(Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường) Thiết Kế Mới Tuyến Qua 2 Điểm G-H

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MỚI TUYẾN QUA 2 ĐIỂM G - H
GVHD: TS. NGUYỄN HỒNG HẢI
SVTH: THẠCH MAKARA

TP. Hồ Chí Minh, năm 2018


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

PHẦN I

THIẾT KẾ
SƠ BỘ

SVTH: THẠCH MAKARA

Trang 1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Chương 1:
GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG
CỦA TUYẾN ĐƯỜNG G – H
I.

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

Giao thông được coi la huyết mạch của nền kinh tế một đất nước. Vi vậy xây
dựng và phát triển mạng lưới giao thông là nhiệm vụ cấp bách của Đảng và Nhân
dân ta trong giai đoạn hiện nay, nhằm đưa Đất nước ta trên con đường hội nhập
kinh tế trong khu vực và toàn thế giới. Đặc biệt là những vùng xa xôi, hẻo lánh.
Chỉ có mạng lưới giao thông thuận lợi mới rút ngắn sự khác biệt, phân hóa giàu
nghèo giữa các vùng dân cư. Tuyến đường G-H được thiết kế theo yêu cầu của
Nhà trường, nhằm giúp cho sinh viên trước khi kết thúc khóa học nắm được vai trò,
ý nghóa của Ngành học và hiểu được các chỉ tiêu Kinh tế – Kỹ thuật trong khi
hoàn thành Đồ án môn học.
II. TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG
1. Cơ sở pháp lý để lập báo cáo đầu tư
- Căn cứ vào quy hoạch phát triển kinh tế – xã hội của vùng trong giai đoạn từ
năm 2008 đến năm 2023.
- Kết quả dự báo về mật độ xe cho tuyến G-H năm hiện tại đạt : N0 = 550
xcqđ/ngày đêm.
- 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 các yêu cầu do Giáo viên hướng dẫn giao cho.
2. 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 Lưu lượng xe thiết kế cho trước.
- Tổ chức thực hiện: Thực hiện theo sự hướng dẫn của Giáo viên và trình tự

lập dự án đã qui định.
3. Tình hình dân sinh kinh tế, chính trị văn hóa
Nơi đây là địa hình miền núi có nhiều đồi cao, sườn dốc và những dãy núi dài,
dân cư thưa thớt và phân bố không đều. Gần đây, nhân dân các Tỉnh khác tới đây
khai hoang, lập nghiệp, họ sống rải rác trên các sườn dốc. Nghề nghiệp chính của
họ là làm rẫy và chăn nuôi, các cây trồng chính ở đây chủ yếu là cây cao su, đậu
phộng, cà phê... 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
SVTH: THẠCH MAKARA

Trang 2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

hơn. Ở đây có nhiều Dân tộc sinh sống, phần lớn là dân Địa phương cho nên nền
Văn hóa ở đây rất đa dạng, mức sống và dân trí vùng này tương đối thấp. Tuy
nhiên, nhân dân ở đây luôn tin tưởng vào đường lối Lãnh đạo của Đảng và Nhà
nước.
Trong vùng này có một vài trường tiểu học còn các trường cấp II, III ở rất xa,
việc đi lại của các em thật sự khó khăn nhất là vào mùa mưa. Việc chuyên chở
nông sản và hàng hóa ở đây tương đối bất lợi, chủ yếu là dùng sức kéo của gia súc
và xe công nông.
4. Về khả năng ngân sách của Tỉnh
Tuyến C-D được thiết kế và xây dựng mới hoàn toàn, cho nên mức đầu tư
tuyến cần nguồn vốn rất lớn.
UBND Tỉnh đã có Quyết Định cho khảo sát lập dự án khả thi. Nguồn vốn đầu
tư từ nguồn vốn vay (ODA)

5. Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng
Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng còn rất ít, chỉ có một số tuyến đường
chính và Quốc Lộ là đường nhựa, còn lại đa số chỉ là đường đất hay các con đường
mòn do dân tự phát hoang để đi lại.
Với tuyến đường dự án trên, sẽ giúp cho nhân dân đi lại được thuận tiện và dễ
dàng hơn.
6.


Đánh giá và dự báo về nhu cầu vận tải

Đánh giá

Mạng lưới GTVT trong khu vực còn rất hạn chế, chỉ có vài đường chính nhưng
lại tập trung chủ yếu ở vành đai bên ngoài khu vực.
Phương tiện vận tải cũng rất thô sơ, không đảm bảo được an toàn giao thông,
và tính mạng của nhân dân.
 Dự báo nhu cầu vận tải của tuyến dự án
Nhà nước đang khuyến khích nhân dân trồng rừng và phát triển lâm nghiệp.
Cây công nghiệp và cây có giá trị cao như cao su, cà phê, tiêu, đậu phộng …vv
trong vùng cũng là nguồn hàng hóa vô tận của giao thông vận tải trong tương lai
của khu vực.
Trước kia, dân trong vùng muốn ra được đường nhựa phía ngoài, họ phải đi
đường vòng rất xa và khó khăn, ảnh hưởng rất nhiều đến nhu cầu đi lại và phát
triển kinh tế của khu vực.

