ĐỒ ÁN MÔN ĐƯỜNG OTO: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU CỦA TUYẾN ĐƯỜNG


 !"#$
I. %&'(
Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 2005.
Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06.
II. )*+, #$
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế tuyến đường qua hai điểm A -B.
Căn cứ vào mục đích ý nghĩa của việc xây dựng tuyến A-B, cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường
dựa vào 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.
• /01230435467892:;
Bình đồ tỷ lệ : 1:10000.
Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức : 5 m
Lưu lượng xe chạy năm tương lai: N
t
= 1800 (xe/ngày đêm)
Hệ số tăng trưởng xe : p = 9%
Địa hình : Núi
Thành phần xe chạy:
Xe máy : 6%
Xe con : 12%
Xe tải 2 trục : 34%
Xe tải 3 trục : 22%
Xe buýt lớn : 26%
Lưu lượng xe thiết kế là số xe con quy đổi từ các loại xe khác thông qua một mặt cắt trọng
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, II; năm thứ 15 đối với đường cấp III, IV; năm thứ 10

đối với đường cấp V, VI và đường thiết kế nâng cấp, cải tạo.
• <=8>=?@A5B32C3
Bảng lưu lượng xe con quy đổi (hệ số quy đổi dựa vào Bảng 2 TCVN 4054-05
- +DA0EF
G@9
H
EF
I=04=J
1K.
L2M8N0
OP0
F=D
L2M8N0
0=P
1 F;<M 6 108 0.3 32.4

2 F=D 12 216 1 216

3
F
Q3RS=
T 10 180 2.5 450

R2 15 270 2.5 675

U 9 162 2.5 405

FV
3RS=
R2 5 90 3 270

U 17 306 3 918

7 F62W3/X 26 468 3 1170

Tổng cộng :
100 1800

4136.4

Lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai : t =15 năm ; hệ số tăng trưởng p= 9%
N
t
= 4136.4 (xcqđ/ngàyđêm)
Tuyến được xây dựng trên địa hình núi, có lưu lượng xe thiết kế N
t
: N
t
>3000 (xcqđ/ngàyđêm)
So sánh với Bảng 3 TCVN 4054-05, ta chọn : cấp thiết kế của đường là cấp III và lưu lượng thiết
kế cho năm tương lai là N
t
= 4136.4 (xcqđ/ngàyđêm)
• <=8>3.=8Y304354
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. Tốc độ này khác với tốc độ cho phép lưu hành trên đường của cơ quan quản lý
đường. Tốc độ lưu hành cho phép phụ thuộc tình trạng thực tế của đường (khí hậu, thời tiết, tình
trạng đường, điều kiện giao thông…).
Tốc độ thiết kế các cấp đường dựa theo điều kiện địa hình. Việc phân biệt địa hình được phân
biệt dựa trên cơ sở dốc ngang phổ biến của sườn đồi, sườn núi như sau: đồng bằng và đồi ≤30%,

núi >30%.
Dựa theo Bảng 4 TCVN 4054-05, đối với đường cấp thiết kế là cấp III, địa hình là núi thì tốc độ
thiết kế V
tk
=60 km/h.
BẢNG TỔNG HỢP CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
(Theo TCVN 4054-05)
STT Chỉ tiêu kỹ thuật
Đơn
vị
Tính
Toán
Quy
trình
Kiến nghị
Z ?@304354   
Q C3.=304354I
35
J 5;[ \]
V Y^.=^_=/X?3I0
^;7E
J H `
a
b<5c8d=D6ef?3
IghX00
K=;7E
iHJ
; ZQj
j
b<5c8d=D6ef?3

3k3dIghX00
K=
iHJ
; Qj]
\
b<5c8d=D6e5kK0l2
=7D
; Zj]]
`
0m2^G039;n3RX==XA0
hC3=.8>I39;nZ=0m2J
; `j
o
0m2^G039;n3?MEFp==0m2
I39;nQ=0m2J
; Zj]
q
0m2^G039;nhp3EF3FDK8:a
I39;nhp3EFJ
; Vj]
Z]
b<5c8d=D8g/:0f?3
n3?M=XA0hC3^08YI3FD
-QJ
; Qj]]
ZZ
b<5c8d=D8g/r;f
?38s;6sD39;n678l;
; Z]]]
ZQ /GEF /G Q

