Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
CHƯƠNG I:
GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG A – B
I.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 hóa từ nơi này đến nơi khác. Đất nước ta
trong những năm gần đây phát triển rất mạnh mẽ, nhu cầu vận chuyển hàng hóa và
hành khách ngày một tăng. Trong khi đó mạng lưới giao thông nhìn chung còn
hạn chế. Phần lớn chúng ta sử dụng những tuyến đường cũ, mà những tuyến
đường này không thể đáp ứng nhu cầu vận chuyển lớn như hiện nay.
Chính vì vậy, trong giai đoạn phát triển này - ở thời kỳ đổi mới 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. Nên việc cải tạo, nâng cấp và mở rộng các tuyến đường
sẵn có và xây dựng mới các tuyến đường ô tô ngày càng trở nên cần thiết để làm
tiền đề cho sự phát triển kinh tế, văn hóa, giáo dục và quốc phòng, đẩy nhanh quá
trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước.
Tuyến đường thiết kế từ A– B thuộc địa bàn tỉnh Lâm Đồng. Đây là 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. Tuyến đường nối các trung tâm kinh tế, chính trị,
văn hóa của tỉnh nhằm từng bước phát triển kinh tế văn hóa toàn tỉnh. Tuyến được
xây dựng ngoài công việc chính yếu là vận chuyển hàng hóa phục vụ đi lại của
người dân mà còn nâng cao trình độ dân trí của người dân khu vực lân cận tuyến.
Vì vậy, nó thực sự cần thiết và phù hợp với chính sách phát triển.
I.2. TÌNH HÌNH CHUNG CUA TUYẾN ĐƯỜNG:
I.2.1. 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 2009 đến năm 2024.
+ Kết quả dự báo về mật độ xe cho tuyến B–D đến năm tương lai với mức tăng
xe hằng năm p= 6% đạt N
tb năm
= 4701 xcqđ/ngày.đêm
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
1
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
+ 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 (TCVN
4054-2005, 22TCN 211-06)
+ Căn cứ vào các yêu cầu do giáo viên hướng dẫn giao cho
I.2.2. Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện:
a. Quá trình nghiên cứu:
+ Khảo sát thiết kế chủ yếu là dựa trên tài liệu : bình đồ tuyến đi qua và lưu
lượng xe chạy trung bình ngày đêm ở năm tương lai (xe/ ngày đêm) đã cho trước.
b. Tổ chức thực hiện:
+ Thực hiện theo sự hướng dẫn của giáo viên và trình tự lập dự án đã qui
định.
I.2.3. Tình hình dân sinh kinh tế, chính trị văn hóa:
Nơi đây là địa hình miền núi trung du có nhiều đồi cao, sườn dốc và những
dãy núi dài, dân cư 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 trồng trọt và chăn nuôi, các cây trồng chính ở đây chủ yếu là chè, cà phê, rau
củ việc hoàn thành tuyến đường này sẽ giúp cho việc vận chuyển hàng hóa được
dể dàng hơn. Giúp cho đời sống và kinh tế vùng này được cải thiện đáng kể .
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
I.2.4. Về khả năng ngân sách của tỉnh:
Tuyến A–B được thiết kế và xây dựng mới hoàn toàn, cho nên mức đầu tư
tuyến cần nguồn vốn rất lớn. UBND Tỉnh Lâm Đồng đã có Quyết Định cho khảo
sát lập dự án khả thi. Nguồn vốn đầu tư từ nguồn vốn vay (ODA)
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
2
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
I.2.5. Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng:
Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng nói chung còn tương đối ít, hệ
thống đường chính và quốc 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.
I.2.6. Đánh giá và dự báo về nhu cầu vận tải:
Đánh giá:
Như đã nói ở trên, mạng lưới GTVT trong khu vực tương đối ít, 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:
Nhà nước đang khuyến khích nhân dân trồng rừng và phát triển lâm nghiệp.
Cây công nghiệp và cây có giá trị cao như lụa tơ tằm , cà phê, sợi tơ tằm, chè …vv
trong vùng cũng là nguồn hàng hóa vô tận của giao thông vận tải trong tương lai
của khu vực.
Với nguồn tài nguyên thiên nhiên có sẵn, nhu cầu vận tải hàng hóa cho
tương lai rất cao, cộng với việc khai thác triệt để được nguồn du lịch sinh thái của
vùng, thì việc xây dựng tuyến đường trên là rất hợp lý.
Dự báo nhu cầu vận tải của tuyến dự án: 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. Với lưu
lượng xe chạy trung bình ngày đêm ở 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.
I.2.7. Đặc điểm địa hình địa mạo:
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
3
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Tuyến từ A-B chạy theo hướng Đông –Tây. Điểm bắt đầu có cao độ là 63.5
m và điểm kết thúc có cao độ là 78.2 m. Độ chênh cao trên giữa hai đường đồng
mức 14.7m.
