Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
LỜI CẢM ƠN
Đồ án môn học như một bước đệm để chúng em làm đồ án tốt nghiệp. Trong quá
trình thực hiện đã giúp chúng em tổng hợp tất cả các kiến thức đã học ở trường trong
hơn 4 năm qua. Đây là thời gian quý báu giúp chúng em là quen với công tác thiết kế,
tập giải quyết các vấn đề sẽ gặp trong công việc ở tương lai.
Sau khi hoàn thành Đồ án này chúng em như trưởng thành hơn, sẵn sàng trở thành
một kỹ sư có chất lượng tham gia vào các công trình xây dựng giao thông của đất nước.
Có thể coi đây là một công trình nhỏ đầu tay của mỗi sinh viên, đòi hỏi mỗi người
phải tự mình nỗ lực học hỏi và trau dồi kiến thức. Để hoàn thành được Đồ án này trước
hết là nhờ vào sự chỉ bảo tận tình của các Thầy, Cô sau đó là sự ủng hộ về vật chất và
tinh thần từ gia đình và sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn bè.
Em xin ghi nhớ công ơn quý báu của các Thầy, Cô trong Trường đặc biệt là các
Thầy Cô trong Bộ môn Công trình giao thông công chính & MT đã dạy bảo em trong 4
năm học qua! Em xin chân thành cám ơn thầy ThS. Nguyễn Thị Lan Anh đã hết lòng
hướng dẫn tận tình, giúp em hoàn thành tốt đồ án được giao.
Mặc dù đã cố gắng nhưng do hạn chế về trình độ và kinh nghiệm thực tế vì thế
không thể tránh khỏi những sai sót, em mong nhận được sự chỉ dẫn ở các Thầy Cô!
Em xin chân thành cám ơn!
Hà Nội, Ngày …tháng … năm 2017
Người thực hiện
Phạm Văn Hiến
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 1
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
Nhận xét của Giảng Viên hướng dẫn
Hà Nội, Ngày…Tháng…Năm…
MỤC LỤC
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 2
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
LỜI CẢM ƠN
PHẦN I: THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN A – B THUỘC ĐỊA PHẬN BÌNH SƠN TỈNH
ĐẮC LẮC.
1.1. Tổng quan
1.2. Những căn cứ thiết kế và tài liệu liên quan
1.2.1. Căn cứ thiết kế
1.2.2. Tài liệu liên quan
1.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực tuyến A-B
1.4. Hiện trạng và sự cần thiết phải đầu tư
CHƯƠNG 2. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN
2.1. Vị trí địa lý.
2.2.Điều kiện tự nhiên.
2.2.1. Đặc điểm địa hình
2.2.2. Đặc điểm địa chất
2.2.3. Đặc điểm khí hậu
CHƯƠNG 3:XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
I. XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG ĐƯỜNG............................................................................4
1.1. Xác định cấp kỹ thuật và vận tốc thiết kế.............................................................4
1.2. Xác định cấp quản lý............................................................................................4
1.3. Xác định chức năng..............................................................................................4
II.Tuyến được thiết kế theo hai phương án
A.Phương án 1
2.1 Quy mô công trình và tiêu chuẩn kĩ thuật
2.1.1 Quy mô công trình
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 3
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
2.1.2 Tiêu chuẩn kĩ thuật
2.2 Phương án tuyến
2.3 Thiết kế bình đồ
2.4.1 Bố trí cong đứng
2.5 Thiết kế trắc ngang
2.5.1 Taluy đường đắp
2.5.2 Taluy đường đào
2.5.3 Nền đường sườn núi
2.5.4 Các dạng trắc ngang điển hình
2.6 Thiết kế cống thoát nước
2.6.1 Xác định lưu vực
2.6.2 Cống địa hình
B.Phương án 2
2.7 Quy mô công trình và tiêu chuẩn kĩ thuật
2.7.1 Quy mô công trình
2.7.2 Tiêu chuẩn kĩ thuật
2.8 Thiết kế tuyến
2.9 Thiết kế bình đồ
2.10 Thiết kế trắc dọc
2.11 Thiết kế cống thoát nước
III. CÁC CHỈ TIÊU CỤ THỂ CỦA TUYẾN
3.
Thiết kế bình đồ. ..................................................................................................5
3.1. XÁC ĐỊNH SIÊU CAO VÀ ĐOẠN NỐI SIÊU CAO.........................................5
3.1.1. Siêu cao :.......................................................................................................5
3.1.2. Đoạn nối siêu cao:.........................................................................................5
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 4
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
3.2.2. XÁC ĐỊNH TẦM NHÌN XE CHẠY................................................................5
3.2.2.1. Chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định :...................................5
3.2.3. Chiều dài tầm nhìn thấy xe ngược chiều (tính theo sơ đồ 2).............................6
3.2.3.1. Tầm nhìn vượt xe ( tính theo sơ đồ 4 ):......................................................6
3.2.4. TÍNH BÁN KÍNH ĐƯỜNG CONG NẰM TỐI THIỂU TRÊN BÌNH ĐỒ:.....7
3.2.4.1. Khi bố trí siêu cao lớn nhất........................................................................7
3.2.4.2. Khi có siêu cao giới hạn isc =2%.................................................................8
3.2.4.3. Khi bố trí siêu cao thông thường :..............................................................8
3.2.4.4. Khi không bố trí siêu cao............................................................................8
3.2.4.5. Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn đêm.......................................................8
3.2.4.6. Tính các yếu tố cơ bản của đường cong tròn..............................................9
3.2.5. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP NHỎ NHẤT.......................93.2
.2.
