường sá giao thông chưa phát triển mạnh. Hiện trạng giao thông ở nơi xây dựng tuyến đường là rất xấu, tuyến đường lâu nay dùng để đi lại giữa hai xã đã không còn đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật nên yêu cầu cấp thiết lúc này là phải xây dựng một tuyến đường mới. Trước tình hình đó, việc xây dựng tuyến đường nối liền từ hai xã A và B là việc cần thiết. Tuyến đường xây dựng sẽ đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế của huyện. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi lại của người dân nơi đây, hàng hoá được vận chuyển lưu thông qua lại một cách dễ dàng. Do vậy việc xây dựng tuyến đường trên cũng là để tạo điều kiện quan tâm thu hút của các nhà đầu tư đến với khu vực này. Như vậy việc đầu tư xây dựng tuyến đường trên lại càng trở nên cần thiết và cấp bách, thiết thực phục vụ kịp thời cho sự nghiệp phát triển kinh tế của khu vực và đất nước. Trang: 4
5쪽
Thuyết minh môn học Chương 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1. XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ 2.1.1. Các căn cứ - Căn cứ vào mục đích và ý nghĩa phục vụ của tuyến: là đường nối hai trung tâm kinh tế, chính trị văn hoá của xã A và xã B. - Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng đồng bằng và đồi is=4÷8%. - Căn cứ vào lưu lượng xe chạy trên tuyến ở năm đầu tiên. Do số liệu ban đầu là xe hỗn hợp ở tháng 1/2010, công trình đưa vào khai thác tháng 1/2012 nên ta phải quy đổi về số xe con quy đổi ở năm 2012, sau đó tính số xe con quy đổi ở năm tương lai thứ 15. * Thành phần dòng xe : + Xe con : 17% => 221*0,17 = 37,57 (xehh/ngđ) + Xe tải nhẹ : 22% => 221*0,22 = 48,62 (xehh/ngđ) + Xe tải trung : 37% => 221*0,37 = 81,77 (xehh/ngđ) + Xe tải nặng : 24% => 221*0,24 = 53,04 (xehh/ngđ) * N2010 = (37,57 *1+48,62 *2+81,77 *2+53,04 *2.5) = 430,95 (xecqd/ngđ) Trong đó: + n: số loại xe có trong dòng xe. + ai: thành phần loại xe thứ i ở năm tính toán + Ki: hệ số quy đổi của loại xe thứ i về xe con, tra theo Bảng 2 TCVN 4054:2005. Lưu lượng xe con quy đổi ở năm bắt đầu đưa công trình vào khai thác (tháng 1/2012) N2012 = N2010 (1+q)2 = 430,95x(1+0,07)2 = 493,39 (xecqd/ngđ) Lưu lượng xe con quy đổi ở năm năm tương lai thứ 15 (tháng 1/2027) N2027 = N2012 (1+q)15 = 493,39x(1+0,07)15 = 1361,28 (xecqd/ngđ) - Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054:2005. 2.1.2. Xác định cấp thiết kế của đường - Từ các căn cứ trên ta chọn cấp thiết kế của đường là cấp IV. 2.1.3. Tốc độ thiết kế - Căn cứ vào cấp đường ta có tốc độ thiết kế V=60km/h và V = 40km/h. - Căn cứ vào địa hình là đồng bằng ta chọn tốc độ thiết kế là V = 60km/h. 2.2. TÍNH TOÁN - CHỌN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 2.2.1. Tốc độ thiết kế Theo trên ta có tốc độ thiết kế Vtt = 60km/h. Trang: 5
6쪽
