ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Trang : 125
Số trang : 326
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM
KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
BỘ MÔN ĐƯỜNG BỘ
PHẦN II:
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
GVHD: TS.TRẦN THIỆN LƯU
SVTH : NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV : 16L1090059
LỚP : CD16LT
TP.HỒ CHÍ MINH 02/2018
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 126
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG ĐOẠN THIẾT KẾ
KỸ THUẬT TỪ KM3+600 ÷ KM5+000
II.1.1. VỊ TRÍ, ĐỊA HÌNH ĐOẠN TUYẾN THIẾT KẾ.
Từ Km 3+600 ÷ Km 5+000 đòa hình núi. Tuyến đi từ cao độ 35.45m đến
cao độ 26.71m chạy men theo các đường đồng mức, đòa chất ổn đònh.
II.1.2. CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ CƠ SỞ CỦA ĐOẠN TUYẾN.
– Căn cứ vào những điểm trên ta tiến hành đi tuyến Km 3+600 ÷ Km
5+000. Đoạn tuyến gồm:
2 Đường cong nằm có bán kính 300m và 500m.
Đường cong đứng lõm bán kính 4000m,6000m.
Đường cong đứng lồi bán kính 7000m, và 5000m.
Có 1 vò trí bố trí cống đòa hình (Þ2.0m), miệng dạng thường –cống loại I.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
CHƯƠNG 2:
Trang : 127
Số trang : 326
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN
II.2.1. NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN.
Về nguyên tắc vạch tuyến đã được trình bày ở phần thiết kế sơ bộ. Ở đây
cần nhấn mạnh 1 số điểm sau:
– Ở vùng đồng bằng thường đặt tuyến đi men theo sông lớn hoặc sườn dốc
khi qua khu vực đồi. Khi tuyến phải qua sông thì nên men theo sườn dốc
để lên xuống sao cho đảm bảo độ dốc.
– Nếu các điểm khống chế có độ chênh nhau không lớn lắm thì cố gắng cho
tuyến bám theo các đường đồng mức để giảm độ dốc dọc nhưng cũng phải
khống chế số đường cong, tránh nhỏ và vụn vặt đảm bảo tốt chất lượng
khai thác của đường.
– Từ Km 3+600 ÷ Km 5+000 đòa hình núi. Tuyến đi từ cao độ 35.45m đến
cao độ 26.71m chạy men theo các đường đồng mức, đòa chất ổn đònh. Để
cho việc đi tuyến đảm bảo độ dốc, dùng compa đi độ dốc điều sau đó bám
sát đường này để kẻ tuyến.
II.2.2. THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG NẰM.
II.2.2.1. Các yếu tố trong đường cong.
Sau khi vạch được tuyến trên bình đồ, căn cứ vào cấp thiết kế của đường
là cấp III, tốc độ thiết kế là 60 km/h. Từ kết quả tính toán và áp dụng quy
trình TCVN 4054-05 ta chọn bán kính R để tiến hành cắm cong và xác đònh
các yếu tố hình học của đường cong theo các công thức sau:
– Độ dài tiếp tuyến:
T R tg
2
–
(m)
Độ dài đường cong:
R
K
(m)
180
– Độ dài đường phân giác:
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 128
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
1
P R
1
cos
2
Số trang : 326
(m)
: Góc chuyển hướng.
R : Bán kính đường cong.
T : Chiều dài tiếp tuyến.
K : Độ dài cung tròn.
P : Độ dài đường phân giới.
D
T
T
p
P
ND
NC
R
Hình 2.1: Yếu tố trong đường cong.
YẾU TỐ CÁC ĐƯỜNG CONG – ĐOẠN THIẾT KẾ KỸ THUẬT
R
T
P
K
isc
Lsc
E
hướng ( )
(m)
(m)
(m)
(m)
(%)
(m)
(m)
1
-9801028.17
300
97.44
478.44
2
50
0
2
1280289.06
300
33.5
319.81
2
50
0
3
16703556.05
500
3.15
158.22
2
50
0
STT
Góc chuyển
0
285.2
8
169.9
6
86.79
II.2.2.2. Tính toán mở rộng trong đường cong.
