Đề cương thiết kế đường ô tô

Đề cương thiết kế đường oto phần I
- Lớp dự án và quản lý Dự án K48 Câu 1. Tầm nhìn xe chạy (4 sơ đồ)
Để đảm bảo an toàn người lái xe luôn cần đảm bảo nhìn thấy đường trên 1 chiều dài nhất
định,chiều dài này gọi là tầm nhìn xe chạy.
a.Sơ đồ 1 Xe hãm trc chướng ngại vật tĩnh trên đg

S1=lpu +Sh + lo
Sh = k
v1 : vtốc trước khi hãm; v2: vtốc sau khi hãm.v2=0;
k :hệ số sử dụng phanh ; lo: cự ly an toàn (5-10)m
tpu= 1s , lpu= v
b.Sơ đồ 2 :Hai xe ngược chiều nhau trên cùng 1 làn

S2=lpu1 +lpu2 + Sh1 + Sh2 + lo
Trường hợp v1 =v2 => S2 = 2.lpu + 2Sh + lo
c.Sơ đồ 3 Hai xe ngc chiều,tránh nhau trên cùng 1 làn và ko giảm tốc

a: k/c tim 2 làn xe

1


r: là bán kính tối thiểu mà xe có thể rẽ mà ko giảm tốc độ.
d.Sơ đồ 4: Hai xe đi cùng chiều có thể vượt nhau

*Vận dụng các sơ đồ tầm nhìn
-Sđ 1 :là sđ cơ bản nhất cần phải kiểm tra với bất kỳ tình huống nào.Do vậy S1 có thể
xem là trị số tầm nhìn tối thiểu cần phải đảm bảo khi tke đg trong mọi trường hợp
-Sđ 2 : Thường áp dụng cho đường ko có dải phân cách cứng ở giữa và sử dụng để tính
toán bán kính đường cong đứng.
-Sđ 3 : ít sdung

-Sđ 4: Trường hợp nguy hiểm nhất,phổ biến xảy ra trên đường có 2 làn xe.trường hợp có
dải phân cách ở giữa ko xảy ra với Sđ 4

2


Câu 2. Lực ngang, hệ số lực ngang
- Lực ly tâm: C =

=

- Lực ngang: Y = C.cosα ±G.sinα
Dấu "+" : trong trường hợp cấu tạo bình thường mặt đường hai mái và xe chạy ở làn
ngoài
Dấu "-" : trong trường hợp cấu tạo độ dốc siêu cao
α: là góc nghiêng của mặt đường so với phương nằm ngang.
h : là chiều cao trọng tâm của xe tới mặt đường.
b : chiều rộng của hai bánh xe.
Y là tổng lực ngang
G là trọng lượng của ô tô
Vì góc α rất nhỏ => cosα =1; sinα = tgα = in là độ dốc ngang của mặt đường.
=> Y =

± G. in đặt

= µ =>

=

± in = µ là hệ số lực ngang đặc trưng cho lực

ngang tác dụng lên 1 đơn vị trọng lượng của xe
=> bán kính đường cong nằm R=

(m) v: (m/s)

R=

(m) V: (km/h)

“+” khi xe chạy phía bụng đường cong
“-” khi xe chạy phía lưng đường cong

3


Câu 3.Lựa chọn hệ số lực ngang
a.Điều kiện ổn định chống lật :
Y.h ≤ G ( - ∆) => µ =

≤

h là chiều cao trọng tâm xe ; b là kcach giữa 2 tim bánh xe
∆ : độ dịch ngang của than xe ô tô so với bánh. thường lấy ∆ =0,2b ; thông thường :
= 2 – 3 đối với xe du lịch và = 1,7 – 3 đối với xe bus. Nếu lấy b/h = 2 thì µ ≤0,6
Như vậy khi µ ≤0,6 thì đk trên luôn đảm bảo
b.Đk ổn định chông trượt ngang :
φ1 hệ số bám theo chiều dọc giữa bánh xe với mặt đường.
φ2 hệ số bám theo chiều ngang giữa bánh xe với mặt đường.
Q=