Thuyết minh môn học 2.2.2. Xác định độ dốc dọc lớn nhất Độ dốc dọc lớn nhất idmax là độ dốc sao cho tất cả các loại xe chạy trên đường đều khắc phục được các điều kiện sau: - Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường. - Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường. 2.2.2.1. Điều kiện về sức kéo: idmax = D - f (2.1) Trong đó: + D: nhân tố động lực của mỗi loại xe. + f : Hệ số sức cản lăn,với tốc độ thiết kế của ta là 60km/h nên: f = f0[1 + 0.01(V – 50)]; ứng với loại mặt đường nhựa ta có f0 =0,01÷0,02, ở đây ta chọn f0 = 0,015. => f = 0,015[1+ 0.01(60 −50)] = 0,0165 Độ dốc thiết kế lớn nhất tính theo điều kiện này được ghi ở bảng 2.1: Bảng 2.1: Bảng xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện cân bằng sức kéo Loại xe Thành phần, % V, km/h D f idmax, % Ma3-504 (Xe tải 24 60,00 0,0355 0,0165 1,9 nặng) Zin -150 (Xe tải trung) 37 60,00 0,0350 0,0165 2,0 Raz-51 (Xe tải nhẹ) 22 60,00 0,0420 0,0165 2,55 MOSCOVIT (Xe con) 17 60,00 0,080 0,0165 6,35 Từ kết quả ở bảng trên : idmax=1,9 % Tuy nhiêu điều kiện địa hình tuyến đường đi qua là đồng bằng và đồi thỏa idmax = 1,9 % sẻ rất khó khăn cho việc thiết kế (khối lượng đào đắp lớn , chiều dài tuyến lớn …) Do đó ta chọn idmax =2,0% ( chỉ có xe tải nặng chiếm 24% thành phần dòng xe chạy không đạt tốc độ thiết kế ) idmax= 2,0% (a) 2.2.2.2. Điều kiện về sức bám: i'dmax = D' – f (2.2) ϕ G − P D'= 1 k ω (2.3) G Trong đó: + D': Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ô tô. + ϕ : Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường tùy theo trạng thái của mặt 1 đường, khi tính toán lấyϕ trong điều kiện bất lợi tức là mặt đường ẩm bẩn, ϕ = 0,2. 1 1 + Gk : Trọng lượng trục của bánh xe chủ động (KN). Trang: 6
7쪽
Thuyết minh môn học - Xe tải nặng :Gk = 100KN. - Xe tải trung : Gk = 65KN. - Xe tải nhẹ : Gk = 52KN. - Xe tải con : Gk = 5KN. + G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô (KG). - Xe tải nặng :G = 250KN. - Xe tải trung :G = 90KN. - Xe tải nhẹ :G = 70KN. - Xe tải con :G = 10KN - P: Sức cản của không khí (kG). K.F.V2 P = (2.4) ω 13 Trong đó: + K: Hệ số sức cản không khí (kGs2/m4). + F: Diện tích chắn gió của ô tô (m2). + V: Tốc độ thiết kế V = Vtt = 60 km/h. K và F được tra theo Bảng 1 của TCVN 4054:2005, kết quả tính thể hiện ở bảng 2.2: Bảng 2.2: Bảng tính sức cản không khí của các loại xe Loại xe K, kGs2/m4 F, m2 V, km/h Pω, KG Xe tải nặng 0.07 6 60 116,31 Xe tải trung 0.06 5 60 83,08 Xe tải nhẹ 0.06 4 60 66,46 Xe con 0.02 2.5 60 13,85 Kết quả tính toán các giá trị của các công thức 2.2, 2.3, 2.4 như sau: Bảng 2.3: Bảng xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức bám Loại xe φ1 Gk(KN) G(KN) Pω (KN) D' idmax (%) Xe tải nặng 0,2 100 250 1,16 0,08 6,35 Xe tải trung 0,2 65 90 0,83 0,14 12,35 Xe tải nhẹ 0,2 52 70 0,66 0,14 12,35 Xe con 0,2 5 10 0,14 0,09 7,35 Từ điều kiện này ta chọn idmax = 6,35 % (b) Kết luận: Từ (a) và (b) kết hợp với D'≥ D≥ f ± i ta chọn độ dốc dọc lớn nhất là: imax = 2,0%. Theo Bảng 15 của TCVN 4054:2005 với đường cấp IV đồng bằng thì idmax = 6%. Vậy ta chọn idmax= 2,0 %. Trang: 7
8쪽
