Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

..

Lời cảm ơn
Hiện nay, đất n-ớc ta đang trong giai đoạn phát triển, thực hiện công cuộc
công nghiệp hóa, hiện đại hóa, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị tr-ờng,
việc giao l-u buôn bán, trao đổi hàng hóa là một yêu cầu, nhu cầu của ng-ời dân,
các cơ quan xí nghiệp, các tổ chức kinh tế và toàn xà hội.
Để đáp ứng nhu cầu l-u thông, trao đổi hàng hóa ngày càng tăng nh- hiện
nay, xây dựng cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống giao thông cơ sở là vấn đề rất
quan trọng đặt ra cho nghành cầu đ-ờng nói chung, nghành đ-ờng bộ nói riêng.
Việc xây dựng các tuyến đ-ờng góp phần đáng kể làm thay đổi bộ mặt đất n-ớc,
tạo điều kiện thuận lợi cho nghành kinh tế quốc dân, an ninh quốc phòng và sự
đi lại giao l-u của nhân dân.
Là một sinh viên khoa Xây dựng cầu đ-ờng của tr-ờng ĐH Dân lập HP, sau
4 năm học tập và rèn luyện d-ới sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo trong bộ
môn Xây dựng tr-ờng ĐH Dân lập HP và các thây giáo trong bộ môn Đ-ờng ô
tô và đ-ờng đô thị em đà học hái rÊt nhiỊu ®iỊu bỉ Ých. Theo nhiƯm vơ thiÕt kế
tốt nghiệp của bộ môn, đề tài tốt nghiệp của em là: Thiết kế tuyến đ-ờng qua 2
điểm A-B thuộc địa phận tỉnh Đắc Lắc
Nội dung đồ án gồm 3 phần:
Phần 1: Lập dự án khả thi xây dựng tuyến ®-êng A-B.
PhÇn 2: ThiÕt kÕ kü tht.
PhÇn 3: Tỉ chóc thi công.

Trong quá trình làm đồ án do hạn chế về thời gian và điều kiện thực tế nên em
khó tránh khỏi sai sót, kính mong các thầy giúp đỡ em hoµn thµnh tèt nhiƯm vơ
thiÕt kÕ tèt nghiƯp.
Em xin trân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn đà giúp đỡ em trong quá
trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp.
Hải Phòng, tháng 7 năm 2009
Sinh viên

Sinh Viên thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 10

trang: - 10 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Khoa Xây dựng

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Bùi thế phong

Phần I:
lập báo cáo đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng

Sinh Viên thực hiện: Bïi thÕ phong - líp xd903


Trang 11

trang: - 11 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Khoa Xây dựng

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Ch-ơng 1: Giới thiệu chung
I. Giíi thiƯu
Tun ®-êng thiÕt kÕ tõ A ®Õn B thc Tỉnh Đắc Lắc là khu vực có địa hình
là đồi thấp và thoải.
Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng A - B cần xem
xét trên nhiều khía cạnh đặc biệt là cho sự phục vơ cho sù ph¸t triĨn kinh tÕ x·
héi nh»m c¸c mục đích chính nh- sau:
* Xây dựng cơ sở hạ tầng vững chắc và đồng bộ, để đẩy mạnh phát triển công
nông nghiiệp, dịch vụ và các tiềm năng khác của vùng.
* Sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên nh-ng phải đảm bảo vệ
sinh môi tr-ờng.
* Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực của khu vực, khai thác có hiệu quả các
nguồn lực từ bên ngoài.
* Trong những tr-ờng hợp cần thiết để phục vụ cho chính trị, an ninh, quốc
phòng.
Theo số liệu điều tra l-u l-ợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1380 xe/ng.đ.
Với thành phần dòng xe:

- Xe con

: 42%

- Xe t¶i trơc 6,5 T (2 trơc)

: 18%

- Xe t¶i trơc 8,5 T ( 2trơc )

: 27%.

- Xe t¶i trơc 10 T (2trục)

: 13%.

- Hệ số tăng xe

:7 %.

Nh- vậy l-ợng vận chuyển giữa 2 điểm A B là khá lớn với hiện trạng
mạng l-ới giao thông trong vùng đà không thể đáp ứng yêu cầu vận chuyển.
Chính vì vậy, việc xây dựng tuyến đ-ờng A B là hoàn toàn cần thiết. Góp phần
vào việc hoàn thiện mạng l-ới giao thông trong khu vực, góp phần vào việc phát
triển kinh tế xà hội ở địa ph-ơng và phát triển các khu công nghiệp chế biến,
dịch vụ ...