ZV 0m2RY@9EF=AM=DZ/GEF ; Vtj]
Za 0m2RY@9/m07=. ; Z
Zj 0m2RY@9/m8?3I5k07=.J ; ]tj
Z\ 0m2RYm8d ; qt]]
Z` Y^.=7;U38d@9EF=AM H a
Zo Y^.=7;U38d@9/m07=. H a
Zq Y^.=7@9/m8?3 H a
"""#$
I. -u+v""
1. s03R_hG3d0073c3D<IQQQZZw]\J
Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn được quy định là trục đơn ôtô có trọng lượng 100 kN đối với
áo đường mềm trên đường ôtô các cấp thuộc mạng lưới chung.
Thời gian tính toán kết cấu áo đường lấy bằng thời gian đại tu lớp mặt bền vững nhất, tức là phụ
thuộc vào loại tầng mặt được lựa chọn cho kết cấu theo bảng 2.1 (22 TCN 211-06). Với kết cấu
áo đường cấp cao A1 lớp mặt phải là bê tông nhựa chặt loại I hạt nhỏ có T = 15 năm, do đó thời
gian tính toán kết cấu áo đường sẽ là 15 năm.
2. +2/phG3G@9^xEF
Bảng thong số tải trọng xe thiết kế:
- +DA0EF

3RS=
K72
0
I5J
6<=y7
;z0=S;6<
{3RS=K72
Ds
=<=
0|7=<=

3RS=K72
I;J
0=P
Z
Tải 2 trục
nhẹ
Trục trước 18
Trục sau 1 40.0 Cụm bánh đôi
Q
Tải 2 trục
trung
Trục trước 18
Trục sau 1 44 Cụm bánh đôi
V
Tải 2 trục
nặng
Trục trước 25
Trục sau 1 56 Cụm bánh đôi
a
Tải 3 trục
trung
Trục trước 26
Trục sau 2 85 Cụm bánh đôi < 3m
j
Tải 3 trục
nặng
Trục trước 30
Trục sau 2 90 Cụm bánh đôi < 3m
\ Buýt lớn
Trục trước 28

Trục sau 1 75 Cụm bánh đôi
3. cK.3RS=EFL2M8N0hm3RS=30l2=2}Z]]5
Công thức quy đổi :
4.4
k
i
1 2 i
i=1
n
P
N = C ×C ×n ×
P
 
 ÷
 
∑
(trục/ngđ)
Trong đó :
N : Tổng số tải trọng trục được quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính
toán sẽ thông qua đoạn đường thiết kế trong 1 ngày đêm trên cả hai chiều xe chạy.
P
tt
: Tải trọng trục xe tính toán (tiêu chuẩn hoặc nặng nhất)
P
i
: Tải trọng trục của loại xe thứ i có trọng lượng trục là P
j
.
n
i

: Số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng lượng trục P
i
cần được quy đổi về
tải trọng trục tính toán. Trong tính toán thường lấy n
i
bằng số lần mỗi loại xe i sẽ
thông qua mặt cắt ngang đường thiết kế trong 1 ngày đêm.
C
1
: Hệ số trục
( )
1
C = 1+1.2× m -1
(m là số trục của cụm trục i)
C
1
= 2 nếu khoảng cách hai trục xe ≥ 3 m.
C
2
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của số bánh xe trong 1 cụm bánh
Cụm bánh đơn : C
2
= 6.4
Cụm bánh đôi : C
2
= 1
Cụm 4 bánh : C
2
= 0.38
(Chỉ quy đổi những trục có trọng lượng từ 25 kN trở lên)

bs3cK.3RS=EFL2M8N0hmK.3RS=30l2=2}Z]]5I~;3gZjJ
+DA0EF
0
I5J
Z Q 0
0[33
ZtQt0t
I0[33J•at
a
Xe con
Trục trước - 1 6.4 216
-
0
Trục sau - 1 1 216
-
0
Xe
tải 2
trục
Tải nhẹ
Trục trước 18 1 6.4 180
0.18
0
Trục sau 40.0 1 1 180
0.4
3.194
Tải
trung
Trục trước 18 1 6.4 270
0.18

0
Trục sau 44 1 1 270
0.44
7.287
Tải nặng
Trục trước 25 1 6.4 162
0.25
2.326
Trục sau 56 1 1 162
0.56
12.634
Xe
tải 3
trục
Tải vừa
Trục trước 26 1
6.4
90 0.26 1.536
Trục sau 85 2.2 1 90 0.85 96.852
Tải nặng
Trục trước 30 1 6.4 306
0.3
9.8
Trục sau 90 2.2 1 306
0.9
423.46
Buýt lớn
Trục trước 28 1 6.4 468
0.28
11.064

Trục sau 75 1 1 468
0.75
131.98
Tổng N: 700.33
4. cK.3RS=EF3c3D<30l2=2}3Rl;Y3/GEF
33

Công thức :
tt tk L
N = N ×f
f
L
: hệ số xét đến sự phân bố số trục xe trên 1 làn xe.
Đường 1 làn xe : f
L
= 1
Đường 2÷3 làn xe : f
L
= 0.55
Đường 4 làn xe + dải phân cách giữa : f
L
= 0.35
Đường 6 làn xe + dải phân cách giữa : f
L
= 0.3
Ở đây đường có 2 làn xe và không có dải phân cách nên f
L
= 0.55
Đối với mặt đường phần xe chạy :
(trục/làn.ngày đêm)

