Thiết kế kỹ thuật đường cấp 3 MN v60

Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Lời nói đầu
Trên thế giới cũng nh hiện nay. Đối với các nớc có nền công nghiệp và kinh tế
phát triển thì giao thông đờng bộ đóng một vai trò chiến lợc. Nó là huyết mạch của
đất nớc. Giao thông phát triển thuận lợi sẽ tạo đà thúc đẩy các ngành kinh tế, dịch vụ
phát triển theo.
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 xã hội.
Là một sinh viên khoa Công trình - Bộ môn Đờng bộ - Trờng Đại học GTVT
Hà Nội sau 5 năm rèn luyện, đợc sự đồng ý của Bộ môn Đờng bộ, Khoa Công trình
và Ban giám hiệu Trờng Đại học GTVT em đợc làm tốt nghiệp với nhiệm vụ tham gia
thiết kế một đoạn tuyến thuộc địa bàn tỉnh NGHệ AN .
Đồ án của em gồm ba phần :
-Phần thứ nhất : Lập dự án đầu t đoạn tuyến A - B với bình đồ tỷ lệ 1/10000.
-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 : Chuyên đề nghiên cứu các giải pháp thiết kế nền mặt đờng cho
vùng ven biển
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
đờng ôtô và sân bay và đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình của PGS.TS Phạm
huy khang em đã hoàn thành đồ án đợc 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 chắc chắn 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.
Hà Nội, tháng 5 năm 2006.

Sinh viên
Bùi thị hồng 5 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Bùi Thị Hồng

Phần 1
hồ sơ dự án đầu t xây dựng công trình
Dự án i: xa lộ Bắc - Nam
Km0 ữ Km8+996.79
Bùi thị hồng 6 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Chơng 1
Giới thiệu chung về dự án
***********************
1.1. Giới thiệu về dự án.
Tuyến AB là một phần trong dự án xây dựng Xa Lộ Bắc Nam nối các miền của
tổ quốc với nhau. Dự án Xa lộ Bắc Nam có chiều dài xấp xỉ 1700km đợc chia thành 6
dự án về đờng và 3 dự án về cầu lớn. Dự án 1 là dự án thành phần về đờng của dự án
xa lộ Bắc Nam.
Tuyến A-B nằm trong địa phận tỉnh nghệ an, với địa hình trung du miền núi
.
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và bản đồ địa hình khu vực có tỉ lệ 1:10.000, đ-
ờng đồng mức cách nhau 5m, tuyến AB dài khoảng 9 Km và đi qua một số vùng dân
c rải rác.
Đoạn tuyến thiết kế đi qua các điểm khống chế sau:
Điểm đầu tuyến: F
Điểm cuối tuyến:G
1.2. Các văn bản pháp lý.

Nghị định số 52/CP-1999 ban hành ngày 08/07/1999 về việc ban hành điều lệ
quản lý đầu t xây dựng.
Thông báo số 99/TB ngày 21/12/1996 của Văn phòng Chính phủ về chủ trơng
xây dựng đờng cao tốc Nội Bài - Thăng Long và xa lộ Bắc Nam.
Quyết định số 195/TTg ngày 01/04/1997 của Thủ tớng Chính phủ về việc thành
lập Ban chỉ đạo về công trình xa lộ Bắc Nam.
Thông báo số 126TB/BCĐ ngày 04/0601997 của Q. Bộ trởng Bộ GTVT - Trởng
ban chỉ đạo Nhà nớc về công trình xa lộ Bắc Nam về việc thành lập Văn phòng thờng
trực Ban chỉ đạo.
Quyết định số 789/TTg ngày 24/09/1997 của Thủ tớng Chính phủ phê duyệt quy
hoạch tổng thể xa lộ Bắc Nam.
Quyết định số 1167/KHĐT ngày 40/06/1997 của Bộ trởng Bộ GTVT giao nhiệm
vụ T vấn Tổng thể xa lộ Bắc Nam cho Tổng công ty TVTK GTVT và ban hành "Quy
định tạm thời về công tác T vấn Tổng thể dự án xa lộ Bắc Nam".
Bùi thị hồng 7 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Thông báo số 1791/VPTT-BCĐ về nội dung Hội nghị thẩm định báo cáo đầu kỳ
của các dự án.
Thông báo số 1800/VPTT-BCĐ ngày 26/08/1997 về Hội nghị thẩm định đề c-
ơng KSTK của các dự án.
Thông báo số 1803/VPTT-BCĐ về Hội nghị thẩm đình lần thứ hai báo cáo đầu
kỳ dự án xa lộ Bắc Nam.
Thông báo số 2665/ha ngày 08/09/1997 về chủ trơng lập báo cáo NCKT xa lộ
Bắc Nam.
Và các văn bản, quyết định có liên quan của Bộ GTVT, văn phòng TT BCĐNN
về công trình xa lộ Bắc Nam.
1.3. Số liệu thiết kế.
Qua điều tra kinh tế cho kết quả dự báo về mật độ xe tuyến AB đến năm 2026 là
o Xe máy : 260 xe/ngày đêm