Sinh Viên thực hiện: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 12


trang: - 12 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Khoa Xây dựng

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Căn cứ các quy hoạch tổng thể mạng l-ới đ-ờng giao thông của vùng đà đ-ợc
duyệt, căn cứ theo văn bản giữa Sở Giao thông công chính hà giang và đơn vị
khảo sát thiết kế để tiến hành lập dự án.
II. Các quy phạm sử dụng:
- Tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng ôtô TCVN 4054 - 05.
- Quy phạm thiết kế áo đ-ờng mềm (22TCN - 211 -06).
- Quy trình khảo sát (22TCN - 27 - 84).
- Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) của bộ Giao thông Vận tải.
III. Hình thức đầu t-:
Nguồn vốn xây dựng công trình do nhà n-ớc cấp, chủ đầu t- là Tây
Nguyên. Trên cơ sở đấu thầu hạn chế để tuyển chọn nhà thầu có đủ khả năng về
năng lực, máy móc, thiết bị, nhân lực và đáp ứng kỹ thuật yêu cầu về chất l-ợng
và tiến độ thi công.
IV. Đặc điểm chung của tuyến.

* Địa hình :
Tuyến đi qua địa hình t-ơng phức tạp có độ dóc lớn và có địa hình chia cắt
mạnh. Chênh cao giữa các cao điểm lớn nhất là 30 m do giữa các đ-ờng đồi có

hình thành lòng chảo .
* Địa chất thuỷ văn
- Địa chất khu vực khá ổn định ít bị phong hoá , không có hiện t-ợng nứt
nẻ không bị sụt nở. Đất nền chủ yếu là đất BaZan Tây nguyên ,địa chất lòng
sông và các suối chính nói chung ổn định .
- Cao độ mực n-ớc ngầm ở đây t-ơng đối thấp, cấp thoát n-ớc nhanh
chóng, trong vùng có 1 dòng suối hình thành dòng chảy rõ ràng có l-u l-ợng
t-ơng đối lớn và các suối nhánh tập trung n-ớc về dòng suối này. tuy nhiên địa
hình ở lòng suối t-ơng đối thoải và thoát n-ớc tốt nên m-c n-ớc ở các dòng suối
không lớn do đó không ảnh h-ởng tới các vung xung quanh.

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 13

trang: - 13 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Khoa Xây dựng

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế đ-ờng Ô tô

* Hiện trạng môi tr-ờng
Đây là khu vực rất ít bị ô nhiễm và ít bị ảnh h-ởng xấu của con ng-ời,
trong vùng tuyến có khả năng đi qua có 1 phần là đất tròng trọt. Do đó khi xây
dựng tuyến đ-ờng phải chú ý không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên, chiếm nhiều

diện tích đất canh tác của ng-ời dân và phá hoại công trình xung quanh.
* Tình hình vật liệu và điều kiện thi công
Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng, đ-òng cự
ly vận chuyển < 5km. Đơn vị thi công có đầy đủ năng lực máy móc, thiết bị để
đáp ứng nhu cầu về chất l-ợng và tiến độ xây dựng công trình. Có khả năng tận
dụng nguyên vật liệu địa ph-ơng trong khu v-c tuyến đi qua có mỏ cấp phối đá
dăm với trữ l-ơng t-ơng đối lớn và theo số liệu khảo sát sơ bộ thì thấy các đồi
đất gần đó có thể đắp nền đ-ờng đ-ợc. Phạm vi từ các mỏ đến phạm vi công
trình từ 500m đến 1000m.
* Điều kiện khí hậu
Tuyến n»m trong khu vùc khÝ hËu giã mïa ,nãng Èm m-a nhiều. Nhiệt độ
trung bình khoảng 270c. mùa đông nhiệt độ trung bình khoảng 180c, mùa hạ
nhiệt độ trung bình khoảng 270 C nhiệt độ dao động khoảng 90c. l-ợng m-a trung
bình khoảng 2000 mm. mùa m-a từ tháng 8 đến tháng 10.

Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - líp xd903

Trang 14

trang: - 14 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô


Ch-ơng 2: Xác định cấp hạng đ-ờng
và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ-ờng

i. Xác định cấp hạng đ-ờng.
Quy đổi l-u l-ợng xe ra xe con:
Ta cã:
LL(N15)

Xe con

1380

42%

Xe T¶i trơc

Xe t¶i trơc

Xe t¶i trơc

6.5T(2trơc)

8,5T(2Trơc)

10T(2Trơc)

18%

27%


13%

Hstx(δ)
7

N= Ni x i
Trong đó: Ni: l-u l-ợng xe thành phần
i: hệ số quy đổi ra xe con
Theo tiêu chuẩn thiết kế ®-êng «t« 22TCN 4054-2005 thi hƯ sè
sau:
= 1
 Xe con
= 2
 Xe t¶I nhĐ
= 2.5
 Xe t¶I trung
= 2.5
 Xe tảI nặng

