Thiết kế kỹ thuật đường cấp 3 MN v80

Đồ án tốt nghiệp
phần i

thiết kế sơ bộ
nguyễn đức cảnh 1 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
Chơng I :
Giới thiệu chung
I Giới thiệu chung về tuyến đờng
Tuyến đờng em đợc giao trong thiết kế tôt nghiệp là tuyến đờng thuộc dự án xa
lộ bắc nam ,và thuộc tờ bình đồ số 24. Có hai điểm khống chế là M_N .
Tuyến M_N thuộc tỉnh quảng bình có chiều dài hơn 5KM .
II Căn cứ thiết kế
Các văn bản của các c quan chức năng về dây dựng tuyến đờng để phục vệ cho sựa
phát triển kinh tế cho tỉnh cung nh làm cho việc thông thơng ,giao lu giữa các vùng
miền kinh tế từ Bắc vào Nam.
III Các quy trình đợc sử dụng:
1 Các quy trình khảo sát :
- Quy trình khảo sát thiết kế đờng ôtô 22 TCN 263 2000.
-Quy trình thăm dò địa chất công trình 22 TCN 82 85.
- Quy trình khảo sát địa chất 22 TCN 27 82.
2 Các quy trình quy phạm thiết kế .
-Quy chuẩn thiết kế đờng ôtôTCVN 4054 05 .
-Quy chuẩn thiết kế áo đờng mềm22 TCN 211 06.
-Quy chuẩn lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế tổ chức thi công22
-Quy chuẩn tính toán dòng chảy do ma TCN 272 05.rào ở khu vực nhỏ- Viện
thiết kế giao thông vận tải 1979.
- Quy chuẩn thiết kế cầu cống theo các trạng thái giới hạn 22TCN198-79
- Tính toán dòng chảy lũ 22TCN220-95
- Điêu lệ báo hiệu đờng bộ 22TCN 273-01
- Quy trình khảo sát thiết kết nền đờng ôtô đắp trên nền đất yếu 22TC262-2000

3 Các thiết kế định hình.
nguyễn đức cảnh 2 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG II
đặc điểm knh tế xã hội của dự án
I.Hiện trạng kinh tế xã hội các tỉnh thuộc khu vực
nghiên cứu.
1 Diện tích đất đai và dân c vùng nghiên cứu.
Dân số quảng bình năm 2001 là 809.619 ngời chủ yếu là dân tộc kinh.Ngoài ra
còn các dân tộc thiểu số khác sống ở vùng núi . Dân c phân bố không đồng đều
87.3% sống ở khu vực nông thôn và 12.7% dân c sống tại khu vực thành thị.
2 Hiện trạng kinh tế khu vực.
2.1 Ngành công nghiệp.
Ngành công nghiệp tỉnh đang phất triển mạnh , tốc độ phát triển 5 năm qua là
17.1% từng bớc thích ứng với cơ chế thị trờng. Các cơ sở đợc xây dựng mới hay mở
rộng quy mô đều đợc chú ý phát triển công nghệ mới ,bớc dầu đã phát huy đợc hiệu
quả ,năng lực sản suất đợc tăng nhanhnh : xi măng năm 2001 đạt 176.000 tấn ; nớc
khoáng đạt 7.5 triệu lít , riêng năm 2001 đạt 2.687 triệu liát ; gạch các laọi 83 triệu
viên , gạch cẻamic đạt 909.000m
2
; thanh nhôm định hình 2413tấn ; phân lân vi sinh
62.224 tấn ; chế biến tùng hơng 3.000 tấn .
Phơng hớng phát triển : tiếp tục tổ chức sắp xếp tổ chức sản suất ,sửa dụng có
hiệu quả các cơ sở công nghiệp hiện có ,phát triển các ngành có lợi thế có thị tr-
ờng ,có u thế về lao động và tài nguyên của tỉnh. Hớng chính là phát triển nông _lâm
_thuỷ sản ,công nghiệp vật liệuẫtây dựng,khuyến khích cơ sở sản xuất hàng suất
khẩu ,sửa dụng công nghiệp tiên tiến .Tăng tỷ trọng các ngành chế biến từ gỗ ,mặt
mây và cao su Mở rộng các cơ sở công nghiệp hiện có nh :Phân vi sinh Sông
Gianh ,đất đèn ,u tiên phát triển công nghiệp sửa dụng nhiều lao động nh may suất
khẩu ,giày da ,sản suất hàng thủ công mỹ nghệ truyền thống ,phát triển công nghiệp

