Thiết kế tuyến đường khu 7 khe ngái

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA CƠ ĐIỆN CƠNG TRÌNH



KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG KHU 7 – KHE NGÁI

Giáo viên hướng dẫn 1 : Th.S Phạm Minh Việt
Giáo viên hướng dẫn 2 : Th.S Đặng Văn Thanh
Sinh viên

: Nguyễn Xuân Trường

Mã sinh viên

: 1951051126

Lớp

: K64-KTXD

Hà Nội 2023


PHỤ LỤC
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... 1
PHẦN I LẬP DỰ ÁN THIẾT KẾ CƠ SỞ...........................................................2
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ XÂY DỰNG DỰ ÁN .......................................................2
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ..........................................................2

1.1.1 Những vấn đề chung ...................................................................................2
1.1.2 Tình hình khu vực xây dựng tuyến đường ..................................................2
1.1.3. Đặc điểm địa hình địa mạo.........................................................................3
1.1.4. Đặc điểm về địa chất ..................................................................................3
1.1.5. Đặc điểm về địa chất thủy văn ...................................................................3
1.1.6. Vật liệu xây dựng .......................................................................................4
1.1.7. Đặc điểm khí hậu thuỷ văn.........................................................................4
1.2. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN DÂN SINH, KINH TẾ - XÃ HỘI.......................4
1.2.1. Tình hình dân sinh, kinh tế, chính trị, văn hố ..........................................4
1.2.2. Mạng lưới giao thơng vận tải trong vùng...................................................5
1.3. NHU CẦU PHÁT TRIỂN VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI XÂY DỰNG
TUYẾN ĐƯỜNG .................................................................................................5
1.4. KẾT LUẬN ...................................................................................................6
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG ..............................................................7
VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN .......................................................7
2.1. XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG TUYẾN ĐƯỜNG................................................7
2.1.1. Tính lưu lượng xe thiết kế ..........................................................................7
2.1.2. Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ô tô ................................8
2.2. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN TRÊN MẶT CẮT
NGANG............................................................................................................. 11
2.2.1. Thiết kế các yếu tố mặt cắt ngang ........................................................... 11
2.3. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA BÌNH ĐỒ .... 18
2.4. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA TRẮC DỌC . 32
i


2.5 KẾT LUẬN. ................................................................................................ 33
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG ....... 35
3.1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ .................................................................................. 35
3.1.1. Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ ............................................................... 35

3.2. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN BÌNH ĐỒ TUYẾN ĐƯỜNG ........................ 35
3.2.1. Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ ........................................................ 35
3.3. Giới thiệu sơ bộ về các phương án tuyến đã vạch ..................................... 36
3.4 Thiết kế bình đồ:.......................................................................................... 36
3.4. XÂY DỰNG CÁC BẢN VẼ CƠ BẢN ..................................................... 37
3.4.1. Các yếu tố đường cong nằm .................................................................... 37
3.4.2. XÁC ĐỊNH CÁC CỌC TRÊN TUYẾN ................................................. 40
3.5. TÍNH TỐN SƠ BỘ KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP NỀN ĐƯỜNG............ 41
3.5.1 Nền đắp..................................................................................................... 41
3.5.2 Nền đào ..................................................................................................... 42
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH THỐT NƯỚC .............................. 45
4.1. NHIỆM VỤ VÀ U CẦU CỦA CÁC CƠNG TRÌNH THỐT NƯỚC 45
4.2. TÍNH TỐN THỦY LỰC RÃNH DỌC ................................................... 45
4.2.1. Rãnh đỉnh................................................................................................. 45
4.2.2. Rãnh biên ................................................................................................. 46
4.3. TÍNH TỐN THỦY LỰC CỐNG............................................................. 47
4.3.1. Diện tích lưu vực F (Km2): ...................................................................... 47
4.3.2. Chiều dài lịng sơng chính L (Km): ......................................................... 48
4.3.3. Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực: ............................................ 48
4.3.4. Độ dốc trung bình của dịng suối chính Ils (o/oo):..................................... 49
4.3.5. Độ dốc trung bình của sườn dốc Isd (o/oo) ................................................ 49
4.3.6 Xác định lưu lượng tính tốn.................................................................... 49
4.3.7. Xác định thời gian tập trung nước trên sườn dốc
ii

............................... 51


4.3. 8. Xác định khẩu độ cống và tính tốn thuỷ lực ........................................ 52
4.3.9. Phạm vi sử dụng chế độ dòng chảy trong cống theo điều kiện của đường

........................................................................................................................... 52
4.3.10. Chế độ làm việc của cống: .................................................................... 52
4.3.11. Các trường hợp tính tốn thỷ lực cống: ................................................ 53
4.3.12. u cầu đối với nền đường ................................................................... 53
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG.......................................... 56
5.1. YÊU CẦU ĐỐI VỚI KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG ......................................... 56
5.2. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ÁO ĐƯỜNG MỀM ...................................... 57
5.2.1 Kết cấu áo đường mềm ............................................................................ 57
5.2.2. Yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm.................................................. 58
5.2.3 Các hiện tượng hư hỏng chủ yếu của mặt đường bê tơng nhựa............... 58
5.5. TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ÁO ĐƯỜNG .................. 58
5.5.1. Loại tầng mặt kết cấu áo đường .............................................................. 58
5.5.2. Xác định tải trọng tính tốn ..................................................................... 59
5.5.4 Chọn sơ bộ kết cấu áo đường ................................................................... 63
5.5.5 Kiểm toán kết cấu áo đường .................................................................... 64
5.5.6. Phương án 1: ........................................................................................... 64
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ TRẮC DỌC – TRẮC NGANG ............................... 72
6.1. Thiết kế trắc dọc ......................................................................................... 72
6.2. Thiết kế mặt cắt ngang ............................................................................... 73
6.2.1. Các cấu tạo mặt cắt ngang ....................................................................... 73
6.2.2. Kết quả thiết kế: ...................................................................................... 73
CHƯƠNG 7: TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG, VẬN DOANH KHAI THÁC SO
SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN .................................................................... 74
7.1. Nền đắp : ................................................................................................... 74
7.2. Nền đào : .................................................................................................... 75
7.3 Khối lượng đào đắp 2 phương án ................................................................ 76
iii