đ-ợc tra nh-

(Hệ số quy đổi tra mục 3.3.2/ TCVN 4054-05)

Vậy xe con quy đổi là:
N15 = 1380(0.42x1 + 0.18x2 + 0.27x2.5 + 0.13x2.5)= 2456(xeqđ/ngđ)
L-u l-ợng xe quy đổi ra xe con năm thứ 15 là:
N15qđ = (369.1+338.2,5+461.2,5+154.2,5+215.3)=3396 xe/ngày đêm
Theo tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng ôtô 22TCN 4054-2005
Căn cứ vào bảng phân cấp kỹ thuật của đ-ờng ôtô theo chức năng của đ-ờng và
l-u l-ợng thiết

N15=2456(xeqđ/ngđ)chọn đ-ờng cấp IV

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 15

trang: - 15 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Căn cứ vào bảng tốc độ thiết kế các cấp hạng đ-ờng và địa hình khu vực
tuyến đI qua tốc độ thiết kế là 60km/h

II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật.
1. Tính toán tầm nhìn xe chạy.
1.1. Tầm nhìn hÃm xe.

Lp-

Sh

lo


S1

Tính cho ôtô cần hÃm để kịp dừng xe tr-ớc ch-ớng ngại vật.
S1 = l1 + Sh + lo
l1: qu·ng ®-êng øng víi thêi gian phản ứng tâm lý t = 1s
l1 = V(km/h). t(h) =

V(m/s)
.t (s)
3,6

Sh : chiỊu dµi h·m xe
Sh =

KV 2
254(
i)

lo : cự ly an toàn lo = 5m hoặc 10m
V: vËn tèc xe ch¹y (km/h)
K: hƯ sè sư dơng phanh K = 1,2 víi xe con; K = 1,4 víi xe tải
chọn K = 1,4
: hệ số bám

= 0,5 (Mặt đ-ờng sạch và ẩm -ớt)

i: khi tính tầm nhìn lấy i = 0,0
Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 16


trang: - 16 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

60
3,6

S1

Thiết kế đ-ờng Ô tô

1,4.60 2
10 66,35m
254(0,5)

Theo mục 5.11/ TCVN 4054-05
S1 = 75m
Vậy chọn S1 = 75m để tăng mức độ an toàn.
1.2. Tầm nhìn 2 chiều.
Tính cho 2 xe ng-ợc chiều trên cùng 1 làn xe.
S2 = 2l1 + lo + ST1 + ST2
Trong đó các giá trị gi¶i thÝch nh- ë tÝnh S1

S2


V
KV 2 .
1,8 127( 2 i 2 )

lo

Sơ đồ tính tầm nhìn S2

Lp-

Sh

Lo

S1

60
S2 =
1,8

Lp-

Sh

S1

1,4.60 2.0,5
10 122,7 m
127.0,5 2


Theo TCVN 4054-05 thì chiều tầm nhìn S2 là 150(m)
Vậy chọn tầm nhìn S2 theo TCVN S2 = 150(m)

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 17

trang: - 17 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Sơ đồ tính tầm nhìn v-ợt xe.

Tính tầm nhìn v-ợt xe.
Tầm nhìn v-ợt xe đ-ợc xác định theo công thức (sổ tay tk đ-ờng T1/168).
2

S4

V1
(V1 V2 ).3,6


KV1 (V1 V2 )
254

KV22 l o
254

V1
V1

V2

.1

V3
V1

V1 > V2
Tr-êng hỵp này đ-ợc áp dụng khi tr-ờng hợp nguy hiểm nhất xảy ra V3 = V2 =
V và công thức trên có thể tính đơn giản hơn nếu ng-ời ta dùng thời gian v-ợt
xe thống kê trên đ-ờng theo hai tr-ờng hợp.
- bình th-ờng:

S4 = 6V = 6.60 = 360(m)

- c-ỡng bøc :

S4 = 4V = 4.60 = 240(m)

Theo quy ph¹m quy định tầm nhìn v-ợt xe tối thiểu là: S4 = 350(m)
VËy chän S4 theo qui ph¹m: S4 = 350(m)

2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax
imax đ-ợc tính theo 2 điều kiện:
- Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn hơn sức cản - đk cần ®Ĩ xe c®):
D

f+i

imax = D – f

D: nh©n tè ®éng lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng l-ợng, thông số
này do nhà sx cung cấp)

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 18

trang: - 18 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

- Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe
sẽ tr-ợt - đk đủ để xe cđ)
GK

.
G

D D'

Pw
G

i' max D' f

Gk: trọng l-ợng bánh xe có trục chủ động
G: trọng l-ợng xe.
Giá trị

tính trong đkiện bất lợi của đ-ờng (mặt đ-ờng trơn tr-ợt:

= 0,2)

PW: Lực cản không khí.