SVTH: THẠCH MAKARA

Trang 3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Với lưu lượng xe tính toán cho năm tương lai đã cho, dự báo về tình hình phát
triển vận tải của khu vực sẽ rất lớn. Vì vậy cần phải sớm tiến hành xây dựng tuyến
đường dự án, để thuận lợi cho nhu cầu phát triển kinh tế của vùng.
7. Đặc điểm địa hình địa mạo
Tuyến từ G-H chạy theo hướng Nam – Bắc. Điểm bắt đầu có cao độ là 50m và
điểm kết thúc có cao độ là 45m. Độ chênh cao trên toàn tuyến 5m. Khoảng cách
theo đường chim bay của tuyến là 2940 m.
Địa vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận tuyến là vùng núi, tuyến đi ở cao độ
tương đối thấp, đi ven sườn đồi gần suối trong đó có 1 suối có dòng chảy tập trung
tương đối lớn, độ dốc trung bình của lòng suối không lớn lắ m, lưu vực xung quanh
không có ao hồ hay nơi đọng nước, nên việc thiết kế các công trình thoát nước đều
tính lưu lượng vào mùa mưa. Nói chung, khi thiết kế tuyến phải đặt nhiều đường
cong, thỉnh thoảng có những đoạn có độ dốc lớn.
Địa mạo chủ yếu là cỏ và các bụi cây bao bọc, có những chỗ tuyến đi qua rừng,
vườn cây, suối, ao hồ.
8. Đặc điểm về địa chất
Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt : Đất đồi núi, có cấu tạo không phức tạp (đất
cấp III) lớp trên là lớp đất đỏ bazan. Nên tuyến thiết kế không cần xử lí đất nền. Nói
chung địa chất vùng này rất thuận lợi cho việc làm đường.
Ở vùng này hầu như không có hiện tượng đá lăn, hiện tượng sụt lở, hang động
castơ nên rất thuận lợi.
Qua khảo sát thực tế ta có thể lấy đất từ nền đào gần đó hoặc đất từ thùng đấu
ngay bên cạnh đường để xây dựng nền đất đắp rất tốt.
9. Đặc điểm về thủy văn
Dọc theo khu vực tuyến đi qua có suối và có nhiều nhánh suối nhỏ thuận tiện

cho việc cung cấp nước cho thi công các công trình và sinh hoạt.
Tại các khu vực suối nhỏ ta có thể đặt cống.Địa chất ở 2 bên bờ suối ổn định, ít
bị xói lở nên tương đối thuận lợi cho việc làm công trình thoát nước. Ở khu vực
này không có khe xói.
10. Vật liệu xây dựng
Tuyến đi qua khu vực rất thuận lợi về việc khai thác vật liệu xây dựng. Để làm
giảm giá thành khai thác và vận chuyển vật liệu ta cần khai thác, vận dụng tối đa
các vật liệu địa phương sẵn có như : cát, đá… Để xây dựng nền đường ta có thể điều
phối đào – đắp đất trên tuyến sau khi tiến hành dọn dẹp đất hữu cơ. Ngoài ra còn có
những vật liệu phục vụ cho việc làm lán trại như tre, nứa, gỗ, lá lợp nhà ..vv. Nói
chung là sẵn có nên thuận lợi cho việc xây dựng.
SVTH: THẠCH MAKARA

Trang 4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

11. Đặc điểm khí hậu
Khí hậu tỉnh Đắc Lắc mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa phân biệt
rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4.
Do nằm trong vùng nội chí tuyến Bắc bán cầu, cận xích đạo nên nhiệt độ
trung bình hàng năm khá cao từ 25,60C đến 27,30C. Độ ẩm trung bình hàng năm
khoảng 77,8% đến 84,2%. Đắc Lắc nằm trong vùng mưa XVI có lượng mưa ngày
ứng với tần suất thiết kế 4% là 128mm.
Đắc Lắc chịu ảnh hưởng của 3 hướng gió: chính Đông, Đông Bắc và Tây
Nam theo 2 mùa: Mùa khô gió chính Đông chuyển dần sang Đông-Bắc, tốc độ
bình quân 3,5 m/s; Mùa mưa gió Đông chuyển dần sang Tây -Nam, tốc độ bình

quân 3,2 m/s.
III. MỤC TIÊU CỦA TUYẾN TRONG KHU VỰC
Để tạo điều kiện thuận lợi thúc đẩy tiến trình xây dựng và phát triển các vùng
nông thôn, miền núi, rút ngắn khoảng cách giữa nông thôn và thành thị. Vì vậy
việc xây dựng tuyến đường nối liền hai điểm G-H là hết sức cần thiết. Sau khi
công trình hoàn thành, sẽ mang lại nhiều lợi ích cho nhân dân và đất nước. Cụ thể
như:
- Nâng cao đời sống vật chất, đời sống văn hóa, tinh thần cho người dân khu
vực lân cận tuyến. Tuyên truyền đường lối chủ trương của đảng và Nhà nước đến
Nhân dân.
- Phục vụ cho nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hóa, thúc đẩy kinh tế phát triển.
- Làm cơ sở cho việc bố trí dân cư, giữ đất, giữ rừng. Bảo vệ môi trường sinh
thái.
- Tạo điều kiện khai thác Du lịch, phát triển kinh tế Dịch vụ, kinh tế Trang
trại.
- Phục vụ cho công tác tuần tra, An ninh- Quốc phòng được kịp thời, liên tục.
Đáp ứng nhanh chóng, đập tan mọi âm mưu phá hoại của kẻ thù trong và ngoài
nước.
IV. KẾT LUẬN
- Với tất cả những ưu điểm của tuyến dự án như đã nêu ở trên, ta thấy việc xây
dựng tuyến thật 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 hóa của khu vực.
- Thuận tiện cho việc đi lại, học hành, làm ăn của người dân, và thuận tiện cho
việc quản lý đất đai và phát triển Lâm nghiệp.
- Tạo điều kiện khai thác, phát triển Du lịch và các loại hình vận tải khác …

