Đồ án tốt nghiệp khoa công trình: Phần Thiết kế -dự án xây dựng tuyến A-B Đắc Lắc

trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
Phần 2
Thiết kế kỹ thuật
Km1+700 ữ Km2+860
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
170
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
CHƯƠNG mở đầu
NHữNG VấN Đề CHUNG
1. Tên dự án: Dự án xây dựng tuyến A-B.
2. Địa điểm : Tỉnh ĐăkLắc
3. Giai đoạn thực hiện : Thiết kế kỹ thuật.
Nhiệm vụ đợc giao : Thiết kế kỹ thuật từ Km1+00 Km2+00.
I. Những căn cứ .
- Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-05 của bộ GTVT.
- Qui trình thiết kế áo đờng mềm 22 TCVN-211-93 của bộ GTVT.
- Căn cứ vào hồ sơ thiết kế sơ bộ.
- Hồ sơ khảo sát địa chất thủy văn.
- Đơn giá 1736/ QD-VB ngày 23/8/ 94.
- Định mức số 56 của bộ xây dựng ngày 30/3/94.
Dựa vào những yêu cầu trên để thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến đợc giao Km1+700
Km2+860 với tổng chiều dài L = 1000 m, bao gồm những công việc:
Nghiên cứu hoàn thiện và bổ sung những cách giải quyết chủ yếu cho đoạn
tuyến này.
Lập hồ sơ thiết kế chính xác hoá những điều kiện kỹ thuật của việc thiết kế vào
những tính toán chi tiết.
Lập các bảng thống kê về biểu đồ để xác định loại và khối lợng công tác làm

căn cứ để xác định giá thành công trình.
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
171
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
Nghiên cứu phơng pháp thi công để lập dự toán cho từng bộ phận và toàn bộ
công trình.
II. Những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật.
1.Tất cả các công trình phải đợc thiết kế hợp lý tơng ứng với yêu cầu giao thông và
điều kiện tự nhiên khu vực đi qua. Toàn bộ thiết kế và từng phần phải có luận chứng kinh
tế kỹ thuật phù hợp với thiết kế sơ bộ đã đợc duyệt . Đảm bảo chất lợng công trình, phù
hợp với điều kiện thi công, khai thác.
2. Phải phù hợp với thiết kế sơ bộ đã đợc duyệt.
3. Các tài liệu phải đầy đủ, rõ ràng theo đúng các quy định hiện hành.
III. Tình hình chung của đoạn tuyến.
III.1. a hỡnh a mo.
Tuyn ng c thit k i qua vựng cú a hỡnh khụng bng phng, cú khỏ nhiu i
nỳi cao v vc sõu. Tuyn c thit k i men theo sn cỏc qu i, nỳi (men theo
cỏc ng ng mc).
III.2. Dõn c, kinh t, chớnh tr.
on tuyn A-B thuc a phn tnh k Lk, dõn c ch yu l ngi dõn tc
thiu s, sng thnh tng xúm khỏ ụng ỳc, tp trung trờn mt s on tuyn. Ngoi ra
cũn cú mt b phn dõn tc Kinh cựng sinh sng. Cuc sng v vt cht v tinh thn ca
ng bo õy vn cũn nghốo nn, lc hu, sng ch yu l ngh nụng v chn nuụi.
Cho nờn vic xõy dng tuyn A - B s gúp phn khụng nh cho vic nõng cao i sng
vt cht cng nh tinh thn ca ng bo õy.
Nhỡn chung nn kinh t ca khu vc phỏt trin chm so vi mc phỏt trin
chung ca c nc. Chớnh vỡ vy vic xõy dng tuyn ng A - B trong khu vc ny
nú gúp mt phn khụng nh vo vic thỳc y s phỏt trin kinh t v ỏp ng phn