Pw

K.F.V 2
(m/s)
13

Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn
2.1. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức bám.
Với vận tốc thiết kế là 60km/h. Dự tính phần kết cấu mặt đ-ờng sẽ làm bằng
bê tông nhựa. Ta có:

f: hệ số cản lăn, với V > 50km/h ta cã:
f = fo [1 + 0,01 (V - 50)]
fo: hệ số cản lăn khi xe chạy với tốc độ < 50km/h, với mặt đ-ờng bê tông nhựa,
bê tông xi măng, thấm nhập nhựa fo = 0,02 => f = 0,022
V: tốc độ tính toán km/h. Kết quả tính toán đ-ợc thể hiện bảng sau:
Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đ-ờng ôtô ta
tiến hành tính toán đ-ợc cho bảng
Xe tải trục

Xe tải trục

Xe tải trục 10T

6.5T (2trục)

8.5T (2trục)

(2trục)

60

60

60

60

f

0,022


0,022

0,022

0,022

D

0,13

0,035

0,033

0,048

imax(%)

10,8

1,3

1,1

2,6

Loại xe

Xe con


Vtt km/h

(trang 149 sổ tay tkế đ-ờng T1)
Sinh Viên thực hiện: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 19

trang: - 19 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

2.2 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám.
Trong tr-ờng hợp này ta tính toán cho các xe trong thành phần xe
i bmax

Trong đó:

GK
.
G

D' f v D'


Pw: sức cản không khí PW

Pw
G

KF(V 2 Vg2 )
13

V: tốc độ thiết kÕ km/h, V = 60km/h
Vg: vËn tèc giã khi thiÕt kÕ lÊy Vg = 0(m/s)
F: DiƯn tÝch c¶n giã cđa xe (m2)
K: Hệ số cản không khí;
Loại xe

K

F, m2

Xe con

0.015-0.03

1.5-2.6

Xe tải

0.05-0.07

3.0-6.0


: hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đ-ờng ẩm -ớt,bẩn
lấy

= 0,2

GK: trọng l-ợng trục chủ động (kg).
G: trọng l-ợng toàn bộ xe (kg).
Xe con

Xe tải trục

Xe tải trục

Xe tải trục

6,5T(2trục)

8,5T(2trục)

10T(2trục)

K

0.03

0.05

0.06


0.07

F

2.6

3

5

6

V

60

60

60

60

Pw

1.667

3.206

6.413


8.978

Gk

960

6150

7400

G

1875

8250

13550

D'

0.102

0.148

0.109

i'max

8%


12.6%

8.7%

Sinh Viên thực hiện: Bùi thÕ phong - líp xd903

Trang 20

trang: - 20 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Theo TCVN 4054-05 với đ-ờng IV, tốc độ thiết kế V = 60km/h thì imax =
0,06 cùng với kết quả vừa có (chọn giá trị nhỏ hơn) hơn nữa khi thiết kế cần
phải cân nhắc ảnh h-ởng giữa độ dốc dọc và khối l-ợng đào đắp để tăng thêm
khả năng vận hành của xe, ta sử dụng id

5% với chiều dài tối thiểu đổi dốc

đ-ợc quy định trong quy trình là 150m
III. Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong nằm khi có siêu cao.
R


min
SC

V2
127( i SC )

Trong đó:
V: vận tốc tính toán V= 60km/h
: hệ số lực ngang = 0,15
iSC: độ dốc siêu cao max 0,08
min
R SC

min

R SC

Theo quy ph¹m:
min
VËy chän R SC

60 2
128,85(m)
127(0,15 0,08)

125(m)

125(m)

IV. Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong nằm khi không

có siêu cao.

R

min
0SC

V2
127( i n )

: hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy
= 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đ-ờng cong)
in: độ dốc ngang mặt đ-ờng in = 0,02
R

Theo qui phạm R 0min
SC

min
0SC

1500(m)

60 2
127(0,08 0,02)

473(m)

chọn theo qui phạm.


Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - líp xd903

Trang 21

trang: - 21 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

V. Tính bán kính thông th-ờng.
Thay đổi

và iSC đồng thời sử dụng công thức.
R

V2
127( i SC )

Bảng bán kính thông th-ờng.
R(m)
isc%

=0.15


0.14

0.13

0.12

0.11

0.10

0.09

0.08

8%

123.25

128.85

134.98

141.73

149.19

157.48 166.74 177.17

7%


128.85

134.98

141.73

149.19

157.48

166.74 177.17 188.98

6%

134.98

141.73

149.19

157.48

166.74

177.17 188.98 202.47

5%

141.73


149.19

157.48

166.74

177.17

188.98 202.47 218.05

4%

149.19

157.48

166.74

177.17

188.98

202.47 218.05 236.22

3%

157.48

166.74


177.17

188.98

202.47

218.05 236.22 257.70

2%

166.74

177.17

188.98

202.47

218.05

236.22 257.70 283.46

VI. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm.
b.
Rmin

30.S1

Trong đó :
S1: tầm nhìn 1 chiều

: góc chiếu đèn pha

= 2o
R b.min

30.75
1125(m)
2

Khi R < 1125(m) thì khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo
cho lái xe biết.
VII. Chiều dài tối thiểu của đ-ờng cong chuyển tiÕp &
bè trÝ siªu cao

