ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
MỤC LỤC
PHẦN I: THIẾT KẾ CƠ SỞ
CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN 1
I. Tổng quan chung: 1
1. Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh An Giang 1
a. Vò trí đòa lý, kinh tế 1
b. Dân số và nguồn nhân lực 1
c. Thực trạng phát triển kinh tế xã hội 1
2. Đònh hướng phát triển tới năm 2025 1
II. Giới thiệu điều kiện tự nhiên khu vực 2
1. Điều kiện tự nhiên 2
2. Đặc điểm về thủy văn 3
3. Đặc điểm về đòa chất công trình 4
a. Đòa hình đòa mạo 5
b. Đòa tầng 5
4. Vật liệu xây dựng 5
5. Các đặc điểm cần chú ý khi thiết kế đường và các công trình 5
a. Về điều kiện đòa hình 5
b. Về điều kiện khí hậu - thuỷ văn 6
c. Về điều kiện đòa chất công trình 6
CHƯƠNG II: CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 7
I. Xác đònh cấp hạng kỹ thuật 7
1. Tính lưu lượng xe con thiết kế 7
2. Xác đònh cấp đường và cấp quản lý của đường ôtô 7
II. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của tuyến 8
1. Các yếu tố mặt cắt ngang 8
a. Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết 8
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
b. Chiều rộng làn xe 9
c. Chiều rộng mặt đường 10
d. Chiều rộng lề đường 10
e. Chiều rộng nền đường 11
f. Độ dốc ngang mặt đường và lề đường 11
2. Xác đònh các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ
a. Siêu cao và tính toán độ dốc siêu cao 11
b. Bán kính đường cong nằm 11
c. Tính toán độ mở rộng trong đường cong 13
d. Xác đònh độ dốc siêu cao và bố trí siêu cao 14
e. Xác đònh đoạn nối tiếp các đường cong 16
f. Tính toán tầm nhìn 17
3. Xác đònh các yếu tố giới hạn trên trắc dọc 21
a. Xác đònh độ dốc dọc lớn nhất 21
b. Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi 22
c. Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm 22
III. Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật của tuyến 24
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 25
I. Vạch tuyến trên bình đồ 25
1. Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ 25
2. Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ 25
3. Giới thiệu sơ bộ về các phương án tuyến đã vạch 26
II. Thiết kế bình đồ 26
1. Các yếu tố đường cong nằm 27
2. Xác đònh cọc thay đổi đòa hình 28
3. Xác đònh cự ly giữa các cọc 28
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THUỶ VĂN VÀ THUỶ LỰC CẦU CỐNG
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
I. Tính toán thủy văn và bố trí cống 36
1. Xác đònh lưu lượng tính toán 36
a. Xác đònh thời gian tập trung nước trên sườn dốc 36
b. Tính hệ số đòa mạo thủy văn của lòng sông 38
II. Tính toán thủy lực cống 39
III. Tính toán khẩu độ cầu nhỏ 41
1. Xác đònh vận tốc dòng chảy và chiều sâu nước chảy trong suối lúc tự nhiên 41
2. Xác đònh chiều sâu phân giới dưới cầu 42
3. Xác đònh khẩu độ cầu và mực nước dâng trước cầu 43
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ NỀN - MẶT ĐƯỜNG 45
I. Yêu cầu đối với nền đường 45
II. Yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm 45
III. Loại tầng mặt và mô đun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường 46
1. Loại tầng mặt kết cấu áo đường 46
2. Mô đun đàn hồi yêu cầu của mặt đường 46
IV. Chọn cấu tạo áo đường 47
V. Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 1 47
1. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi 48
a. Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp 48
b. Xét hệ số điều chỉnh β 49
c. Kiểm toán điều kiện: E
ch
≥
dv
cd yc
K .E
49
2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chòu cắt trượt trong nền đất 50
3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chòu kéo uốn lớp bê tông nhựa 51
a. Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa 51
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
b. Kiểm toán theo điều kiện chòu kéo uốn ở đáy lớp bê tông nhựa 53
4. Kết luận 54
VI. Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 2 54
1. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi 54
a. Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp 54
b. Xét hệ số điều chỉnh β 55
c. Kiểm toán điều kiện: E
ch
≥
dv
cd yc
K .E
55
2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chòu cắt trượt trong nền đất 55
3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chòu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa và
đá gia cố xi măng 57
4. Kết luận 61
VII. Thiết kế kết cấu lề đường gia cố 62
1. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi 62
a. Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp 62
b. Xét hệ số điều chỉnh β 62
c. Kiểm toán điều kiện: E
ch
≥
dv
cd yc
K .E
63
2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chòu cắt trượt trong nền đất 63
3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chòu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa và
đá gia cố xi măng 64
4. Kết luận 67
VIII. So sánh và chọn lựa hai phương án áo đường 67
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ TRẮC DỌC – TRẮC NGANG 69
I. Thiết kế trắc dọc 69
1. Những yêu cầu khi thiết kế trắc dọc 69
II. Thiết kế mặt cắt ngang 77
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
1. Các cấu tạo mặt cắt ngang 77
2. Kết quả thiết kế 77
Chương 7: KHỐI LƯNG ĐÀO ĐẮP 78
1. Nền đắp 78
2. Nền đào 79
Chương 8: CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ ĐẢM BẢO AN TOÀN
GIAO THÔNG TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG 94
I. Qui đònh về thiết kế công trình phòng hộ đảm bảo an toàn giao thông 94
1. Biển báo hiệu 95
2. Vạch tín hiệu giao thông 95
3. Đinh phản quang 96
4. Cọc tiêu 97
6. Lan can 98
7. Cột Kilômét 98
8. Mốc lộ giới 98
Chương 9: TRỒNG CÂY 100
1. Cỏ 100
2. Cây bụi 100
3. Các cây lớn 100
Chương 10: TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG, VẬN DOANH KHAI THÁC
SO SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN 101
I. Tổng chi phí xây dựng 101
1. Chi phí xây dựng nền, mặt đường 101
2. Chi phí xây dựng cầu cống 104
3. Tổng chi phí xây dựng 105
II. Tính chi phí vận doanh khai thác 105
1. Chi phí khai thác của ôtô (Sôtô) 106
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
2. Chi phí khai thác đường 106
III. So sánh các phương án 107
1. Hệ số triển tuyến 107
2. Hệ số triển tuyến theo chiều dài ảo 107
3. Mức độ thoải của tuyến trên mặt cắt dọc 108
4. Góc chuyển hướng bình quân 109
5. Bán kính đường cong nằm bình quân 110
