Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

Chơng mở đầu
giới thiệu chung

Tuyến đờng thiết kế đi qua hai điểm A- B thuộc thành phố Đà Nẵng
tỉnh Đà Nẵng. Đây là khu vực đồi núi thoải, sông núi kết hợp hài hòa tạo
thành một khung cảnh đẹp. Một bên khu vực tuyến đi qua có các dãy núi
nhấp nhô, kẹp giữa các dãy núi đó là một dải đất tơng đối bằng phẳng tựa
nh lòng chảo. Gần tuyến đi qua có khu dân c ở phía Bắc .Địa hình dốc theo
hớng xuống phía Bắc.Nối với con sông đó là các suối nhánh len lỏi từ các
khe hẽm, mơng xói đổ về.
Vì vậy, khi thiết kế tuyến đờng cần chú ý thể hiện đều đặn, hài hòa
với khung cảnh thiên nhiên, làm cho phong cảnh ở đây phong phú hơn,
mỹ quan hơn.

I. Các căn cứ pháp lý.

-Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng lới giao thông của vùng
đã đợc Nhà nớc phê duyệt. Cần phải xây dựng tuyến đờng đi qua hai
điểm A - B để phục vụ các nhu cầu của xã hội và chủ trơng của Nhà nớc
nhằm phát triển kinh tế và văn hoá xã hội của một trung tâm lớn ở khu
vực miền Trung và đảm bảo an ninh cho một quốc gia.

- Theo tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054 - 98
- Theo Quy Trình Thiết Kế áo Đờng Mềm 22 TCN 211 - 93
- Theo Quy Trình Khảo Sát 22 TCN 27 - 84 và 22 TCN 82 - 85
- Theo Quy Trình Khảo Sát Thuỷ Văn 22 TCN 220 - 95
- Xuất phát từ các yêu cầu đi lại, trao đổi hàng hóa, giao lu văn
hóa phục vụ cho sự phát triển kinh tế, xã hội của vùng.

II. đặc điểm kinh tế xã hội khu vực tuyến đi qua
1. Dân c:

Dân c khu vực này chủ yếu là ở phía bắc tuyến đờng.Đây là khu vực
ngoại thành của thành phố Đà Nãng do đó đây là khu vực đang chuẩn bị
xây dựng đô thị và khu công nghiệp mới

2. Văn hóa đời sống.

Nhờ có sự chỉ đạo của Đảng và Nhà nớc luôn quan tâm đến cuộc
sống của nhân dân, với sự giải thích, tuyên truyền sâu rộng nên họ đều
có ý thức tự giác cao, cuộc sống vật chất và tinh thần tơng đối tốt. Họ
mong muốn xây dựng tuyến đờng đi qua và sẵn sàng giúp đỡ đơn vị thi
công hoàn thành kế hoạch.

iii. Giới thiệu mạng lới giao thông khu vực.

Trong khu vực tuyến, hệ thống giao thông vận tải và cơ sở hạ tầng
nói chung là còn cha đáp ứng đợc nhu cầu đi lại và phát triển của vùng.

iV. Giới thiệu điều kiện tự nhiên.
1. Địa hình.


Qua phân tích bản đồ khu vực tuyến đi qua, khu vực này có thể xếp
vào loại đồi núi cao. Độ chênh cao giữa đỉnh và chân khoảng 160 m. Địa
hình bị chia cắt bởi các khe hẽm, mơng xói. Địa hình không bị gò bó, có
những đoạn khó khăn về cao độ, độ dốc ngang lớn nên việc xây dựng cho
phép nền đào là chủ yếu.

2. Khí hậu.

Trên bản đồ phân khu khí hậu đờng xá Việt nam, khu vực này thuộc
khu vực khí hậu II - Khí hậu nhiệt đới gió mùa. Nhiệt độ trung bình năm
180C. Mùa đông nhiệt độ trung bình 130C từ tháng 10 đến tháng 2, lạnh

Trang

5


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

nhất vào tháng 1. Mùa hè nhiệt độ trung bình 280C, nóng nhất vào tháng 7.
Tổng lợng ma hàng năm 1000 mm. Vào các tháng mùa hè thờng ma lớn
hơn. Các hớng gió chủ yếu trong năm là Tây, Tây nam, Nam và Đông bắc.


3. Địa chất thủy văn.

Vùng tuyến đi qua thuộc kỷ trầm tích đệ tam. Địa hình cho phép
xây dựng nền đờng ổn định, trong vùng không có castơ, sụt lở. Tầng phủ
thuộc loại á cát. Mực nớc ngầm sâu đáng kể so với mặt đất. Mực nớc
dâng của sông không lớn lắm, không gây ngập úng cho các vùng xung
quanh. Gần tuyến đi qua có các mỏ vật liệu tự nhiên, có thể khai thác đa
vào thi công, tận dụng vật liệu tại chỗ. Khảo sát địa chất 0ữ3m ta thấy
E0=350 ữ 370 daN/cm2

4. Đặc điểm về vật liệu địa phơng.

Là một tỉnh miền núi vật liệu địa phơng ở đây rất phong phú. Có các
loại vật liệu về đá răm, đá hộc, và đất đồi tốt. Khảo sát sơ bộ cho thấy cự
ly vận chuyển là nhỏ hơn 10km đó là một khoảng cách chấp nhận đợc.

v. Điều kiện môi trờng.

Đây là khu vực yên tĩnh, sông núi kết hợp hài hòa, tạo thành khung
cảnh thiên nhiên đẹp. Khi đặt tuyến đi qua, tránh phá nát các cảnh
quang thiên nhiên. Bố trí các cây xanh dọc tuyến, giảm tối đa lợng bụi và
tiếng ồn đối với môi trờng xung quanh.

VI. ảnh hởng của việc xây dựng tuyến đến môi trờng và an ninh quốc phòng

Việc xây dựng tuyến đờng sẽ làm ảnh hởng tới điều kiện tự nhiên
của khu vực tuyến sẽ đi qua. Nhằm hạn chế sự ảnh hởng tới điều kiện tự
nhiên cũng nh môi trờng xung quanh thiết kế tuyến phải đảm bảo bố trí
hài hoà cây cối hai bên đờng, và các công trình khác phải bố trí hài hoà

với khung cảnh thiên nhiên.
Việc xây dựng tuyến sẽ làm cho việc thông thơng giữa các vùng phát
triển ngoài ra con đờng cũng góp phần vào việc đảm bảo an ninh quốc
phòng cho tỉnh giáp biên giới.

vII. Đánh giá ý nghĩa kinh tế của tuyến đờng đi
qua hai điểm A - B

Tuyến đờng A - B đi qua hai trung tâm A và B của vùng
A là trung tâm kinh tế, chính trị của vùng, cung cấp lơng thực, thực
phẩm cho cả vùng.
B là khu công nghiệp khai khoáng quan trọng đang đợc xây dựng.
Cung cấp các sản phẩm công nghiệp cho các ngành có nhu cầu về sản
phẩm công nghiệp trong cả nớc.
Theo số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông. Lu lợng xe trên
tuyến A - B vào năm thứ 20 là 1100 xe/ngđ, với thành phần dòng xe nh
sau:
+Xe tải 80% trong đó
Tải rất nặng 15%
Tải nặng 15%
Tải nhẹ 50%
+Xe con 20%
Tỷ lệ tăng xe mỗi năm là 9%

Trang

6


Đồ án Tốt


Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

Lu lợng xe vận chuyển nh vậy là khá lớn. Với hiện trạng nh hiện
nay không thể đáp ứng đợc nhu cầu vận chuyển này. Vì vậy, đòi hỏi phải
xây dựng tuyến đờng A - B phục vụ cho nhu cầu phát triển giao thông.