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 22

trang: - 22 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Đ-ờng cong chuyển tiếp có tác dụng dẫn h-ớng bánh xe chạy vào đ-ờng cong và

có tác dụng hạn chế sự xuất hiện đột ngột của lực ly tâm khi xe chạy vào đ-ờng
cong, cải thiện điều kiện xe chạy vào đ-ờng cong.
a. Đ-ờng cong chuyển tiếp.
V3
(m)
47RI

Xác định theo công thức: L CT
Trong đó:

V: tốc độ xe chạy V = 60km/h
I: độ tăng gia tốc ly ly tâm trong đ-ờng cong chuyển tiếp, I = 0,5m/s2
R: bán kính đ-ờng cong tròn cơ bản
b. Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao

LSC

B.i SC
i ph

(độ mở rộng phần xe chạy = 0)
Trong đó:
B: là chiều rộng mặt đ-ờng B=7m
iph: độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 0,5% áp dụng cho đ-ờng vùng
núi có Vtt

60km/h
iSC: độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02-0,06

Bảng Chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao

Rtt (m)

150

175

200

250

300

400

isc

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.02

Lctiếp(m)


62.28

52.52

45.96

36.77

30.64

22.98

Lsc (m)

72

60

48

36

24

24

Lmax (m)

60


55

50

50

50

50

(Theo TCVN4054-05, với isc =2%, l=50m)
Để đơn giản, đ-ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao bố trí trùng
nhau, do đó phải lấy giá trị lớn nhất trong 2 đoạn đó.
Đoạn thẳng chêm

Sinh Viên thực hiện: Bùi thÕ phong - líp xd903

Trang 23

trang: - 23 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô


Đoạn thẳng chêm giữa 2 đoạn đ-ờng cong nằm ng-ợc chiều theo TCVN
4054-05 phải đảm bảo đủ để bố trí các đoạn đ-ờng cong chuyển tiếp và đoạn nối
siêu cao.
L1

Lchêm

L2
2

VIII. Độ mở rộng phần xe chạy trên đ-ờng cong nằm E.
Khi xe chạy đ-ờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ đạo riêng
chiếu phần đ-ờng lớn hơn do đó phải mở rộng đ-ờng cong.
Ta tính cho khổ xe dài nhất trong thành phần xe, dòng xe có Lxe : 7,62(m)
Đ-ờng có 2 làn xe

độ mở rộng E tính nh- sau: E

L2A
R

0,1V
R

Trong đó:
LA: là khoảng cách từ mũi xe đến trục sau cùng của xe
R: bán kính đ-ờng cong nằm
V: là vận tốc tính toán
Theo quy định trong TCVN 4054-05, khi bán kính đ-ờng cong nằm


250m thì

mới phải mở rộng phần xe chạy
IX. Xác định bán kính tối thiểu đ-ờng cong đứng.
1. Bán kính đ-ờng cong đứng lồi tối thiểu.
Bán kính tối thiểu đ-ợc tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều

R

S12
2d 1

(ở đây theo tiêu chuẩn Việt Nam lấy d2 = 0,00m)
d: chiều cao mắt ng-ời lái xe so với mặt ®-êng
d = 1,2m; S1 = 75m
R låi
min

752
2.1,2

2343,75(m)

låi
(Theo TCVN 4054-05, Rmin
2500(m)

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 24


trang: - 24 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

lồi
Vậy ta chọn Rmin
2500(m)

2. Bán kính đ-ờng cong đứng lõm tối thiểu.
Đ-ợc tính 2 điều kiện.
- Theo điều kiện giá trị v-ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây
cảm giác khó chịu cho hành khác.
V2
6,5

R lõm
min

60 2
6,5

553,8( m)


- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm

R

lõm
min

S2I
S1.sin

2(h



)

752
874,14(m)
2(0,6 75.sin 2 o )

Trong ®ã:
h®: chiỊu cao ®Ìn pha h® = 0,6m
= 2o

: góc chắn của đèn pha

Theo TCVN 4054-05: R lõm
1500(m)
min

Vậy ta chän R lâm
1500(m)
min
X.TÝnh bỊ réng lµn xe
1. TÝnh bỊ réng phần xe chạy Bl
Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh- hình vẽ trong cả ba
tr-ờng hợp theo công thức sau:
B=

b c
2

x

y

Trong đó:
b: chiều rộng phủ bì (m)
c: cự ly 2 bánh xe (m)
x: cự ly từ s-ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng-ợc chiều
X = 0,5 + 0,005V
y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 25

trang: - 25 -



Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

y = 0,5 + 0,005V
V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình th-ờng (km/h)
Tính toán đ-ợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ng-ợc chiều