THIẾT KẾ TRẮC DỌC:.....................................................................................11
II.2.1. XÁC ĐỊNH idọc max:..........................................................................................11
II.2.1.1. Xác định độ dốc dọc theo sức kéo của xe................................................11
II.2.1.2. Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực bám...........................................12
II.2.2. XÁC ĐỊNH TRỊ SỐ TỐI THIỂU BÁN KÍNH ĐƯỜNG CONG ĐỨNG LỒI
VÀ LÕM................................................................................................................... 13
II.2.2.1. Tính bán kính đường cong nối dốc lồi tối thiểu :.....................................13
II.2.2.2. Tính bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm :................................14
II.2.2.3. Tính chiều dài lớn nhất của dốc dọc và chiều dài tối thiểu đổi dốc (Lmax ,
Lmin):...................................................................................................................... 15
II.3. THIẾT KẾ TRẮC NGANG................................................................................15
II.3.1. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG THÔNG XE CỦA ĐƯỜNG:................................15
II.3.1.1. Khả năng thông xe lý thuyết tối đa của một làn xe :................................15
II.3.1.2. Khả năng thông xe thực tế lớn nhất của một làn xe :...............................16
II.3.2. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC TRÊN MẶT CẮT NGANG. .16
II.3.2.1. Số làn xe..................................................................................................17
II.3.2.2. Chiều rộng 1 làn xe, mặt đường, nền đường............................................17
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 5
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
II.3.3. ĐỘ DỐC NGANG MẶT ĐƯỜNG, LỀ ĐƯỜNG: ( bảng 9)..........................19
III. BẢNG CHỈ TIÊU KỸ THUẬT.............................................................................20
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN
24
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 6
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ ĐƯỜNG.
GVHD : Nguyễn Thị Lan Anh
SVTH : Phạm Văn Hiến
Lớp
: CTGTCC_K55
MSV : 1402899
PHẦN I: THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN A – B THUỘC ĐỊA PHẬN THỐNG NHẤT
TỈNH ĐẮC LẮC.
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG
Chương I sẽ bao gồm những nội dung sau: Tổng quan về dự án Dự án cải tạo và nâng cấp
tuyến A-B, những căn cứ thiết kế tuyến, đặc điểm kinh tế xã hội của khu vực tuyến, hiện
trạng và sự cần thiết phải đầu tư.
1.1. Tổng quan
Dự án cải tạo và nâng cấp tuyến A-B đoạn từ Km 0 – Km 3 + 10.28,A2-B2 đoạn từ Km –
Km 3 + 3.336 thuộc địa phận của thôn Thống Nhất Tỉnh Đắc Lắc Tuyến thuộc miền trung
du miền núi.
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và bản đồ địa hình khu vực có tỉ lệ 1:10.000, đường đồng
mức cách nhau 5m, tuyến A - B dài 3010.28 m,tuyến A2-B2 dài 3333.6m
1.2. Những căn cứ thiết kế và tài liệu liên quan
1.2.1. Căn cứ thiết kế
Căn cứ Nghị định số 12/2009/NĐ-CP ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án
đầu tư xây dựng công trình và Nghị định số 83/2009/NĐ-CP ngày 15/10/2009 của Chính
phủ về việc sửa đổi bổ sung một số điều Nghị định số 12/2009/NĐ-CP;
Căn cứ Nghị định 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ về quản lý chất
lượng công trình xây dựng và Nghị định 49/2008/NĐ-CP ngày 18/04/2004 của Thủ tướng
Chính phủ về sửa đổi và bổ sung một số điều của Nghị định 209/2004/NĐ-CP;
Căn cứ Nghị định số 112/2009/NĐ-CP ngày 14/12/2009 của Chính phủ về quản lý chi phí
đầu tư xây dựng công trình;
Căn cứ Thông tư số 12/2008/TTBXD ngày 7/5/2008 của Bộ Xây dựng hướng dẫn việc
lập và quản lý chi phí khảo sát xây dựng;
Căn cứ Quyết định số 957/QĐ-BXD ngày 29/9/2009 của Bộ Xây dựng về việc công bố
định mức chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng công trình;
1.2.2. Tài liệu liên quan
Quy trình khảo sát:
Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN 263-2000.
Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 259-2000.
Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình 96 TCN 43-90.
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 7
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
Quy trình khảo sát thuỷ văn 22 TCN 27- 84.
Quy trình khảo sát địa chất 22 TCN 82 - 85.
Các quy trình quy phạm thiết kế:
Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-05.
Quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06.
Quy trình thiết kế cầu cống theo 22TCN 272-05.
Tiêu chuẩn 22TCN 211-06 - áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế
Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979-Bộ GTVT.
Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN 4252-88.
Quy trình tính toán dòng chảy lũ do mưa rào ở lưu vực nhỏ Viện thiết kế GT1979.
Các thiết kế định hình:
Định hình cống tròn BTCT 78-02X.
Định hình cầu dầm BTCT 530-10-01.
Các định hình mố trụ và các công trình khác đã áp dụng trong ngành
1.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực tuyến A-B
1.3.1. Về tài nguyên khoáng sản
Đá xây dựng- Bao gồm có đá bazan và đá granite; đá bazan đã được khai thác ở khá
nhiều điểm, song việc điều tra, quản lý còn nhiều hạn chế, đây là nguồn tài nguyên khá
phong phú trên địa bàn.