Thuyết minh môn học 2.2.3. Tầm nhìn trên bình đồ Để đảm bảo an toàn xe chạy trên đường, người lái xe phải luôn đảm bảo nhìn thấy đường trên một chiều dài nhất định về phía trước để kịp thời xử lý hoặc hãm dừng xe trước chướng ngại vật (nếu có) hay là tránh được nó. Chiều dài này được gọi là tầm nhìn. 2.2.3.1. Tầm nhìn một chiều SI: Xe đang chạy với tốc độ V có thể dừng lại an toàn trước chướng ngại vật cố định với chiều dài tầm nhìn SI bao gồm một l S l pæ h o đoạn phản ứng tâm lý lpư, một đoạn 1 1 hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn l0. S I SI = lpu + Sh + l0 Hình 2.1: Sơ đồ tầm nhìn 1 chiều (I.2.5) Trong đó: - lpư: Chiều dài đoạn đường phản ứng tâm lý. V 60 l = = =16,67 m. pu 3,6 3,6 - Sh: Chiều dài hãm xe. kV2 1,4×602 S = ( ) = ( ) = 39,69m. h 254 ϕ ±i 254 0,5± 0 1 Với : + k : Hệ số sử dụng phanh, đối với xe tải k = 1,4. + V : Tốc độ xe chạy tính toán, V = 60 km/h. + i : Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0. + φ1 : Hệ số bám dọc trên đường lấy trong điều kiện bình thường mặt đường trơn, sạch: φ1 = 0,5. - l0: Đoạn dự trữ an toàn, l0 = 5 - 10m, ta chọn l0 = 10 m. => SI = 16,67 + 39,69 +10 = 66,36 m. Theo Bảng 10 tài liệu TCVN 4054:2005với V= 60 km/h thì SI = 75 m. Vậy ta chọn SI =75 m. 2.2.3.2. Tầm nhìn hai chiều SII: Có hai xe chạy l S l S l ngược chiều trên cùng pæ h1 o h2 pæ một làn xe, chiều dài tầm 1 1 2 2 nhìn trong trường hợp S này gồm hai đoạn phản II Hình 2.2: Sơ đồ tầm nhìn tránh xe hai chiều ứng tâm lí của 2 lái xe, Trang: 8
9쪽
Thuyết minh môn học tiếp theo là hai đoạn hãm xe và đoạn an toàn giữa hai xe. Như vậy chiều dài tầm nhìn hai chiều bằng 2 lần chiều dài tầm nhìn một chiều nên chiều dài SII được tính là: V KV2ϕ 60 1,4×602 ×0,5 S = + 1 + l = + +10 = 122,70m. II 1,8 127(ϕ2 −i2 ) 0 1,8 127(0,52 −0) 1 Trong đó: + K : Hệ số sử dụng phanh: đối với xe tải k=1,4. + V : Tốc độ tính toán V=60km/h. + φ1 : Hệ số bám dọc trên đường hãm lấy trong điều kiện bình thường mặt đường sạch: φ1=0,5. + i : Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0. Theo Bảng 10 tài liệu TCVN 4054:2005với V = 60km/h thì SII = 150m. Vậy ta chọn SII = 150m. 2.2.3.3. Tầm nhìn vượt xe SIV: SII-SI v v 1 3 3 v v 1 2 1 lpu lo SIV Hình 2.3: Sơ đồ tầm nhìn vượt xe Một xe chạy nhanh bám theo một xe chạy chậm với khoảng cách an toàn Sh1-Sh2, khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe sau lợi dụng làn trái chiều để vượt. Để đơn giản trong tính toán ta dùng thời gian vượt xe thống kê được trên đường. Trị số này trong trường hợp bình thường khoảng 10s và trong trường hợp cưỡng bức, khi đông xe ... khoảng 7s. Lúc đó tầm nhìn vượt xe có thể có 2 trường hợp: - Bình thường: SIV = 6V. - Cưỡng bức: SIV = 4V. Chọn: SIV = 6V = 6×60 = 360m. Theo bảng 10 tài liêụ TCVN 4054:2005 với V = 60km/h thì SIV = 350m. Vậy ta chọn SIV = 360m. 2.2.4. Bán kính đường cong nằm Rscmin, Roscmin Thực chất của việc xác định trị số bán kính của đường cong nằm là xác định trị số lực ngang và độ dốc ngang một mái isc một cách hợp lý nhằm để đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận khi vào đường cong nằm có bán kính nhỏ. Trang: 9
10쪽