5. cK.3RS=EF30l2=2}3c=/€M3RD3d0A3c3D<Zj~;
Đối với mặt đường
( )
( )
t
e t
t-1
1+q -1
N = ×365× N
q× 1+ q
Trong đó :
q = 0.085 : tỷ lệ tăng xe hàng năm.
t = 15 năm : thời hạn tính toán.
N
t
: số trục xe dự báo ở năm cuối của thời hạn thiết kế (N
15
).
=>(trục/làn)
6. •k^28G:0Ml2=92‚
M=

− Trị số modun đàn hồi yêu cầu được xác định theo bảng 3.4 của 22 TCN 211-06 tùy thuộc
số trục xe tính toán N
tt
và tùy thuộc loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế.
− Trị số modun đàn hồi yêu cầu xác định được theo bảng trên không được nhỏ hơn trị số
tối thiểu (E
min
) quy định ở bảng 3.5 phụ thuộc loại đường, cấp đường và loại tầng mặt của

kết cấu áo đường thiết kế.
− Trị số modun đàn hồi chọn tính toán E
chọn
= max(E
yc
, E
min
).
− Trị số modun đàn hồi chung yêu cầu được xác định dựa vào bảng 3.4 TCVN 4054-05 và
số trục xe tính toán.
Đối với mặt đường cấp cao A1:
N
tt
=385.182 trục/làn.ngđ nên bảng tra 3.4 (tiến hành nội suy giữa N
tt
=200 và N
tt
=500) E
yc
=
171.11 MPa (lớn hơn giá trị tối thiểu của modun đàn hồi theo yêu cầu ở bảng 3.5 là 140
Mpa) => lấy E
yc
= 209.54 MPa để kiểm toán.
Đường cấp III, theo bảng 3.3, chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp hạng đường là 0.85. Dựa vào
số đó tiếp tục tra bảng 3.2 chọn hệ số cường độ về độ võng =>

(MPa)
7. m8?3
Đất đắp nền đường là loại đất sét và á sét, trạng thái ẩm của đất nền đường khu vực tác dụng

thuộc loại I (nền đường không có nước ngập thường xuyên, mực nước ngầm thấp hơn kết cấu áo
đường 1.5 m, thoát nước mặt tốt). Các đặc trưng tính toán đất nền được lấy theo 22 TCN 211-06
như sau: (Bảng B-3 phụ lục B)
Độ chặt yêu cầu
Nền đắp : Từ đáy áo đường xuống 30 cm lấy K = 0.98; Bên dưới chiều sâu trên lấy K =
0.95
Nền đào và nền không đào không đắp : Từ đáy áo đường xuống 30 cm lấy K=0.98; Bên
dưới chiều sâu trên lấy K = 0.93
Độ ẩm tương đối
Modun đàn hồi E
o
=50 MPa
Góc ma sát trong ᵠ
o
= 18 MPa
Trị số lực dính đơn vị c = 0.023 MPa.
Trong trường hợp đất nền tự nhiên không đạt độ chặt yêu cầu thì cần đào phạm vi không đạt rồi
đầm nén cho đạt độ chặt.
III. "#$
1. Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 1 và các đặc trưng tính toán
+X@543=?2I3ƒ^X0/lJ
bm
^GM
/X@
I=;J
‚I•7J
(
52
I•7J
=

I•7J
„
I8YJ
Y
hr
Rp3
…D
2.
Đất nền á sét đầm chặt 50 0.023 18
Cấp phối đá dăm loại II 20 250 250 250
Cấp phối đá dăm loại I 18 300 300 300
Đá dăm gia cố xi măng 16 600 600 600 0.8
Bê tông nhựa chặt hạt trung 6 350 250 1600 2.0
Bê tông nhựa chặt hạt mịn 4 420 300 1800 2.8
2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi :
Một kết cấu áo đường được xem là đảm bảo về mặt cường độ nếu thõa mãn điều kiện :
dv
ch cd yc
E K .E≥
Trong đó :
dv
cd
K
: hệ số cường độ về độ võng, phụ thuộc độ tin cậy thiết kế.
E
yc
: Modun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường, xác định theo bảng 3.4 22
TCN 211-06, phụ thuộc tổng số trục xe tính toán ở năm cuối thời hạn thiết
kế.
E

ch
: được xác định dựa vào toán đồ Kogan cho hệ hai lớp
Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi kết cấu áo đường hai lớp một từ dưới lên trên
theo công thức :
3
1/3
'
tb i
1+ k×t
E = E ×
1+ k
 
 ÷
 
Với
i+1
i
E
t =
E
và
i+1
i
h
k =
h
• 43=?2<D8d@9EF=AM
Xét đến hệ số điều chỉnh
H
β = f

