ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
PHẦN II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
KM2 +500 – KM3+ 700
NGUYỄN TIẾN LẬP 1 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. TÊN DỰ ÁN
Thiết kế kỹ thuật đoạn đô thị từ Km2+500 – Km3+700 thuộc tuyến A-B.
Đoạn Km2+500-Km3+700 của tuyến tuyến AB thuộc địa phận Phu Ma Nher.
Ayun Pa, Gia Lai.
1.2. NHỮNG CĂN CỨ PHÁP LÝ
- Căn cứ vào thiết kế cơ sở đã được duyệt của đoạn tuyến AB.
- Căn cứ vào các quyết định, điều lệ v.v.
- Căn cứ vào các kết quả điều tra khảo sát ngoài hiện trường.
- Quyết định duyệt đề cương thiết kế kỹ thuật có kèm theo đề cương đã
được thông qua, tờ trình của chủ đầu tư xin duyệt đề cương thiết kế kỹ thuật.
- Các thông tư quyết định & văn bản khác có liên quan tới dự án.
- Quyết định 42/CP ngày 16 tháng 7 năm 1998 của chính phủ về điều lệ
quản lý đầu tư xây dựng.
1.3. CÁC QUY TRÌNH QUY PHẠM ÁP DỤNG
1.3.1. Quy trình khảo sát
- Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô 22 TCN-27-84.
- Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22 TCN-82-85.
- Quy trình khảo sát địa chất 22 TCN-27-82.
1.3.2. Các quy trình quy phạm thiết kế
-Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005.
- Quy phạm kỹ thuật thiết kế đường phố, đường đô thị TCXD104:2007.
- Quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06.
- Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN 4252-88.
- Quy trình tính toán dòng chảy lũ do mưa rào ở lưu vực nhỏ của Viện thiết
NGUYỄN TIẾN LẬP 2 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
kế giao thông 1979.
1.3.3. Các thiết kế định hình
- Định hình cống tròn BTCT 78-02X.
NGUYỄN TIẾN LẬP 3 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
CHƯƠNG II
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
2.1. ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, THUỶ VĂN
Đoạn tuyến nằm trong địa bàn tỉnh Gia Lai nên nó mang đặc thù chung
của khí hậu vùng Tây Nguyên. Quanh năm khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mùa hạ
có gió Lào khô hanh, mùa Đông vẫn chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc.
Điều kiện khí hậu, thuỷ văn đã được chi tiết giới thiệu trong phần thiết kế khả
thi.
2.2. ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH
Đoạn tuyến đi qua khu vực thuộc Km2+500-Km3+500 của tuyến A-B có
điều kiện địa hình, địa mạo giới thiệu trong phần khả thi ngoài ra địa hình của
khu vực tương đối bằng phẳng.
2.3. TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT
Toàn bộ đoạn tuyến đi qua lãnh thổ địa lý tỉnh Gia Lai, và vậy nó mang
toàn bộ đặc trưng 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 được
phân chia như sau: gồm các loại đất đá nhỏ: sét, sét pha, cát pha, cát cuội sỏi
đá thường gặp là đá sét, bột kết, đá vôi .
Tầng khu vực khảo sát từ trên xuống gồm các lớp đất đá chủ yếu sau:
Lớp 1: lớp hữu cơ dày 0.2 – 0.3 m;
Lớp 2: lớp á cát bề dày từ 2 - 4 m;
Lớp 3: Đá sét bột kết có bề dày từ 3 đến 5 m.
Lớp 4: lớp đá vôi thường phân bố sâu từ vài m đến hàng chục m.
NGUYỄN TIẾN LẬP 4 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ, TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG
3.1. CẤP HẠNG VÀ QUY MÔ TUYẾN
Ta có bảng thống kê giả định lưu lượng đếm xe:
Loại
xe
xe
đạp
xe
máy
xe
lam
xe
con
xe
khách
12-25
chỗ
4,5 T
xe
khách
>25
chỗ
9,5 T
xe tải
2 trục
4 bánh
(5,6T)
xe tải
2 trục
6 bánh
(6,9T)
xe tải
3 trục
2x9,4
T
xe tải
>3 trục
3x10T
Lưu
lượng
500 400 200 3268 3025 3578 3890 4230 280 210
Từ bảng trên ta có lưu lượng xe quy đổi ra xe con tiêu chuẩn như sau:
STT Thành phần
Lưu lượng
(xe/ng.đ)
Hệ số quy đổi
Lưu lượng
quy đổi
(xcqđ/ng.đ)
1 Xe đạp 500 0,5 250
2 Xe máy 400 0,5 200
3 Xe lam 200 0,5 100
4 Xe con 3268 1,0 3268
5
Xe khách 12- 25 chỗ
4,5T
3025 2,0 6050
6
Xe khách >25 chỗ
9,5T
3578 2,0 7156
7
Xe tải 2 trục 4 bánh
5,6T
2780 2,0 5560
8
Xe tải 2 trục 6 bánh
6,9T
2560 2,0 5120
9 Xe tải 3 trục 2x9,4T 280 2,5 700
10 Xe tải >3 trục 3x10T 210 2,5 525
Tổng 28929
3.1.1. Xác định cấp
đư
ờng
Cấp hạng đường được xác định dựa theo chức năng ý nghĩa tuyến đường,
tốc độ tính toán và lưu lượng xe thiết kế.