Thuyết minh môn học 2.2.4.1. Khi làm siêu cao: V2 602 Rmin = ( ) = ( ) = 135m. sc 127. 0,15+imax 127× 0,15+ 0,06 sc Trong đó: + V : Tốc độ thiết kế V = 60km/h. + 0,15 : Hệ số lực ngang lớn nhất khi có làm siêu cao. + iscmax : Độ dốc siêu cao lớn nhất: iscmax = 6%. Theo Bảng 11 TCVN 4054:2005 với tốc độ thiết kế V = 60 km/h và đường cấp IV thì Rscmin = 250 m, ta chọn Rscmin = 250 m. 2.2.4.2. Khi không làm siêu cao: V2 602 Rmin = ( ) = ( ) = 472,44m. osc 127. 0,08−i 127 0,08−0,02 n Trong đó: + V : Tốc độ thiết kế V = 60km/h. + 0,08 : Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao. + in : Độ dốc ngang của mặt đường, chọn in = 2%. Theo bảng 11 TCVN 4054:2005với tốc độ thiết kế V = 60km/h và đường cấp IV thì Rksc = 1500m, ta chọn Rksc = 1500m. min min 2.2.4.3. Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm: Ở những đoạn đường cong có bán kính đường cong nhỏ thường không bảo đảm an toàn giao thông nếu xe chạy với tốc độ tính toán vào ban đêm vì tầm nhìn bị hạn chế. 30.S 30×75 Theo điều kiện này: R = I = = 1125m . α 2 Trong đó: + SI : Tầm nhìn một chiều (m), SI = 75 m. + α : Góc chiếu sáng của pha đèn ô tô, α = 20. Tuy nhiên vào ban đêm khi xe vào đường cong nằm thường có pha đèn chiếu sáng nên lái xe dễ nhận biết có xe ngược chiều. Do đó điều kiện này thường không cần thiết phải xét đến khi đảm bảo bán kính tối thiểu của đường cong nằm. 2.2.5. Độ dốc siêu cao Độ dốc siêu cao được áp dụng khi xe chạy vào đường cong bán kính nhỏ hơn bán kính đường cong tối thiểu không làm siêu cao. Siêu cao là dốc một mái của phần xe chạy hướng vào phía bụng đường cong. Nó có tác dụng làm giảm lực ngang khi xe chạy vào đường cong, nhằm để xe chạy vào đường cong có bán kính nhỏ được an toàn và êm thuận. Theo Bảng 13 TCVN 4054:2005 quy định độ dốc siêu cao tối đa là 7% ứng với tốc độ 60km/h, độ dốc siêu cao nhỏ nhất lấy theo độ dốc mặt đường và không nhỏ hơn 2%. Trang: 10
11쪽
Thuyết minh môn học V2 Độ dốc siêu cao có thể tính theo công thức: i = −μ (2.6) sc 127.R Bảng 2.4: Bảng tính độ dốc siêu cao theo bán kính đường cong nằm R, m 125 150 175 200 250 300 1500 Μ 0,15 0,13 0,12 0,11 0,09 0,085 0.08 isctt, % 7, 6 5,9 4,2 3,2 2,3 0,95 - iscqp % 7 6 5 4 3 2 2 iscchọn % 7 6 5 4 3 2 2 2.2.6. Vuốt nối siêu cao Âoaûn näúi siãu cao max i = i B R0 Âæåìng cong troìn i = imax i i n sc i i i i=0 n l n i l 1:1.5 i= i náng 1:1.5 i = i0 Ñoaïn vuoát noái sieâu cao i = i0 Âoaûn näúi siãu cao i i=0 n i n i i i n n sc Quay quanh tim Baét ñaàu ñöôøng cong troøn phaàn xe chaïy Quay quanh tim phaàn xe chaïy Hình 2.4: Siêu cao và đoạn vuốt nối siêu cao Đoạn vuốt nối siêu cao là đoạn chuyển tiếp mặt đường từ dốc hai mái sang dốc một mái bằng độ dốc siêu cao qui định, tiến hành như sau: Quay phần xe chạy ở phía lưng đường cong quanh tim đường để phần xe chạy có độ dốc in=0. Sau đó vẫn tiếp tục quay phần xe chạy ở phía lưng đường cong quanh tim đường để phần xe chạy có độ dốc in, sau đó vẫn tiếp tục quay quanh tim đường tới lúc đạt độ dốc siêu cao. Khi có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp. Khi không có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí một nửa ngoài đường thẳng và một nửa nằm trong đường cong tròn. Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định: (B+ Δ)×i L = sc (2.7) nsc i n Trang: 11