Đá granite có rất nhiều ở phía Bắc và Đông bắc tuy vậy điều kiện khai thác còn khó khăn
về giao thông, nhu cầu hiện tại không lớn nên chưa đầu tư khai thác. Sét làm gạch ngói
cũng đã có những kết luận ban đầu về trữ lượng và chất lượng ở một số điểm nhưng chưa
được nghiên cứu đánh giá về giá trị công nghiệp và khả năng khai thác sử dụng.
Về tài nguyên rừng
Về tài nguyên du lịch:
Nông nghiệp
Sản xuất nông nghiệp tiếp tục phát triển giữ vững vai trò quan trọng trong ổn định kinh tế
và đời sống nông thôn, góp phần quan trọng vào việc duy trì tăng trưởng kinh tế của tỉnh.
Tổng diện tích gieo trồng năm 2012 ước đạt 594.979ha trong đó cây hàng năm đạt
308.983ha : Cây lúa 86.124ha, cây ngô 117.999 ha, sản lượng cây lương thực lấy hạt đạt
1.078.448 tấn . Ngoài ra cây chất bột có củ 30.755ha , cây rau đậu các loại 35.408ha , cây
công nghiệp ngắn ngày : mía, đậu tương , bông, vừng , thuốc lá đạt 34.881 ha. Cây lâu
năm đạt 285.996 ha, sản lượng cà phê ước đạt 465.000 tấn . Diện tích cao su, hồ tiêu, ca
cao tăng khá.
Chăn nuôi gia súc gia cầm tăng khá , sản lượng thịt tăng 9,6%, chất lượng đàn bò được
tăng lên, đặc biệt là diện tích đồng cỏ được trồng để chăn nuôi ngày càng phát triển.
Công nghiệp- xây dựng
Ngành công nghiệp còn gặp khó khăn mặc dù giá trị sản xuất có tăng so với năm 2011.
Cây công nghiệp chủ yếu là cà phê,cao su , ca cao…
Hiện nay trên địa bàn tỉnh có khoảng 6.525 doanh nghiệp trong đó 58 doanh nghiệp Nhà
Nước , 6.141 doanh nghiệp tư nhân, 319 hợp tác xã , 2 liên hiệp hợp tác xã, 5 doanh
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 8
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
nghiệp đầu tư nước ngoài) , 862 chi nhánh 220 văn phòng đại diện của các doanh nghiệp
đã đăng ký.
Năm 2012 tỉnh đã vận động thành công 7 dự án ODA với tổng số vốn 8.25 triệu USD , 5
dự án do các bộ ban ngành trung ương đại diện.
Dịch vụ
Dich vụ tiếp tục phát triển đặc biệt là dịch vụ giao thông vận chuyển hàng hóa và nhu cầu
của người đi lại . Tuy nhiên do sự xuống cấp của các tuyến đường trong tỉnh đặc biệt là
quốc lộ 14 nên chất lượng vận chuyển không tốt, giá thành vận chuyển cao dẫn tới việc
giá các mặt hàng cũng tăng cao.
1.3.2. Dân số và giáo dục
Dân số
Dân số trên toàn tỉnh tính đến năm 2011 của tổng cục thống kê là 1.771.800 người.
Trên toàn tỉnh có 47 dân tộc sinh sống trong đó người Kinh là đông nhất , sau đó là Ê
đê, Nùng, Tày , M’nông, Mông, Thái, Mường vv… Diện tích là 1335km2. Trên suốt dọc
tuyến đường, những đoạn nào có điều kiện canh tác đều có dân ở.
Nơi đây dân cư thưa thớt và phân bố không đều.Gần đây,nhân dân các tỉnh khác
nơi đây khai hoang,lập ngiệp. Việc hoàn thành tuyến đường này sẽ giúp cho việc vận
chuyển hàng hóa được dễ dàng hơn,giúp cho đời sống và kinh tế vùng này được cải thiện
đáng kể.
Nghề nghiệp chính của họ là làm rẫy và chăn nuôi.các cây trồng chính là cây cao su.cà
phê...mức sống,dân trí của vùng này tương đối không cao,nhân dân ở đây luôn tin tưởng
vào đường lối lãnh đạo của đảng và nhà nước .
Giáo dục
Tính tới 30-9-2011 , trên địa bàn toàn tỉnh có 695 trường học ở cấp phổ thông, trong đó
trung học phổ thồn g có 52 trường, trung học cơ sở 221 trường , tiểu học 417 trường và 5
trường phổ thông cơ sở , bên cạnh đó có 235 trường mẫu giáo. Với hệ thống trường học
như thế nền giáo dục trong địa bàn tỉnh Đăk Lăk cũng tương đối hoàn chỉnh, góp phần
giảm thiểu nạ mù chữ.
1.3.3. Văn hóa và du lịch.
Văn hóa
Đăk Lăk có bản sắc văn hóa đa dạng như các trường ca truyền miệng lâu đời như Đam
san, Xinh nhã dài hàng nghìn câu, như các ngôn ngữ của người Ê Đê, người M’nông..
như đàn đá, đàn T’rưng , đàn K’lông pút… Đăk Lăk được xem là một trong những cái
nôi nuôi dưỡng không gian văn hóa cồng chiêng Tây nguyên, được UNESCO công nhận
là Kiệt tác truyền khẩu và phi vật thể nhân loại.