SVTH: THẠCH MAKARA

Trang 5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

- Với những lợi ích nêu trên, thì việc quyết định xây dựng tuyến đường dự án
là hết sức cần thiết và đúng đắn.
V. KIẾN NGHỊ
Vì đây là khu vực núi hẻo lánh nên chưa hề có đường giao thông và các cơ sở
hạ tầng khác. Vì vậy kiến nghị được làm mới hoàn toàn đối với đoạn tuyến đường
dự án.
Tuyến được thiết kế và xây dựng mới hoàn toàn, cho nên mức độ đầu tư ban
đầu của tuyến có nguồn vốn lớn và có sự nhất trí cung cấp kinh phí của địa
phương.

SVTH: THẠCH MAKARA

Trang 6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

Chương 2:

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

I.
Xác định cấp hạng kỹ thuật:

Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế tuyến đường qua hai điểm G -H, căn cứ vào mục
đích và ý nghóa của việc xây dựng tuyến G - H, cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường
dựa vào các yếu tố sau:
- Giao thông đúng với chức năng của đường trong mạng lưới giao thông.
- 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 xe thiết kế.
1.

Tính lưu lượng xe thiết kế:
1.1 .Số liệu thiết kế ban đầu gồm:
Bản đồ tỷ lệ 1:10000.
Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức : h = 5m.
Lưu lượng xe chạy vào thời điểm năm hiện tại : N0 = 550 (xe/ngày đêm).
Mức tăng xe hàng năm p = 8%................ Thành phần xe chạy

Loại Xe
Xe Máy

Tải 2
Trục
Tải 3
Trục

Xe Con
Nặng

20%

5%

Vừa

9%

Nhẹ

8%

Nặng
Vừa

9%
5%

Nhẹ

10%

Xe Romooc
Xe Bus
SVTH:THẠCH MAKARA

Thành Phần
Phần Trăm
9%

6%

Nhỏ

9%

Lớn

10%
Trang 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Dựa vào bình đồ tuyến và độ dốc ngang phổ biến của sườn dốc (I sd
>30%), ta xác định địa hình thuộc dạng miền núi với năm thiết kế đối với đường
miền núi là 15 năm
Lưu lượng xe thiết kế : lưu lượng xe thiết kế là số xe con quy đổi từ các loại xe
khác, thông qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tính toán
tương lai. Năm tương lai là năm thứ 20 sau khi đưa 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.

Xác định cấp hạng kỹ thuật :
2.1.Lưu lượng xe thiết kế:

Hệ số quy đổi dựa vào Bảng 2 TCVN 4054-05.

Tỉ lệ %

9
20

Số lượng xe
Thứ I
Noi
49.5
110

Hệ số quy
ñổi ra xe con
0.3
1

Xe con quy
đổi(xcqd)
14.85
110

Nặng

5

27.5

2.5

68.75

Vừa

9

49.5

2.5

123.75

Nhẹ

8

44

2.5

110

Nặng
Vừa
Nhẹ

9
5
10

49.5
27.5
55

3
3
3

148.5
82.5
165

Xe Romooc
Nhỏ
Xe Bus
Lớn

6
9
10

33
49.5
55

5
2.5
3

165
123.75
165

Loại Xe
Xe Máy
Xe Con
Tải 2
Trục
Tải 3
Trục

Vậy tổng số xe con quy đổi ở năm thứ 1 là: N0qđ = 1277.1

(xcqđ/ngđ)

2.2.Xác định cấp hạng kỹ thuật :
Lưu lượng thiết kế bình quân cho năm tương lai được xác định:
Nt = ∑Noiqd*(1+Pi)t-1
SVTH:THAÏCH MAKARA

Trang 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Trong đó:
Nt : Lưu lượng xe chạy bình quân của năm tương lai (xcqđ/ngđ).
N0i qđ : Lưu lượng xe chạy bình quân của năm đầu khai thác đường ôtô của loại xe thứ
i (xcqđ/ngđ).
Pi : Mức tăng xe hàng năm của từng loại xe.
t : số năm tương lai.