12쪽
Thuyết minh môn học Trong đó: + B : Bề rộng phần xe chạy (m), B=7 m. + ∆ : Độ mở rộng của phần xe chạy (m). + isc : Độ dốc siêu cao (%). + in : Độ dốc nâng siêu cao (%) với Vtk = 60Km/h thì in = 0,5%. Bảng 2.5: Bảng tính chiều dài đoạn nối siêu cao R(m) 125÷150 150÷175 175÷200 200÷250 250÷.300 300÷1500 isc(%) 7 6 5 4 3 2 Lnsctt(m) 98 84 70 56 42 28 Lqp 70 60 55 50 50 50 Lchọn 70 60 55 50 50 50 2.2.7. Độ mở rộng trong đường cong nằm Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn hướng tâm còn bánh trước luôn hợp với trục xe một góc nên xe yêu cần có một chiều rộng lớn hơn khi xe chạy trên đường thẳng. Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn hướng tâm còn bánh trước luôn hợp với trục xe một góc vì vậy yêu cầu có một chiều rộng lớn hơn khi xe chạy trên đường thẳng. Theo tài liệu TCVN 4054:2005 chỉ mở rộng đường cong khi R≤ 250 (m). Độ mở rộng E được tính theo công thức sau với đường 2 làn xe: e1 L 1k e2 L k2 C B R o Hình 2.5: Sơ đồ tính độ mở rộng trong đường cong nằm L2 0,1V E = e + e = + (2.8) 1 2 R R Trong đó: + LA: Khoảng cách từ badsoc của xe đến trục sau cùng của xe: LA = 8 (m). + V: Vận tốc xe chạy tính toán, V = 60 km/h. + R: Bán kính đường cong nằm. Bảng 2.6: Bảng tính độ mở rộng trong đường cong nằm Trang: 12
13쪽
Thuyết minh môn học R(m) 30 ÷50 50 ÷70 70÷100 100÷150 150 ÷200 200 ÷250 Ett (m) 2,55 1,84 1,47 1,02 0,80 0,70 Eqp (m) 2,00 1,50 1,20 0,90 0,70 0,60 Echọn (m) 2,55 1,84 1,47 1,02 0,80 0,70 Âoaûn näúi måí räüng E/2 TCT E/2 B TÂT Hình 2.6. Sơ đồ bố trí đoạn nối mở rộng (khi có đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu cao) 2.2.8. Đường cong chuyển tiếp Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong thì li tâm từ chổ bằng 0 đạt tới giá trị mv2 . Biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách. Vì vậy để đảm R bảo sự chuyển biến điều hòa về lực li tâm và cảm giác của hành khách, cần làm một đường cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong tròn. Theo TCVN 4054:2005 với đường có Vtt ≥ 60 km/h thì phải bố trí đường cong chuyển tiếp. Đường cong chuyển tiếp bố trí trùng với đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng phần xe chạy. Chiều dài đường cong chuyển tiếp Lcht không nhỏ hơn chiều dài các đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng, được tính theo công thức: V3 L = tt (2.9) cht 23,5R Trong đó: Vtt: tốc độ tính toán (km/h). R: Bán kính đường cong trên bình đồ (m). Bảng 2.7: Bảng tính chiều dài của đường cong chuyển tiếp R(m) 350 400 500 600 900 Vtt(km/h) 60 60 60 60 60 Lcht(m) 26,26 22,98 18,38 15,32 10,21 2.2.9. Bán kính đường cong đứng Rlồi min , Rlõm min Đường cong đứng được thiết kế ở những chỗ có đường đỏ đổi dốc tại đó có hiệu đại số giữa 2 độ dốc lớn hơn 1% đối với đường cấp 60 (theo TCVN 4054:2005). 2.2.9.1. Bán kính đường cong đứng lồi Rlồimin: Trang: 13
14쪽
