Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến bao gồm thiết kế bình đồ, trắc dọc, chi tiết cống và kết cấu mặt đường

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
mở đầu
Trên thế giới cũng nh hiện nay. Đối với các nớc có nền công nghiệp và kinh tế đang
phát triển thì giao thông đờng bộ đóng một vai trò chiến lợc.Nó là huyết mạch của đất nớc.
Đối với nớc ta, một nớc có nền kinh tế đang ở giai đoạn phát triển - cần phải có cơ sở
hạ tầng tốt - giao thông đờng bộ ngày càng có ý nghĩa quan trọng.
Theo chủ trơng chính sách của Đảng và chính phủ, việc nâng cấp, cải tạo và làm
mới toàn bộ các tuyến đờng trong mạng lới giao thông toàn quốc là vấn đề cấp thiết nhằm
đáp ứng nhu cầu giao thông ngày càng tăng của x hội.ã
Là một sinh viên khoa Cầu Đờng - Khoá 7 - Trờng ĐHDL Phơng Đông, sau 5 năm
rèn luyện, đợc sự đồng ý của Bộ môn Đờng bộ, khoa Cầu Đờng và Ban giám hiệu Trờng
ĐHDL Phơng Đông em đợc làm tốt nghiệp với nhiệm vụ tham gia thiết kế một đoạn tuyến
nằm trong mạng lới đờng của tỉnh Lào Cai.
Đồ án của em gồm ba phần :
-Phần thứ nhất : Lập dự án khả thi đoạn tuyến A-B với bình đồ tỷ lệ 1/10.000.
-Phần thứ hai : Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến bao gồm thiết kế bình đồ, trắc dọc,
chi tiết cống và kết cấu mặt đờng.
- Phần thứ ba : Thiết kế thi công một phần của con đờng
Mặc dù còn hạn chế về nhiều mặt nhất là những hạn chế về trình độ chuyên môn và
thực tế sản suất, nhng đợc sự giúp đỡ của các thầy giáo trong bộ môn và đặc biệt là sự h-
ớng dẫn tận tình của NGƯT.PGS.TS Vũ Đình Phụng. Em đ hoàn thành đồ án đã ợc giao
đúng thời hạn và theo yêu cầu của nhà trờng.
Do lần đầu tham gia công tác thiết kế nên chắc chắn bản đồ án này của em không
thể tránh khỏi thiếu sót và cha đáp ứng đợc yêu cầu đề ra.Thành thật mong nhận đợc sự
đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em đợc hoàn chỉnh
hơn.

1
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
phÇn I
LËp dù ¸n kh¶ thi tuyÕn

A ⇔ B

2
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Thuyết minh
Lập dự án khả thi tuyến
Giới thiệu chung
1. Trong sự nghiệp đổi mới và hiện đại hoá, công nghiệp hoá đất nớc, xây dựng cơ
sở hạ tầng, giao thông vận tải đóng một vai trò quan trọng và có ý nghĩa quyết
định đến sự phát triển kinh tế của xã hội.
Đ có nhiều dự án cải tạo nâng cấp các tuyến đã ờng quốc gia đợc đề cập đến năm
2010.Tuy vậy, việc hoạch định hệ thống các trục đờng quốc gia vẫn là một yêu cầu cấp
thiết do đặc điểm vĩ mô của nó. Các trục đờng này cần giải quyết đợc các vấn đề cấp bách
của hiện tại, hớng đến một tơng lai với một chức năng cơ bản và quan trọng là liên kết các
khu vực đô thị - dân c, các vùng kinh tế phát triển, hiện tại và tơng lai các trục chính này cần
đợc kết hợp một cách hài hòa với mạng lới giao thông quốc gia và các qui hoạch có liên
quan của các ngành kinh tế quốc dân khác. Chúng sẽ đợc xây dựng từng bớc theo tính
chất cấp bách của các yêu cầu đầu t và trên cơ sở năng lực tài chính quốc gia, góp phần
vào việc phân bố lại lực lợng lao động trong cả nớc và phát triển các tiềm năng kinh tế xã
hội mọi miền đất nớc.
Để góp phần cho mạng lới đờng thông suốt, nhiệm vụ đề ra thiết kế khả thi một đoạn
tuyến qua địa phận thuộc tỉnh Lào Cai. Đoạn này nối với tuyến đờng chính dẫn lên khu du
lịch Sa Pa nổi tiếng phía Tây Bắc của Việt Nam.
2. Quy phạm sử dụng:
- Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054 - 98.
- Quy phạm thiết kế áo đờng mềm 22 TCN 211 - 93.
- Quy trình khảo sát 22_TCN 27 - 84 và 22 TCN 82 - 85.
3. Hình thức đầu t và nguồn vốn:
Vốn đầu t gồm : 20% nguồn vốn trong nớc và 80% vốn vay của Nhật Bản(ODA)
Hình thức đầu t:

+ Nền đờng và các công trình cầu cống: Đầu t tập trung một lần
+ áo Đờng: Đề xuất hai phơng án: Đầu t tập trung một lần và đầu t
phân kỳ.