Xe tải có bề rộng phủ bì là 2,5m
b1 = b2 = 2,5m
c1 = c2 = 1,96m
Xe tải đạt tốc độ 60km/h
x = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,83(m)
y = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,83(m)
Vậy trong điều kiện bình th-ờng ta có
b1 = b2 =

2,5 1,96
2

0,83 0,83 3,89m

Vậy tr-ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là
b1 + b2 = 3,89 x 2 = 7,78 (m)
Theo TCVN 4054-05 víi ®-êng cÊp IV địa hình đồng bằng, bề rộng phần xe
chạy tối thiểu là 3.5m/1 làn

2.Bề rộng lề đ-ờng tối thiểu (Blề).
Theo TCVN 4054-05 với đ-ờng cấp IV địa hình đồng bằng bề rộng lề
đ-ờng là 2x1.0(m).
3. Bề rộng nền đ-ờng tối thiểu (Bn).
Bề rộng nền đ-ờng = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đ-ờng

Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - líp xd903

Trang 26

trang: - 26 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Bnền = (2x3) + (2x1.0) = 9,0(m)

XI. Tính số làn xe cần thiết.
Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 đ-ợc tính theo công thức:

n lxe

N cdgiờ
z.N lth


Trong đó:
nlxe: là số làn xe yêu cầu, đ-ợc lấy tròn theo qui trình
N gcđ: là l-u l-ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ-ợc tính đơn giản theo công
thức sau:
N gcđ = (0,10

0,12) . Ntbnđ (xe qđ/h)

Theo tính toán ở trên thì ở năm thứ 15:
Ntbnđ =3497 (xe con qđ/ngđ) => N gcđ =350 420 xe qđ/ngày đêm

N lth :Năng lực thông hành thực tế. Tr-ờng hợp khoong có dải phân cách và ô tô
chạy chung với xe thô sơ Nith = 1000(xe qđ/h)
Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành đ-ợc lấy bằng 0,77 với đ-ờng cấp III cấp 60.
Vậy nlxe =

420
0,55
0,77.1000

Vì tính cho 2 làn xe nên khi n = 0,55 lấy tròn lại n = 1 có nghĩa là đ-ờng có 2
làn xe ng-ợc chiều.
Theo TCVN 4054-05 với đ-ờng cấp III số làn xe là 2
Chọn số làn là 2.
* Độ dốc ngang
Ta dự định làm mặt đ-ờng BTN, theo quy trình 4054-05 ta lấy độ dốc ngang
là 2%
Phần lề đ-ờng gia cố lấy chiều rộng 1m, dốc ngang 2%.
Phần lề đất (kh«ng gia cè) lÊy chiỊu réng 0,5m, dèc ngang 6%.

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 27

trang: - 27 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

* Bảng so sánh các chỉ tiêu
Sau khi xác định các chỉ tiêu ta lập bảng so sánh giữa chỉ tiêu tính toán, chỉ
tiêu theo qui phạm, chỉ tiêu đ-ợc chọn để thiết kế là chỉ tiêu đà so sánh giữa tính
toán và quy phạm.
. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật.
Số

Các chỉ tiêu kỹ thuật

TT

Đơn
vị

Theo

tính
toán

Theo

Chọn

tchuẩn

thiết kế

IV

IV

60

60

1

Cấp hạng đ-ờng

2

Vận tốc thiết Kế

km/h

3


Bề rộng 1 làn xe

m

3,89

3,5

3.5

4

Bề rộng mặt đ-ờng

m

7,78

6,0

6,0

5

Bề rộng nền đ-ờng

m

10,78


9

9

6

Số làn xe

làn

0.55

2

2

7

Bán kính đ-ờng cong nằm min

m

128.85

125

150

8


Bán kính không siêu cao

m

473

1500

1500

9

Tầm nhìn 1 chiều

m

66,35

75

75

10

Tầm nhìn 2 chiều

m

122,7


150

150

11

Tầm nhìn v-ợt xe

m

240

350

350

12

Bán kính đ-ờng cong đứng

874

1500

1500

2344

2500


2500

lõm min
13

Bán kính đ-ờng con đứng lồi
min

m
m

14

Độ dốc dọc lớn nhất



60

60

15

Độ dốc ngang mặt đ-ờng



20


20

16

Độ dốc ngang lề đ-ờng



60

60

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 28

trang: - 28 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Khoa Xây dựng

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Ch-ơng 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ

I.Vạch ph-ơng án tuyến trên bình đồ.