Địa hình tuyến đi qua là vùng núi, tuyến đi ở cao độ tương đối cao, đi men
sườn dốc ven sông, lưu vực xung quanh ít ao hồ hay nơi đọng nước, những vị trí
mà tuyến cắt qua đường tụ thủy cần đặt cống hoặc cầu nhỏ vượt qua. 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.
I.2.8. Đặc điểm về địa chất:
Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt : địa chất tỉnh Lâm Đồng bao gồm các đá trầm
tích, phun trào, xâm nhập có tuổi từ Jura giữa đến Đệ Tứ. Nói chung địa chất vùng
này rất thuận lợi cho việc làm đường . Ở trên đoạn tuyến có một vài mỏ đá và mỏ
sỏi có thể khai thác tại chỗ làm kết cấu áo đường và các công trình trên đường
nhằm giảm giá thành xây dựng.
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.
I.2.9. Đặc điểm về địa chất thủy văn:
Dọc theo khu vực tuyến đi qua có sông, suối tương đối nhiều có nhiều
nhánh suối nhỏ thuận tiện cho việc cung cấp nước cho thi công công trình và sinh
hoạt.
Tại các khu vực suối nhỏ ta có thể đặt cống hoặc làm cầu nhỏ.
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.
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
4
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
I.2.10. 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 sẳn có như : cát, đá, cấp phối cuội sỏi.
Để xây dựng nền đường ta có thể điều phối đào – đắp đất trên tuyến sau khi
tiến hành dọn dẹp đất hữu cơ, vét bùn (nếu có). Ngoài ra còn có những vật liệu
phục vụ cho việc làm láng trại như tre, nứa, gỗ, lá lợp nhà vv. Nói chung là sẵn
có nên thuận lợi cho việc xây dựng.
I.2.11. Đăc điểm khí hậu thủy văn:
- Khu vực tuyến A– B nằm sâu trong nội địa, đi qua vùng đồi nằm trong khu vực
có khí hậu nhiệt đới gió mùa, khí hậu ở đây phân biệt thành 2 mùa rõ rệt:
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 nhiệt độ trung bình 20
0
C
Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 nhiệt độ trung bình 25
0
C.
Vùng này chịu ảnh hưởng của gió mùa khô
- Do có 2 mùa mưa nắng cho nên khí hậu ở đây có những đặc điễm như sau:
Vào mùa mưa số ngày mưa thường xuyên, lượng mưa ngày trung bình tăng
nhiệt độ giảm và độ ẩm tăng.
Khi thi công cần lưu ý đến thời gian của mùa khô vì nó ảnh hưởng lớn đến
tiến độ thi công.
- Theo số liệu khí tượng thủy văn nhiều năm quan trắc ta có thể lập các bảng, và
đồ thị của các yếu tố khí tượng thủy văn của khu vực mà tuyến đi qua như sau:
Hướng gió B ĐB Đ ĐN N TN T TB Lặng Tổng
Số ngày gió 38 60 35 49 52 54 43 34 5 365
Tần suất 10.46 16.4 9.59 13.42 14.25 14.8 11.78 9.3 1.3 100
Bảng 1. Thống kê về: Hướng Gió – Số Ngày Gió – Tần Suất
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
5
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nhiệt độ(
o
C) 19 21 22 24 26 26.5 25 24.5 23 22.5 20 18
Lượng bốc hơi(mm) 50 58 63 97 110 115 130 170 165 90 87 83
Lượng mưa (mm) 19 24 32 47 150 190 210 197 163 140 100 44
Số ngày mưa 2 3 5 6 13 15 16 14 13 12 8 4
Độ ẩm (%) 74 75 77 79 82 83 84 82 80 79 77 76
Bảng 2. Thống kê về: Độ Ẩm – Nhiệt Độ – Lượng Bốc Hơi – Lượng Mưa
I.3. 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 A – B 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 chống đập tan mọi âm mưu phá hoại của kẻ thù trong và ngoài
nước.
I.4. KẾT LUẬN:
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
6
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
- 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 …
- Với những lợi ích đó thì việc quyết định xây dựng tuyến đường dự án là hết
sức cần thiết và đúng đắn.
I.5. KIẾN NGHỊ:
Vì đây là khu vực vùng 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 : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
7
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
CHƯƠNG II:
XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ KĨ THUẬT CỦA TUYẾN
II.1. CÁC TIÊU CHUẨN DÙNG TRONG TÍNH TOÁN:
_ Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005
_ Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06
II.2. CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ VẬN TỐC THIẾT KẾ CỦA TUYẾN:
Căn cứ vào mục đích ý nghĩa xây dựng tuyến đường A – B, cấp hạng kỹ thuật của
đường dựa vào các yếu tố sau:
Giao thông đúng với chức năng 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 tuyến đưa vào sử dụng trong điều kiện nhất định
Lưu lượng xe thiết kế
II.2.1. Cấp hạng kỹ thuật:
Căn cứ vào khu vực địa hình d ta sẽ lựa chọn hệ số quy đổi ra xe con ( a
i
) theo
TCVN 4054-05.