Khi xe chạy trong đường cong, quỹ đạo bánh xe trước và bánh xe sau
không trùng nhau, vì vậy chiều rộng dải đường mà ô tô chiếm trên phần xe
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 129
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
chạy rộng hơn so với khi xe chạy trên đường thẳng. Do vậy, ở các đường
cong có bán kính nhỏ cần mở rộng phần xe chạy.
e
A
B
LA
C
0
R
D
Hình 2.2: Sơ đồ xác đònh độ mở rộng làn xe trong đường cong
– Độ mở rộng cho hai làn xe được xác đònh như sau:
E 2e
L2A 0.1 V
(m)
R
R
(2-5)
Trong đó:
L A : Khoảng cách từ đầu xe đến trục sau của xe đối với xe phổ biến nhất
được chọn là xe tải 2 trục:
L A Chiều dài toàn xe – Nhô về phía sau 12 4 8 m
V Vtk 60 km/h
R: Bán kính đường cong nằm.
– Nếu R > R (Bảng 12, TCVN 4054-2005), ta vẫn tính toán E. Sau đó giá trò
Emin = 0.6m (Bảng 12, TCVN 4054-2005, ứng với loại xe tải và R =
[200÷250]).
Khi E tt E min E E tt
Khi E tt E min E 0 (Không mở rộng)
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 130
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
Đường cong nằm bán kính R = 300m.
E 2e
L2A 0.1 V 82 0.1 60
0.559 m E min
R
300
R
300
Mở rộng. E 0m
II.2.2.3. Tính toán đoạn nối siêu cao va øchiều dài đường cong chuyển tiếp.
a) Đoạn nối siêu cao.
– Chiều dài đoạn nối siêu cao khi không có đường cong chuyển tiếp được
xác đònh như sau:
Lsc
B E isc
(2-17)
ip
Trong đó:
B: bề rộng phần xe chạy (m).
E: độ mở rộng mặt đường (m).
ip: độ dốc dọc phụ thêm lớn nhất cho phép. Phụ thuộc vào tốc độ xe chạy,
với Vtk = 60 km/h thì ip = 0.005 (0.5%).
isc
I
ip
Lsc
B
Hình 2.6 Sơ đồ xác đònh chiều dài đoạn nối
siêu cao
– Đường cong nằm bán kính R = 300m
B = 6 (m).
E = 0 (m).
isc 2%
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 131
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Lsc
6 0 0.02 27.2
0.005
Số trang : 326
m
– Kiến nghò: Lớn hơn giá trò tính toán và tiêu chuẩn, đồng thời phù hợp đòa
hình trên bình đồ, cố gắng dùng giá trò lớn.
STT
R (m)
E (m)
1
isc (%)
Lsc
Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghò
24
50
50
24
50
50
0.0
2
300
2
0.0
2
500
b) Chiều dài đường cong chuyển tiếp.
– Theo điều 5.6.1 TCVN 4054-05 thì khi Vtk ≥ 60 km/h phải bố trí đường
cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vào đường cong tròn và ngược lại.
– Chiều dài đường cong chuyển tiếp nhỏ nhất được xác đònh dựa trên các
điều kiện sau:
Điều kiện 1: Độ tăng gia tốc ly tâm I không được vượt quá độ tăng gia tốc
ly tâm cho phép [Io] = 0.5 (m/s3) nhằm mục đích làm cho hành khách
không cảm thấy đột ngột khi xe chạy vào trong đường cong, thể hiện bằng
công thức.
L1
V3
,m
47 I0 R
(2-18
Đường cong nằm bán kính R = 300m: L1
603
30.64 m
47 0.5 300
Điều kiện 2: Đủ để bố trí đoạn nối siêu cao. Tức là L2 ≥ Lsc
Đường cong nằm bán kính R = 300m L2 = Lsc = 50(m).