o Xe ôtô con : 370 xe/ngày đêm
o Xe tải trục 4T : 100 xe/ngày đêm
o Xe tải trục 6T : 380 xe/ngày đêm
o Xe tải trục 8T :180 xe/ngày đêm
o Xe tải trục 9T : 180 xe/ngày đêm
o Xe tải trục 10T : 270 xe/ngày đêm
o Xe tải trục > 10T : 10 xe/ngày đêm
1.4. Các quy trình quy phạm áp dụng.
1.4.1. Quy trình khảo sát.
o Quy trình khảo sát thiết kế đờng ô tô 22TCN 27-84
o Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82-85
o Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27-82
1.4.2. Các quy trình quy phạm thiết kế.
o Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-98
o Quy trình thiết kế áo đờng mềm 22 TCN 211-93
o Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979-Bộ GTVT
o Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN
4252-88
Bùi thị hồng 8 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
o Quy trình tính toán dòng chảy lũ do ma rào ở lu vực nhỏ -Viện
thiết kế GT 1979
1.4.3. Các thiết kế định hình.
o Định hình cống tròn BTCT 78-02X
o Định hình cầu dầm BTCT 530-10-01
o Các định hình mố trụ và các công trình khác đã áp dụng trong
ngành.
Bùi thị hồng 9 Cầu Đ-
ờng bộ b K42

Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Chơng 2
đặc điểm khu vực tuyến đi qua
**********************
2.1. Điều kiện tự nhiên của khu vực.
2.1.1. Điều kiện địa hình
Đoạn tuyến thiết kế AB nằm trong địa phận tỉnh Nghệ An. Đoạn tuyến này có
địa hình là đồi thấp tơng đối bằng phẳng, từ A đến B có độ chênh cao không nhiều.
Đoạn tuyến có cắt ngang qua một con sông khá lớn( sông Sào) và hai con suối uốn l-
ợn nhiều.
Điều kiện địa hình nói chung rất thuận lợi cho việc thiết kế và triển khai xây
dựng đoạn tuyến. Có thể thiết kế đoạn tuyến theo nhiều phơng án từ đó có thể lựa
chọn đợc phơng án tối u nhất.
2.1.2. Điều kiện địa chất.
Toàn bộ đoạn tuyến đi qua lãnh thổ địa lý tỉnh Nghệ An, vì vậy nó mang toàn
bộ đặc trng địa chất khu vực này.
Căn cứ vào kết quả các lộ trình đo vẽ địa chất công trình, các kết quả khoan
đào, kết quả phân tích các mẫu đất trong phòng, địa tầng toàn đoạn có thể đợc phân
chia nh sau:
Lớp hữu cơ bao phủ trên bề mặt dày khoảng 0.3 0.5m.
Lớp bồi tích: Bao gồm các lớp sét pha, sét màu xám, xám vàng, các bãi cát, cuội
sỏi phân bố dọc theo các sông suối bề dày có thể đạt 3-5 m
Lớp đất sờn đồi tàn tích: gồm đất sét lẫn đá dăm hoặc có cả sỏi sạn màu nâu
vàng, nâu đỏ bề dày thay đổi từ 1-3 m.
Lớp đá gốc: đá vôi màu xám xanh, xám trắng, đá Bazan.
2.1.3. Đặc điểm khí hậu thuỷ văn
Đoạn tuyến nằm trong địa bàn tỉnh Nghệ An nên nó mang đặc thù chung của
khí hậu vùng Bắc Trung Bộ. Quanh năm khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mùa hạ có gió
Lào khô hanh, mùa Đông vẫn chịu ảnh hởng của gió mùa Đông Bắc. Đây cũng là
khu vực chịu ảnh hởng mạnh mẽ của bão và mùa bão ở đây tơng đối sớm hơn so với

các vùng phía Nam.
Bùi thị hồng 10 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
a. Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình cả năm vào khoảng 22ữ 31
0
C. Nhiệt độ trung bình của các
tháng trong năm cũng xấp xỉ nh vậy và có biên độ nhiệt nhỏ.
- Nhiệt độ thấp nhất từ 17 ữ 19
0
C
- Nhiệt độ cao nhất 38 ữ 40
0
C
Mùa hạ thờng kéo dài 3-4 tháng(từ tháng 5-8) kèm theo nhiệt độ cao là gió Lào
khô hanh từ phía Tây Nam thổi về.
Với chế độ nhiệt nh vậy cho nên vùng tuyến đi qua có nhiều khó khăn cho việc
thi công xây dựng tuyến đờng.
b. Chế độ ma.
- Chế độ ma phân bố khá đều. Thông thờng, mùa ma bắt đầu từ tháng 8 đến
tháng 12 dơng lịch; lợng ma trung bình hàng năm vào khoảng 3000 ữ 4000mm. Ma
lớn nhất vào khoảng tháng 9,10,11 và lợng ma nhỏ nhất vào tháng 1,2,3.
- Các số liệu cụ thể thu thập tại các trạm thuỷ văn của vùng đợc thể hiện trên
biểu đồ lợng ma.
c. Chế độ gió bão.
Vùng có chế độ gió thay đổi theo mùa.
+ Mùa xuân và mùa đông thờng có gió nam và đông nam.
+ Mùa hè và mùa thu chủ yếu có gió tây nam, và gió Lào.
Ngoài ra, còn chịu ảnh hởng của gió mùa Đông Bắc mang không khí lạnh từ