Trong đó:
Xe đạp : 1.46 %
Xe máy : 57.6 %
Xe con : 32.57 %
Xe tải 2 trục : 5.22 %
Xe tải 3 trục : 3.15 %
- Lưu lượng xe thiết kế trung bình ngày đêm tính cho năm tương lai là:
i
N = N .a
tbnam ti
∑
(xcqđ/ngàyđêm)
Trong đó:
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
8
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
N
ti
: Lưu lượng của loại xe i (trong dòng xe) chạy trung bình ngày đêm
trong năm tương lai (xe/ngày đêm).
a
i
: Hệ số quy đổi từ xe ra xe con thiết kế theo TCVN 4054 -05 (Tra
Bảng 2 )
Loại xe Tỉ Lệ % Số Lượng (xe/ngđ) Hệ Số Qui Đổi (a
i
)
Số Lượng
(xcqđ/ngđ)
Xe đạp 1.46 7 0.2 1.4
Xe máy 57.6 276 0.3 82.8
Xe con 32.57 156 1.0 156
Xe tải 2 trục 5.22 25 2.0 50
Xe tải 3 trục 3.15 15 2.5 37.5
Tổng Cộng 100 479 327.7
Bảng 3. Số lượng xe quy đổi trong năm tương lai
Tuyến được xây dựng trên khu vực địa hình đồi, có lưu lượng xe thiết kế:
- Lưu lượng xe thiết kế với năm tương lai là năm thứ 15:
N
t
= N x ( 1+q)
t
= 785.35 (xe/ngày đêm)
Tra bảng 3 TCVN 4054-05, ta thấy 500<N
t
<3000 (xcqđ/ ngày đêm) nên
chọn cấp thiết kế đường là Cấp IV, địa hình đồi, có trị số năm khai thác là t =15
năm
* Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:
Tuyến không có số liệu thống kê cụ thể và cũng không có những nguyên
cứu đặc biệt nên theo TCVN 4050 – 05 thì N
gcđ
được xác định gần đúng như sau:
gcd t
N (0.10 0.12)N
bnam
= ÷
(xcqđ/h)
Đây là tuyến thuộc vùng cao nên lưu lượng xe tập trung giờ cao điểm
không lớn. Vậy chọn:
N
gcd
= 0,11 x N
t
= 0,11 . 785.35 = 86.39 (xcqđ/h)
II.2.2. Tốc độ thiết kế:
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
9
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Tốc độ thiết kế là tốc độ dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của
đường trong trường hợp khó khăn.
Căn cứ vào cấp đường là đường Cấp IV, địa hình vùng đồi (độ dốc ngang
phổ biến < 30%), theo Bảng 4 của TCVN 4054-05 thì tốc độ thiết kế của tuyến là:
V
tk
= 60 km/h
II.2.3. Xe thiết kế:
Theo TCVN 4054-05 thì xe thiết kế là loại xe phổ biến trong dòng xe để
tính toán các yếu tố của đường. Việc lựa chọn loại xe thiết kế do người có thẩm
quyền đầu tư quyết định. Ở đây, chọn loại xe phổ biến trong dòng xe là xe con làm
xe thiết kế.
II.3. XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CHỦ YẾU CỦA TUYẾN
ĐƯỜNG
II. 3.1. Xác định quy mô mặt cắt ngang đường:
A. Số làn xe cần thiết :
n
lx
=
×
cñgiôø
lth
N
Z N
=
100055.0
39.86
x
= 0.16
Trong đó :
N
cđgiờ
: lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm theo Điều 3.3.3 TCVN 4054-2005
Z = 0.55: hệ số sử dụng năng lực thông hành ứng với V
tk
= 60 km/h cho
khu vực địa hình đồi
N
lth
= 1000 xcqđ/h/làn: Năng lực thông hành khi không có dải phân cách
trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ
Theo điều 4.2.1 và Bảng 7 TCVN 4054-05: ta chọn số làn xe chẵn, tối thiểu
là 2 cho đường Cấp IV, khu vực địa hình đồi
B. Các kích thước ngang của đường :
Bề rộng phần xe chạy:
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
10
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Hình 1. Sơ đồ xác định bề rộng xe chạy
Tính toán bề rộng một làn xe theo trường hợp xe tải 2 trục. Công thức xác
định bề rộng một làn xe:
B
1làn
=
− +
+ + + = + +
b c b c
x y c x y
2 2
Trong đó:
a=
2
b c−
:khoảng cách từ tim dãy bánh xe ngoài cùng đến mép thùng xe
b, c: bề rộng thùng xe (m) và khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe (m)
x: là khoảng cách từ mép thùng xe tới làn xe bên cạnh (ngược chiều).
y: là khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép ngoài phần xe chạy.