7.4.Tổng chi phí xây dựng: ............................................................................... 76

7.4.2 Chi phí xây dựng nền, mặt đường: ........................................................... 76
7.5. Chi phí xây dựng cầu cống: ........................................................................ 76
7.5.2 Tính chi phí vận doanh khai thác: ............................................................ 77
PHẦN II THIẾT KẾ KỸ THUẬT .................................................................... 82
CHƯƠNG 1 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ ĐOẠN TUYẾN ....................................... 82
1.1. Thiết kế bình đồ tuyến:.............................................................................. 82
1.2. Thiết kế đường cong nằm: ......................................................................... 82
1.2.1. Mục đích và nội dung tính tốn:.............................................................. 82
2.Tính toán thiết kế đường cong nằm:............................................................... 83
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TRẮC DỌC............................................................... 91
2.1. Thiết kế đường đỏ: ..................................................................................... 91
2.2. Tính toán các yếu tố đường cong đứng: ..................................................... 91
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH THỐT NƯỚC .............................. 95
3.1. Ngun tắc chung. ...................................................................................... 95
3.2. Luận chứng chọn loại cống, khẩu độ cống: ............................................... 95
3.3. Thiết kế cống điển hình: ............................................................................. 96
CHƯƠNG 4: KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP TKKT ........................................... 100
PHỤ LỤC CÁC BẢNG TÍNH ........................................................................ 101
PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN ĐƯỜNG TỪ KHU 7 ĐẾN KHE NGÁI
......................................................................................................................... 102
PHẦN II THIẾT KẾ KỸ THUẬT .................................................................. 148
(Đoạn từ Km 0 đến Km 1) ............................................................................... 148
KẾT LUẬN CHƯƠNG ................................................................................... 163
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 163

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG

BẢNG 2.1:Bảng tỷ lệ thành phần dòng xe ........................................................... 7
Bảng 2 TCVN 4054-2005, Hệ số quy đổi từ xe các loại ra xe con ..................... 8
Bảng 2.2: Lưu lượng xe con quy đổi hiện tại........................................................ 9
Bảng 4 của TCVN 4054- 05 Tốc độ thiết kế của các cấp đường ....................... 11
Bảng 2.3:Bảng kích thước các loại xe................................................................. 17
Bảng 1.3. TCVN 4054-2005 Độ dốc siêu cao theo bán kính cong nằm và vận
tốc thiết kế ........................................................................................................... 19
Bảng 2.4:Thơng số kỹ thuật tuyến ...................................................................... 34
Bảng 3.1 Các yếu tố trên đường cong PA1 ......................................................... 38
Bảng 3.2 Các yếu tố trên đường cong PA2 ......................................................... 39
Bảng 5.1. Thành phần xe chạy ở năm đầu khai thác: ......................................... 60
Bảng 5.2. Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100KN............................ 61
Bảng 5.3:Chọn sợ bộ kết cấu áo đường .............................................................. 63
Bảng 5.4: Dự kiến cấu tạo kết cấu thiết kế và đặc trưng tính tốn của mỗi lớp
(P/a 1) .................................................................................................................. 64
Bảng 5.5: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb ....................... 66
Bảng 5.6: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E’tb như bảng sau:
............................................................................................................................. 67
Bảng 5.7: Trị số E’tb của 3 lớp dưới: ................................................................... 69
Bảng 7.4:Chi phí xây dựng cống phương án 1 ................................................... 76
Bảng 7.5:Chi phí xây dựng cống phương án 2 ................................................... 76
Bảng 7.3:Bảng tổng chi phí xây dựng................................................................. 77
Bảng 7.6 Hệ số triển tuyến .................................................................................. 79
Bảng 7.7:Độ dốc dọc tuyến ................................................................................. 79
Bảng 7.8 Góc chuyển hướng bình quân .............................................................. 80
Bảng 7-10: Bảng so sánh 2 phương án tuyến ..................................................... 81
v


Bảng 1.1: Bảng cắm tọa độ phía trái đường cong chuyển tiếp ........................... 88

Bảng 1.2: Bảng cắm tọa độ phía phải đường cong chuyển tiếp .......................... 88
Bảng 1.3: Bảng cắm tọa độ đường cong trịn ...................................................... 89
Bảng 2.1:Bán kính đường cong đứng.................................................................. 91
Bảng 2.2 : Bảng xác định lý trình và cao độ điểm TĐ và TC các đường cong
đứng ..................................................................................................................... 94
Bảng 2.3 : Bảng xác định cao độ thiết kế tại các cọc trong đường cong đứng ... 95