Điều kiện 3: Đảm bảo quang học và thẩm mỹ. Điều kiện này được xác
đònh bằng công thức.
A
R
R
L3
3
9
(2-19)
Đường cong nằm bán kính R = 300m: L3
300
33.33 m
9
– Kiến nghò : Lớn hơn giá trò tính toán và tiêu chuẩn, đồng thời phù hợp đòa
hình trên bình đồ, cố gắng dùng giá trò lớn.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 132
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
STT
R (m)
Lsc
1
2
300
500
50
50
Số trang : 326
Lctmin
Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghò
30.64
50
50
18.39
50
50
– Chiều dài đường cong chuyển tiếp lớn nhất được xác đònh theo điều kiện
bố trí đối xứng cho cả hai chiều đi và về, thể hiện bằng công thức:
Lmax ≤ α × R.
Đường cong nằm bán kính R = 300m, α =5103356=0.859 (rad):
Lct 50 m
Lct R (THỎA)
R
0.859
300
268.5
m
Đường cong nằm bán kính R = 500m, α = 120244=0.214(rad):
Lct 50 m
Lct R (THỎA)
R
0.214
500
107
m
II.2.2.4. Cắm cọc chi tiết trong đường cong chuyển tiếp.
a) Trình tự cắm cọc chi tiết trong đường cong chuyển tiếp.
– Bước 1: Kiểm tra điều kiện 0
.
2
– Bước 2: Tính giá trò T0, x0, y0.
– Bước 3: Đo từ Đ theo hướng tuyến một đoạn T0, ta xác đònh được điểm O
(NĐ).
– Bước 4: Từ điểm O đo ngược lại Đ một đoạn x0, ta xác đònh được điểm A.
– Bước 5: Tại A đo theo hướng vuông góc với một đoạn y0 ta xác đònh
được O’ (TĐ).
– Bước 6: Xác đònh tọa độ x,y của điểm trung gian của đường cong chuyển
tiếp theo các hàm: xn = f1(nS), yn = f2(nS) (n = 1,2,3...). Cự ly giữa các
điểm trung gian S = (5-10)m. Một cách đúng đắn là cự ly giữa các điểm
trung gian nên xác đònh theo vì độ cong của đường cong luôn thay đổi.
b) Trình tự tính toán và kiểm tra cong chuyển tiếp tại vò trí đỉnh số 1 (Đ1)
đường cong bán kính R = 300m.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 133
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
Xác đònh góc 0 và kiểm tra điều kiện cấu tạo đường cong chuyển tiếp
dạng clothoide:
0
2
Trong đó :
0
Lct
2R
R = 300 (m).
Lct = 50 (m).
0
50
0.083 (rad)
2 300
Góc ngoặt của hướng tuyến: α = 5103356= 0.895(rad).
51d33'56 ''
25.66 (rad)
2
2
– Ta thấy: 0 4.77 d
25.66 d
2
Vậy thỏa mãn điều kiện.
Xác đònh thông số colothoide:
– Tính toạ độ điểm cuối của đường cong chuyển tiếp (x0,y0):
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 134
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
C L R A2 50 300 15000.
Tọa độ TĐ (x0,y0): S = L = 50m.
L5
L9
505
509
50
49.97 m
x 0 L
40C2 3456C4
40 15000 2 3456 15000 4
3
7
503
507
y L S
1.39 m
0
6C 336C3 6 15000 336 150003
T0 R cos 0 y0 tg
x 0 R sin 0
2
0.895
300 cos 0.083 1.39 tg
49.97 300 sin 0.083
2
144.17 m
– Độ dòch chuyển đỉnh đường cong tròn (p) và tiếp đầu đường cong (t):
p y0 R 1 cos 0 1.39 300 1 cos 0.083 0.35 m
t x0 R sin 0 49.97 300 sin 0.083 24.99 m
R
300
1.5m nên đường cong chuyển tiếp
100 100
không cần phải lựa chọn lại.
