Giáo trình hình thành quá trình định hướng xây dựng đường ôtô theo phương pháp dây chuyền p8 pot

Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

41


Dải phân cách giữa: là khoảng không gian trống ñể phân cách 2 chiều xe chạy
cho phép xe quay ñầu, trước công trình hầm, cầu lớn và qua ñường ở những nơi
quy ñịnh.
+ Dải phân cách rộng <3m thường ñược sử dụng do tiết kiệm chi phí xây dựng.
Phần phân cách phải phủ mặt và bao bằng bó vỉa., có thể cao hơn phần xe chạy, có
thể cao bằng phần xe chạy, hoặc thấp hơn phần xe chạy. Phải cắt dải phân cách
giữa ñể làm chỗ quay ñầu xe, chỗ quay ñầu xe ñược bố trí cách nhau không dưới
500 m. Về cấu tạo có thể là dải phân cách cố ñịnh hay phân cách mềm.
ðối với ñường có 4 làn xe trở lên và có gia cố ở hai bên thì phải bố trí giải phân
cách giữa. Kích thước tối thiểu của giải phân cách ñược cấu tạo theo bảng dưới
Cấu tạo tối thiểu giải phân cách giữa theo TCVN 4054-05
Trường hợp cấu tạo
Phần
phân cách
Phần an
toàn (gia cố)
Chiều rộng tối
thiểu dải phân
cách giữa
Bằng dải phân cách bê tông
ñúc sẵn, bó vỉa có lớp phủ,
không bố trí trụ (cột) công trình
0,50 2x0,50 1,50

Xây bó vỉa, có lớp phủ, có bố
trí trụ công trình
1,50 2x0,50 2,50
Không có lớp phủ 3,00 2x0,50 4,00
Dải phân cách bên: là khoảng không gian trống ñặt trên lề gia cố, ñể tách làn xe
ñạp và xe thô sơ với làn xe cơ giới và cho phép xe quay ñầu ở những nơi qui ñịnh.
Chỉ bố trí với ñường cấp II trở lên
Cấu tạo của dải phân cách bên :
+ 2 vạch kẻ liên tục
+ Chôn cọc thép bắt chặt với các thanh tôn lượn sóng
+ Xây bó vỉa
4. Lề ñường : bao gồm có lề ñất và lề gia cố
Lề ñường là dải ñất song song và nằm sát phần xe chạy
Tác dụng của lề ñường :
+ Tăng ñộ ổn ñịnh cho mép phần xe chạy không bị phá hoại
+ ðể dừng xe khi cần thiết, ñể tập kết vật liệu . . .
+ ðể dự trữ ñất

.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

42

d
v v

- ðối với ñường cấp III trở lên kết cấu phần lề gia cố ñược làm bằng vật liệu

như lớp mặt của áo ñường.
1. Làn phụ lên dốc (Additional climbing lane)
Trên các ñoạn dốc lớn (>4%), xe tải nặng và xe kéo rơmooc chạy với tốc ñộ
rất thấp làm cản trở sự lưu thông của các loại xe có tốc cao như xe con, nhất là với
ñường 2 làn xe năng lực thông hành giảm ñi rõ rệt.
Làn phụ leo dốc thường ñược xem xét với ñường có hai làn xe không có dải
phân cách giữa, ñiều kiện vượt xe bị hạn chế và phải có ñủ 3 ñiều kiện sau:
ðường có dòng xe leo dốc vượt quá 200 xe/h; Lưu lượng xe tải vượt dốc vượt quá
20 xe/h; Khi ñộ dốc dọc ≥4% và chiều dài ñoạn dốc ≥ 800m.
2.4.2 TÍNH TOÁN NĂNG LỰC THÔNG HÀNH (CAPACITY)
2.4.2.1 Năng lực thông hành lý thuyết P
max
:
Theo mô hình ñộng lực học ñơn giản với các giả thiết như sau:
- Giả thiết 1: Dòng xe chỉ có một loại xe ( xe con )
- Giả thiết 2: Xe chạy trên ñường thẳng, ñộ dốc dọc bằng không, mặt ñường
khô ráo, ñô nhám tốt, các xe cùng chạy với một vận tốc V, khoảng cách giữa các xe
là d