6. Hệ số tai nạn giao thông 110
PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ ĐOẠN TUYẾN
I. Thiết kế bình đồ tuyến 114
II. Thiết kế đường cong nằm 114
1. Mục đích và nội dung tính toán 114
a. Mục đích 114
b. Nội dung tính toán 114
2. Tính toán thiết kế đường cong nằm 114
a. Tính toán siêu cao 115
b. Tính toán phần mở rộng khi xe chạy trên đường cong 117
c. Tính toán đường cong chuyển tiếp 117
d. Bảo đảm tầm nhìn trên đường cong nằm 126
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TRẮC DỌC - TRẮC NGANG 128
I. Thiết kế đường 128
II. Tính toán các yếu tố đường cong đứng 128
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 133
I. Kết cấu áo đường cho phần xe chạy 133
II. Kết cấu áo đường cho phần lề gia cố 133
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC 135
I. Thiết kế rãnh biên 135
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
1. Yêu cầu khi thiết kế rãnh 135
2. Lưu lượng nùc chảy qua rãnh 135
3. Tính chiều sâu và chiều rộng đáy rãnh 136
II. Thiết kế cống 137
1. Lưu lượng nước chảy qua cống 137
2. Tính toán thủy lực của cống 138
3. Tính xói và gia cố sau cống 140
CHƯƠNG 5: BẢNG KHỐI LƯNG ĐÀO ĐẮP PHẦN TKKT 141
PHẦN III: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG
CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN 146
I. Tình hình của tuyến được chọn 146
1. Khí hậu thủy văn 146
2. Vật liệu xây dựng đòa phương 146
3. Tình hình cung cấp nguyên vật liệu 146
4. Tình hình về đơn vò thi công và thời hạn thi công 146
5. Bố trí mặt bằng thi công 146
6. Láng trại và công trình phụ 147
7. Tình hình dân sinh 147
8. Kết luận 147
III. Quy mô công trình 147
1. Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đường 147
2. Công trình trên tuyến 148
a. Cống 148
b. Rãnh dọc 148
c. Gia cố ta luy 148
d. Công trình phòng hộ 148
CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG 149
I. Giới thiệu phương án thi công dây chuyền 149
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
1. Nội dung phương pháp 149
2. Ưu, nhược điểm của phương pháp 149
3. Điều kiện áp dụng được phương pháp 149
II. Kiến nghò chọn phương pháp thi công thi công dây chuyền 149
III. Chọn hướng thi công 149
IV. Trình tự và tiến độ thi công 150
CHƯƠNG 3: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ 151
I. Chuẩn bò mặt bằng thi công 151
II. Cắm cọc đònh tuyến 151
III. Chuẩn bò các loại nhà và văn phòng tại hiện trường 152
IV. Chuẩn bò các các cơ sở sản xuất 152
V. Chuẩn bò đường tạm 152
VI. Chuẩn bò hiện trường thi công 152
1. Khôi phục cọc 152
2. Dọn dẹp mặt bằng thi công 153
3. Đảm bảo thoát nước thi công 153
4. Công tác lên khuôn đường 153
5. Thực hiện việc di dời các cọc đònh vò 153
CHƯƠNG 4: TỔ CHỨC THI CÔNG CỐNG 154
I. Thống kê số lượng cống 154
II. Các bước thi công cống 154
1. Khôi phục vò trí cống ngoài thực đòa 155
2. Vận chuyển và bốc dở các bộ phận của cống 155
3. Lắp đặt cống vào vò trí 155
a. Năng suất lắp đặt ống cống bằng ô tô cần trục K-32 155
b. Số ca cần thiết để cẩu các đốt cống 155
4. Vận chuyển vật liệu: cát, đá, XM 155
5. Đào hố móng 156
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
III. Tổ chức thi công cho 1 cống điển hình 156
Chương 5: TỔ CHỨC THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG 160
I. Giải pháp thi công các dạng nền đường 160
1. Các biện pháp đắp nền đường 160
2. Các biện pháp đào nền đường 160
II. Các yêu cầu về sử dụng vật liệu xây dựng nền 161
III. Các yêu cầu về công tác thi công 162
IV. Tính toán điều phối đất 162
1. Tính toán khối lượng đào đắp 163
2. Vẽ biểu đồ khối lượng 100m 170
3. Vẽ đường cong cấp phối đất 170
4. Điều phối đất 173
a. Điều phối ngang 173
b. Điều phối dọc 174
5. Phân đoạn 174
Chương 6: TỔ CHỨC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG 180
I. Giới thiệu chung 180
1. Kết cấu áo đường 180
2. Điều kiện cung cấp vật liệu 180
3. Điều kiện thời tiết – khí hậu 180
II. Các yêu cầu về sử dụng vật liệu để thi công 180
1. Lớp cấp phối đá dăm 180
2. Đối với các lớp bê tông nhựa 181
a. Cốt liệu thô 181
b. Cốt liệu nhỏ 182
c. Bột khoáng 182
d. Nhựa đường 182
III. Phương pháp thi công 183
1. Thời gian khai triển của dây chuyền 183
2. Thời gian hoàn tất của dây chuyền 184
3. Thời gian hoạt động của dây chuyền 184
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
4. Tốc độ dây chuyền 185
5. Thời gian ổn đònh 185
6. Hệ số hiệu quả của dây chuyền 185
7. Hệ số tổ chức sử dụng xe máy 185
IV. Quy trình công nghệ thi công 186
1. Thi công khuôn đường 187
a. Cắm lại hệ cọc tim, cọc mép 187
b. Đào khuôn đường 187
c. Lu lèn lòng đường 188
2. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại 2 Dmax37.5 dày 32cm 188
a. Khối lượng cấp phối đá dăm cho 1 ca thi công 189
b. Vận chuyển lớp cấp phối đá dăm 189
c. Chiều dài rải vật liệu 190
d. Rải cấp phối 190
e. Lu lèn lớp cấp phối đá dăm 190
3. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại 1 Dmax25 dày 21cm 194
a. Khối lượng cấp phối đá dăm cho 1 ca thi công 194
b. Vận chuyển lớp cấp phối đá dăm 194
c. Rải vật liệu 194
d. Lu lèn lớp cấp phối đá dăm 195
4. Thi công lớp BTN hạt trung lớp dưới dày 4 cm 196
a. Khối lượng BTN hạt trung cho 1 ca thi công 197
b. Vận chuyển lớp BTN hạt trung 197
c. Năng suất máy rải 198
d. Lu lèn lớp BTN hạt trung 198
5. Thi công lớp BTN hạt trung lớp trên dày 4 cm 200
a. Khối lượng BTN hạt trung cho 1 ca thi công 201
b. Vận chuyển lớp BTN hạt trung 201
c. Năng suất máy rải 202
d. Lu lèn lớp BTN hạt trung 203
6. Thi công lớp BTN hạt mòn dày 6 cm 204
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
a. Khối lượng BTN hạt mòn cho 1 ca thi công 204
b. Vận chuyển lớp BTN hạt mòn 204
c. Năng suất máy rải 204
d. Lu lèn lớp BTN hạt mòn 204
CHƯƠNG 7: CÔNG TÁC HOÀN THIỆN 209
I. Trình tự làm công tác hoàn thiện 209
CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 211
Chương 1: TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN
IX. Tổng quan chung:
Tên dự án: Dự án đầu tư xây dựng tuyến A-B
Tuyến đường được xây dựng theo chủ trương của nhà nước nhằm thông suốt
các tỉnh thuộc khu vực Tây Nam bộ. Việc xây dựng tuyến A_A có ý nghóa hết sức to
lớn, góp phần hoàn thiện mạng lưới giao thông đường bộ, tạo tiền đề và động lực thúc
đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội của khu vực, tăng cường củng cố an ninh quốc
phòng ở Tây Nam bộ và bờ biển phía Đông.