NGUYỄN TIẾN LẬP 5 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Lưu lượng xe thiết kế là lưu lượng xe con được quy đổi từ các loại xe khác
thông qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian tính cho năm tương lai.
Với đường làm mới năm tương lai là năm thứ 15 sau khi đưa đường vào sử
dụng.
Theo yêu cầu thiết kế, tuyến đường thiết kế là đường phố chính chủ yếu, có
vận tốc thiết kế là V=80km/h.
3.1.2.1. Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực của xe
Tính theo công thức sau:
D=f
±
i
Với: f=f
0
[1+0.01(V-50)] khi V>50 km/h
Đối với mặt đường BTN, tra bảng ta có: f
0
= 0,02.
Suy ra: f=0.02[1+0.01(80-50)]=0.026
(Lấy dấu “+” khi xe lên dốc, lấy dấu “-” khi xe xuống dốc)
Tính toán cho trường hợp bất lợi nhất: Khi xe lên dốc :
D≥
f + i ⇒ i
max
= D
k
–f
Với V
tt
= 80 km/h 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
Loại xe Xe
con
Xe tải
trục
6-
8T
Xe tương
đương
Motscovit Zil-130
D
k
0,065 0,03
i
ma
x
0,039 0,004
Căn cứ vào bảng trên ta chọn i
max
=4%
Vì trong lưu lượng xe ta thấy rằng lượng xe con chiếm nhiều hơn cả nên
độ dốc dọc tối đa là tính cho xe con.
3.1.1.2. Xác định độ dốc dọc tính theo lực dính bám
Tính theo công thức:
.
b w
b
G P
D
G
ϕ
−
=
> D
NGUYỄN TIẾN LẬP 6 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Với D
b
= f± i
b
- Đối với xe tải: G
b
=( 0,6÷0,7)* G
- Đối với xe con: G
b
=( 0,5÷0,55)* G
φ= 0,3; P
w
=
2
13
KFV
Trong đó F= 0,8*B*H; V= 80Km/h
Ta tính toán trong trường hợp bất lợi là khi xe đang lên dốc (mang
dấu dương )
D
b
= f+i
b
i
b
= D
b
– f
Với mặt đường nhựa hệ số f= 0,02 ta tính i
b
=D
b
-f .
Tra các số liệu từng loại xe cụ thể và tính toán ta được kết quả sau:
Bảng Độ dốc dọc theo sức bám
Loại xe
K
F
V
P
w
φ
G
G
b
D
b
i
dm
ax
Xe con 0.03 2.42 80 35.742 0.3 1875 960 0.135 0.115
Xe tải trục 0.05 4.6 80 113.23 0.3 8250 6150 0.210 0.19
Kết hợp với độ dốc i
max
tính được theo đặc tính động lực ta có bảng sau:
Bảng kết quả tính độ dốc dọc
Loại xe
i
max
Xe con 0.039
Xe tải trục 0.004
Điều kiện để xe chạy không bị trượt và mất ổn định là i
b
≥ i
max
.Các điều
kiện được kiểm tra ở trên bảng và đều đảm bảo .
Theo qui trình TCXDVN 104-2007 qui định với đường đường phố chính
chủ yếu tốc độ thiết kế 80km/h dốc dọc lớn nhất cho phép là 5%.
Kết hợp giữa tính toán và qui trình chọn độ dốc dọc tối đa là 5% để thiết kế
cho tuyến A-B.
3.1.3. Xác định số làn xe, chiều rộng mặt đường, nền
đư
ờng
NGUYỄN TIẾN LẬP 7 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
3.1.3.1. Khả năng thông xe của đ
ư
ờng
3.1.3.1.1. Khả năng thông xe lớn
nhất
Theo Bảng 3 – TCXDVN 104-2007:
Khả năng thông hành lớn nhất với đường nhiều làn xe có dải phân cách
Pmax=1800 xcqđ/h
3.1.3.1.2. Khả năng thông xe tính
toán
Khả năng thông xe tính toán thường được lấy:
P
tt
= ( 0,7 ÷ 0,9 )*P
lt
Căn cứ vào điều kiện cụ thể của tuyến đường thiết kế, ta có:
P
tt
= 0,8*P
lt
= 1440( xe/h)
3.1.3.2. Xác định số làn xe
Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác định:
DD
.