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ tính tốn khổ động học của xe .................................................. 13
Hình 2.2. Bề rộng một làn xe .............................................................................. 16
Hình 2.3. Mở rộng trong đường cong ................................................................. 24
Hình 2.4 Hai đường cong cùng chiều ................................................................. 25
Hình 2.5 Hai đường ngược chiều ........................................................................ 26
Hình 2.6 Tầm nhìn một chiều ............................................................................. 27
Hình 2.7 Tầm nhìn thấy xe ngược chiều ............................................................. 28
Hình 2.8 Tầm nhìn vượt xe ................................................................................. 28
Hình 2.9 Mở rộng tầm nhìn trên đường cong nằm ............................................. 30
Hình 2.10 Xác định độ mở rộng tầm nhìn theo phương pháp đồ giải ................ 31
Hình 2.11 Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi ...................................... 32
Hình 3.1. Sơ đồ đường cong trịn ........................................................................ 38
Hình 3.2.Mặt cắt ngang của nền đắp ................................................................... 42
Hình 3.3.Mặt cắt ngang nền đào ......................................................................... 43
Hình 5.1. Sơ đồ tính đổi các lớp về một lớp ....................................................... 65
Hình 5.2. Sơ đồ kết cấu phương án 1 .................................................................. 66

vii

LỜI CẢM ƠN!
Đồ án tốt nghiệp xem như môn học cuối cùng của sinh viên chúng em. Quá
trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này đã giúp em tổng hợp tất cả các kiến thức đã
học ở trường trong suốt hơn 4 năm qua. Đây là thời gian quý giá để em có thể
làm quen với cơng tác thiết kế, tập giải quyết những vấn đề mà em sẽ gặp trong
tương lai.
Qua đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em như trưởng thành hơn để trở
thành một kỹ sư chất lượng phục vụ tốt cho các dự án, các cơng trình xây dựng.
Có thể coi đây là cơng trình nhỏ đầu tay của mỗi sinh viên trước khi ra trường.
Trong đó địi hỏi người sinh viên phải nỗ lực khơng ngừng học hỏi. Để hồn
thành tốt đồ án tốt nghiệp này trước hết nhờ sự quan tâm chỉ đạo tận tình của các
thầy, cơ hướng dẫn cùng với chỗ dựa tinh thần, vật chất của gia đình và sự giúp
đỡ nhiệt tình của bạn bè.
Em xin ghi nhớ cơng ơn q báu của các thầy cơ trong trường nói chung và
bộ mơn Kĩ thuật cơng trình xây dựng - Khoa Cơ Điện Và Cơng Trình nói riêng
đã hướng dẫn em tận tình trong suốt thời gian học. Em xin chân thành cảm ơn
Thầy Th.S Phạm Minh Việt và Thầy Th.S Đặng Văn Thanh cùng các thầy cô
trong bộ môn đã hướng dẫn tận tình giúp em hồn thành đề tài tốt nghiệp được
giao.
Mặc dù đã cố gắng trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp nhưng vì chưa
có kinh nghiệm và quỹ thời gian hạn chế nên chắc chắn sẽ cịn nhiều sai sót. Em
kính mong được sự chỉ dẫn thêm rất nhiều từ các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày…tháng … năm 2023
Sinh viên
Trường
Nguyễn Xuân Trường
1

PHẦN I
LẬP DỰ ÁN THIẾT KẾ CƠ SỞ
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ XÂY DỰNG DỰ ÁN
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.1.1 Những vấn đề chung
Trong nền kinh tế quốc dân, vận tải là một ngành kinh tế đặc biệt và quan
trọng. Nó có mục đích vận chuyển hàng hố từ nơi này đến nơi khác. Đất nước
ta trong những năm gần đây phát triển rất mạnh mẽ, nhu cầu vận chuyển hàng
hoá và hành khách ngày một tăng. Trong khi đó mạng lưới giao thơng nhìn
chung cịn hạn chế. Phần lớn chúng ta sử dụng nững tuyến đường cũ, mà những
tuyến tuyến đường này không thể đáp ững nhu cầu vận chuyển lớn như hiện nay.
Tuyến đường từ Khu 7 đến Khe Ngái thuộc địa bàn huyện Vân Đồn Thị xã
Cảm Phả Quảng Ninh. Đây là tuyến tuyến đường làm mới có ý nghĩa rất quan
trọng trong việc phát triển kinh tế địa phương nói riêng và cả nước nói chung. Khi
tuyến đường từ Khu 7 đến Khe Ngái được đưa vào sử dụng sẽ đem lại nhiều
thuận lợi cho giao thông đi lại. Là vùng chuyên canh về nông nghiệp nổi tiếng
cũng như có một hệ sinh thái phong phú và đa dạng với các khu rừng đặc dụng.
Tuyến đường được hình thành sẽ có ý nghĩa rất lớn về mặt kinh tế văn hố xã hội.
1.1.2 Tình hình khu vực xây dựng tuyến đường
a) Cơ sở pháp lý để lập báo cáo đầu tư
Căn cứ quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của của vùng.
Căn cứ vào số liệu điều tra khảo sát tại hiện trường.
Căn cứ vào các quy trình, quy phạm thiết kế giao thông hiện hành.
Căn cứ vào yêu cầu do giáo viên hướng dẫn giao cho.
b) Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện
* Quá trình nghiên cứu
Khảo sát thiết kế chủ yếu là dựa trên tài liệu: bình đồ tuyến đi qua đã được
cho và lượng xe khảo sát trên tuyến cho trước.
2