bao bì bằng giấy gỗ thuỷ tinh ,công nghiệp cơ khí phục vụ sa chữa và cho sản suất
vật liệu xây dựng. Đầu t một số dựa án mới có công nghệ hiện đại nh lò xi măng
quay 2.8 triệu tấn ,sản xuất nhôm thanh ,xe gắn máy 2 bánh.Xây dựng các khu công
nghiệp Tây Bắc Đồng Hới ,khu kinh tế Hòn La ,cảng Gianh,Nhật Lệ vv Cùng với
sựa phát triển các ngành ông nghiệp có lợi so sánh và quan tâm tạo môi trờng đầu t
cho các đối tác nớc ngoài ,chú trọng đầo tạo nguồn nhân lực tại chỗ , đặc biệt là thợ
nguyễn đức cảnh 3 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
lành nghề ,công nhân kỹ thuật cao ,lực lợng quản lýdoanh nghiệp bảo đảm phát
triển lâu dài và ngày càng đạt hiệu quả cao.
2.2 Nông lâm ng nghiệp
a) Nông nghiệp: Nông nghiệp quảng bình đang đợc phát triển toàn diện theo hớng
sản suất hàng hoá ,cơ cấu mùa vụ ,cơ cấu cây trồng đợc bố trí ngày càng hợp lý .Sản
suất lơng thực tiếp tục tăng trởng .năm 2001 đạt 20.26 vạn tấn lơng thực có hạt .Cây
công nghiệp phát triển mạnh đặc biệt là cây công nghiệp dài ngày .tổng diện tích
cây công nghiệp hiện có là 16.145 ha,trong đó diện tích cây cao su là trên 6000ha
với sản lợng mủ khô đạt 2000 tấn ,trên 4000ha mia mỗi năm sản suất trên 10000 tấn
đờng ,trên 20000 ha thông nhựa với sản lợng thông đạt trên2000tấn/năm . đàn gia
súc tăng trởng nhanh.
Về phơng hớng phát triển :Bảo đảm an ninh lơng thực .tiếp tục chuyển dịch cơ
cấu sản suất nông nghiệp phù hợp với hệ sinh thái và theo hớng sản suất hàng hoá
,công nghiệp hoá ,hiện đại hoá nhằm làm cho nền nông nghiệp phát triển bền vững.
Hình thành các vùng sản suất tập trung,chuyên canh.Hình thành vùng sản suất cây
công nghiệp ngắn ngày có năng suất và chất lợng cao ;áp dụng công nghệ tiên tiến
công nghệ sạchtrong công nghiệp chế biến nông lâm thuỷ hải sản.
b) Lâm nghiệp: Trong những năm qua sản suất lam nghiệp thay đổi dần cơ cấu từ
khai thác là chủ yếu sang bảo vệ xây dựng chăm sóc rừng.
Phơng hớng phát triển : Tăng cờng phát triển vốn rừng ,đặc biệt là coi trọng bảo
vệ ,chăm sóc nuôi dỡng ,gắn lợi ích kinh tế với trách nhiệm của ngời dân trong trồng
,chăm sóc và bảo vệ rừng.

II.Hiện trạng mạng lới giao thông nghiên cứu :
1)Đờng sông
Đờng sông nội tỉnh là rất thuận lợi.
2Đờng biển:
Với bờ biển dài có cảnh Nhật Lệ .cảng Gianh thuận tiện cho thông thơng .
3Đờng sắt và đờng bộ :
Cùng với tuyến đờng sắt Thống Nhất thì tuyến đờng quốc lọ 1A đang là hai tuyến
đờng nối hai miền Nam Bắc của nớc ta ,tạo cho khu vực những thuận lợi nhất định
trong khai thác vận chuyển hành khách và hàng hoá.
nguyễn đức cảnh 4 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
chơng III
các quy hoạch và các dự án liên quan tới
nhu cầu vận tải .
I Các dự án liên quan.
Vào thời điểm nàynhiều đọn của quốc lộ 1A vẫn cha đáp ứng đợc nhu cầu về
vận tải .Mặt khác quốc lộ 1A đi qua nhiều thị trấn khu dân c thì việc mở rộng là
hết sức khó khen. Do đó nhu cầu về việc có các tuyến đờng khác là hết sức bức
thiết nhằm đảm bào về giao thông cho khu vực.
Cùng với việc năng cấp cải tạo các tuyến đờng hiện có 1A và 12A thì tuyến
đờng Hồ chí minh và các tuyến đờng thuộc dự án xa lộ Bắc Nam sẽ đem lại
sự thuận lợi cho việc giao thơng góp phần thúc đẩy kinh tế khu vực này.
II Dựa báo nhu cầu vận tải trên tuyến.
Việc xây dựng dự án xa lộ Bắc Nam phải gắn liền với một quy hoạch tổng thể
gắn liền với các ngành kinh tế khác nhau, Cùng với đó là một loạt các khu công
nghiệp nhà máy ,khu dân c ra đời do đó phải đòi hỏi phải có một chiến lợc cụ thể
lâu dài cho từng dự án một.


nguyễn đức cảnh 5 cầu đờng bộ a_k43

Đồ án tốt nghiệp
chơng IV
sự cần thiết phải đầu t
Với nhu cầu của đất nớc với sựa chải dài của địa hình , thì sựa thông suốt trong
mọi tình huống của mạng lới giao thông là sựa cần thiết hết mức. Đồng thời nó là
nhân tố cho mọi sựa phát triển cả về kinh tế lẫn vến dề bảo vệ an ninh quốc gia trong
mỗi khu vực cũng nha địa bàn toàn quốc.
Hiện nay việc vận tải hành khách cũng nh hàng hoá từa Bắc vào Nam diễn ra
hết sức đa dạng với nhiều hình thức khác nhau, nhng việc vận chuyển bằng đờng bộ
vẫn chiếm u thế .
Trong khi đó cơ sở hạ tầng của ngành đờng bộ còn rất yếu kém cả những tuyến
đờng quốc lộ và những tuyến đờng nội tỉnh ,do đó việc đáp ứng những yêu cầu vận
chuyển là còn hạn chế .
Từ những vấn đề cấp bách trên thì việc nâng cấp cải tạo cũng nh làm mới các
tuyến đờng là hết sức bức thiết .Nó góp phần làm thay đổ bộ mặt của tỉnh về kinh
tế ,văn hoá xã hội cũng nh phục vụ cho các lợi ích về quốc phòng và an ninh quốc
gia. Đồng thời góp phần cho việc đi lại trên trục đờng từ Bắc vào Nam.
Nh vậy việc đầu t cho việc xây dựng tuyến đờng M_N là hết sức cần thiết .