3
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Trên cơ sở so sánh lập luận chứng kinh tế kỹ thuật để chọn phơng án đầu t.
Ch ơng I
Đặc điểm kinh tế - xã hội - mạng lới giao thông
Khảo sát Các điều kiện tự nhiên khu vực nghiên
cứu.
I.1- Địa hình địa mạo
Đoạn tuyến A-B theo chiều dài đờng chim bay dài 5.1 km.Đoạn tuyến này đi qua
khu vực có nhiều đồi cao, địa hình chủ yếu đi theo 2 bên của lòng suối nhỏ.Cây mọc tha
thớt, có bụi rậm, suối có lòng lạch khá bằng phẳng, bề mặt nhiều sỏi cuội.
I.2. Điều kiện địa chất :
Về địa chất dọc tuyến thuộc kỷ trầm tích đệ tam.Địa hình cho phép xây dựng trên
nền đờng ổn định.Trong vùng không có hiện tợng Cástơ, sụt lở.Tầng phủ thuộc loại
ASét.Mực nớc ngầm ảnh hởng không đáng kể đến mặt đờng.Mực nớc sông về mùa lũ
không lớn lắm do vùng có độ cao so với mực nớc biển, nên vận tốc nớc chảy lớn và không
gây ra ngập úng trong thời gian dài cho các vùng lân cận.
I.3. Tình hình khí hậu thuỷ văn:
Trên bản đồ phân khu vực khí hậu vùng núi Việt Nam, khu vực đi qua thuộc khu vực III
(Lào Cai) khí hậu nhiệt đới gió mùa. Nhiệt độ trung bình năm 22
0
C. Mùa Đông nhiệt độ
trung bình từ 15
0
C đến 23
0

C, còn vào mùa hè, nhiệt độ trung bình là 25
0
C đến 38C, nóng
nhất là vào tháng 7 nhiệt độ trung bình xấp xỉ 40
0
C. Lợng ma trung bình năm khoảng
1226mm.Vào các tháng mùa hè lợng ma thờng lớn hơn.Các hớng gió chủ yếu trong năm là
Tây, Tây Nam và Đông Bắc.
Bảng I: Nhiệt độ - Độ ẩm trung bình các tháng trong năm.
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nhiệt độ (
0
C) 19 23 24 31 34 35 37 32 29 26 20 18

4
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Độ ẩm (%) 65 68 73 81 86 88 90 85 84 81 72 68
Bảng II: Lợng bốc hơi trung bình các tháng trong năm.
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Lợng bốc hơi (%) 30 34 36 40 52 70 74 85 80 76 50 40
Bảng III: Tần suất gió trung bình trong năm:
Hớng gió Số ngày gió trong năm Tần suất gió (%)
Bắc 24 6.6
Bắc - Đông bắc 15 4.6
Đông bắc 18 5.0
Đông - Đông bắc 17 4.8
Đông 24 6.6
Đông - Đông nam 19 5.4
Đông nam 44 12.1
Nam - Đông nam 25 6.8

Nam 30 8.2
Nam - Tây nam 21 5.7
Tây nam 27 7.4
Tây - Tây nam 19 5.4
Tây 21 5.8
Tây - Tây bắc 14 4.2
Tây bắc 28 7.6
Bắc - Tây bắc 12 3.8
Không gió 2 0.5
I.4. Về vật liệu địa phơng
Nghiên cứu vật liệu địa phơng dọc tuyến cho thấy:
- Có sẵn các mỏ vật liệu cấp phối đá dăm và sỏi cuội chất lợng tốt. Cự ly vận
chuyển trung bình 2km.
- Đất nền á sét có cờng độ tốt phục vụ cho việc làm nền đờng.
- Địa chất qua kết quả khảo sát: từ 0ữ3m cho thấy nền đất có Moduyn đàn hồi E
0
vào
khoảng: 370 ữ 450daN/cm
2
.Nh vậy cho thấy nền đất ở đây là tơng đối tốt.
I.5. Hiện trạng kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu.

5
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
I.5.1.Dân số và sự phát triển dân số.
Dân c gồm nhiều thành phần, trong đó dân tộc thiểu số chiếm khoảng 30%,
Dân số khu vực nghiên cứu vào khoảng 500-1000 ngời/Km
2
.Tỷ lệ tăng trởng dân số là 2,1%
năm. Những năm gần đây tỷ lệ tăng dân số có xu hớng giảm nhng tỷ lệ trung bình vẫn ở

mức cao.
Theo phân bố giới tính và tuổi: Nam giới chiếm 53%, Nữ giới chiếm khoảng 47%, trẻ
em và ngời già chiếm 30%.
Lực lợng lao động và việc làm: Chiếm 70% dân số khu vực, trong đó 15% là cha có
việc làm.
I.5.2. Hiện trạng kinh tế.
Toàn vùng cơ bản nông nghiệp vẫn là chủ yếu. Đời sống nhân dân còn thấp, tỷ lệ hộ
đói nghèo còn cao. Cơ sỏ hạ tầng thiếu đồng bộ và yếu kém, đặc biệt đây lại là vùng núi.
Tuy vậy môi trờng kinh tế x hội có những thế mạnh để thúc đẩy kinh tế trong giai đoạn tới:ã
- Nhiều tiềm năng về phát triển du lịch, giao lu văn hoá và kinh tế với nớc bạn Trung
Quốc.
- Dân số đông nên sức lao động dồi dào.
- Là cửa ngõ với nớc Trung Quốc
I.5.3.Chiến lợc phát triển kinh tế xã hội.
Quan điểm phát triển là gắn chỉ tiêu tăng trởng kinh tế với chỉ tiêu tiến bộ và công
bằng x hội.Nhằm trã ớc hết tạo việc làm, nâng cao mức sống và trình độ dân trí cho dân c-
.Trớc hết là xây dựng cơ sở hạ tầng (mạng lới giao thông, hệ thống điện ).Chuyển dịch cơ
cấu kinh tế của vùng theo hớng công nghiệp hoá, hiện đại hoá.Tiếp tục phát triển nông, lâm
nghiệp.
Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế : Phấn đấu đẩy nhanh tốc độ tăng trởng kinh tế
vùng đạt trên 10%/Năm giai đoạn 2000 - 2010.Tăng tỷ trọng công nghiệp trong tổng GDP từ
13%(1994) lên 23%(2010).(Viện dài hạn Bộ kế hoạch và đầu t ).
I.6- Hiện trạng giao thông khu vực.
I.6.1-Đờng Bộ:

6
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Giao thông đờng bộ trong vùng chủ yếu là các đờng giao thông nhỏ liên x , huyệnã
và cha đợc xếp hạng.Đờng giao thông chính là con đờng Tỉnh lộ nối liền từ Thủ đô Hà nội và
các Tỉnh lân cận tới điểm du lịch SaPa.