no ú nhu cu i li, vn chuyn hng hoỏ ca nhõn dõn trong vựng
III.3. iu kin a cht cụng trỡnh.
a cht gm: trờn cựng l lp hu c dy khong 25cm, sau ú l lp ỏ sột dy
khong 6m, phớa di tip l lp ỏ phong hoỏ dy khong 4m, cui cựng l lp ỏ gc
cú chiu dy cha xỏc nh. Cu to ca a cht khu vc tuyn i qua tng i n
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
172
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
nh, khụng cú v trớ no i qua khu vc cú hang ng cast v khu vc nn t yu,
khụng cú hin tng tri st do cu to v th nm ca lp ỏ gc phớa di. Vỡ vy,
khụng phi x lớ c bit.
Phng ỏn tuyn ch yu i ven sn nỳi, ct qua nhiu khe t thu nờn cu to
nn t cú y cỏc loi nn ng c trng o hon ton, na o na p, p
hon ton. Vi nn p trc khi p cn phi búc b lp t hu c vi chiu dy
khong 0.25m, phớa di lp t hu c l t nn ỏ sột cú iu kin a cht tt cho
vic xõy dng ng. Tng ỏ gc rt sõu bờn di chớnh vỡ th vic thi cụng nn o
khụng gp khú khn
III.4. Thu vn.
on tuyn ch cú 5.366 km v nm chn trong mt tnh nờn tỡnh hỡnh khớ tng
thu vn trờn ton tuyn l nh nhau.
III.5. Vt liu xõy dng.
Do tuyn A-B nm trong khu vc i nỳi, nờn vt liu xõy dng tuyn tng i sn,
qua kho sỏt v thm dũ thc t ta thy:
t õy ch yu l t ỏ sột t cỏc tiờu chun v t p nờn cú th tn dng
p nn t ch o.
Phớa trờn tuyn l nhng dóy nỳi ỏ cao vỡ th cú mt nh mỏy khai thỏc sn xut
ỏ ngay u v trớ cụng trỡnh xõy dng.
Cụng tỏc xõy dng ng tnh k Lk ang c chỳ trng nờn nh mỏy sn

xut ny ó xõy dng trm trn BTN v chỳng ta cú th t mua vi tr lng ln.
Nh vy VLXD rt thun li cho vic xõy dng tuyn ng
III.6. Giao thụng a phng.
Giao thụng trong khu vc ny cú tuyn ng liờn huyn v ó c xõy dng t lõu,
n nay khụng ỏp ng c nhu cu phỏt trin ngy cng cao ca khu vc Tuyn
ng mi c xõy dng s ỏp ng nhu cu phỏt trin ú ca khu vc.
III.7. Khớ hu khu vc.
III.7.1. Nhit .
Nhit trung bỡnh trong nm khong 24 - 25
o
C.
III.7.2/ m.
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
173
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
m trung bỡnh ca khu vc tuyn i qua khong 83 - 84%. Mựa m t kộo
di t thỏng 6 n thỏng 12, cú m trờn di 90%.
III.7.3/ Ch ma.
Lng ma trung bỡnh nm trong khu vc khong 2.200 - 2.500mm. Mựa ma
kộo di 6 thỏng, bt u t thỏng 6 v kt thỳc vo thỏng 12. Ba thỏng ma ln nht l
thỏng 6, 7 v 8 trung bỡnh mi thỏng thu c 370mm. Mựa ớt ma bt u vo thỏng 1
v kt thỳc vo thỏng 6. Thỏng ớt ma nht l thỏng 1, 2, hu nh khụng ma. Ch
ma bin ng mnh trong c mựa ma ln mựa ớt ma.
III.7.4/ Ch giú, bóo.
Hng giú thnh hnh vo mựa ụng l hng Tõy Bc, vo mựa h l hng
Tõy v Tõy Nam. Tc giú ma ln nht thng xy ra khi cú bóo, bóo thng xut
hin vo thỏng 9, thỏng 10. Tc giú mnh nht l khi cú bóo cú th ti 40 m/s.
Qua ti liu thu thp c ti trm khớ tng thu vn, ta lp c bng thng kờ

cỏc yu t khớ hu ca tuyn nh sau:
Chơng I
Thiết kế tuyến trên bình đồ
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
174
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
1. Nguyên tắc thiết kế
Bình đồ toàn tuyến vẽ theo tỷ lệ 1:1000, góc chuyển hớng cho phép sai số 1/4
o
và chiều
dài tuyến cho phép 1/4 mm, có ghi các cọc Km, cọc H, cọc đỉnh P, cọc tiếp đầu TD và
tiếp cuối TC và các cọc chi tiết.
Các yếu tố của tuyến trên bình đồ phối hợp với các yếu tố của tuyến trên trắc dọc, trắc
ngang và đợc chú ý thiết kế để bảo đảm sự đều đặn và uốn lợn của tuyến trong không
gian.
Tuyến đợc sửa chữa, bố trí hợp lý hơn, phối hợp các yếu tố để đạt đợc yêu cầu toàn diện
bảo đảm các tiêu chuẩn kỹ thuật có chất lợng tốt và giá thành hạ.
Căn cứ vào địa hình địa mạo, địa chất thủy văn, các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán, bố
trí độ dốc siêu cao, chiều dài đoạn vuốt nối, tầm nhìn và mở rộng trên đờng cong nằm,
chọn bán kính đờng cong đứng tại các điểm nối dốc cho hợp lý.
Dựa vào những nguyên tắc trên, hớng tuyến đã chọn và các điểm khống chế để tiến hành
thiết kế trên bình đồ.
2. Định đỉnh, cắm cong trên bình đồ tỷ lệ 1:1000
Việc định đỉnh làm sao để thuận lợi cho việc bố trí tuyến trên thực địa, hài hoà về mặt thị
giác và đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật về hình học.
Các yếu tố đờng cong tròn bố trí tại điểm chuyển hớng để nối hai đoạn thẳng của tuyến
đợc tính toán theo công thức sau:
- Chiều dài tiếp tuyến T = R.tg