nguyễn đức cảnh 6 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
chơng v:
điều kiện tự nhiên các vùng tuyến đi qua
I Đặc điểm địa hình
Địa hình Quảng Bình hẹp và dốc từ tây sang đông ,85% diện tích là đồi
núi .Toàn bộ diện tích đợc chia thành các vùng sinh thái cơ bản: Vùng núi cao ,vùng
đồng bằng và trung du , vùng đồng bằng và vùng cát ven biển .
Tuyến đờng M_N đi qua là thuọc vùng núi của tỉnh Quảng Bình nằm trong
dựa án xa lộ Bắc Nam. Do là địa hình núi nên có những mặt khó khăn cho việc thiết

khế và thi công tuyến đờng .
II Điều kiện địa chất và địa chất công trình
1 Điều kiện địa chất công trình dọc tuyến .
Toàn bộ tuyến đờng đi qua thuộc tỉnh Quảng Bình ,vì vậy nó mang toàn bộ
đặc trng của vùng này .
Căn cứ vào các lộ trình khoan ,các kết quả khoan địa chất ,phân tích mẫu đất
trong phòng ,địa hình toàn khu vực bao gồm:
-Lớp bồi tích gồm : các lớp sét pha ,sét pha màu vàng ,các lớp bồi tích tại các sông
suối có thể dầy tới 3_5 mét .
- Lớp đất sờn đồi tàn tích lẫn đá dăm và sỏi sạn,dàu từ 1_3 (m).
-Lớp đá gốc ,đá voi màu sám ,đá bazan
2 Đặc điểm cung cấp vật liệu .
Đoạn tuyến đi qua có thể tận dụng vật liệu địa phờng bằng cách khai thác các mỏ
vật liệu tại khu vực,nhằm làm giảm giá thành sản phẩm .
iii Đặc điểm khí tợng thuỷ văn.
1 Đặc điểm khí tợng .
Tuyến nằm trong khu vực của tỉnh Quảng Bình ,nó mang các đặc trng khí hậu
vùng Bắc Trung Bộ , nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa và luôn bị tác động bởi khí
hậu của phía Bắc và phía Nam và đợc chia làm hai mua rõ rệt.
Mùa ma từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau . Thời gian tập trung ma vào các tháng
9,10 và 11.
Mùa khô từ tháng 4đến tháng 8 với nhiệt độ trung bình 24
o
C-25
0
C .Ba tháng có
nhiệt độ cao nhất là tháng 6,7 và 8
nguyễn đức cảnh 7 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
2 Tình hình thuỷ văn dọc tuyến.

Tuyến M_N là tuyến thiết kế mới .Toàn tuyến nằm trên khu vực sờn dốc và cắt
qua hai con suối và một số khe tụ thuỷ . Qua điều tra thuỷ văn và tính đợc lu lợng tại
hai suối và các cống .

nguyễn đức cảnh 8 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
Chơng VI
Xác định cấp hạng tuyến đờng và tính toán
các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản
I.Tiêu chuẩn kỹ thuật
Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054- 05 do bộ Giao thông vận tải ban hành.
Tiêu chuẩn thiết kế áo đờng.
Quy trình thiết kế Cầu Cống QP 1979.
II. Xác định cấp hạng tuyến đờng
Tính số xe tính toán tơng năm tơng lai.
N
tt
=a
i
*N
i

Trong đó : a
i
: hệ số quy đổi xe thứ i về xe con.
N
i
: Lu lợng xe thứ i ở năm tơng lai.

N

i
=N
oi
*(1+q)
n-1

Với N
oi
lu lợng xe thứ i ở năm đầu .
q: hệ số tăng trởng xe lấy =7%.
n : Số năm tính toán= 15 (năm).
Tên xe % N
oi
N
i
a
i
a
i
*N
i
Xe tải nặng 3 4 30 77.36 3 232.0681
Xe tải nặng 2 5 37 95.40 3 290.0851
Xe tải nặng 1 5 37 95.40 3 290.0851
Xe tải trung 16 120 309.42 2.5 773.5602
Xe tải nhẹ 23 173 446.09 2.5 1111.993
Xe bus nhỏ 23 173 446.09 2.5 1111.993
Xe con 24 180 464.14 1 464.1361
Tổng 4273.92
Lu lợng tính toán cho năm tơng lai là N

tt
=4273.92 (xe/nđ).
Theo tiêu chuẩn TCVN4054-05 ta có:
3000

N
tt
=4273.92

6000 (xe/nđ).
Vậy tuyến đờng là đờng cấp III miền núi.
nguyễn đức cảnh 9 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
III. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến
1.Xác định các kích thớc của mặt cắt ngang
1.1.Xác định số làn xe
Số làn xe cần thiết phụ thuộc vào lu lợng thiết kế và năng lực thông hành của một
làn xe. Theo điều 4.2.2 quy trình TCVN 4054-05 số làn xe cần thiết đợc xác định
theo công thức:

th
cd
Nz
N
n
.
=
Trong đó:
z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành, phụ thuộc vào tốc độ và địa hình,với
V=60Km/h và địa hình là núi ta lấy z=0.77.

N
cđ
: Lu lợng xe thiết kế tại giờ cao điểm,xác dịnh theo điều 3.3.3 quy trình
TCVN 4054-05
N
th
: Năng lực thông hành tối đa bằng năng lực thông xe thực tế.
a)Xác định lu lợng xe thiết kế tại giờ cao điểm N
cđ
Lu lợng xe thiết kế tại giờ cao đIểm đợc tính theo công thức :

qdcd
NN .