phơng bắc xuống (từ khoảng tháng 10 đến tháng 3).
Tốc độ gió trung bình cả năm khoảng 2,2m/s. Tốc độ gió lớn nhất xảy ra khi có
bão. Bão trong khu vực thờng xuất hiện vào khoảng tháng 9, tháng 10.
d. Độ ẩm.
Nghệ An có độ ẩm trung bình hằng năm khoảng 82-83%. Mùa ẩm ớt kéo dài từ
tháng 9 đến tháng 4 năm sau, có độ ẩm trung bình trên dới 90%. Tháng ẩm nhất là
các tháng cuối mùa đông. Thời kỳ khô nhất không phải là các tháng đầu mùa đông
nh ở Bắc Bộ mà là giữa mùa hạ. Nó xuất hiện vào tháng 7, có độ ẩm trung bình là
71-74%. Chênh lệch giữa độ ẩm trung bình tháng ẩm nhất và tháng khô nhất đạt tới
18-19%.
e. Mây nắng.
Bùi thị hồng 11 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Lợng mây trung bình hằng năm khá lớn. Thời kỳ nhiều mây nhất là từ tháng 10
đến tháng 3 năm sau. Hai tháng nhiều mây nhất là tháng 11 và tháng 12, hai tháng ít
mây nhất là tháng 5 và tháng 6.
Tổng cộng cả năm quan sát đợc 1800 giờ nắng. Thời kỳ ít nắng nhất vào mùa
đông, từ tháng 11 đến tháng 2. Thời kỳ nhiều nắng nhất từ tháng 5 đến tháng 7.
Qua tài liệu thu thập đợc của trạm khí tợng thuỷ văn, tôi tập hợp và thống kê đ-
ợc các số liệu về các yếu tố khí hậu theo bảng sau:
Nhiệt độ - Độ ẩm trung bình các tháng trong năm.
Bảng 2.1
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nhiệt độ (
0
C) 18 23 25 30 32 35 37 33 28 26 21 18
Độ ẩm (%) 65 68 75 82 86 88 90 86 84 81 73 68
Lợng ma và lợng bốc hơi trung bình các tháng trong năm
Bảng 2.2

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Lợng ma 25 30 50 70 108 180 250 300 260 220 115 50
Lợng bốc hơi (%) 30 35 36 40 55 70 75 85 80 75 50 40
Bùi thị hồng 12 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Biểu đồ nhiệt độ- độ ẩm
Nhiệt độ
Độ ẩm
biểu đồ lợng ma l ợng bốc hơi
L ợng bốc hơi L ợng m a
Bùi thị hồng 13 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Tần suất gió trung bình trong năm
Bảng2.3
Hớng gió Số ngày gió trong năm Tần suất gió (%)
Bắc 24 6.6
Bắc - Đông bắc 15 4.1
Đông bắc 19 5.2
Đông - Đông bắc 17 4.7
Đông 24 6.6
Đông - Đông nam 19 5.2
Đông nam 45 12.3
Nam - Đông nam 25 6.8
Nam 30 8.2
Nam - Tây nam 21 5.8
Tây nam 28 7.7
Tây - Tây nam 19 5.2
Tây 21 5.8

Tây - Tây bắc 15 4.1
Tây bắc 28 7.6
Bắc - Tây bắc 13 3.6
Không gió 2 0.5
Biểu đồ hoa gió
Đ
4.7
5.8
T
5.8
7.7
5.2
4.1
8.2
6.8
5.2
6.6
7.6
B
6.6
3.6
4.1
5.2
12.3
N
Bùi thị hồng 14 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
.I2.2.Tình hình vật liệu địa phơng
Đoạn tuyến đi qua khu vực vật liệu xây dựng khá phong phú về trữ lợng, đảm