2

(m)
- Chiều dài đờng cong K =
. .
180
R

(m)
- Chiều dài đờng phân giác P =
1
* 1
2
R
cos


ữ

ữ
ữ

(m)
- Đoạn thu ngắn D = 2T - K (m)
Đối với đoạn tuyến Km1+00 Km2+00 có 2 đờng cong và giá trị tính toán đợc lập vào
bảng sau:
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
175
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế

Kỹ THUậT
3. Bố trí siêu cao
Việc bố trí độ dốc siêu cao trên đờng cong có tác dụng làm giảm bớt lực ngang và tác
động tâm lý có lợi cho ngời lái xe.
Theo quy phạm thiết kế đờng ô tô Việt Nam, quy định bố trí độ dốc siêu cao trên các đ-
ờng cong phụ thuộc vào bán kính và tốc độ xe chạy.
Độ dốc siêu cao đợc tính theo công thức: i
se
=
127.
V
R
à

Trong đó:
- V: Tốc độ xe chạy tính toán, Km/h.
- R: Bán kính đờng cong, m.
- à : Hệ số lực ngang tính toán.
4. Tính toán độ mở rộng trên đờng cong
Khi xe chạy trên đờng cong, trục sau cố định luôn luôn hớng tâm, còn bánh trớc
hợp với trục xe 1 góc nên xe yêu cầu 1 chiều rộng lớn khi vào đờng cong. Theo quy
định của TC 4054 05 thì với bán kính nhỏ hơn 250m thì mới thiết kế mở rộng trên đ-
ờng cong.
Độ mở rộng của một làn xe:
e
1
=
2
2
L

R
+
0,05.V
R
Trong đó:
- l : Chiều dài từ đầu xe đến trục sau (m).
- V: Vận tốc tính toán xe chạy (Km/h).
- R: Bán kính đờng cong (m).
Vậy trị số độ mở rộng đờng cong của 2 làn xe chạy:
E = e
1
+ e
2
=
2
L
R
+
0,1.
R
V
Theo tiêu chuẩn quy định ta không cần thiết kế mở rộng trong đờng cong.
5. Xác định đờng cong chuyển tiếp
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
176
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
Khi xe chạy từ đờng thẳng vào đờng cong, điều kiện xe chạy bị thay đổi gây cảm giác
khó chịu cho ngời lái xe và hành khách. Do đó để tuyến đờng phù hợp với quỹ đạo thực

tế của xe thì cần phải bố trí đờng cong chuyển tiếp. Đoạn này có tác dụng:
- Thay đổi góc ngoặt của bánh xe phía trớc môt cách từ từ để đạt đợc góc quay
cần thiết ở đầu đờng cong.
- Giảm tốc độ tăng lực ly tâm.
- Tuyến đờng có dạng hài hoà lợn đều không bị gãy khúc, tăng mức độ êm
thuận và an toàn cho ngời lái xe.
Chiều dài đờng cong chuyển tiếp đợc tính toán trong bảng.
6. Đảm bảo tầm nhìn trên đờng cong bằng
Khi xe đi vào đờng cong thì tầm nhìn của ngời lái xe bị hạn chế. Để đảm bảo ngời lái xe
chạy với vận tốc thiết kế thì phải tính toán để đảm bảo tầm nhìn với giả thiết tầm nhìn
của ngời lái xe cao 1,2m so với mặt đờng.
Tầm nhìn sử dụng để tính toán là tầm nhìn S
1
đối với đờng 1 chiều, S
2
đối với đờng 2
chiều.
Xem đờng giới hạn nhìn là đờng tròn đồng tâm với đờng xe chạy và cách đờng một
khoảng Z đợc tính theo công thức sau:
1. Khi chiều dài tầm nhìn S
1
nhỏ hơn chiều dài đ ờng cong K:
Z = R x (1-cos

2
)
Trong đó =
1
S
K

: góc nhìn chiều dài tầm nhìn.
2. Khi chiều dài tầm nhìn S
1
lớn hơn chiều dài đ ờng cong K:
Khoảng dỡ bỏ gồm hai phần Z = Z
1
+ Z
2
.
Z = R x (1 - cos
2

) +
2
1
x (S
1
- K) x sin
2

- : Góc ngoặt đờng cong.
- K : chiều dài đờng cong.
- S
1
: Chiều dài tầm nhìn chớng ngại vật cố định.
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
177
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT

Sơ đồ tính toán
S
1

R


Z

/
2
K
K
S1

R

/
2

/
2


/
2
(
S
1
-

K
)
/
2
Z
Z1 Z2
Xác định vùng dỡ bỏ khi S
1
< K Xác định vùng dỡ bỏ khi S
1
> K
Z
1
.
2
m
1.5m
R
Cây phải đốn
Zo
Sơ đồ vùng Z phải dỡ bỏ
Cỏc yu t k thut chớnh ca tuyn
STT Yu t k thut
n
v
Tr s
Kin
ngh
Tớnh
toỏn

Quy
trỡnh
1 Cp k thut III-MN III-MN III-MN
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
178
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
2 Vn tc thit k km/h 60 60 60
3 S ln xe Ln 2 2 2
4 Chiu rng phn xe chy m 3,75 2x3,0 2x3,0
5 Chiu rng l ng m 2x1,5 2x1,5 2x1,5
6 Chiu rụng l gia c m 2x1,0 2x1,0 2x1,0
7
Chiu rụng ti thiu ca nn
ũng
m 10.5 9 9
8 dc dc ln nht % 10 7 7
9 dc siờu cao ln nht % 6,8 7 7
10 dc ngang mt ng % 2 2
11 dc ngang phn l gia c % 2 2
12 dc ngang phn l t % 5 5
Tm nhỡn xe chy
13 Mt chiu m 129 125 125
14 Hai chiu m 107.7 150 150
15 Vt xe m 240 350 350
Bỏn kớnh ng cong bng ti thiu
16 Ti thiu khụng siờu cao m 1417 1500 1500
17 Ti thiu thụng thng m 218 250 250
18 Ti thiu gii hn m 129 125 130

Bỏn kớnh ti thiu trờn ng cong ng
19 ng cong ng li m 2343,7 2500 2500
20 ng cong ng lm m 1121 1500 1500
7. Thiết kế chi tiết đờng cong p
2
7.1. Lựa chọn thông số đờng cong P
2
Đỉnh Góc chuyển hớng R Isc T K P L
Phải Trái
P3 46
o
1256 400 2 198.31 377.65 3.93 55
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
179
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
7.1.1. Lựa chọn bán kính cong
Các thông số của đờng cong đợc tính nh trên và giá trị tính toán đợc lập vào bảng sau:
a. Bán kính đờng cong nằm nhỏ nhất khi có bố trí siêu cao
Bán kính tối thiểu R
min
là bán kính dùng trong trờng hợp khó khăn nhất isc = 7%:
R
minSC
=
)i127(
V
SCmax
2

+
Trong đó:
R
minSC
: bán kính đờng cong tối thiểu khi làm siêu cao.
V : Tốc độ tính toán.
à : Hệ số lực đẩy ngang. à = 0.15.
i
SCmax
: Độ dốc siêu cao tối đa, i
SCmax
= 7%.(Theo TCVN 4054-05)
R
SCmin
= 128.85 (m)
b. Bán kính đờng cong nằm không bố trí siêu cao
R
không sc
=

)i127(0.08
V
ngang
2
+
= 472.44 (m)
Trong đó:
I
ngang
= -2 %

Hệ số lực ngang à = 0.08
c. Lựa chọn bán kính đờng cong
Căn cứ vào kết quả tính toán, TCVN 4054-05 ta có:
Bán kính đờng cong nằm Tính toán 4054 - 05
R
minSC
128.85 125
R
Không SC
472.44 1500
Chọn bán kính đờng cong để thiết kế là R = 400 (m).
7.1.2. Lựa chọn siêu cao của đờng cong P
2
Sử dụng quy trình TCVN 4054 - 05
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
180
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
Căn cứ vào quy trình nêu trên và độ êm thuận khi chạy xe chọn siêu cao đờng cong P
2
:
i
sc
= 2%
7.2. Tính toán mở rộng trong đờng cong

Độ mở rộng trong đờng cong trên một làn xe đợc xác định theo công thức:
R
L

E
2
2
1
=
Trong đó: R- Bán kính đờng cong tròn
L: Chiều dài từ trục sau đến đầu ô tô.
Công thức trên chỉ mới xét đến mặt hình học, để tính đến độ sang ngang của ô tô
khi chuyển động ta phải thêm vào biểu thức một biểu thức hiệu chỉnh
R
V05,0
Vậy
R
V
R
L
E
05,0
2
2
1
+=
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
Bán kính cong
300 ữ 1500 m
i
sc
2%
L
min