=
(xe/h)
Với

là hệ số kinh nghiệm,ta lấy

= 0,1.
N
qd
là lu lợng xe qui đổi về xe tiêu chuẩn: N
qd
=4273.92 (xcqđ/ngđ)
=> N
cd
=0,1*4273.92 =427.392(xe/h)
b)Xác định năng lực thông hành tối đa N

th
-Xác định khả năng thông xe lí thuyết N
l th
Khả năng thông xe lí thuyết là số xe tối đa có thể chạy qua một mặt cắt ngang
của một làn xe và đợc xác định bằng công thức lí thuyết với giả thiết đoàn xe cùng
loại ,tất cả chạy cùng vận tốc theo một hàng trong đIều kiện đờng thuận lợi và xe nọ
cách xe kia một khoảng không tối thiểu để đảm bảo an toàn.
Công thức tính : N
max
=
d
V1000
(*)
Trong đó:
+ N
max
: Năng lực thông xe lý thuyết lớn nhất của một làn xe
+ V: Vận tốc xe chạy,tính cho cả dòng xe:V= 60km/h
nguyễn đức cảnh 10 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
+ d : Khổ động lực học của dòng xe(khoảng cách tối thiểu giữa hai xe liền nhau
để bảo đảm an toàn)
d = l
1
+ l
2
+l
3
+ l
4

.
Với:
.
l
1
chiều dài đoạn xe chạy với thời gian phản ứng tâm lí,trong tính toán thời gian
này tính bằng 1 giây ->l
1
=
)(
6,3
m
V
.
l
2
chiều dài đoạn hãm xe bằng chiều dài hãm ô tô chạy sau trừ đi chiều dài hãm ô tô
chạy trớc.
Xem xe chạy trớc đứng im hoặc dừng đột ngột,ta có công thức tính:

)(254
2
12
i
KV
Sl
h

==

*K hệ số sử dụng phanh,lấy K =1,2.
* hệ số bám giữa bánh xe và mặt đờng,khi xét trong đIều kiện bình thờng lấy

=
0,5.
*i độ dốc dọc của đờng ,tính trong trờng hợp đờng bằng phẳng thì i=0%
l
3
khoảng cách an toàn giữa hai xe lấy l
3
= 8m
l
4
: chiều dài trung bình của xe lấy theo qui trình l
4
= 6m
Thay vào ta đợc:

)(68,6468
5,0.254
60.2,1
6,3
60
2
md =+++=
Thay vào ta có năng lực thông xe lí thuyết : N
max
=
)/(64,927

68,64
60*1000
hxe=

-Xác định khả năng thông xe thực tế
Là số xe có thể chạy qua mặt cắt ngang đờng trong một đơn vị thời gian với
những điều kiện thực tế trên đờng ,đợc tính theo công thức:

)/(12,30664,927.33,0.
max
hxeNN ===

Thay vào ta có số làn xe yêu cầu:
n=
77.012.306
392.427
ì
=2 (làn).
Theo đIều 3.4.1 TCVN4054-05 với đờng cấp IV Đồng bằng-Đồi thì số làn xe yêu
cầu là 2 do đó ta chọn số làn xe là 2.
nguyễn đức cảnh 11 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
1.2.Xác định bề rộng làn xe chiều rộng mặt đờng và nền đờng

Phần gia cố
Bề mặt nền đuờng
Lề đuờng
Phần xe chạy
Lề đuờng
Bề rộng làn xe đợc xác định phụ thuộc vào bề 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 phụ thuộc vào ngời láI xe và đợc xác định dựa
vào số liệu thống kê từ việc quan sát ngoàI thực tế .
Với đờng 2 làn xe bề rộng mỗi làn đợc xác định theo công thức:

yx
cb
B ++
+
=
2
Trong đó :
b: bề rộng của thùng xe, với xe tải là b= 2,5 m.
c: khoảng cách giữa hai bánh xe, với xe tải c= 2,1 m.
x: khoảng cách từ mép thùng ngoài tới giải phân cách,
y: là khoảng cách từ bánh xe tới mép phần xe chạy.
x=0.50+0.005V=0.50+0.005
ì
60=0.8 (m).
y=0.50+0.005V=0.05 +0.005
ì
60=0.80(m).
nguyễn đức cảnh 12 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
Ta có bề rộng một làn xe là:

mB 81,38,08,0
2
)92.15,2(
1

=++
+
=
Bề rộng của mặt đờng 2 làn xe chạy là: B = 2. B
1
= 2
ì
3.81=7.62 (m)
Theo TCVN 4054-05 điều 4.1.2 có qui định chiều rộng tối thiểu các yếu tố mặt
cắt ngang đờng , với cấp đờng 60 là nh sau:
Số làn xe : 2
Chiều rộng một làn xe: 3 (m)
Chiều rộng phần xe chạy: 6(m)
Phần lề đuờngđất :2 x 0.5 (m)
Phần lề đờng gia cố: 2 x 1 (m)
Bề rộng tiêu chuẩn của đờng :9 (m)
Ngoài ra căn cứ vào điều kiện địa hình ,khả năng về kinh tế cũng nh tiềm năng
phát triển của vùng-khả năng mở rộng của tuyến đờng ta quyết định chọn các yếu tố
của mặt cắt ngang nh sau:
nguyễn đức cảnh 13 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
Số làn xe : 2 làn
Bề rộng mỗi làn xe là 3.0(m)
Bề rộng phần xe chạy B=2.3,0=6(m)
Bề rộng lề đờng 1.5m trong đó bề rộng phần gia cố là: 1(m)
Không bố trí giải phân cách giữa hai làn xe
Bề rộng nền đờng là 9(m)
1.3. Độ dốc ngang
Theo TCVN 4054-2005, điều 4.9 ,đối với mặt đờng bê tông nhựa độ dốc ngang
phần mặt đờng và phần lề gia cố là: 1,5-2%. Để thoát nớc ngang một cách nhanh