I.6.2.Đờng sắt:
Trong khu vực nghiên cứu đờng sắt là tuyến đờng nối liền từ Hà Nội lên Lào Cai.
Con đờng này đang đợc nâng cấp nhằm phục vụ đời sống của nhân dân và cho khách du
lịch đến khu du lịch SaPa.
I.7. Dự báo nhu cầu vận tải:
Mục đích của dự báo nhu cầu vận tải là ớc tính trên tuyến đờng A-B khi tuyến này đ-
ợc hình thành. Theo định hớng đây sẽ là đờng cấp III nên lợng vận tải ở đây là lợng vận tải
liên thành phố, huyện tỉnh từ Đông sang Tây và ngợc lại.Kết quả dự báo: Số xe trung bình
ngày đêm đến năm thứ 2024 (năm thứ 20 của thời kỳ tính toán ) là 1320 xe/ ngày đêm.
Trong đó : - Xe con : 30 %
- Xe tải nặng : 25 %
- Xe tải nhẹ : 35 %
- Buýt nhẹ : 5%
- Buýt lớn : 5%
I.8.Sự cần thiết phải đầu t xây dựng tuyến đờng A-B
Nh đ phân tích ở trên, cần thiết phải đầu tã xây dựng tuyến đờng A-B vì những lý do
sau đây:
- Phục vụ dân sinh tại đó đến các khu vực xung quanh.
- Điều tiết thúc đẩy nền kinh tế đất nớc.
- Ngoài ra còn góp phần củng cố an ninh quốc phòng.
Ch ơng II
Xác định các yếu tố kỹ thuật của đờng.
II.1- Xác định cấp đờng.

7
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Cấp đờng tuyến A-B là đờng cấp IV quản lý với vận tốc thiết kế là 60Km/h ; lu lợng
xe tính toán N
tt
=1320 xe/ngày đêm.

II.2. Xác định độ dốc dọc lớn nhất.
II.2.1. Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực.
Độ dốc dọc lớn nhất của đờng khi thiết kế đợc tính toán căn cứ vào khả năng vợt dốc
của các loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động lực của ô tô và đợc tính theo công thức
sau:
D
k
=f i
j
Trong đó:
+ D
k
: Đặc tính động lực biểu thị cho sức kéo của ô tô.
+ f : Hệ số cản lăn lấy bằng 0,02 ( mặt đờng bê tông nhựa ).
+ i : Độ dốc đờng biểu thị bằng %.
+ j : Gia tốc chuyển động của xe.
( Lấy dấu + khi xe lên dốc , lấy dấu - khi xe xuống dốc)
Giả thiết xe chuyển động đều, hệ số sức cản quán tính
j
= 0
Tính toán cho trờng hợp bất lợi nhất : Khi xe lên dốc :
D
k
/ f + i i
max
= D
k
- f
Với v = 60 km/h ( vận tốc thiết kế - tốc độ lớn nhất của xe đơn chiếc có thể chạy an
toàn trong diều kiện bình thờng do sức bám của bánh xe vào mặt đờng ).

II.2.2. Độ dốc dọc tính theo lực bám.
Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đờng.Để cho xe chuyển động đợc an
toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe với mặt đ-
ờng.Nh vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc dọc tính theo lực
bám (i
b
).
i
b
: Đợc tính trong trờng hợp lực kéo của ô tô tối đa = lực bám giữa lốp xe với mặt đờng.
G
PG
D
wb
b
ì
=

Trong đó :
i
b
: Độ dốc dọc tính theo lực bám.
j : Gia tốc khi xe chuyển động.
D
b
: Đặc tính động lực của ô tô tính theo lực bám

8
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
D

b
= f i
b

j
Ta tính toán trong trờng hợp khi xe chuyển động đều và ở điều kiện bất lợi là khi xe
đang lên dốc (
j
=0 , i
b
mang dấu dơng )
D
b
=f+i
b
i
b
=D-f
G
b
: Trọng lợng bám của ô tô đợc lấy nh sau:
+ Đối với xe tải : G
b
=0,7G
+ Đối với xe hai cầu : G
b
=G
+ Đối với xe du lịch : G
b
=0,5G

Với : G : Trọng lợng của ô tô khi chở hàng.
: Hệ số bám dọc khi tính cho trờng hợp bất lợi nhất.(ớt)
P
w
: Lực cản không khí tính theo công thức sau:

13

2
VFk
P
w
=

Trong đó :
k : Hệ số sức cản không khí - đối với xe tải k=0.07
F : Diện tích hình chiếu lên mặt phẳng vuông góc với hớng chuyển động
F=0,775.B.H
Với B : Chiều rộng của xe
H : Chiều cao của xe
V : Vận tốc thiết kế : v=60 km/h
Tra bảng 3-8_Sổ tay thiết kế đờng ta đợc: =0,55
Tra các số liệu từng loại xe cụ thể và tính toán ta đợc kết quả sau:
Với mặt đờng nhựa hệ số f= 0,02.Ta tính i
b
=D
b
- f .Kết hợp với độ dốc i
max
tính đợc

theo đặc tính động lực
Điều kiện để xe chạy không bị trợt và mất ổn định là i
b
i
max
.Các điều kiện đợc kiểm
tra ở trên bảng và đều đảm bảo.
Theo qui trình TCVN 4054-1998 qui định với đờng có tốc độ tính toán 60 km/h thì độ
dốc dọc lớn nhất cho phép là i
ãdm
=7%.
Kết hợp giữa tính toán và qui trình chọn độ dốc dọc tối đa là 7% để thiết kế cho
tuyến A-B.
II.3. Xác định chiều rộng làn xe, mặt đờng, nền đờng.

9
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Bề rộng của một làn xe đợc xác định phụ thuộc vào chiều rộng của thùng xe,
khoảng cách từ thùng xe đến làn xe bên cạnh và từ bánh xe đến mép phần xe chạy.Các
khoảng cách này dao động trong phạm vi đáng kể tuỳ thuộc vào ngời lái xe và đợc xác định
dựa vào số liệu thống kê từ các số liệu quan sát ngoài thực tế.Với đờng hai làn xe bề rộng
mỗi làn đợc xác định theo công thức sau:
B = (b+c)/2 +x+y
Trong đó :
B : Bề rộng thùng xe.
C : Khoảng cách giữa hai bánh xe.
X : Khoảng cách từ mép sờn thùng xe tới làn bên cạnh.
Y : Khoảng cách từ bánh xe đến mép phần xe chạy.
(x,y xác định qua thực nghiệm)
Sơ đồ xác định bề rộng phần xe chạy

Với xe Maz 200 ta có : b= 2,5m ; c= 1,92m.Các trị số x,y đợc xác định theo công thức thực
nghiệm sau:
x = y = 0,5 + 0,005v (m) với v=60 km/h ta có :
x = y = 0,5 + 0,005*60 = 0,8 (m)
Bề rộng của một làn xe chạy là:

10
Website: Email : Tel (: 0918.775.368

)(59.38.08.0
2
92.15.2
1
mB =++
+
=

Bề rộng của mặt đờng 2 phần xe chạy là : B= 2
ì
B1 = 2
ì
3,59 = 7,18 (m)
Theo qui trình TCVN4054_1998 với đờng cấp kỹ thuật 60 km/h có các tiêu chuẩn
mặt cắt ngang đờng nh sau :
+ Số làn xe : 2 làn.
+ Chiều rộng làn xe ô tô : 3.5 (m).
+ Chiều rộng phần xe chạy : 7 (m).
+ Phần lề đờng : 2
ì
2,5 (m).

Trong đó phần có gia cố : 2
ì
2 (m).
+ Bề rộng tối thiểu của nền đờng : 12 (m).
Kết hợp giữa tính toán và qui trình, ta chọn các chỉ tiêu để thiết kế tuyến AB là:
+ Số làn xe : 2 làn.
+ Chiều rộng làn xe ô tô : 3.5 (m).
+ Chiều rộng phần xe chạy : 7 (m).
+ Phần lề đờng : 2
ì
2,5 (m).
Trong đó phần có gia cố : 2
ì
2 (m).
+ Bề rộng tối thiểu của nền đờng : 12 (m).
II.4. Xác định bán kính tối thiểu trên đờng cong nằm.
Tại những vị trí tuyến đổi hớng, để đảm bảo cho xe chạy an toàn, tiện lợi và kinh tế
với vận tốc tính toán cần phải bố trí đờng cong bằng có bán kính hợp lý.Việc sử dụng bán
kính đờng cong có bán kính lớn không những cải thiện đợc điều kiện xe chạy mà còn cho
phép rút ngắn chiều dài tuyến, giảm bớt các chi phí về vận tải.Tuy nhiên trong điều kiện khó
khăn về địa hình, để giảm bớt khối lợng đào đắp trong xây dựng và tránh phải phá bỏ những
công trình đắt tiền thì phải sử dụng các bán kính nhỏ.Khi đó yêu cầu của đờng cong nằm là
phải đảm bảo điều kiện ổn định chống trợt ngang khi xe chạy với tốc độ tính toán, điều kiện
êm thuận cho hành khách và kinh tế khi sử dụng ô tô.
Theo các điều kiện trên thì hệ số lực ngang tính toán luôn luôn phải nhỏ hơn hệ số
bám theo phơng ngang
à

2

11
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Bán kính đờng cong nằm nhỏ nhất đợc xác định theo hai trờng hợp sau:
+ Tr ờng hợp 1 : Trên đờng cong không bố trí siêu cao, tính cho trờng hợp bất lợi xe chạy
phía lng đờng cong.
).(127
2
min
n
ksc
i
V
R

=
à
Trong đó : i
n
: Độ dốc ngang của mặt đờng, lấy i
n
=0,02
: Hệ số lực đẩy ngang trong tính toán R
min
, không bố trí siêu
cao lấy =0,08
v : Vận tốc xe chạy thiết kế v=60 km/h
Thay vào công thức ta có:
R
min

= 60
2
/127(0,08- 0,02) = 472.44 (m)
Kết hợp với Bảng 9 TCVN4054-98:Kiến nghị chọn: R
óc
min
=500 (m)
+ Tr ờng hợp 2: Tính toán bán kính nhỏ nhất trong điều kiện hạn chế và có bố trí siêu cao.
R
sc
min