1, Tài liệu thiết kế:
-Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 có H=5m
-Đoạn tuyến thiết kế nằm giữa 2 điểm A-B
Số hóa bình đồ và đ-a về tỉ lệ 1:1000 thiết kế trên Nova3.0
Vẽ phân thủy, tụ thủy.
2, Đi tuyến:
Dựa vào dạng địa hình của tuyến A-B ta nhận thấy sẽ phải sử dụng 2 kiểu
dịnh tuyến cơ bản là kiểu gò bó và kiểu chân chim để tiến hành vạch tuyến.
Đối với đoạn dốc, ta đi tuyến theo b-ớc Compa.
H 1
. (cm)

i tt

Trong đó:

1

là tỉ lệ bản đồ:

1
10000

imaxtt = imax - inâng
Đ-ờng cấp IV:=6%-1%=5%

500 1
.
0,06 10000


=>

5
6

0,84(cm)

+ Vạch các ph-ơng án tuyến.
Dựa vào cách đi tuyến nh- trên, kết hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật đà tính toán
và chọn lựa ta có thể vạch đ-ợc 2 ph-ơng án tuyến sau:
Ph-ơng án I:
Ph-ơng án này đi qua s-ờn núi phía bên phải hồ,nên tuyên ngăn,địa hình
thoải,các đ-ờng cong nằm có bán kính lớn đảm bảo cho xe chạy an toàn, thuận lợi.

Sinh Viên thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 29

trang: - 29 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Ph-ơng án II:

Ph-ơng án này đi qua s-ờn núi bên trái hồ ,sử dung các đ-ờng cong nằm
với bán kính vừa phải ,nh-ng chiều dài tuyến lớn hơn ph-ơng án I.
So sánh sơ bộ các ph-ơng án tuyến.
Bảng so sánh sơ bộ các ph-ơng án tuyến.

Chỉ tiêu so sánh

Ph-ơng án
I

II

6300.00

6310.09

Số đ-ờng cong nằm

10

9

Số đ-ờng cong có Rmin

0

0

Số công trình cống


13

13

Chiều dài tuyến

II.Thiết kế tuyến
1. Cắm cọc tim đ-ờng
- Cọc điểm đầu, cuối: A,B
- Cọc lý trình : H1,2 , K1,2
- Cọc công trình: C1,2
- Cọc địa hình:1,2,3
- Cọc đ-ờng cong: TĐ,TC,P
2. Cắm cọc đ-ờng cong nằm
Các yếu tố của đ-ờng cong nằm:
T=R.(tg/2)
0

K
P

rad

. .R
180

.R

R
Cos


/2

R

R

1 Cos / 2
Cos / 2

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 30

trang: - 30 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Khoa Xây dựng

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế đ-ờng Ô tô

D = 2T-K
Trong đó:
T: chiều dài tiếp tuyến
P: phân cự
o: góc ngoặt

K: chiều dài đ-ờng cong
R: bán kính đ-ờng cong
Thiết kế các ph-ơng án tuyển chọn & cắm cọc các ph-ơng án xem ở phụ lơc

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 31

trang: - 31 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Khoa Xây dựng

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Ch-ơng 4: Tính toán thủy văn
& Xác định khẩu Độ cống

I.Tính toán thủy văn
Thiết kế công trình thoát n-ớc nhằm tránh n-ớc tràn, n-ớc ngập trên đ-ờng
gây xói mòn mặt đ-ờng, thiết kế thoát n-ớc còn nhằm bảo vệ sự ổn định của
nền đ-ờng tránh đ-ờng trơn -ớt, gây bất lợi cho xe chạy.
Khi thiết kế phải xác định đ-ợc vị trí đặt, l-u l-ợng n-ớc chảy qua công
trình, từ đó chọn khẩu độ, chiều dài cho thích hợp. L-u l-ợng này phụ thuộc vào
địa hình nơi tuyến đi qua.
Từ điều kiên tính toán thủy văn ta xác định khẩu độ cống là một trong