Đoạn tuyến thiết kế nằm trong đòa phận tỉnh An Giang.
- Điểm đầu: thuộc đòa phận huyện Phú Tân, tỉnh An Giang.
- Điểm cuối: thuộc đòa phận huyện Châu Phú tỉnh An Giang.
1. Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh An Giang:
a. Vò trí đòa lý, kinh tế
Tuyến nằm trong đòa phận huyện Châu Phú và Phú Tân tỉnh An Giang.
Tỉnh An Giang là một tỉnh phía Tây khu vực Tây Nam bộ. Tỉnh An Giang có
phía Bắc giáp Campuchia, phía Tây giáp Campuchia và tỉnh Kiên Giang, phía Đông
giáp tỉnh Đồng Tháp, phía Nam giáp Kiên Giang và Cần Thơ.
An Giang là 1 trong 2 tỉnh ĐBSCL có đồi núi, hầu hết đều tập trung ở phía Tây
Bắc của tỉnh, thuộc 2 huyện Tònh Biên và Tri Tôn. Đây là cụm núi cuối cùng của dãy
Trường Sơn , nên đặc điểm đòa chất cũng có những nét tương đồng với vùng Nam
Trường Sơn.
Vò trí tỉnh An Giang rất quan trọng, là cửa ngõ nối liền Campuchia với các tỉnh
miền Tây Tp. HCM. An Giang có đặc điểm của miền Tâây Nam bộ nước ta.
b. Dân số và nguồn nhân lực
Tỉnh An Giang có tổng diện tích tự nhiên 353.676 ha, trong đó diện tích đất sản
xuất nông nghiệp 280.658 ha, đất lâm nghiệp 14.724 ha. Tỉnh An Giang có tổng dân
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
số 2.217.488 người, 455.901 hộ (theo số liệu điều tra cuối năm 2007). Lao động trong
độ tuổi tăng nhanh qua các năm, chất lượng lao động của An Giang so với mặt bằng
của cả nước là tương đối cao. Tỷ lệ lao động được đào tạo cao, đạt khoảng 4,5% so
với lao động trong độ tuổi. Vì vậy vấn đề đặt ra với An Giang là nguồn lao động phải
tăng cường được đào tạo và đào tạo lại để thích nghi với cơ chế thò trường và đáp ứng
được nhu cầu phát triển kinh tế xã hội.
c. Thực trạng phát triển kinh tế xã hội
Cơ cấu kinh tế đã chuyển dòch theo hướng tăng tỷ trọng khối ngành công
nghiệp và dòch vụ, giảm tương đối ngành nông - lâm - thuỷ sản, nhưng sự chuyển dòch
còn chậm, nông nghiệp vẫn ở mức cao và là ngành kinh tế chính. Năm 1995 cơ cấu
kinh tế: nông nghiệp 55.4%; công nghiệp - xây dựng 15.6%; dòch vụ 29.0% thì đến
năm 2006 tương ứng là: 49.3%, 21.9% và 28.8%. Theo cơ cấu kinh tế trên, ngành
nông nghiệp vẫn giữ vai trò chủ đạo, đóng góp gần 2/3 GDP cho tỉnh.
2. Đònh hướng phát triển tới năm 2025
- Tập trung mọi nguồn lực đầu tư, đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế và
chuyển dòch cơ cấu kinh tế một cách bền vững, thu hẹp khoảng cách về trình độ phát
triển với các tỉnh của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam của cả nước trên cơ sở công
nghiệp hóa, hiện đại hóa.
- Đẩy mạnh ứng dụng khoa học và công nghệ, phát triển giáo dục đào tạo, coi
trọng phát triển nhân tố con người, giải quyết tốt hơn các vấn đề xã hội bức xúc nhất
là giải quyết việc làm, xoá đói giảm nghèo, từng bước tăng cường cơ sở hạ tầng kinh
tế - xã hội và tạo các tiền đề cần thiết khác để đi vào giai đoạn phát triển cao hơn.
- Phát triển kinh tế đi đôi với xử lý, cải tạo và bảo vệ môi trường.
- Giữ vững ổn đònh chính trò và an toàn xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh
vững mạnh, sẵn sàng đối phó với mọi tình huống.
X. Giới thiệu điều kiện tự nhiên khu vực:
1. Điều kiện tự nhiên:
Vó độ đòa lý của An Giang nằm trong khoảng 10 – 11độ vó bắc, tức là nằmgần
với xích đạo, nên các quá trình diễn biến của nhiệt độ cũng như lượng mưa đều giống
với khí hậu xích đạo.