Các lễ hội đáng chú ý gồm có Lễ mừng lúa mới, lễ bỏ mả, lễ hội đâm trâu, lễ cúng bến
nước , lễ hội đua voi, lễ hội cồng chiêng và lễ hội cà phê được tổ chức hàng năm như một
truyền thống . Các di tích lịch sử tại Đăk Lăk như Đình Lạc Giao, Chùa Sắc Tứ Khải
Đoan, Nhà Đày Buôn Ma Thuột, khu Biệt Điện Bảo Đai Tòa Giám Mục tại Đăk Lăk ,
hang đá Đăk Tur và tháp Yang Prong. Với các di tích văn hóa như vậy rất thuận lợi cho
phát triển du lịch trong vùng đặc biệt là du lịch sinh thái.
Du lịch
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 9
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
Du lịch Đăk Lăk có nhiều lợi thế với nhiều địa danh cho phép khai thác theo hướng cảnh
quan, sinh thái , môi trường và truyền thống văn hóa của nhiều dân tộc trong tỉnh như Hồ
Lăk , Thác Gia Long, cụm di tích Buôn Đôn, Thác Krông Kmar, Diệu Thanh, Tiên Nữ…
Bên cạnh đó còn có các vườn quốc gia , khu bảo tồn thiên nhiên như Chư Yang Sin,
Easo…
Tiềm năng phát triển du lịch của tỉnh là vô cùng to lớn.
1.3.4. Giao thông
Đường bộ
Toàn tỉnh có 14 tỉnh lộ với tổng chiều dài 460Km
14 quốc lộ chạy qua nối với thành phố Đà Nẵng qua các tỉnh Gia Lai, Kon Tum và nối
với thành phố Hồ Chí Minh qua Bình Phước và Bình Dương.
Song song với biên giới Campuchia có quốc lộ 14C.
Quốc lộ 27 nối thành phố Buôn Ma Thuột với tỉnh Lâm Đồng.
Quốc lộ 26 từ Đăk Lăk tới Khánh Hòa , nối với quốc lộ 1A tại thị trấn Ninh Hòa , huyện
Ninh Hòa , tỉnh Khánh Hòa.
Đường sắt.
Là một bộ phận của tuyến đường sắt bắc nam. Hiện nay chính phủ đã phê duyệt việc xây
dựng tuyến đường sắt Phú Hiệp – Buôn Ma Thuật phục vụ vận chuyển hàng hóa cho
vùng Tây Nguyên và ba nước láng giềng Lào, Campuchia, Thái Lan.
1.3.5. Hiện trạng và sự cần thiết phải đầu tư
Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng lưới đường
bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kì quốc gia nào trên
thế giới.
Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi thay to lớn do sự tác động của cơ
chế thị trường, kinh tế phát triển, xã hội ngày càng văn minh làm phát sinh nhu cầu vận
tải. Sự tăng nhanh về số lượng phương tiện và chất lượng phục vụ đã đặt ra yêu cầu bức
bách về mật độ và chất lượng của mạng lưới giao thông đường bộ. Xa lộ Bắc Nam nói
chung trong đó tuyến A-B là một bộ phận sẽ được xây dựng để đáp ứng nhu cầu bức bách
đó.
Từ những phân tích cụ thể ở trên cho thấy rằng sự đầu tư xây dựng tuyến đường A-B là
đúng đắn và cần thiết.
Kết luận: Sự cần thiết phải đầu tư.
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 10
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
CHƯƠNG 2. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN
Chương 2 sẽ đi sâu vào tìm hiểu các vấn đề sau: Vị trí địa lí của khu vực tuyến và các
điều kiện tự nhiên như đặc điểm địa hình, đặc điểm địa chất, đặc điểm khí hậu và thủy
văn.
2.1. Vị trí địa lý.
Tỉnh Đăk Lăk nằm ở trung tâm vùng Tây Nguyên, đầu nguồn của hệ thống sông
Sêrêkhôp và một phần của sông Ba, nằm trong khoảng tọa độ địa lý từ 107028’57’’
-108059’37’’ độ kinh đông và từ 1209’45’’-13025’06’’ độ vĩ bắc. Độ cao trung bình 400800m so với mực nước biển.
Phía đông giáp Phú Yên, Khánh Hòa, phía nam giáp Lâm Đồng, Đăk Nông, Phía tây giáp
Campuchia với đường biên giới dài 193Km, phía bắc giáp tỉnh Gia Lai.
Tỉnh Đăk Lăk có vị trí vô cùng quan trọng trong an ninh quốc phòng, bảo vệ biên giới Tổ
Quốc cũng như phát triển kinh tê, văn hóa, du lịch.
2.2.Điều kiện tự nhiên.
2.2.1. Đặc điểm địa hình
Khu vực tuyến đi qua chủ yếu là đồi núi trung bình và thấp, triền núi phức tạp có
đoạn thoải đoạn dốc thay đổi theo địa hình, không có công trình vĩnh cửu, khe tụ thủy, có
sông, suối, và đi qua một số khu vực dân cư.
2.2.2. Đặc điểm địa chất
- Địa tầng từ trên xuống dưới như sau:
a. Lớp 1- Đất lẫn hữu cơ, đất ruộng : Có chiều dày từ 0,3m đến 0.6m. Lớp này bố trí ở tất
cả các hố khoan.
b. Lớp 2- Lớp á sét : Có chiều dày từ 3-6m. Lớp này phân bố ở tất cả các hố khoan.
c. Lớp 3- Lớp đá trầm tích bị phong hoá : Có chiều dày từ 2-4m. Lớp này phân bố ở tất
cả các hố khoan.
d. Lớp 4- Lớp đá phong hoá: Có chiều dày trên 3m. Lớp này cũng phân bố ở tất cả các
hố khoan.