50 m
181

L
e2
e1
k2
L
B
R
Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên
đzờng cong 2 làn xe
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
Theo quy trình thì trên bình đồ đờng cong có bán kính R 250 m mới phải làm
mở rộng và độ mở rộng phần xe chạy ứng với bán kính từ 200 m 250 m là 0,6 m. Vì
vậy theo quy trình thì ta không mở rộng trong đờng cong.
7.3. Tính toán siêu cao
7.3.1. Tính chiều dài đoạn nối siêu cao
Chiều dài đoạn nối siêu cao đợc tính theo công thức:
L
SC
=
p
SC
i
iB )( +
Trong đó
L

SC
: Chiều dài đoạn nối siêu cao.
B : Chiều rộng đờng xe chạy, TCVN 4054-05, ứng với vận tốc thiết kế
V
TK
= 60 (km/h), lấy B = 2x3.0 = 6(m).
: Độ mở rộng đờng cong, = 0 (m)
i
p
: Độ dốc phụ thêm.
(TCVN 4054-05, V
TK
60 km/h) i
p
= 0.5%.
Suy ra chiều dài đoạn nối siêu cao là L
nsc
= 24 (m)
Bố trí siêu cao
a. Phơng pháp bố trí siêu cao: Chọn phơng pháp bố trí siêu cao quay quanh tim đ-
ờng cong.
b. Cấu tạo đoạn nối siêu cao: Đoạn nối siêu cao đợc bố trí trùng với đờng cong
chuyển tiếp L
sc
= L
ct
= 55 (m)
Khi đó độ dốc dọc phụ i
p
tơng ứng với đoạn nối siêu cao L

sc
= 55m đợc xác định theo
công thức:
.
8 0,02
0,29%
55
sc
p
B i
i
L
ì
= = =
c. Trình tự bố trí đoạn nối siêu cao
+ Lấy tim phần xe chạy làm tâm quay, quay mặt đờng và lề gia cố lng đờng
cong từ độ dốc ngang -2% đờng lên độ dốc ngang 0%.
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
182
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
Mép ngoài phần lề gia cố đợc nâng lên:
H
1
=
.
8 0.02
2 2
n

B i
ì
=
= 0.08 m
Chiều dài đoạn nâng:
L
1
=
0.08 0.08 100
0.29
p
i
ì
=
= 27.5 m
+ Lấy tim phần xe chạy làm tâm quay tiếp mặt đờng và lề đờng từ độ dốc 0% lên độ dốc
siêu cao 2%.
Mép ngoài lề gia cố đợc nâng lên:
h
2
= 0.08 m
Chiều dài đoạn nâng:
L
1
= L
2
= 27.5 m
* Vậy khi bắt đầu vào đờng cong mép ngoài lề gia cố đợc nâng lên một đoạn
H = h
1

+ h
2
= 0,08 + 0,08 = 0,16m
7.4. Tính toán đờng cong chuyển tiếp
7.4.1. Tính toán chiều dài đờng cong chuyển tiếp
Chiều dài đờng cong chuyển tiếp đợc xác đinh theo công thức:
L
CT
=
R
V
5.23
3
Trong đó
L
CT
: Chiều dài đờng cong chuyển tiếp (m)
V : Vận tốc thiết kế, V = 60 (km/h)
R : Bán kính đờng cong tròn, R = 400 (m)
Suy ra chiều dài đờng cong chuyển tiếp là L
CT
= 22.9 m
7.4.2. Lựa chọn chiều dài chuyển tiếp
Căn cứ vào kết quả tính toán, TCVN 4054 - 05 (R=180m, Vtk=60km/h)
Trờng hợp L
nsc
L
ct
Kiến nghị
Giá trị (m) 24 22.9 55

Chọn chiều dài đoạn nối siêu cao và chiều dài đờng cong chuyển tiếp là L = 55m
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
183
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
7.4.3. Trình tự tính toán và cắm đờng cong chuyển tiếp.
- Phơng trình đờng cong chuyển tiếp là đờng cong Clothoide phơng trình đợc
chuyển sang hệ toạ độ Descarte có dạng.
x = s -
4
5
40A
S
y =
2
3
6A
S
Để tiện cho việc tính toán và kiểm tra ta có thể dựa vào bảng tính sẵn để tính toán.
a) Yếu tố cơ bản của đờng cong tròn
Tiếp tuyến đờng cong : T = R. tg( /2) = 198.31 (m)
Chiều dài đờng cong : K = R. = 377.65 (m)
Phân cự đờng cong cơ bản : P = 3.09 (m)
b) Thông số đờng cong chuyển tiếp
Đờng cong chuyển tiếp là đờng cong clôtôit có phơng trình R
C
L = A
2
R