Điều kiện hoàn lưu khí quyển :
An Giang chòu ảnh hưởng của 2 mùa gió là : gió mùa Tây Nam và gió mùa
Đông Bắc. Gió Tây Nam mát và ẩm nên gây ra mùa mưa. Gió mùa Đông Bắc thổi
vào An Giang xuất phát từ biển nhiệt đới phía Trung Quốc, nên có nhiệt độ cao hơn
vùng băng tuyết Si-bê-ri và có độ ẩm lớn hơn, không tạo ra rét, mà chỉ hanh khô, có
phần nắng nóng.
Các yếu tố khí tượng :
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
Mây:
Lượng mây ở An Giang tương đối ít. Trong mùa khô, có khi trời có mây nhưng
vẫn nắng. Trong mùa mưa, lượng mây thường nhiều hơn. Lượng mây trung bình tháng
của các tháng mùa khô là 3,1/10 và của các tháng mùa mưa là 6,9/10.N
Nắng :
An Giang có mùa nắng chói chang, trở thành đòa phương có số giờ nắng trong
năm lớn kỷ lục của cả nước. Bình quân mùa khô có tới 10 giờ nắng/ngày ; mùa mưa
tuy ít hơn nhưng cũng còn tới gần 7 giờ nắng/ngày. Tổng tích ôn cả năm lên trên
2.400 giờ.
Nhiệt độ :
Nhiệt độ trung bình ở An Giang không những cao mà còn rất ổn đònh. Chênh
lệch nhiệt độ giữa các tháng trong mùa khô chỉ hơn kém nhau khoảng 1,5
O
đến 3
0
, còn
trong các tháng mùa mưa chỉ vào khoảng trên dưới 1
O
. Nhiệt độ cao nhất năm thường
xuất hiện vào tháng 4, dao động trong khoảng 36
O
- 38
O
; nhiệt độ thấp nhất năm
thường xuất hiện vào tháng 10 dưới 18
O
(năm 1976 và 1998).
Gió :
An Giang, mùa khô gió thònh hành là Đông Bắc, còn mùa mưa là gió Tây Nam
– gió Tây Nam là gió có tần suất xuất hiện lớn nhất.Tốc độ gió ở đây tương đối
mạnh, trung bình đạt tới trên 3m/giây. Trong năm, tốc độ gió mùa hè lớn hơn mùa
Đông. An Giang là tỉnh nằm sâu trong đất liền Nam Bộ nên ít chòu ảnh hưởng gió bão.
Mưa :
Ở An Giang, mùa mưa thường bắt đầu vào tháng 5 và kết thúc vào tháng 11.
Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm 90% tổng lượng mưa năm. Lượng mưa mùa mưa lớn
lại trùng vào mùa nước lũ của sông Mê Kông dồn về hạ lưu nên đã gây ra tình trạng
úng tổ hợp với ngập lụt, chi phối đến nhiều hoạt động sản xuất và đời sống.
Bốc hơi :
Trong mùa khô do nắng nhiều, độ ẩm không khí thấp nên lượng bốc hơi lớn,
bình quân 110mm/tháng (vào tháng 3 có tới 160mm) . Trong mùa mưa , lượng bốc hơi
thấp hơn, bình quân 85mm/tháng , nhỏ nhất khoảng 52mm/tháng xuất hiện vào tháng
9 hoặc tháng 10, là thời kỳ có mưa nhiều, độ ẩm cao.
Độ ẩm :
Ở An Giang, mùa có độ ẩm thấp (nhỏ hơn 80%) thường bắt đầu từ tháng 12 và
kéo dài đến tháng 4 năm sau. Nghóa là mùa có độ ẩm thấp trùng với mùa khô. Mùa
khô độ ẩm ở thời kì đầu là 82% , giữa 78%, và cuối còn 72%.Mùa mưa ở đây thật sự
là một mùa ẩm ướt . Độ ẩm trung bình trong những tháng mùa mưa đều 84%, cá biệt
có tháng đạt xấp xỉ 90%.
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
Ngoài các yếu tố khí tượng nói trên, An Giang còn có các hiện tượng thời tiết
cần lưu ý như : lốc xoáy-vòi rồng-mưa đá, hạn Bà Chằn, ảnh hưởng của Elnino và
Lanina.
5. Đặc điểm về thủy văn
Đoạn tuyến thiết kế nằm trong các lưu vực thuộc hệ thống sông Mê Kông. Đây
là hệ thống sông lớn với lượng nước lũ đổ về đồng bằng sông Cửu Long cao. Bên
cạnh đó, hệ thống kênh ngòi ở khu vực còn chòu ảnh hưởng lớn của triều cường biển
Đông nên khiến cho điều kiện thuỷ văn khu vực đoạn tuyến đi qua phức tạp, thường
xuyên bò ngập lụt và thoát lũ khó khăn.
Chế độ nước sông ở khu vực này chia làm hai mùa: Mùa lũ và mùa cạn. Mùa
lũ kéo dài từ tháng 7 đến tháng 11, lượng dòng chảy mùa lũ chiếm tới 75-85% lượng
dòng chảy cả năm. Ba tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là tháng 8 đến tháng 10,
trong đó tháng 9 hoặc tháng 10 có lượng dòng chảy lớn nhất, chiếm 20-25% lượng
dòng chảy cả năm. Mùa cạn từ tháng 12 đến tháng 6 năm sau. Ba tháng có lượng
dòng chảy nhỏ nhất vào tháng 2 đến tháng 4 hoặc tháng 3 đến tháng 5. Lượng dòng
chảy của ba tháng này chiếm 2-5% lượng dòng chảy cả năm. Trong đó tháng 3 hoặc
tháng 4 nước sông cạn nhất.
Lũ lụt ở ĐBSCL phụ thuộc vào lũ thượng nguồn, sự điều tiết của Biển Hồ, các
vùng ngập trên lãnh thổ Campuchia, chế độ thuỷ triều của biển Đông, chế độ mưa nội
đồng, đặc điểm đòa hình đòa mạo trong vùng ngập lụt và tác động của con người.