D
 
 ÷
 
: với
9394.1
33
64
==
D
H

=> Tra bảng 3.6 22 TCN 211-06 ta có thể nội suy β = 1.207
=>
MPaEE
tb
dc
tb
933.4292.356207.1
'
=×=×=
β
Tra toán đồ Hình 3-1 để tìm E
ch
:
9394.1
33
63
==
D

H
;
=> => E
ch
= 0.52 x 429.933 = 223.57 MPa
Giá trị E
ch
đã được tính toán bên trên
E
ch
= 223.57 >
=
yc
dv
cd
E.K
181.4 MPa
Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi.
3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất :
Điều kiện kiểm tra :
tt
ax av
tr
cd
C
T +T
K
≤
Trong đó :
T

ax
: ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe chạy gây ra trong nền đất
hoặc trong các lớp vật liệu kém dính.
T
av
: ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân của các lớp đất bên trên
gây ra cũng tại điểm đang xét.
tr
cd
K
: hệ số cường độ vè chịu cắt trượt được chọn tùy thuộc độ tin cậy thiết kế
• 43=?2<D8d@9EF=AM
Xác định E
tb
của cả 5 lớp kết cấu, kết quả tính toán được lập thành bảng sau :
Xét đến hệ số điều chỉnh
H
β = f
D
 
 ÷
 
: với
9394.1
33
64
==
D
H
=> Tra bảng 3.6, 22 TCN 211-06, β = 1.207

=>
MPaEE
tb
dc
tb
3281.4083.338207.1
'
=×=×=
β
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất T
ax
:
9394.1
33
64
==
D
H
và
Tra biểu đồ hình 3.3, 22 TCN 211-06 với góc nội ma sát của đất nền là 18
o
ta được . Vì
áp lực lên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán là p = 0.6 MPa nên => T
ax
=
0.0163 × 0.6 = 0.00978 MPa.
Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong
nền đất T
av
:

Tra toán đồ hình 3.4, 22 TCN 211-06 với góc nội ma sát φ = 18
o
và bề dày lớp kết cấu áo
đường ta được giá trị: T
av
= - 0.0005 MPa.
Xác định trị số C
tt
theo công thức :
tt 1 2 3
C = C×k ×k × k
C : lực dính của đất nền C = 0.023 MPa.
k
1
: hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất hoặc vật liệu kém dính chịu tải
trọng động và gây dao động.
Với phần xe chạy thì lấy k
1
= 0.6
Với phần lề gia cố thì lấy k
1
= 0.9
k
2
: hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, phụ thuộc
vào số trục xe quy đổi trong 1 ngày đêm. Tra bảng 3.8, 22 TCN 211-06 ta được k
2
= 0.8
vì số trục xe tính toán là 339.06 trục/làn.ngày đêm<1000. Với phần lề gia cố lấy k
2

= 1.
k
3
: hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt trượt của đất hoặc vật liệu kém dính trong
điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với trong mẫu thử. Ở đây đối với đất nền á
sét lấy k
3
= 1.5.
=> MPa.
Kiểm toán điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất.
Với đường cấp III, độ tin cậy yêu cầu lấy bằng 0.85, tra bảng 3.7 22 TCN 211-06 ta
được .
Với các trị số T
av
và T
ax
tính được ở trên ta có
T
ax
+ T
av
= 0.00978-0.0005=0.00478 MPa
Kết quả kiểm toán cho thấy 0.00478<0.026 nên thỏa mãn tiêu chuẩn chịu cắt trượt.
4. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo khi uốn trong các lớp vật liệu liền khối :
Công thức :
ku
tt
ku
ku
cd

R
σ
K
≤
Trong đó :
ku
σ
: ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dưới tác dụng
của tải trọng bánh xe.
ku
tt
R
: cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối.
ku
cd
K
: hệ số cường độ về chịu kéo uốn chọn tùy thuộc vào độ tin cậy thiết kế
• 43=?2<D8d@9EF=AM
Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp bêtông nhựa
ku
tt
R
: (mục 3.6.3, 22 TCN
211-06)
ku
tt 1 2 ku
R = k ×k ×R
Trong đó
k
2

: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí
hậu thời tiết. Với bêtông nhựa chặt loại 1 lấy k
2
= 1.
k
1
: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải
trọng trùng phục; k
1
được lấy như sau với vật liệu bêtông nhựa :

Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bêtông nhựa lớp trên là
Mpa
Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bêtông nhựa lớp dưới là :
Mpa
Hệ số
ku tr
cd cd
K = K
=0.9 theo bảng 3-7 cho đường cấp III, ứng với độ tin cậy 0.85
Xác định
ku
σ
ku ku b
σ = σ×p×k
Trong đó :
p : áp lực bánh của tải trọng trục tính toán nêu trong 3.2.1 và 3.2.2.
k
b
: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác

dụng của tải trọng tính toán là bánh đôi hoặc bánh đơn;
Cụm bánh đơn của tải trọng trục nặng nhất (nếu có): k
b
= 1
Cụm bánh đôi của tải trọng tiêu chuẩn : k
b
= 0.85.(chọn)
ku
σ
: ứng suất kéo uốn đơn vị, xác định theo toán đồ
 Đối với lớp bêtông nhựa lớp trên H
1
= 4 cm ; E
1
= 1800 MPa
Lớp vật liệu
h
i
(cm)
E
(MPa)
i+1
i
E
t =
E
h
tb
(cm)
i+1

i
h
k =
h
E
tb
(MPa)
CPĐD loại II 20 250 20 250.0
CPĐD loại I 18 300 1.200 38 0.9 272.9
Đá dăm gia cố xi măng
16 600
2.198 54 0.42 352.24
BTN hạt trung
6 1600
4.542 60 0.11 425.51
Trị số E
tb
của 3 lớp kết cấu bên dưới là 425.51 MPa như đã tính ở trên, bề dày lớp tổng
cộng là H’ = 60 cm. Xét đến trị số hiệu chỉnh






==









= 82.1
33
60
'
D
H
f
β
=> Tra bảng 3.6 22 TCN 211-06 β = 1.2014 (nội suy)
=>
MPaEE
tb
dc
tb
24.51151.4252014.1
'
=×=×=
β
Tra toán đồ Hình 3-1 để tìm E
ch
:
82.1
33
60
==
D

H
;
=>
=> E
ch
= 0.65 x 511.24= 332.306 MPa
Tìm
ku
σ
ở đáy lớp bêtông nhựa lớp trên theo toán đồ hình 3.5 22 TCN 211-06.
1
H
4
= = 0.121212
D 33
;
Kết quả tra toán đồ được và với p = 0.6 MPa ta có :
Mpa
Kiểm toán với bêtông nhựa lớp trên :
(1)
 Đối với lớp bêtông nhựa lớp trên H
1
= 10 cm ;
1
1600 ×6 + 1800 × 4
E = = 1680
10
Trị số E
tb
của 2 lớp kết cấu bên dưới là 268.1 MPa như đã tính ở trên, bề dày lớp tổng

cộng là H’ = 48 cm. Xét đến trị số hiệu chỉnh






==








= 52.1
33
50
'
D
H
f
β
=> Tra bảng 3.6 22 TCN 211-06 β = 1.1796 (nội suy)
=>
MPaEE
tb
dc
tb

5.41524.3521796.1
'
=×=×=
β
Tra toán đồ Hình 3-1 để tìm E
ch
:

52.1
33
50
==
D
H
;
=>
=> E
ch
= 0.44 x 415.5=182.82 MPa
Tìm
ku
σ
ở đáy lớp bêtông nhựa lớp trên theo toán đồ hình 3.5 22 TCN 211-06.
;
Kết quả tra toán đồ được
25.1=
ku
σ
và với p = 0.6 MPa ta có :
Kiểm toán với bêtông nhựa lớp dưới :

(2)
Từ (1) và (2) Vậy kết cấu đã chọn bảo đảm đủ cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với
các lớp bêtông nhựa.
5. 0†;3D<3FD80m2501=>22.{8<M;‡6e8<07=.E0;~
 Đối với lớp bêtông nhựa lớp trên H
1
= 10 cm ;
1
1600 ×6 + 1800 × 4
E = = 1680
10
Mpa
Trị số E
tb
của 2 lớp kết cấu bên dưới là 272.2 MPa như đã tính ở trên, bề dày lớp tổng
cộng là H’ = 38 cm. Xét đến trị số hiệu chỉnh






==









= 152.1
33
38
'
D
H
f
β
=> Tra bảng 3.6 22 TCN 211-06 β = 1.125 (nội suy)
=>
MPaEE
tb
dc
tb
13.3062.272125.1
'
=×=×=
β
Tra toán đồ Hình 3-1 để tìm E
ch
:

152.1
33
38
==
D
H
;

=>
=> E
ch
= 0.53 x 306.13=162.25 MPa
Tìm
ku
σ
ở đáy lớp bêtông nhựa lớp trên theo toán đồ hình 3.6 22 TCN 211-06.
;
Kết quả tra toán đồ được
35.0=
ku
σ
và với p = 0.6 MPa ta có :
Mpa
Kiểm toán theo điều kiện (3-9) với xác định theo (3-11_ hệ số cường độ
ở đây trong (3-11) theo mục 3.6.3 xác đinh được K
1
= và K
2
=1; từ đó
Mpa
Kiểm toán với bêtông nhựa lớp dưới :

 kết cấu dự kiến thiết kế đảm bảo đủ cường độ tiêu chuẩn chịu uốn nén đối với lớp đá gia cố xi
măng