Thuyết minh môn học Trên góc giao lồi tầm nhìn xe chạy vào ban ngày sẽ không đảm bảo, do đó cần phải bố trí đường cong lồi để tăng tầm nhìn xe chạy nâng cao độ an toàn cho xe tham gia giao thông và nâng cao năng lực thông hành của tuyến. Sơ đồ tính: Hình 2.7: Sơ đồ tính bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi được xác định theo 2 điều kiện sau: + Khi chướng ngại vật cố định (điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều): S2 752 Rlôi = I = =2343,75m. min 2d 2.1,2 1 Trong đó: - SI = 75m : tầm nhìn xe chạy 1 chiều. - d1 = 1,2m : chiều cao tầm mắt của người lái xe. + Khi chướng ngại vật di động (điều kiện đảm bảo tầm nhìn xe chạy 2 chiều): S2 1502 Rlôi = II = = 2343,75m min 8d 8.1,2 1 Trong đó: - SII = 150m : tầm nhìn xe chạy 2 chiều. - d1 = 1,2m : chiều cao tầm mắt của người lái xe. Theo Bảng 19 TCVN 4054:2005 với Vtt = 60 km/h thì Rlồimin = 4000 m. Chọn Rlồimin = 4000 m. 2.2.9.2. Bán kính đường cong đứng lõm Rlõmmin: Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi được xác định theo 2 điều kiện sau: + Điều kiện đảm bảo hạn chế lực ly tâm: Trong đường cong đứng lõm, lực ly tâm sẽ làm tăng tải trọng gây hiện tượng vượt tải cho phép của lò xo nhíp xe ,vì vậy phải hạn chế lực ly tâm không được phép vượt quá trị số cho phép (b = 0,5÷0,7 m/s2). Trong tính toán để thiên về an toàn thì lấy giá trị của gia tốc ly tâm b = 0,5 m/s2. V2 602 ⇒ Bán kính đường cong lõm: Rlom = = =553,8m min 6,5 6,5 + Điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm: Trang: 14
15쪽
Thuyết minh môn học Bán kính đường cong đứng theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm được xác định S2 bằng công thức: Rlom = Rloîm = ( I ) min min 2 H + S .sinα d I Sơ đồ tính: SI hd Hình 2.8: Bán kính tối thiểu của đcđ lõm đảm bảo tầm nhìn ban đêm. Trong đó: - SI = 75m : tầm nhìn xe chạy 1 chiều. - Hd = 0,75m : cao độ chiếu sáng của tâm pha đèn. - α = 2o : góc chắn của pha đèn. 752 ⇒ Rlom = =835,2m min 2(0,75+75.sin2o ) Theo Bảng 19 TCVN 4054:2005 với Vtt = 60 km/h thì Rlõmmin = 1500 m. Vậy ta chọn Rlõmmin = 1500 m. 2.2.10. Chiều rộng làn xe Chiều rộng làn xe được xác định theo sơ đồ xếp xe của Zamakhaép với: b2 b1 y1 c x x 2 c y 1 1 2 2 B1 B2 Hình 2.9: Sơ đồ tính bề rộng mặt đường theo Zamakhaép b + c B = + x + y. (2.10) 2 Trong đó: + b: Chiều rộng thùng xe, b = 2,5m. + c: Cự ly giữa 2 bánh xe, c = 1,9m (tính cho xe Zin150). + x: Cự ly từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh (m). + y: Khoảng cách từ giữa vệt bánh xe ngoài đến mép phần xe chạy (m). Với: x & y được xác định theo công thức của Zamakhaép. x = 0,5+ 0,005V (hai xe chạy ngược chiều). Trang: 15
16쪽
Thuyết minh môn học y = 0,5+0,005V => x = y = 0,5 + 0,005 x 60 = 0,8 m 2,5+1,9 Vậy bề rộng làn xe: B = + 0,8 + 0,8 = 3,8 m 2 Theo Bảng 6 TCVN 4054:2005 với đường cấp IV tốc độ Vtt = 60km/h thì Bmin = 3,5m. Thực tế khi hai xe chạy ngược chiều nhau thường giảm tốc độ xuống đồng thời xét thấy lượng xe ở năm thứ 15là: N15= 1361,28 xcqđ/ng.