Nước lũ vào Đồng Tháp Mười theo hai hướng:
- Từ vùng ngập lụt trên đất Campuchia qua kênh Sở Hạ – Cái Cỏ chiếm 85-
90%.
- Từ sông Tiền vào chiếm 10-15% tổng lượng nước của vùng này.
Nước lũ ở Đồng Tháp Mười chủ yếu thoát qua sông Tiền qua QL30 từ Đốc
Vàm Hạ đến An Hữu và qua QL1 từ An Hữu đến Long Đònh, khoảng 1/3 lượng nước
thoát qua hai sông Vàm Cỏ.
Kết quả quan trắc trong các mùa lũ gần đây cho thấy khu vực tuyến đi qua
ngập sâu 1-2m vào mùa lũ. Đỉnh lũ thường kéo dài khoảng 15-20 ngày. Tần suất xuất
hiện mực nước đỉnh lũ trên sông chính và nội đồng rất khác nhau, từ 2-5%.
Đoạn tuyến đi qua có điều kiện thuỷ văn phức tạp nên vấn đề chống lũ ở khu
vực này đòi hỏi phải có những nghiên cứu cặn kẽ trước khi đưa ra các quyết đònh cụ
thể. Nếu hệ thống kênh mương thuỷ lợi có một tác động quan trọng trong việc điều
tiết nước lũ ở mức nước thấp thì hệ thống các đường giao thông và các công trình
thoát nước trên tuyến lại có vai trò đặc biệt trong việc điều tiết và thoát nước lũ ở
mức nước cao. Do đó cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa giao thông và thuỷ lợi để đònh
hướng thoát lũ, điều tiết lũ và bố trí các công trình thoát nước khi đắp đường vượt mức
nước lũ.
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
Tuyến thiết kế theo TCVN 4054-2005 – tần suất tính toán thuỷ văn như sau:
- Tần suất thiết kế cao độ nền đường ở những đoạn nền đắp: P = 4%.
- Tần suất thiết kế đối với công trình cầu cống:
+ Cầu lớn: P = 1%
+ Cầu trung, cầu nhỏ, cống, rãnh: P = 4%
- Tần suất thiết kế cao độ nền đường lấy theo tần suất thiết kế cầu cống, kiến
nghò: P = 2%.
5. Đặc điểm về đòa chất công trình:
a. Đòa hình đòa mạo:
An Giang là 1 trong 2 tỉnh ĐBSCL có đồi núi, hầu hết đều tập trung ở phía Tây
Bắc của tỉnh, thuộc 2 huyện Tònh Biên và Tri Tôn. Đây là cụm núi cuối cùng của dãy
Trường Sơn , nên đặc điểm đòa chất cũng có những nét tương đồng với vùng Nam
Trường Sơn, bao gồm các thành tạo trầm tích và magma.
b. Đòa tầng:
Lớp đất số 1:
Từ độ sâu 0.0 m đến 1.4 m ở LK1 : thuộc đất sét màu vàng nâu, trạng thái
nửa cứng. Tính chất cơ lý đặc trưng như sau.
♦
Độ ẩm tự nhiên: W = 37.36%
♦
Dung trọng ướt: γ
w
= 1.749 g/cm
3
♦
Lực dính đơn vò: C = 0.038 Mpa.
♦
Góc ma sát trong: ϕ = 27
o
.
Lớp đất số 2:
Từ độ sâu 1.4 m đến 2.9 m, thuộc đất sét cát màu xám xanh đen, trạng thái
dẻo mềm, với các tính chất cơ lý đặc trưng của lớp như sau:
♦
Độ ẩm tự nhiên: W = 47.95%
♦
Dung trọng TN: γ
w
= 1.621 g/cm
3
♦
Lực dính đơn vò: C = 0.042 Mpa.
♦
Góc ma sát trong: ϕ = 11
0
12’
Lớp đất số 3:
Từ độ sâu 2.9 m đến 14.2 m, thuộc đất cát màu vàng nâu, trạng thái chặt,
với các tính chất cơ lý đặc trưng của lớp như sau:
♦
Thành phần hạt: sạn sỏi 46.6%, bụi 7.4%, cát 39.8%, sét 6.2%.
♦
Độ ẩm tự nhiên: W = 14.28%
♦
Dung trọng TN: γ
w
= 2.081 g/cm
3
5. Vật liệu xây dựng:
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
Khả năng cung cấp vật liệu xây dựng trong khu vực dự án hết sức khó khăn, kể
cả các vùng lân cận. Các loại vật liệu chính được sử dụng cho dự án bao gồm: cát đắp
nền, cát xử lý nền đất yếu, đất đắp bao, cát xây dựng và đá hầu hết phải được khai
thác từ các đòa phương khác và vận chuyển bằng đường sông.
Với đặc điểm như vậy, việc nghiên cứu để tận dụng các nguồn vật liệu tại chỗ
để xây dựng cho dự án là hết sức cần thiết.
5. Các đặc điểm cần chú ý khi thiết kế đường và các công trình.
a. Về điều kiện đòa hình:
Đòa hình khu vực tuyến đi qua không đòi hỏi các giải pháp thi công đặc biệt
cho tuyến và công trình. Trong khu vực chủ yếu là đồng ruộng với mật độ nhà dân
thưa thớt sẽ tạo điều kiện rất tốt về mặt bằng thi công. Tuy nhiên trong khu vực do
mạng lưới giao thông chưa phát triển, các loại hình vận tải chủ yếu là đường thuỷ, chỉ
có các đường dân sinh dọc kênh do vậy khả năng vận chuyển vật liệu xây dựng tới vò
trí xây dựng chủ yếu là đường thuỷ và sẽ gặp nhiều khó khăn và đòi hỏi phải có sơ đồ
tổ chức thi công khoa học, hợp lý.
b. Về điều kiện khí hậu - thuỷ văn:
Trong khu vực nghiên cứu, lưu lượng mưa lớn nhất tập trung từ tháng 8 đến
tháng 10, trong đó các tháng 9 và 10 có lưu lượng mưa lớn nhất (cực đại tới 300mm).