bảo về chất lợng và thuận tiện cho việc khai thác vận chuyển phục vụ công trình.
- Đá : Có chất lợng tốt, cờng độ từ 800ữ1200 kg/cm
2
, ít bị phong hoá, nằm rải
rác dọc tuyến với trữ lợng lớn có thể sử dụng vật liệu này để xây dựng móng đ-
ờng.
- Cấp phối đồi : Với trữ lợng lớn, khai thác dễ dàng và tập trung dọc theo
tuyến. Cấp phối đồi có mô đun đàn hồi E = 370ữ600 kg/cm
2
và đợc sử dụng làm nền
đờng.
Đất nền á sét có cờng độ tốt phục vụ cho việc làm nền đờng.
Do đó có thể sử dụng vật liệu địa phơng để làm đờng, hạ giá thành của đờng mà vẫn
đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật vì khai thác dễ dàng và giảm đợc chi phí vận chuyển.
2.3. tình hình Giao thông địa phơng
2.3.1.Đờng bộ
Hệ thống đờng bộ trong tỉnh Nghệ An có 3 trục quốc lộ là QL1A, QL15& QL8
- Quốc lộ 1A dài 1700 Km đoạn qua NGhệ An dài 150 Km.
- Quốc lộ 15 đi dọc theo phía tây dãy trờng sơn.
- Quốc lộ 8 nối từ Quốc lộ 1A sang Lào.
Trong khu vực đờng liên huyện và đã đợc xây dựng từ lâu, đến nay không đáp
ứng đợc nhu cầu phát triển ngày càng cao của khu vực nên đặt ra yêu cầu phải cải
tạo nâng cấp tuyến đờng này.
2.3.2. Đờng sắt.
Đờng sắt từ Hà Nội đi TP Hồ Chí Minh đi qua tỉnh Nghệ An dài 155 Km rộng
1m.
2.3.3. Đờng sông.
Hệ thống sông ngòi của tỉnh chủ yếu là những sông nhỏ chiều dài ngắn và dốc
mực nớc lên xuống rất nhanh, không thuận tiện cho giao thông.
Bùi thị hồng 15 Cầu Đ-

ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
2.4. Hiện trạng kinh tế xã hội khu vực.
2.4.1.Dân số và sự phát triển dân số.
Dân số tỉnh Nghệ An vào khoảng 1146330 ngời (theo thống kê đến ngày
31/12/1992). Tỷ lệ tăng trởng dân số hằng năm 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. Mật độ dân số
thấp hơn so với mật độ dân số trung bình cả nớc.
2.4.2. Hiện trạng kinh tế.
a. Công nghiệp
Nghệ An cũng nh các tỉnh miền trung Trung bộ, trong thời kỳ đổi mới nền
công nghiệp đang có chiều hớng phát triển, tuy có nhiều tài nguyên khoáng sản nh
quặng, đồng, vàng, kẽm nhng còn tiềm ẩn trong lòng đất, đang trong thời kỳ khảo
sát xác định để lập kế hoạch khai thác nên công nghiệp khai thác và công nghiệp cơ
khí còn trong thời kỳ chuẩn bị hình thành.
Với thế mạnh về nông nghiệp, cây màu và ngành nuôi trồng, đánh bắt thuỷ
sản nên ngành công nghiệp chế biến phát triển mạnh. Thời gian qua Nghệ An đã xây
dựng đợc một số xí nghiệp chế biến nông sản và thực phẩm nh:
+ Cơ sở chế biến cây lơng thực nh ngô, sắn, gạo
+ Cơ sở chế biến gỗ nhân tạo.
+ Cơ sở chế biến thức ăn gia súc phục vụ cho chăn nuôi .
+ Cơ sở chế biến thuỷ sản xuất khẩu.
b.Nông lâm ng nghiệp
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 là vùng
núi. Rừng bị tàn phá nên ảnh hởng đến môi trờng sinh thái, dẫn đến thờng xuyên bị
thiên tai đe dọa.
Về lâm nghiệp thì chủ yếu là bảo vệ, phục hồi, sản lợng khai thác hằng năm
thấp.
Về ng nghiệp do có hơn 100km bờ biển nên thuận lợi cho đánh bắt hải sản,

song do hạn chế về trình độ và phơng tiện đánh bắt nên mới chỉ khai thác 30% trữ l-
ợng hải sản ớc tính có thể đánh bắt đợc.
Bùi thị hồng 16 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Tuy vậy môi trờng kinh tế xã hội có những thế mạnh để thúc đẩy kinh tế trong
giai đoạn tới:
-Nhiều tiềm năng về biển và hải đảo.
-Khoáng sản đa dạng và phong phú.
-Dân số đông nên sức lao động dồi dào.
-Tiềm năng về du lịch nghỉ mát ven biển
-Là cửa ngõ với các nớc Lào, Campuchia, Đông bắc Thái Lan.
2.4.3.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 xã hội. Nhằm trớc 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 ng 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).
2.5. Hiện trạng giao thông khu vực và Các dự án phát triển
giao thông có liên quan
2.5.1. Đờng bộ
Tuyến đờng bộ quan trọng nhất qua vùng là QL1A xuyên Việt đi dọc theo bờ
biển. Dọc theo hành lang phía Tây có tuyến đờng 15A-đờng Trờng Sơn xa đã đi vào
huyền thoại trong cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nớc thần thánh cuả dân tộc nay
đang bị xuống cấp nghiêm trọng nhng cũng đã góp phần không nhỏ trong việc giao
thông đi lại của đồng bào vùng cao vùng xa. Đoạn tuyến cần thiết kế chính nhằm
mục đích nâng cấp cải tạo QL15A này phục vụ mục tiêu dân sinh kinh tế và quân sự