VIII. Sự cần thiết phải đầu t

Ngoài những ý nghĩa nêu trên, tuyến đờng A - B khi xây dựng còn
giúp cho việc đi lại của nhân dân trong vùng, dễ dàng góp phần giao lu
văn hóa giữa các miền, thúc đẩy sự phát triển kinh tế, phù hợp với
nguyện vọng của nhân dân cũng nh các cấp chính quyền địa phơng, phù
hợp với chính sách đầu t phát triển của Nhà nớc trong đó u tiên hàng
đầu là phát triển giao thông.
Qua những u việt trên của tuyến đờng A - B, nhận thấy việc đầu t
xây dựng tuyến đờng A - B là rất cần thiết.

Chơng I
xác định cấp hạng, quy mô đầu t
và các chỉ tiêu kỹ thuật.
I. Xác định cấp hạng của đờng.

Theo các căn cứ pháp lý và ý nghĩa đã nêu ở chơng Mở đầu thì

tuyến đờng A - B là đờng nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa
với khu công nghiệp quan trọng của vùng.
Theo số liệu và dự báo điều tra về lu lợng xe năm tính toán (năm
thứ 20) là 1030 xe/ngđ.
Căn cứ vào TCVN - 4054 - 98 thì tuyến A - B có cấp hạng III, tơng
ứng với tốc độ thiết kế là 60 km/h cho địa hình miền núi khó.

II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật.
1. Tính toán tầm nhìn xe chạy.
a) Tầm nhìn 1 chiều.

Tính cho ô tô cần hãm để kịp dừng xe trớc chớng ngại vật.
S1 = l1 + S h + lo
l1 : quãng đờng ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1
l1 = V.t =

V
(m)
3,6

sơ đồ tính tầm nhìn S1

Sh : Chiều dài hãm xe

1

KV 2
Sh =
254( i)


1

lpu

Sh

lo

S1

l0 : cự ly an toàn l0 = 5 ữ 10 m
V : Vận tốc xe chạy (Km/h)
K : Hệ số sử dụng phanh K = 1,2 vơí xe con, K=1,4 với xe tải, ở đây
ta chọn K=1,3
: Hệ số bám = 0,5

Trang

7


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi


i : Khi tính tầm nhìn lấy i = 0,00
S1 =

60
1,3.60 2
+ 10 = 63,51m
+
3,6 254(0,5 0,00)

Theo TCVN 4054 - 98
Vậy ta chọn S1 = 75 m

S1 = 75 m

b. Tầm nhìn 2 chiều

Tính cho 2 xe ngợc chiều trên cùng 1 làn hãm xe để không đâm vào nhau
( Sơ đồ tính xem hình vẽ ).
S2 = 2l1 + l0 + ST1 + ST2
Trong đó các giá trị giải
sơ đồ tính tầm nhìn S2
thích nh ở tính S1.
1

1

lpu

Sh


2

lo

2

lpu

Sh

S1

S2 =

V
KV .
60 1,3.60 .0,5
+
+ l0 =
+
+ 10 = 117,03
2
2
1.8 127( i )
1.8 127.0,5 2
2

2


Theo TCVN 4054 - 98 S2 = 150 m
Vậy ta chọn S2 = 150 m

c. Tính tầm nhìn vợt xe

Tầm nhìn vợt xe đợc xác định theo công thức
S4 = {

V
KV1 (V 1 + V 2) KV22 + l0
V1
V2
+
+
+
}.(1 + 3 )
(V1 V2 ).3,6
254
254
V1 V2
V1

Trờng hợp này đợc áp dụng khi trờng hợp nguy hiểm nhất sảy ra V3 = V2
và công thức trên có thế tính dơn giản hơn nếu nh ngời ta dùng thời gian
vợt xe thống kê trên đờng theo hai trờng hợp :
+) S4 = 6V = 6.60 = 360 (m).
+) S4 = 4V = 4.60 = 240 (m).
sơ đồ tính tầm nhìn v ợt xe
l1 S1-S2
Theo TCVN 4054 - 98

S4 = 350 (m).
Vởy ta chọn S4 = 350 (m).
l2

l2'
S4

2. Tính bán kính tối thiểu đờng cong nằm.
a. Khi có siêu cao.
min
R nam

=

V2
max
127(0,15 + isc
)

i scmax = 0,06

;

V = 60 (Km/h)

Trang

8

l3



Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng



min
R nam

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

60 2
=
= 135 ( m)
127(0,15 + 0,06)

Theo TCVN 4054 - 98

= 125 ( m)
R min
nam

Vậy chọn R min
= 125 (m)

nam

b. Khi không có siêu cao
min
R osc
=

V2
127(à i n )

à : Hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy à = 0,08 (hành
khách không có cảm giác khi đi vào đờng cong)
in : Độ dốc ngang mặt đờng in = 0,03.
min
Rosc

60 2
= 283(m)
=
127(0,08 0,03)

Theo TCVN 4054 - 98
Vậy ta chọn

R

min
0sc

R


min
0sc

= 500 (m)

= 500 (m)

c.Tính bán kính thông thờng.
Thay đổi à và isc đồng thời sử dụng công thức

V2
R=
127( à + isc )
Ta có bảng bán kính thông thờng sau.
à
i(%)
R(m)

0,08

0,08

0,09

0,11

0,13

0,14


-2
472,4

2
283,46

2
257

3
202,5

4
166,7

5
149,2

Bảng 1.1
0,15
6
135

d. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban
đầu.
30S1
bdem
R nam
min =


S1: Tầm nhìn 1 chiều
: Góc chiếu đèn pha = 20
bdem
R nam
min =

30.150
= 2250 ( m )
2

Khi R< 2250 (m) thì ta phải khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc
làm biển báo cho lái xe biết.

e.Xác định i của các bán kính dùng

+ Bảng cho phơng án I:

Trang

9


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng


Phần I : Thiết Kế Khả Thi

Không phải thiết kế siêu cao
+ Bảng cho phơng án II:
Bảng 1.2
Rtt(m)
i(%)
Rchọn(m)

250
4
250

3. Tính chiều dài đờng cong chuyển tiếp,đoạn vuốt nối siêu cao.

- Chiều dài tối thiểu của đờng cong chuyển tiếp xác định theo công
thức:
3
Lct = V (m)
47 RI
Trong đó:
V: Tốc độ xe chạy. V = 60 Km/h
I : Độ tăng gia tốc ly tâm trong đờng cong chuyển tiếp
I = 0,5 m/s2
R: Bán kính đờng cong tròn cơ bản.
-Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao.
B. i sc
Lsc =
i ph


B là chiều rộng mặt đờng B = 7 ( m )
iph : Độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 2% áp dụng cho vùng núi.
isc : Độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02 ữ0,06
Bảng1.3
Rtt (m)
250
isc
0,04
Lct (m)
36.76
Lsc (m)
14
Lchọn
36.76

4. Độ mở rộng phần xe chạy trên đờng cong nằm.

Khi xe chạy trên đờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ
đạo riêng chiếm phần đờng lớn hơn do đó phải mở rộng đờng cong.
Ta tính cho khổ xe dài nhất trong thành phần dòng xe có
Lxe= 8,8 ( m ).
Đờng có 2 làn xe độ mở rộng E tính nh sau:
E=

L2 0,1V
+
R
R


với LA là khoảng cách từ badsoc của xe đến

trục sau cùng của xe.
R là bán kính đờng cong nằm, V là vận tốc tính toán.
Theo giá trị của Rtt ta có các E tơng ứng nh sau:
Bảng 1.4
Rtt (m)

250

Trang

10


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

Etính (m)
0.689
Equy phạm (m)
0.8
Vậy chọn độ mở rộng trên đờng cong là E = 0,8 (m).


5. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax .

imax đợc tính theo 2 điều kiện:
+ Điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản D f I
imax = D - f
+ Điều kiện sức kéo nhỏ hơn tổng sức bám.
.G k Pw
D' =
f i i bmax = D' - f
G
Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn.

a. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn
hơn tổng sức cản.

Trong điều kiện này ta tính cho xe tải có thành phần lớn nhất trong
dòng xe đó là xe tải trung chiếm 30% tổng số xe chạy trên đờng.
Với tốc độ thiết kế là 40Km/h. Dự tính phần kết cấu mặt đờng sẽ
làm bằng đá răm rải nhựa.Ta có
f : Hệ số cản lăn, với V > 50 Km/h ta có f = f0{ 1 + 0,01(V-50)}
f0: Hệ số sức cản lăn khi xe chạy với tốc độ < 50 Km/h. Với mặt đờng
bê tông nhựa, bê tông xi măng, thấm nhập nhựa f0 = 0,02.
V: Tốc độ tính toán Km/h. Kết qủa tính toán đợc thể hiện trên bảng
sau:
Bảng 1.5

Loại xe

Xe con


Xe tải
Xe tải
Xe moóc
trung
nặng
V(Km/h)
100
70
60
60
f
0,03
0,024
0,023
0,021
D
0,06
0,03
0.027
0.025
imax
0,03
0,006
0,004
0,004
b. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ
hơn sức bám.
Trong trờng hợp này ta tính cho các xe trong thành phần dòng xe.
i bmax = D' - f

D' =

1 .G k Pw
G

Trong đó: Pw: sức cản không khí Pw =

KF ( V 2 Vg2 )

V: Tốc độ thiết kế Km/h.
Vg : Vận tốc gió khi thiết kế lấy Vg = 0 (m/s).
F : Diện tích cản gió của xe (m2).

Trang

11

13

(KG)


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng


Phần I : Thiết Kế Khả Thi

KG. S 2
K : Hệ số sức cản không khí với xe Volga K = 0,03

4
m
1 : Hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đờng ẩm ớt, bẩn
= 0,2
Gk : Trọng lợng trục chủ động Gk = 0,7G
G : Trọng lợng toàn bộ xe.

Bảng thông số chỉ tiêu kỹ thuật của các loại xe

STT

Các chỉ tiêu

Xe con

1
2
3

Xe tải
trung
7 tấn
8250
4100


Xe tải
nặng
10 tấn
13625
6400

Bảng 1.6
Xe
moóc
12tấn
29320
19800

Sức chở
5 chỗ
Trọng lợng lúc có hàng (kg)
1875
Trọng lợng lúc không hàng
1500
(kg)
4 Phân bố tải trọng (kg)
Trục trớc
915
2467
3565
Trục sau
960
5783
10060
5 Khổ xe (mm)

Dài
4830
6700
7620
15225
Rộng
1800
2470
2650
2931
Cao
1620
2180
2430
2510
Diện tích cản gió của các loại xe F = 0,8 B.m. Dựa vào biểu đồ nhân
tố động lực ( hình (3-2) và (3-3) - Sổ tay thiết kế đờng ô tô ) ta tiến hành
tính toán. Kết quả tính toán đợc cho trong bảng sau

Bảng kế kết quả tính toán
Loại xe

Xe con

Bảng 1.7
Xe moóc

Xe tải
Xe tải
trung

nặng
Pw (Kg)
53,77
87.74
117,16
217,1
0,2
0,2
0,2
0,2

Gk
1050
2870
4480
13860
D
0,133
0,134
0,136
0,138
F
0,03
0,024
0,023
0,021
imax
0,103
0,11
0,113

0,117
d
i max
0,03
0,006
0,004
0,004
Trên cơ sở xác định imax theo hai điều kiện trên ta có nhận xét sau :

Trang

12


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

* Theo TCVN 4054 - 98 với đờng cấp III, tốc độ thiết kế V = 60
km/h. thì imax = 0,06.
* Theo kết quả tính toán và quy phạm. Kiến nghị chọn i max = 0,06.
Tuy nhiên với những đoạn có i = 0,03 thì chỉ có xe con có thể đạt đợc tốc
độ thiết kế là 60 km/h. Các xe tải không đạt đợc tốc độ này và còn bị
giảm tốc ở những doạn có độ dốc i = 0,06.


6. Xác định bán kính tối thiểu đờng cong đứng.
a. Bán kính đờng cong đứng lồi tối thiểu.

Bán kính tối thiểu đợc tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều.
S 12
2d
( ở đây theo qui chuẩn Việt Nam lấy d2 =0,00m )
d : chiều cao mắt ngời lái xe so với mặt đờng d = 1,2m
S1 =75m
R loi
min =



R

loi
min

=

75 2
2.1,2

= 2343,75 (m)

loi
Theo TCVN 4054 - 98 Rmin
= 2500 (m)

loi
Vậy ta chọn Rmin
= 2500 (m)

b. Bán kính đờng cong đứng lõm tối thiểu

Đợc tính theo 2 điều kiện
- Theo điều kiện giá trị vợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không
gây cảm giác khó chịu cho hành khách.
R

lom
min

=

V 2 60 2
= 553,8 (m)
=
6,5 6,5

- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm.
lom
=
Rmin

S12


2(h + S1 . Sin )

2

hd : chiều cao đèn pha hd = 0,75
R

lom
min

=

75 2
0

2(0,75 + 75.Sin1 )

= 1366,0 (m)

lom
Theo TCVN 4054 - 98 Rmin
= 1000 (m)
lom
Vậy ta chọn Rmin
= 1000 (m)

7. Xác định kích thớc mặt cắt ngang
a. Tính số làn xe cần thiết.
sau:

Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054 - 1998 đợc tính theo công thức
nlx =


Ncdgio
Z.N lth

Trang

13


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

Trong đó:
+) nlx là số làn xe yêu cầu, đợc lấy tròn theo qui phạm
+) Ncđgiờ là lu lợng xe thiết kế giời cao điểm đợc tính đơn giản theo
công thức sau :
Ncđgiờ = ( 0,10 ữ 0,12 ). Ntbnăm (xcqđ/h)
+) Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành đợc lấy bằng 0,77 với đờng cấp III, cấp 60.
Theo số liệu đầu bài thì Ntbnăm = 1100 (xe/ngđ) trong đó có
+ 20% xe con có hệ số qui đổi ra xe con là = 1
+ 50% xe tải nhẹ = 2
+ 15% xe tải nặng có = 2,5
+ 15% xe tải rất nặng có = 3

Vậy ta có Ntbnăm = 2227.5 (xcqd/ngđ)
Ncđgiờ = 0,12.2227.5= 267,30 (xcqđ/h)
+) Nlth đợc lấy theo tiêu chuẩn khi không có phân cách và xe ô tô
chạy chung với xe thô sơ Nlth = 1000 (xcqđ/h).
Vậy

n=

267.30
0,35 ;
0,77.1000

Vì tính cho 2 làn nên khi n = 0,35 quy tròn lại n = 1 có nghĩa là đờng
có 2 làn xe ngợc chiều.
Tra bảng theo TCVN - 4054 - 98 với đờng cấp III số làn xe là 2
Kiến nghị chọn số làn là 2.