- Khu vực tuyến đi qua có điều kiện địa chất công trình tương đối ổn định về các hiện
tượng địa chất động lực, các hiện tượng địa chất bất lợi như sụt, trượt xảy ra ở diện nhỏ
không ảnh hưởng đến tuyến đường.
2.2.3. Vật liệu xây dựng
Do khu vực tuyến A-B đi qua là khu vực đồi núi nên vật liệu xây dựng tuyến tương đối
sẵn. Qua khảo sát và thăm dò thực tế, tôi thấy vật liệu xây dựng tại khu vực này khá
phong phú và dễ khai thác.
2.2.4. Đặc điểm khí hậu
a. Khí hậu.
Mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 đến tháng 10, lượng mưa tương đối lớn, mùa này thường có
bão từ Biển Đông vào.
Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 ảnh hưởng của gió bắc và mưa phùn.
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 11
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
b. Nhiệt độ :trong năm khoảng 27oC biên nhiệt độ giao động của ngày và đêm chênh
lệch nhau gần 100 mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10, mùa lạnh từ tháng 12 đến tháng 4
năm sau & cũng là thời kỳ khô hanh, ở vùng cao cuối mùa hanh có mưa phùn.
Nhiệt độ nóng nhất từ 39-400C. Nhiệt độ thấp nhất thấp nhất từ tháng 12 đến tháng 1 từ
8-90.
c. Độ ẩm
Độ ẩm trung bình hàng năm khoảng 83%, độ ẩm cao nhất vào tháng 3 lên tới 93% ( dao
động từ 80 đến 95% ). độ ẩm thấp nhất vào tháng 11,12
Độ ẩm ở đây thay đổi chênh lệch khá rõ rệt giữa các mùa ảnh hưởng của gió Lào làm
cho độ ẩm ở đây giảm rất nhiều vào các tháng 4,5,6 hàng năm hạn hán thường xảy ra
vào mùa này
Cụ thể thể hiện trong bảng thể hiện độ ẩm giữa các tháng trong năm
d. Mưa
Mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 10 lượng mưa lớn ,mùa này thường có
bão từ bão thởi vào.
Mùa hanh từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
Lượng mưa trung bình năm là 120mm
- Các số liệu cụ thể thu thập tại các trạm thuỷ văn của vùng được thể hiện trên biểu đồ
lượng mưa.
e. Gió
Qua tài liệu thu thập được của trạm khí tượng thuỷ văn, tôi tập hợp và thống kê được các
số liệu về các yếu tố khí hậu theo bảng sau:
Bảng I : Nhiệt độ - Độ ẩm trung bình các tháng trong năm.
Tháng
Nhiệt độ (0C)
Độ ẩm (%)
1
9
83
2
23
88
3
25
93
4
30
92
5
32
91
6
35
90
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 12
7
38
88
8
33
87
9
28
86
10
26
86
11
21
85
12
8
84
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
Bảng II : Lượng mưa và lượng bốc hơi trung bình các tháng trong năm.
Tháng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Lượng mưa
25
30
50
70
108
180
250
300
260
210
115 50
Lượn bốc hơi(mm)
30
34
36
40
52
70
74
85
80
76
50
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 13
12
40
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 14
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
e. Thủy văn.
Theo điều tra khảo sát địa chất, thuỷ văn thực hiện tháng 5/2004 cho thấy trong những
năm gần đây đã xảy ra 1 trận lũ lịch sử vào năm 1980.
Theo số liệu thống kê được ta vẽ được các biểu đồ nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, lượng
bốc hơi, và biểu đồ hoa gió.
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 15
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
CHƯƠNG 3:XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
Đề bài: Cho thành phần lưu lượng xe ở năm thiết kế.
STT
I.
Thành Phần
Lưu lượng (xe/ng.đ)
1
Xe đạp
316
2
Xe máy
600
3
Xe con
147
4
Xe tải 2 trục
100
5
Xe tải 3 trục
120
XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG ĐƯỜNG.
1.1 Xác định cấp kỹ thuật và vận tốc thiết kế.
Từ số liệu xe ta đã giả thiết, kết hợp tra bảng 2-mục 3.3.2 TCVN 4054-2005 và quy đổi
theo địa hình đồng bằng ta có lưu lượng xe quy đổi ra xe con tiêu chuẩn như sau:
Loại xe
%
Số xe Ni
Hệ số
quy đổi
Số xe quy đổi
Nxcqd (xcqd)
Xe đạp, xích lô đạp
1.60
15
0,2
3
Xe máy, xích lô máy
8.21
77
0,3
23
Xe lam
5.76
54
0,5
27
Xe con
26.90
252
1
252
Xe khách 12-25 chỗ
16.00
150
2,5
375
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 16
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
Xe khách > 25 chỗ (4,5T)
11.52
108
3
323
Xe tải 2 trục 4 bánh (5,6T)
17.60
165
2,5
412
Xe tải 2 trục 6 bánh (6,9T)
10.79
101
2,5
253
Xe tải 3 trục (2x9,4T)
1.06
10
3
31
Xe tải > 3 trục (3x10T)
0.53
5
3
14
99.97
937
Tổng
1713
Lưu lượng xe con quy đổi năm đầu tiên là N0 = 1713 xcqđ/ngđ.Vậy ta có lưu lượng xe
con quy đổi năm tương lai (lấy t = 15 năm) hay lưu lượng xe thiết kế được tính như sau :
Nt = N0.(1+q)T-1
Trong đó :
Nt : Lưu lượng xe con quy đổi ở cuối thời kỳ thiết kế
q : là hệ số tăng trưởng xe, theo dự báo là 8%
Với lưu lượng xe con quy đổi ở năm hiện tại là 1713 xe >> 500xe (đường cấp VI)
=> lựa chọn thời gian thiết kế tuyến đường là 15 năm.
