ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG AB LƯU THÁI TRUNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - CSII
KHOA : CÔNG TRÌNH
BỘ MÔN : ĐƯỜNG BỘ
&&

THIẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP






GVHD :TS. LÊ VĂN BÁCH
SVTH : LƯU THÁI TRUNG
LỚP : ĐƯỜNG BỘ – K44







TP.HCM , ngày….tháng 06 năm 2008
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI GVHD : TS. Lê Văn Bách
THUYẾT MINH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP SVTH : Lưu Thái Trung
Lớp Đường Bộ - K44

Lời Cảm Ơn
— { & { –

Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn đến gia đình đã chăm lo về mọi mặt để
cho em được nên người. Tất cả những thành quả hôm nay, em xin dành cho gia đình như
là một món quà tinh thần nhỏ để phần nào đáp đền những hy sinh to lớn của gia đình đã
dành cho em
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Tiến só Lê Văn Bách đã tận tình hướng
dẫn và giúp đỡ em hoàn tất đề tài.
Xin chân thành biết ơn sự tận tình dạy dỗ và giúp đỡ của tất cả các thầy cô tại
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Cơ Sở 2, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Khoa
Công Trình. Tất cả những gì nhà trường, thầy cô đã cung cấp cho em trong những ngày
tháng học tập không những giúp em phát triển về chuyên môn mà còn góp phần lớn
trong việc hoàn thiện nhân cách của chính mình.
Cám ơn tất cả bạn bè đã động viên, giúp đỡ, chia sẻ với em về mọi mặt trong quá
trình học tập, nghiên cứu khoa học, cũng như trong suốt quá thực hiện đề tài này.
Trong những tháng ngày sắp tới, em xin hứa sẽ hết sức cố gắng mang những kiến
thức đã học để vận dụng vào thực tế, nhằm đóng góp một phần nhỏ bé của mình cho xã
hội và công cuộc đổi mới ngành giao thông nước nhà.

TP.HCM, ngày 01 tháng 06 năm 2008
Sinh viên thực hiện


Lưu Thái Trung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI GVHD : TS. Lê Văn Bách
THUYẾT MINH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP SVTH : Lưu Thái Trung
Lớp Đường Bộ - K44
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
˜&™

TP.HCM, ngày … tháng 06 năm 2008
Giáo viên hướng dẫn



TS. Lê Văn Bách
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI GVHD : TS. Lê Văn Bách
THUYẾT MINH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP SVTH : Lưu Thái Trung

Lớp Đường Bộ - K44
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT
˜&™






















TP.HCM, ngày … tháng 06 năm 2008
Giáo viên đọc duyệt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐH GTVT-CS II ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
oOo oOo

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
KHOA: CÔNG TRÌNH
BỘ MÔN: ĐƯỜNG BỘ
Sinh viên thực hiện: Lưu Thái Trung
Lớp :Đường Bộ – K44

** Tóm tắt yêu cầu và nội dung của đề tài:
1/ Lập dự án đầu tư của tuyến đường A – B.
2/ Thiết kế kó thuật từ lý trình Km 0 + 200 – Km1 + 200.
3/ Thiết kế tổ chức thi công chi tiết mặt đường.
** Số liệu cần thiết, chủ yếu để thiết kế:
1/ Bảng dự báo thành phần giao thông ở năm đầu sau khi đưa đường vào khai thác sử dụng:

Loại xe

Trọng lượng trục
P
i
(KN)
Số trục
sau

Sốbánh của mỗi
cụm bánh ở trục
sau
K/c giữa
các trục
sau
Lượng
xe n
i

xe/ngà
y đêm
Trục
trước

Trục
sau

1. Xe con các loại






600

2. X
e buýt các loại

+Loại nhỏ

26.4

45.2

1

Cụm bánh đôi


400

+Loại lớn

56.0

95.8

1

Cụm bánh đôi

50

3. Xe tải các loại







+Nhẹ

18.0

56.0

1

Cụm bánh đôi


700

+Vừa

25.8

69.6

1

Cụm bánh đôi


250

+Nặng

48.2

100

1

Cụm bánh
đôi


50

+Nặng 45.2 94.2 2 Cụm bánh đôi 1.4 200

2/ Bản đồ đòa hình tỉ lệ 1:25.000
Ngày giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp: 03/03/2008
Ngày bắt đầu thiết kế tốt nghiệp: 03/03/2008
Ngày nộp bản thiết kế tốt nghiệp: 03/06/2008
Đã giao nhiệm vụ T.K.T.N
Giáo viên hướng dẫn

TS. LÊ VĂN BÁCH

MỤC LỤC

PHẦN 1: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ
Chương 1 Sự cần thiết phải đầu tư và những căn cứ để lập dự án Trang 1
Chương 2 Điều kiện tự nhiên của khu vực……………………………………… Trang 4
Chương 3 Xác đònh cấp hạng của đường và quy mô công trình ………………….Trang 11
Chương 4 Phương án tuyến trên bình đồ………………………………………… Trang 38
Chương 5 Thiết kế trắc dọc ………………………………… ………………….…Trang 45
Chương 6 Thiết kế nền đường ………………………………………………… …Trang 48
Chương 7 Thiết kế mặt đường …………………………………………………… Trang 56
Chương 8 Tính toán công trình thoát nước……………………………………… Trang 88
Chương 9 Công trình phòng hộ và đảm bảo giao thông trên tuyến đường………Trang 99
Chương 10 Tính toán sơ bộ giá thành phương án tuyến ………………………….Trang 104
Chương 11 Vấn đề tổ chức thi công đối với phương án tuyến…… Trang 105
Chương 12 Tính toán các chỉ tiêu phục vụ phương án tuyến……………………. Trang 111
Chương 13 Đánh giá sơ bộ tác đông của dự án đến môi trường………………… Trang 122