b. Tính bề rộng phần xe chạy

Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh hình vẽ
trong cả ba trờng hợp theo công thức sau :
b+c
B=
+x+y
2
b : chiều rộng thùng xe (m)
c: cự ly giữa 2 bánh xe (m)
x : Cự ly từ sờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ngợc chiều.
x = 0,5 + 0,005 V
y : khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy

y = 0,5 + 0,005V
V : Tốc độ xe chạy với điều kiện bình thờng (Km/h)
Tính toán đợc tiến hành theo 3 sơ đồ xếp xe và cho 2 loại xe.
- Xe con có kích thớc bé nhng tốc độ cao
- Xe tải có kích thớc lớn nhng tốc độ thấp.
a. Sơ đồ 1:
Hai xe tải đi ngợc chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau.
Trờng hợp này tính cho xe moóc có bề rộng thùng là 2,95 (m)
b1 = b2 = 2,95 m
sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ I )
c1= c2 = 1,92m
Xe moóc đạt tốc độ 60 (Km/h)
b2

Trang

14
x2

c2

y2


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp


Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

x = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,83 (m)
y = 0,5 + 0,005 .60 = 0,83 (m)
Vậy trong điều kiện bình
thờng ta có:
B1 = B 2 =

(2,95 + 1,92)
+ 0,83 + 0,83 = 4,095 (m).
2

Vậy trờng hợp này bề rộng phần xe chạy là:
B1 + B2 = 4,095 x 2 = 8,18 (m)
b. Sơ đồ 2:
Xe tải và xe con đi ngợc chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau.
Trờng hợp này tính cho xe con và xe moóc
Theo trờng hợp (a) ta có B1 = 4,095 m
Với xe con b = 1,8m ; c = 1,42m ; V = 80 Km/h
Ta có: x = 0,5 + 0,005V = 0,5 + 0,005.80 = 0,9 m
y = 0,5 + 0,005V = 0,5 + 0,005.80 = 0,9 m
sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ II)

1,42 + 1,8
B2 =
+ 0,9 + 0,9
2


b2

= 3,41 (m)
Bề rộng phần xe chạy là
B1 + B2 = 4,095 + 3,41 = 7,505 (m)
c. Sơ đồ 3:
Hai xe con đi ngợc chiều trên 2 làn gặp nhau
Dễ thấy rằng trờng hợp này bề rộng làn xe là:
B1 + B2 = 3,41 + 3,41 = 6,82 (m)
* Theo TCVN 4054 - 98 với đờng cấp III,
địa hình đồi núi khó bề
rộng phần xe chạy
sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ II )
B = 2 x 3,5 = 7,0 (m)
Kiến nghị chọn bề rộng phần
xe chạy là 7m.
Và phần lề đờng
sẽ gia cố tối thiểu 2x2,5 (m).
b1

y1

c1

x1

x2

c2


y2

8. Lề đờng:

Theo TCVN - 4054 - 98 với đờng cấp III địa hình núi khó thờng thì
bề rộng lề đờng là 2 x 2,5 (m).

9. Bề rộng nền đờng:

Bề rộng nền đờng = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đờng.
Bnền = (2 x 3,5) + (2 x 2,5) = 12,0 (m)

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật đợc thể hiện ở bảng phụ lục I.1

Trang

15


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

Chơng II

thiết kế tuyến trên bình đồ
Sau khi xác định đợc các chỉ têu kỹ thuật của tuyến đờng ta tiến
hành thiết kế tuyến trên bình đồ.
Khi thiết kế tuyến, cần chú ý thể hiện sự đều đặn, hài hòa với
khung cảnh thiên nhiên, giảm tối thiểu vốn đầu t ban đầu, giữa gìn môi
sinh môi trờng,tạo điều kiện thuận lợi cho thi công. Mặt khác, giữa các
công việc thiết kế tuyến trên bình đồ, trắc dọc và trắc ngang có liên quan
chặt chẽ với nhau. Vì vậy phải thiết kế phối hợp giữa các yếu tố trên.
Song để tiện lợi trong quá trình thiết kế, thì đầu tiên ta vạch các hớng
tuyến trên bình đồ thông qua các đờng dẫn hớng tuyến.

I. Vạch các phơng án tuyến trên bình đồ và lựa
chọn sơ bộ
1. Lựa chọn cách đi tuyến.

Trên bản đồ địa hình, cao độ điểm A là 295.00 (m)
cao độ điểm B2 là 290.00 (m)
Chiều dài đờng chim bay ảo giữa A và B là L =4.983 (Km).
Nh vậy tuyến đi thấp dần từ A đến B
Với độ chênh cao giữa các điểm A - B không lớn, địa hình đồi thoải
ta có thể sử dụng lối đi tự do, cố gắng bám sát đờng chim bay, tránh tổn
thất cao độ không đáng có.
Với những đoạn khó khăn về độ cao ta có thể dùng đờng dẫn hớng
tuyến dốc đầu trên bản đồ, bằng cách đi bớc compa cố định có chiều dài:
H 1
=
.
(cm)
id M


0,02

Trong đó: H là bớc đờng đồng mức H = 20 (m)
M : mẫu số tỉ lệ bản đồ M = 20000
id : độ dốc đều
Thực tế:
id = imax - i'
i' : độ dốc dự phòng rút ngắn chiều dài tuyến sai khi thiết kế i'
=

20
1
.
= 1,67 cm (trên bản đồ)
(0,07 0,01) 20000

Tại những vùng địa hình thoải tranh thủ sử dụng đờng cong có bán
kính lớn sao cho tuyến uốn lợn mềm mại phù hợp với cảnh quan thiên
nhiên.

2. Vạch các phơng án tuyến.

Với cách đi tuyến nh trên, kết hợp với các chỉ tiêu kỹ thuật trên bình
đồ chọn tuyến ta có thể vạch đợc các phơng án tuyến sau:
* Phơng án I

Trang

16



Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

Xuất phát từ A, men theo khu dân c. Tuyến này tiện lợi cho đi lại
cho khu dân c, nhng rất dài vì tuyến đi quanh co, gãy khúc. Về mặt kinh
tế,không giảm đợc tiền đền bù ruộng đất,nhà dân
* Phơng án II
Xuất phát từ A, tiếp đó men theo sờn núi tới B . Nói chung phơng án
này không đi qua nhiều khu dân c , do đó về mặt kinh tế, giảm đợc một
phần lớn tiền đền bù ruộng đất,nhà dân trong khi các chỉ tiêu kỹ thuật
vẫn đảm bảo.

III. so sánh sơ bộ các phơng án tuyến.
Chỉ tiêu so sánh

Bảng II.1

Phơng án

I
II
5,690

5,269
Chiều dài tuyến.(km)
1,142
1,057
Hệ số triển tuyến
5
7
Số đờng cong nằm
3
1
Số công trình cầu nhỏ
12
17
Số công trình cống
Kiến nghị chọn phơng án I và II để vào tính toán so sánh.

II. Tính toán các trị số trên mỗi phơng án.
Bảng các yếu tố đờng cong nằm phơng án I
STT
1
2
3
4
5

Góc ngoặt
(độ)
Trái
Phải
9.7

31.5
10.7
47.3
25.8

R

T=R.tg(/2)

(m)
800
500
800
400
500

(m)
67.88
141.25
75.04
175.93
114.52

K=

. R.
180

P=R.