* Tổ chức thực hiện
Thực hiện theo sự hướng dẫn của giáo viên và trình tự lập dự án đã quy định.
1.1.3. Đặc điểm địa hình địa mạo
a) Vị trí địa lý
Vân đồn nằm ở phía đơng tỉnh Quảng Ninh, là một vùng biển nằm trong vịnh
Bắc Bộ với 600 hòn đảo lớn nhỏ thuộc hai quần đảo Cái Bầu và Vân Hải có tọa
độ địa lý từ 20° 40’ đến 21° 16’ vĩ Bắc và từ 107° 15’ đến 108°
Huyện Vân Đồn có vị trí địa lý:
 Phía bắc giáp huyện Tiên Yên, Đầm Hà, và Hải Hà
 Phía nam giáp huyệnTlà vùng biển ngoài khơi vịnh Bắc Bộ
 Phía tây giáp thành phố Cẩm Phả và thành phố Hạ Long
 Phía đơng giáp huyện đảo Cơ Tơ
b) Địa hình
Địa hình phức tạp, Huyện Đảo Vân Đồn có 68% diện tích đất tự nhiên trên
các đảo là rừng và đất rừng. Trên các đảo khơng có sơng ngịi lớn mà chỉ có vài
con suối trên những đảo lớn.
1.1.4. Đặc điểm về địa chất
Trải qua nhiều chấn động địa chất lớn. Vỏ trái đất được cấu tạo phức tạp và
trong quá trình thành tạo, chịu tác động của nhiều lực khác nhau, liên quan đến
nhiệt năng trong lòng đất và năng lượng của mặt trời. Những quá trình nội sinh
như tạo sơn, núi lửa, động đất… làm địa hình khơng đều và tạo thành các đá
mắc ma và biến chất có liên quan đến chúng. Những q trình ngoại sinh như
phong hố đá, tác động của nước, gió, băng hà xuất hiện biển… làm biến đổi địa
hình và tạo ra đá trầm tích.
1.1.5. Đặc điểm về địa chất thủy văn
Ở khu vực này nguồn nước khá ổn định, mực nước ngầm hoạt động thấp rất
thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường. Dọc theo khu vực mà tuyến đi qua có
một vài nhánh sơng, kênh, suối có nước theo mùa, cũng như dòng chảy ổn định.

3


Vào mùa khơ thì tương đối ít nước, nhưng vào mùa mưa thì nước ở các suối
tương đối lớn.
1.1.6. Vật liệu xây dựng
Trong công tác xây dựng, các vật liệu xây dựng đường như đá, cát, đất…
chiếm một số lượng lớn và khối lượng tương đối lớn. Để làm giảm giá thành
khai thác và vận chuyển vật liệu cần phải cố gắng tận dụng vật liệu có tại địa
phương đến mức cao nhất.
1.1.7. Đặc điểm khí hậu thuỷ văn
a) Thủy văn.
Vân Đồn có nhiều vùng khí tiểu hậu, lượng mưa bình quân trên
2000mm/năm, độ bức xạ lớn, nhiều sương mù, mưa phùn và gió bão lớn. .
Lượng mưa trung bình năm ở khu vực quần đảo Cái Bầu là 1.748mm, ở Bản Sen
thuộc quần đảo Vân Hà là 2.442mm.
b) Khí hậu.
Vân Đồn nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, từ tháng 3 đến tháng 8, gió
Đơng Nam từ biển thổi vào mát mẻ, từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau, khí hậu
kạnh do ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc thổi về, bởi vậy, hay gây ra sương mù.
1.2. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN DÂN SINH, KINH TẾ - XÃ HỘI
1.2.1. Tình hình dân sinh, kinh tế, chính trị, văn hố
Huyện Vân Đồn có diện tích đất tự nhiên 55.133ha, gồm 600 hịn đảo lớn
nhỏ, trong đó hơn 20 đảo có người ở. Lớn nhất là Đảo Cái Bầu rộng 17.212ha,
trong đó có thị trấn huyện lỵ và 6 xã. Vùng đảo xa trải dài rộng gồm 5 xã. Các
đảo có địa hình núi. Núi thường chỉ cao 200-300m. Núi càng Tiên ở đảo Trà
Bản (Bản Sen) cao 450m, núi Vạn Hoa ở đảo Cái Bàu cao 397m. Huyện có dân
số trên 4,7 vạn người, Huyện gồm có 11 xã và 1 thị trấn. Huyện Vnâ Đồn có 12
đơn vị hành chính trực thuộc, gồm thị trân Cái Rồng và 11 xã: Bản Sen, Bình
Dân, Đài Xun, Đồn Kết, Đông Xá, Hạ Long, Minh Châu, Ngọc Vừng, Quan