C
lx
tt
N
n
Z P
=
Với: N
cđgiờ
= (0,12 ÷ 0,14) N
tbnđ
Ta lấy N
cđgiờ
= 0,11. N
tbnđ
= 0,13x28929 = 3761(xcqđ/h)
Z = 0,7 đối với đường phố chính đô thị (với V= 80 km/h)
N
tt
= 1440 (xcqđ/h)
Thay vào công thức xác định n
lx
ta có:
n
lx
= 3,73 (làn)
Theo TCXDVN 104-2007 quy định đối với đường phố chính chủ yếu số
làn xe tối thiểu là 6 làn. Tuy nhiên do điều kiện xây dựng kiến nghị số làn xe là
4 làn.
3.1.3.3 Thiết kế phương án tổ chức giao thông và đề xuất phương án bố
trí
mặt cắt
ngang
- Thành phần xe chạy trên đường là rất phức tạp, bao gồm cả xe thô sơ (xe đạp)
và xe cơ giới (xe con, xe máy, xe khách, xe tải ) chạy chung. Theo quy định ở
điều 4.1.1 và Bảng 5 TCVN 4054 – 05 với đường có vận tốc thiết kế
80km/h phải:
+ Bố trí làn dành riêng dành cho xe đạp và xe thô sơ trên phần lề gia cố và
sử dụng vạch sơn làm dải phân cách bên
NGUYỄN TIẾN LẬP 8 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
+ Sự phân cách giữa hai chiều xe chạy khi có 4 làn xe dùng vạch liền kẻ
kép.
- Đồng thời căn cứ vào tính chất đường thiết kế là đường đô thị ta có phương án
tổ chức giao thông như sau:
+ Đường gồm 4 làn xe dành cho xe cơ giới, mỗi bên 2 làn xe, có dải
phân cách giữa: làn ngoài cùng dành cho các loại xe như: xe con, xe máy,
xe lam…; làn sát dải phân cách dành cho các loại xe như: xe khách, xe
tải.
+ Xe thô sơ và xe đạp bố trí đi trên phần lề gia cố và phân cách với phần xe
cơ giới bằng vạch sơn.
3.1.3.4. Bề rộng phần làn xe
Xác định theo công thức sau:
b=(a+c)/2 + x + y (với phần xe chạy có bó vỉa thì x=y)
Suy ra: b= a+ x+y
a
x x
a
B/2
B
mÆt
c
y
B
lÒ
B
lÒ
Hình 1: Sơ đồ xác định bề rộng phần xe chạy
Các trị số x, y được xác định theo công thức thực nghiệm sau:
x = y = 0,5 + 0,005V (m) với V=80 km/h là vận tốc thiết kế
Suy ra : x = y = 0,5+0,005V =0,9 m
- Đối với xe con: a = 1,8m
Vậy: Bề rộng của một làn xe chạy là:
- Với xe con : b = 3,6m
Theo TCXDVN 104-2007 đối với đường phố chính chủ yếu tốc độ 80km/h bề
rộng mỗi làn xe là 3,75m. Kiến nghị bề rộng phần xe chạy là b
lx
= 3,75 m.
NGUYỄN TIẾN LẬP 9 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
3.1.3.5. Xác định độ dốc ngang phần xe
chạy
- Dốc ngang phần xe chạy có 2 loại:
+ Dốc ngang hai mái có tác dụng đảm bảo thoát nước mặt đường
+ Dốc ngang một mái được cấu tạo trong đường cong(siêu cao) có tác
dụng đảm bảo xe chạy an toàn và êm thuận
- Kiến nghị thiết kế dốc ngang phần xe chạy(loại hai mái) i
n
= 2 %, loại một mái
phụ thuộc bán kính đường cong nằm.
3.1.4. Phần lề
đư
ờng
3.1.4.1. Chức năng lề đ
ư
ờng
- Lề đường là phần cấu tạo tiếp giáp với phần xe chạy có tác dụng bảo vệ kết
cấu mặt đường, cải thiện tầm nhìn, tăng khả năng thông hành, tăng an toàn xe chạy,
bố trí thoát nước, dừng đỗ xe khẩn cấp và để vật liệu khi duy tu sửa chữa
3.1.4.2. Cấu tạo lề đ
ư
ờng
- Bề rộng lề đường được tính từ mép phần xe chạy đến mép ngoài bó vỉa,
phải cấu tạo đủ rộng để thỏa mãn chức năng được thiết kế.
- Do vận tốc thiết kế là V = 80 km/h nên bề rộng lề đường phải đủ để cấu tạo dải
mép
(là một dải đường hẹp ở sát mép phần xe chạy có tác dụng bảo vệ mặt đường và
dẫn hướng an toàn)
- Kết cấu và độ dốc lề đường được thiết kế như phần xe chạy,
- Bảng 13, TCXDVN 104-2007 quy định: đối với đường đô thị cấp kỹ thuật
80km/h, diều kiện xây dựng loại II thì chiều rộng tối thiểu của lề đường từ
2.0÷3.0m, bề rộng dải mép là 0.5 m
- Kiến nghị thiết kế bề rộng lề đường là B
le
= 3 m
3.1.5. Phần đường xe thô s
ơ
- Trên đường phố ở các đô thị nước ta hiện nay có nhiều loại xe thô sơ như:
xe đạp, xe xích lô trong đố xe đạp chiếm vị trí quan trọng và có hầu hết ở các
đô thị. Vì vậy, khi xác định chiều rộng của xe thô sơ có thể lấy xe đạp làm xe
thiết kế
- Nguyên lý thiết kế đường xe thô sơ cũng giống như đối với đường xe cơ
giới.