= G.φ

G : tải trọng tác dụng lên bánh xe

Chống trượt Q ≤ G. φ ; φ1= (0.7 ÷ 0.8) φ ; φ2 = (0.6 ÷ 0.7)φ ;
Ta có đk hệ số µ như sau : -mặt đường khô ráo µ ≤ 0,36 ; - mặt đường khô ẩm µ ≤ 0,24 ;
- mặt đường bùn bẩn µ ≤ 0,12
c.Đk về êm thuận và tiện nghi với hành khách
Sau khi điều tra thực nghiệm ta có kq sau : µ ≤ 0,1 ko cảm thấy xe chạy trên đường
cong ;
µ =0,15 hơi cảm thấy xe chạy trên đường cong ; µ = 0,2 cảm thấy khó chịu ; µ = 0,3 cảm
thấy bị xô dạt về 1 phía. Trong đk khó khăn cho phép µ = 0,21
d.Đk tiết kiệm nhiên liệu và săm lốp
δ=

với δ là góc lệch của săm lốp , Kn : hệ số biến dạng của lốp xe.Góc δ càng lớn

thì tiêu hao nhiên liệu càng nhiều và hao mòn lốp xe càng nhanh nên sd µ ≤ 0,1
* Thông thường nên đảm bảo µ ≤ 0,1 .Trường hợp khó khăn có thể lấy µ =0,15 .Trường
hợp đặc biệt µ = 0,2 .trg hợp đg cao tốc µ = 0,03 ÷ 0,08

4


Câu 4.Siêu cao
a, Siêu cao và tác dụng của siêu cao
µ=

± in

Để hệ số µ nhỏ, ta có thể cho bk R lớn, giảm vận tốc xe chạy.Vì vậy ta sdung pp tạo siêu
cao,tức là mặt đg nằm nghiêng về 1 phía bụng của đg cong.
* Đ/n : SC là cấu tạo đặc biệt trong các đường cong có bán kính nhỏ gần đường phía
lưng đường cong được nâng cao để mặt đường có cùng độ dốc ngang một mái nghiềng về
phía bụng đường cong để xe chạy an toàn êm thuận
*Tác dụng :
-giảm lực ngang,giảm tác hại của lực li tâm đảm bảo xe chạy an toàn trong đường cong
-tạo tâm lí cho người lái , người lái tự tin điều khiển xe chạy trong đường cong
-tạo mặt mỹ quan và quang học ,làm cho mặt đường không bj thu hẹp giả tạo khi vào đg
cong
* Độ dốc s/c
v2
v2
µ=
- isc  isc=
-µ
g .R
g .R
*Đoạn nối sc , các phương pháp nối sc
isc.B
L1=
L1 : đoạn nối sc ; B : bề rộng xe chạy B = ∑ B làn ;
ip
ip: độ dốc dọc phụ : khi vào đường cong từ in đến isc tạo thêm 1 độ dốc nữa ( cao hơn )
-thông thường bố trí đoạn nối sc trùng với đường cong chuyển tiếp. Trường hợp là đường
cong tròn thì ta bố trí 1 nửa trên đường thẳng , 1 nửa trên đường cong,
* các phương pháp nấng siêu cao
- pp quay quanh tim : +cao độ trên trắc dọc ko thay đổi +hay sử dụng, sử dụng phổ biến
nhất, ko làm thay đổi độ dốc dọc trục

- pp quay quanh mép đương ; thay đổi cao độ trên trắc dọc  ít sử dụng ; -nhiều làn
đường thì phải tạo nhiều tâm quay
-pp quay quanh trục ảo : tạo trục ảo ngoài mép đường .

quay quanh tim

quay quanh mép đường
5


Câu 5 Lựa chọn bán kính đường cong nằm R
v2
v2
v2 +
M=
; R=
− in  R =
g ( M + in )
g ( M + isc )
g .R
(Chọn R: tùy địa hình , đảm bảo đường đồng mức)
-Khi tke cần chọn bán kính đường cong nằm hợp lí để đảm bảo diều kiện:
+ bám sát địa hình để khối lượng đào đắp là ít nhất
+ Đảm bảo chế độ xe chạy tốt nhất
*Xác định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất trong trường hợp ko có sc
v2
Chọn M = 0.08 : R min =
g ( M + in )
* xác định Rmin khi có siêu cao