chóng ra khỏi mặt đờng ta chọn i
n
=2% ; Độ dốc ngang phần lề không gia cố là 4%.
2. Độ dốc dọc tối đa của tuyến :
2.1. Xác định độ dốc dọc tối đa theo sức kéo của xe.
Độ dốc dọc lớn nhất của đờng khi thiết kế đợc tính toán căn cứ vào khả năng v-
ợt dốc của xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động lực của xe ôtô và đợc xác định
bằng công thức sau:
i
max
= D f
Trong đó:
Lấy dấu dơng khi xe lên dốc và lấy dấu âm khi xe xuống dốc.
D: là đặc tính động lực của xe, đợc xác định từ biều đồ nhân tố động lực học
của xe
f: là hệ số cản lăn, với vận tốc thiết kế là 60km/h và chọn mặt đờng nhựa bê
tông ,theo quy trình f=0,02
Tính toán cho trờng hợp bất lợi nhất khi xe lên dốc: i
max
= D - f
Tra biểu đồ nhân tố động lực của từng loại xe ứng với vận tốc V= 60 km/h và
thay vào công thức tính i
max
, ta lập đợc bảng sau:
Tên Xe Loại xe tơng
đơng
f V(Km/h) D i
max
=f-D
Xe tải

nặng3
Maz200 0.02 60 0.030 0.01
Xe tải
nặng2
Maz200 0.02 60 0.030 0.01
nguyễn đức cảnh 14 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
Xe tải
nặng1
Maz200 0.02 60 0.030 0.01
Xe tải trung Zin130 0.02 60 0.036 0.016
Xe tải nhẹ Gaz51 0.02 60 0.042 0.022
Xe bus nhỏ Zin555 0.02 60 0.044 0.024
Xe con Toyota
camry2.4
0.02 60 0.085 0.065
Vì trên tuyến đờng thiết kế xe con có lu lợng chiếm phần lớn nên ta lấy xe con
làm xe thiết kế. Do đó độ dốc dọc lớn nhất trong trờng hợp này là 6.5%.

2.2 Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực bám.
Để xe chuyển động đợc an toàn thì giữa bánh xe và mặt đờng phải có lực
bám,đây chính là lực ma sát giữa bánh xe và mặt đờng, nó là điều kiện quan trọng
thể hiện đợc lực kéo,còn khi hãm xe thì chính nó lại trở thành lực hãm để xe có thể
dừng lại đợc.Vì vậy điều kiện để xe chuyển động đợc an toàn là sức kéo phải nhỏ
hơn hoặc bằng sức bám giữa lốp xe và mặt đờng. Tức độ dốc dọc lớn nhất phải nhỏ
hơn độ dốc dọc tính theo lực bám i
b
.( đợc tính trong trờng hợp lực kéo của ôtô bằng
lực bám giữa lốp xe với mặt đờng).
Công thức tính:

i
b
=D
b
-f
Trong đó :
f: Hệ số sức cản lăn của đờng : f= 0,02
D
b
:là đặc tính động lực của xe tính theo lực bám và đợc tính theo công thức:
D
b
=
G
PG
wk

.

Với:
ữ
D: là đặc tính động lực của xe.
ữ
i
b
: độ dốc dọc tính theo lực bám.
ữ
G: trọng lợng toàn bộ xe(KN).
ữ
G

k
: trọng lợng trục chủ động(KN).
xe tải G
k
= ( 0.65ữ0.7) G. Chn G
k
=0.65
ì
G
xe con G
k
= ( 0.5ữ0.55) G.Chn G
k
=0.5
ì
G
nguyễn đức cảnh 15 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
ữ
: Hệ số bám dọc của bánh xe và mặt đờng ,lấy trong điều kiện bất lợi nhất =
0,3.
P
w
: Lực cản không khí : P
w
=
13
2
KFV
(kg)=

10013
2
ì
KFV
(KN)
Với
K: Hệ số sức cản không khí đợc xác định từ thực nghiệm.
xe con : K=0,025ữ0,035 Chn K=0.03
Xe bus: K=0.04ữ0.06 Chn K=0.05
xe tải: K=0,06ữ0,07 Chn K=0.065
F: diện tích cản gió của ô tô, lấy F=0,8BH (m
2
)
B: là bề rộng xe (m).
H: là chiều cao xe (m).
V = 60 Km/h

nguyễn đức cảnh 16 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
Các số liệu tính toán đợc tổng hợp ở bảng sau(các số liệu trong bảng là dựa vào số
liệu thống kê):
Loại
Xe
K B(m) H(m) F(m
2
) P
w
G
(KN)
G

k
(KN)
D
b
i
b
Xe tải
nặng3
0.06 2.50 2.43
4,86
0.874
8
96.3 62.595 0.18
6
0.166
Xe tải
nặng2
0.06 2.50 2.43
4,86
0.874
8
139.4 90.61 0.18
8
0.168
Xe tải
nặng
1
0.06 2.50 2.43
4,86
0.874