quan trọng.
Giao thông đờng bộ trong đoạn tuyến thiết kế chủ yếu là các đờng giao thông
nhỏ liên xã, huyện và cha đợc xếp hạng.
- Dự án nâng cấp và cải tạo QL1A bằng vốn vay của Ngân Hàng Thế Giới.
- Dự án nâng cấp và cải tạo QL9 do Ngân hàng phát triển Châu á tài trợ.
- Dự án khôi phục và nâng cấp TL15 ( Quảng Bình ).
Bùi thị hồng 17 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
2.5.2. Đờng sắt:
Trong khu vực nghiên cứu có tuyến đớng sắt Thống Nhất nằm ở phía đông giáp
biển đi qua ga Vinh khá lớn. Đờng sắt nối hai miền Nam Bắc. Con đờng này đợc làm
sau khi thống nhất hai miền, cùng với QL1A làm huyết mạch giao thông quan trọng
của cả nớc.
Dự án nâng cấp và cải tạo đờng sắt Thống nhất theo tiêu chuẩn đờng sắt khu
vực ASEAN, tiến hành mở rộng thành đờng sắt đôi trên tuyến Bắc- Nam là một dự án
sắp sửa đợc tiến hành. Các công việc hiện nay đã và đang triển khai bao gồm: Khôi phục
18 Cầu- Đờng Sắt, cải tạo nâng cấp đờng và gia cố hầm, tu sửa hệ thống thông tin tín
hiệu.
Chơng 3
Sự cần thiết phải đầu t xây dựng tuyến đờng
*******************
Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng l-
ới đờng bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kì quốc
gia nào trên thế giới.
Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi thay to lớn do sự tác
động của cơ chế thị trờng, kinh tế phát triển, xã hội ngày càng văn minh làm phát
sinh nhu cầu vận tải. Sự tăng nhanh về số lợng phơng tiện và chất lợng phục vụ đã
đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lợng của mạng lới giao thông đờng bộ. Xa
lộ Bắc Nam nói chung trong đó tuyến A-B là một bộ phận sẽ đợc xây dựng để đáp

ứng nhu cầu bức bách đó.
Với địa hình trải dài của đất nớc, nhu cầu giao thông thông suốt quanh năm,
trong mọi tình huống là yêu cầu bức thiết, đồng thời nó là nhân tố quan trọng trong
việc phát triển kinh tế xã hội và các yêu cầu khác về hành chính, an ninh, quốc phòng
trong mỗi khu vực cũng nh trong toàn quốc.
Bùi thị hồng 18 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Hiện nay trên hớng Bắc- Nam của cả nớc đã hình thành mọi loại phơng thức
vận tải, song vận tải đờng bộ với lợi thế về phục vụ vẫn chiếm tỷ trọng khối lợng cao
khoảng 70% tổng số hàng và 80% tổng số hành khách hớng Bắc- Nam.
Với yêu cầu vận tải lớn song hạ tầng cơ sở của đờng bộ cho tới nay vẫn còn
nhiều bất cập. Tuyến đờng xuyên quốc gia 1A nằm lệch hoàn toàn về phía đông
không những không đảm bảo năng lực thông xe nhất là vào mùa lũ tình trạng ách tắc
giao thông thờng xuyên diễn ra.
Xét trong mạng lới giao thông quốc gia từ thủ đô Hà Nội đến thành phố Hồ Chí
Minh, từ lâu đã hình thành hai trục dọc là QL1A ở phía đông và các QL21A, Ql15A,
QL14 ở phía tây. Trục dọc phía đông đã nối liền hoàn chỉnh từ Bắc- Nam còn trục
dọc phía tây do nhiều nguyên nhân cộng lại (nhu cầu sử dụng, chi phí đầu t ) nên
chất lợng sử dụng kém nhiều đoạn không thể thông xe,nhất là vào các mùa lũ. Các
tuyến đờng này trong chiến tranh chống Mỹ là trục đờng huyết mạch trong vận tải
phục vụ chiến trờng Miền Nam. Song từ lâu không đợc tu bổ thờng xuyên nên từng
đoạn bị xuống cấp nghiêm trọng một số đoạn cha thông xe.
Từ bối cảnh tổng quan của giao thông đờng bộ nh đã nêu ở trên yêu cầu cải tạo
nâng cấp hoặc làm mới một số đoạn từ Bắc vào Nam theo dọc trục phía tây một cách
hoàn chỉnh là cần thiết và phù hợp với các yêu cầu của mục tiêu phát triển dân sinh,
kinh tế, chính trị, an ninh, quốc phòng trong địa bàn mỗi tỉnh cũng nh trên toàn quốc.
Mặt khác theo dự báo thì tới năm 2010 số phơng tiện vận tải hoạt động trên
đoạn Vinh-Đà Nẵng sẽ tăng nhanh với lợng xe con quy đổi là 10.000 đến 20.000
xe/nđ và tiếp tục tăng nhanh trong những năm tiếp theo. Theo kinh nghiệm của nhiều