Do giả sử tốc độ tăng trưởng của các loại xe là nhö nhau : pi = p = 0.08
Nt = ∑Noiqd*(1+Pi)t-1 = 1277.1*(1+0.08)15-1 =3751(xcqd/ngđ)
Tuyến được xây dựng trên địa hình miền núi và có lưu lượng xe thiết kế N t :
3000 < Nt < 6000 (xcqđ/ngđ).
Dựa vào lưu lượng xe tính toán được và Bảng 3 TCVN 4054-05, ta chọn :
Cấp thiết kế của đường chọn là cấp III và lưu lượng xe thiết kế tính cho năm thứ 15 là :
Nt = 3751 (xcqđ/ngđ).
Xác định tốc độ thiết kế.
Tốc độ thiết kế là tốc độ dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật của đường
trong trường hợp khó khăn.
Căn cứ vào cấp đường (cấp III), địa hình vùng núi, theo bảng 4 của TCVN
4054-05 thì tốc độ thiết kế của tuyến là Vtk = 60 km/h.
II.

Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường:

1.

Các yếu tố mặt cắt ngang:

a.

Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết:

Khả năng thông xe của đường là số phương tiện giao thông lớn nhất có thể
chạy qua một mặt cắt của đường trong một đơn vị thời gian khi xe chạy liên tục.
Khả năng thông xe của đường phụ thộc vào khả năng thô ng xe của một làn
xe và số làn xe. Khả năng thông xe của một làn lại phụ thuộc vào vận tốc và chế
độ xe chạy, nên muốn xác định khả năng thông xe của tuyến đường thì phải xác
định khả năng thông xe của một làn.

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

SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

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 ôtô khi chạy trên đường bằng, khi hãm tất cả
các bánh xe:

l1

l0

Khổ động học của xe:

Sh

lk

L0

Lo  l0  l1  S h  l k

Trong đó:
lo = 12m : Chiều dài xe (do xe tải là xe chiếm ưu thế nên ta
chọn chiều dài là chiều dài xe tải để tính toán)
lk : Cự ly an toàn, lk = 5m
l1 : Quãng đường phản ứng của lái xe, l1 = v.t
v = 60km/h : Vận tốc thiết kế
t = 1s : Thời gian phản ứng
k .v 2
Sh : Cự ly hãm: S h 
2.g.

k=1.4 : Hệ số sử dụng phanh của xe tải
 =0.3 : Hệ số bám dọc xét trong điều kiện bất lợi

g=9.81: Gia tốc trọng trường
 Lo  l0  v 

kv 2
 l k với v(m/s)
2 g

Khả năng thông xe lý thuyết của một làn:
Với v(m/s)
N

3600v
Lo

Với v(km/h)

N

1000v
1000  60

 736  xe / h 
2
v
kv
60 1.4  602

 lk 12 

5
lo 
3.6 254
3.6 254  0.3

SVTH:THAÏCH MAKARA

Trang 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Theo kinh nghiệm quan sát khả năng thông xe trong một giờ chỉ khoảng
0,3  0,5 trị số khả năng thông xe lý thuyết.Vậy khả năng thông xe thực tế:
Ntt = 0.5N = 0.5 x 736 = 368 (xe/h)

Số làn xe cần thiết:
n

N gcd
Ntt



455
 1.24 (làn)
368

Theo TCVN 4054-2005 số làn xe trên mặt cắt ngang:
nlx 

N cdg
z.N lth

Trong đó:
nlx : số làn xe yêu cầu, được lấy tròn đến số nguyên.
Ncđg : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm.
Ncđg = 0.1*Ntbn = 0.1x3751 = 375.1 (xcqđ/h) .
Nlth: năng lực thông hành thực tế của 1 làn xe. Khi không có nghiên
cứu, tính toán có thể lấy như sau: khi không có dải phân cách giữa phần xe
chạy trái chiều và ôtô chạy chung với xe thô sơ
Nlth = 1000 (xcqđ/h/làn)
Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành
Vtt = 60 (Km/h)  Z = 0.77
N cñg
375.1

 n lx 

 0.49 làn
Z  N lth 0.77  1000
Theo bảng 6, 4054-2005: số làn xe tối thiểu là 2 làn cho đường cấp III.
Vậy ta lấy nlx = 2 làn để thiết kế.
b.

Chiều rộng làn xe:
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 1 làn xe ta phả i tính
cho trường hợp xe con và xe tải chiếm ưu thế.

SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG



GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Bề rộng làn xe ngoài cùng:
B1 

ac
 x1  y

2

a: bề rộng thùng xe
c: khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe
x: khoảng cách giữa mép thùng xe với làn xe bên cạnh
x3 = 0.5 + 0.005  v (làn xe bên cạnh là ngược chiều)
x1  x2 = 0.35 + 0.005  v (làn xe bên cạnh là cùng chiều)

y: khoảng cách giữa tim bánh xe ngoài cùng đến mép mặt đường
y = 0.5 + 0.005  v
Đối với xe con:
x1 = 0.35 + 0.005  v=0.5+0.005  60=0.65m

y = 0.5 + 0.005  60 = 0.8m
a = 1.8m , c = 1.42m
B1 

1.8  1.42
+0.65  0.8  3.06 (m)
2

Đối với xe tải ưu thế:
x1 = 0.35 + 0.005  v=0.5+0.005  60=0.65m

y = 0.5 + 0.005  60= 0.8m
a = 2.5m , c = 1.8m
B1 



2.5  1.8
 0.65  0.8  3.6 (m)
2

Bề trọng làn xe phía trong:

B2  a + x 2  x3
SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Đối với xe con:

B2  1.8  0.65  0.8  3.25m
Đối với xe tải ưu thế:

B2  2.5  0.9  0.9  3.95m
Theo bảng 6 TCVN4054-2005 chiều rộng tối thiểu của 1 làn xe 3m. Tính
toán thì ở trạng thái bất lợi nhất và vì lợi ích kinh tế nên ta có thể chọn theo
bề rộng tối thiểu theo quy trình.
Kiến nghị chọn B1 =B2 =B = 3m.
c.