Các kết quả tính toán theo trình tự tính toán trên cho thấy kết cấu dự kiến đảm bảo đầy
đủ các điều kiện về cường độ, do đó có thể chấp nhận nó làm kết cấu thiết kế
""ˆ(‰#Š

Trên tuyến ngoài các công khác thì công trình thoát nước cũng đóng một vai trò rất quan trọng.
Nếu giải quyết tốt công việc thoát nước thì đảm bảo được cho cường độ nền đường và mặt
đường, tránh gây sụt lở xói mòn do nước gây ra.
Nền đường và các công trình trên đường đều chịu tác dụng của nguồn nước như nước mưa nước
ngầm và nước từ nơi khác đổ về. Các nguồn nước đều có tác dụng trực tiếp đến cường độ và độ
và độ ổn định. Chính vì vậy cần có công trình điều chỉnh và ngăn chặn dòng nước.
Sau khi vẽ được đường đen và điều chỉnh một số bất hợp lý ta tiến hành tính toán thủy văn cầu
cống, dựa vào bình đồ và cao độ đường đen ta nhận thấy phương án đã chọn phải bố trí rãnh và
một số cống thoát nước.
Tuyến đường tại Đà Lạt-Lâm Đồng với loại đất cấp III.
!‹Œ•""
Công trình thoát nước nhằm đảm bảo tuyến được liên tục, tránh những bất lợi cho nền
đường.
Các công trình thoát nước trên tuyến:
+ Rãnh dọc.
+ Cống : có nhiều loại cống tròn, cống vuông, cống vòm. Cống có khẩu độ từ 0.5m -6m
tùy theo địa hình và lưu lượng.
Người ta thường dùng các loại công trình với các lưu lượng sau:
• Q
≤
15m
3
/s thì dùng cống tròn bê tông cốt thép.
• 15< Q< 25m
3
/s nê chọn cống chữ nhat cống hộp cống bản.
• Q >25-35 m
3
/s thì s chỉ có cầu mới đảm bảo thoát nước được.
Để đảm bảo cho việc thoát nước cho rãnh thì phải bố trí cống cấu tạo. Theo qui trình thiết kế

đường khi chiều dài tối đa là 500 m phải bố trí một cống cấu tạo thoát nước qua đường .
Khi thiết kế công trình thoát nước cần tuân thủ các qui phạm của bộ giao thông vận tải,
trong đó :
+ Bề dày lớp đắp đất trên cống không được nhỏ hơn 0.5m so với mực nuớc dâng trước
công trình , đối với cống có áp hay bán áp thì không được nhỏ hơn 1m .
+ Nên đặt cống vuông gốc với tim đường để đảm bảo kinh tế và kỹ thuật nên sử dụng các
cấu kiện bê tông đúc sẵn.
+ Khẩu độ cống không nên nhỏ hơn 0.75 m để tiện cho việc duy tu bảo dưỡng sau này.
+ Thiết kế sau cho đơn giản dể thi công và cố gắng áp dụng các phương pháp thi công cơ
giới.
c3D<5s~3D<3X=3A0/W3Rn ;]Ža]]
t +#+#•
Theo quy trình tính toán dòng chảy lũ (tiêu chuẩn 22TCN 220-95) đối với lưu vực nhỏ có diện
tích < 100 Km2. Thì lưu lượng tính toán được xác định theo công thức :
Q
p%
= A
p%
.ϕ.H
p%
.δ
1
.F (m
3
/s)
A
p%
: Mođun đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện
δ =1
, chọn phụ thuộc vào địa mạo

thuỷ văn
φ
1
, thời gian tập trung dòng chảy trên sườn dốc τ
s
, vùng mưa (Tra bảng 2.3 tiêu chuẩn
22TCN 220-95)
0.6
0.3 0.4
1%
. .( . )
s
s
s s
b
m J H
φ
ϕ
=
ϕ : hệ số dòng chảy lũ lấy trong bảng (2.1 tiêu chuẩn 22TCN 220-95) tuỳ thuộc vào loại đất cấu
tạo lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế (H
1%
) và diện tích lưu vực F.
H
p%
:

Lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế .
1
δ

: Hệ số xét đến làm nhỏ lưu lượng đỉnh lũ do ao hồ ,rừng cây trong lưu vực theo bảng (2.7 tiêu
chuẩn 22TCN 220-95). Trên lưu vực không có ao hồ thì
1
δ =1
F : Diện tích lưu vực.
1. <=8>/p;7GM
@H