=
( )
( )
( )
m
i
V
m
sc
135
06.015.0127
60
127
2
ã
2
=
+

=
+
à
max
íc
i
: Độ dốc siêu cao lớn nhất lấy theo qui phạm (Bảng 9 TCVN 4054_1998)
i
sc
max
= 6%
Hệ số lực ngang = 0,15,
Để đảm bảo an toàn xe chạy, kiến nghị chọn theo quy phạm, R
óc
min
=125(m)
Kết hợp giữa tính toán và qui phạm ta chọn ta chọn tiêu chuẩn để thiết kế nh qui
phạm.
II.5. Siêu cao và bố trí siêu cao.
Nghiên cứu sự vận chuyển của ô tô, ta thấy khi ô tô chạy trên đờng cong bằng ô tô
có xu thế bị trợt hoặc lật đổ về phía lng đờng cong do ảnh hởng của lực li tâm.Trên các đờng
cong có bán kính nhỏ, sự ảnh hởng này càng lớn.Để đảm bảo an toàn và tiện lợi cho xe
chạy thì ở các đờng cong bán kính nhỏ, ngời ta thờng xây dựng làn đờng có độ dốc ngang
nghiêng về phía bụng đờng cong gọi là siêu cao.Độ dốc siêu cao có tác dụng giảm bớt lực
ngang và tác động tâm lý có lợi cho ngời lái xe, làm cho ngời lái tự tin có thể cho xe chạy với
tốc độ nh ở ngoài đờng thẳng khi cha vào đờng cong.

12
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Độ dốc siêu cao cần thiết để xe chạy với tốc độ trên đờng cong có bán kính R đợc

xác định theo công thức :
i
sc
=
à

ì R
V
127
2
Trong đó :
+ R : bán kính đờng cong tối thiểu (có bố trí siêu cao)
+ : Hệ số lc ngang = 0.15
+ v : Vận tốc thiết kế = 60 km/h
Thay vào công thức ta có:
i
sc
=
=
ì
à
125127
60
2
0.077
Theo TCVN - 4054 - 1998 qui định độ dốc siêu cao lớn nhất = 6% .
Kết hợp giữa độ dốc tính toán và độ dốc theo qui phạm ta chọn độ dốc siêu cao để
thiết kế là 3%.
II.5.1.Tính chiều dài đoạn nối siêu cao.
Khi xe chạy từ mặt cắt ngang hai mái sang mặt cắt ngang một mái (trên đoạn cong

tròn có bổ trí siêu cao) để đảm bảo cho xe chạy êm thuận không bị lắc ngang, cần thiết
phải có một đoạn nối siêu cao đủ dài để chuyển từ mặt cắt ngang đờng hai mái sang đờng
một mái.Chiều dài đoạn nối siêu cao tối thiểu đợc tính theo công thức:
( )
p
sc
nsc
i
iB
L
ì+
=
Trong đó :
+ i
sc
: Độ dốc siêu cao.
+i
p
: Độ dốc phụ chèn đoạn nối siêu cao (độ dốc nâng siêu cao tính bằng %)
Đối với đờng có v = 20 4 40 km/h thì i
p
= 1%
Đối với đờng có v / 60 km/h thì i
p
= 0,5%
+B : Chiều rộng đờng xe chạy tính = (m)
+ : Độ mở rộng của phần xe chạy tính =(m).Tra bảng 10 TCVN 4054-98 lấy = 0.9
(m).Và tính trong trờng hợp độ dốc siêu cao max = 6%.

13

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
( )
)(95
005.0
06.09.07
mL
nsc
=
ì+
=
Tuỳ thuộc bán kính đờng cong và i
sc
của từng đờng cong mà có đoạn nối siêu cao tơng ứng.
II.5.2. Tính đờng cong chuyển tiếp.
Khi xe chạy với vận tốc lớn, để đảm bảo có sự chuyển biến điều hoà về lực li tâm, về
góc (góc hợp bởi trục bánh trớc và trục bánh sau của xe) và về cảm giác của hành
khách, cần phải cần phải làm một đờng cong chuyển tiếp giữa đờng thẳng và đờng cong
tròn.Làm đờng cong chuyển tiếp làm tuyến có dạng hài hoà hơn, tầm nhìn đợc đảm bảo
hơn, mức độ tiện nghi an toàn đều tăng rõ rệt.
Theo qui trình TCVN4054-98 qui định: Phải bố trí đờng cong chuyển tiếp trên đờng có:
V
tt
/ 60 km/h .
II.5.3. Chiều dài đoạn nối siêu cao:
( )
p
íc
sc
i
iB

L
.+
=
Trong đó:
p
i
: Độ dốc nâng siêu cao,
p
i
=0.5% với
hKmV
tt
/60
B : Bề rộng phần xe chạy

: Độ mở rộng phần xe chạy, chọn

= 0.6 (m)
Bảng xác định chiều dài đoạn nối siêu cao
(%)
íc
i
1 2 3 4 5 6
)(mL
sc
15.2 30.4 45.6 60.8 76 91.2
II.5.4. Theo điều kiện êm thuận.
Ri
V
L

ct
47
3
=
(m)
Trong đó:
i : Độ tăng gia tốc ly tâm, theo TCVN lấy: i=0.5m/
3
s
R : Bán kính đờng cong nằm cơ bản
V : Vận tốc xe chạy, 60Km/h
Bảng xác định chiều dài đờng cong chuyển tiếp