- Khi tính cho xe tải:
Trong đó :
B =2.5m
C= 1.92m
x = y = 0.5 + 0.005V = 0.5+0.005*60 =0.8 (m) với V = 60 Km/h.
- Vậy bề rộng của một làn xe chạy là:
B
1
= (2.5 + 1.92)/2 + 0.8+ 0.8 = 3.81 (m)
* Bề rộng của mặt đường 2 làn xe chạy là : B = 2*B1 = 2*3.81 = 7.62 (m)
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
11
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
- Khi tính cho xe con
Ta có b =1.8m
c =1.4m
Như vậy : B2=(1.8+1.4)/2+2*0.8 =3.2m
* Bề rộng của mặt đường 2 làn xe chạy là B = 2*B2 = 2*3.2 = 6.4 (m)
Do ta chọn xe thiết kế là xe con nên B = 6.4 m
Theo bảng 6 tiêu chuẩn 4054-05 ta có B tối thiểu = 3.5m. Vậy ta chọn B
lan
= 3.5m
Lề đường:
- Theo Bảng 6, TCVN 4054-05 thì chiều rộng lề đường tối thiểu 1 m và lề gia cố
tối thiểu theo quy định là 0.5m ứng với đường cấp IV, khu vực địa hình đồi có vận
tốc thiết kế 60 Km/h. Kiến nghị gia cố theo chiều rộng là 0.5m.
- Để đảm bảo tính kinh tế nhưng vẫn an toàn, kiến nghị chọn theo giá trị tối thiểu
đối với chiều rộng lề đường và gia cố toàn bộ (1.0m). Phần gia cố ta thiết kế có
cấu tạo như kết cấu mặt đường xe chạy (giống nhau về vật liệu lẫn bề dày các lớp
kết cấu). Do vận tốc thiết kế là 60 km/h nên bố trí dải dẫn hướng là vạch sơn liền
rộng 20cm nằm trên lề gia cố, sát với mép mặt đường.
C. Độ mở rộng phần xe chạy trên 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 mặt đường E cho đường có 2 làn xe được xác định như sau:
2 2
0,05. 0,1.
E=2e 2. ,
2
A A
L L
V V
m
R R
R R
= + = +
÷ ÷
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
12
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Hình 2. Sơ đồ xác định độ mở rộng mặt đường trong đường cong
Trong đó:
L
A
là chiều dài từ đầu xe đến trục bánh xe sau, L
A
= 4.6 m.
R là bán kính đường cong tròn (m).
V là tốc độ xe chạy, V = 60(km/h)
Theo TCVN 4054-2005, bảng 12: Độ mở rộng phần xe chạy có hai làn xe
trong đường cong nằm
R (m)
E (m)
Tính toán Tiêu chuẩn
130 0.689 0.6
150 0.631 0.4
175 0.575 0.4
200 0.53 0.4
225 0.494 0.4
250 0.464 0.4
275 0.439 0.4
300 0.417 0.4
Bảng 4. Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong
Bố trí đoạn nối mở rộng theo Điều 5.4 TCVN 4054-05:
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
13
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
o Độ mở rộng được bố trí một nửa ở phía bụng và một nửa ở phía
lưng. Khi gặp khó khăn thì cho phép bố trí một bên, ở phía bụng đường cong hoặc
bố trí ở phía lưng 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 nưả nằm trên đường thẳng
và một nưả nằm trên đường cong; mở rộng tuyến tính theo tỉ lệ 1:10 (tức là mở
rộng đều, 1 mét được mở rộng trên chiều dài tối thiểu 10m ).
o Phần mở rộng được bố trí trên diện tích của lề gia cố
o Khi cần thiết thì phải mở rộng nền đường để đảm bảo phần lề đất
còn lại ít nhất là 0.5 m
Chiều rộng nền đường :
Trên đoạn thẳng: B
nền
= 2B
lề
+ B
mặt đường
= 2x1 + 7 = 9 m. So sánh với Bảng
6, TCVN 4054-05 B
nền
= 9 m là phù hợp
Trên đoạn cong B
nền
như đoạn thẳng.
II.3.2. Xác định độ dốc dọc lớn nhất:
- Độ dốc càng lớn thì tốc độ xe chạy càng thấp, tiêu hao nhiên liệu càng lớn,
hao mòn săm lốp càng nhiều, tức là giá thành vận tải càng cao. Khi độ dốc lớn thì
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
K
.
L
C
T
E
0
Hình 3. Sơ đồ mở rộng một bên
14
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
mặt đường nhanh hao mòn do ma sát với lốp xe, do nước mưa bào mòn, rãnh dọc
mau hư hỏng hơn, duy tu bảo dưỡng cũng khó khăn hơn. Tóm lại nếu độ dốc dọc
càng lớn thì chi phí khai thác vận doanh tốn kém hơn, lưu lượng xe càng nhiều thì
chi phí mặt này càng tăng.