Tuyến đường đặt tại Đà Lạt-Lâm Đồng có vùng mưa XVI
Tra bảng 2.3 tiêu chuẩn 22TCN 220-95( phụ lục 15-Thiết kế đường ô tô-Tập 3)
=> H
1%
= 213mm ; H
4%
= 162mm
2. 1K.^x=sM/€ϕ
Chọn loại đất ở Đà Lạt là đất loại III
Lượng mưa ngày thiết kế: H
1%
= 213mm
Diện tích lưu vực 0,1<F= 0.37Km<1
 Tra bảng 2.1 tiêu chuẩn 22TCN 220-95 ta có ϕ = 0,862
3. 0m2^G0/xKk=c+I5;J
Chiều dài lòng sông (suối) chính được tính từ chỗ hình thành rõ ràng đến vị trí công trình. Nếu
trên lưu vực không hình thành sông (suối), L tính bằng khoảng cách từ công trình tới đường phân
thủy dọc theo tuyến đường (Km).
L = L
bd
.M.10
-6

Trong đó :
L
bđ
: chiều dài lòng sông (suối) chính trên bình đồ(mm)
M
bđ
= 10000 : hệ số tỷ lệ bình đồ.
10
-6
: hệ số đổi từ mm sang Km.
Đo trên bình đồ ta được: L
bd
= 37mm => L = 37.10000.10
-6
= 0,37 Km
• Hệ số chiết giảm δ
1
:
Trên lưu vực không có ao hồ thì
1
δ =1
• Modun đỉnh lũ A
p%
:
Thời gian tập trung nước trên sườn dốc τ(phụ thuộc vào địa mạo thủy văn và vùng mưa, tra bảng
2.2 tiêu chuẩn 22TCN 220-95)
Hệ số địa mạo thủy văn φ
s
:
Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực b

s
:
( )
)(
8.1
1000
m
lL
F
b
s
∑
+
=
L : chiều dài dòng chính (km)
∑l : tổng chiều dài các dòng nhánh (km), chỉ tính những dòng nhánh có
chiều dài l > 0.75 B ( B: chiều rộng trung bình của lưu vực )
Dựa bào bình đồ ta có: ∑l = 0 ; L = 0.37 Km
=>
( )
)(444,694
037,08.1
4625,0.1000
mb
s
=
+
=
ms thông số tập trung dòng trên sườn dốc: tra bảng 2.5 tiêu chuẩn 22TCN 220-95=> ms =
0.25

Js(0/00) : độ dốc trung bình của sườn dốc lưu vực:
Đo và tính trên bình đồ ta được Js(0/00) = 83,350/00

( )
262,11
213.862,0.35,83.25,0
444,694
4.0
3,0
6,0
==
s
φ
Vùng mưa: XVI
Tra bảng 2.2 tiêu chuẩn 22TCN 220-95 => τ = 46,36 phút
Vậy Q
p%
= 0,1208.0,862.162.1.0,4625 = 7,802 (m
3
/s)
t %•u
Cống là công trình thoát nước chính trên đường .
Cống có thể là cống cấu tạo hoặc là cống địa hình. Cống cấu tạo dùng để thoát nước qua đường,
tránh ứ đọng nước làm phá hoại nền đường. Theo qui định trong " tiêu chuẩn đường " đối với
vùng đồi núi thì cứ 1 km cần đặt 2 đến 3 cống. Ơ đây không tính toán thủy lực cống cấu tạo mà
cứ 300 m đến 500m thì bố trí 1 cống có khẩu độ ∅ = 0.75m
Cống địa hình là cống bố trí tại các vị trí có suối. Cống địa hình là cống bắt buộc phải đặt
tại những vị trí thường xuyên có nước chảy cắt ngang qua đường mà lưu lượng thường nhỏ
≤
16m

3
/s.
Với lưu lượng Qp = 7,802 m
3
/s tra bảng phụ lục 16 ta chọn cống đơn miệng loại 1,5 (m) (miệng
cống làm theo dạng dòng chảy) ta được chiều sâu nước dâng H = 4,177m, vận tốc dòng chảy v =
6,796 m/s. Độ dốc của cống chọn i
c
= 2%
Điều kiện đảm bảo cống làm việc trong chế độ không áp là : H<1.2h
cv
Với H : là chiều cao nước dâng trước cống
 A
p%
= 0,1208
h
cv
: chiều cao cống ở cửa vào
Zt c3D<5s~3D<3X==y7=. :
Khi i
c
<i
k
thì khả năng thoát nước của cống không áp như sau :
( )
802,7.2
==−=
pcccc
QhHgQ
ωϕ

Trong đó :
h
c
: chiều sâu nước ở mặt cắt co hẹp của cống h
c
= 0.9h
k
c
ω
: diện tích nước chảy tại chỗ thu hẹp trong cống. Xác định từ đồ thị đặc trưng
hình học
g : gia tốc trọng trường.
2
2
2
ϕ
g
V
hH
c
co
+=
Trong đó :
V
c
: vận tốc dòng chảy.
c
φ
: hệ số lưu tốc cống tròn lấy ϕc=0.85
Thay ϕ = 0,85 ;h

c
= 0,9h
k
;
g
v
h
c
k
2
.73,0=
ta có
gHQ
h
g
v
H
cc
c
c
ω
85,0
2
2
.43,1
2
=
≈=
Xác định chiều sâu phân giới :
Công thức tính toán khả năng thoát nước của cống ở trên áp dụng khi độ dốc cống nhỏ hơn độ

dốc phân giơi i
k
. Đối với cống tròn độ dốc i
k
có thể xác định theo công thức :
2
2
k
c
k
K
Q
i =
trong đó :
kkk
RCK
ω
=