Chiều rộng mặt đường:
Bm =n.B = 2 x 3 =6 m

Độ dốc ngang mặt đường i= 2% (tuỳ theo loại vật liệu làm áo đường)

d.

Chiều rộng lề đường:
Theo Bảng 6 TCVN 4054-2005, với đường cấp III, chiều rộng lề đường:
Blề =2x1.5 m
Kiến nghị gia cố toàn bộ lề.

e.

Chọn: ilgc = imặt = 2%

Chiều rộng nền đường:
Bnền =Bm + 2.B b + 2.Blề =6+3=9m

2.

Xác định các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ:

a.

Siêu cao và tính toán độ dốc siêu cao:

Khi xe chạy trên đường cong có bán kính nhỏ, dưới tác dụng của lực li tâm
làm cho điều kiện ổn định của xe chạy trên làn phía long đường cong kém đi. Để
tăng ổn định khi xe chạy trên làn này, người ta xây dựng mặt đường một mái
ngiêng về phía bụng đường cong gọi là siêu cao. Độ dốc của mặt đường này gọ i là
độ dốc siêu cao.
Quy trình quy định độ dốc siêu cao cho một khoảng giá trị bán kính tuỳ

thuộc vào vận tốc tính toán. Kiến nghị chọn isc theo quy trình TCVN 4054-2005 với
Vtt =60km/h.
Bảng 13: Độ dốc siêu cao tối thiểu theo bán kính cong nằm
R (m)
isc (%)

125

150

175

200

250

300

÷150

÷175

÷200

÷250

÷300

÷1500

7

6

5

4

3

2

SVTH:THẠCH MAKARA

≥1500
Không làm
siêu cao
Trang 13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

b.

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Bán kính đường cong nằm:
R

v2

127.(   in )

Trong đó:
in: Độ dốc ngang của đường . Lấy dấu (-) trong trường hợp không bố
trí siêu cao. Lấy dấu (+) trong trường hợp có bố trí siê u cao.
µ: Trị số lực đẩy ngang
Trị số lực đẩy ngang được lấy dựa vào các yếu tố sau :
 Điều kiện chống trượt ngang    0
 0 : Hệ số bám ngang giữa bánh xe với mặt đường, 0  0.6  0.7
 : Hệ số bám dọc. Xét trong điều kiện bất lợi của mặt đường (ẩm

ướt có bùn đất ) thì  = 0.3


 0 = 0.6 x 0.3 = 0.18

Vậy

  0.18

 Điều kiện ổn định chống lật:


b
2.h

h: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường
b: Khoảng cách giữa hai tâm bánh xe
Đối với những xe hiện đại thường b  2h nên:   1 : trị số này biểu hiện
mức độ ổn định chống lật rất cao so với ổn định chống trượt

 Điều kiện êm thuận đối với hành khách :
Theo điều tra xã hội học cho thấy:
  1:

Hành khách không cảm thấy có đường cong

  1:

Hành khách cảm thấy xe vào đường cong

  0.20 : Hành khách cảm thấy rất khó chịu
  0.30 : Hành khách cảm thấy bị lật

 Điều kiện kinh tế:
Khi xe chạy vào đường cong, dưới tác dụng của lực đẩy ngang, bánh xe
quay trong mặt phẳng lệch với hướng xe chạy một góc . Góc lệch này càng lớn
SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

thì tiêu hao nhiên liệu càng nhiều và lốp xe càng nhanh hỏng. Theo điều kiện này
hệ số lực đẩy ngang khống chế là   0.1
Căn cứ vào những điều kiện trên chọn   0.15 ( cho các trường hợp phải
đặt đường cong Rmin để giảm chi phí xây dựng, nghóa là trong điều kiện địa hình
khó khăn)



Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 7%:
Rmin 

v2
602

 128.85  m 
127    isc max  127  0.15  0.07 

Theo Baûng 13 TCVN 4054-2005:

Rminsc = 125m

Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn


Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 2%:
Rmin 

v2
602

 166.74  m 
127    isc max  127  0.15  0.02 

Theo TCVN 4054-2005: Rminsc = 300m
Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn


Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi không có siêu cao:
Rmin 

v2
127  i sc 

Khi đặt đường cong bằng không gây chi phí lớn   0,08
Khi không bố trí siêu cao  trắc ngang 2 mái isc = -in =-0.02
Vaäy :

Rmin

v2
602


 472.44  m 
127  0.08  in  127  0.08  0.02 

Theo TCVN 4054-2005:

Rminksc= 1500m.

Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn.
c.