- Tùy theo cấp thiết kế của đường, độ dốc dọc tối đa được quy định trong
Điều 5.7 TCVN 4054-05. Khi gặp khó khăn có thể tăng lên 1% nhưng độ dốc dọc
lớn nhất không vượt quá 11%.
- Đường nằm trên cao độ 2000m so với mực nước biển không được làm dốc quá
8%.
- Đường đi qua khu dân cư không nên làm dốc dọc quá 4%.
- Dốc dọc trong hầm không lớn hơn 4% và không nhỏ hơn 0.3%.
- Trong đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0,5%( khi khó khăn là 0,3% và đoạn
dốc này không kéo dài quá 50m).
* Độ dốc dọc theo điều kiện về sức kéo ( xét xe chuyển động đều, lên dốc )
Điều kiện cần để xe chuyển động thể hiện qua công thức:
max max
i = D f
k k
v
−
Trong đó:
max
k
D
: Nhân tố động lực lớn nhất của xe thiết kế, phụ thuộc vào tốc độ
tính toán và loại xe. Tra Biểu Đồ Nhân Tố Động Lực của các loại xe trong dòng
xe (sách thiết kế đường tập 1) ứng với vận tốc V
tk
= 60 km/h .
f
v
: Hệ số sức cản lăn, phụ thuộc vào loại mặt đường và tốc độ thiết kế
được xác định theo công thức thực nghiệm sau :
5 2
0
f = f (1 4,5.10 . )
v
V
−
+
f
0
do tốc độ xe chạy V
≤
60(km/h) thì f thay đổi ít, khi đó f chỉ phụ thuộc
loại mặt đường và tình trạng của mặt đường do đó ta lấy f
0
= 0.02 ( cho mặt đường
bê tông nhựa).
Suy ra: f
v
= 0.02324
Loại xe Vận tốc (Km/h) Cấp số
max
k
D
k
max
i
(%)
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
15
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Xe con 60 III 0.12 9.7
Xe 2 trục 60 V 0.036 1.28
Xe 3 trục 60 IV 0.045 2.18
Bảng 5. Độ dốc dọc theo điều kiện sức kéo
* Độ dốc dọc theo điều kiện về sức bám ( xét xe chuyển động đều, lên dốc )
Điều kiện về sức bám cũng được tính như công thức trên nhưng
max
b
D
được xác
định thông qua công thức:
max d
P
D m
G
b
W
ϕ
≤ −
Trong đó:
m = (G
k
/ G) : gọi là hệ số phân bố tải trọng lên bánh xe chủ động
G
k
: trọng lượng của các bánh xe chủ động
G : trọng lượng toàn bộ xe
d
ϕ
: 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
ϕ
= 0,5 ( Bảng 2-2 trang 26 sách thiết kế đường tập
1 )
P
W
: Lực cản không khí của xe phụ thuộc vào tốc độ xe chạy, mật độ không
khí, hình dạng và độ trơn của bề mặt thân xe và được xác định qua công thức gần
đúng:
2
P .
13
W
V
K F=
(kg)
Trong đó :
K : hệ số sức cản không khí. ( trang 16 sách thiết kế đường tập 1 )
F : diện tích cản không khí (diện tích mặt cắt ngang lớn nhất của ôtô)
F = 0.8x BxH (m
2
)
B , H : Tra Bảng 1, TCVN 4054-05
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
16
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
V : tốc độ xe chạy V = 60 (km/h).
Loại xe K F(m
2
)
P
ω
G(Kg) G
k
(Kg) D i
b
(%)
Xe con 0,03 2.88 23.93 3636 2000 0.268 24.5
Xe tải 2 trục 0,065 8,0 144 10615 6900 0.311 28.78
Xe tải 3 trục 0,065 8,0 144 15385 10770 0.341 31.78
Bảng 6. Độ dốc dọc theo điều kiện sức bám
Suy ra:
max
b
i
= 31.78%
Chọn độ dốc dọc lớn nhất: i
d,max
= min ( i
k
max
; i
b
max
) = min ( 9.7 ; 31.78 )= 9.7%
Theo TCVN 4054-05 thì độ dốc dọc lớn nhất của đường cấp IV địa hình
vùng đồi là 6%.
Vậy kiến nghị chọn: i
d,max
= 6%
Vậy xe đảm bảo khả năng leo dốc với độ dốc dọc i
d,max
= 6%
II.3.3. Xác định tầm nhìn xe chạy :
- Xác định tầm nhìn nhằm nâng cao độ an toàn xe chạy và độ tin cậy về tâm
lý để chạy xe với tốc độ thiết kế. Theo Điều 5.1 TCVN 4054-05 thì các tầm nhìn
được tính từ mắt người lái xe có chiều cao 1.00 m bên trên phần xe chạy, xe ngược
chiều có chiều cao 1.20 m và chướng ngại vật trên mặt đường có chiều cao 0.10
m.