(m)
135.44
275.32
149.64
331.50
225.14

Bảng II.2

(

(m)
2.71
14.29
3.33
36.66
12.62

Bảng các yếu tố đờng cong nằm phơng án II
ST
T
1
2
3
4
5
6

Góc ngoặt
(độ)

Trái Phải
23.5
11.36
37.1
44.15
7.5
3

R

T=R.tg(/2)

(m)
500
600
350
300
850
4000

(m)
104.08
59.71
117.45
119.03
55.84
104.16

Trang


17

K=

. R.
180

(m)
205.22
119.00
226.62
226.62
111.50
208.28

1
1)
cos( / 2)

P=R.

Bảng II.3
(

1
1)
cos( / 2)

(m)
10.72

2.96
19.18
22.75
1.83
1.36


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

7

18.15

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

600

95.84

190.07

7.61

III) Bảng thiết kế chi tiết các cọc phơng án I,II xem

phụ lục II Bảng II.4 và Bảng II.5.

Chơng III
thiết kế thoát nớc, tính toán thủy văn
và xác định khẩu độ các công trình thoát nớc
Tuyến đờng A - B sau khi thiết kế cắt qua các mơng xói, khe suối
dẫn nớc từ trên sờn núi đổ về. Vì vậy, nó sẽ chắn ngang các dòng chảy
làm cho nớc không thoát qua đờng đợc, làm cho nớc tích tụ lại bên đờng,
dẫn đến phá hoại nền mặt đờng và phá hoại hoa màu ngay bên đờng,
ảnh hởng đến cuộc sống dân sinh hai bên đờng và giao thông trên đờng.
Để khắc phục các nhợc điểm trên, cần phải thiết kế các hệ thống
thoát nớc (cầu, cống, rãnh đỉnh, rãnh biên, các công trình bậc nớc, dốc
nớc nếu cần) để thoát nớc qua đờng đảm bảo cho đờng đợc sử dụng bình
thờng trong thời gian dài, tránh ách tắc giao thông, trách những thiệt
hại về ngời và tiền của nhân dân và của toàn xã hội.
Những công trình thoát nớc có ý nghĩa quan trọng và tác dụng rất
lớn vì thế, các hệ thống thoát nớc cần phải đủ khẩu độ, và đúng vị trí để
thoát đợc hết lợng nớc cần thoát. Mặt khác, cũng không nên thiết kế các
công trình này quá lớn so với yêu cầu, sẽ tốn kém về vốn đầu t cho xây
dựng và chất lợng khai thác trong khi không cần thiết.
Để làm những điều đó, trớc hết ta tiến hành tính toán thuỷ văn.

Trang

18


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội


Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

I. tính toán thủy văn

Lu lợng ma tính toán lớn nhất Qmax đợc xác định theo 22TCN 220-95
của Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam Tính các đặc trng của dòng chảy
lũ:
Qp%= AP.F . ..HP(m3/s)
Trong đó:
F : Diện tích lu vực (Km2)
P% : Tần suất lũ tính toán. Với đờng cấp VI lấy P = 4%
: Hệ số dòng chảy lũ. Xác định theo bảng 9-7. Thiết kế đờng tập
III. Phụ thuộc vào đặc trng lớp phủ bề mặt lu vực, diện tích lu vực, chiều
dầy lợng ma.
: Hệ số triết giảm do ao hồ, đầm lầy. Lấy theo bảng 9-5 TKĐ tậpIII
=1
HP% : Lợng ma ngày ứng với tần suất P%=4%. Tra phụ lục 15 TKĐ
tập III khu vực Đà Nẵng ta có Hp= 343mm/phút; H1= 384mm/phút
AP% : Mô đun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều
kiện = 1. Xác định theo phụ lục 13, AP% = f(vùng ma, ls, ).
Để tính toán Q ta phải xác định :
+ Chiều dài sờn dốc lu vực :

bsd=


F

18
. ( l + L)

trong đó : l là tổng chiều dài suối nhánh (km) (chỉ tính với các suối
có chiều dài lớn hơn 0,75 chiều rộng trung bình của lu vực B ).
L là tổng chiều dài suối chính (km).
Đối với lu vực có 2 mái dốc :
B=

F
(km)
2L

Đối với lu vực có 2 mái dốc :
B=

F
(km)
L

và trị số b sd xác

định theo công thức trên nhng thay hệ số 1,8 bằng hệ số 0,9.
+ Xác định đặc trng địa mạo của sờn dốc lu vực :
bsd0,6
sd =
msd.Isd0,3(.HP)0,4
Isd là độ dốc của sờn lu vực tính theo phần nghìn, xác định trên thực

tế địa hình.
msd là hệ số nhám sờn dốc xác định theo bảng 9-9 TKĐ tập III.
+ Xác định thời gian tập trung nớc theo phụ lục 14 TKĐ tập III
với =f(vùng ma, sd).
+ Xác định hệ số đặc trng địa mạo của lòng sông, suối theo công thức
:
1000L

Trang

19


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

ls=
mls.Ils1/3F1/4(.HP)1/4
trong đó :
L là tổng chiều dài suối chính (km)
Ils là độ dốc lòng suối chính, tính theo phần nghìn.
mls là hệ số nhám của lòng suối xác định theo bảng 9-10 TKĐ tập III
Sau khi xác định đợc tất cả các hệ số trên thay vào công thức tinh Q

ta xác định đợc lu lợng Qmax.
Dựa theo bình đồ ta xác định đợc các thông số theo bảng phụ lục
III.1 và III.2

II.các phơng án lựa chọn cống thoát nớc
Lựa chọn cống ta dựa trên các u tiên sau :
+ Số lỗ cống là ít nhất (thờng không nên quá 3 lỗ )
+ chế độ chảy là không áp
+ Hnền là không lớn quá
Với Hn1min = H +0,5 (m); Hn2min = + +0,5 (m)
trong đó
+H: là chiều cao nớc dâng trớc cống (m).
+ : là đờng kính của cống (m).
+ : là bề dày cống (m).
+Hnềnmin đợc xác định theo công thức sau :
Hnềnmin = max(Hn1min, Hn2min)
Sau khi tính toán đợc lu lợng của từng cống ta dựa vào phụ lục 16 tkđ
tập III và chọn cống theo bảng dới đây:

Bảng chọn khẩu độ cống phơng án I (Bảng III.1-phụ lục)
Cống cấu tạo phơng án I đợc bố trí tại Km 0 + 370; Km 2 + 82 ; Km 2 +
560 ; Km 3 + 200 ; Km 3 + 435 ; Km 3 + 925 ; Km 4 + 410 ; Km 5 + 550;

Bảng chọn khẩu độ cống phơng án II(Bảng III.2-phụ lục)
Cống cấu tạo phơng án II đợc bố trí tại Km 0 + 365 ; Km 2 + 155 ;
Km 3 + 345.86 ; Km 5 + 50 ;
Dựa vào kết quả tính toán ở 2 bảng trên, dựa vào phơng pháp xác
định sơ bộ cao độ đặt cống ( xem trắc ngang đóng kèm phần phụ lục ) ta
có bảng tổng hợp sau:


Stt
1

Bảng tổng hợp khối lợng cống phơng án I
Bảng III.3
Lý trình
Khẩuđộ
Chiều dài Cao độ đáy cống Hnềnmin
(m)
(m)
(m)
(m)
KM0+673
2.0
17
280.92
2.46