M= 0,15 : Rmin sc =

v2
g ( M + isc )

Rsctt min =

* Rmin có sc thông thường M= 0,08 :

v2
g ( M + isc )

*Nguyên tắc lựa chọn bk đường cong nằm
-Lớn hơn các giá trị giới hạn
-Phù hợp với địa hình , giá trị càng lớn càng tốt
- Đảm bpar sự nối tiếp giữa các đường cong liên tiếp
- Đảm bảo bố trí được các yếu tố cong trong đường cong chuyển tiếp,siêu cao
- Đảm bảo phối hợp hài hòa các yếu tố của tuyến , phối hợp được với cảnh quan.

6


Câu 6 : Đường cong chuyển tiếp?
Khi xe chạy vào đường cong tròn phải gặp những thay đổi :
- R = + ∞ sẽ đạt R = Rtkế
- Lực li tâm từ giá trị 0 tới C =
- Góc α sẽ tăng dần từ giá trị 0 đến α ( α : góc hợp bởi bánh xe với trục trước của xe )
 Những thay đổi đột ngột đó sẽ gây cảm giác khó chịu cho người lái. Vì vậy để đảm
bảo có sự chuyển biến hài hòa người ta bố trí thêm đường cong chuyển tiếp.Ngoài tác
dụng về mặt cơ học đường cong chuyển tiếp còn tạo ra 1 tuyến hài hòa không gãy khúc,

đảm bảo tầm nhìn, tăng mức độ tiện nghi, an toàn.
* Xác định chiều dài đ/c chuyển tiếp:
- Giả thiết V= const
v2
I=
tR
I: Độ tăng gia tốc li tâm
t: Thời gian xe chạy từ đầu đến hết đ/c chuyển tiếp ( Từ Nđ đến Tđ )
Lct
V3
t=
V  Lct =
I .R
* Các dạng hình học của đ/c chuyển tiếp:
- Đ/c Clothoid
- Đ/c parabol bậc 3,4
* Đk lựa chọn đường cong:
- Dạng đ/c phù hợp với quỹ đạo chuyển động của xe
- Tính toán cắm đường cong được thực hiện đơn giản,dễ dàng.

7


Câu 7. Mở rộng phần xe chạy trên đường cong

-Khi xe chạy trên đường cong,trục sau của xe luôn hướng tâm, trục trc của xe hợp với
trục xe 1 góc α nên xe yêu cầu chiều rộng lớn hơn trên đường thẳng
e1 =
L : là chiều dài tính từ trục sau xe tới giảm xóc phía trước
e1 : Độ mở rộng của 1 làn xe ; Hai làn xe : e = e1 + e2 = 2e1

Công thức trên nếu xét khả năng thực tế xe chạy bị lắc ngang sang hai bên, phải bổ sung
số hạng hiệu chỉnh e1 =

+

L2 0,1 v
; Có thể tính gần đúng theo công thức e1 = R + R

-Đối với đường cấp cao bán kính lớn, bố trí nhiều đường cong chuyển tiếp phù hợp với
quĩ đạo chạy xe nên ko cần phải bố trí độ mở rộng phần xe chạy
- Bố trị mở rộng mặt trong đường cong: độ mở rộng làm trùng với đoạn nối siêu cao hoặc
đường cong chuyển tiếp. khi không có 2 yếu tố này, đoạn nối đc cấu tạo: một nửa nằm
trên đường thẳng và một nửa trên đường cong, trên đoạn nối mở rộng đều (tuyến tính)
mở rộng 1 m trên chiều dài tối thiểu 10m
- Độ mở rộng có thể bố trí cả hai bên lưng và bụng đường cong, khi gặp khó khăn có thể
bố trí 1 bên