Đoạn nối siêu cao – đường cong chuyển tiếp:

Để dẫn ôtô từ đường thẳng vào đường cong có độ cong không đổi một cách

êm thuận cần phải bố trí đường cong chuyển tiếp ở hai đầu đường cong sao cho
phù hợp với quỹ đạo xe chạy. Chiều dài đường cong chuyển tiếp phải đủ để cho
lực ly tâm tăng lên dần dần từ đường thẳng vào đường cong, tránh sự tăng lực ly
tâm quá nhanh và đột ngột. Với Vtk = 60km/h, phải bố trí đường cong chuyển tiếp.
XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TỐI THIỂU CỦA ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP :
+ Điều kiện 1:
SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Là điều kiện tăng cường độ của gia tốc li tâm 1 cách từ từ, ở đầu đường
thẳng bán kính   , alt  0 , khi bắt đầu vào đường cong bán kính   R, alt 

v2
.
R

Gọi I là cường độ tăng của gia tốc li tâm(m/s 3 ) theo qui trình VN thì I=0.5m/s 3
Thời gian ôtô chạy trên đoạn đường cong chuyển tiếp:
t

alt v 2

I
RI

Mà t 

Lct
v

 Lct 

v3
v3
với v(m/s)

RI 23.5R

v3
với v(km/h)
23.5* R
R = 125m: bán kính đường cong bằng nhỏ nhất trong đoạn nối sieâu cao 7%
 Lct 

 Lct 

603
 73.53m
23.5  125

+ Điều kiện 2:

A

R

3

A: thông số clôtoit A= RLct

 RLct 

 Lct 

R
3

R 125

 13.89m
9
9

+ Điều kiện 3:
Đủ Để Bố Trí Đoạn Nối Siêu Cao:
( B  Blg c ) * isc  Blg c * in
Lnsc 
ip
Trong đó :

+ isc =7% : độ dốc siêu cao thiết kế
+ in = 2% : độ dốc ngang của mặt đường .
+ ip = 0.5% : độ dốc phụ lớn nhất đối với đường có vtt  60Km/h

 Lmin
nsc 



(6  3)  0.07  3  0.02
 114m
0.005

Chiều dài đường cong nhỏ nhất
LCT=max { (1),(2),(3) } Chọn : LCT = 114(m) .

SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Theo TCVN 4054-2005, đoạn nối siêu cao được bố trí trùng với đường công
chuyển tiếp, chiều dài đoạn nối siêu cao hoặc chiều dài đường cong chuyển tiếp
tối thiểu lấy như sau:
Bảng 14: Chiều dài đoạn nối siêu cao phụ thuộc vào bán kính cong nằm
R (m)
L(m)

125

150

175

200

250

300

÷150

÷175

÷200

÷250

÷300

÷1500

70

60

55

50

50

50

≥1500
-

Kiến nghị tính theo tiêu chuẩn
d.

Tính toán độ mở rộng trong đường cong :

Khi xe chạy trong đường cong, quỹ đạo bánh xe trước và bánh xe sau không
trùng nhau, vì vậy chiều rộng dải đường mà ô tô chiếm trên phần xe chạy rộng
hơn so với khi xe chạy trên đường thẳng. Do vậy, ở các đường cong có bán kính
nhỏ cần mở rộng phần xe chạy.

Độ mở rộng cho một làn xe được xác định như sau:

e

L2A 0,05.V
,m

2R
R

e

A
B

LA
C

0
R

D

Hình 2.1 Sơ đồ xác định độ mở rộng làn xe trong đường cong
Trong đó:
SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

LA là chiều dài từ đầu xe đến trục bánh xe, L A = 8m.
R là bán kính đường cong tròn (m).
V là tốc độ xe chạy, V = 60(km/h)
Theo TCVN 4054-2005 bảng 12
R (m)

e (m)
Tính toán

Tiêu chuẩn

125

0,524

0.9

150

0,46

0.7

175

0,41

0.7

200

0,37

0.6

225

0,342

0.6

250

0,32

0.6

275

0,297

-

300

0,28

-

Bảng 2.1 Độ mở rộng phần xe chạy có hai làn xe
Bố trí đoạn nối mở rộng theo điều 5.4.3 và điều 5.4.5 TCVN 4054-05:
o
Độ mở rộng bố trí ở bụng đường cong, khi gặp khó khăn thì bố trí cả
hai bên đường cong.
o
Độ mở rộng bố trí trùng với đoạn nối siêu cao và đường cong chuyển
tiếp, khi không có hai đường này thì: bố trí một nữa nằm trên đường thẳng và một
nữa nằm trên đường cong; mở rộng tuyến tính theo tỉ lệ 1:10.

SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

e
.
K
LCT
0



Chiều rộng nền đường :

Trên đoạn thẳng: B = Bnđ + Bleà = 6 + 1.5  2 = 9 m
Trên đoạn cong B = Bnđ + e+ Blề = 6 + e + 1.5  2 = 9+e
Xác định đoạn chêm m giữa 2 đường cong
Khi 2 đường cong (cùng chiều hay ngược chiều) không bố trí siêu cao,
chúng ta có thể nối trực tiếp với nhau. Khi 2 đường cong có bố trí siêu cao thì đoạn
chêm phải đủ chiều dài để bố trí 2 đường cong chuyển tiếp.