Đặc trưng lưu lượng xác định theo bảng nếu biết:
817,0
5,1.81,9
802,7
.
5
2
5
2
==
dg

Q
c
Tra bảng 10-3 Thiết Kế Đường Ô Tô-Tập 3 ta có.
1=
d
h
k
⇒ h
k
= d = 1,5 m
⇒ h
c
= 0,9.h
k
= 0,9.1,5 = 1,35 < H=4,177 m
⇒ Như vậy cống đảm bảo chế độ không áp
Qt Xác định vận tốc nước chảy trong cống
Ta có :
c
c
Q
V =
ω
Trong đó :
c
ω
: Diện tích nước chảy trong cống xác định nhờ đồ thị hình 10-2 sách Thiết kế đường ô tô
tập 3, dựa vào quan hệ giữa hai tỷ số
9,0
5,1

35,1
==
d
h
c

=>

745,0
2
=
d
c
ω
Vậy ω
c
= 0,745.1,5
2
= 1,676=>
796,6655,4
676,1
802,7
<===
c
c
c
Q
V
ω
Thõa chế độ chảy không áp.

Vt Tính toán khả năng thoát nước của cống :
Với độ dốc i
c
= 1% ta cần so sánh với i
k

Ta có
2
k
2
k
Q
i =
K
Trong đó
K
k
: hệ số đặc trưng lưu lượng xác định theo
817,0
5,1.81,9
802,7
.
5
2
5
2
==
dg
Q
c

. Tra bảng
10-3 sách thiết kế đường tập 3 ta có
1=
d
k
K
K

mà K
d
= 24.d
8/3
= 24. 1,5
8/3
= 70,76
Do đó K
k
= 01.70,76= 70,76
Vậy
%216,1
76,70
802,7
2
2
2
2
===
k
c
k

K
Q
i
=> i
c
> i
k
thì chiều sâu nước chảy trong cống gần cửa ra h
0
<
h
k
và vận tốc v
0
sẽ tăng.
Khả năng thoát nước của một cống là
835,14)35,1177,4.(81,9.2.676,1.85,0).(.2 85,0
=+=+=
ccc
hHgQ
ω
(m
3
/s
Vậy ta có Q
c
= 14,835 m
3
/s > Q
tk

= 7,802 m
3
/s => đảm bảo điều kiện thoát nước của cống.
at Y=7Dm8d
H
n
> d + 2∆ + 0.5m = 1,5 + 2x0.2 + 0.5 = 2.4 m.
∆ : Chiều dày cống
Δ = 0.2 0.5÷
(m) chọn ∆=0,2 m
Chọn chiều cao mặt đường so với đáy cống (mặt đất tự nhiên) là >2,4 m
jt 0m2^G0=.8p=E<=8>3FD=k3g=  :
Chiều dài cống được xác định theo công thức:
L
C
= B
n
+ 2.x
Trong đó:
B
n
= 9 m : Chiều rộng nền đường.

α
α
tg
x
x
Tg
5.05.0

=⇒=
666.0
5.1
1
==
α
Tg
)(75.0
666.0
5.0
mx ==
Vậy chiều dài cống :L
C
= 9+ 2.0,75= 10.5 m.
Dự phòng mở rộng trong tương lai ta chọn chiều dài cống là 12 m.
\t ‡0hG07=.=.
- Trong trường hợp chảy tự do, dòng nước ra khỏi cống chảy với vận tốc cao ở sau công trình.
Do đó pehải thiết kế hạ lưu công trình theo tốc độ nước chảy V = 1,5.V
o
- Chiều dài gia cố L
gc
sau cống nên lấy bằng 3 lần khẩu độ cống. Với cầu nhỏ thì chiều dài ấy
tính từ mép hạ lưu kết cấu nhịp.
L
gc
= 3.d=3.1,5=4,5 (m)
- Chiều sâu tường chống xói xác định theo công thức.
b
t
= h

xói
+ 0.5
h
xói
: Chiều sâu xói tính toán tính theo công thức
gc
xoi
Lb
b
Hh
5,2
2
+
=
)(328,1
5,4.5,25,1
2
676,1.2 m=
+
=

Trong đó :
b : Khẩu độ công trình
H : Chiều cao mực nước dâng
 b
t
= h
xói
+ 0.5=1,328+0,5=1,828 (m)
atV#‘’( “b*- 

b*”(#!•
b*$ (#Š(-#$&u
s
τ
v-u
l
φ
b*)

b*%•u
( )
2
F Km