Trong quá trình thi công các công trình và xử lý nền đường đắp trên đất yếu cần lưu ý
và có giải pháp phù hợp với đặc điểm tự nhiên này.
c. Về điều kiện đòa chất công trình:
Khu vực đoạn tuyến đi qua có phân bố lớp đất yếu với chiều dày trung bình 8
m. Do đó khi thiết kế trắc dọc cần hạn chế tối đa chiều cao đắp, vấn đề xử lý nền đất
yếu cần phải nghiên cứu kỹ, so sánh lựa chọn giải pháp phù hợp đáp ứng yêu cầu kỹ
thuật và hiệu quả kinh tế.
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
Chương 2: CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
XI. Xác đònh cấp hạng kỹ thuật:
5. Tính lưu lượng xe con thiết kế:
Lưu lượng xe khảo sát ở năm hiện tại là 605 xe/ngày đêm.
Mức độ tăng trưởng xe hàng năm là p = 7.5%
Tuyến được thiết kế với lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai là năm thứ 15.
Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về số xe con theo công thức:
n
0 i i
i=1
N = a n×
∑
(xe con quy đổi/ ngày đêm) (xcqđ/nđ)
Trong đó :
a
i
- Hệ số quy đổi về xe con của từng loại xe (TCVN 4054-2005)
n
i
- Số lượng từng loại xe khác nhau.
Kết quả quy đổi các loại xe ra xe con.
Loại xe
Thành phần
(%)
Số lượng
(ở năm hiện tại)
Hệ số
quy đổi
Số xe con
quy đổi
- Xe máy 7 42 0.3 13
- Xe con 11 67 1 67
- Xe tải 2 trục (
Γ
A3-53) 40 242 2 484
- Xe buýt nhỏ (ZIL-
150)
30 182 2 364
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 17
lề
m
B
lề
i
lề
n
i
n
i i
lề
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
- Xe tải 3 trục 12 73 2.5 183
Lưu lượng xe thiết kế (xcqđ/nđ) N
0
= 1111
Lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai t = 15 năm:
qd (t-1) (15-1)
15 0
N = N .(1+p) = 1111×(1+0.075) = 3058
(xcqđ/nđ)
5. Xác đònh cấp đường và cấp quản lý của đường ôtô:
Theo TCVN 4054 – 05, ứng với lưu lượng xe thiết kế là 3058 (xcqđ/ngđ),
đường trong đòa hình đồng bằng, ta chọn:
- Cấp kỹ thuật: Cấp III – Đường nối các trung tâm của đòa phương, các điểm
lập hàng, các khu dân cư, quốc lộ, đường tỉnh, đường huyện.
- Vận tốc thiếât kế: V
tk
= 80 Km/h.
XII. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của tuyến
Khi xác đònh các yếu tố kỹ thuật ta căn cứ vào thành phần xe chạy và cấp hạng
đường.
5. Các yếu tố mặt cắt ngang:
Mặt cắt ngang của tuyến có dạng như sau:
a. Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết:
Khả năng thông xe của đường là số đơn vò giao thông lớn nhất có có thể chạy
qua một mặt cắt của đường trong một đơn vò thời gian khi xe chạy liên tục.
Khả năng thông xe của đường phụ thộc vào khả năng thông xe của một làn xe
và số làn xe. Khả năng thông xe của một làn lại phụ thuộc vào vận tốc và chế độ xe
chạy, nên muốn xác đònh khả năng thông xe của tuyến đường thì phải xác đònh khả
năng thông xe của một làn.
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 18
L
0
h
0
1
k
s l
l
l
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
Việc xác đònh khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe căn cứ vào sơ đồ giả
thuyết các xe chạy phải xét đến vấn đề an toàn là xe chạy nối đuôi nhau cùng tốc độ
và xe này cách xe kia một khoảng không đổi đủ để khi xe trước dừng lại hoặc đánh
rơi vật gì thì xe sau kòp dừng lại cách một khoảng cách an toàn.
Khoảng cách tối thiểu giữa hai ôtô khi chạy trên đường bằng, khi hãm tất cả
các bánh xe:
L
0
= l
k
+ l
1
+ S
h
+ l
0
Trong đó: l
0
– Chiều dài xe, lo = 6 m.
l
k
– Cự ly an toàn, l
k
= 5m
l
1
– Quãng đường phản ứng tâm lý của lái xe, l
1
= v.t
S
h
– Cự ly hãm xe:
( )
2
h
k.v
S
254 i
ϕ
=
±
k =1.2: hệ số sử dụng phanh.
ϕ = 0.3: hệ số bám dọc xét trong điều kiện bất lợi.
i = 5%: dốc dọc lớn nhất của đường cấp III đồng bằng.
Khả năng thông xe lý thuyết của một làn với v(km/h)
( )
2 2
o k
1000×v 1000 80
N 530.47 xe/h .
v kv 80 1.4 80
l + l 6 5
3.6 254 3.6 254 0.3
ϕ
×
= = =
×
+ + + + +
× ×
Theo kinh nghiệm quan sát khả năng thông xe trong một giờ chỉ khoảng 0,3
÷
0,5 trò số khả năng thông xe lý thuyết. Vậy khả năng thông xe thực tế.
N
tt
= 0.5N = 0.5 x 530.47 = 265.235 (xe/h).
Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm N
cdg
= (0.1 ÷0.12)N
ngd
:
N
cdg
= 0.12 x N
tbn
= 0.12 x Q
tbn
= 0.12 x 1107.755 = 132.93 (xe/h).
Số làn xe cần thiết phải căn cứ theo cấp đường và kiểm tra theo công thức:
cdg
tt
N
132.93
n = 0.5
N 265.235
= =
(làn).
Theo TCVN 4054-2005 số làn xe trên mặt cắt ngang:
cdg
lth
N
n =
z.N
Trong đó: N
cđg
- Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm.
N
lth
- Năng lực thông hành tối đa.
Theo quy trình trong trường hợp không có phân cách trái chiều và không bố trí
làn xe thô sơ với làn xe cơ giới thì N
lth
= 1000xcqđ/h/làn.
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 19
C
a
y
y
D
D
C
a
a
C
1
1
y
a
2
y
2
x
1
x
2
C
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
z – Hệ số sử dụng năng lực thông hành phụ thuộc vào tốc độ xe chạy, phụ
thuộc vào tốc độ thiết kế, V ≥ 80 km/h thì z = 0.55 cho vùng đồng bằng.
Vậy số làn xe cần thiết là:
132.93
n = = 0.24
0.55×1000
(làn).