PHẦN 2: THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Chương 1 Tình hình chung …………………………………………………………Trang 126
Chương 2 Thiết kế bình đồ ……………………………………………………… Trang 128
Chương 3 Thiết kế tắc dọc……………………………………………… …… Trang 142
Chương 4 Thiết kế nền đường …………………………………………………….Trang 145
Chương 5 Thiết kế mặt đường ……………………………………… Trang 152
Chương 6 Thiết kế công trình thoát nước ……………………………… ……… Trang 169
Chương 7 Công trình phòng hộ và đảm bảo giao thông trên tuyến đường…… Trang 175
Chương 8 Tính toán giá thành phương án tuyến………………… ………………Trang 177

PHẦN 3: TỔ CHỨC THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG
Chương 1 Tình hình chung……………………………………………… ……… Trang 179
Chưong 2 Khối lượng công tác thi công ……………………………… Trang 181
Chương 3 Lựa chọn phương án thi công………………………………… ………Trang 182
Chương 4 Công tác chuẩn bò Trang 186
Chương 5 Quy trình công nghệ thi công chi tiết mặt đường…………………… Trang 204

PHẦN 4: TRẮC NGANG KỸ THUẬT
Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 1








PHẦN I
— { & { –
LẬP DỰ ÁN
ĐẦU TƯ

Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 2

CHƯƠNG I
Sự Cần Thiết Đầøu Tư
Và Những Căn Cứ Lập Dự Án
— { & { –
I. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG :
1. Tên dự án:
Xây dựng mới tuyến đường giao thông A - B.
2. Đòa điểm:
Huyện X – Tỉnh Y.
3. Chủ đầu tư :
Sở GTVT của tỉnh Y.
4. Tổ chức Tư Vấn :
Công ty Tư vấn Xây dựng Công trình Giao thông 710 thuộc Tổng công ty Xây
dựng Công trình Giao thông 7.
II. NHỮNG CĂN CỨ :
1. Căn cứ vào các kết luận đã được thông qua trong bước báo cáo nghiên cứu tiền khả
thi, cụ thể:
- Kết quả dự án về mật độ xe cho tuyến đường A - B đến năm 2015 đạt lưu lượng xe
thiết kế N = 2215 xe/ngày đêm.

- Tốc độ xe chạy dùng để thiết kế: V
TK
= 80 km/h.
2. Căn cứ vào các kết quả điều tra, khảo sát tại hiện trường về các đặc điểm đòa hình,
đòa mạo, điều kiện tự nhiên khí hậu, thủy văn, đòa chất… của khu vực tuyến đi qua; về tình hình
dân sinh, kinh tế, chính trò văn hóa, các nguồn cung cấp vật liệu xây dựng trong vùng
III. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ :
Giao thông vận tải giữ một vò trí cực kỳ quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Trong
hai cuộc kháng chiến vừa qua cũng như công cuộc xây dựng và bão vệ tổ quốc xã hội chủ
nghóa hiện nay hệ thống giao vận tải luôn đóng một vai trò quan trọng. Nó là huyết mạch
của đất nước. Chính vì thế Đảng và nhà nước ta rất chú trọng tới việc phát triển mạng lưới
giao thông trên mọi miền đất nước để phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, cải tạo công
nghiệp phát triển công nghiệp và phục vụ nhu cầu đi lại của nhân dân.
Trong thời kỳ đổi mới của đất nước dưới chính sách quản lý kinh tế đúng đắn của Đảng
và nhà nước đã thu hút được sự đầu tư mạnh mẽ từ nước ngoài. Do vậy nhu cầu về giao
thông vận tải ở nước ta ngày càng cao. Dẫn đến tình trạng ùn tắc giao thông ở những thành
Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 3

phố lớn tập trung dân cư nhiều cũng như các khu kinh tế tập trung… Còn ở các vùng nông
thôn, miền núi, trung du cơ sở hạ tầng về giao thông vận tải lạc hậu thô sơ, không đảm bảo
được nhu cầu phát triển kinh tế, đi lại của nhân dân trong vùng còn khó khăn.
Tóm lại cơ sở hạ tầng của nước ta chưa đáp ứng tốt tốc độ phát triển của nền kinh tế
trong thời kỳ đổi mới. Vì vậy hiện nay việc xây dựng phát triển mạng lưới giao thông trong
cả nước là nhiệm vụ trọng tâm hàng đầu trong kế hoạch hàng năm của nhà nước ta.
Việc hình thành tuyến đường A-B trong tương lai sẽ mở ra nhiều cơ hội thuận lợi để
thúc đẩy phát triển về nhiều mặt: kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh, quốc phòng của đòa
phương. Tạo điều kiện dễ dàng cho việc giao lưu hàng hoá và hành khách trong vùng nhằm
rút ngắn khoảng cách giữa đồng bằng với miền núi, giữa thành thò với nông thôn vùng sâu,

vùng xa…
Vì vậy, mục tiêu của dự án là nghiên cứu các khả năng xây dựng một tuyến đường nối
hai điểm A –B một cách hợp lý xét trên các góc độ kinh tế, kỹ thuật …
IV. PHẠM VI NGHIÊN CỨU :
- Phạm vi hướng chung của tuyến (từ khu vực của điểm A đến khu vực của điểm B)
- Khái quát quan hệ với các quy hoạch của hệ thống giao thông khu vực.

















Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 4

CHƯƠNG II
Điều Kiện Tự Nhiên Khu Vực
— { & { –

I. ĐỊA HÌNH TỰ NHIÊN:
1. Đòa hình:
Đòa hình khu vực tuyến đi qua thuộc vùng đồi và đồng bằng. Tuy nhiên, đa phần là các
sườn dốc tương đối thoải, mật độ các đường đồng mức không quá dày.
Thế của đòa hình nâng dần từ thấp lên cao với cao độ điểm đầu A là 6.79m, cao độ điểm
cuối B là 33.76 m so với mực nước biển.
2. Đòa mạo:
Mạng sông suối phân bố trong khu vực chủ yếu là các nhánh suối, trong đó có một suối
chính lưu vực rộng còn lại là các nhánh suối cạn đổ về. Tuyến A- B được kẻ đi theo suốiû, dọc
đường có cắt qua một con suối tương đối lớn .
Tuyến men theo triền đồi xung quanh chủ yếu rừng cây nhỏ và đồi cỏ ở khu vực gần
sông, dân cư sống thưa thớt nên ảnh hưởng rất ít trong việc đền bù giải tỏa cho việc triển khai dự
án sau này.
3.Đặc điểm về đòa chất:
Đòa chất vùng tuyến đi qua tương đối ổn đònh, trên suốt chiều dài tuyến hầu như dưới lớp
hữu cơ dày từ 10 – 20cm là lớp đất sét cứng và á sét lẫn sỏi sạn chiều dày bình quân từ 1 – 5m.
Bên dưới là nền đá gốc có cường độ cao hầu như không bò bào mòn và xâm thực. Ở vài vò trí có
thể khai thác đá phục vụ cho việc xây dựng nền và mặt đường. Vùng này không có hiện tượng
đá lăn, đất trượt, không có hang động castơ hay không có hiện tượng sụt lỡ.
Tóm lại, đòa chất vùng này thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường.
4.Vật liệu xây dựng :
Nguồn nguyên vật liệu dùng để xây dựng tuyến đường chủ yếu như : đá, cát, đất đắp
nền… rất sẳn và phong phú tại khu vực. Do vậy, cần khai thác và tận dụng tối đa các loại vật
liệu đòa phương sẵn có thì giá thành xây dựng tuyến sẽ giảm đáng kể do cự ly vận chuyển ngắn.
Các loại vật liệu khác như: Cây, gỗ, tre nứa … dùng làm lán trại, cốt pha và các công
trình phụ khác cũng sẳn có rất thuận lợi cho việc tổ chức và triển khai thực hiện việc xây dựng
tuyến đường.
Các vật liệu còn lại như: Ximăng, sắt thép, gạch… được vận chuyển từ các cơ sở sản
xuất và các xí nghiệp .

II. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯNG, THỦY VĂN:
1. Khí h ậu:
a) Nhiệt độ:
Khu vực tuyến nằm sâu trong nội đòa, ở đây chủ yếu có hai mùa mưa, nắng. Khu vực
tuyến chòu ảnh hưởng của mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, chòu ảnh hưởng của mùa nắng từ
tháng 11 đến tháng 6 năm sau. Nắng nóng, mưa nhiều, nhiệt độ cao nhất vào tháng 7 khoảng
32.1
0
C, nhiệt độ thấp nhất vào tháng 12 khoảng 18.9
0
C.
Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 5

b) Mưa:
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, vào mùa mưa số ngày mưa thường xuyên, lượng mưa
trung bình tăng lên, độ ẩm tăng. Vào mùa nắng số ngày mưa rất ít, độ ẩm giảm. Lượng mưa lớn
nhất vào tháng 7 khoảng 220.4mm, thấp nhất vào tháng 1 khoảng 48.2mm.
c) Độ ẩm, mây, nắng:
Vào mùa mưa, độ ẩm tăng, mùa khô độ ẩm giảm. Độ ẩm thấp nhất vào tháng 1 là
74.7%, cao nhất vào tháng 7 là 82.2%.
Lượng bốc hơi:Lượng bốc hơi cao nhất 145 mm vào tháng 7, thấp nhất 60mm vào tháng1.
d) Gió, bão:
Khu vực này hầu như không có bão, gió chủ yếu theo hướng Tây - Tây Nam.
2. Thủy văn:
Ở khu vực này chỉ có nước mặt không có nước ngầm.
Theo số liệu nhiều năm quan trắc ta có các bảng và đồ thò các yếu tố khí hậu thủy văn
như sau:

BẢNG THỐNG KÊ HƯỚNG GIÓ - NGÀY GIÓ - TẦN SUẤT


Hướng Gió

Ngày Gió

Tần Suất

Hướng Gió

Ngày
Gió

Tần Suất

B

18

4.2

N
-
TN

32

8.7

B
-
ĐB

13

3.1

TN

32

14.2

ĐB

11

11.6

T
-
TN

50

3.8

Đ
-
Đ B

24

6.2

T

18

4.9

Đ

15

3.7

T
-
TB

13

3.6

Đ
-

ĐN

16

4.1

TB

14

3.8

ĐN

24

6.2

B
-
TB

22

6.2

N
-
ĐN

34

9.4

Gió Lặng

2

0.6

N

24

4.4

Tổng

362

100

Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 6



BIỂU ĐỒ HOA GIÓ
9.4
N
8.7
TN
14.2
4.2
B
4.4
3.8
6.2
4.9
3.8
3.6
T
TB
3.1
Đ
6.2
3.7
6.2
4.1

ĐN
11.6
ĐB


BẢNG THỐNG KÊ VỀ NHIỆT ĐỘ - ĐỘ ẨM - LƯNG BỐC HƠI
LƯNG MƯA - SỐ NGÀY MƯA TRONG NĂM
Tháng

Nhiệt độ

Độ
ẩm
Lượng
bốc hơi
Lượng mưa

Số ngày
mưa
1

18.5

74.7

60

48.2

2

2

19

75

70

57

3

3

21.8

77

90

90

6

4 24 79 110 100 7
5

27

81.8

120

142.7

12

6

26.3

82

140

150

13

7

32.1

82.2

145

190

15

8

28.3

81.9

120

220.4

20

9

26.1

79.9

110

200

15

10

23

79

100

144.5

13

11

21.2

77

75

142

7

12

18.9

76.5

65

82

4

Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 7



BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ
T C


BIỂU ĐỒ ĐỘ ẨM
w %




Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 8



BIỂU ĐỒ SỐ NGÀY MƯA- SỐ LƯNG MƯA
mm
ngµy


BIỂU ĐỒ LƯNG BỐC HƠI

mm
BIỂU ĐỒ LƯNG BỐC HƠI



Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 9

III. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, VẬT LIỆU XÂY DỰNG :
1. Đòa chất công trình:
Công tác điều tra đòa chất được tiến hành dọc tuyến. Và cách trục mỗi bên 50m. Việc
thăm dò đòa chất này được tiến hành bằng cách khoan hay đào hố thăm dò. Nếu dùng hố thăm
dò thì có chiều sâu 1.5 - 2.0 m, kích thước mặt bằng 0.8 - 1.7m và các hố thăm dò đòa chất đào
cách nhau 1 Km.
Đòa chất vùng này tương đối ổn đònh. Dưới lớp hữu cơ dày khoảng 20 ÷ 40cm là lớp á cát
và á sét lẫn sỏi sạn dày từ 4 ÷ 6m. Bên dưới là nền đá gốc. Đòa chất vùng này rất tốt cho việc
làm đường, ở một số vò trí có thể khai thác đá phục vụ cho việc xây dựng nền, mặt và các công
trình trên đường.
Trong khu vực tuyến không có các hiện tượng đất trượt, sụt lở, đá lăn, hang động, castơ
nên thuận lợi cho việc triển khai tuyến và xây dựng đường sẽ không cần đến các công trình gia
cố phức tạp.
Đất xung quanh tuyến không có tình trạng phong hoá, hướng của lớp đất không có uốn
nếp, gãy khúc, không có hiện tượng lầy lội và trượt quanh tuyến, không có biến dạng dưới tác
dụng xe chạy, đất nền không giảm cường độ, đất này dùng làm đất đắp nền đường rất tốt, không
cần lấy ở nơi khác và đất có độ ẩm tương đối ổn đònh.
BẢNG CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT KHU VỰC TUYẾN ĐI QUA
Tên đất
Độ ẩm tự

nhiên W(%)
Dung trọng

γ (T/m
3
)
Lực dính

C (Kg/cm
2
)
Góc ma sát
trong ϕ (độ)
Á cát

19 ÷ 22
2.00

0.05

21


2. Vật liệu xây dựng:
Tuyến đi qua đòa hình vùng đồi và đồng bằng nên rất sẵn có các vật liệu thiên nhiên.
Qua khảo sát thực đòa thấy có một số núi đá có chất lượng và trữ lượng cao và ở gần nơi xây
dựng tuyến đã có một số đơn vò trong tỉnh đang khai thác, nên đá để xây dựng có thể mua các
loại đá từ những mỏ đá này nhằm giảm bớt chi phí vận chuyển, góp phần giảm bớt giá thành
công trình.
Về đất đắp nền đường: đất trong vùng chủ yếu là á cát, qua phân tích nhận thấy rằng đất

có các chỉ tiêu cơ lý cũng như thành phần hạt rất tốt, rất phù hợp để đắp nền đường. Chính vì
vậy, ta có thể vận chuyển từ nền đào sang nền đắp, vận chuyển từ thùng đấu hoặc vận chuyển
từ các mỏ đất gần đó nhưng chủ yếu là lấy đất từ nền đào sang đắp cho nền đắp.
3. Kết luận và kiến nghò:
Như vậy, hướng tuyến đi qua gặp một số thuận lợi và khó khăn như:
+ Thuận lợi:
- Có thể tận dụng dân đòa phương làm lao động phổ thông và các công việc thông thường
khác, việc dựng lán trại có thể tận dụng cây rừng và các vật liệu sẵn có.
- Về vật liệu xây dựng, tận dụng tối đa các vật liệu sẵn có, đất đá trong vùng đảm bảo về
chất lượng cũng như trữ lượng. Ximăng, sắt thép, và các vật liệu khác phục vụ cho công trình
có thể vận chuyển từ nơi khác đến nhưng cự ly không xa lắm.
+ Khó khăn:
Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 10

- Đi qua những thung lũng, suối cạn, nhiều khe núi, nhìn chung tuyến quanh co và một số
nơi tuyến đi qua vùng trồng cây công nghiệp.
- Tuyến đi qua vùng núi nên việc vận chuyển máy móc, nhân lực, gặp nhiều khó khăn
đặc biệt vào mùa mưa đường trơn trượt, một số nơi phải mở đường tạm để đưa nhân lực, vật lực
vào phục vụ công trình.

Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 11

CHƯƠNG III
Xác Đònh Cấp Hạng Kỹ Thuật
Của Đường
Và Qui Mô Công Trình
— { & { –
I. CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ:
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-05.
- Qui trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79.
- Qui trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211 - 06.
- Tiêu chuẩn khảo sát thiết kế 22 TCN 27 - 99.

II. XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ CẤP QUẢN LÝ CỦA ĐƯỜNG:
* Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và các số liệu được giao gồm:
- Bản đồ đòa hình tỉ lệ 1/25000.
- Lưu lượng xe chạy 2 chiều tính cho năm tương lai là 2250 xe/ngày đêm.
- Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về xe con tính theo công thức:
N
tb năm
=
∑
ii
na xcqđ/nđ
Trong đó :

N
tb năm
: - Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương lai.
a
i
: - Hệ số quy đổi về xe con của từng loại xe khác nhau.
n
i
: - Số lượng từng loại xe khác nhau.
Bảng A1: Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu sau khi đưa đường vào khai thác sử dụng.
Loại xe

Trọng lượng
trục P
i
(KN)
Số trục
sau
Sốbánh của mỗi cụm
bánh ở trục sau
Khoảng
cách
giữa các
trục sau
Lượng
xe n
i

xe/ngày
đêm

Trục
trước
Trục
sau
1. Xe con các loại






600

2. Xe buýt các loại







+Loại nhỏ

26.4

45.2

1

Cụm bánh đôi

400

+Loại lớn

56.0

95.8

1

Cụm bánh đôi


50

3. Xe tải các loại







+Nhẹ

18.0

56.0

1

Cụm bánh đô
i


700

+Vừa

25.8

69.6

1

Cụm bánh đôi


250

+Nặng

48.2

100

1

Cụm bánh đôi


50

+Nặng

45.2

94.2

2

Cụm bánh đôi

1.4

200


Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 12


1. Lưu lượng xe và thành phần dòng xe:
Lưu lượng xe là một đặc trưng vận tải quan trọng có tính chất quyết đònh đối với việc xác
đònh tiêu chuẩn của đường.
Lưu lượng xe chạy là số phương tiện vận tải đi qua một mặt cắt ngang của đường trong
một đơn vò thời gian.

Lưu lượng xe trên tuyến AB : 2250 xe/ngàêm.
Lưu lượng xe thiết kế là số xe con được qui đổi từ các loại xe khác thông qua một mặt
cắt trong một đơn vò thời gian, tính cho năm tương lai.

Loại xe

Lượng xe n
i

xe/ngày
đêm
Hệ số

quy đổi(a
i
)
Xe con

quy đổi
1. Xe con các loại

600

1
.0

600

2. Xe buýt các loại

+Loại nhỏ

400

2.0

8
00

+Loại lớn

50

2.5

125

3. Xe tải các loại




+Nhẹ

700

2.0

1
400

+Vừa

250

2.
0

500

+Nặng

50

2.
0

1
00

+Nặng

200

2.5

5

00


2
250


4
025



- Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:
Ncđgiờ = ( 0.1 ÷ 0.12 ).Ntbnăm = 0.11 x 4025 = 443 (xcqđ/giờ).
2. Cấp thiết kế :
Dựa vào bảng 3 và bảng 4 qui trình quy trình 4054-05 với lưu lượng thiết kế tối thiểu:
3000 xcqđ/nđ < Ntb năm < 6000 xcqđ/nđ
Do đó, ta có cấp hạng đường như sau:
+ Cấp quản lý: III
+ Đòa hình: Đồi và đồng bằng.
+ Cấp kỹ thuật: 80
+ Tốc độ tính toán: V
tt
= 80km/h.

III. XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT:
1. Các yếu tố của mặt cắt ngang:
Mặt cắt ngang của tuyến có dạng như sau:
Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 13

Bm Bm
b
Bl Bl
b
i
lkgc
i
lgc
i
n

Trong đó:
B
n
: chiều rộng nền đường ; B
m
: chiều rộng mặt đường.
B
l
: chiều rộng lề đường ; i
m
: độ dốc mặt đường.
i
lgc
: độ dốc lề đường gia cố ; i
lkgc
: độ dốc lề đường không gia cố

a) Xác đònh số làn xe trên mặt cắt ngang:
Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác đònh theo công thức : n
lx
=
lth
cdgio
NZ
N
×

trong đó : n
lx :
số làn xe yêu cầu ,được lấy tròn theo điều 4.2.1 quy trình 4054-05
N
cđgiờ
: Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm
N
cđgiờ
= (0.1
÷
0.12)x N
tbnăm

→
lấy N
cđgiờ
= 0.11x N
tbnăm
= 0.11 x 4025 =443 (xcqđ/giờ).
N

lth
: năng lực thông hành tối đa, lấy bằng 1000
xcqđ
/
h
(không có dải phân cách trái chiều và
ô tô chạy chung với xe thô sơ ).
Z : hệ số sử dụng năng lực thông hành.
Ở đây V
tt
=80 km/h nên lấy Z=0.55
Thay số vào, ta có :
n
lx
=
1000
55
.
0
443
×
= 0.81 làn xe
Tuy nhiên, theo bảng 6 và điều 4.1.2 quy trình 4054-05 quy đònh đối với cấp kỹ thuật của
đường là cấp III (V
tt
=80 km/h) thì số làn xe yêu cầu là 2 làn xe.
Vì vậy, ta chọn n
lx
= 2 làn.
b) Tính khả năng thông xe của đường:

Khả năng thông xe của một con đường phụ thuộc vào số làn xe, chiều rộng của mỗi làn,
phụ thuộc vào vận tốc của xe và các chướng ngại vật cản trở giao thông, khả năng thông xe
ký hiệu là N (xe/nđ hay xe/giờ)
Khả năng thông xe theo lý thuyết của một làn xe được xác đònh theo công thức :
N =
(
)
Lo
V
s
m
×
3600
=
(
)
Lo
V
h
km
×
1000

Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 14

Trong đó :
N : khả năng thông xe theo lý thuyết
V : vận tốc xe chạy tính toán, V = 80

km
/
h
=22.22
m
/
s
Lo : khổ động học của xe, được tính toán dựa vào sơ đồ sau :
S h
l o
V.t
L o
lk

Lo = l
0
+ V.t + S
h
+ l
k

với : l
0
: chiều dài của xe con, lấy theo quy trình 4054-05 ta được l
0
= 6 m.
t : thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe, thường lấy t = 1 s.
l
k
: cự ly an toàn (bằng 5 -10 m tùy chướng ngại vật), lấy l

k
= 7.5 m
S
h
: cự ly hãm xe, được tính như sau :
S
h
=
( )
ig
Vk
±
×
ϕ2
2

Trong đó : K : là hệ số sử dụng phanh , lấy k = 1.2
i : là độ dốc dọc, lấy i = 4 % ( lên dốc )
ϕ :hệ số bám của bánh xe với mặt đường, điều kiện bình thường ϕ = 0.5
Thế các giá trò vào công thức, ta được :
S
h
=
( )
04.05.081.92
22.222.1
2
+
×
xx

= 55.9 m
Do đó, khổ động học của xe :
Lo = 6 + 22.22 x1 + 55.9 + 7.5 = 91.62 m
Khả năng thông xe theo lý thuyết :
N
lt
=
62
.
91
801000
×
= 873
xe
/
h

Nếu xe chạy mà không thấy nguy hiểm thì thực tế khả năng thông xe của một làn xe trên
mỗi giờ chỉ bằng 0.3
÷
0.5 trò số N tính ở trên, tức là:
Khả năng thông xe thực tế của mỗi làn trong 1 giờ :
N
tt
= (0.3
÷
0.5) x N
lt
= (0.3
÷

0.5) x 873 = (262
÷
437)
xe
/
h

Suy ra : Khả năng thông xe thực tế của mỗi làn trong một ngày đêm:
N
1
= (262
÷
437) x 24 = (6288
÷
10488)
xe
/
nđ

Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 15

Phương pháp tính toán N như trên chỉ là phương pháp gần đúng, còn trong thiết kế đường
người ta thường tính : đối với đường có 2 làn xe thì khả năng thông xe thực tế của cả 2 làn chỉ
bằng 2/3 tổng số thông xe của mỗi làn.
Do đó : Khả năng thông xe thực tế thấp nhất của đường (2 làn xe ) trong một ngày đêm :
N =
3
2

x 6288 = 4192
xe
/
nđ

Ta thấy khả năng thông xe thực tế của đường là 4192 xe/nđ lớn hơn lưu lượng xe thiết kế là
4025
xcqđ
/
n
. Vậy đường đảm bảo khả năng thông xe

c) Tính bề rộng của làn xe và mặt đường xe chạy:
y
x
c
y
c
xa
a
l l
d

Dựa vào hình vẽ ta có :
- Bề rộng làn xe chạy : được tính như sau:
l = a + c + x + y
l : Chiều rộng làn xe chạy ( m ).
c : Khoảng cách giữa hai bánh xe ( m ).
d : Chiều rộng phủ bì của xe ( m ).
a : Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim bánh xe (m)

x : Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim đường (m).
y : Khoảng cách từ bánh xe đến mép phần xe chạy (m).
Với xe con: d
1
= 1.8m ; c
1
= 1.12m
Với xe tải: d
2
= 2,5m ; c
2
= 1,78m
- Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim bánh xe của xe con là a
1
:
a
1
=
2
11
cd −
=
2
12.18.1
−
= 0.34 m
Từ công thức kinh nghiệm có:
x
1
= y

1
= 0.5 + 0.005 × V
1

Với xe con ta giả thiết: V
1
=100 km/h
⇒
x
1
= y
1
= 0.5+0.005
×
100 = 1.0 m
Vậy chiều rộng làn xe cần thiết dành cho phần xe con chạy là:
l
1
= a
1
+c
1
+ x
1
+ y
1
= 0.34 + 1.12 + 1.0 + 1.0 = 3.46m
- Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim bánh xe của xe tải là a
2
:

Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 16

a
2
=
2
22
cd −
=
2
78.15.2
−
= 0.36 m
Từ công thức kinh nghiệm có:
x
2
= y
2
= 0.5 + 0.005 × V
2