C
: Bán kính đờng cong tròn(m).
L : Chiều dài cung tròn (m).
A : Thông số của đờng cong phải thỏa mãn A>=
ct
RL
và A>R/3.
A =
R L.
.
L = 55; A =
400 55
ì
= 148.32 m
c) Xác định góc và khả năng bố trí đờng cong chuyển tiếp
(điều kiện 2 )
Trong đó góc =
L
R2
(rad)
=
L
R2
=
55
2 400
ì
= 0,06875(rad)
Đờng cong này thoả mãn điều kiện 2
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43

184
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
d). Xác định các toạ độ điểm cuối đờng cong chuyển tiếp Xo và Yo theo bảng tra.
Toạ độ của điểm cuối đờng cong chuyển tiếp ứng với S = 55 m
55
0,37
148.32
S
A
= =
(m)
Tra bảng:
0
0.3469827
x
A
=
0
0,008439
y
A
=
Vậy: x
0
= 0,349827 x 148.32= 54.798 m
y
0
= 0,008439 x 148.32= 1.25 m

e) Tính phân cự P, tiếp tuyến đờng cong chuyển tiếp
p = y
0
- R(1 - cos) = 1.25 400.(1 Cos0.06875) = 0,305 m
t = x
0
- Rsin L/2 =
55
2
= 27.5 m
Phân cự đờng cong chuyển tiếp
P
ct
= 3.09 + 0.305 = 3.395 m
Tiếp tuyến đờng cong chuyển tiếp
T
1
= R.tg
2

+ t = 400 tg(46
0
1256/2) + t = 198.31(m)
f) Xác định phần còn lại của đờng cong tròn K
0
ứng với
0
sau khi đã bố trí đờng cong
chuyển tiếp :

0
= - 2= 46
0
1256- 2 x 3
0
5621= 38
0
20'15''
K
0
=
0
0
180

R
=
0
0
38 20'15''.400.
180

= 267.65 m
g). Trị số rút ngắn của đờng cong:
= 2T
1
- ( K
0
+ 2L ) = 2 x 198.31 - ( 267.65 + 2 x 55) = 18.97 m
h) Xác định toạ độ các điểm trung gian của đờng cong chuyển tiếp .

Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
185
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
Các điểm để xác định toạ độ của đờng cong chuyển tiếp , đợc tính toán và lập thành
bảng:
Bảng các yếu tố của đờng cong chuyển tiếp
Tên đờng cong
Yếu tố
Đơn vị Đ3
R m 400
L m 55

độ 3
0
5621
x
0
m 54.798
y
0
m 1.25
p m 0,305
t m 27.5
T
1
m 198.31

0

độ 38
0
20'15''
K
0
m 267.65

m 18.97
Bảng xác định toạ độ các điểm trung gian của đờng cong chuyển tiếp
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
186
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
Bảng cắm cong
Từ LT Km:1+92.07
Tới LT Km:1+469.72
i) Cắm phần đờng cong nằm giữa 2 đoạn cong chuyển tiếp theo cách thông thờng
đến điểm giữa đờng cong. Vị trí điểm giữa đợc tra theo trị số phân cự p.
j) Cắm nửa thứ 2 theo hớng ngợc lại.
7.5. TíNH TOáN ĐảM BảO TầM NHìN TRONG ĐƯờNG CONG BằNG.
Để đảm bảo an toàn cho xe chạy thì ngời lái phải nhìn thấy đờng phía trớc trong phạm
vi tối thiểu. Trên đờng cong có bán kính nhỏ, nhiều trờng hợp có chớng ngại vật nằm
phía bụng đờng cong gây trở ngại cho tầm nhìn nh mái ta luy, cây cối trên đờng v.v
những chớng ngại vật này cần phải dỡ bỏ.
Ta dùng phơng pháp toán đồ để tìm ra khoảng cách cần dỡ bỏ, bằng cách vẽ tỉ lệ 1:1 ta
đợc khoảng cách đó.
Tầm nhìn trong đờng cong đợc kiểm tra với xe chạy trên làn xe phía bụng, khi kiểm
tra giả thiết mắt ngời lái đặt cách mép trong phần xe chạy 1.5m trên một cao độ là 1 m
do đờng không có dải phân cách nên tầm nhìn ở đây lấy là tầm nhìn hai chiều S

2
.Trên
bình đồ : Theo quỹ đạo nói trên dùng thớc dài đo trên bình đồ các chiều dài tầm nhìn hai
chiều S2 vẽ đờng bao các tia nhìn ta đợc trờng nhìn theo yêu cầu và xác định đợc Z là
khoảng cách cần dỡ bỏ chớng ngại vật.
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
187
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
Z
=
8
.
5
m
Mép trong ph
?
n xe ch
?
y
Qu
?