đ là không lớn lắm. Mặt khác giá thành xây dựng nền, mặt đường thường rất cao, chiếm khoảng 55% tổng giá thành xây dựng nên ta chọn bề rộng làn xe theo qui phạm B = 3,5m để giảm giá xây dựng. 2.2.11. Số làn xe, bề rộng nền, mặt đường 2.2.11.1. Số làn xe: Số làn xe yêu cầu được tính theo công thức: N15 n = xcqd/h Z× N th Trong đó: +N15 = α.N15 : lưu lượng xe chạy trong giờ cao điểm. xcqd/h xcqd/ngđ Với α = 0,1÷0,12: là hệ số xét đến lưu lượng xe giờ cao điểm. Trong tính toán nếu không có số liệu thì lấy α = 0,1. ⇒ N15 =1361,28 .0,1 = 136,13 xcqđ/h. xcqd/h + Nth = 1000 xcqđ/h: khả năng thông hành thực tế lớn nhất của 1 làn xe (theo TCVN 4054:2005 ). + Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành, với Vtk = 60km/h, địa hình đồng bằng → Z = 0,55. 136,13 ⇒ n = = 0,25 làn. 0,55.1000 Theo Bảng 6 TCVN 4054:2005 với đường cấp IV, tốc độ thiết kế VTK = 60 km/h số làn xe yêu cầu là 2 làn. Vậy ta chọn n = 2 làn. 2.2.11.2. Bề rộng nền, mặt đường: Chiều rộng mặt đường (phần xe chạy) phụ thuộc vào số làn xe n, cách sắp xếp xe trên các làn, cách tổ chức giao thông giữa các làn xe, và được xác định theo công thức: Trang: 16
17쪽
Thuyết minh môn học Bm = n.B + Bd (m) Trong đó: + n : số làn xe n =2. + B : bề rộng 1 làn xe, B = B1làn = 3,5 m. + Bd : bề rộng dải phân cách, tuyến chỉ có 2 làn xe → Bd = 0. => Bm = 2.3,5 + 0 = 7,0m. Chiều rộng cả nền đường: Bn = Bm + 2.Blề Trong đó: + Bm = 7,0m : bề rộng mặt đường xe chạy. + Blề : bề rộng lề đường được xác định theo cấp đường. Theo TCVN 4054:2005 với tuyến đường cấp IV, tốc độ thiết kế VTK = 60 km/h thì: + Chiều rộng lề gia cố: 0,5m. + Chiều rộng phần lề đất: 0,5m. Chiều rộng lề đường: Blề = Blgc + Blđ = 2×(0,5 + 0,5) = 2,0 m Vậy chiều rộng cả nền đường: Bn = 7,0 + 2×1,0 = 9,0m. 2.13. BẢNG TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN Bảng 2.8: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến. Trị số Qui STT CHỈ TIÊU KỸ THUẬT Đơnvị Chọn tính phạm 1 Cấp thiết kế của đường - IV IV 2 Vận tốc thiết kế Km/h - 60; 40 60 3 Độ dốc dọc lớn nhất (%) 2,0 6 2,0 4 Tầm nhìn một chiều SI m 66,36 75 75 5 Tầm nhìn hai chiều SII m 122,7 150 150 6 Tầm nhìn vượt xe SIV m 360 350 360 7 Tầm nhìn ngang m 6,25 6,25 Bán kính đường cong nằm tối thiểu không làm 8 m 472,44 1500 1500 siêu cao Rosc min Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi làm 9 m 135 250 250 siêu cao Rsc min Bán kính đường cong nằm đảm bảo tầm nhìn 10 m 1125 1125 ban đêm 11 Bán kính đường cong đứng lồi Rminlồi m 2343,75 4000 4000 12 Bán kính đường cong đứng lõm Rminlõm m 835,20 1500 1500 13 Độ dốc siêu cao tối đa % - 7 7 14 Chiều rộng một làn xe m 3,8 3,5 3,5 15 Số làn xe Làn 0,21 2 2 16 Bề rộng mặt đường m 7 7 7 17 Bề rộng nền đường m 9 9 9 18 Bề rộng lề đường m - 2x1,0 2x1,0 19 Bề rộng phần gia cố lề m - 2x0,5 2x0,5 Trang: 17
19쪽
Thuyết minh môn học Chương 3: THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 3.1. NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ Thiết kế bình đồ phải tuân thủ các nguyên tắc: + Vạch tuyến phải đi qua các điểm khống chế. + Thiết kế bình đồ đảm bảo phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ: Giữa các đoạn thẳng - đoạn cong và giữa các đoạn cong với nhau. + Phối hợp các yếu tố mặt cắt dọc và bình đồ. + Phối hợp giữa tuyến và