Với xe tải ta giả thiết: V
1
=60 km/h
⇒
x
1
= y

1
= 0.5+0.005
×
60 = 0.8 m
Vậy chiều rộng làn xe cần thiết dành cho phần xe tải chạy là:
l
2
= a
2
+c
2
+ x
2
+ y
2
= 0.36 + 1.78 + 0.8 + 0.8 = 3.74m
Trường hợp bất lợi nhất là lúc 2 xe chạy ngược chiều nhau vàkhi tính toán ta phải xét tất cả
các trường hợp có thể xảy ra vì: xe con tuy có kích thước bé nhưng tốc độ cao, còn xe tải có kích
thước lớn nhưng tốc độ thấp.
*Trường hợp 1: Xe tải chạy ngược chiều với xe con.
Vì đường có 2 làn xe nên chiều rộng của mặt đường trong trường hợp này là:
B
m
= l
1
+ l
2
= 3.46 +3,74 = 7.2m
Từ đó ta tính được chiều rộng của nền đường :
B

n
= 7.2 + 2 x 2.5 = 12.2 m
*Trường hợp 2: Hai xe con chạy ngược chiều nhau.
Vì đường có 2 làn xe nên chiều rộng của mặt đường trong trường hợp này là:
B
m
= 2x l
1
= 2 x 3.46 = 6.92m
Từ đó ta tính được chiều rộng của nền đường :
B
n
= 6.92 + 2 x 2.5 = 11.92 m
*Trường hợp 3: Hai xe tải chạy ngược chiều nhau.
Vì đường có 2 làn xe nên chiều rộng của mặt đường trong trường hợp này là:
B
m
= 2x l
2
= 2 x 3,74 = 7.48m
Từ đó ta tính được chiều rộng của nền đường :
B
n
= 7.48 + 2 x 2.5 = 12.48 m
Theo bảng 7 điều 4.1.2 quy trình 4054-06 quy đònh với cấp đường III(vận tốc tính toán = 80
km/
h
) thì có bề rộng tối thiểu các bộ phận trên mặt cắt ngang đường :

Cấp hạng đường

Cấp III

Tốc độ thiết kế (km/h)

8
0

Số làn xe tối thiểu dùng cho xe cơ giới

2

Bề rộ
ng một làn xe (m)

3.
5

Bề rộng phần xe chạy cho cơ giới (m)

7
.0

Bề rộng giải phân cách giữa (m)

0

Bề rộng lề
(m)

2
.5

Bề rộng lề gia cố
(m)

2
.0

Bề rộng nền đường
(m)

12

Do đó : Dựa vào quy trình ta chọn : (vì theo điều kiện thực tế thì tuyến của em đi qua vùng
đồi và đồng bằng , nhu cầu sử dụng bề rộng các yếu tố của đường chưa thực sự đòi hỏi cao hơn
các giá trò tối thiểu trong quy trình , do đó mà ta chọn các giá trò phù hợp để tiết kiệm tiền cho
dự án) .


Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 17

Chiều rộng mỗi làn xe : l = 3.5 m
Chiều rộng mặt đường : B
m
= 7.0 m .
Phần lề đường : Chiều rộng mỗi lề B
l

= 2.5m, trong đó : Phần lề có gia cố rộng
là b = 2.0 m, phần không gia cố là 0.5 m .
Chiều rộng của nền đường :
B
n
= 2 x 3.5 + 2 x 2.5 = 12.0m.

Bảng tổng hợp các yếu tố kỷ thuật của trắc ngang :

Cấp hạng đường

Đơn vò

Tính toán

Tiêu chuẩn

Kiến n
ghò

Số làn xe tối thiểu dùng cho xe
cơ giới
0.81 2 2
Bề rộng một làn xe (m)


3.7
4

3.5

3.5

Bề rộng phần xe chạy cho cơ
giới (m)
7.48 7.0 7.0
Bề rộng giải phân cách giữa (m)

0 0
Bề rộng lề



2
.5

2
.5

Bề rộng lề gia cố



2
.0

2
.0

Bề rộng nền đường

12.48 12.0 12.0

d) Xác đònh độ dốc ngang của mặt đường và lề đường:

Độ dốc ngang đường phụ thuộc nhiều vào vật liệu cấu tạo mặt đường và lề đường.
Theo bảng 9 điều 4.8 quy trình 4054-05 ta chọn :
- Độ dốc ngang của mặt đường bê tông nhựa là 2%.
- Phần lề gia cố có cùng độ dốc với mặt đường là 2%.
- Độ dốc ngang của lề không gia cố là 6%.
2. Các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ và trên trắc dọc:

a) Chiều dài hãm xe.
Khi xử lý các tình huống giao thông trên đường thì người lái xe thường phải căn cứ vào
khoảng cách tới các chướng ngại vật để ướt tính cường độ hãm phanh sao cho xe vừa kòp dừng
lại trước chúng. Khi thiết kế đường phải đảm bảo khoảng cách này cho người lái xe trong mọi
trường hợp. Do đó, khi xét điều kiện an toàn chạy xe, chiều dài hãm xe có một ý nghiã rất quan
trọng.
Khi hãm phanh trên các bánh xe, má phanh tác dụng vào vành xe sinh ra mô men hãm
M
h
và mô men này sinh ra lực hãm phanh P
h
(như hình vẽ)



Sơ đồ phát sinh lực hãm xe :

Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 18

Mh
rk
Pk
T
Pk
A



Lực hãm phanh P
h
chỉ có tác dụng khi có đủ sức bám giữa lốp xe với mặt đường, nếu
không thì xe vẫn trượt trên mặt đường mặc dù bánh xe không quay nữa. Vì vậy lực hãm có ích
lớn nhất chỉ có thể bằng lực bám lớn nhất, nghóa là:
P
h
= T
max
= ϕ G
h