14
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
R(m) 135 150 200 250 300 350 400 450 500
ct
L
(m)
68.1 61.28 45.96 36.76 30.64 26.26 22.98 20.43 18.38
II.6. Mở rộng phần xe chạy trên đờng cong.
Khi xe chạy trên đờng cong mỗi bánh xe chuyển động theo một quĩ đạo riêng: Trục
sau cố định luôn luôn hớng tâm còn bánh trớc hợp với trục sau một góc, nên xe yêu cầu
một chiều rộng lớn hơn trên đơng thẳng. Vì vậy để đảm bảo trên đờng cong tơng đơng nh
trên đờng thẳng ở các đờng cong có bán kính nhỏ ( [ 250 m theo TCVN - 4054 -98 ) sẽ
phải mở rộng thêm phần xe chạy. Trị số mở rộng này phải đảm bảo sao cho khoảng cách
giữa ô tô và mép đờng, giữa hai ô tô với nhau phải nh trên đờng thẳng.
Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên đờng hai làn xe.
Dựa vào sơ đồ hình vẽ, chiều rộng cần mở rộng trên một làn xe chạy (e
1

) đợc tính
theo công thức :
e
1
=
R
L
2
2
Trong đó: + R : Bán kính đờng cong.
+ L : Chiều dài tính từ trục sau của xe tới giảm xóc đằng trớc.
Công thức trên mới chỉ xét tới mặt hình học, để tính tới độ sang ngang của xe khi
chuyển động ta phải bổ sung thêm một biểu thức hiệu chỉnh:

2
1
2
2
05.0
2
R
V
R
L
e
ì
+=

Độ mở rộng đờng cong của phần xe chạy có hai làn xe sẽ là:

15
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
2
1
2
21
1.0
R
V
R
L
eeE
ì
+=+=
Hay dạng đơn giản hơn của pháp E = 50/R.Sai số giữa các phơng pháp có thể chấp
nhận đợc.
Tính cụ thể cho đờng cong có bán kính nhỏ nhất R=60m ; lấy L = 6,5m (của xe tải)
ta đợc:
E = 6,5
2
/60 + 0,1.40/60
1/2
= 1,22m
Nh vậy tuỳ thuộc vào bán kính đờng cong, vận tốc thiết kế và khoảng cách từ trục
sau của xe tới giảm xóc đằng trớc mà ta tính đợc độ mở rộng của đờng cong.Theo TCVN -
4054 - 98 ta có bảng sau.
Độ mở rộng phần xe chạy hai làn xe trong đờng cong trên bình đồ
Bảng 1 : Đơn vị tính bằng mét
Khoảng cách từ
trục sau

Bán kính đờng cong trên bình đồ trong phạm vi , m
250

200
<200
150
<15010
0
<1007
0
<70
50
<50
30
<30
25
<25
20
<20
15
1 5 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.8 2.2 2.5
2 8 0.6 0.7 0.9 1.2 1.5 2.0 - - -
3
5.2 8.8
0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 - - - -
Chú thích : Trờng hợp 1 áp dụng cho các đờng V
tt
>=20 km/h.Trờng hợp 2 áp dụng
cho các đờng V
tt

>= 60km/h.Trờng hợp 3 áp dụng khi có nhiều xe kéo móoc.
Tyến đợc thiết kế là đờng cấp IV vì vậy áp dụng trờng hợp 2.Nhng trong phạm vi đồ án,
không có đờng cong nào có R<250 m nên không cần phải mở rộng đờng trong đờng cong.
II.7. Tính toán tầm nhìn xe chạy.
Để đảm bảo xe chạy an toàn, lái xe luôn luôn phải nhìn rõ một đoạn đờng phía trớc
để xử lý mọi tình huống về đờng và về giao thông nh tránh các chỗ hỏng, các chớng ngại

16
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
vật, tránh hoặc vợt cự ly.Đoạn đờng tối thiểu cần nhìn thấy rõ ở phía trớc đó gọi là tầm
nhìn.Khi thiết kế tuyến các yếu tố của tuyến trên bình đồ và trên trắc dọc đều phải đảm bảo
có đủ tầm nhìn để xe chạy an toàn và tiện lợi.
Cự ly tầm nhìn nói chung phụ thuộc vào tốc độ xe chạy và biện pháp điều khiển xe
cần áp dụng khi xử lý các tình huống và đợc tính theo hai trờng hợp sau:
*/Tr ờng hợp 1 . Xe cần h m để kịp dừng trã ớc chớng ngại vật, chiều dài tầm nhìn đợc xác
định theo sơ đồ sau:
Công thức xác định tầm nhìn :
S
01
= l
1
+ S
h
+ l
k
k
l
i
KVV
S +

+=
)(254
6.3
2
2
01

Trong đó : v : Vận tốc xe chạy tính toán .
k: Hệ số sử dụng phanh k = 1,4.
l
k
: Cự li an toàn = 5(m).
Tính trong trờng hợp bằng phẳng i = 0 và ở điều kiện bình thờng hệ số bám = 0,55.
mS 6235.615
5.0254
604.1
6.3
60
2
2
01
=+
ì
ì
+=
Theo qui phạm TCVN - 4054 - 98 qui định chiều dài tầm nhìn trớc chớng ngại vật cố
định (tầm nhìn một chiều ) với vận tốc thiết kế v = 60 km/h
là 75 m . Kết hợp tính toán với qui trình ta chọn S
01

= 75 m để thiết kế.