8
148.2 96.33 0.18
9
0.169
Xe tải
trung
0.04 2.47 2.18
4,31
0.775
8
95.4 62.01 0.18
7
0.167
Xe tải
nhẹ
0.04 2.28 2.13
3,89
0.700
2
74.00 48.1 0.18
5
0.165
Xe
bus
0.04 2.28 2.13
3,89
0.538
6
71.6 46.54 0.18
7

0.167
Xe
con
0.03 1.8 1.62
2,33
0.193
6
36 18 0.14
4
0.124
Ta thấy mọi i
b
>i
max
tho mãn điều kiện đảm bảo cho xe chạy đợc ổn định
(không bị trợt).
Ngoài ra khi chọn dộ dốc dọc ta còn phải chú ý đến các tiêu chí về kinh tế đó là
chi phí xây dựng và chi phí vận doanh nh ta đã biết độ dốc dọc đờng có ảnh hởng
trực tiếp đến giá thành xây dựng , độ dốc dọc càng lớn thì chi phí xây dựng càng nhỏ
nhng chi phí vận doanh tăng và do đó khi chọn độ dốc dọc ngời ta thờng phải lựa
chọn sao cho tổng chi phí xây dựng và vận doanh là nhỏ nhất.
Theo TCVN4054-05 điều 5.7 có qui định đối với cấp đờng 60 ,đờng miền núi độ
dốc dọc tối đa là 7 %.
Căn cứ vào tất cả các yếu tố trên đồng thời trên cơ sở địa hình của tuyến tơng đối
phức tạp nên ta quyết định chọn độ dốc dọc tối đa cho tuyến là 6% và lấy đó làm cơ
sở cho việc vạch tuyến.
3. Tính toán các tầm nhìn S
1
,S
2

,S
3
,S
4
nguyễn đức cảnh 17 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
Khi xe chạy trên đờng ,ngời lái xe phải nhìn thấy một quãng đờng nhất định ở trớc
mặt ,quãng đờng này phải đủ dài để ngời lái xe có thể kịp thời xử lí các tình huống
xảy ra ở phía trớc.
Khoảng cách này gọi là tầm nhìn ,trong thiết kế tuyến tầm nhìn này phải đợc đảm
bảo để ngời lái xe có thể yên tâm lái xe an toàn. Cự li tầm nhìn tối thiểu phụ thuộc
vào điều kiện đờng ,vận tốc và tình huống chạy xe.
3.1 Xác định tầm nhìn một chiều S
1
(theo sơ đồ 1)
Xe cần hãm để kịp dừng trớc chớng ngại vật tĩnh nằm trên đờng, chiều dài tầm nhìn
đợc xác định theo sơ đồ sau:


nguyễn đức cảnh 18 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
Sơ đồ tính toán (Sơ đồ1)
Chớng ngại vật theo sơ đồ tầm nhìn một chiều này là một vật cố định nằm trên làn
xe đang chạy: đá đổ, đống đất trợt, hố sụt, cây đổ, hàng của xe trớc rơi Xe đang
chạy với vận tốc V phải kịp thời dừng lại an toàn trớc chớng ngại vật với tầm nhìn S
1
bao gồm một đoạn phản ứng tâm lý l
p ,
một đoạn hãm xe S
h

và một đoạn dự trữ an
toàn l
0

Công thức tính:
S
1
= l
1
+ S
h
+ l
0
Trong đó
S
1
:tầm nhìn một chiều
l
1
: Chiều dàI đoạn phản ứng tâm lí
l
1
=
63
V
2
,
với V=60Km/h
S
h

:Chiều dài đoạn hãm xe. Xác định theo công thức:

).(254
.
2
i
VK
S
h

=

Với:
ữ
K : Hệ số sử dụng phanh thờng lấy K=1,2.
ữ
V: Vận tốc xe chạy tính toán V= 60 km/h.
ữ
: Hệ số bám dọc trên đờng, lấy = 0,5.
ữ
i: Độ dốc dọc thực tế trên đờng .Ta lấy cho trờng hợp bất lợi nhất khi xe đang
xuống dốc với độ dốc tối đa đã đợc chọn i
dmax
=0,07

ữ
l
0
: Cự ly an toàn lấy từ (5 ữ10)m .ở đây ta lấy l
0

= 8 m
Khi đó thay vào ta có công thức tổng quát tính cự ly tầm nhìn theo sơ đồ 1
)(21,648
)07,05,0(254
60.2,1
6,3
60
2
1
mS =+

+=
.
nguyễn đức cảnh 19 cầu đờng bộ a_k43
S
1
S
h
l
p
l
0
1
1
Đồ án tốt nghiệp
Theo quy phạm TCVN 4054-05 điều 5.1 có quy định chiều dài tầm nhìn trớc chớng
ngại vật cố định với tốc độ thiết kế v = 60km/h là 75 m kết hợp với tính toán ta chọn
S
1
= 75 m để thiết kế.