Lạn, Thắng Lợi, Vạn Yên. Trực thuộc huyện đảo Vân Đồn, đảo Cái Bầu là đảo
4


có diện tích rộng nhất, ở đó có thị trấn Cái Rồng. Thị trấn Cái Rồng trên đảo Cái
Bầu cách thành phố Hạ Long gần 50km, cách Cửa Ông 7km.
Về chính trị thì trật tự ổn định, ở đây có nhiều dân sinh sống, mức sống và
văn hoá vùng này tương đối thấp, đời sống văn hoá, sinh hoạt giải trí chưa cao.
Việc học của người dân đo lại thật khó khăn vào những mùa mưa, việc vận
chuyển nơng sản, hàng hố cịn nhiều hạn chế. Vì vậy khi tuyến được xây dựng
sẽ tạo điều kiện phát triển hơn nữa bênh viện, trường học, khu vui chơi giải
trí…trình độ dân trí càng được gia tăng.
1.2.2. Mạng lưới giao thơng vận tải trong vùng
Từ đất liền có thể sang đảo Cái Bầu bằng đường bộ đi qua 3 cây cầu Vân Đồn
I, Vân đồn II và Vân Đồn III. Tỉnh lộ 334 dài 40km nói tiếp các cây cầu trên
chạy xuyên suốt 40km trong đảo Cái Bầu. Tuy nhiên, giao thông trong huyện
chủ yếu là bằng đường thủy giữa các đảo
1.3. NHU CẦU PHÁT TRIỂN VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI XÂY DỰNG
TUYẾN ĐƯỜNG
Đầu tư xây dựng dự án tuyến đường Vân Đồn – Cẩm Phả – Quảng Ninh để
đảm bảo phục vụ cho nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hoá, thúc đẩy kinh tế phát
triển. Cơng trình sau khi được đầu tư xây dựng sẽ giúp nhân dân các bản nói trên
ổn định lương thực, nâng cao đời sống, tạo đà phát triển kinh tế - xã hội trên địa
bàn huyện Vân Đồn nói riêng và tỉnh Quảng Ninh nói chung.
Nâng cao đời sống vật chất, đời sống văn hoá, tinh thần cho người dân khu
vực lân cận tuyến. Tuyên truyền đường lối chủ trương của Đảng và nhà nước
đến nhân dân.
Làm cơ sở cho việc bố trí dân cư, giữ đất, giữ rừng.
Tạo điều kiện khai thác du lịch, phát triển kinh tế dịch vụ, kinh tế trang trại.
Phục vụ cơng tác tuần tra, an ninh quốc phịng được kịp thời, liên tục.

5


1.4. KẾT LUẬN
Với tất cả những ưu điểm của tuyến đường như đã nêu ở trên, ta thấy việc
xây dựng tuyến thực sự cần thiết và cấp bách, nhằm nâng cao mức sống của
nhân dân trong vùng, và góp phần vào sự phát triển kinh tế - văn hoá của khu
vực.
Tuyến đường hồn thành góp phần vào mạng lưới đường bộ chung của tỉnh
Thanh Hóa và nâng cao đời sống vật chất tinh thần dân cư khu vực lân cận
tuyến, thúc đẩy nền kinh tế của vùng ngày càng phát triển.
Về mặt quốc phịng tuyến được thơng suốt tạo điều kiện triển khai lực lượng,
xử lý kịp thời các tình huống bất trắc có thể xảy ra. Tạo điều kiện đảm bảo an
ninh quốc phịng và trật tự an tồn xã hội.

6


CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG
VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN
2.1. XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG TUYẾN ĐƯỜNG
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế tuyến đường qua 2 điểm từ Khu 7 đến Khe
Ngái, căn cứ vào mục đích và ý nghĩa của việc xây dựng tuyến Khu 7 đến Khe
Ngái, cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường dựa vào các yếu tố sau:
Lưu lượng thiết kế
Địa hình khu vực tuyến đi qua.
Hiệu quả tốt về kinh tế, chính trị, xã hội của tuyến.
Khả năng khai thác của tuyến khi đưa vào sử dụng trong điều kiện nhất định.
Lưu lượng thiết kế

2.1.1. Tính lưu lượng xe thiết kế
Số liệu thiết kế ban đầu gồm:
Bình đồ tỷ lệ 1:1000
Độ chênh cao giữa 2 đường đồng mức: 5m
Địa hình: vùng núi
Lưu lượng xe năm đầu thiết kế theo thống kê là: N0 = 600 (xe/ngày đêm).
Hệ số tăng trưởng hàng năm là: p = 5%.(năm)
Thành phần các loại xe chiếm tỷ lệ như bảng sau:
BẢNG 2.1:Bảng tỷ lệ thành phần dòng xe
Loại xe
Xe tải nặng 3
Xe tải nặng 2
Xe tải nặng 1
Xe tải trung
Xe tải nhẹ
Xe bus lớn
Xe bus nhỏ
Xe con

Thành phần (%)
2
2
3
20
20
8
17
28
7

Để xác định lưu lượng xe thiết kế ta quy đổi các loại xe khác ra xe con, thông
qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tính tốn tương lai.
Năm tương lai là năm thứ 20 sau khi đưa tuyến đường vào sử dụng đối với
đường cấp I và II; năm thứ 15 đối với đường cấp III và IV; năm thứ 10 đối với
đường cấp V, cấp VI và các đường thiết kế nâng cấp cải tạo.
2.1.2. Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ô tô
Căn cứ vào tiêu chuẩn TKĐ ô tô 4054-2005, để phân cấp hạng đường ta quy
đổi các loại xe khác nhau ra xe con tiêu chuẩn.
Bảng 2 TCVN 4054-2005, Hệ số quy đổi từ xe các loại ra xe con
Loại xe
Địa hình