Trang

20


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng


2
3
4

Stt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

KM0+890
2.0
15
281.00
1.86
KM1+200
1.25
15

281.50
1.44
KM1+330
1.25
15
281.50
1.66
Bảng tổng hợp khối lợng cống phơng án II
Bảng III.4
Lý trình
Khẩuđộ
Chiều dài Cao độ đáy cống Hnềnmin
(m)
(m)
(m)
(m)
KM0+695
2.0
17
280.50
2.25
KM1+560
1.25
15
285.10
1.26
KM1+800
2.0
15
281.89

1.90
KM2+365
2.0
15
282.40
1.71
KM2+478.31
1.25
15
283.80
1.18
KM2+625
0.75
15
285.10
1.23
KM2+800
2.0
15
284.05
1.56
KM2+914
0.75
15
284.00
1.25
KM3+85
2.0
15
281.77

1.74
KM3+620
2.0
15
280.55
2.20
KM3+865
1.25
15
279.50
1.68
KM4+410
2.0
17
278.29
2.10
KM4+665
2.0
15
278.80
2.25

III) Xác định khẩu độ cầu nhỏ

ở các phơng án I và II ta đều phải bố trí cầu nhỏ :
Phơng án I :
+) Tại Km1 + 920 ; Km 2+820 ; Km4+490;
Phơng án II :
+) Tại Km1 +35
Từ các gía trị Hnền của các cầu và các cống đó chính là các cao độ

khống chế để thiết kế đờng đỏ.

Công thức tính toán
Q = 1.33 b H3/2
Ta tiến hành chọn b rồi tính ra đợc H và xác định cao độ thi công tối
thiểu của cầu đợc lập thành bảng III.5 phụ lục

Trang

21


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

Chơng IV

thiết kế trắc dọc và trắc ngang

A. thiết kế trắc dọc
I. các yêu cầu

Sau khi thiết kế tuyến trên bình đồ, chọn đợc 2 phơng án tốt hơn, ta

tiến hành lên mặt cắt dọc các phơng án đó, tại các cọc 100m (cọc H), cọc
khống chế (điểm đầu, điểm cuối, nơi giao nhau, cầu, cống .....), các cọc 30m
sau đó nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đờng đỏ cho phù hợp với các yêu cầu
về kinh tế kỹ thuật.
Với địa hình tơng đối bằng phẳng ta dùng phơng pháp đi bao, ở
những đoạn địa hình nhấp nhô ta có thể dùng phơng pháp đi cắt.
Khi thiết kế đờng đỏ cần chú ý kết hợp thiết kế Bình đồ - Mặt cắt
dọc - Mặt cắt ngang cho phù hợp làm cho tuyến hài hoà, tránh bóp méo
về mặt thị giác. Đảm bảo cho tuyến khi đa vào sử dụng đạt đợc các chỉ
tiêu về An Toàn - Êm Thuận - Kinh Tế.
Để thuận lợi cho việc thiết kế đờng đỏ đảm bảo các yêu cầu về kinh
tế ta phải tiến hành xác định cao độ các điểm mong muốn. Muốn vậy, ta
tiến hành xác định các chiều cao đào đắp kinh tế ứng với mỗi độ dốc
ngang sờn tơng ứng.

1) Các số liệu thiết kế

+) Bình đò phơng án tuyến tỷ lệ 1/20000 với H = 20 (m).
+) Các số liệu địa chất thuỷ văn
+) Các số liệu về thiết kế bình đồ, thiết kế thoát nớc.

2) Trình tự thiết kế
Dựa vào bình đồ tuyến, xác định cao độ các cọc H100, Km, cọc địa
hình, cọc đờng cong, sau đó phân trắc dọc tự nhiên thành các đoạn đặc
trng về địa hình qua độ dốc sờn dốc tự nhiên xác định cao độ, vị trí khống
chế : cao độ điểm đầu, điểm cuối, cao độ khống chế qua cầu, cống
Xác định các điểm mong muốn : điểm đào đắp kinh tế, cao độ đào
đắp đảm bảo điều kiện thi công cơ giới, trắc ngang chữ L.

II. Phần độ dốc ngang các phơng án tuyến

Dựa vào bình đồ tuyến sơ bộ phân độ dốc ngang của các phơng án
tuyến nh sau :

Bảng IV.1
Độ dốc ngang tuyến phơng án II
Lý trình
i (%)

Độ dốc ngang tuyến phơng án I
Lý trình
i (%)
Km0 + 0,0 ữ Km0 + 670

15

Km0 + 670 ữ Km0 + 892

3.5

Trang

Km0 + 0,0 ữ Km0 + 675
Km0 + 675 ữ Km1 + 00

22

8.2
3.5



Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Km0 + 892 ữ Km1 + 200
Km1 + 200 ữ Km1 + 340
Km1 + 340 ữ Km1 + 923
Km1 + 923 ữ Km2 + 823
Km2 + 823 ữ Km4 + 100
Km4 + 100 ữ Km4+ 900
Km4+900 ữ Km5+457
Km5+ 457 ữ Km5 + 690

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

3.8
9.8
7.7
6.5
4.4
1.0
1.8
5.0

Km1+ 00 ữ Km1 + 543
Km1 + 543 ữ Km1 + 791

Km1 + 791 ữ Km2 + 800
Km2 + 800 ữ Km3 + 400
Km3 + 400 ữ Km4 + 600
Km4 + 600 ữ Km5 + 15
Km5 + 15 ữ Km5 + 269

4.1
9.1
7.0
10
5.6
1.7
5.8

III. thiết kế đờng đỏ.

Sau khi có các điểm khống chế (cao độ điểm đầu tuyến, cuối tuyến,
điểm khống chế qua cầu cống) và điểm mong muốn, trên đờng cao độ tự
nhiên ta tiến hành thiết kế đờng đỏ.
* Các yêu cầu khi thiết kế đờng đỏ.
+) Đờng đỏ thiết kế phải lợn đều với độ dốc hợp lý.
+) Trong phạm vi có thể, tránh dùng những đoạn dốc ngợc chiều khi
tuyến đang liên tục lên hoặc liên tục xuống. Các đoạn đổi dốc không nhỏ
hơn 150m.
+) Nền đờng đào và nửa đào nửa đắp nên thiết kế với độ dốc dọc nhỏ
hơn 5 (cá biệt 3).
+) Hạn chế đoạn tuyến đi với độ dốc max, trong các trờng hợp đờng
có nhiều xe thô sơ và xe đạp nên dùng độ dốc i < 4%
+) Tránh đổi dốc lõm trong các nên đơng đào.
+) Tránh thoát nớc từ nên đắp thấp sang nền đào.

+) Đờng cong đứng bố trí ở những chỗ đổi dốc mà i 1 - i2 1% với đờng
cấp III.
+) Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế.
+) Khi vạch đờng đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để
đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện thi công.
+) Kẻ đờng đỏ tiến hành theo phơng pháp đờng bao ( có đờng đào
xen kẽ với đờng đắp ) bám theo địa hình thiên nhiên.
Sau khi thiết kế xong đờng đỏ ta tiến hành tính toán các cao độ đào
đắp, cao độ thiết kế tại tất cả các cọc.
Kết quả thiết kế đờng đỏ đợc thể hiện trên bản vẽ trắc dọc số 1 và số
2.