3.1.5.1. Khả năng thông xe của một làn
xe:
- Theo quan điểm về khoảng cách an toàn giữa hai xe L, khả năng thông xe
NGUYỄN TIẾN LẬP 10 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
của một làn xe đạp có thể được tính như sau:
1000
( / )
V
N xe h
L
=
Trong đó :
+ V : vận tốc xe chạy(kn/h)
+ L : khoảng cách an toàn tối thiểu(m)
2
2
0 0 0
3,6 3,6 254( ) 3,6
h
V V V V
L t S l l t l l t V l l
i
β
ϕ
= + + + = + + + = + + +
±
Suy ra :
2
0
1000
3,6
V
N
V
t V l l
β
=
+ + +
Trong đó :
+V: vận tốc xe chạy, giả thiết vân tốc trung bình của xe đạp là V=16 km/h
+ t: thời gian phản ứng tâm lý, thường lấy t = 0.75s
+ β: hệ số hãm xe, β=0.0098
+ l: chiều dài xe đạp, l = 1.9 m
+ l
o
: khoảng cách an toàn, l
o
= 1.0 m
⇒Thay vào ta có: N=1830 xe/h
Theo TCXDVN 104 – 2007 khả năng thông xe có thể lấy 1500 xe/h.làn
Kiến nghị chọn P=1500 xe/h.làn để thiết kế.
3.1.5.2.Chiều rộng của 1 làn xe đạp và đường xe đạp:
- Chiều rộng của phần đường xe đạp quyết định ở số làn xe và chiều rộng
một làn xe.
- Số làn xe cần thiết là:
Q
n
N
=
Trong đó :
+ N: cường độ xe đạp giờ cao điểm (xe/h), N=0.12x500=60 x/h
+ P: khả năng thông xe của một làn xe đạp, P = 1500 xe/h
NGUYỄN TIẾN LẬP 11 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Suy ra: n=0.04
- Vậy chọn số làn xe đạp là 1 làn.
- Chiều rộng của một làn xe đạp phụ thuộc vào kích thước của xe đạp và sự dao
động của xe khi chạy, theo quan trắc khoảng 1.0-1.1m đối với làn xe đạp cùng chiều;
1,2m đối với làn xe đạp ngược chiều. Làn xe đạp ngoài cùng cần cách bó vỉa
0.5÷0.75m để đảm bảo an toàn, vì trong phạm vi này mặt đường kém bằng phẳng
và dốc.
- Do đó chiều rộng phần đường xe đạp là B:
B = (1,0 ~ 1,1).n + 0.5 = 1.1×1 + 0.5 = 1.6 (m)
- Kiến nghị chọn bề rộng phần đường xe đạp là B = 2.5 m.
3.1.5.3. Bố trí đường xe
đạp:
- Tiêu chuẩn TCXDVN 104-2007(mục 8.9) đưa ra các phương án tổ chức
lưu thông xe đạp trong đô thị như sau:
+ Dùng chung phần xe chạy hoặc làn ngoài cùng bên tay phải với xe cơ giới
(chỉ áp dụng với đường phố cấp thấp hoặc phần đường dành cho xe địa
phương )
+ Sử dụng vạch sơn để tạo một phần mặt đường hoặc phần lề đường làm các
làn xe đạp (có thể áp dụng trên các loại đường phố, trừ đường có V≥70km/h)
+ Tách phần đường dành cho xe đạp ra khỏi phần xe chạy và lề đường, có các
giải pháp bảo hộ như: lệch cốt cao độ, rào chắn, dải trồng cây
+ Đường dành cho xe đạp tồn tại độc lập có tính chuyên dụng
- Kiến nghị phương án tổ chức giao thông xe đạp như sau:
+ Bố trí giao thông 1 chiều và cả 2 bên đường
+ Bề rộng phần xe đạp: 2.5m.
+ Sử dụng vạch sơn liền để phân cách phần đường xe đạp với làn xe cơ
giới.
3.1.6. Dải phân cách
giữa
- Bề rộng tối thiểu của dải phân cách giữa đối với đường phố chính đô thị chủ
yếu là 2m với điều kiện xây dựng loại 1 (Bảng 14, TCXDVN 104-2007).
- Dải an toàn sát bó vỉa của dải phân giữa cách rộng 0.5m mỗi bên.
3.1.7. Hè phố và hè đi
b
ộ
- Hè phố là bộ phận tính từ chỉ giới xây dựng đến mép ngo ài bó vỉa, chỉ được cấu
tạo ở tuyến phố mà không có trên đường ô tô thông thường. Hè phố ngoài chức năng
là dải đất dành cho người đi bộ còn là nơi bố trí công trình ngầm, cây xanh, chiếu
sáng, tạo không gian kiến trúc cho đô thị.