t: Là thời hạn tính toán thiết kế của tuyến đường
Nt = N0.(1+q)T-1 = 1713.(1+0,07)15-1 = 5031.4 xcqđ/ngđ
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 17
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
5031.4 > 3000 (xcqđ/ngđ)
Chọn cấp đường ta dựa vào bảng sau:
Tra bảng 3.Mục 3.4.2-TCVN 4054-2005 chọn cấp thiết kế đường : Cấp III miền núi.
1.2 Xác định cấp quản lý.
Theo bảng trên thì đường đồng bằng cấp III sẽ do Nhà nước quản lý với đường
là quốc lộ.Đường sẽ do sở GTVT của tỉnh, huyện quản lý khi đường không
phải quốc lộ.
1.3 Xác định chức năng.
Tỉnh Đắc Lắc là một tỉnh trung tâm văn hóa chính trị có rất nhiều đoạn đi qua đường
tỉnh hay huyện.
II.Tuyến được thiết kế theo hai phương án cụ thể như sau:
o
A.Phương án 1:
o
2.1. Quy mô công trình và tiêu chuẩn kỹ thuật
Quy mô công trình
Tổng chiều dài tuyến:
Tuyến A1 – B1 có chiều dài thiết kế là 3010.28 m
Cấp hạng đường:
Cấp III miền núi
(Tính toán xem phụ lục 1)
Quy mô mặt cắt ngang
- Bề rộng phần xe chạy: 2 x 3.5 (m).
- Bề rộng lề đường: 2 x 1.0 (m).
- Bề rộng phần lề gia cố: 2 x 0.5 m.
- Độ dốc ngang mặt đường: im = 2%.
- Độ dốc ngang phần lề gia cố: igiaco =2%.
-Độ dốc ngang lề đất: ilềđất = 6%.
- Độ dốc ta luy nền đắp: 1: m = 1: 1.5.
- Độ dốc ta luy nền đào: 1: m = 1: 1.0
(xem phụ lục 3)
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 18
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
Kết cấu mặt đường
- Chọn lớp mặt : Lớp mặt trên : BTNC loại 1 (6cm)
- Lớp mặt dưới :
BTNC hạt trung C19 (8cm)
- Cấp phối đá dăm loại I (15 cm)
- Lớp móng dưới : Cấp phối đá dăm loại II (30 cm)
-Lớp đất đắp K98(30 cm)
(Xem phụ lục 5)
Các tiêu chuẩn kỹ thuật
- Đường ô tô - Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 4054 – 2005.
- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01.
Ngoài ra cũng tham khảo các tài liệu:
+ Sổ tay thiết kế đường ô tô tập I.
+ Sổ tay thiết kế đường ô tô tập II.
o
2.2. Phương án tuyến
Tuyến được thiết kế theo hai phương án:
Hướng tuyến: Tuyến mới đoạn tuyến từ điểm A – Km0+00 thuộc khu phố thôn
Thống Nhất tỉnh Đắc Lắc đến điểm B thuộc địa phận khu phố Thống Nhất tỉnh Đắc Lắc.
2.3 Thiết kế bình đồ
- Nguyên tắc: Việc thiết kế tuyến được thực hiện trên bình đồ khu vực tỷ lệ 1:10000,
bắt đầu từ điểm đầu tuyến, tuyến được vạch dựa theo đường cũ sẵn có trên nguyên tắc
đảm bảo các yếu tố kĩ thuật của tuyến. Do đường cũ có cấp phối sỏi đồi và đã hư hỏng
trong quá trình khai thác nên việc vạch tuyến mới tại một số vị trí được cải tuyến cho phù
hợp với cấp đường mới .
- Từ KM0+00 – KM0+850 hướng tuyến đi bám theo địa hình để tránh cắt qua khu
vực triền núi cao mà không vạch theo hướng tuyến cũ hiện có.
+ Trên đoạn tuyến bố trí một đường cong nằm bán kính 400 m để đảm bảo tuyến đi
bám địa hình theo nguyên tắc đi bao.
+Cuối tuyến được đi bám tương đối sát đường cũ vì khu vực này tuyến cũ đã hư
hỏng việc đi lại của dân cư không được đảm bảo. Nguyên tắc tuyến đi qua không ảnh
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 19
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
hưởng đến nhà dân để đảm bảo khối lượng giải phóng mặt bằng là thấp nhất đông thời để
cải tạo nâng cấp đường cũ.
- Đoạn tuyến từ KM0+850-KM1 +950 do địa hình có hiện tượng ngập nước nên vạch
tuyến với khối lượng đắp cao mà phải hạ thấp cánh tuyến trước đó xuống để đoạn đường
đó có thể thoát nước được.