- Khi thiết kế phải kiểm tra tầm nhìn. Các chỗ không đảm bảo tầm nhìn
phải dở bỏ các chướng ngại vật ( chặt cây, đào mái taluy ). chướng ngại vật sau
khi dở bỏ phải thấp hơn tia nhìn 0.3m. Trường hợp thật khó khăn, có thể dùng
gương cầu, biển báo, biển hạn chế tốc độ hoặc cấm vượt xe.
a. Tầm nhìn một chiều ( chướng ngại vật ) :
Hình 4. Sơ đồ tầm nhìn một chiều
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
17
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Sơ đồ tính tầm nhìn một chiều
S
1
=
V
3.6
+
2
d
k V
254 ( i)
×
× ϕ ±
+ l
o
Trong đó:
K: Hệ số xét đến hiệu quả của bộ hãm phanh được lấy như sau:
K = 1.2
i : Độ dốc dọc ( chọn i = 0.06 )
l
0
: Khoảng cách an toàn, lấy l
0
= 5m
ϕ
d
:Hệ số bám,
ϕ
d
= 0.5 xét trong điều kiện bình thường là mặt
đường khô sạch chọn
d
ϕ
= 0,5
Trường hợp xe đi xuống dốc có độ dốc i = 0.06 (trường hợp bất lợi nhất)
S
1
=
5
)06.05.0(254
602.1
6.3
40
2
+
−
+
x
= 49.77 m
Theo Bảng 10 TCVN 4054-2005: với đường Cấp IV, vận tốc thiết kế là 60 Km/h
thì S
1
tối thiểu là 75m. Vậy ta chọn S
1
= 75m để thiết kế.
b. Tầm nhìn 2 chiều ( tầm nhìn trước xe ngược chiều ) : chú ý đối với xe chạy
trên sườn dốc xe này lên dốc thì tương ứng với một xe xuống dốc ngược chiều.
Hai xe trong thiết kế tầm nhìn 2 chiều chạy cùng vận tốc thiết kế V
tk
=60 km/h
Hình 5. Sơ đồ tầm nhìn ngược chiều
S
2
=
×ϕ
+ +
ϕ −
2
0
2 2
V k.V
L
1.8
127[ i ]
=
5
)06.05.0(127
5.0602.1
8.1
60
22
2
+
−
+
xx
= 102.36 m
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
18
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Theo Bảng 10 TCVN 4054-2005: với đường Cấp IV, vận tốc thiết kế là 60 Km/h
thì S
2
tối thiểu là 150 m. Vậy ta chọn S
2
= 150m để thiết kế.
Kết luận: - Sơ đồ tầm nhìn S
1
tính trong trường hợp trên đường có dải phân cách
giữa dùng để xác định các yếu tố kĩ thuật của đường như bán kính đường cong
đứng, xác định phạm vi phá bỏ chướng ngại vật trong đường cong.
- Sơ đồ tầm nhìn S
2
tính trong trường hợp trên đường không có dải
phân cách giữa dùng để xác định các yếu tố kĩ thuật của đường như bán kính
đường cong đứng, xác định phạm vi phá bỏ chướng ngại vật trong đường cong.
- Sơ đồ tầm nhìn vượt xe S
4
thường có giá trị khá lớn, không dùng để
thiết kế vì rất tốn kém, do vậy ta bỏ qua việc tính toán cho sơ đồ này nhưng qui
định xe không được vượt nhau trong đường cong bằng và trên đường cong đứng
lồi
Hình 6. Sơ đồ tầm nhìn vượt xe
II.3.4 . Xác định các bán kính đường cong nằm tối thiểu:
a. Độ dốc siêu cao:
Theo Bảng 13, TCVN 4054 – 2005, với V
tk
= 60km/h thì:
i
max
sc
= 7%
i
min
sc
= 2%
b. Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất ứng với i
max
sc
= 7%
Từ công thức :
min
sc
R
=
µ +
2
sc
V
127( i )
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
19
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
µ : Hệ số lực đẩy ngang
( trong trường hợp khó khăn lấy hệ số lực ngang µ = 0.15 )
và i
sc
= i
max
sc
= 7%
min
sc
R
=
)07.015.0(127
60
2
+
= 128.85 m
Theo TCVN 4054 – 2005 (bảng 13): Đối với i
max
sc
= 7% thì
min
sc
R
= 125m. Ta
chọn
min
sc
R
= 130 m làm bán kính tối thiểu thiết kế trong trường hợp khó khăn.
c. Bán kính đường cong nằm trong trường hợp không bố trí siêu cao:
Khi đặt đường cong bằng không bố trí siêu cao, hệ số lực ngang do muốn
cải thiện điều kiện xe chạy lấy
0.08µ =
( trang 46 sách thiết kế đường tập 1 ) và i
n
= 2% ( nhằm đảm bảo điều kiện đảm bảo thoát nước nhanh cho mặt đường)
Suy ra:
min
ksc
R
=
m44.472
)02.008.0(127
60
2
=
−
Theo TCVN 4054 – 2005 (bảng 13): Bán kính
min
ksc
R
≥
1500m với V
tk
=
60km/h.