NGUYỄN TIẾN LẬP 12 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
- Hè đường được thiết kế: trồng một dải cây xanh rộng 2m sát bó vỉa. Cột đèn
được kết hợp bố trí trong dải cây xanh để tiết kiệm đất. Diện tích dành cho người đi
bộ là toàn bộ chiều rộng vỉa hè phía trong sát nhà dân hai bên.
- Tiêu chuẩn TCXDVN 104-2007 quy định: Chiều rộng hè được xác định
theo chức năng được đặt ra khi quy hoạch xây dựng và thiết kế.
Bảng 15 TCXDVN 104-2007 quy định chiều rộng tối thiểu đủ cho bộ hành và
bố trí chiếu sáng đối với đường phố chính chủ yếu, điều kiện xây dựng loại I là
7.5m.
Kiến nghị bố trí hè phố rộng 7.5m.
- Ngoài ra, hè đường cần phải đảm bảo những yêu cầu sau:
+ Hè đi bộ cần được phủ mặt bằng vật liệu cứng liền khối hoặc lắp
ghép để đảm bảo cho người bộ hành đi lại thuận lợi và thoát nước tốt
+ Độ dốc ngang của hè đi bộ từ 1%÷3% tùy thuộc vào bề rộng và vật
liệu làm hè
⇒ Sau khi đã lựa chọn cách bố trí cũng như bề rộng của các bộ phận
tr
ên
mặt cắt ngang ta có quy mô mặt cắt ngang thiết kế như
sau:
Hình 2: mặt cắt ngang điển hình
- Bề rộng toàn bộ mặt cắt ngang (Bnền): 39 m
- Bề rộng phần xe cơ giới: 4×3.75m = 15m
- Bề rộng lề đường: 2×3m = 6m
+ Bề rộng đường xe đạp: 2×2.5m = 5m
+ Bề rộng dải mép sát vỉa hè: 2×0.5=1m
NGUYỄN TIẾN LẬP 13 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
- Bề rộng dải phân cách giữa: 2m
- Bề rộng dải an toàn sát dải phân cách giữa: 2×0.5=1m
- Bề rộng vỉa hè: 2×7.5m = 15m
3.2. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU
3.2.1 Xác định bán kính tối thiểu
trên
đường cong
bằng
Bán kính đường cong bằng nhỏ nhất được xác định theo các trường hợp
sau:
3.2.1.1. Trường hợp không bố trí siêu
cao
Trên đường cong không bố trí siêu cao, tính cho trường hợp bất lợi xe chạy
phía lưng đường cong, lúc đó mặt cắt ngang làm 2 mái và i
sc
=-i
n
.
2
127.( )
ksc
n
V
R
i
µ
=
−
Với: i
n
=0,02(mặt đường BTAF);
μ
=0,08; V = 80 km/h
Thay vào công thứctính ta có:
R
ksc
= 839.9(m)
3.2.1.2. Trường hợp bố trí siêu cao thông
thư
ờng
Trong đường cong có bố trí siêu cao thông thường i
sc
=4%
2
127.( )
tth
sc
V
R
i
µ
=
+
Với: i
sc
= 0,04; µ=0,15; V = 80 km/h
Thay vào công thức tính ta có:
R
tth
=265.23(m)
3.2.1.3. Trường hợp bố trí siêu cao lớn
nhất
Tính toán bán kính nhỏ nhất trong điều kiện hạn chế và có bố trí siêu cao lớn
nhất.
2
max
127.( )
sc
sc
V
R
i
µ
=
+
Với i
scmax
=0,08 ;μ=0,15 ; V=80km/h
Thay vào công thức tính ta có:
R
sc
= 219.1( m)
Theo Bảng 22 TCXDVN 104-2007 với tốc độ thiết kế 80km/h quy định:
NGUYỄN TIẾN LẬP 14 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
+ Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất ứng với siêu cao 8% là 250-275(m)
+Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất không cần bố trí siêu cao là >2500(m)
+ Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất thông thường( ứng với siêu cao 4%) là
400- 500(m)
Kết hợp giữa tính toán và qui phạm ta kiến nghị sử dụng bán kính đường
cong nằm tối thiểu theo tiêu chuẩn.
3.2.2. Siêu cao và bố trí siêu
cao
3.2.2.1. Tính độ dốc siêu cao lớn
nhất
Xác định theo công thức :
2
127.
sc
V
i
R
µ
= −
Trong đó : R=250m;
μ=
0,15; V=80 km/h
Thay vào công thức tính ta có: i
sc
=0.0516
Theo Bảng 22 TCXDVN qui định độ dốc siêu cao lớn nhất ứng với tốc độ
thiết kế 80 Km/h là i
sc
= 8%.