Theo 4.1.2 TCVN 4054-2005 - chọn n = 2 làn.
b. Chiều rộng làn xe:
Kích thước của xe thiết kế, theo TC 4054-05 ta sử dụng kích thước của xe tải
có kích thước phủ bì lớn nhất.
- Chiều rộng thùng xe: a = 2.50m.
- Khoảng cách giữa 2 bánh xe: c = 2.01m
- Khoảng cách từ bánh xe đến mép lề đường:
y = 0.5 + 0.005xV = 0.5 + 0.005x80 = 0.9 (m).
• Hai xe chạy cùng chiều:
- Khoảng cách từ mép thùng xe đến tim đường:
D = 0.35 + 0.005 xV
= 0.35 + 0.005x80 = 0.75 m.
a+c 2.5 +2.01
B = + y + D = + 0.9 + 0.75 = 3.905 m.
2 2
• Hai xe chạy ngược chiều:
- Khoảng cách từ mép thùng xe đến tim đường : x
1
= x
2
= y
1
= y
2
= 0,9 m.
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
1
1 2 1 1
a +c 2.5 +2.01
B = B +x +y = + 0.9 +0.9 = 4.055 (m).
2 2
=
Vậy B = max(3.9; 4.055) = 4.055 m.
Tra TCVN 4054-2005, chiều rộng tối thiểu của một làn xe: B
làn
= 3.5m
Kiến nghò chọn B
1
=B
2
=B = 3.5m.
c. Chiều rộng mặt đường:
B
m
= n.B = 2 x 3.5 =7 m.
Độ dốc ngang mặt đường I = 2% (tuỳ theo loại vật liệu làm áo đường).
d. Chiều rộng lề đường:
Theo TCVN 4054-2005, với đường cấp III, chiều rộng lề đường:
B
lề
= 2.5 m mỗi bên.
B
lềgiacố
= B
lề
= 2.5m.
e. Chiều rộng nền đường:
B
nền
=B
m
+ 2.B
lề
= 7 + 2× 2.5 = 12 m.
f. Độ dốc ngang mặt đường và lề đường:
Độ dốc ngang mặt đường nhằm đảm bảo thoát nước nhanh cho mặt
đường nên nó không được quá nhỏ, tuy nhiên cũng không được quá lớn để
tránh cho xe khỏi bò trượt ngang theo độ dốc ngang. Ngoài ra, nó còn đảm bảo
an toàn khi xe chạy trên đường cong.
+ Độ dốc ngang mặt đường phụ thuộc vào loại kết cấu mặt đường.
+ Độ dốc ngang lề đường thường chọn lớn hơn độ dốc ngang mặt đường
nhằm đảm bảo cho việc thoát nước được thuận tiện, nhanh chóng.
+ Căn cứ vào yêu cầu thiết kế tuyến chọn lớp mặt là BTN nên theo
TCVN 4054 – 2005 về độ dốc ngang các yếu tố của mặt cắt ngang ta chọn :
i
lề
= i
mặt
= 2%
5. Xác đònh các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ:
a. Siêu cao và tính toán độ dốc siêu cao:
Khi xe chạy trên đường cong có bán kính nhỏ, dưới tác dụng của lực li tâm làm
cho điều kiện ổn đònh của xe kém đi . Để tăng ổn đònh khi xe chạy trên làn này, người
ta xây dựng mặt đường một mái ngiêng về phía bụng đường cong gọi là siêu cao. Độ
dốc của mặt đường này gọi là độ dốc siêu cao.
Quy trình quy đònh độ dốc siêu cao cho 1 khoảng giá trò bán kính tuỳ thuộc vào
vận tốc tính toán. Kiến nghò chọn i
sc
theo quy trình TCVN 4054-2005 với V
tt
=80km/h
b. Bán kính đường cong nằm:
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
2
n
v
R =
127.(μ±i )
Trong đó:
i
n
– Độ dốc ngang của đường . Lấy dấu (-) trong trường hợp không bố trí
siêu cao. Lấy dấu (+) trong trường hợp có bố trí siêu cao.
µ - Trò số lực đẩy ngang
Trò số lực đẩy ngang được lấy dựa vào các yếu tố sau :
• Điều kiện chống trượt ngang:
0
ϕµ
≤
Là điều kiện đảm bảo an toàn cho xe chạy trên đường cong dưới tác
dụng của lực ly tâm, nhưng ôtô không chòu lực ngang do sức bám giữ bánh xe
và mặt đường.
0
ϕ
- Hệ số bám ngang giữa bánh xe với mặt đường,
( )
ϕϕ
7.06.0
0
÷=
ϕ
- Hệ số bám dọc. Xét trong điều kiện bất lợi của mặt đường (ẩm ướt có bùn
đất) thì
ϕ
= 0.3,
⇒
0
ϕ
= 0.6 x 0.3 = 0.18
Vậy
18.0≤
µ
, Chọn : µ = 0.15
• Điều kiện ổn đònh chống lật
b
2.h
µ
≤
H: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường.
b: Khoảng cách giữa 2 tâm bánh xe, đối với xe tải thường lấy
b
= 2
h
∆: Độ dòch ngang của thân ôtô, thường lấy ∆ = 0.2b,
b
h
= 2
⇒
b - 2.Δ 0.6 b
= = 0.3×2 = 0.6
2.h 2.h
µ
×
≤
Căn cứ vào điều kiện chống trượt ta chọn: µ = 0.15.
• Điều kiện êm thuận đối với hành khách :
Theo kinh nghiệm cho thấy :
µ ≤ 0.1: hành khách không cảm thấy đường cong.
0.1 < µ ≤ 0.15: hành khách hơi cảm thấy đường cong.
0.15 < µ ≤ 0.2: hành khách cảm thấy đường cong và hơi khó chòu.
0.2 < µ ≤ 0.3: hành khách bò đẩy dạt về một phía và rất khó chòu.
Vậy để êm thuận đối với hành khách ta chọn : µ ≤ 0.15
• Điều kiện kinh tế :
Khi xe chạy vào đường cong, dưới tác dụng của lực đẩy ngang, bánh xe quay
trong mặt phẳng lệch với hướng xe chạy một góc δ. Góc lệch này càng lớn thì tiêu
hao nhiên liệu càng nhiều và lốp xe càng nhanh hỏng. Theo điều kiện này hệ số lực
đẩy ngang khống chế là
1.0=
µ
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 22
O
D
C
R
l
e
A
B
w
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
Căn cứ vào những điều kiện trên chọn
15.0=
µ
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao:
( ) ( )
( )
2 2
min
scmax
80
R 219 m .