nớc thì năng lực phục vụ tối đa của đờng 2 làn xe không thể vợt quá 20.000 xe/nđ dù
ở điều kiện tốt nhất. Để chuẩn bị cho khả năng quá tải của quốc lộ 1A và tăng phạm
vi phục vụ của mạng lới giao thông thúc đẩy kinh tế xã hội của phía tây tổ quốc phát
triển việc xây dựng Xa lộ Bắc Nam nói chung và tuyến A-B nói riêng là hoàn toàn
hợp lý không chỉ xét trên quy mô giao thông mà còn xét đến các điều kiện kinh tế xã
hội và an ninh quốc phòng.
Ngoài ra việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng đợc sự giao lu của dân c trong vùng
về kinh tế, văn hoá, xã hội cũng nh về chính trị, góp phần nâng cao đời sống vật chất,
tinh thần của nhân dân trong vùng. Tuyến đờng đợc xây dựng làm giảm đi những
Bùi thị hồng 19 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
quãng đờng và thời gian đi vòng không cần thiết, làm tăng sự vận chuyển hàng hoá
cũng nh sự đi lại của nhân dân. Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lực cho công tác quốc
phòng bảo vệ tổ quốc VNXHCN.
Từ những phân tích cụ thể ở trên cho thấy rằng sự đầu t xây dựng tuyến đờng
AB là đúng đắn và cần thiết.
Bùi thị hồng 20 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Chơng 4
Xác định cấp hạng - các yếu tố kỹ thuật tuyến
*********************
Theo số liệu đợc giao thiết kế, lu lợng xe dự báo vào năm khai thác thứ 20 là :
o Xe máy : 260 xe/ngày đêm
o Xe ôtô con : 370 xe/ngày đêm
o Xe tải trục 4T : 100 xe/ngày đêm
o Xe tải trục 6T : 380 xe/ngày đêm
o Xe tải trục 8T :180 xe/ngày đêm
o Xe tải trục 9T : 180 xe/ngày đêm

o Xe tải trục 10T : 270 xe/ngày đêm
o Xe tải trục > 10T : 10 xe/ngày đêm
4.1. Xác định cấp hạng đờng.
Cấp hạng đờng đợc xác định dựa theo chức năng ý nghĩa tuyến đờng, tốc độ
tính toán và lu lợng xe thiết kế.
Lu lợng xe thiết kế là số xe con đợc quy đổi từ các loại xe khác, thông qua một
mặt cắt trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tơng lai.
Với đờng làm mới năm tơng lai là năm thứ 20 sau khi đa đờng vào sử dụng.
Công thức tính lu lợng xe thiết kế:
N
tbnăm
=a
i
.N
i

Trong đó:
N
tbnăm
: lu lợng xe thiết kế (xcqđ/nđ)
N
i
:lu lợng loại xe i trong năm tơng lai (xe/nđ)
a
i
: hệ số quy đổi các loại xe ra xe con
Ta lập đợc bảng tính toán sau đây:
Bùi thị hồng 21 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi

Bảng 4.1
Loại xe
Ptt >
10T
Ptt =
10T
Ptt =
9T
Ptt =
8T
Ptt =
6 T
Ptt =
4T
Xe
con
Xe
máy
Hệ số ai
2.5 2.5 2 2 2 2 1 0.3
Thành
phần
10 270 180 180 380 100 370 260
Số xe
quy đổi
25 675 360 360 760 200 370 78
Vậy: N
tbnăm
= 25 + 675 + 320 + 360 + 760 + 200 + 370 + 78 =2828 ( xcqđ/ngđ)
Theo quy trình TCVN 4054-98, với lu lợng xe thiết kế là 2818 (xcqđ/nđ), cấp

hạng kỹ thuật của đờng đợc quy định là cấp 60. Căn cứ vào chức năng chủ yếu của đ-
ờng, chọn cấp quản lý của đờng là cấp III.
Vận tốc thiết kế của đờng tơng ứng với cấp kỹ thuật 60 sẽ là V
tt
=60 km/h.
4.2. xác định độ dốc dọc lớn nhất.
Độ dốc dọc lớn nhất phải đảm bảo cho các loại xe lên đợc dốc với vận tốc thiết
kế và đợc xác định theo hai điều kiện sau:
4.2.1. Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực của
xe.
Nguyên lý tính toán: Lực kéo của xe phải lớn hơn tổng lực cản trên đờng. Khi
đó độ dốc dọc lớn nhất của đờng 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 của đờng ( Lấy theo quy trình với mặt đờng bê
tông nhựa f=0.02 ).
i : Độ dốc đờng biểu thị bằng %.
j : Gia tốc chuyển động của xe.
( Lấy dấu + khi xe lên dốc, lấy dấu trừ khi xe xuống dốc)
Bùi thị hồng 22 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi

Giả thiết xe chuyển động đều, ta có j = 0 suy ra hệ số lực cản quán tính:
j
= 0
Tính toán cho trờng hợp bất lợi nhất: xe chuyển động lên dốc :
D
k
f + i i
max
= D
k
- f
Với V
tt
= 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), tra
bảng đặc tính động lực của xe và thay vào công thức tính toán ta có bảng sau:
Bảng tra nhân tố động lực
Bảng 4.2
Loại xe Xe con
Xe tải
trục 8T
Xe tải
trục 10T
Xe tơng đơng Moscovit Zil 130
a 51
D
k
0.09 0.05 0.035
i
max

0.07 0.03 0.015
Căn cứ vào bảng trên ta chọn i
max
=7%
4.2.2. Xác định độ dốc dọc tính theo lực bám.
Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đờng. Để cho xe chuyển động đ-
ợc an toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe với
mặt đờng. 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 bằng lực
bám giữa lốp xe với mặt đờng.
Công thức:
D
G
PG
D
wb
b
>

=
.