Ta thấy: p 0.35m
– Chiều dài đường cong tròn cơ bản còn lại:
K0 0 R 20 R
0.895 2 0.083 300 218.52 m
– Chiều dài đường cong hỗn hợp (khoảng cách từ ND đến NC):
K K0 2Lct 218.52 2 50 318.52 m
– Xác đònh điểm bắt đầu và kết thúc của đường cong chuyển tiếp qua tiếp
tuyến mới T0 = t + T:
ND1 = Đ1 – T0
TD1 = ND1 + Lct
TC1 = TD1 + K0
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 135
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
NC1 = ND1 + K
(Đ2 là lý trình tính tại đỉnh góc chuyển hướng thứ 2)
Xác đònh tọa độ các điểm trung gian:
Tọa độ các điểm trung gian có chiều dài Si cũng được xác đònh tương tự
như xác đònh tọa độ điểm cuối của đường cong chuyển tiếp, từ đó tính ra giá
trò xi , yi. Khoảng cách các điểm trung gian lấy từ 5m đến 10m. Chọn 10m.
BẢNG CẮM CỌC TRONG ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP (ND2TD2)
Tên cọc
NĐ2
C33
C34
C35
C36
TĐ2
S
(m)
0
10
20
30
40
50
A (m)
0
54,77
77,46
94,87
109,54
122,47
Xo
(m)
0
9,99972
19,99778
29,99250
39,98223
49,96529
Yo
(m)
0,0000
0,0556
0,2222
0,4999
0,8886
1,3882
c) Trình tự tính toán và kiểm tra cong chuyển tiếp tại vò trí đỉnh số 2 (Đ2)
đường cong bán kính R = 500m.
Xác đònh góc 0 và kiểm tra điều kiện cấu tạo đường cong chuyển tiếp
dạng clothoide:
0
2
Trong đó :
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 136
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
0
Số trang : 326
Lct
2R
R = 500 (m).
Lct = 50 (m).
0
50
0.05 (rad)
2 500
Góc ngoặt của hướng tuyến: α = 16703556.05=2.919(rad)
2.919
1.459 (rad)
2
2
– Ta thấy: 0 0.05 rad
1.459 rad
2
Vậy thỏa mãn điều kiện.
Xác đònh thông số colothoide:
Tọa độ TĐ (x0,y0): S = L = 50m.
L5
L9
505
509
55
49.97 m
x 0 L
40C2 3456C4
40 150002 3456 150004
3
7
503
507
y L S
1.39 m
0
6C 336C3 6 15000 336 150003
T0 R cos 0 y0 tg
x 0 R sin 0
2
1.223
300 cos 0.05 1.39 tg
49.97 500 sin 0.05
2
93.88 m
– Độ dòch chuyển đỉnh đường cong tròn (p) và tiếp đầu đường cong (t):
p y0 R 1 cos 0 1.39 500 1 cos 0.05 0.88 m
t x0 R sin 0 49.97 500 sin 0.05 49.533 m
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 137
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Ta thấy: p 0.88m
Số trang : 326
R
500
5m nên đường cong chuyển tiếp không
100 100
cần phải lựa chọn lại.
– Chiều dài đường cong tròn cơ bản còn lại:
K0 0 R 20 R
2.919 2 0.05 500 1409.5 m
– Chiều dài đường cong hỗn hợp (khoảng cách từ ND đến NC):
K K0 2Lct 1409.5 2 50 1509.5 m
– Xác đònh điểm bắt đầu và kết thúc của đường cong chuyển tiếp qua tiếp
tuyến mới T0 = t + T:
ND2 = Đ2 – T0
TD2 = ND2 + Lct
TC2 = TD2 + K0
NC2 = ND2 + K
(Đ2 là lý trình tính tại đỉnh góc chuyển hướng thứ 2)
Xác đònh tọa độ các điểm trung gian:
Tọa độ các điểm trung gian có chiều dài Si cũng được xác đònh tương tự
như xác đònh tọa độ điểm cuối của đường cong chuyển tiếp, từ đó tính ra giá
trò xi , yi. Khoảng cách các điểm trung gian lấy từ 5m đến 10m. Chọn 10m.