Năng lực thông hành :
ax
1000
m
V
P
d
=

(xctc/h.làn) (2-74)
Trong ñó: d là khổ ñộng học của xe (khoảng cách giữa các xe) (m)
V: tốc ñộ của dòng xe [km/h]
* Nhóm thứ nhất (các tác giả Greenshields, Svante, Dadenkov) quan niệm:
d = l
x

+ l
1

+ l
0
. (2-75)
l
x
: Chiều dài xe
l
1
: Chiều dài xe ñi ñược trong thời gian phản ứng tâm lý
6,3
1
V
l =

l
0
: Cư ly an toàn giữa hai xe khi dừng l
0
= 5÷ 10 m

.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

43

P
V
P
tt
V
o

* Nhóm thứ hai (các tác giả Berman, Saar, Birulia, Alison) : ngoài các chiều dài
trên còn có chiều dài hãm xe lh :
d = l
x

+ l
1

+ l
0

+ l
h

(3-13)

l
h
: chiều dài hãm xe l
h

* Nhóm thứ ba (các tác giả Phinxenson, Edie ), ngoài các chiều dài trên còn
có hiệu quãng ñường hãm xe của xe sau và xe trước l
2
:
l
2
=S
h
sau
-S
h
tr
ước
* Nhóm thứ tư : chủ trương xác ñịnh d bằng thực nghiệm:
Nhận xét
:
- d là hàm bậc 2 của tốc ñộ nên khi lập quan hệ giữa V va P ta thấy lúc ñầu
khi V bắt ñầu tăng thì P tăng theo nhưng qua 1 giá trị nào ñó d tăng nhanh hơn, khi
ñó V tăng thì P giảm xuống
- Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng giá trị tốc ñộ cho năng lực thông hành lớn
nhất dao ñộng trong khoảng (30 ÷ 50)km/h, ứng với no là cực trị của năng lực
thông hành lý thuyết theo mô hình ñộng lực học ñơn giản.

Hình : ðồ thị xác ñịnh năng lực thông hành lý thuyết
Quan ñiểm của HCM (Highway Capacity Manuel)
Năng lực thông hành là số xe hợp lý thông qua một mặt cắt trong ñiều liện
phổ biến về ñường và về dòng xe trong một ñơn vị thời gian, quan ñiểm này cũng
nhấn mạnh ñiều kiện nhiệt ñộ, mưa nắng, sương mù, ñộ ẩm, tầm nhìn.
2.4.2.2 Năng lực thông hành thực tế
Là số xe lớn nhất có thể thông qua trên một ñoạn ñường hay một mặt cắt
ngang ñường trong một ñơn vị thời gian trong ñiều kiện thuận lợi nhưng có xét ñến
các ñiều kiện thực tế.
.
Cụng trỡnh ủng ụtụ - B mụn ủng ụtụ ủng thnh ph


TS Phan Cao Th

44


Nng lc thụng hnh thc t vo nhiu yu t nhng cú th tp hp thnh 3
nhúm yu t nh hng sau:
- iu kin ủng
- iu kin giao thụng
- T chc v ủiu khin giao thụng.
Trng phỏi Nga ủ ngh

=
=
15
1
max
i
itt
KPP
(xcqủ/h.ln)
Trong ủú: P
max
: nng lc thụng xe ti ủa ca mt ln, P
max
=2000xc/h.ln
K
i=1, 15
cỏc h s chit gim KNTH
(Tham kho cỏc h s Ki trong giỏo trỡnh TK tp 1 v trong Hng dn TK ụ
tụ NXB GTVT)
* Theo TCVN 4054-2005 nng lc thụng hnh ln nht N
max
ủc ly nh sau :
+ Khi cú phõn cỏch trỏi chiu v phõn cỏch ụtụ vi xe thụ s:
N
max
=1800 (xcqủ/h/ln)
+ Khi cú phõn cỏch trỏi chiu v khụng phõn cỏch ụtụ vi xe thụ s:
N
max
=1500(xcqủ/h/ln)

+ Khi khụng cú phõn cỏch trỏi chiu v ụtụ chy chung vi xe thụ s:
N
max
=1000(xcqủ/h/ln)
i vi ủng ủụ th tr s KNTH ủc ly theo bng sau:
Loại đờng đô thị Đơn vị tính KNTH Trị số KNTH lớn nhất