d?
o m
?
t ng
u ?
i lái

éu ?
ng bao các tia nhìn
P
2
T
C
2
é
2
T
é
2

N
é
2
N
C
2
Tim đ-ờng
1
.
5
m
S



=

1
5
0

m
2
3
m
Hình vẽ toán đồ
Vậy khoảng cách cần dỡ bỏ trong đờng cong đỉnh Đ
2
là 8.5 m
8. Chỉnh tuyến trên bình đồ
Dựa vào bình đồ tỉ lệ 1/1.000 đã đợc phóng tôi tiến hành đa tuyến lên bình đồ sau đó
hiệu chỉnh các số liệu của tuyến. Kết quả đợc đa vào bảng sau:
Bảng cắm các cọc chi tiết đoạn Km1+00 Km2+00
Tờn Cc
Khong cỏch l
(m)
Khong cỏch cng dn
(m)
Cao t nhiờn
(m)
Cao thit k
(m)
KM1 0 0 525.13 525.83
1 20 20 525.48 526.16
2 20 40 525.76 526.49
3 20 60 525.96 526.82
4 20 80 526.16 527.15

ND2 12.07 92.07 526.28 527.35
H1 7.93 100 526.37 527.48
5 20 120 526.58 527.81
6 20 140 526.85 528.14
TD2 7.07 147.07 526.98 528.25
7 12.93 160 527.22 528.47
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
188
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
8 20 180 527.55 528.8
H2 20 200 527.9 529.12
9 20 220 528.31 529.45
10 20 240 528.78 529.78
11 20 260 529.21 530.11
12 20 280 529.54 530.44
P2 0.89 280.89 529.54 530.46
H3 19.11 300 529.64 530.77
13 20 320 529.84 531.1
14 20 340 530.06 531.43
15 20 360 530.15 531.76
16 20 380 530.31 532.08
H4=C3 20 400 530.52 532.41
TC2 14.72 414.72 530.81 532.65
17 5.28 420 530.92 532.74
18 20 440 531.4 533.07
19 20 460 531.94 533.4
NC2 9.72 469.72 532.15 533.56
20 10.28 480 532.44 533.73

H5 20 500 533.09 534.06
21 20 520 533.61 534.39
22 20 540 534.31 534.71
23 20 560 535.14 535.04
24 20 580 535.72 535.37
ND3 10.4 590.4 536.12 535.54
H6 9.6 600 536.45 535.7
25 20 620 537.01 536.03
26 20 640 537.32 536.36
TD3 15.4 655.4 537.77 536.61
27 4.6 660 537.91 536.69
28 20 680 538.08 537.02
H7 20 700 537.15 537.34
29 20 720 536.97 537.67
30 20 740 536.79 538
P3 19.84 759.84 536.37 538.33
C4 14.14 773.98 536.21 538.57
31 6.02 780 536.61 538.68
H8 20 800 537.96 539.02
32 20 820 539.28 539.37
33 20 840 540.26 539.71
34 20 860 541.23 540.06
TC3 4.29 864.29 541.28 540.13
35 15.71 880 541.61 540.4
H9 20 900 542.14 540.75
36 20 920 542.37 541.09
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
189
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế

Kỹ THUậT
NC3 9.29 929.29 542.56 541.25
37 10.71 940 542.77 541.44
38 20 960 542.76 541.78
39 20 980 542.88 542.13
KM2 20 1000 542.85 542.47
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
190
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
CHƯƠNG ii
THIếT Kế TRắc DọC
I .Những căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế.
1. Những căn cứ thiết kế.
-Căn cứ vào các điều kiện thực tế cụ thể của đoạn tuyến từ Km4-Km5 với bình đồ
tỷ lệ 1/1000 địa hịnh thể hiện tơng đối chính xác, với các cọc Km, cọc H, các cọc chi
tiết, cọc địa hình tại các vị trí thay đổi địa hình hay công trình tôi xác định đợc cao độ tự
nhiên cuả mặt đất tự nhiên. Từ đó biểu diễn đợc trắc dọc tự nhiên dọc theo đoạn tuyến,
phối hợp với bình đồ, trắc ngang ta tiến hành thiết kế đờng đỏ (đờng biểu diễn cao độ
thiết kế).
-Đờng đỏ trên đoạn tuyến này đợc thiết kế theo những yêu cầu chung của thiết kế
sơ bộ nhng phải chính xác và chi tiết hơn.
2. Những nguyên tắc khi thiết kế.
- Đảm bảo cao độ đã đợc xác định trớc tại vị trí các điểm khống chế.
- Cao độ nền đắp tại các vị trí đặt cống đều lớn hơn cao độ đỉnh cống ít nhất 0,5 m.
- Đảm bảo sự lợn đều của trắc dọc tại vị trí đặt cống.
- Rãnh dọc có độ dốc tối thiểu 0,5% để bảo đảm thoát nớc, không bị cỏ mọc và bồi
lắng.
- Bố trí đờng cong đứng trên tất cả những nơi đổi dốc có hiệu đại số giữa hai độ