Kết hợp giữa độ dốc tính toán và độ dốc theo qui phạm kiến nghị độ dốc
siêu cao lớn nhất để thiết kế là 8%.
3.2.2.2. Tính chiều dài đoạn nối siêu
cao
Tính theo công thức:
( ).
p
sc
nsc
i
B i
L
+ ∆
=
∆
Đối với đường có v
≥
60 km/h thì Δi
p
= 0,5%
Tính trong trường hợp độ dốc siêu cao lớn nhất i
sc
=8%, với B=11m ta
được:
L
nsc
= 176 (m)
Tuỳ thuộc bán kính đường cong và i
sc
của từng đường cong mà có đoạn nối
siêu cao tương ứng.
3.2.3. Tính đường cong chuyển
tiếp
Tính theo công thức:
3
23,5
cht
V
L
R
=
NGUYỄN TIẾN LẬP 15 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Với V=80km/h, R=600m ta có: L
cht
=36,3m
Theo Bảng 22 TCXDVN 104 – 2007 với V=80km/h và R=500 – 650m có:
L=70m.
Kiến nghị chọn L=70m với R=600m.
3.2.4. Mở rộng phần xe chạy trên đường cong.
R
B
o
L
e
1
K
1
e
2
L
K
2
c
Hình 3: Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên đường hai làn xe
Dựa vào sơ đồ hình vẽ, chiều rộng cần mở rộng trên 1 làn xe chạy( e1) được
tính theo công thức
2
1
2
L
e
R
=
Công thức trên mới chỉ xét tới mặt hình học, để tính tới độ sàng ngang của xe
khi chuyển động ta phải bổ sung thêm một biểu thức hiệu chỉnh:
2
1
0,05
2
L V
e
R
R
= +
Độ mở rộng đường cong của phần xe chạy có 2 làn xe sẽ là:
2
1
0,1
2
L V
e
R
R
= +
Như vậy tuỳ thuộc vào bán kính đường cong, vận tốc thiết kế và khoảng cách
từ trục sau của xe tới giảm xóc đằng trước mà ta tính được độ mở rộng của đường
cong khác nhau.
NGUYỄN TIẾN LẬP 16 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Theo TCVN 4054-05, độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong tròn được
cho ở Bảng 12.
Bảng thống kê độ mở rộng trong đường cong
TT
Đ
ỉnh
R
ẽ Góc
ngo
ặt
R
(m
)
e(m
)
1 Đ T 34
o
52’6’’ 600 0
3.2.5. Tính toán tầm nhìn xe chạy.
3.2.5.1. Xác định tầm nhìn 1 chiều.
Hình 4: Sơ đồ xác định tầm nhìn 1 chiều
Công thức xác định tầm nhìn:
2
1
3,6 254( )
pu h o o
V KV
S l s l l
i
ϕ
= + + = + +
±
Với V= 80km/h; k=1,2; l
o
= 5÷10m; i=5%; φ=0,5
Thay vào công thức ta có:
S
1
=97,414m
Theo tiêu chuẩn TCXDVN 104-2007 quy định chiều dài tầm nhìn dừng xe tối
thiểu với vận tốc thiết kế V=80km/h là 100m.
Kết hợp tính toán và quy trình kiến nghị S
1
= 100m để thiết kế.
3.2.5.2. Xác định tầm nhìn 2 chiều
NGUYỄN TIẾN LẬP 17 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Hình 5: Sơ đồ xác định tầm nhìn 1 chiều
Công thức xác định tầm nhìn 2 chiều:
2
2 2
pu h o
S l S l= + +
Các thông số tính toán như sơ đồ tầm nhìn 1 chiều, ta có công thức tính toán:
2
2
2 2
2 2
1,8 254( )
pu h o o
V KV
S l S l l
i
ϕ
ϕ
= + + = + +
−
Thay vào ta có: S
2
=113,53m
Theo tiêu chuẩn TCXDVN 104-2007 quy định chiều dài tầm nhìn ngược chiều
của đường có cấp kỹ thuật 80km/h là 200m.
Kết hợp tính toán và quy trình kiến nghị S
2
= 200m để thiết kế
3.2.5.3. Xác định tầm nhìn theo sơ đồ 3.
Hình 6: Sơ đồ xác định tầm nhìn vượt xe
3
2 2
3
1 1 1 2 1 2
0 0
1 2 1 2 1
( )
1
2 ( ) 2 ( )
d d d d
v
v kv v v v kv
S l l
v v g i v v g i v
ϕ ϕ
÷
÷
÷
+
= + + + + +
− ± − ±
NGUYỄN TIẾN LẬP 18 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Để đơn giản có thể tính tầm nhìn vượt xe như sau:
Trường hợp bình thường: S
3
= 6V = 6.80 = 480 m
Trường hợp cưỡng bức: S
3
= 4V = 4.80 = 320 m
Theo TCXDVN 104-2007, chiều dài tầm nhìn vượt xe với V
tk
=80km/h là S
3
= 550m.