8


Câu 8 : Sự nối tiếp giữa các đường cong :
*T/d của nối tiếp giữa các đg cong nằm
-Tránh bất ngờ cho ng lái
-Khi btrí các đg cong bk nhỏ ở cùng 1 khu vực  làm ng lái giảm tốc độ, tập trung sự
chú ý
-Tránh cho xe phải thay đổi lực ngang quá nhiều
-Tăng tính an toàn, êm thuận cho tuyến đg.
*Cách thức nối tiếp giữa các đg cong nằm
-Các bk đg cong cạnh nhau ko nên chênh lệch nhau quá, tốt nhất là ko được quá 1,5 lần
bk đg cong tiếp theo. Sau 1 đoạn thẳng dài cũng ko nên btrí đg cong có bk quá nhỏ. Các

bk nhỏ tốt nhất nên tập trung trong 1 khu vực, trong khu đó ng lái giảm tốc & tập trung
sự chú ý. Về mặt lkết kthuật cần có sự chú ý cho các t/hợp sau
+Nối tiếp khi 1 đg cong cùng chiều
*2 đg cong cùng chiều ( ko có siêu cao hay cùng 1 siêu cao) thì có thể nối trực tiếp với
nhau
*2 đg cong cùng chiều nằm gần nhau mà chiều dài đoạn trên ko có or ko đủ để btrí đg
cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu cao thì tốt nhất là thay đổi bk để 2 đg cong nối tiếp
với nhau & có cùng độ dốc siêu cao, độ mở rộng.
*2 đg cong cùng chiều có đoạn chêm ngắn nhưng vì địa hình ko thể dùng đg cong ghép
mà vẫn phải giữ đoạn chênh lệch thì thiết kế đoạn chêm có m/c ngang 1 mái (siêu cao) từ
cuối đg cong này đến đầu đg cong kia.
*2 đg cong cùng chiều có đoạn chêm lớn thì sau khi btrí 2 đoạn đg cong chuyển tiếp (or
nối siêu cao) đoạn còn lại tkế cắt ngang 2 mái
*2 đg cong cùng chiều, liền kề, có bk nhỏ mà ko có đoạn chêm thì có thể thay bằng 1 đg
cong có bk lớn hơn
+Khi 2 đg cong trái chiều:
*2 đg cong ngược chiều có bk lớn mà ko yêu cầu làm siêu cao thì có thể nối trực tiếp với
nhau
*2 đh cong ngược chiều có siêu cao thì yêu cầu đoạn chêm đủ dài để btrí đg cong chuyển
tiếp or đoạn nối siêu cao or đoạn nối mở rộng: m >= (L1+L2)/2 với (L1,L2 chiều dài của
đg cong chuyển tiếp or nối mở rộng, or nối siêu cao)
*2 đg cong ngược chiều có siêu cao mà đoạn chêm ko đủ thì có thể giải quyết bằng cách
tăng bk cho 2 đg cong tiếp giáp nhau (2 đg cong trùng tim)

9


Câu 9 : Bảo đảm tầm nhìn trên đường cong bán kính nhỏ :
Khi xe chạy vào đường cong bk nhỏ thì tầm nhìn bị hạn chế và nó sẽ chiếm 1 bề rộng mặt
đg hơn khi xe chạy ngoài đg thẳng vì trục sau của bánh xe luôn hg tâm còn trước thì tạo