Ta chọn
min
ksc
R
= 1500 m làm bán kính tối thiểu thiết kế cho trường hợp này.
d. Bán kính nhỏ nhất theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
Tầm nhìn ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng của đèn pha ôtô, α = 2
0
( chọn theo kinh nghiệm )
Ta có : S =
2
180
απ
R
min
Để R
min
thì S = min (S
1
, S
2
) = 49.77 m
Suy ra : R
min
=
14.322
77.49180
xx
x
= 713.26m
Ta chọn R
min
= 720 m làm làm bán kính tối thiểu thiết kế cho trường hợp này.
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
20
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
e. Độ dốc s iêu cao và chiều dài đoạn nối siêu cao:
Hình 7. Sơ đồ bố trí siêu cao
Theo Điều 5.5 TCVN 4054-05 thì siêu cao là dốc một mái trên phần xe chạy, dốc
về phía bụng đường cong. Siêu cao được thực hiện bằng cách quay phần xe chạy ở
phía lưng đường cong quanh tim đường để đường phần xe chạy có cùng một độ
dốc, sau đó vẫn tiếp tục quay cả phần xe chạy quanh tim đường đạt được siêu cao.
Trường hợp đường có dải phân cách giữa siêu cao được thực hiện bằng cách quay
xung quanh mép trong hoặc mép ngoài mặt đường.
_ Độ dốc siêu cao được xác định theo công thức:
2
sc
v
i
127R
µ
= −
Trong đó: V: tốc độ thiết kế (km/h) V = 60 km/h
µ: hệ số lực đẩy ngang, chọn µ = 0.15
Độ dốc siêu cao được chọn theo TCVN 4054-05 như bảng sau:
Bảng 7. Độ dốc siêu cao theo bán kính đường cong
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
R (m)
125÷150
150÷175 175-200 200÷250 250÷300 300÷1500
≥
1500
i
sc
(%) 7 6 5 4 3 2
Không
SC
21
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
- Chiều dài đoạn nối siêu cao kh i khơng có đường cong chuyển tiếp được
xác định như sau:
( )
sc
sc
p
B E .i
L ,m
i
+
=
Trong đó:
B= 9 m: bề rộng phần xe chạy (m)
E: độ mở rộng mặt đường trong đường cong (m).
i
p
: độ dốc dọc phụ thêm lớn nhất cho phép, phụ thuộc vào tốc độ xe chạy,
với V = 60 km/h thì i
p
= 0.005 ( 0.5% ).
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
R (m)
E (m) i
sc
(%) Lnsc
Tính tốn Tiêu chuẩn Kiến nghị
130
0.689 7 135.65 70
Lớn hơn giá trị tính tốn và tiêu chuẩn,
đồng thời phù hợp địa hình trên bình đồ, cố
gắng dùng giá trị lớn
150 0.631 6 115.57 60
200 0.53 4 76.24 50
225 0.494 4 75.95 50
250 0.464 3 56.78 50
300 0.417 2 37.67 50
400
Khơng mở
rộng 2 36 50
500 - 2 36 50
600 - 2 36 50
800 - 2 36 50
1000 - 2 36 50
1500 - 2 36 50
22
i
sc
i
p
B
I
Lsc
Hình 8. Sơ đồ xác đònh chiều dài đoạn nối siêu
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Bảng 8. Lựa chọn chiều dài
đoạn nối siêu cao
- Bố trí đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng: thường được bố trí trùng với
đường cong chuyển tiếp. Khi không có đường cong chuyển tiếp, các đoạn nối này
được bố trí một nửa trên đường cong và một nửa trên đường thẳng.
f. Chiều dài đường cong chuyển tiếp:
_ Đường cong chuyển tiếp có tác dụng thay đổi góc ngoặc của bánh xe
trước một cách từ từ để đạt được góc quay cần thiết tương ứng với góc quay tay lái
ở đầu đường cong tròn, đảm bảo dạng đường cong chuyển tiếp phù hợp với dạng
của quỹ đạo xe chạy từ đoạn thẳng vào đoạn cong tròn, đảm bảo lực ly tâm tăng từ
từ do đó không gây khó chịu cho người lái xe và hành khách khi vào đừơng cong
tròn, làm cho tuyến có dạng hài hòa, lượn đều không bị gẫy khúc.
_ Theo điều 5.6.1 TCVN 4054-05 thì khi V
tk
≥ 60 km/h phải bố trí đường
cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vào đường cong tròn và ngược lại.