127 i 127 0.15 0.08
v
µ
= = =
+ +
Theo TCVN 4054-2005: R
minsc
= 250 m.
Kiến nghò chọn theo TCVN 4054-2005: R
minsc
= 250 m.
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi không có siêu cao:
( )
2
min
sc
R
127 i
v
µ
=
+
Để cải thiện điều kiện xe chạy nên dùng
08,0=
µ
Khi không bố trí siêu cao
⇒
trắc ngang 2 mái i
sc
= -i
n
Vậy:
( ) ( )
( )
2 2
min
n
v 80
R = = = 387.64 m .
127. 0.15- i 127× 0.15 - 0.02
Theo TCVN 4054-2005: R
minksc
= 2500 m.
Kiến nghò chọn theo quy trình.
Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất thông thường:
Theo TCVN 4054-2005: R
mintt
= 400 m.
Kiến nghò chọn theo quy trình.
c. Tính toán độ mở rộng trong đường cong ∆:
Khi xe chạy trên đường cong có R ≤ 400m thì mỗi bánh xe chạy trên một quỹ
đạo khác nhau, đầu xe ngoài có bán kính lớn nhất và thùng xe phía trong có bán kính
nhỏ nhất, do vậy xe chạy trên đường cong chiếm phần đường rộng hơn so với xe chạy
trên đường thẳng.
Vì vậy đối với đường cong có bán kính nhỏ hơn bán kính tối thiểu thông thường
thì cần thiết phải mở rộng mặt đường.
Việc mở rộng nền mặt đường chỉ cần mở rộng về phía bụng đường cong. Chỉ
trong một số trường hợp thì mớí phải mở rộng thêm về phía lưng đường cong. Nếu lề
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
đường không đủ rộng để mở rộng mặt đường thì mới làm mở rộng nền đường đủ để
mở rộng theo quy trình.
Trò số mở rộng đường cong để đủ đảm bảo các khoảng cách giữa ôtô và mép
đường cũng như hai ôtô đi cạnh nhau để đạt được như xe chạy trên đường thẳng.
Độ mở rộng mặt đường cho 2 làn xe:
2
A
1 2
L 0.1×V
E = e + e = +
R
R
(m).
Trong đó:
L
A
= 8m - Khoảng cách từ đầu xe đến trục sau bánh xe.
Độ mở rộng khi thiết kế cho một loại xe nhất đònh phụ thuộc vào bán kính R.
Bán kính tối thiểu tới hạn R = 250 m, L
A
= 8 m, V = 80 Km/h.
2
2
A
L 0.1×V 8 0.1×80
E = + = + = 0.76 (m).
R 250
R 250
Theo TCVN 4054-2005, độ mở rộng cho cả hai bên, mỗi bên phải mở rộng 1/2
trò số ghi trong bảng:
Độ mở rộng mặt đường trong đường cong
Dòng xe
Bán kính đường cong nằm
250÷200 200÷150 150÷100
Xe con 0.4 0.6 0.8
Xe tải 0.6 0.7 0.9
Xe moóc tỳ 0.8 1 1.5
Chọn theo quy trình, ứng với dòng xe tải - chiếm ưu thế, E = 0.6 m.
d. Xác đònh độ dốc siêu cao và bố trí siêu cao:
Khi xe chạy trên đường cong dưới tác dụng của lực ly tâm làm cho xe chạy
kém an toàn trên đường cong có bán kính nhỏ. Người ta xây dựng mặt đường dốc một
mái của phần xe chạy nghiên về phía bụng đường cong nhằm để bảo đảm an toàn và
tiện lợi trong việc điều khiển xe ở các đường cong có bán kính nhỏ gọi là siêu cao.
Độ dốc siêu cao được tính theo công thức :
2
se
V
i = -μ
127R
(%).
Trong đó:
V: Vận tốc xe chạy V
tt
= 80 (Km/h).
R: Bán kính đường cong tối thiểu R= 250 (m).
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S HUỲNH NGỌC VÂN
µ: Hệ số lực đẩy ngang, lấy µ = 0.15
2 2
sc
V 80
i = -μ = - 0.15 = 0.052 = 5.2 %
127 R 127×250
×
Theo TCVN 4054 - 2005 về độ dốc siêu cao ứng với theo bán kính đường cong
nằm và tốc độ thiết kế ta có V
TK
= 80 km/h thì
max
sc
i 8%=
và
min
sc n
i = i 2%=
• Chiều dài đoạn nối siêu cao:
i
s
c
H
i
p
i
1
i
1
L
n
s
c
B
( )
sc
nsc
p
B+E ×i
L =
i
Trong đó :
B = 7 m : Bề rộng phần xe chạy (m).
E = 0.8 : Độ mở rộng phần xe chạy (m).
i
sc
= 8% : Độ dốc siêu cao (%).
i
p
(%) : Độ dốc phụ thêm ở mép ngoài mặt đường do quá trình bố trí nối
siêu cao, với V
tk
= 80 km/h : ta có i
p
= 0.5%.
( ) ( )
sc
nsc
p
B+E ×i 7 + 0.8 ×8
L = = = 199.7 (m).
i 0.5
Theo bảng 14 TCVN 4054 – 2005 về độ dốc siêu cao và chiều dài đoạn nối
siêu cao ta có với tốc độ thiết kế V
tk
= 80 km/h, R = 250 m, ta có L
nsc
= 110 m. Vậy ta
lấy L
nsc
= 110 m.
Theo TCVN 4054-2005, chiều dài đoạn nối siêu cao hoặc chiều dài đường
cong chuyển tiếp tối thiểu lấy như sau:
• Đường cong chuyển tiếp:
Để đảm bảo tuyến đường phù hợp với quỹ đạo thực tế xe chạy và để đảm bảo
điều kiện xe chạy không bò thay đổi đột ngột ở hai đầu đường cong người ta bố trí
đường cong chuyển tiếp.
SVTH: NGUYỄN THẾ THẮNG Trang 25