17
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
*/Tr ờng hợp 2 . Khi hai xe ngợc chiều cần h m để không đâm vào nhau . Chiều dàiã
tầm nhìn hai chiều đợc xác định theo sơ đồ sau:
Công thức xác định tầm nhìn hai chiều: S
02
= 2l
1
+ l
0
+ 2l
0
22
2
02
)(127
8.1
l
i
KvV
S +

+=


)(7.1175
5.0127
5.0604.1

8.1
60
2
2
02
mS =+
ì
ìì
+=
Theo TCVN4054-98 qui định : Chiều dài tầm nhìn thấy xe ngợc chiều (tầm nhìn 2
chiều) của đờng có cấp kỹ thuật 60 km/h là 150 m.Kết hợp giữa qui phạm và tính toán ta
chọn:
S
02
= 150 m để thiết kế.
II.8. Tính đờng cong đứng đảm bảo tầm nhìn trên trắc dọc.
Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, trắc dọc lợn đều không g y khúc, xe chạy an toànã
tiện lợi, tại những chỗ đờng đổi dốc mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc đó / 10% phải thiết kế đ-
ờng cong đứng có dạng đờng cong tròn.Trị số bán kính tối thiểu đờng cong đứng phải thoả
m n điều kiện về tốc độ tính toán qui định đối với tuyến AB (60 km/h).ã
II.8.1. Trị số bán kính tối thiểu trên đờng cong đứng lồi.
Bán kính tối thiểu của đờng cong đứng lồi từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn của ngời lái
xe trên mặt đờng.Tính cho trờng hợp 2 ô tô cùng loại gặp nhau d
1
=d
2
(chiều cao tính từ
mắt của ngời lái xe xuống mặt đờng).
Ta có công thức tính trị số bán kính đờng cong đứng lồi tối thiểu :
Xác định theo tầm nhìn 2 chiều:

18
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
)(9375
2.12
150
2
2
2
02
m
d
S
R =
ì
==
Trong đó : d
1
: Chiều cao tầm mắt của ngời lái xe = 1,2 m
S
02
:Tầm nhìn hai chiều = 150 m
Xác định theo tầm nhìn 1 chiều:
)(75.2343
2.12
75
2
2
2
01

m
d
S
R =
ì
==
Kết hợp với TCVN - 4054 98 qui định bán kính tối thiểu trên đờng cong đứng lồi với
vận tốc tính toán 60 km/h là 2500 m, vậy ta chọn bán kính tối thiểu R= 2500 m để thiết kế đ-
ờng cong đứng lồi.
II.8.2. Trị số bán kính tối thiểu trên đờng cong đứng lõm.
Bán kính tối thiểu trên đờng cong đứng lõm đợc xác định từ điều kiện đảm bảo không
gây khó chịu đối với hành khách và vợt tải chịu đợc của lò xò ô tô bởi lực li tâm theo công
thức sau:
)(8.553
5.6
60
5.6
22
min
m
V
R
lõm
===
Đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
)(6.1333
)1sin758.0(2
75
)
2

sin(2
0
2
1
2
1
min
m
Sh
S
R
f
lõm
=
+
=
+
=

Căn cứ vào Bảng 9_TCVN4054-98.Kiến nghị chọn:
)(1000
min
mR
lõm
=

19
Website: Email : Tel (: 0918.775.368

TT các chỉ tiêu kỹ thuật đơn vị

theo tính
toán
theo quy
phạm
kiến nghị
chọn thiết kế
1 Cấp hạng đờng Xcqđ/ngđ III III
2 Lu lợng xe năm thứ 20 Km/h 2442 1000 2442
3 Vận tốc thiết kế m 60 60
4 Bề rộng một làn xe m 3.88 3.5 3.5
5 Bề rộng mặt đờng m 7.76 7.0 7.0
6 Bề rộng nền đờng m 12 12
7 Số làn xe Làn 2 2
8 Bán kính đờng cong nằm Min m 135 125 125
9 Bán kính không siêu cao m 472.24 500 500
10 Bán kính đờng cong nằm ban đêm m 930 1000 1000
11 Tầm nhìn một chiều m 62 75 75
12 Tầm nhìn hai chiều m 117.7 150 150
13 Tầm nhìn vợt xe m 790.57 350 350
14 Bán kính đờng cong đứng lồi Min m 2343.75 2500 2500
15 Bán kính đờng cong lõm Min m 553.8 1000 1000
16 Độ dốc dọc lớn nhất 70 70
17 Dốc ngang lề đất 60 60
18 Dốc ngang lề đờng gia cố 20 20
19 Dốc ngang mặt đờng 20 20
20 Độ mở rộng trên đờng cong nằm m
21 Tần suất lũ thiết kế cống % 4 4
22 Tần suất thiết kế lũ cầu nhỏ % 2 2
20
Website: Email : Tel (: 0918.775.368

Ch ơng III
vạch tuyến trên bình đồ
Sau khi xác định đợc các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến ta tiến hành vạch tuyến trên
bình đồ.
III.1. Vạch tuyến sơ bộ.
Căn cứ vào bản đồ tỷ lệ 1/10.000 có độ chênh cao giữa các đờng đồng mức là 5
(m), căn cứ vào hai điểm khống chế là A-B, tiến hành vạch tuyến theo các nguyên tắc khi
thiết kế bình đồ nh sau:
+ Căn cứ vào các yếu tố kỹ thuật đ khống chế trã ớc nh: độ dốc dọc lớn nhất bán
kính đờng cong tối thiểu, chiều rộng mặt đờng để vạch tuyến.
+ Tại các vị trí đổi hớng tuyến đợc bố trí đờng cong nằm có bán kính đủ lớn để bám
sát các đờng đồng mức phù hợp với địa hình, tránh việc đào - đắp lớn.
+ Để ngời lái xe không chủ quan, kém phản xạ khi chạy trên đờng thẳng thì các
đoạn thẳng trên bình đồ không đợc thiết kế quá dài (không quá 3 km).
+ Tại các vị trí tuyến cắt qua các dòng chảy, cố gắng bố trí các công trình vuông góc
với dòng chảy.
+ Các đoạn thẳng chêm giữa hai đờng cong phải đủ dài để có thể bố trí đờng cong
chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao, mở rộng đờng cong nếu có và không nhỏ hơn 2V (m) giữa
hai đờng cong ngợc chiều.Trong trờng hợp địa hình núi khó có V
tk
< 60 km/h thì không bắt
buộc nh trên nhng đoạn chêm cần đủ dài để bố trí chuyển tiếp các yếu tố siêu cao.