BẢNG CẮM CỌC TRONG ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP (ND2TD2)
Tên cọc
NĐ3
C68
C69
C70
C71
TĐ3
S
(m)
0
10
20
30
40
50
A (m)
0
70,71
100,00
122,47
141,42
158,11
Xo
(m)
0
9,99990
19,99920
29,99730
39,99360
49,98750
Yo
(m)
0,0000
0,0333
0,1333
0,3000
0,5333
0,8332
II.2.2.5. Cắm cọc chi tiết trong đường cong tròn.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 138
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
a) Trình tự cắm cọc trong đường con tròn.
– Bước 1: Xác đònh hệ trục tọa độ x’O’y’.
Đo từ A theo hướng tuyến tới O một đoạn tAB = y0 cotg0, ta xác đònh
được B.
Nối B với O’ và kéo dài ta được trục O’x’, từ đó xác đònh được trục O’y’.
– Bước 2: Xác đònh cự ly của các điểm thuộc đường cong tròn (l), được chọn
tùy thuộc vào bán kính R (m) theo quy đònh sau :
R 500m, l = 20m.
R = (100 - 500)m, l = 10m.
R < 100m, l = 5m.
R = 200(m) và R = 200(m) nên ta chọn l = 10 (m).
– Bước 3: Xác đònh số lượng điểm và tọa độ các điểm thuộc cung tròn.
Xác đònh góc chắn cung l:
l
R
Tọa độ của điểm thứ n là:
Dùng phương pháp tọa độ vuông góc:
x 'n R sin n.
'
y n R 1 cos n.
n: Số thứ tự các cọc, n
l th K 0
.
l
l
Chuyển về hệ trục tọa độ xNDy:
x n t R sin n
y n p R 1 cos n
Với: n 0 n.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 139
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
BẢNG CẮM CỌC TRONG ĐƯỜNG CONG TRÒN (TD2P2)
Tên cọc
TĐ2
C37
C38
C39
C40
C41
C42
C43
C44
C45
C46
P2
Bán
kính
R(m)
Khoảng
cách cọc
S(m)
n
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
109,9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10,99
Tọa độ
Xt(m)
49,9653
59,9149
69,8257
79,6866
89,4868
99,2154
108,8615
118,4144
127,8636
137,1984
146,4086
155,3938
Yt(m)
1,3882
2,3865
3,7158
5,3747
7,3613
9,6734
12,3085
15,2635
18,5353
22,1202
26,0142
30,1695
BẢNG CẮM CỌC TRONG ĐƯỜNG CONG TRÒN (TD3P3)
Tên cọc
TĐ2
C68
C69
C70
C71
C72
C73
C74
C75
C76
C77
P3
Bán
kính
R(m)
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
Khoảng
cách cọc
S(m)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
109,9
Tọa độ
n
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10,99
Xt(m)
Yt(m)
49,9875
59,9693
69,9372
79,8871
89,8150
99,7170
109,5891
119,4274
129,2279
138,9867
148,6999
158,2673
0,8332
1,4328
2,2319
3,2303
4,4274
5,8228
7,4159
9,2062
11,1929
13,3751
15,7521
18,2962
II.2.2.6. Tính toán và bố trí siêu cao.
– Mặt cắt ngang một mái trên đoạn thẳng được chuyển dần sang mặt cắt
ngang một mái ở đoạn cong tròn sẽ được thực hiện trên đoạn đường cong
chuyển tiếp.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Trang : 140
Số trang : 326
– Phương pháp chuyển dần mặt cắt ngang hai mái sang mặt cắt ngang một
mái nói chung đều dựa trên nguyên tắc là chuyển dần dần hoặc theo sơ đồ
lấy trục quay là tim của mặt đường, hoặc mép trong mặt đường hoặc mép
ngoài mặt đường tùy theo điều kiện cụ thể về đòa hình, chiều rộng đường,
kiểu cắt ngang đường.
a) Trình tự thực hiện cho đường cong thuộc đoạn thiết kế kó thuật như sau.