- Đoạn tuyến từ KM1+950-KM2 +200 do địa hình nằm trên đường phân thủy có hiện
tượng ngập nước nên vạch tuyến không nên đào mà không nên đắp cao để có thể đỡ xảy
ra trượt đất,sạt lở.
-Trên đoạn tuyến bố trí ba đường cong nằm bán kính lân lượt là 400 m, 400m, 400m
để tuyến được êm thuận, do địa hình chủ yếu là đường miền núi nên nền đất chủ yếu là
đất cứng lẫn sỏi,san,đá,… đi tuyến với nguyên tắc các đường cong có bán kính lớn uốn
lượn theo địa hình tự nhiên. Bỏ qua những uốn lượn nhỏ và tránh tuyến bị gãy khúc về
bình đồ.
- Kết quả tính toán được tổng kết trong bảng tổng hợp các yếu tố đường cong sau:
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 20
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
Bảng 2.1 - Tổng hợp các yếu tố của đường cong trên tuyến phương án 1
o
S
T
T
Đỉn
h
Góc
ngoặt
R
(m
)
Rẽ
D
1
P1
Trái
44°22'9.4
4''
40
0
2
P2
Phả
i
13°10'52.
94''
3
P3
Phả
i
42°8'8.61
''
T
(m)
K(m)
P
(m)
is
16.
67
188.2
1
359.7
6
32.2
6
2
40
0
2.9
2
71.24
142.0
2
0.46
2
40
0
14.
21
179.1
9
344.1
6
28.9
3
2
c
2.4. Thiết kế trắc dọc
- Từ vị trí đầu tuyến Km0+00-Km0+250 đường đỏ được kẻ dưới đường tự nhiên
khoảng 1m để đảm bảo dốc dọc thiết kế .
- Từ Km0+250-Km0+550 do địa hình là đồi núi nên đường đỏ được kẻ theo nguyên
tắc bám địa hình đồng thời vẫn phải đảm bảo độ dốc dọc cho phép. Đoạn tuyến được kẻ
với độ dốc dọc là 2.83%.
- Đoạn tuyến từ Km0+550- Km0+900 đường đỏ được thiết kế trên nền đường đào do
đoạn tuyến có độ dốc lớn nằm trên đường phân thủy nên sẽ phân tán nước ra đồng thời
thỏa mãn cao độ khống chế đặt cống địa hình.
- Từ Km0+900-Km1+300 đường đỏ được kẻ đi cắt với khối lượng nửa đào nửa đắp
để đảm bảo hệ thống thoát nước của rãnh tại 4 đỉnh đồi nước đang tụ lại tại cọc H2 đến
cọc H4 đồng thời bám sát mặt bằng chung của tuyến.
- Từ Km1+300- Km1+650 do địa hình trũng thấp nên để đảm bảo không bị ngập
nước cũng nhwu sạt đất đá trong mùa mưa đường đỏ được kẻ đi bao với chiều cao
khoảng 2m so với đường tự nhiên.
- Đoạn tuyến từ Km1+650-Km2+0 do tuyến đi qua khu vực dân cư cũng như tuyến
đang trong vùng nước phân thủy nên đường đỏ được kẻ tương đối là đào bám sát đường
tự nhiên cũng như để đảm bảo độ dốc thiết kế.
- Đoạn tuyến từ Km2+0 đến Km2+550 do tuyến đi qua địa hình trồng chè và cà
phê ,cũng như do địa hình dốc cao nên để đảm bảo thoát nước,tránh sạt lở đất đường đỏ
được thiết kế theo nguyên tắc nửa đào nửa đắp.
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 21
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
-- Đoạn tuyến từ Km2+550 đến Km2+850 do tuyến đi qua điểm tụ thủy nên để đảm
bảo thoát nước đường đỏ được thiết kế theo nguyên tắc đi bao kết hợp đắp cao khoảng
hơn 2m.
- Đoạn tuyến từ Km2+850 đến cuối để đảm bảo thoát nước với tuyến tiếp theo đường
đỏ được thiết kế để đảm bảo bám sát đường cũ nối tiếp đường mới.
Bảng 2.2 - Kết quả thiết kế trắc dọc phương án 1
Độ
dốc
dọc
Chiều dài
Tỷ lệ (%)
0
0
0.5 ≤ i < 2.5
1410.28
46.42
2.5 ≤ i < 4.0
850
27.97
4.0 ≤ i < 7.0
750
25.61
Tổng cộng
3038
100
thiết kế
0 ≤ i ≤ 0.5
Ghi chú
L (m)
2.4.1. Bố trí đường cong đứng
Để đảm bảo tầm nhìn không bị hạn chế và giảm bớt lực xung kích ở những chỗ
đổi dốc (đối với đường cấp 60 Km/h theo quy trình thì i > 1%) phải bố trí đường cong
đứng (lồi hoặc lõm) với bán kính không nhỏ hơn quy định của quy trình.
+ Bán kính đường cong lồi nhỏ nhất ứng với cấp đường 60 là 2500m.
+ Bán kính đường cong lõm nhỏ nhất ứng với cấp đường 60 là 1500m.
Sau khi chọn bán kính, các đường cong được xác định theo các công thức sau:
+ Chiều dài tiếp tuyến đường cong:
T = R(i1 - i2)/2
(m).
+ Chiều dài đường cong:
K = R(i1 - i2)
(m).
+ Độ dài phân cự:
P = T2/2R
(m).