Vậy kiến nghị chọn : S
3
= 550 m
3.2.6. Đường cong đứng- đảm bảo tầm nhìn trên trắc dọc
3.2.6.1. Trị số bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lồi.
i
1
i
2
R
o
d
1
d
2
L
L
1
L
1
Hình 7: Sơ đồ tính toán bán kính tối thiểu đường cong đứng lồi
Theo hệ thức lượng trong đường tròn ta có:
1 1
2l RD=
;
2 2
2l RD=
Suy ra :
( )
2
1 2 1 2
2
1 2
2 ( )
2
L
L l l R d d R
d d
= + = + ⇒ =
+
+ Theo quy trình Việt Nam d
1
=1,2; d
2
= 0,1m: khi đó L = S
1
=100m là tầm
nhìn một chiều.
Thay vào ta có: R=2509 m
NGUYỄN TIẾN LẬP 19 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Kết hợp với TCVDVN 104 - 2007 qui định bán kính tối thiểu giới hạn trên
đường cong đứng lồi với vận tốc thiết kế 80 km/h là 3000 m, tối thiểu thông thường
là 4500m. Kiến nghị dùng bán kính tối thiểu 3000 m để thiết kế đường cong đứng
lồi.
3.2.6.2. Trị số bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm
3.2.6.2.1. Tính theo điều kiện hạn chế lực li tâm
Gia tốc ly tâm được tính theo công thức:
2
13
v
b
R
=
Theo tiêu chuẩn việt nam b không vượt quá 0,5÷0,7 m/s
2
với v tính bằng m/s.
Áp dụng quy trình Việt nam, lấy b= 0,5m/s
2
và viết vận tốc theo thứ nguyên
km/h, ta có
2 2
min
80
984,6
6,5 6,5
V
R = = =
3.2.6.2.2. Tính theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn ban đêm
S
1
h
p
α
Hình 8: Sơ đồ tính toán bán đảm bảo tầm nhìn ban đêm
Trong sơ đồ trên:
h
p
: chiều cao pha đèn, lấy h
p
=1 (m).
α : góc mở của pha đèn, lấy α = 20.
S
1
: chiều dài tầm nhìn một chiều S1= 100 m.
Theo sơ đồ tính toán trên ta có hệ thức gần đúng:
S
1
2
= 2R (h
p
+ S
1
sinα)
⇒ R =
2 2
1
0
1
100
2 ( ) 2(1 100.sin 2 )
p
S
h S Sin
α
=
∗ + ∗ +
=1113,6 (m)
NGUYỄN TIẾN LẬP 20 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Theo TCVN -104- 2007 qui định bán kính tối thiểu giới hạn trên đường cong
đứng lõm ứng với tốc độ thiết kế 80 km/h là 2000 m, tối thiểu thông thường là 3000m
Kết hợp giữa tính toán với qui phạm kiến nghị dùng bán kính tối thiểu của
đường cong đứng lõm là 2000 m để thiết kế.
3.3. NÚT GIAO
Trên tuyến có 1 nút ngã 3 giao cùng mức tại Km3+600
Nút có nhánh rẽ nằm phía phải của tuyến. Đường nhánh rộng 12m và hợp với
tim đường góc 90
o
, bán kính vỉa hè tại nút R
1
= R
2
=20m.
3.4. BẢNG TỔNG HỢP CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC
BẢNG THỐNG KÊ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
TT Yếu tố kỹ thuật Đơn
vị
Tính
toán
Quy
trình
Kiến
nghị
1 Cấp đường phố theo
TCXDVN 104- 2007
ĐPC
Chủ yếu
ĐPC
Chủ yếu
2 Vận tốc thiết kế Km/h 80 80 80
3 Số làn xe Làn 3,73 6 4
4 Bề rộng một làn xe m 3,6 3,75 3,75
Chiều rộng các bộ phận của
đường
5 Chiều rộng dải phân cách giữa
m 2 2
6
Chiều rộng dải an toàn sát dải
phân cách giữa
m 2x0,5 2x0,5
7
Chiều rộng phần đường xe cơ
giới
m 4x3,75 4x3,75
8
Chiều rộng lề đường
+ Chiều rộng phần đường xe
thô sơ
+ Chiều rộng dải mép sát vỉa hè
m
2x3,0
2x2,5
2x0,5
2x3,0
2x2,5
2x0,5
9 Chiều rộng hè đường m 2x7,5 2x7,5
10 Bề rộng của nền đường m 39,0 39,0
Bán kính đường
cong
NGUYỄN TIẾN LẬP 21 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
11
Bán kính đường cong nằm tối
thiểu (Rmin)
m
219.1 250
250
12
Bán kính đường cong nằm thông
thường (Rtt)
m
265.23 400
400
13
Bán kính đường cong nằm tối
thiểu không siêu cao
m
839.9 2500
2500
Độ dốc dọc
14 Độ dốc dọc tối đa % 3,9% 5% 5%
15
Chiều dài tối thiểu đoạn dốc dọc
m
150
150
16
Chiều dài tối đa đoạn dốc dọc
m
1100
1100
Bán kính tối thiểu đường
cong
đ
ứng
m
17
Bán kính tối thiểu trên đường
cong đứng lồi (Rlồi)
m
2509 3000
3000
18
Bán kính tối thiểu trên đường
cong đứng lõm (Rlõm)
m
1113.6
2000 2000
Tầm
nh
ìn
19
Tầm nhìn một chiều
m
97.414 100
100
20
Tầm nhìn hai chiều
m
113.53 200
200
21
Tầm nhìn vượt xe
m
480 550
550
NGUYỄN TIẾN LẬP 22 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
CHƯƠNG IV
THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG
4.1. THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THEO 22TCN 211-06
22TCN 211- 06 cho rằng: kết cấu áo đường mềm được xem là đủ cường độ nếu
như trong suốt thời kỳ khai thác, dưới tác dụng của tải trọng ô tô nặng nhất của toàn
bộ dòng xe, trong bất kỳ lớp nào ( kể cả nền đất) cũng không phát sinh biến dạng dẻo
tính liên tục của các lớp liền khối không bị phá hoại và độ lún của kết cấu áo đường
không vượt quá trị số cho phép.