Xe

Xe

Xe

Xe tải có 2 trục và Xe tải có 3 trục trở Xe kéo moóc, xe

đạp máy con xe buýt dưới 25 chỗ lên và xe bt lớn
Đồng bằng 0.2

bt kéo mc

0.3

1.0

2.0

2.5

4.0

0.3

1.0

2.5

3.0

5.0

và đồi
Núi

0.2

CHÚ THÍCH
* Việc phân biệt địa hình được dựa trên cơ sở độ dốc ngang phổ biến của sườn núi, sườn
đồi như sau: Đồng bằng và đồi

30%; núi > 30%

* Đường tách riêng thơ sơ thì khơng quy đổi xe đạp.
* Lưu lượng xe con quy đổi hiện tại:

8


Bảng 2.2: Lưu lượng xe con quy đổi hiện tại

Loại xe

Số lượng xe
thứ i (Ni)
Lưu lượng trong một
Số xe con quy đổi
Hệ số quy đổi ra
Tỷ lệ (%) xe năm đầu ngày đêm ở
từ xe thứ i Niai
xe con (ai)
thiết kế năm đầu khai
(xcqđ/ngđ)
thác

Xe tải nặng 3
Xe tải nặng 2
Xe tải nặng 1
Xe tải trung
Xe tải nhẹ
Xe bus lớn
Xe bus nhỏ
Xe con

2
2

3
20
20
8
17
28

600
600
600
600
600
600
600
600

12
12
18
120
120
48
102
168

3,0
2,5
2,5
2,5
2,5

3,0
2.5
1.0
Tổng cộng:

36
30
45
300
300
144
255
168
Niai = 1278

Hệ số quy đổi dựa vào bảng 2 TCVN 4054-2200.
Vậy ta có thể tính như sau:
600x(0,02x3+0,02x2,5+0,03x2,5+0,2x2,5+0,2x2,5+0,08x3+0,17x2,5+0,28x1)=
1278xcqd/ngd
*Lưu lượng thiết kế
Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương lai được xác định
theo công thức:
Nt = N0qd (1 + p)t−1 (xcqđ/ngđ)
Trong đó:
Nt: lưu lượng xe chạy bình quan của năm tương lai (xcqđ/ngđ)
N0qd : Lưu lượng xe chạy bình quân của năm đầu khai thác đường ơ tơ
(xcqđ/ngđ)
t: Năm tương lai của cơng trình.
p: Mức tăng xe hàng năm: p = 5%
Lưu lượng xe thiết kế năm tương lai là năm thứ 20:

9


Nt =1278 x (1+0,05)20−1 = 3229,44 (xcqđ/ngđ)
Lưu lượng xe thiết kế năm tương lai là năm thứ 15:
Nt = 1278 x (1 + 0.05)15

-1

= 2530.35 (xcqđ/ngđ)

* Chọn lưu lượng xe thiết kế:
Bảng 3 TCVN 4054- 05 Bảng phân cấp kỹ thuật đường ô tô theo chức năng
của đường và lưu lượng thiết kế
Cấp thiết kế của Lưu lượng xe thiết
đường

kế*) (xcqđ/nđ)

Cao tốc

> 25 000

Chức năng của đường
Đường trục chính, thiết kế theo TCVN
5729 : 1997.
Đường trục chính nối các trung tâm kinh

Cấp I

> 15 000

tế, chính trị, văn hố lớn của đất
nước.Quốc lộ.
Đường trục chính nối các trung tâm kinh

Cấp II

> 6 000

tế, chính trị, văn hố lớn của đất
nước.Quốc lộ.
Đường trục chính nối các trung tâm kinh

Cấp III

> 3 000

tế, chính trị, văn hố lớn của đất nước,
của địa phương. Quốc lộ hay đường tỉnh.
Đường nối các trung tâm của địa phương,

Cấp IV

> 500

các điểm lập hàng, các khu dân cư.
Quốc lộ, đường tỉnh, đường huyện.

Cấp V

> 200

Cấp VI

< 200

Đường phục vụ giao thông địa phương.
Đường tỉnh, đường huyện, đường xã.
Đường huyện, đường xã.

*) Trị số lưu lượng này chỉ để tham khảo. Chọn cấp hạng đường nên căn cứ vào
chức năng của đường và theo địa hình.
10


Theo Bảng 3 tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4054-2005, với lưu lượng xe thiết kế
năm tương lai thứ 20 là 3229,44 > 3000. Do vậy chỉ có thể thuộc đường cấp III.
Tra bảng 3 của TCVN 4054- 2005 thì năm tương lai ứng với các cấp đường nói
trên là năm thứ 15. Vậy lưu lượng xe thiết kế là 2530.35 (xcqđ/ngđ).
Độ dốc ngang trung bình của địa hình tuyến đi qua >30%, vậy dạng địa hình
theo TCVN 4054-2005 là địa hình Miền Núi. Tổng hợp các yếu tố điều kiện địa
hình, chức năng, lưu lượng xe, ta kiến nghị đường có cấp thiết kế là cấp III miền
núi.
* Xác định tốc độ thiết kế.
Bảng 4 của TCVN 4054- 05 Tốc độ thiết kế của các cấp đường
Cấp thiết kế
Địa hình
Tốc độ thiết
kế, Vtk, km/h