.

1

m

o2 R2

2

R1
o1

Đối với hai đường cong cùng chiều:
Đối với hai đường cong ngược chiều:

 L L 

m  max  1  2  , 2V 
2 
 2

 L L 

m  max  1  2  , 200 
2 
 2


 L L 

Chọn giá trị m  max  1  2  , 200 
2 
 2


e.

Tính toán tầm nhìn xe chạy

SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Khi xe chạy trên đường cần phải nhìn rõ 1 đoạn đường phía trước để kịp
thời xử lí các tình huống . Đoạn đường đó gọi là tầm nhìn


Tầm nhìn 1 chiều (tầm nhìn hãm xe)

Là đoạn đường đủ để người lái xe nhìn thấy chướng ngại vật sau đó thực
hiện hãm phanh và dừng cách vị trí vật cản 1 đoạn an toà n lk.

l1

Trong đó :

Sh

St

lk

S1 = l1 +Sh +lk

l1 : Quãng đường phản ứng tâm lý
Sh : Cự ly hãm phanh
lk =5m : Khoảng cách an toàn trước chướng ngại vật cố định
k=1.4 : Hệ số sử dụng phanh đối với xe tải
= 0,5: Hệ số bám dọc,xét trong điều kiện bình thường là mặt đường
khô sạch
i : độ dốc dọc ở đoạn đường xe thực hiện hãm phanh . Lấy dấu (+)
khi xe leo dốc, dấu (-)ø khi xe xuống dốc .Ở đây i = 0.07%.

k v2
 S1  v 
 lk
2 g (  i)
V
k V2
Với v(km/h)  S1 

 lk
3.6 254 (  i)
 S1 

60
1.4  602

 5  67.81m
3.6 254  (0.5-0.07)

Theo Bảng 10 TCVN 4054-2005: S1 = 75m
Vậy chọn S1= 75m để thiết kế.


Tầm nhìn 2 chiều :

Là đoạn đường để 2 xe chạy ngược chiều nhau trên cùng 1 làn xe và 2 tài
xế cùng thấy nhau , cùng thực hiện hãm phanh và cùng dừng lại cách nhau 1
khoảng an toàn lk.Như vậy, chiều dài tầm nhìn theo sơ đồ 2 bằng 2 lần tầm nhìn
SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

theo sơ đồ 1. Chú ý là trên đường dốc đối với xe này là xuống dốc thì đối với xe
ngược chiều lại là lên dốc.
Đây là điều khó có thể xảy ra vì đường có 4 làn xe và có dải phân cách
giữa, nhưng cũng có trường hợp lái xe vô kó luật, say rượu... tuy rất hãn hữu nhưng
vẫn phải xem xét và dùng để tính toán bán kính đường cong đứng.
S 2  l1  l 2  S h1  S h 2  l0
 S 2  v1  v2 

Trường hợp
 S 2  2v 

Với v(km/h)  S2 

kv12
kv22

l 0
2 g (  i) 2 g (  i)

v1  v 2  v

kv 2
g ( 2  i 2 )

l 0

v
kv 2
60
1.4  602  0.5


l


 5  119.3 (m)
o
1.8 127( 2  i 2 )
1.8 127  (0.52  0.07 2 )

Theo bảng 10 ,TCVN 4054-05 : S2 = 150m

Chọn S2 = 150m


Tầm nhìn vượt xe :

Là đoạn đường có chiều dài đủ để người lái xe ở phía sau vượt qua xe tải
cùng chiều ở phía trước bằng cách đi qua làn xe chạy ngược chiều khi thực hiện
vượt xe.
Khi đường có dải phân cách trung tâm, trường hợp này không thể xảy ra,
tuy vậy trên đường cấp cao,tầm nhìn này vẫn phải kiểm tra nhưng với ý nghóa là
bảo đảm 1 chiều dài nhìn được cho lái xe an tâm chạy với tốc độ cao.
S4 

v1 (v1  v2 )
 l0
63.5(  i)

Giả sử xe chạy với tốc độ tính toán 60km/h cần vượt xe tải chạy 40km/h cần
một tầm nhìn:
S4 

60(60  40)
 5  194m
63.5(0.5)

Chọn S 4 = 194m


Mở rộng tầm nhìn trên đường cong nằm:

Khi xe chạy trong đường cong, xe chạy ở phía bụng đường cong, tầm nhìn
sẽ bị hạn chế, do đó cần phải xác định phạm vi phải dỡ bỏ các chướng ngại vật
trong đường cong để người lái xe có thể điều khiển xe chạy an toàn trên đường.

SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Chướng ngại vật sau khi dỡ bỏ phải thấp hơn tia nhìn 0.3m. Trường hợp thật khó
khăn có thể dùng gương cầu lồi, biển báo, hạn chế tốc độ hoặc cấm vượt xe.
Giả thiết mắt người lái xe cách cao độ mặt đường 1m tính từ mặt đường
phần xe chạy và cách mép phần xe chạy bên phải 1,5m (không tính lề gia cố )
Mép ngoài phần xe chạy

10
8

11

12 1

2

13

3 14 415

5 16

9

6

7

8

9
10

7
6

11
12

5
4

13

Đường bao tia nhìn

3
2

14

Mép trong phần xe chạy

15
16

1

Quỹ đạo xe chạy

Tim đường

Zo : Khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến chướng ngại vật
Z : Khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến tia nhìn (phạm vi cần phá bỏ
chướng ngại vật)
Z < Zo: Tầm nhìn được đảm bảo
Z > Zo: Tầm nhìn không đảm bảo phải phá bỏ chướng ngại vật
Tính Z theo phương pháp giải tích:
- Khi chiều dài tầm nhìn S1  chiều dài cung tròn K:


Z  R1 (1  cos )
2
Trong đó :  

B
180  S1
; R1 = R - ( - 1.5)

2
R1

- Khi chiều dài tầm nhìn S1  chiều dài cung tròn K:

 S K

Z  R1 (1  cos )  1
sin
2
2
2

 :góc kẹp ở đỉnh.
3.

Xác định các yếu tố kó thuật trên trắc dọc:

SVTH:THẠCH MAKARA

Trang 22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

a.

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

Xác định độ dốc dọc lớn nhất


Xác định độ dốc dọc theo điều kiện cần để xe chuyển động:
Điều kiện cần để xe chuyển động thể hiện qua công thức:
(2-4)

imax  Dmax  f v

Trong đó:
+ Dmax: Nhân tố động lực lớn nhất của xe thiết kế, phụ thuộc vào tốc độ tính
toán và loại xe.
+ fv: Hệ số sức cản lăn, phụ thuộc vào loại mặt đường và tốc độ thiết kế.
Với xe ZIL-150 ta có:
+ Xét điều kiện xe chuyển động lên dốc với vận tốc Vtk = 60 km/h tra biểu đồ
nhân tố động lực ta có: Dmax = 0.036
+ Hệ số sức cản lăn với Vtk = 60 km/h và mặt đường bêtông nhựa nóng được
xác ñònh : f v = f0  0.02
Suy ra: imax = 0.036 – 0.01= 0.026 = 2,6%
Xác định độ dốc dọc theo điều kiện đủ để xe chạy:
Điều kiện đủ cũng được thể hiện như công thức trên nhưng D max được xác
định thông qua công thức:



Dmax  md 

P
G

(2-6)

Trong đó:
+ m: Hệ số phân bố tải trọng lên bánh xe chủ động. Với xe tải m = 0.7.
+ d : Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường theo phương dọc, phụ thuộc vào
tình trạng áo đường và cấu tạo bề mặt của lốp xe. Xét trong điều kiện bình thường
là mặt đường khô sạch chọn d = 0,5.
+ P : Lực cản không khí của xe phụ thuộc vào kích thước xe và mật độ không
khí và được xác định qua công thức gần đúng:
P  K .F

V2
(KG)
13

(2-7)

Trong đó:
. K: Hệ số sức cản không khí phụ thuộc vào từng loại xe, đối với xe tải ta chọn
K = 0.06
.

F: Diện tích cản không khí phụ thuộc vào từng loại xe, đối với xe

tải F  0.8  B  H  0.8  2.5  4  8m2
Vậy P  0.06  8 
SVTH:THẠCH MAKARA

602
 132.92( KG)
13

Trang 23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD:T.S NGUYỄN HOÀNG HẢI

G: Tải trọng xe, đối với xe tải G = 9525kg
Thay vào điều kiện đủ: Dmax = 0.336 -> imax = 0,336 – 0.02 = 0.316 = 31.6%
Theo TCVN 4054-05 thì độ dốc dọc lớn nhất của đường cấp III địa hình vùng
núi là 7%.
Vậy kiến nghị chọn imax = 7 %
b.

Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi:
Được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn:



S12
752
R1 

 2812.5  m 
2d1 2 1

Một chiều:

Với: S1: Cự ly tầm nhìn một chiều
d1: Khoảng cách từ mắt người lái xe đến mặt đường



Hai chiều:

R2 



S22

2 2 d



2

S22 1502


 2812.5  m 
8.d 8 1

Theo Baûng 19 TCVN 4054-2005: R lồmini  5000m

Vậy ta chọn R lồmini  5000m
c.

Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm:
R lõminm được xác định theo 2 điều kiện:

*Theo điều kiện đảm bảo không gây khó chịu đối với hành khách và
không gãy nhíp xe do lực ly tâm :
R lõminm 

Trong đó :

V2
13 * [ a ]

+ [ a ] = 0.5 ÷ 0.7 (m/s2) : gia tốc ly tâm cho phép.
+ V = Vtt = 60 (Km/h) .



R

loõm
min

602

 553.85(m) .
13  0.5

*Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm :
lõm

R min

Trong ñoù :

St 2
2  ( h ñ  St  tg )

+ hđ =0.8(m) : độ cao đèn xe ôtô so với mặt đường
+ St =75(m) : chiều dài tầm nhìn hãm xe.
 = 2o : góc chiếu sáng của đèn ôtô theo phương đứng.

lõm
 R min


752
 823(m) .
2  (0.8  75  tg2o )

SVTH:THAÏCH MAKARA

Trang 24