Cơ sở của phương pháp tính toán theo 3 tiêu chuẩn nói trên là lời giải của bài
toán hệ đàn hồi nhiều lớp dưới tác dụng của tải trọng bánh xe được mô hình hóa là tải
trọng phân bố đều trên diện tròn tương đương với diện tích tiếp xúc của báng xe trên
mặt đường kết hợp kinh nghiệm sử dụng và khai thác áo đường tích lũy được trong
nhiều năm thể hiện ở trong các tiêu chuẩn giới hạn cho phép.
4.2. THÀNH PHẦN CỦA KẾT CẤU.
Kết cấu áo đường gổm 4 lớp( 2 lớp BTN, lớp móng trên CPĐD loại I, lớp móng
dưới CPĐD loại II). Tổng chiều dày kết cấu áo đường là 60cm. Dưới đáy lớp áo là lớp
đất nền k98 dày 50cm.
7cm
15cm30cm
5cm
CPĐD Loai I 16cm
Bê tông nhua hat min 5cm
Bê tông hat trung 7cm
CPĐD Loai II 30cm
Hình 9: Kết cấu mặt đường
NGUYỄN TIẾN LẬP 23 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
Lớp kết cấu
(từ trên xuống)
BT nhựa hạt mịn
BT hạt trung
CPĐD loại I
CPĐD loại II
NGUYỄN TIẾN LẬP 24 LỚP CTGTCC-K50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG
CHƯƠNG V
THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC
5.1. CÁC NGUYÊN TẮC CHUNG
-Công trình thoát nước mưa trong phạm vi đường được thiết kế theo “ Quy
phạm thiết kế hệ thống thoát nước mưa đô thị”.
-Thoát nước mưa của đường phố, đường quảng trường nằm trong hệ thống
thoát nước mưa của nút phải đảm bảo:
+Thu, thoát hết nước ở các nguồn xung quanh đổ vào không để xảy ra hiện
tượng úng ngập.
+Thu, thoát nhanh nước trên bề mặt đường (phần xe chạy, dải đi bộ, hè
phố, dải cây xanh, ).
+Đưa nước ra khỏi đường, dẫn vào đường ống chính hoặc địa điểm thu nước
của hệ thống thoát nước của đường.
- Chiều dài chảy tự do của dòng nước mưa theo rãnh dọc đường phố tính từ
điểm phân thuỷ tới giếng thu nước đầu tiên không được vượt quá trị số sau:
+Khi độ dốc nhỏ hơn 0,4% là 50m.
+ Khi độ dốc 0,4%
÷
0,6% là 60m.
+ Khi độ dốc 0,6%
÷
1% là 70m.
+ Khi độ dốc 1%
÷
3% là 80m.
5.2. LỰA CHỌN CHẾ ĐỘ THOÁT NƯỚC CHO KHU VỰC
Khi thiết kế đường đô thị, để đảm bảo giao thông hoạt động bình thường,
cải thiện điều kiện vệ sinh đô thị và tránh cho mặt đường mau bị hư hỏng, cần phải
đảm bảo thoát nước tốt.
Thoát nước ở đường là một bộ phận của hệ thống thoát nước đô thị. Để
đảm bảo sản suất và sinh hoạt của người dân, ngoài thoát nước mưa, còn phải đảm
bảo thoát nước thải sinh hoạt và nước thải của các nhà máy (nước thải công nghiệp).
Đối với nước mưa cần cho thoát nước kịp thời, nếu không, nước sẽ đọng lại và
gây cản trở giao thông, ảnh hưởng sản suất và đời sống dân cư.
Cao độ tự nhiên trong khu vực nằm tương đối cao nên không bị ảnh hưởng bởi
NGUYỄN TIẾN LẬP 25 LỚP CTGTCC-K50