Đờng 2 làn, 2 chiều Xcqđ/h.2làn 2800
Đờng 3 làn, 2 chiều Xcqđ/h.3làn 4000 - 4400
(*)

Đờng nhiều làn không có phân cách Xcqđ/h.làn 1600
Đờng nhiều làn có phân cách Xcqđ/h.làn 1800
Chú thích:
(*)
: Giá trị cận dới áp dụng khi làn trung tâm sử dụng làm làn vợt, rẽ trái, quay
đầu ; giá trị cận trên áp dụng khi tổ chức giao thông lệch làn (1 hớng 2 làn, 1 hớng
1 làn)



.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

45

2.4.3 Tổng hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật của ñường ôtô:
lập bảng tổng
hợp tất cả các tiêu chuẩn kỹ thuật của ñường (16-18 chỉ tiêu)
2.4.5 Các bản vẽ hình học của ñường ôtô:
1. Bản vẽ bình ñồ: trên ñó thể hiện vị trí tuyến, cao ñộ các cọc, với các ñường ñồng
mức, các vị trí công trình thoát nước và chống ñỡ, các vị trí của ñường cong nằm
theo tỷ lệ nhất ñịnh tùy theo giai ñoạn thiết kế. (1/5000; 1/10000, 1/2000; 1/1000)
2. Bản vẽ trắc dọc: thể hiện cao ñộ và lý trình tự nhiên và cao ñộ thiết kế của tuyến
tại tim ñường, ñộ dốc thiết kế, thoát nước dọc và ngang, biểu ñồ tốc ñộ xe chạy lý
thuyết
3. Bản vẽ trắc ngang: trắc ngang ñiển hình, trắc ngang cấu tạo và trắc ngang chi tiết
thể hiện vị trí, cấu tạo của tất cả các bộ phận của ñường.

.
Cụng trỡnh ủng ụtụ - B mụn ủng ụtụ ủng thnh ph


TS Phan Cao Th

46


Chng 3: CễNG TRèNH TRấN TUYN

3.1 NN NG (groundwork, road-bed, fill, subgrade)
3.1 YấU CU I VI NN NG
3.1.1.Tỏc dng ca nn ủng:
- Khc phc ủa hỡnh t nhiờn nhm to nờn mt di ủt ủ rng dc theo tuyn ủng
cú cỏc tiờu chun v bỡnh ủ, trc dc, trc ngang ủỏp ng ủc ủiu kin chy xe an
ton, ờm thun, kinh t
- Nn ủng cựng vi ỏo ủng chu tỏc dng ca ti trng xe chy, do ủo nú nh
hng rt ln ủn cng ủ v tỡnh trng khai thỏc ca c kt cu ỏo ủng.
- Nhng vn ủ ln cn phi gii quyt khi nghiờn cu v nn ủng: La chn loi ủt
xõy dng nn, xem xột cu to v tớnh toỏn n ủnh ca nn ủng trong quỏ trỡnh khai
thỏc cỏc ủiu kin t nhiờn khỏc nhau.
3.1.2. Yờu cu ủi vi nn ủng :
3.1.2.1 Nn ủng phi ủm bo luụn luụn n ủnh ton khi :
Kớch thc hỡnh hc va hỡnh dng ca nn ủng khụng b phỏ hoi hay bin dng

Hỡnh 3.1 : Cỏc hin tng nn ủng b mt n ủnh ton khi

Trổồỹt ta luy õừp


Trổồỹt trọửi trón nóửn õỏỳt yóỳu

Trọử
i

Trổồỹt taluy õaỡo



Mỷt

ỏỳt suỷt lỏỳp
õổồỡng

Suỷt lồớ ta luy

Trổồỹt trón sổồỡn
dọỳc


St trờn nn ủt

yu

.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

47


3.1.2.2 Nền ñường phải ñảm bảo có ñủ cường ñộ :
ðủ ñộ bền khi chịu cắt trượt và không bị biến dạng quá nhiều ( hay tích luỹ biến
dạng) dưới tác dụng của tải trọng xe chạy.
3.1.2.3 Nền ñường phải ñảm bảo ổn ñịnh về cường ñộ:
Cường ñộ nền ñường không ñược thay ñổi theo thời gian, khí hậu, thời tiết bất lợi.
3.1.3.Các nguyên nhân gây phá hoại nền ñường:
- Do tác dụng của nước : nước mặt, nước ngầm và hơi nước làm giảm cường ñộ của
ñất ở taluy nền ñường và bên trong nền ñường gây mất ổn ñịnh toàn khối và cường ñộ
không ổn ñịnh .
- Do ñiều kiện ñịa chất – thủy văn.
- Do tác dụng của tải trọng xe chạy.