công trình. + Phối hợp giữa tuyến và cảnh quan. 3.2. XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ - Tuyến thiết kế nằm trong khu vực có sông và không giao cắt các công trình giao thông khác... nên điểm khống chế tuyến phải đi qua bao gồm: + Điểm đầu tuyến A. + Điểm cuối tuyến B. + Điểm vượt sông thuận lợi. - Khu vực tuyến có điều kiện và địa chất, địa chất thuỷ văn thuận lợi không có đầm lầy, đất yếu, trượt lở và không có mực nước ngầm hoạt động cao, nên không có những điểm cần tránh. 3.3. QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ VÀ XÁC ĐỊNH BƯỚC COMPA 3.3.1. Quan điểm thiết kế Ta phải thiết kế tuyến nối hai điểm A-B đi qua tất cả các điểm khống chế đã nêu, đồng thời sao cho tuyến phải thỏa mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán. Trên bình đồ, tuyến đường gồm các đoạn thẳng và các đoạn đường cong tròn. Đường có Vtk=60km/h nên giữa đường thẳng và đường cong tròn được chuyển tiếp bằng đường cong chuyển tiếp clothoide. Chiều dài các đoạn thẳng không dài quá 3km. Giữa các đường cong tròn, phải có đoạn chêm đủ dài để bố trí các đường cong chuyển tiếp, và không nhỏ hơn 2V (m) giữa hai đường cong ngược chiều. Ngoài ra phải thiết kế tuyến sao cho khối lượng đào đắp, các công trình ít nhất và chiều dài tuyến là ngắn nhất, để giảm chi phí xây dựng và nâng cao khả năng vận doanh khai thác của tuyến. Trang: 19
20쪽
Thuyết minh môn học 3.3.2. Xác định bước compa Để xác định vị trí đường dẫn hướng tuyến dốc đều trên bình đồ, dùng cách đi bước compa cố định có chiều dài: Δh 1 10000 1 l = × = × = 26,3mm. (3.1) i M 0,019 20000 d Trong đó: + Δh: Chênh lệch giữa hai đường đồng mức gần nhau, Δh=10000mm. + Id = (0,9 -0,95)idmax (‰). + idmax = 20 (‰) Độ dốc dọc lớn nhất đã chọn đối với đường cấp 60. Id = 0,02 x 0,95 = 0,019 1 1 1 + : Tỷ lệ bình đồ, = M M 20000 3.4. LẬP CÁC ĐƯỜNG DẪN HƯỚNG TUYẾN Sau khi xem xét kỹ các yếu tố của địa hình trên bình đồ trong khu vực mà tuyến sẽ phải đi qua, ta thấy có 2 đường dẫn hướng tuyến nối 2 điểm A-B. 3.5. CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN Dùng cách đi bước compa đã xác định vạch các tuyến thỏa mãn các chỉ tiêu kỹ thuật trên bình đồ. Theo trên ta vạch được bốn phương án tuyến . Phương án 1.2.3.4. 3.6. SO SÁNH SƠ BỘ CHỌN HAI PHƯƠNG ÁN TUYẾN Bảng 3.1: Bảng so sánh chọn 2 phương án tuyến. SÄÚ TÃN CHÈTIÃU ÂVË PA 1 PA 2 PA 3 PA 4 TT 1 CHIÃÖU DAÌI TUYÃÚN m 4509,20 4621,76 4553,38 4948,67 2 HÃÛSÄÚTRIÃØN TUYÃÚN - 1,044 1,070 1,054 1,146 % 3,16 4,40 3,16 5,70 3 ÂÄÜDÄÚC DOÜC TÆÛNHIÃN LÅÏN NHÁÚT/ CHIÃÖU DAÌI m 115 130 115 87 4 SÄÚLÁÖN CHUYÃØN HÆÅÏNG - 3 4 3 3 5 TÄØNG GIAÏTRËGOÏC CHUYÃØN HÆÅÏNG âäü 67052'41'' 211005'11'' 94029'29'' 195041'59'' 6 TRËSÄÚGOÏC CHUYÃØN HÆÅÏNG TRUNG BÇNH âäü 22037'34'' 52046'18'' 31029'50'' 65014'0'' 7 SÄÚLÆÅÜNG CÄNG TRÇNH CÁÖU caïi 1 1 1 1 8 SÄÚLÆÅÜNG CÄNG TRÇNH CÄÚNG caïi 4 2 4 2 9 BAÏN KÊNH ÂÆÅÌNG CONG NÀÒM NHOÍNHÁÚT m 1000 800 300 250 10 BAÏN KÊNH ÂÆÅÌNG CONG NÀÒM TRUNG BÇNH m 1666,67 1266,67 575,00 516,67 Trang: 20
앞 20페이지만 표시됩니다. 전체를 보려면 자료를 다운로드하세요.
댓글 (0)
댓글이 없습니다. 첫 댓글을 남겨보세요!