IV. thiết kế đờng cong đứng.

Theoquy phạm, đối với đờng cấp IV, tại những chỗ đổi dốc trên đờng
đỏ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc 1% cần phải tiến hành bố trí đờng cong
đứng để đảm bảo êm thuận, an toàn xe chạy và sự hài hòa của tuyến đờng.
Bán kính đờng cong đứng lõm min

min
= 1000m
R lom
~

min
Bán kính đờng cong đứng lồi min
= 1040 m
Rlồi
Các yếu tố đờng cong đứng đợc xác định theo các công thức sau:
K = R (i1 - i2) (m)


Trang

23


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

2
i i
T = R 1 2 (m);
P= T
(m)
2
2R
Trong đó:
i : Độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-)) (%)
K : Chiều dài đờng cong (m)
T : Tiếp tuyến đờng cong (m)
P : Phân cự (m)
Bảng cắm đờng cong đứng tuyến I và II đợc thể hiện ở phụ lục
IV.2 và IV.3


Chơng V
thiết kế trắc ngang và tính khối lợng đào đắp
Sau khi thiết kế mặt cắt dọc, ta tiến hành thiết kế mặt cắt ngang và tính
toán khối lợng đào đắp...
* Các nguyên tắt thiết kế mặt cắt ngang.
Trong quá trình thiết kế bình đồ và trắc dọc phải đảm bảo những nguyên
tắc của việc thiết kế cảnh quan đờng, tức là phải phối hợp hài hòa giữa bình
đồ, trắc dọc và trắc ngang.
Phải tính toán thiết kế cụ thể mặt cắt ngang cho từngđoạn tuyến có địa
hình khác nhau.
ứng với mỗi sự thay đổi của địa hình có các kích thớc và cách bố trí lề đờng, rãnh thoát nớc, công trình phòng hộ khác nhau.
* Chiều rộng mặt đờng B = 7 (m).
* Chiều rộng lề đờng 2x2,5 = 5 (m).
* Mặt đờng bê tông áp phan có độ dốc ngang 2%, độ dốc lề là 4%
* Mái dốc ta luy nền đắp 1:1,5
* Mái dốc ta luy nền đào 1 : 1
* ở những đoạn có đờng cong, tùy thuộc vào bán kính đờng cong nằm
mà có độ mở rộng khác nhau.
* Rãnh biên thiết kế theo cấu tạo, sâu 0,3m, bề rộng đáy: 0,4m

Trang

24


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội


Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

* Thiết kế trắc ngang phải đảm bảo ổn định mái dốc, xác định các
đoạn tuyến cần có các giải pháp đặc biệt.
* Trắc ngang đợc vẽ trên giấy A4 (Đóng kèm theo phần phụ lục)
Tính toán khối lợng đào đắp theo công thức :
Thực tế địa hình không bằng phẳng nên việc tính toán khối lợng đào đắp
rất phức tạp. Để đơn giản mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết ta áp dụng
phơng pháp sau :
+ ) Chia tuyến thành các đoạn nhỏ với các điểm chia là các cọc địa hình,
cọc đờng cong, điểm xuyên, cọc H100, Km;
+) Trong các đoạn đó giả thiết mặt đất là bằng phẳng, khối lợng đào
hoặc đắp nh hình lăng trụ. Và ta tính đợc diện tích đào đắp theo công thức
sau:
Fđào tb = (Fiđào + Fi+1đào )/2 (m2)
Fđắp tb = (Fiđắp + Fi+1đắp)/2 (m2)
Vđào = Fđào tb .Li-i+1 (m3)
Vđắp = Fđắp tb. Li-i+1 (m3)
Kết quả tính toán khối lợng đào đắp đợc trình bày ở bảng V.1 phụ lục

Chơng VI

tiêu hao nhiên liệu
I. lập đồ thị tốc độ xe chạy và thời gian xe chạy.
1. Mục đích.
Trong khi so sánh các phơng án tuyến, cần xác định chỉ tiêu vận

doanh, tính toán các chi phí khai thác trong thời gian sử dụng đờng tốc
độ xe chạy và thời gian xe chaỵ là chỉ tiêu khai thác quan trọng của con
đờng, nó còn là 1 tham số cần phải biết để xác định các chi phí tổn thất
trong thời gian khai thác và sử dụng đờng.
Trình tự lập đồ thị tốc độ xe chạy nh sau:
a. Xác định tốc độ chạy trên từng đoạn dốc theo điều kiện
cân bằng sức kéo.
Đợc xác định cho xe tải có thành phần lớn nhất trong dòng xe, Vận
tốc max của xe Maz200 là Vmax = 60 (Km/h) ( đờng cấp III ).
D = f + i tra biểu đò nhân tố động lực theo TKĐ tập I ta xác định đợc
Vcb. Với
f = f0 .{1+0,01.(V-50)} = 0,02.{1+0,01.(60-50)} = 0,022
b. Xác định tốc độ hạn chế ở các điều kiện
- Đờng cong bán kính
Vhc = 127 R (à + i sc )
- Tại các đờng cong lồi, tầm nhìn bị hạn chế.
- Tại các đờng cong lõm, bán kính nhỏ:
V=

6S
R l~om

Trang

25


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội


Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

c. Dựa vào các trị số về tốc độ cân bằng và tốc độ hạn chế vẽ
đồ thị tốc độ xe chạy gồm những đoạn tốc độ đều.
d. Xác định đoạn chuyển tiếp giữa 2 đoạn có tốc độ khác
nhau
Phân ra 2 trờng hợp:
- Chiều dài đoạn tăng tốc hay giảm tốc (km/h)
DTB : Trị số trung bình nhân tố động lực ứng với V 1 và V2 tra trên
biểu đồ nhân tố động lực.
f : Hệ số sức cản lăn
i : Độ dốc dọc của đờng Lên dốc dùng dấu (+)
Xuống dốc dùng dấu (-)
Riêng Sg có khi xảy ra trờng hợp âm, khi đó phải tính theo công thức
khác (sử dụng quán tính của xe để đi vào đoạn dốc mới có độ dốc i = i2)
V12 V22
Sg =
(m)
254.i
V1, V2 là vận tốc trớc và sau khi giảm tốc độ.

2. Trờng hợp cần phải sử dụng hãm xe.

- Trờng hợp này gặp phải khi xe đang chạy với tốc độ cao nhng do
điều kiện về đờng xá, xe phải giảm tốc độ đột ngột để đảm bảo rằng khi

tới đoạn đờng đang xét, tốc độ không đợc vợt quá độ hạn chế đối với đoạn
đờng đó (nơi có bán kính đờng cong bé hơn không đảm bảo tầm nhìn
v.v...)
Chiều dài đoạn hãm xe cần thiết xác định nh sau:
V12 V22
Sh = K.
254.( i)
- K : Hệ số sử dụng phanh lấy K = 1,3
- : Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đờng = 0,5.
Sau đây là bảng tính toán lập biểu đồ vận tốc cho từng phơng án
tuyến theo cả 2 chiều đi và về.

3. Tiến hành tính toán lập đồ thị vận tốc cho từng phơng án tuyến
theo cả hai chiều đi về

Biểu đồ vận tốc đợc lập cho xe Zin150 là xe có thành phần lớn nhất
trong dòng xe.