với bk 1 góc α ≠ 0 vì vậy để đảm bảo an toàn ng lái luôn đc đảm bảo nhìn thấy trên
đường 1 chiều dài nhất định về phía tr’c để người lái xe kịp sử lý tr’c các trướng ngại vật
thì tầm nhìn mặt đc đảm bảo sao cho ko bị vách đá, nhà cửa, cây cối che khuất.
*Các biện pháp đảm bảo:
+Pải dỡ bỏ các chướng ngại vật : chặt cây, đào mái taluy… chướng ngại vật phải thấp
hơn tia nhìn 0.3m. trường hợp khó khăn có thể dùng gường cầu, biển báo, biển hạn chế
tốc độ hoặc biển cấm vượt xe…
+Mở rộng phần xe chạy trong đg cong:
-T/hợp phải btrí mở rộng phần xe chạy :
Khi xe chạy từ đg thẳng vào đg cong. Trong các t/hợp có thể, nên tận dụng btrí mở rộng
về phía bụng đg cong, vì xe có xu hg cắt đg cong. T/hợp cần thiết có thể btrí phía lưng or
btrí 1 phần phía lưng & 1 phần phía bụng
-Xđ chiều dài tối thiểu của đoạn nối mở rộng phần xe chạy
Lnmr=Max (Lnsc;Lct)
Trong đó: Lnsc= isc.(B+Δ)/ip: đoạn nối siêu cao
Lct=V2/(23,5.R) đoạn chuyển tiếp cần thiết. Nếu btrí theo đg thẳng thì mở rộng theo tỷ lệ
1:10 (1 m rộng – 10m dài)
-Cách btrí đoạn nối mở rộng
Khi có đg cong chuyển tiếp thì lấy trung với đg cong chuyển tiếp & đoạn nối siêu cao
Ưu tiên: Mở rộng phía bụng trong t/hợp bất khả kháng  mở rộng phía lưng đg cong
Nếu mở rộng mặt đg làm thu hẹp lề đg (lề đất) thì phải mở rộng lề cho đạt trị số tối
thiểu quy trình.

10


Câu 10 : độ dốc dọc của đưởng có ảnh hưởng thế nào tới vấn đề kt – kỹ thuật :
*Mục đích xđ độ dốc dọc: Độ dốc dọc (id) trong khai thác thì id càng nhỏ càng tốt . Để:
-Tiết kiệm nhiên liệu, tránh hao mòn săm lốp, giảm chi phí duy tu bảo dưỡng.
-Tiện nghi, an toàn

-Tuổi thọ của đg càng lớn, tuổi thọ của xe càng lớn (tăng tuổi thọ xe)
-Giảm giá thành khai thác, vận doanh
-time xe chạy đc rút ngắn
-Khi xd (làm đg) thì id lớn thì thi công có giá xd giảm ; id giảm thì giá xd do đòi hỏi đào
đắp nhiều. chi phí thi công tăng
 cần xđ độ dốc hợp lý để hài hòa giữa giá xd + giá khai thác. Đây chính là mục đích xđ
id: idmin ≤ id ≤ idmax
*Cơ sở xđ độ dốc dọc lớn nhất (idmax) : phụ thuộc vào đặc tính của phtiện đi lại, cấp
hạng đg, địa hình
-Đvới đg oto thông tg thì id đc xđ theo ngtắc tổng chi phí đtư xd + tổng chi phí đtư khai
thác là chấp nhận đc, lí tưởng phải nhỏ nhất
-đvới đg chuyên dụng & tạm thời id đc xđ dựa vào sức kéo & sức bám của các xe trong
dòng xe
*Cơ sở xđ độ dốc nhỏ nhất (idmin): phụ thuộc vào loại nền đg (nề đg đào or đắp) & phụ
thuộc vào cấp hạng đg, loại mặt đg
-đg đi qua khu dân cư thì độc dốc dọc không quá 4%
-với nền đg đắp thì idmin=0, thoát nước sdụng độ dốc ngang
-Với nền đg đào thì idmin=0,5% (or 0,3% ko đc vượt quá 30m)
*Xđ chiều dài đoạn dốc tối đa & tối thiểu: Ứng với 1 độ dốc dọc cho trước, cần xđ chiều
dài lớn nhất & nhỏ nhất của nó
Ldmin ≤ Ld ≤Ldmax
-Chiều dài dốc dọc lớn hơn 1 chiều dài tối thiểu đề làm cho con đg êm thuận, hài hòa,
tránh để dốc theo dạng răng cưa
-Chiều dài dốc dọc nhỏ hơn 1 chiều dài max để
+Chi phí khai thác, vận hành giảm
+Tuổi thọ của xe tăng
-Tùy theo cấp hạng đg tkế, các gtrị idmax, idmin tương ứng có các chiều dài dốc dọc.