3.2 Tính toán tầm nhìn hai chiều S
2
(theo sơ đồ 2)
Tình huống : hai xe chạy ngợc chiều trên cùng một làn xe
ĐIều kiện để tính toán tầm nhìn: Hai lái xe phải nhìn thấy nhau ở một khoảng S
2
đủ
lớn để cùng hãm phanh một cách an toàn.

nguyễn đức cảnh 20 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
Sơ đồ tính toán(Sơ đồ 2)
Công thức tính: S
2
= 2.l
1
+S
h1
+S
h2
+ l
0
(m).
Trong đó :
S
2
: Chiều dài tầm nhìn hai chiều.
S
h1
, S

h2
: Chiều dài hãm xe của hai xe với chú ý là khi một xe đang lên dốc thì xe kia
đang xuống dốc ,ta có:
S
h1
=
)(254
2
i
KV
+

S
h2
=
)(254
2
i
KV


Các kí hiệu khác vẫn nh trên.
Thay vào công thức trên ta có:

)(72.1108
)07,05,0(127
5,0.60.2,1
8,1
60
).(127

6,3
.2
22
2
0
22
2
2
ml
i
kVV
S =+

+=+

+=


Theo quy trình 4054-05 đIều 5.1 có qui định đối với đờng cấp 60 với vận tốc là
V=60 km/h thì có S
2
=150m đối chiếu với tính toán trên thì ta lấy theo quy trình tức
là :
Cự ly tầm nhìn hai chiều (theo sơ đồ 2): S
2
=150 m.
3.3. Tầm nhìn vợt xe( theo sơ đồ 4):
Tình huống: Đây là trờng hợp phổ biến khi trên đờng có 2 làn xe và không có giải
phân cách trung tâm, xe 1 đi sau sử dụng làn bên trái để vợt xe 2 đi cùng chiều ,ở
làn trái xe 1 quan sát thấy xe 3 đang đi ngợc chiều tới nên ngay lập tức quay trở về

làn của mình.
nguyễn đức cảnh 21 cầu đờng bộ a_k43
S
2
S
h1
l
p
l
0
1 1
l
p
S
h2
2
2
Đồ án tốt nghiệp
Điều kiện tính toán tầm nhìn: khoảng cách giữa xe1 và xe3 phải đủ lớn để xe 1 có
thể vừa vợt đợc xe 2 vừa có đủ thời gian để quay về làn của mình và cách xe 2, xe 3
một khoảng cách an toàn.
Sơ đồ tính toán(Sơ đồ 4)
2 2
3
1
3
l
o
l
3

l
1
S
h1
-S
h2
l
2
S
4
l'
2
1
1
Công thức tính:
S
4
=l
1
+ t
vx
.v
1
+l
0
+l
3
Trong đó :
l
1

: chiều dài đoạn phản ứng trong trờng hợp này có thể xem l
1
=0 do xe 1 luôn quan
sát đợi thời cơ vợt xe.
t
vx
:là thời gian tính từ lúc xe 1 bắt đầu chuyển sang làn trái để vợt xe 2 rồi quay trở
về làn của mình để tránh xe 3 nó bao gồm thời gian t
1
để xe1 đuổi kịp xe 2 và thời
gian t
2
để có thể vợt lên trên xe2 một khoảng cách an toàn l
2
.Ngời ta quan niệm :
l
2
=S
h1
-S
h2
.
Nh vậy thời gian vợt xe đợc tính theo công thức sau:
).(.2
.2
)).(.(.2
.2.2
21
21
2

2
1
2
21
21
21
ig
vv
vvig
vv
vv
SS
ttt
hh
vx

+
=


=


=+=

l
3
là khoảng cách mà xe 3 đi đợc trong thời gian t
vx
và lấy V

3
=V
1
Thay vào công thức và sau khi đổi đơn vị ta có:

o
l
i
VVV
S
+

+
=
).(127
).(
.2
211
4

=
Ngoài ra khi tính toán tầm nhìn vợt xe ,để cho đơn giản hơn, nguời ta có thể dùng
thời gian thống kê vợt xe tren đờng .
Lúc đó chiều dài tầm nhìn vợt xe có thể có 2 trờng hợp:
nguyễn đức cảnh 22 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
-Bình thờng S
4
=6.V=240m
-Cỡng bức S

4
=4.V=160m
Theo tcvn 4054-05 có chiều dài vợt xe cho trờng hợp này bằng350(m). Vậy chọn
S
4
=350(m).
*Vận dụng các sơ đồ tầm nhìn:
+Trong các sơ đồ nói trên thì sơ đồ 1 là cơ bản nhất phải đợc kiểm tra trong bất kỳ
tình huống nào của đờng.
+Sơ đồ 2 ít xảy ra nhng có thể áp dụng với đờng không có dải phân cách ở trung tâm
và dùng để tính toán bán kính đờng cong đứng.
+Sơ đồ 4 là trờng hợp nguy hiểm phổ biến trên đờng có 2 làn xe .
4. Xác định bán kính tối thiểu của đờng cong bằng:
Tại những vị trí tuyến đờng đổi hớng ngoặt phải hoặc trái, ta phải bố trí đờng
cong nằm cơ bản có bán kính đủ lớn để hạn chế lực đẩy ngang gây nguy hiểm cho
lái xe và hành khách cũng nh sự chuyển động của xe. Tuy nhiên , do điều kiện địa
hình bị hạn chế, nếu ta bố trí đờng cong có bán kính lớn thì việc thi công sẽ rất khó
khăn và khối lợng thi công tăng lên nhiều làm tăng giá thành công trình. Từ những
vấn đề trên, ta cần phải xác định bán kính tối thiểu của đờng cong một cách hợp lí
nhất.
4.1. Trờng hợp đờng cong nằm không bố trí siêu cao.
Bán kính đờng cong đợc xác định trong trờng hợp bất lợi nhất là xe chạy ở phần lng
đờng cong:
R
min
=
)(127
2
n
i

V

à
Trong đó:
à: Hệ số lực đẩy ngang,xét trong điều kiện thuận lợi ta lấy à=0,08
i
n
: Độ dốc ngang mặt đờng,lấy i
n
=0,02
V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/h
R
min
=
)02,008,0(127
60
2