– Lấy mép phần xe chạy làm tâm, quay nửa phần mặt đường phía lưng
đường cong cho đến khi đạt được mặt cắt ngang một mái bằng độ dốc
ngang mặt đường 2%.
– Khoảng cách từ mặt cắt ngang hai mái đến mặt cắt ngang có isc:
Tại mặt cắt có isc i i n :
B
B
in i
2
Li 2
i
ip
E
2L
Tại mặt cắt có isc i i n :
Li
B i
Ei
ip
L
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
ip
Trang : 141
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
B E i
L
sc
Số trang : 326
6 0 0.02 0.002 : Độ dốc phụ thêm.
50
E: Phần mở rộng mặt đường xe chạy. Với R = 300m, R = 300m thì E = 0.
– Khoảng cách giữa các mặt cắt ngang đặc trưng:
Khoảng cách từ mặt cắt ngang hai mái bình thường đến mặt cắt ngang có
độ dốc ngang nửa phần xe chạy bằng -1% i 1% in 2%.
Lisc 1%
B
B
6
6
i n isc
0.02 (0.01)
2
2
2
2
12.5(m)
isc
0.01
0.002
0
ip
E
2 50
2L
Khoảng cách từ mặt cắt ngang hai mái bình thường đến mặt cắt ngang có
độ dốc ngang nửa phần xe chạy bằng không i 0% in 2%.
Lisc 0%
B
B
6
6
i n isc
0.02 0
2
2
2
2
25m
isc
0
0.002
0
ip
E
2 50
2L
Khoảng cách từ mặt cắt ngang hai mái bình thường đến mặt cắt ngang có
độ dốc ngang nửa phần xe chạy bằng 1% i 1% in 2%.
Lisc 1%
B
B
6
6
i n isc
0.02 0.01
2
2
2
2
37.5m
isc
0.01
0.002
0
ip
E
2 50
2L
Khoảng cách từ mặt cắt ngang hai mái đến mặt cắt có độ dốc một mái
bằng độ dốc mặt đường i 2% in .
Lisc 2%
B i
6 0.02
50 m
Ei
0.8 0.02
ip
0.002
L
50
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 142
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
BỐ TRÍ ĐOẠN NỐI SIÊU CAO
i=4%
i=2%
i=4%
i=4%
i=2%
i=2%
I3
%
i=4
3
I2
%
i=4 i=1%
7 5
i=0%
1
i=2%
I1
4
2
%
i=4
i=4%
i=2%
6
% i=1%
i=4
ND
%
% i=2
i=4
%
i=4
i=2%
% i=0%
i=4
2
i= %
%
i=4
i=2%
i=2%
i=4%
i=4
%
TỈ LÊ: 1/ 300
QUAY QUANH MÉP PHẦN XE CHẠY
GHI CHÚ:
1.TIM ĐƯỜNG
2.MÉP NGOÀI PHẦN XE CHẠY PHÍA LƯNG
3.MÉP NGOÀI PHẦN XE CHẠY PHÍA BỤNG.
4.MÉP NGOÀI MẶT ĐƯỜNG PHÍA LƯNG.
5.MÉP NGOÀI MẶT ĐƯỜNG PHÍA BỤNG.
6.MÉP NGOÀI LỀ PHÍA LƯNG.
7.MÉP NGOÀI LỀ PHÍA BỤNG.
5
37
1
1
2
2 3
4 5
6 7
4
2
4
6
6
b) Cao độ thiết kế của các mặt cắt ngang đặc trưng.
Các cao độ thiết kế của 2 mép lề đường, 2 mép phần xe chạy và của tim
đường ở các mặt cắt ngang đặc trưng được xác đònh dựa vào mặt cắt dọc thiết
kế và độ dốc ngang của từng bộ phận của mặt cắt ngang đặc trưng. Đối với
các mặt cắt trung gian (thường được rải đều với cự ly 10m), các cao độ được
xác đònh bằng cách nội suy.
II.2.3. KIỂM TRA TẦM NHÌN TRONG ĐƯỜNG CONG NẰM.