- Do tác dụng của tải trọng bản thân nền ñường.
- Thi công không ñảm bảo chất lượng.
ðể ñánh giá ñộ ổn ñịnh toàn khối của nền ñường, xét ñến hệ số ổn ñịnh K
ôñ

K
ôñ
= K
1
. K
2
. K
3
. K
4
. K
5
. K
pp
(3-1)
Trong ñó:
K
1
: ñộ tin cậy của các thông số cơ học của ñất (c, ϕ ); K
1
= 1,0 - 1,1.
K
2
: hệ số xét ñến ý nghĩa của công trình nền ñường :
ðối với ñường cấp I, II : K

2
=1,03
ðối với ñường cấp III ,IV ,V : K
2
=1,0
K
3
: hệ số xét ñến mức ñộ gây tổn thất cho nên kinh tế quốc dân nếu công trình nền
ñường bị phá hoại làm gián ñoạn giao thông. K
3
= 1,0-1,2
K
4
: hệ số xét ñến mức ñộ phù hợp giữa sơ ñồ tính toán với ñiều kiện ñịa chất thủy
văn tại nơi xây dựng nền ñường K
4
=1,0-1,05
K
5
: hệ số xét loại ñất và sự làm việc của nó trong kết cấu nền ñường K
5
=1,0-1,05
K
pp
: hệ số xét ñến mức ñộ tin cậy của phương pháp tính toán ổn ñịnh
K
ôñ
: hệ số ổn ñịnh tổng hợp ñối với nền ñường K
ôñ
= 1,0-1,5.

3.2 CẤU TẠO NỀN ðƯỜNG VÀ ðẤT XÂY DỰNG NỀN ðƯỜNG.
3.2.1. Cấu tạo của nền ñường :
3.2.1.1 Cấu tạo nền ñường ñắp :
Khi chiều cao ñắp <1,0m :
- Dùng ñộ dốc ta luy thoải 1/3 -> 1/5 khi dùng máy thi công lấy ñất từ thùng ñấu.
.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

48

1/1.5
1/1.5
1/1.5 1/1.5
2∼3%
2%
K

- Dùng ñộ dốc ta luy 1/1,5 khi thi công bằng thủ công.
Khi chiều cao ñắp từ (6 -> 12)m: Phần dưới ñộ dốc taluy cấu tạo thoải 1/1,75 và
phần trên (h
1
= 6-8m) ñộ dốc ta luy 1:1,5

Hình 3.2 : Cấu tạo nền ñường ñắp ( khi h
ñắp
= 6-12m)
Khi ñắp nền ñường bằng cát thì ñộ dốc taluy 1/1,75 và lớp trên cùng ñắp một lớp ñất
á sét với chỉ số dẻo >7, dày tối thiểu 30cm ( không ñược phép ñặt trực tiếp áo ñường lên
trên nền cát )
Khi lấy ñất thùng ñấu ñể ñắp nền ñường cần có khoảng bảo vê chân ta luy (K)






Hình 3.3 : Cấu tạo nền ñường ñắp dùng ñất thùng ñấu
Nền ñường ñầu cầu và dọc sông có thể bị ngập nước thì phải cấu tạo ñộ dốc taluy thoải
1:2,0 ñến trên mức nước thiết kế ít nhất 0,5m. Mực nước thiết kê ứng với tần suất như sau:

ðường cấp I : tần suất 1%
ðường cấp II , III : tần suất 2%
ðường cấp IV, V : tần suất 4%




Hình 3.4: Cấu tạo nền ñường khi có nước ngập
Khi ñắp ñất trên sườn dốc :
1/1.5
1/1.75
1/1.75

1/1.5
h
1
h
2
1/1.5
1/2

1/2

1/1.5

≥

4m

0.5 m

0.5 m

Thæåüng læu
Haû læu
.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

49

1.0 m
1/1.5
Xáy væîa
Xãúp âaï khan
Táöng âáút phuí
1
/
1
1
/
0
.
2
1
/
0
.
2
25
Thaûch cæïng
1
/
1