Bảng xác định vận tốc hạn chế trên đờng cong nằm phơng án I.
Bảng VI.1

Stt

R (m)

isc
VR
(%)
(km/h)
1

400
0,09
0,02
74.75
2
500
0,13
0,01
94.29
Nh vậy tại các đờng cong nằm có bán kính nhỏ tốc độ hạn chế là VR
> 60 (km/h) là vận tốc thiết kế có nghĩa là xe hoàn toàn không bị hạn chế
khi đi vào đờng cong nằm. Tơng tự nh vậy ta kiểm tra thấy xe không bị
hạn chế khi đi vào đờng cong đứng.
-Tiến hành xác định vận tốc cân bằng cho 2 phơng án cả chiều đi
về (Xem lập chi tiết tại phụ lục Bảng VI.2 và VI.3 )
à

Trang

26


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng


Phần I : Thiết Kế Khả Thi

Bảng xác định vận tốc hạn chế trên đờng cong nằm phơng án II.
Bảng VI.4
Stt

R (m)

à

1
2

300
350

0,09
0,13

isc
(%)
0,02
0,02

VR
(km/h)
64.74
81.65

Nh vậy tại các đờng cong nằm có bán kính nhỏ tốc độ hạn chế là VR

> 60 (km/h) là vận tốc thiết kế có nghĩa là xe hoàn toàn không bị hạn chế
khi đi vào đờng cong nằm. Tơng tự nh vậy ta kiểm tra thấy xe không bị
hạn chế khi đi vào đờng cong đứng.
-Tiến hành xác định vận tốc cân bằng cho 2 phơng án cả chiều đi
về (Xem lập chi tiết tại phụ lục Bảng VI.5và VI.6 )
Bảng xác định chiều dài tăng giảm tốc chiều đi, chiều về của phơng
án I xin xem phụ lụcVI.7 và VI.8
Bảng xác định chiều dài tăng giảm tốc chiều đi, chiều về của phơng
án II xin xem phụ lụcVI.9 và VI.10
Sau khi xác định đợc các đại lợng Stt, Sgt ta vẽ đợc biểu đồ vận tốc
xe chạy trên nguyên tắc xe phải hãm khi vào đờng cong có bán kính nhỏ,
qua khu dân c hoặc độ dốc lớn. ở cả hai phơng án độ dốc dọc có đoạn lớn
do đó phải giảm tốc, mặt khác giả thiết xe không hạn chế tốc độ khi qua
khu dân c nên yếu tố này không ảnh hởng tới tốc độ xe chạy.

II. Tính toán tiêu hao nhiên liệu

Lợng tiêu hao nhiên liệu của xe chạy trên toàn tuyến thiết kế cũng
là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá phơng án tuyến về mặt kinh tế.
Lợng tiêu hao nhiên liệu trên 100 km đợc xác định theo công thức sau
đây:
q .N
Q100 = e c (l/100 km)
(1)
10.V.
Trong đó:
qc : Là tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực giờ)
Nc : Công suất của động cơ (mã lực)
V : Tốc độ xe chạy (km/h)
: Tỷ trọng nhiên liệu ( = 0,9)

Tỷ suất tiêu hao nhiên liệu qc thay đổi theo số vòng quay của động
cơ và tuỳ theo mức độ mở bớm xăng. Khi mở 100% bớm xăng thì qc thay
đổi từ 250 ữ 300 q/mã lực giờ.
Công suất của động cơ tính theo công thức:
K..V 2
V
Nc =
+ G( f i)
(mã lực)
13
270
Trong đó:

Trang

27

(2)


Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi


: là hệ số hiệu dụng của động cơ
= 0,8 - 0,9 với ôtô tải (STTK trang 55)
G : Trọng lợng của ôtô khi chở hàng.
K : là hệ số cản khí phụ thuộc vào độ nhám và hình dạng của xe (kg
S2/m2) (bảng 3-7 STTK)
: là diện tích cản khí (m2)
f : là hệ số cản lăn (f = 0,02)
i : Độ dốc mặt đờng.
Để đánh giá chất lợng tiêu hao nhiên liệu cho các loại xe (zin 150
chiếm tỷ lệ cao nhất) trong TP dòng xe, ta tính tiêu hao cho xe zur 150 với các
đặc trng sau đây:
G = 13625 kg
K = 0,06 (kgS2/m4)
= 4 m2
qc = 250 (g/mã lực giờ)
(Tra bảng 3-7 STTK)
Từ (2) thay vào (1) và biến đổi ta đợc:
qe
K..V 2

+ G( f i )

270.. 13

Lợng tiêu hao nhiên liệu trên đờng xác định bằng cách tính Q100 cho
từng đoạn ngắn, trên mỗi đoạn hệ số sức cản của đờng không và tốc độ
chạy cũng xem nh không đổi.
Q100 = 0,114.[0,018.V2 + 13625(f i)]
Lợng tiêu hao nhiên liệu trên đờng khi đó sẽ là:
Q .L

Q100 = 100 i i
(1)
100
Trong đó:
Li : Chiều dài từng đoạn ngắn (Km)
Q100i : Lợng tiêu hao nhiên liệu tính cho 100 km ứng với đoạn L i
(L/100km)
Q100 =

Các bảng tính tiêu hao nhiên liệu xin xem phụ lục VI.11 ; VI.12 ; VI.13 ;
VI.14 ;
Chơng VII

thiết kế áo đờng

áo đờng là một công trình xây dựng trên nền đờng bằng nhiều tầng
lớp vật liệu có cờng độ khác nhau. áo đờng chịu trực tiếp các tác động thờng xuyên của xe cộ, khí hậu, thủy văn và các yếu tố thiên nhiên khác.
Mặt khác áo đờng là bộ phận đắt tiền ảnh hởng đến giá thành xây dựng
tuyến đờng. Vì vậy, thiết kế áo đờng phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật,
đảm bảo an toàn êm thuận xe chạy, đảm bảo các yêu cầu về kinh tế giảm
giá thành công trình.
* Các yêu cầu khi thiết kế áo đờng.
+) áo đờng phải đảm bảo cờng độ yêu cầu và ổn định về cờng độ
trong suốt thời gian sử dụng.
+) Mặt đờng phải đảm bảo độ bằng phẳng tạo êm thuận cho xe chạy.

Trang

28



Đồ án Tốt

Trờng đại học xây dựng hà nội

Nghiệp

Khoa cầu đờng

Phần I : Thiết Kế Khả Thi

+) Bề mặt áo đờng phải đủ độ nhám để nâng cao hệ số bám giữa
bánh xe và mặt đờng.
+) Giảm tối đa lợng bụi do áo đờng gây ra, tránh ô nhiễm áo đờng
phải có sức chịu bào mòn tốt.
+) Đề ra các giải pháp, luận chứng kinh tế kỹ thuật, chọn áo đờng
đảm bảo các yêu cầu trên.

I. Số liệu thiết kế: đờng cấp III, 2 làn xe
thời hạn tính toán 20 năm
1. Lu lợng và thành phần dòng xe

Lu lợng xe thiết kế ở năm thứ 20: N20 = 1100 xe/ngđ
Thành phần dòng xe khai thác ở năm thứ 20 nh sau:
Loại xe
Thành phần
Số lợng (xe/ngđ)
VOLGA
20%
378

ZIN150
50%
270
MAZ-200
15%
473
KRAZ25651
15%
270
Quy luật tăng xe hàng năm là Nt = N1(1+q)t-1
Trong đó:
N1 : là lu lợng xe năm thứ nhất
Nt : là lu lợng xe chạy năm thứ t
q : Hệ số tăng trởng hàng năm : q = 0,09

Bảng VII.1
Tải trọng trục (tấn)
0.960
3.750
100.60
180.34

Bảng lu lợng xe tính toán các năm

Năm tính toán
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

Kraz
32
35
38
42
45
49
54
59
64
70
76
83
90
98
107

117
128
139

Maz
32
35
38
42
45
49
54
59
64
70
76
83
90
98
107
117
128
139

Trang

29

Zin150
107

116
127
138
151
165
179
195
213
232
254
276
301
328
358
389
425
463

Vonga
43
47
51
55
61
66
72
78
85
93
101

110
121
132
143
156
169
185

Bảng VII.2
N
214
233
254
277
302
329
359
391
426
465
507
552
602
656
715
779
850
926