= 472 (m)
Mặt khác, theo điều 5.3 TCVN 4054-05 quy định đối với đờng cấp 60 thì bán kính
đờng cong nhỏ nhất khi không bố trí siêu cao là R
min
=1500 (m).
4.2. Trờng hợp đờng cong bố trí siêu cao.
nguyễn đức cảnh 23 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
4.2.1. ứng với siêu cao lớn nhất.
Theo quy trình thì độ dốc siêu cao lớn nhất i
scmax
= 7% ta tính trong trờng hợp điều

kiện bất lợi nhất, lấy à =0,15. Suy ra bán kính đờng cong nhỏ nhất ứng với siêu cao
lớn nhất đợc xác định nh sau:
R
min
=
( )
=
+
ícmix
i
V
à
127
2

( )
=
+ 07,015,0127
60
2
128.85(m)
Quy phạm thiết kế đờng quy định bán kính đờng cong nhỏ nhất ứng với siêu cao lớn
nhất là R
min
= 125 m đối với đờng cấp 60. (điều 5.3)
4.2.2.ứng với siêu cao thông thờng.
Theo quy trình độ dốc siêu cao thông thờng i
sc
=i
scmax

-2%=5%, xét trong điều kiện
thông thờng, lấy à =0,1. Suy ra bán kính đờng cong nhỏ nhất ứng với siêu cao thông
thờng đợc xác định nh sau:
R
min
=
( )
)05,01,0.(127
60
127
22
+
=
+
íctt
i
V
à
= 189 (m)
Theo quy phạm thiết kế đờng qui định,đối với đờng cấp 60 ứng với siêu cao thông
thờng thì bán kính cong nhỏ nhất là R
min
=175(m) (điều 5.3)
4.3.Xác định bán kính tối thiểu theo điều kiện tầm nhìn ban đêm:
Công thức xác định:

1
min
.30 S
R =

Trong đó :
S
1
: Tầm nhìn một chiều,S
1
=75m

:Góc chiếu của pha đèn ,

=2
0
=> R
min
=
)(1125
2
75.30
m=
Nh vậy căn cứ vào tính toán và các qui định của qui trình ta đợc bán kính đờng
cong nằm tối thiểu tơng ứng với các trờng hợp nh sau:
Bán kính đờng cong nằm tối thiểu không siêu cao là 1500 (m)
Bán kính đờng cong nằm tối thiểu ứng với siêu cao 7% là 125 (m)
Bán kính đờng cong nằm tối thiểu thông thờng (ứng với siêu cao 5%) là 175 (m)
Ngoài ra, trên cơ sở địa hình mà tuyến đi qua cũng nh điều kiện về mặt kinh tế và
yêu cầu vận chuyển ta quyết định chọn bán kính đờng cong nằm tối thiểu cho toàn
tuyến là R=500m và lấy đây làm cơ sở cho việc vạch tuyến.
nguyễn đức cảnh 24 cầu đờng bộ a_k43
Đồ án tốt nghiệp
5. Xác định độ mở rộng - siêu cao - chuyển tiếp , bố trí mở rộng -siêu cao và
chuyển tiếp của đờng cong.

5.1 Mở rộng phần đờng xe chạy trong đờng cong.
Theo TCVN4054-05 thì khi R>250

thì không phải bố trí mở rộng đờng cong.
5.2. Siêu cao
5.2.1 Khái niệm siêu cao:
Siêu cao là độ dốc một mái của phần xe chạy hớng về phía bụng đờng cong.
Nh ta đã biết,hệ số lực đẩy ngang đợc xác định theo công thức:

n
i
Rg
v
=
.
2
à
Trong đó:
à
là hệ số lực đẩy ngang.
Đứng trên quan điểm ngời thiết kế luôn mong muốn giảm hệ số lực đẩy ngang
nhằm làm giảm cảm giác khó chịu cho ngời lái và hành khách khi chạy trong đờng
cong và một biện pháp thờng hay đợc sử dụng đó là làm siêu cao.Siêucao là cấu tạo
đặc biệt trong các đờng cong có bán kính nhỏ,phần đờng phía trong đợc nâng cao
lên để mặt đờng có độ dốc ngang một mái nghiêng về phía bụng đờng cong đảm bảo
cho xe chạy an toàn, êm thuận. Nh vậy trong công thức trên I
n
đã đợc tăng lên và
mang dấu do đó hệ số lực đẩy ngang đợc giảm xuống.
Trong thiết kế,độ dốc siêu cao cần thiết để xe chạy với tốc độ V trên đờng cong

có bán kính R đợc xác định theo công thức :

à

ì
=
R
V
i
sc
127
2
Trong TCVN 4054-05 điều 5.5.1 có quy định về độ dốc siêu cao đối với đờng cấp
60:
Độ dốc siêu cao lớn nhất: 7% và siêu cao nhỏ nhất bằng 2% để đảm bảo thoát nớc .
Bán kính đờng cong nằm không cần làm siêu cao: R=1500m
5.2.2 Đọan nối siêu cao.
Để chuyển hoá một cách điều hoà từ trắc ngang hai mái sang trắc ngang đặc biệt có
bố trí siêu cao, ta phải bố trí đoạn nối siêu cao với độ dốc phị thêm là
p
i
Chiều

dài đoạn nối siêu cao tối thiểu đợc xác dịnh theo công thức:
L
1
=
p
sc
i

iB ).(
+
(Điều5.6.2)
nguyễn đức cảnh 25 cầu đờng bộ a_k43