_ Chiều dài đường cong chuyển tiếp nhỏ nhất được xác định dựa trên các
điều kiện sau:
Điều kiện 1: độ tăng gia tốc ly tâm I không được vượt quá độ tăng gia tốc
ly tâm cho phép [I
o
] nhằm mục đích làm cho hành khách không cảm thấy đột ngột
khi xe chạy vào trong đường cong, thể hiện bằng công thức:
3
23.5
CT
V
L
R
≥
×
m
(Theo 4054-05 chọn [I
o
] = 0.5 m/s
3
để tính toán – trang 47 sách TKĐ Tập )
Điều kiện 2: đủ để bố trí đoạn nối siêu cao, tức là L
CT
= L
NSC
Điều kiện 3: đảm bảo quang học và thẩm mỹ. Điều kiện này được xác định
bằng công thức:
3 9
CT
R R
A L≥ ⇒ ≥
(2-11)
_ Chiều dài đường cong chuyển tiếp lớn nhất được xác định theo điều kiện
bố trí đối xứng cho cả hai chiều đi và về, thể hiện bằng công thức: L
CT
= α × R.
Điều kiện này dùng để kiểm tra lại khi thiết kế tuyến trên bình đồ.
Lựa chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp phụ thuộc vào bán kính đường
cong nằm được tổng hợp trong bảng sau:
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
23
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
R(m) R/9 (m)
L
nsc
(m) L
ct
=
3
23.5
V
xR
(m)
Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị
130
14.44 135.65 70 70.7
70
Lớn hơn giá trị tính toán và tiêu chuẩn, thỏa
đđiều kiện 3, đồng thời phù hợp địa hình trên
bình đồ, cố gắng dùng giá trị lớn
150
16.67 115.57 60 61.28
60
200
22.22 76.24 50 45.96
50
225
25.00 75.95 50 40.85
50
250
27.78 56.78 50 36.77
50
300
33.33 37.67 50 30.64
50
400
44.44 36 50 22.98
50
500
55.56 36 50 18.38
50
600
66.67 36 50 15.32
50
800
88.89 36 50 11.49
50
1000
111.11 36 50 9.19
50
1500
166.67 36 50 6.13
50
g. Nối tiếp các đường cong
• Nối các đường cong cùng chiều:
Nếu hai đường cong cùng chiều không có siêu cao hoặc có cùng độ dốc
siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau và ta có đường cong ghép.
Nếu hai đường cong cùng chiều gần nhau mà không có cùng độ dốc siêu
cao:
Giữa chúng phải có một đoạn thẳng chêm m đủ dài để bố trí hai đoạn
đường cong chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao, tức là:
2
LL
m
21
+
≥
.
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
24
Đồ Án Thiết Kế Đường GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Nếu chiều dài đoạn thẳng chêm giữa hai đường cong không có hoặc không
đủ thì tốt nhất là thay đổi bán kính để hai đường cong tiếp giáp nhau và có
cùng độ dốc siêu cao cũng như độ mở rộng theo độ dốc siêu cao và độ mở
rộng lớn nhất. Tỉ số bán kính giữa hai đường cong kề nhau trong đường
cong ghép không được lớn hơn 1,3 lần.
Trong đó: L
1
và L
2
– chiều dài đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu
cao của hai đường cong.
Nếu vì điều kiện địa hình không thể dùng đường cong ghép mà vẫn phải
giữ đoạn thẳng chêm ngắn thì trên đoạn thẳng đó phải thiết kế mặt cắt ngang một
mái (siêu cao) từ cuối đường cong này đến đầu đường cong kia.
• Nối tiếp các đường cong ngược chiều (có tâm quay về 2 phía khác
nhau)
Hai đường cong ngược chiều có bán kính lớn không yêu cầu làm siêu cao
thì có thể nối trực tiếp với nhau.
Trường hợp cần phải làm siêu cao thì chiều dài đoạn thẳng chêm phải đủ
dài để có thể bố trí hai đoạn đường cong chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao,
tức là:
2
LL
m
21
+
≥
.
h. Tầm nhìn trong đường cong nằm:
Để đảm bảo an toàn xe chạy trong đường cong, cần xác định phạm vi phá
bỏ chướng ngại vật, đảm bảo tầm nhìn trong đường cong
Tầm nhìn trên đường cong nằm được kiểm tra đối với các ô tô chạy trên làn
xe phía bụng đường cong với giả thiết mắt người lái xe cách mép mặt đường 1,5 m
và ở độ cao cách mặt đường 1m.
Tầm nhìn tính toán: là tầm nhìn S
1
khi tính toán trong đường cong nằm.
Tầm nhìn S
4
không được sử dụng vì ta qui định xe không được vượt nhau trong
đường cong.
SVTH : Bùi Phương Nam
MSSV : 1076847
25