– Khi xe chạy trong đường cong tầm nhìn bò hạn chế và bất lợi nhất là
những xe chạy phía bụng đường cong, ở vò trí thay đổi độ dốc quá đột ngột
hoặc những chỗ có nhà cửa ở gần đường.
– Với giả thiết:
Tầm mắt người lái xe là 1.0 m.
Khoảng cách từ mắt đến mép đường phần xe chạy là: 1.5 m.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 143
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
– Gọi:
Z0: Khoảng cách từ mắt người lái xe đến chướng ngại vật.
Z: Khoảng cách từ mắt người lái xe đến giới hạn cần phá bỏ chướng ngại
vật.
– Nếu:
Z Z0:Tầm nhìn được đảm bảo, không cần phải phá bỏ chướng ngại vật.
Z > Zo: Tầm nhìn không được đảm bảo đòi hỏi phải dọn bỏ chướng ngại
vật.
– Muốn đảm bảo tầm nhìn trên đường cong cần phải xác đònh phạ m vi phá
bỏ chướng ngại vật cản trở tầm nhìn, có hai trường hợp:
TH1: Chiều dài đường cong K0 nhỏ hơn cự ly tầm nhìn S.
1
Z R1 1 cos S K 0 sin ,m
2 2
2
TH2: Chiều dài đường cong K0 lớn hơn cự ly tầm nhìn S.
Z R1 1 cos 1 , m
2
180 S
R1
1
B
R1 R 1.5
2
R: Bán kính đường cong, B: Chiều rộng mặt đường.
– Khi thiết kế phải kiểm tra tầm nhìn. Các chỗ không đảm bảo tầm nhìn
phải dỡ bỏ chướng ngại vật (chặt cây, đào mái taluy,...). Chướng ngại vật
sau khi dỡ bỏ phải thấp hơn đường nhìn 0.3m. Trường hợp thật khó khăn
có thể dùng gương cầu, biể báo, biển hạn chế tốc độ hoặc cấm vượt xe.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 144
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
CÂY PHẢI ĐỐN
ĐẤT PHẢI ĐÀO
a) Tại đường cong R = 300m.
– Ta có:
S = S2 = 150m < K0 = 218.52m.
6
R1 300 0.4 1.5 298.50 m
2
1
150
0.5025 rad
298.50
TH2: Chiều dài đường cong K0 lớn hơn cự ly tầm nhìn S nên:
0.5025
Z R1 1 cos 1 198.50 1 cos
9.372 m
2
2
Chọn Z = 9.372m.
b) Tại đường cong R = 500m.
– Ta có:
S = S2 = 150m < K0 = 1409.5m.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 145
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
6
R1 500 0.4 1.5 497.1 m
2
1
150
0.301 rad
497.1
TH2: Chiều dài đường cong K0 lớn hơn cự ly tầm nhìn S nên:
0.301
Z R1 1 cos 1 497.1 1 cos
0.0017 m
2
2
Chọn Z = 0.0017m.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 146
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẮC DỌC, TRẮC NGANG
II.3.1. THIẾT KẾ TRẮC DOC.
II.3.1.1. Nguyên tắc thiết kế.
– Mặt cắt dọc được thiết kế tỉ mỉ, chính xác theo các tài liệu khảo sát và đo
đạc đòa hình, đòa chất, thủy văn dọc tuyến thu thập trong bước khảo sát
phục vụ thiết kế kó thuật.
– Mặt cắt dọc cũng cần thỏa mãn các yêu cầu như đối với khi thiết kế cơ sở:
thỏa mãn về yêu cầu của cao độ khống chế như cao độ điểm đầu và cuối
tuyến, cao độ tối thiểu tại cầu cống, tại các đoạn đường hai bên bò ngập
do mưa lũ, tại các đoạn đường có mức nước ngầm cao, có nước đọng
thường xuyên, tại các nơi giao nhau với đường sắt, đường ôtô hiện có…
– Mặt cắt dọc đường phải được thiết kế phối hợp với bình đồ và mặt cắt
ngang để đảm bảo sự hài hòa về mặt quang học, đảm bảo nền đường ổn
đònh và giá thành hợp lý.