những điều kiện thiết kế đ-ờng đỏ.
1.Khoanh l-u vực
- Xác định vị trí lý trình cần làm công tác thoát n-ớc .
- Vạch đ-ờng phân thuỷ và tụ thuỷ để phân chia l-u vực đổ về công trình .
- Nối các đ-ờng phân thuỷ và tụ thuỷ dể phân chia l-u vực công trình .
- Xác định diện tích l-u vực .
- Với l-u l-ợng nhỏ thì dồn cống về bên cạnh bằng kênh thoát n-ớc hoặc
dùng cống cấu tạo 0,75m.
2.Tính toán thủy văn
Khu vực mà tuyến đi qua Huyện ĐăcNông thuộc tỉnh Đắc Lắc, thuộc vùng
VX (Tây Nguyên Phụ lục 12a TK Đ-ờng ô tô tập 3).
Căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đ-ờng với V tt = 60km/h ta đà xác
định đ-ợc tần xuất lũ tính toán cho cầu cống là P = 4% (TCVN 4054 - 05 ) tra
bảng phụ lục 15 (TK đ-ờng ô tô tập 3/248 hoặc Sổ tay TK đ-ờng ô tô T2/288) có
H4% = 210 mm.
Dựa vào bình đồ tuyến ta tiến hành khoanh l-u vực cho từng vị trí cống sử
dụng rÃnh biên thoát n-ớc về vị trí cống (diện tích l-u vực đ-ợc thể hiện trên
Sinh Viên thực hiện: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 32

trang: - 32 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây dựng


Thiết kế đ-ờng Ô tô

bình đồ). Tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN 220-95. Công thức tính l-u l-ợng
thiết kÕ lín nhÊt theo tÇn st xt hiƯn cđa lị theo có dạng sau:

QP% =. Ap.

. Hp. . F

Trong đó:
F: Diện tích l-u vực ( km2)
Ap: Module dòng chảy đỉnh lũ (Xác định theo phụ lục 3/ Sổ tay TK đ-ờng ô
tô T2) ứng với tần suất thiết kế trong ®k ch-a xÐt ®Õn ¶nh h-ëng cđa ao hå, phơ
thc vào

ls

, ts và vùng m-a.

HP: L-u l-ợng m-a ngày ứng vói tần suất lũ thiết kế p%
: Hệ số dòng chảy lũ (xác định theo bảng 9- 6/TK đ-ờng ô tô tập 3/175
hoặc phụ lục 6/ Sổ tay TK đ-ờng ô tô T2), phụ thuộc vào loại đất, diện tích l-u
vực, l-ợng m-a.
: Hệ số triết giảm do hồ ao và đầm lầy (bảng 9-5 sách TK đ-ờng ôtô tập 3
hoặc bảng 7.2.6/ Sổ tay TK đ-ờng ô tô T2)
ts: thêi gian tËp trung n-íc s-ên dèc l-u vùc phơ thuộc vào đặc tr-ng địa
mạo thuỷ văn

sd


bsd :chiều dài trung bình s-ờn dốc l-u vực (m)
mls :hệ số nhám lòng suối (m=11)
isd: độ dốc lòng suối ( )
ls

:đặc tr-ng địa mạo lòng suối
ls

1000.L

=
mls .I

sd

1/ 4
ls

F

1/ 4

c

.( .H P 0 0 )1 / 4

b sd0,6
I sd0,3 .m sd .( ..H p ) 0, 4
0


0

bsd: chiều dài trung bình của s-ờn dốc l-u vùc
b sd

F
1,8( l i

L)

Sinh Viªn thùc hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 33

trang: - 33 -


Tr-ờng Đại học dân lập Hải Phòng

Khoa Xây dựng

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế đ-ờng Ô tô

Trong đó:
l chỉ tính các suối có chiều dài >0,75 chiều rộng trung bình của l-u vùc.
Víi l-u vùc cã hai m¸i dèc B = F/2L
Víi l-u vùc cã mét m¸i dèc B = F/L
L: là tổng chiều dài suối chính (km)

(các trị số tra bảng đều lấy trong "Thiết kế đ-ờng ôtô - Công trình v-ợt
sông, Tập 3- Nguyễn Xuân Trục NXB giáo dục 1998".
Isd : Độ dốc lòng suối (%).
li : Chiều dài suối nhánh
Sau khi xác định đ-ợc tất cả các hệ số trên thay vào công thức Q, xác định
đ-ợc l-u l-ợng Qmax.
Chọn hệ số nhám msd=0,15

II. Lựa chọn khẩu độ cống
* Lựa chọn cống ta dựa trên các nguyên tắc sau:
- Phải dựa vào l-u l-ợng Qtt và Q khả năng thoát n-ớc của cống.
- Xem xét yếu tố môi tr-ờng, đảm bảo không để xẩy ra hiện t-ợng tràn ngập
phá hoại môi tr-ờng
- Đảm bảo thi công dễ dàng chọn khẩu độ cống t-ơng đối giống nhau trên
một đoạn tuyến. Chọn tất cả các cống là cống tròn BTCT không áp có miệng loại
th-ờng
Sau khi tính toán đ-ợc l-u l-ỵng cđa tõng cèng tra theo phơ lơc 16 - Thiết kế
đ-ờng ôtô T3- GSTS KH Nguyễn Xuân Trục- NXB GD 1998. và chọn cống theo
bảng d-ới đây:

Sinh Viên thực hiƯn: Bïi thÕ phong - líp xd903

Trang 34

trang: - 34 -