Trong đó :
D: Đặc tính động lực của ô tô đã tính ở trên
D
b

= f i
b

j
i
b
: Độ dốc dọc tính theo lực bám.
j : Gia tốc khi xe chuyển động.
G : Trọng lợng toàn xe
G
b
: Trọng lợng tác dụng lên bánh xe chủ động đợc lấy nh sau:
Bùi thị hồng 23 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
-Với xe tải G
b
= (0,65ữ0,7)G.
-Với xe con G
b
=(0,50ữ0,55)G
: hệ số bám dọc bánh xe với mặt đờng phụ thuộc trạng thái
bánh xe với mặt đờng, trờng hợp bất lợi nhất, lấy =0.3
P
w
: lực cản không khí của xe
13

2
VFk

P
w
=

Trong đó :
-K: hệ số sức cản không khí phụ thuộc mật độ không khí và hình dáng xe
-F : diện tích chắn gió của xe F=0,8.B.H với B : chiều rộng của xe
H: chiều cao của xe
-V: vận tốc thiết kế V=60km/h
ở đây ta tính toán trong trờng hợp xe chuyển động đều trong 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
b
-f
Tra các số liệu từng loại xe cụ thể và tính toán ta đợc kết quả sau:
Bảng độ dốc dọc theo sức bám
Bảng 4.3
Với mặt đờng bê tông nhựa hệ số cản lăn f= 0,02 ta tính i
b
=D

b
-f. Kết hợp với
độ dốc i
max
tính đợc theo đặc tính động lực ta có bảng sau:
Bảng kết quả tính độ dốc dọc
Bảng 4.4
Loại xe D
b
f i
b
i
max
Kiểm tra
Xe con 0.162 0.02 0.142 0.07 Đảm bảo
Xe tải trục 8T 0.185 0.02 0.165 0.03 Đảm bảo
Xe tải trục 10T 0.186 0.02 0.166 0.015 Đảm bảo
Bùi thị hồng 24 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Loại xe K F P
w
G (kg) G
b
(kg) D
b
Xe con
0.03 2.88 23.93 7600 4180 0.162
Xe tải trục 8T
0.05 8 110.77 10700 6955 0.185
Xe tải trục 10T

0.06 8 132.92 15400 10010 0.186
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
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 TCVN 4054-1998 qui định với đờng có tốc độ tính toán 60 km/h thì độ
dốc dọc lớn nhất cho phép là 7%.
Kết hợp giữa tính toán và qui trình chọn độ dốc dọc tối đa là 7% để thiết kế cho
tuyến A-B.
4.3. xác định số làn xe, chiều rộng mặt đờng, nền đờng.
4.3.1. Khả năng thông xe của đờng
a. Khả năng thông xe lý thuyết
Năng lực thông hành lý thuyết là số đầu xe lớn nhất có thể chạy qua một mặt
cắt ngang đờng trong một đơn vị thời gian với điều kiện lý tởng về đờng và về dòng
xe.
Điều kiện lý tởng về đờng:Làn xe đủ rộng, mặt đờng tốt, tuyến đờng thẳng,
không dốc, không chịu ảnh hởng của khu dân c, của ngã t,không có chớng ngại vật
bên sờn, ).
Điều kiện lý tởng về dòng xe: Dòng xe con thuần nhất,các xe nối đuôi nhau
chạy cùng một vận tốc và cách nhau một khoảng cách tối thiểu không đổi đảm bảo
an toàn.
Khả năng thông xe của đờng phụ thuộc vào số làn xe, năng lực thông xe và
thành phần xe chạy trên đờng .
Năng lực thông hành lý thuyết đợc tính theo công thức sau:
Trong đó:
N
lt

: năng lực thông xe lý thuyết.
V: vận tốc thiết kế, (km/h)
d : khổ động học của xe, (m)
d = l
1
+ S
h
+ l
k
+ l
0
Với:
Bùi thị hồng 25 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
)/(
.1000
hxe
d
V
N
lt
=
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
l
1
: chiều dài quãng đờng xe chạy đợc tơng ứng với thời
gian phản ứng tâm lý của lái xe, khi nhận ra chớng ngại vật cần
phải sử dụng phanh, thời gian phản ứng tâm lý thờng lấy bằng 1
giây, do đó l
1

= V/3,6(m)
l
0
: chiều dài xe, l
0
= 6 m
l
k
: khoảng cách an toàn, l
k
= 5 m
S
h
: chiều dài hãm xe, đợc tính nh sau: S
h
= S
2
- S
1
. Để
an toàn ta xét trờng hợp một xe dừng đột ngột, khi đó
ta có:
)(254
.
2
2
i
VK
SS
h