Đường cong đứng là đường tròn có dạng x 2= y.(2R -y). Để đơn giản ta tính theo
parabol bậc hai có dạng:
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 22
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
y = x2/2R
Trong đó:
R - bán kính đường cong tại điểm gốc của toạ độ tại đỉnh đường cong.
Dấu “+” tương ứng với đường cong đứng lồi.
Dấu “–“ ứng với đường cong đứng lõm.
i1, i2 - Độ dốc của hai đoạn dốc nối nhau, lên dốc lấy dấu “+” và xuống dốc lấy dấu
“-“
+ Bán kính đường cong lồi nhỏ nhất ứng với cấp đường 60 là 2500m.
+ Bán kính đường cong lõm nhỏ nhất ứng với cấp đường 60 là 1500m.
(Xem phụ lục 02)
o
2.5 Thiết kế trắc ngang
Căn cứ vào đặc điểm địa hình, địa mạo, khí hậu thuỷ văn của tuyến. Căn cứ vào
cấp hạng đường,lưu lượng xe thiết kế mặt cắt ngang thiết kế cho tuyến A1 – B1 như sau:
Bề rộng phần xe chạy: 2x3.5 (m).
Bề rộng lề đường: 2 x 1.5 (m).
Bề rộng phần lề gia cố: 2 x 1.0 m.
Độ dốc ngang mặt đường: in = 2%.
Độ dốc ngang phần lề gia cố: igiaco =2%.
Độ dốc ngang phần lề đất : ilềđất = 6%
(Xem phụ lục 03)
2.5.1 Ta luy đường đắp.
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 23
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
Ta luy đường đắp thường lấy với độ dốc là 1:1.5. Khi chiều cao nền đắp lớn hơn
chiều cao quy định tuỳ thuộc loại đất thì phần ta luy bên dưới dùng độ dốc 1: 1.75.
2.5.2. Ta luy nền đào.
Do tuyến đi qua khu vực địa chất tương đối ổn định, chủ yếu là đất kém dính
nhưng ở trạng thái chặt vừa chọn ta luy nền đào 1:1.
2.5.3. Nền đường sườn núi
-Nền sườn núi dốc dưới 20% vét hữu cơ trước khi đắp.
-Khi sườn dốc trên 20%, phải đánh cấp. Bề rộng đánh cấp phụ thuộc vào phương pháp thi
công (thủ công hay bằng máy).
2.5.4. Các dạng trắc ngang điển hình. ( Xem bản vẽ cad )
o
2.6 Thiết kế công trình thoát nước
2.6.1 Xác định lưu vực
Gồm các bước sau:
+ Xác định vị trí của công trình thoát nước trên bình đồ.
Tổng hợp lại ta có:
+ Toàn tuyến bố trí 4 cống địa hình
+ Toàn tuyến bố trí 1 cống cấu tạo.
2.6.2 Cống địa hình
+ Cống địa hình được bố trí tại các vị trí cắt qua các dòng suối nhỏ hay cắt qua các
khe tụ thuỷ mà khi mưa sẽ hình thành dòng chảy.
+ Cống cấu tạo được bố trí chủ yếu để thoát nước trên mặt đường và trên mái ta luy
có lưu vực nhỏ, cống cấu tạo bố trí theo quy trình mà không cần phải tính toán.
+ Đoạn đường đi qua vùng đồng bằng tương đối bằng phẳng lưu lượng nước chảy
tương đối nhỏ và phân bố đều nên chủ yếu đặt cống cấu tạo
(Nội dung tính toán , xác định khẩu độ cống xem trong phụ lục 4)
Sau khi tính toán, ta xác định được vị trí và khẩu độ cống như sau :
2.6.3. Thiết kế rãnh dọc.
Rãnh được thiết kế gồm hai loại :
+ Rãnh đất thông thường được sử dụng với đường có độ dốc dọc từ 0.5%-2%
+Rãnh gia cố được sử dụng với đường có độ dốc <0.5% và >3%
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 24
Đồ án môn học Thiết Kế Đường
Bộ môn CTGTCC
Trên tuyến thiết kế sử dụng loại rãnh.
120
1:
1
25
1
1:
40
4%
40
Hình 1.1 - Mặt cắt ngang rãnh dọc thông thường
o
B.PHƯƠNG ÁN 2
o
2.7. Quy mô công trình và tiêu chuẩn kỹ thuật
2.7.1 Quy mô công trình
Tổng chiều dài tuyến:
Tuyến A2 – B2 có chiều dài thiết kế là 3333.6 m
Cấp hạng đường:
Cấp III miền núi
(Tính toán xem phụ lục 1)
Quy mô mặt cắt ngang
- Bề rộng phần xe chạy: 2 x 3.5 (m).
- Bề rộng lề đường: 2 x 1.0 (m).
- Bề rộng phần lề gia cố: 2 x 0.5 m.
- Độ dốc ngang mặt đường: im = 2%.
- Độ dốc ngang phần lề gia cố: igiaco =2%.
- Độ dốc ngang lề đất: ilềđất = 4%.
- Độ dốc ta luy nền đắp: 1: m = 1: 1.5.
- Độ dốc ta luy nền đào: 1: m = 1: 1.0
Kết cấu mặt đường
- Chọn lớp mặt : Lớp mặt trên : BTNC loại 1 (6cm)
- Lớp mặt dưới :
BTNC hạt trung C19 (8cm)
SVTH : Phạm Văn Hiến
Trang 25