I

II

III

Đồng Đồng Đồng
bằng

bằng

bằng

120

100

80

IV
Núi

Đồng
bằng

60

60

V
Núi

40

Đồng
bằng
40

VI
Núi

30

Đồng
bằng

Núi

30

20

Chú thích: Việc phân biệt địa hình được dựa trên cơ sở độ dốc ngang phổ biến của sườn
đồi, sườn núi như sau: Đồng bằng và đồi £ 30 %; núi > 30 %.
Căn cứ vào cấp đường (cấp III), địa hinh vùng núi, theo bảng 4 TCVN 40542005 thì tốc độ thiết kế của tuyến là Vtk = 60 Km/h.
2.2. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN TRÊN MẶT CẮT
NGANG
2.2.1. Thiết kế các yếu tố mặt cắt ngang
Tốc độ thiết kế tuyến đường Vtk = 60 Km/h, việc bố trí các bộ phận phải tuân

thủ các giải pháp tổ chức giao thông quy định ở Bảng 5 TCVN 4054-2005 như
sau:
Cấp thiết kế của
đường

I

II

III

11

IV

V

VI


Tốc độ Vùng núi
thiết kế Đồng bằng
và đồi

km/h

Bố trí đường bên*)

-

-

60

40

30

20

120

100

80

60

40

30

có

Có

Khơng

Khơng Khơng

Khơng

-Bố trí trên
phần l ề gia
Bố trí làn dành riêng Xe đạp và xe thô sơ bố
cho xe đạp và xe thơ
sơ

trí trên đường bên

cố
-Có dải phân

(Xem 4.6.2 và 4.6.6) cách bên**)
bằng v ạch

Khơng có làn
riêng; xe đạp và
xe thô sơ đi trên
phần lề gia cố

Xe thô sơ
và xe đạp
đi chung
trên phần
xe chạy

kẻ
Sự phân cách gi ữa
hai chiều xe chạy

Có dải phân cách giữa Khi có 2 làn xe khơng có dải phân cách
hai chiều xe chạy

giữa. Khi có 4 làn xe dùng vạch liền kẻ
kép để phân cách.

Phải cắt dải phân cách
Chỗ quay đầu xe

Không khống chế

giữa để quay đầu xe
theo 4.4.4
Có đường bên chạy

Khơng khống chế

song song v ới đường
Khống chế chỗ ra chính. Các chỗ ra, vào
vào đường

cách nhau ít nhất 5 km
và được tổ chức giao
thông hợp lý.
)
)

Đường bên xem điều 4.6.

Dải phân cách bên xem ở điều 4.5.

- Bố trí đường bên: Khơng bố trí.
- Bố trí làn dành riêng cho xe đạp và xe thôi sơ:
12


+ Đi trên lề gia cố.
+ Có dải phân cách bên bằng vạch kẻ
- Sự phân cách giữa hai chiều xe chạy
+ Khơng có dải phân cách giữa hai chiều xe chạy
Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết:

a)
Loại xe

Chiều dài
tồn xe

Chiều
rộng phủ
bì

Chiều
cao

Nhơ về
phía
trước

Nhơ về
phía sau

Khoảng cách
giữa các trục
xe

Xe con

6

1,80

2,00

0,80

1,40

3,80

Xe tải

12

2,50

4,00

1,50

4,00

6,50

16

2,50

4,00

1,20

2,00

4,00 + 8,80

Xe mc
tỳ

Khả năng thơng xe của đường là số phương tiện giao thơng lớn nhất có thể
chạy qua một mặt cắt của đường trong một đơn vị thời gian khi xe chạy liên tục.
Việc xác định khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe căn cứ vào sơ đồ giả
thuyết các xe chạy phải xét đến vấn đề an toàn là xe chạy nối đuôi nhau cùng tốc
độ và xe này cách xe kia một khoảng không đổi đủ để khi xe trước dừng lại hoặc
đánh rơi vật gì thì xe sau kịp dừng lại cách một khoảng cách an toàn.
* Khoảng cách tối thiểu giữa hai ô tô khi chạy trên đường bằng, khi hãm tất cả
các bánh xe:

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán khổ động học của xe

Khổ động học của xe:
Lo = l0 +l1 +Sh +lk

13


Trong đó: l0 = 12m: Chiều dài xe lấy theo bảng 1 TCVN 4054- 2005 (do xe tải
chiếm ưu thế trên đường).
lk: Khoảng cách an toàn, lấy lk = 5m
l1: Quãng đường phản ứng của lái xe, l1 = v.t = 60x1/60 = 1Km
v = 60 km/h: Vận tốc thiết kế
t = 1s: thời gian phản ứng
Sh : Cự ly hãm: Sh =

k∗ V2
254∗(φ−i)

k = 1.4: Hệ số sử dụng phanh của xe.
𝜑 = 0.3: Hệ số bám dọc xét trong điều kiện bất lợi
i = 2%: Độ dốc dọc ở đoạn xe hãm phanh
Sh 

5*(60*60)
18000

 253.093
254*(0.3  0.02) 71.12

K *V 2
 L0  10  V 

 1k
254*(  i)
5*(60*60)
18000
L0  0.012  1  60  253.093  314.105(km) Sh 

 253.093
254*(0.3  0.02) 71.12
 Ntt  z * N
 Ntt  0.77 *573.98  441.96( xe / h / lan)
n1x 

N cdg
Z * N1th

K *V 2
 L0  10  V 
 1k với V (Km/h)
254*(  i)

Khả năng thông xe lý thuyết của một làn:
Với V (Km/h)
N=

1000  V
1000×60
=
= 573.98  xe/h/lan 
2
V

kV
60
1.4×602
lo +
+
+ lk 12+
+
+5
3.6 254  ( -i)
3.6 254×(0.3-0.02)