21
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Xuất phát từ những nguyên tắc trên, tiến hành vạch tuyến nh đợc thể hiện trên bình
đồ.
III.2. Tính toán các yếu tố kỹ thuật của đờng cong.
Sau khi sơ bộ vạch tuyến trên bình đồ, tại những điểm chuyển hớng, bố trí các đờng
cong tròn để nối hai đoạn thẳng của tuyến.Trên những đờng cong tròn đều có những điểm

chủ yếu sau đây Tđ , P , Tc và các yếu tố:
: Góc chuyển hớng.
R: Bán kính đờng cong tròn.
T: Độ dài tiếp tuyến.
K: Độ dài đờng cong.
B: Độ dài phân giác.
Để cắm đợc các điểm chủ yếu trên đờng cong tròn cần phải tính toán đợc các yếu tố
trên.Căn cứ vào trị số góc chuyển hớng xác định đợc trên bình đồ và tuỳ theo điều kiện
địa hình để chọn R cho thích hợp.
Các yếu tố kỹ thuật của các đờng cong đợc tổng kết trong bảng Tổng hợp các yếu
tố đờng cong.

22
Website: Email : Tel (: 0918.775.368

23
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
CH ơNG IV
thiết kế tuyến trên trắc dọc
IV.1. Nguyên tắc thiết kế.
+ Thiết kế đờng đỏ phải căn cứ vào điều kiện địa hình, thổ nhỡng địa chất, thuỷ
văn để đảm bảo đờng ổn định, vững chắc dới tác dụng của tải trọng xe cộ và các nhân tố
tự nhiên sau này.
+ Đảm bảo cho xe chạy an toàn, êm thuận với vận tốc ít thay đổi trên tuyến, đảm
bảo công vận chuỷên là kinh tế nhất.
+ Tránh việc đào sâu, đắp cao vì nh vậy không kinh tế, làm tăng tĩnh tải và mái dốc
khó ổn định.ở những đoạn đờng đào thì phải đảm bảo độ dốc dọc tối thiểu là 0,5% để đảm
bảo thoát nớc r nh dọc. Trên các đoạn cá biệt cho phép độ dốc dọc trong nền đào nhỏ hơnã
0,5% nhng chiều dài không đợc quá 50 m.
+ Tại những nơi đờng đỏ đổi dốc mà hiệu đại số giữa hai dốc lớn hơn 1% , đều bố trí

đờng cong đứng để đảm bảo tầm nhìn tính toán và để trắc dọc lợn đều, xe chạy đợc êm
thuận.Các bán kính đợc thiết kế trên đờng cong đứng đều đảm bảo lớn hơn bán kính tối
thiểu đợc tính từ trớc.
Các số liệu cụ thể về cự ly các cọc trên bình đồ, cao độ đờng đen, cao độ đờng đỏ,
độ dốc dọc, các yếu tố đờng cong đứng đợc thể hiện đầy đủ trên bản vẽ trắc dọc có tỷ lệ
dài 1/5000; tỷ lệ cao 1/500.
IV.2. Tính toán khối lợng đào đắp.
Thiết kế trắc ngang

*/ Nguyên tắc thiết kế. Khi thiết kế trắc ngang phải căn cứ vào cao độ của đờng đỏ và đờng
đen, đồng thời phải căn cứ vào địa hình cụ thể tại vị trí mặt cắt ngang, để từ đó mới có thể

24
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
xác định đợc trắc ngang thuộc dạng nào: Đào hoàn toàn, đắp hoàn toàn, đào hình chữ L,
nửa đào nửa đắp
Thiết kế chọn độ dốc nh sau:
+ Đối với nền đờng đắp , ta luy là 1/1,5.
+ Đối với nền đờng đào , ta luy là 1/1.5
Căn cứ vào trắc dọc tuyến, kết hợp với bình đồ, thiết kế tuyến có các trắc ngang
điển hình sau:
Trắc ngang điển hình
a:Nền đờng đắp hoàn toàn.
b: Nền đờng đào hoàn toàn.
c: Nền đờng nửa đào nửa đắp.
Dựa vào cao độ đào đắp tại vị trí các cọc và dạng trắc ngang nền đờng tại đó, ta tính
toán đợc diện tích đào đắp cho mỗi trắc ngang nền đờng.Khối lợng đào đắp giữa hai mặt cắt
ngang liên tiếp đợc tính bởi công thức:
Q
i

=L
i
.F
i
tb
Trong đó: L
i
: Cự ly giữa hai mặt cắt ngang.
F
i
tb
: Diện tích đào hoặc đắp trung bình giữa hai mặt cắt ngang.
Trờng hợp từ mặt cắt ngang đào chuyển sang mặt cắt ngang đắp hoặc ngợc lại ta
phải xác định tơng đối vị trí

25