dốc 1%, trị số bán kính đờng cong đợc chọn không nhỏ hơn trị số tối thiểu theo quy
phạm quy định đối với cấp 60 Km/h.
- Chiều dài đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 150 m.
- Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công cơ giới .
- Khối lợng đào đắp là ít nhất.
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
191
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
- Các số liệu cụ thể về cự ly giữa các cọc chi tiết, cao độ tự nhiên, cao độ thiết
kế ,độ dốc dọc, các vị trí cống đợc thể hiện đầy đủ trên bản vẽ trắc dọc kỹ thuật tỷ lệ
(TLĐ:1/100;TLN:1/1000).
II. Bố TRí ĐƯờNG CONG ĐứNG TRÊN TRắC DọC .
Sau khi xác định đợc trị số độ dốc tại các vị trí đổi dốc, đờng cong đứng đợc bố trí
với độ đổi dốc lớn hơn 1%.
1. Trị số bán kính của đờng cong đứng
Căn cứ vào điều kiện đảm bảo tầm nhìn của ngời lái xe trên đờng.
Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đờng 4054-05 của bộ GTVT với đờng cấp 60, vận
tốc xe chạy 60 Km/h quy định R
min
= 1000m.
Dựa vào các tiêu chuẩn trên ta chọn R
min
= 1000m.
2. Xác định các yếu tố của đờng cong đứng.
Sau khi đã chọn bán kính đờng cong đứng thì các yếu tố còn lại của đờng cong đợc
xác định theo công thức sau:
Chiều dài đờng cong K = Rx(i
1

- i
2
) (m)
Tiếp tuyến đờng cong T = Rx(
2
ii
21

) (m)
Độ dài phân cự P =
2R
T
2
(m)
Tung độ các điểm trung gian trên đờng cong có hoành độ x đợc xác định theo
công thức: Y =
2R
X
2
Trong đó:
R: Bán kính đờng cong tại điểm gốc của toạ độ tại đỉnh đờng cong.
dấu (+) ứng với đờng cong đứng lồi
dấu (-) ứng với đờng cong đứng lõm
i
1
,i
2
: Độ dốc của hai đoạn nối nhau bằng đờng cong đứng
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
192

trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
dấu (+) ứng với lên dốc
dấu (-) ứng với xuống dốc
Sau khi tính toán chi tiết, các giá trị của các yếu tố đờng cong đợc lập vào bảng
sau:
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
193
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải đồ án tôt nghiệp
khoa công t rình PHầN 2: THIếT Kế
Kỹ THUậT
CHƯƠNG iii
THIếT Kế trắc ngang - NềN ĐƯờNG
i. Thiết kế nền đờng
Nền đờng là nền tảng vững chắc của phần xe chạy do đó, nền đờng phải có cờng độ
lớn, không đợc biến dạng và ổn định cao.
Về mặt hình học nền đờng phải có hình dáng và kích thớc phù hợp với các yêu cầu
của tuyến.
Về mặt cơ học phải đảm bảo nền đờng ổn định không có biến dạng nguy hiểm và
cũng không đợc lún nhiều dới tác dụng của tải trọng xe cộ và trọng lợng bản thân.
Về mặt vật lí phải đảm bảo đất nền đờng không quá ẩm, không giảm cờng độ trong
thời gian ẩm ớt và phải có biện pháp kỹ thuật đảm bảo duy trì đợc cờng độ cao trong
suốt quá trình sử dụng.
1. Đất dùng làm nền đờng
Đất là vật liệu chủ yếu để xây dựng nền đờng. Tính chất và trạng thái của đất ảnh
hởng rất lớn đến cờng độ và mức độ ổn định của nền đờng.
Căn cứ vào các chỉ tiêu, tính chất cơ lí của các loại đất và tận dụng vật liệu địa phơng sẵn
có chọn loại đất á sét để đắp nền đờng.
Loại đất

Chỉ số dẻo
I
P
Hàm lợng cát
(% trọng lợng )
C (MPa)

(độ)
á sét
7 ữ 12
> 40 0.031 12
2. Thiết kế trắc ngang nền đờng
Căn cứ vào cao độ đờng đen, đờng đỏ trên trắc dọc kỹ thuật, xác định đợc cao độ
đào đắp của tim đờng tại các cọc chi tiết, tôi tiến hành thiết kế trắc ngang nền đờng với
các kỹ thuật sau:
- Bề rộng phần xe chạy : 2 x 3,0m
- Bề rộng lề gia cố : 2x 1 m
Nguyễn Quang Hng Đờng Ô tô & Sân bay K43
194