L0  0.012  1  60  253.093  314.105(km)

Khả năng thông xe lý thuyết tính được là: N = 573.98 (xe/h/lan)

14


Năng lực thơng xe thực tế của đường có xét đến các điều kiện xe chạy trên
đường như độ dốc dọc, không gian xung quanh, sự phân làn và tốc dộ xe bị giảm
tại nút giao thông cùng các yếu tố bất lợi khác.
 Ntt  z * N

Z: Là hệ số sử dụng năng lực thông hành: Vtk = 60 Km/h là 0.77 cho vùng núi
 Ntt  0.77*573.98  441.96( xe / h / lan)

Tuy nhiên trong thực tế khả năng thông xe sẽ sai khác so với khả năng thơng
xe tính tốn do các xe khơng chạy theo lý thuyết, vận tốc xe chạy sẽ khác nhau.
Do đó khả năng thơng xe thực tế sẽ sai khác rất nhiều so với lý thuyết. Theo
TCVN 4054-2005 (mục 4.2.2): Khi khơng có nghiên cứu, tính tốn thì khi

khơng có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thơ thì năng lực
thơng hành thực tế của 1 làn xe sẽ là Nlth =1000 xcqđ/h/lan
Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:
* Số làn xe
Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác định theo công thức: n1x =

Ncdg
Z∗N1th

Trong đó:
Nlx: số làn xe yêu cầu được lấy tròn đến số nguyên theo điều 4.2.1 tại bảng 6
bảng 7 TCVN 4054- 05 .
Ncdg = (0.1 0.2) x Ntbn = 0.1 x 2530.35 = 253,035(xe/h) : lưu lượng xe thiết
kế giờ cao điểm theo điều 3.3.3.
Nlth là năng lực thơng hành thực tế, khi khơng có nghiên cứu, tính tốn, có
thể lấy như sau:
- Khi có dải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và có dải phân cách bên
để phân cách ô tô với xe thô sơ: 1800 xcqđ/h/làn;
- Khi có dải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và khơng có dải phân
cách bên để phân cách ô tô với xe thô sơ: 1500 xcqđ/h/làn;

15


- Khi khơng có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ:
1000 xcqđ/h/làn.
Nlth: Năng lực thông hành tối đa Nlth = 1000 (xcqd/h)
Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành:
Vtk ≥ 80 km/h là 0,55;
Vtk = 60 km/h là 0,55 cho vùng đồng bằng; 0,77 cho vùng núi;

Vtk ≤ 40 km/h là 0,85.
Phải tính tốn số làn xe theo cơng thức trên đối với trường hợp dự kiến bố
trí phần xe chạy có số làn xe lớn hơn quy định trong Bảng 6 và Bảng 7.
Với V = 60 Km/h => Z = 0.77
Vậy ta có: Ntx =

253,035
0,77∗1000

= 0.38 (Làn)

Nhận thấy khả năng thông xe của đường chỉ cần 1 làn xe là đủ. Tuy nhiên
thực tế xe chạy trên đường rất phức tạp, nhiều loại xe chạy với vận tốc khác
nhau. Mặt khác theo Bảng 6 TCVN 4054- 05: số làn xe yêu cầu là 2 làn.
Vậy ta lấy nlx = 2 làn để thiết kế.
b) Kích thước mặt cắt ngang đường
Kích thước xe càng lớn thì bề rộng của 1 làn xe càng lớn, xe có kích thước
lớn thì vận tốc nhỏ và ngược lại. Vì vậy khi tính bề rộng của một làn xe ta
phải tính cho trường hợp xe con và xe tải chiếm ưu thế.

Hình 2.2. Bề rộng một làn xe
16


* Bề rộng một làn xe
B1,2 =

a+c
2

+x+y

a: Bề rộng thùng xe
2y,2x: Khoảng cách hai mép thùng xe.
c: Khoảng cách hai tim bánh xe trên một trục xe.
Bảng 2.3:Bảng kích thước các loại xe
K/c giữa 2

Loại xe

Chiều dài

Chiều rộng

Chiều cao

Xe con

6.0

1.8

2.0

1.4

Xe tải

12.0

2.5

4.0

1.8

Xe bt

8.0

2.5

3.5

1.8

bánh xe

Tính cho xe có kích thước lớn nhất và phổ biến trong dòng xe tương lai.
Xe tải:
X=y=0,5+0,005*V=0,5+0,005*60=0,8 (m) (V:Km/h)
a = 2.5m 
2.5+1.8
+ 0.8 + 0.8 = 3.75 m
  B2 =
c = 1.8m 
2

B1lanxe = 3,75 (m)
Với đường cấp III, V = 60 Km/h và có 2 làn xe thì:B1lanxe = 3 (m)

Chú ý: Khi thiết kế các kích thước mặt cắt ngang do khơng có u cầu cụ
thể thì các số liệu tính tốn trên chỉ mang ý nghĩa tham khảo. Các kích thước
được chọn phụ thuộc vào quy trình bảng 6 TCVN 4054-2005.
Nên ta chọn B1lanxe = 3 (m) để thiết kế.
* Bề rộng mặt đường
Với đường có 2 làn xe như thiết kế thì:
Bmặt đường = 2 x B1lan xe = 2 x 3 = 6 (m)
* Bề rộng lề đường:
Theo bảng 6 TCVN 4054-2005
17