==


K: hệ số sử dụng phanh của xe, K=1.3
V: Vận tốc xe chạy tính toán V=60km/h
i : độ dốc dọc của đờng, trong điều kiện lý tởng về
đờng( lấy i= 0)
: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đờng, trong điều
kiện lý tởng = 0.5
Thay số ta có:

)/(972
56
5,0.254
60.2,1
6,3
60
60.1000
2
hxeN
lt
=
+++
=
b. Khả năng thông xe thực tế
Là khả năng thông xe có xét tới điều kiện thực tế của đờng và giao thông trên đ-
ờng. Khả năng thông xe thực tế phụ thuộc vào mối làn xe, số làn xe, vận tốc xe, ch-
ớng ngại vật, thành phần xe.
Khả năng thông xe thực tế thờng đợc lấy:

N
tt
= ( 0.3 ữ 0.5 ) N
lt
Căn cứ vào điều kiện cụ thể của tuyến đờng thiết kế, ta có:
N
tt
= 0.4. N
lt
= 389( xe/h)
4.3.2. Xác định số làn xe trên mặt cắt ngang
Theo điều 4.2.2 quy trình TCVN 4054-98 số làn xe trên mặt cắt ngang đợc xác
định theo công thức:
Bùi thị hồng 26 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
n
lx
=
lth
cdgio
Nz
N
.
Trong đó :
N
cđgiờ
: lu lợng thiết kế giờ cao điểm, đợc tính theo 3.3.3 TCVN 4054-98
N
cđgiờ

= (0,10 ữ 0,12) N
tbnăm

Ta lấy N
cđgiờ
= 0,12. N
tbnăm
= 0,12.2828 =340( xcqđ/h)
Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành.Theo điều4.2.2 TCVN 4054-98
với V= 60 km/h có z = 0.55 đối với đờng đồng bằng
N
lth
: Năng lực thông hành lý thuyết.
Thay vào công thức xác định n
lx
ta có:
n
lx
=
589,1
389.55,0
340
=
(làn)
Theo TCVN 4054-98 quy định đối với đờng cấp 60, số làn xe tối thiểu là 2
làn. Kiến nghị lấy theo quy trình: n
lx
= 2( làn).
4.3.3 . Bề rộng phần xe chạy.
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 đ-
ợc 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 thùng xe tới làn đờng bên cạnh khi hai xe
chạy ngợc chiều.
y: khoảng cách an toàn từ bánh xe đến mép đờng.
Sơ đồ xác định bề rộng phần xe chạy
Bùi thị hồng 27 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Các trị số x,y đợc xác định theo công thức thực nghiệm sau:
x = y = 0,5 + 0,005V (m) , V( km/h)
V đợc xác định nh sau: Do các phơng tiện giao thông trên đờng bao gồm cả
xe con và xe tải nặng,với vận tốc thiết kế là 60 km/h thì xe con có thể chạy với vận
tốc lớn hơn, xe tải nặng có thể chạy với vận tốc nhỏ hơn. Vì vậy ta tính cho hai trờng
hợp xe con chạy với vận tốc 80km/h, xe tải chạy với vận tốc 40 km/h.
-Đối với xe con: b= 1,8m, c= 1,6m


B=
2
6,18,1 +
+(0.5+0,005.80).2=3,5m
-Đối với xe tải : b= 2,5m, c= 1.9m

B=
2
9,15,2 +
+(0.5+0,005.40).2=3,6m
Theo TCVN 4054-98 đối với đờng cấp 60, bề rộng mỗi làn xe là 3,5m.
Kết hợp giữa quy trình và tính toán ta chọn bề rộng phần xe chạy là: B=3,5m
* Các yếu tố mặt cắt ngang đờng
Theo qui trình TCVN 4054 - 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 x 2,5 (m).
Trong đó phần có gia cố lề : 2 x 2,0 (m).
+ Bề rộng tối thiểu của nền đờng : 12 (m).
Bùi thị hồng 28 Cầu Đ-
ờng bộ b K42
Đồ án tốt nghiệp 5/2006 phần I: lập dự án khả thi
Kết hợp giữa tính toán và qui trình, ta chọn các chỉ tiêu để thiết kế mặt cắt
ngang tuyến AB theo quy trình.
4.4. xác định bán kính tối thiểu trên đờng cong bằng.
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 bằng là phải đảm bảo điều kiện ổn định chống tr-
ợt 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
2

Bán kính đờng cong bằng nhỏ nhất đợc xác định theo các trờng hợp sau:
4.4.1. Trờng hợp không bố trí siêu cao
Trên đờng cong không bố trí siêu cao, tính cho trờng hợp bất lợi xe chạy phía l-
ng đờng cong.
R
ksc
=
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 thứctính ta có:
R
ksc
= = = 472( m)
4.4.2. Trờng hợp bố trí siêu cao thông thờng:
Trên đờng cong có bố trí siêu cao thông thờng, i
sc
= 4%

R
tth
=
Trong đó : i
sc
: độ dốc siêu cao của mặt đờng, lấy i
sc
= 0,04
: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán R
tth
, lấy à=0.1
V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/h
Bùi thị hồng 29 Cầu Đ-
ờng bộ b K42