Trong đó: ϕ - hệ số bám
G
h
– trọng lượng hãm, vì tất cả các bánh xe đều bố trí bộ phận hãm phanh nên
trọng lượng hãm cũng bằng trọng lượng toàn bộ G của xe.
Ngoài lực hãm phanh P

h
, khi hãm xe các lực cản khác cũng tham gia vào quá trình hãm,
nhưng vì khi hãm xe, xe chạy chậm nên lực cản do không khí P
ω
là không đáng kể, còn lực cản
lăn P
f
và lực quán tính P
j
được bỏ qua để tăng an toàn. Do vậy tổng lực hãm lúc này chỉ gồm lực
hãm phanh P
h
và lực cản do dốc P
i
, nghóa là:
P
h
+ P
i
= ϕG ± iG = G(ϕ ± i)
trong đó: i – độ dốc dọc của đường.
Gọi V
1
và V
2
(m/s) là tốc độ của ô tô trước và sau khi hãm phanh. Theo nguyên lý bảo
toàn năng lượng thì công của tổng lực hãm sinh ra trên chiều dài hãm xe S
h
phải bằng động năng
tiêu hao do tốc độ ô tô giảm từ V

1
xuống V
2
, tức là:
G(ϕ ± i)S
h
=
22
2
2
2
1
2
2
2
1
VV
g
G
VV
m
−
=
−

Do đó có thể tính được chiều dài hãm xe:
( )
ig
VV
S

h
±
−
=
ϕ2
2
2
2
1

Vì khi hãm xe với cường độ cao, chiều dài hãm xe ngoài thực tế sẽ lớn hơn so với lý
thuyết, do đó phải đưa vào công thức trên hệ số sử dụng phanh k. Theo thực nghiệm nên lấy k =
1,2 với ô tô con và k = 1,3 – 1,4 với ô tô tải và ô tô buýt. Do đó ta có:
( )
ig
VV
kS
h
±
−
=
ϕ2
.
2
2
2
1

Nếu tốc độ xe tính bằng km/h thì:
( )

i
VV
kS
h
±
−
=
ϕ254
.
2
2
2
1
, m
Khi hãm xe, nếu xe dừng lại hẳn thì V
2
= 0, do đó:
( )
i254
k.V
S
2
h
±
=
ϕ
, m
Thuyết minh thiết kế tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Văn Bách

SVTH : Lưu Thái Trung – Lớp Đường Bộ K44 Trang 19

Trong đó : V
1
: vận tốc trước lúc hãm phanh, V
1
= 80
km
/
h

V
2
: vận tốc sau lúc hãm phanh, V
2
= 0
k : hệ số sử dụng phanh, k =1.2-1.4, lấy k = 1.2
ϕ : hệ số bám của xe với mặt đường, tra bảng xét cho điều kiện xe chạy bình thường,
đường khô ráo : ϕ = 0.5
i : là độ dốc dọc của đường, chọn i = 4 % khi xe đang xuống dốc
Suy ra : 8.65
)04.05.0(254
802.1
2
=
−
×
=S m ≈ 66m
Vậy : Xét trường hợp xe chạy xuống dốc trong diều kiện bình thường, S
h
= 66m .

b) Cự ly tầm nhìn xe chạy :
Để đảm bảo an toàn cho xe chuyển động trên đường thì người lái xe cần phải nhìn
thấy ở phía trứơc một khoảng cách nhất đònh nào đó để khi có tình huống bất ngờ xảy ra thì có
thể xử lý tình một cách kòp thời và an toàn, tránh gây tai nạn. Khoảng cách đó được gọi là cự ly
tầm nhìn, kí hiệu là So .
Khi tính toán So, để phù hợp với điều kiện xe chạy thực tế trên đường người ta
chia ra các trường hợp sau đây :
- Sơ đồ tầm nhìn một chiều : Hãm xe dừng lại trước chướng ngại vật trên
cùng một làn với một khoảng cách an toàn nào đó.
- Sơ đồ tầm nhìn hai chiều : Hai xe ngược chiều trên cùng một làn phải dừng
lại kòp thời cách nhau một đoạn an toàn.
- Sơ đồ tầm nhìn tránh xe : Hai xe ngược chiều trên cùng một làn xe chạy sai
phải kòp thời trở về làn xe của mình một cách an toàn.
- Sơ đồ tầm nhìn vượt xe : tính toán khoảng cách sao cho xe 1 có thể vượt xe
2 và trở về làn cũ của mình an toàn trước khi gặp xe 3 đang chạy ngược lại.
Các trường hợp trên là những trường hợp thường hay xảy ra tương ứng với các cấp
hạng đường . Ở đây , với cấp hạng kỹ thuật là cấp 60 ta chọn xét theo hai trường hợp đầu.
Tầm nhìn được tính toán trong điều kiện bình thường : hệ số bám ϕ =0.5, độ dốc dọc của
đường i
d
= 2 %.

- Xác đònh chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 1:
Cự ly tầm nhìn một chiều (chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật):
Ô tô chuyển động trên làn xe của mình và phát hiện chướng ngại vật tónh trên
cùng làn xe .Yêu cầu đặt ra là người lái xe phải kòp thời hãm phanh để dừng lại trước
chướng ngại vật một khoảng an toàn nào đó .
Sơ đồ tính toán :