+ Khi i
s
<20%: chỉ cần rẫy hết cây co ở phạm vi ñáy nền tiếp xúc với sườn dốc
+ Khi i
s
= (20 -> 50)% : thì cần phải ñánh bậc cấp

Hình 3.5. Cấu tạo nền ñường ñắp trên sườn dốc ( is = 20%-50%)
Khi is ≥ 50% phải dùng biện pháp làm ke chân hoặc tường chắn








Hình 3.6 : Các biện pháp chống ñỡ nền ñường trên sườn dốc
3.2.1.2 Cấu tạo nền ñường ñào:
Nền ñào hoàn toàn: mái taluy ñào phải có ñộ dốc nhất ñịnh ñể bảo ñảm ổn ñịnh cho taluy
và cho cả sườn dốc. ðộ dốc mái taluy 1/n tuỳ vào ñiều kiện ñịa chất công trình và chiều
cao ta luy ñào.






Hình 3.7. Cấu tạo nền ñường ñào qua cac lớp ñịa chấtt khác nhau
Nền ñào chữ L: thích hợp ñối với ñường vùng ñồi và núi.( Xem bảng 24 , 25 trong

TCVN 4054-05 )
1/1.5

1/1.5

≥

1

÷2

m



.



.


20

÷50

%

.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph

TS Phan Cao Th

50


3.2.2. Cấu tạo gia cố taluy nền ñường:
- Mục ñích của việc gia cố ta luy là ñể ñề phòng mái taluy bị phá hoại do tác dụng của
nước mưa, nước mặt, sóng, gió va các tác dụng khác như phong hoa
- Các hình thức gia cố:
+ ðầm nén chặt mái taluy va gọt nhẵn mái taluy.
+ Trồng cỏ trên mái taluy .
+ Gia cố lớp ñất mặt mái taluy bằng chất liên kết vô cơ hoặc hữu cơ.
+ Làm lớp bảo vệ cục bộ hoặc tường hộ ñể ngăn ngừa tác dụng phong hoá
+ Những ñoạn nền ñường ñắp chịu tác dụng nước chảy và sóng vỗ thì có thể gia cố
bằng cách dùng các tầng ñá xếp khan hoặc tầng ñá xếp khan có lót vải ñịa kỹ thuật
3.2.3. ðất làm nền ñường: ðất là vật liệu chủ yếu ñể xây dựng nền ñường.Tính chất
và trạng thái của ñất (ñộ ẩm và ñộ chặt của ñất) ảnh hưởng rất lớn ñến cường ñộ và mức
ñộ ổn ñịnh của nền ñường.
3.2.3.1 Phân loại ñất theo cỡ hạt :
Bảng 3.1: bảng phân loại ñất theo cỡ hạt
Tên hạt Kích cỡ hạt (mm)

Tên hạt Kích cỡ hạt (mm)

Cuội 100÷40 Cát to 2÷1
Sỏi rất to 40÷20 Cát vừa 1÷5
Sỏi to 20÷10 Cát nhỏ 0,5÷0,25
Sỏi vừa 10÷4 Cát rất nhỏ (mịn) 0,25÷0,05

Sỏi bé 4÷2 Bụi to 0,05÷0,01
Bụi nhỏ 0,01÷0,005
Bụi sét < 0,005
3.2.3.2 Phân loại cát
Bảng 3.2 : Bảng phân loại cát
Loại
cát

Tỷ lệ theo kích cỡ
(% khối lượng)
Ch
ỉsố
dẻo
Khả năng sử dụng ñể xây dựng
nền ñường
Cát sỏi H
ạt >2mm chiếm
<1
R
ất thích hợp nhưng phải có lớp bọc taluy
Cát to H
ạt >0,5mm chiếm
<1
Thích h
ợp nhưng phải có lớp bọc taluy
Cát vừa H
ạt >0,25mm chiếm
<1
Thích h
ợp nhưng phải có lớp bọc taluy

Cát nhỏ H
ạt >0,1mm chiếm
<1
Thích h
ợp nhưng phải có lớp bọc taluy
Cát bụi H
ạt >0,05mm chiếm
<1
Ít thích h
ợp

.