– Bản vẽ mặt cắt dọc lập theo tỉ lệ ngang 1:1000 và đứng là 1:100.
II.3.1.2. Tính toán và bố trí đường cong đứng.
– Tác dụng của đường cong đứng: đảm bảo trắc dọc lượn đều không gãy
khúc, xe chạy an toàn, êm thuận.
– Điều kiện bố trí:
V 60km / h
tk
1%
V 60km / h
tk
2%
Với:
i1 i2 : Hiệu đại số của dốc dọc nơi đổi dốc (góc gãy).
i : Khi xe lên dốc.
i : Khi xe xuống dốc.
a) Phương pháp thực hiện.
– Đường cong đứng trên đường ôtô thường được thiết kế theo phương trình
Parabol bậc 2:
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 147
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
x2
y
2R
Trong đó:
R: Bán kính tại điểm gốc của tọa độ ở đó độ dốc của mặt cắt dọc bằng 0 ;
dấu (+) tương ứng với đường cong đứng lồi và dấu (-) tương ứng với đường
cong đứng lõm.
y: Tung độ của điểm đang xét.
x: Hoành độ của điểm đang xét.
– Khoảng cách XA từ gốc tọa độ O tới điểm A bất kì có độ dốc iA thuộc
đường cong:
x A R iA
– Chênh lệch cao độ từ gốc tọa độ O đến điểm A:
1
y A R i A2
2
– Khoảng cách giữa 2 điểm A, B trên đường cong đứng:
x AB R iA – i B
– Chênh lệch cao độ giữa 2 điểm A, B:
1
y R i 2A i 2B
2
– Chiều dài đường cong đứng tạo bởi hai dốc i1, i2:
K R i1 i2
Dấu của i1, i2: lên dốc mang dấu dương và xuống dốc mang dấu âm.
– Tiếp tuyến đường cong:
1
T R i1 i 2
2
– Phân cư:ï
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Trang : 148
Số trang : 326
T2
d
2R
b) Trình tự tính toán.
– Xác đònh tiếp tuyến đường cong T.
– Xác đònh lý trình tiếp đầu TĐ và tiếp cuối TC của đường cong và xác đònh
được cao độ thiết kế tại hai điểm này (biết trước).
– Xác đònh khoảng cách từ điểm tiếp đầu tới gốc O (theo phương ngang) và
xác đònh độ chênh cao giữa hai điểm đó.
– Xác đònh cao độ thiết kế tại O.
– Xác đònh cao độ thiết kế tại các điểm trung gian khi biết khoả ng cách
theo phương ngang của chúng đến O hay độ dốc i của nó.
– Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4054 – 05, đối với đường có Vtk = 60, tại
những chỗ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc có giá trò =i2 – i1 1% phải
bố trí đường cong đứng, do đó ta cần phải bố trí đường cong đứng cho
đoạn dốc trên.
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
Trang : 149
THIẾT KÊ KỸ THUẬT
Số trang : 326
c) Cắm đường cong đứng theo phương pháp Antônôp.
T
i1
X1
TC
2
Y2
TĐ
Đ
Y1
1
i2
T
X2
C
Tính toán các yếu tố đường cong đứng:
– Phương trình đường cong có dạng:
x2
y
2R
– Xác đònh chiều dài đoạn tiếp tuyến T:
Khi độ dốc của hai đoạn dốc khác dấu:
T
1
R i1 i 2
2
Khi độ dốc của hai đoạn dốc cùng dấu:
T
1
R i1 i 2
2
– Cự ly từ đỉnh đường cong tới tiếp đầu, tiếp cuối:
1 i1 T
2 i2 T
– Vò trí của đỉnh Đ so với TD:
x1 i1 R
1
2
y1 2 R i1
SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MSSV: 16L1090059
GVHD : TS.TRẦN THIỆN LƯU