11

Câu 11 : chiết giảm độ dốc dọc trong đg cong bk nhỏ :
trên đg cong nằm có bk nhỏ độ dốc thực tế sẽ tăng lên vì:
-Trên đg cong có bk nhỏ, phải btrí siêu cao, tổng hình học của dốc siêu cao, dốc dọc sẽ
lớn hơn dốc dự định áp dụng.
-Chiều dài ở bụng đg cong ngắn hơn ở tim đg cong nên dốc dọc ở mép lớn hơn dốc dọc ở
tim đg
 đg cong có bk nhỏ hơn 50cm đc dùng độ dốc bằng dốc dọc trừ đi trị số chiết giảm. Lg
chiết giảm tùy theo bk cong nằm quy định:
B¶ng : Lîng chiÕt gi¶m dèc däc trong ®êng cong n»m cã b¸n kÝnh nhá
Bk cong nằm , m
Dốc dọc phải chiết giảm, %

15 - 25

25 - 30

30 - 35

35 - 50

2,5

2

1,5

1

12

12. Đường cong đứng (lồi, lõm)
Để liên kết các dốc dọc trên mặt cắt dọc người ta phải dùng các đường cong đứng để
chạy xe được điều hòa, thuận lợi, bảo đảm tầm nhìn ban ngày và ban đêm, bảo đảm hạn
chế lực xung kích, lực li tâm theo chiều đứng.
Cơ sở lựa chọn bán kính đường cong đứng lồi và lõm:
1. Bảo đảm tầm nhìn xe chạy ban ngày trên đường cong đứng lồi
2. Bảo đảm hạn chế lực li tâm trên đường cong đứng lõm
3. Bảo đảm tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm.
4. Vận dụng các bán kinh đường cong đứng .Trong thiết kế trắc dọc, việc lựa chọn
đường cong đứng là nhằm tạo điều kiện tốt cho xe chạy về phương diện động lưc cũng
như về phương diện quang học, cơ học để cho xe chạy với tốc độ mong muốn, và an toàn.
Yêu cầu đường cong đứng phải bám sát địa hình, càng bám sát thì không những khối
lượng công trình bớt đi mà còn đảm bảo cho công trình ổn định lâu dài
a) Bán kinh tối thiểu đường cong đứng lồi: đảm bảo tính êm thuận và hạn chế xung kích.
S
loi
Rmin
=
trong đó: d1: chiều cao mắt người lái xe; d2 chiều cao chướng
2( d1 + d 2 ) 2
ngại vật; S tầm nhìn xe chạy;
S
loi
TH1: Bảo đảm tầm nhìn 2 xe tránh nhau d1=d2=d, S=S2 Rmin = 2
8d
TH2: Bảo đảm tầm nhìn 1 chiều: (xe, chướng ngại vật trên đường) S=S1, d2=0 =>
S
loi

Rmin
= 1
2d1
.b) Bán kính tối thiểu đường cong đứng lõm:
S12
lom
R
=
-đảm bảo tầm nhìn 2 xe tránh nhau min
với hp= chiều cao đèn pha,
2(h p + S1 sin α ) 2
α = góc mở rộng đèn pha
lom
= v 2 / b ; b: gia tốc li tâm.
- giảm sự khó chịu do lực li tâm gây ra Rmin

13


13. Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế trắc dọc
1. Xác định các điểm khống chế, đảm bảo yêu cầu theo suốt dọc tuyến
Việc đầu tiên phải làm trong tktd là xđ điểm khống chế, các điểm đường đỏ nhất thiết
phải đi qua đó, ví dụ điểm giao với đường sắt, đường oto cấp cao hơn, điểm đầu tuyến,
cuối tuyến… Các điểm khống chế trên mặt cắt dọc cũng là những điểm nếu không đảm
bảo được sẽ ảnh hưởng đến chất lượg, phương pháp xây dựng như: cao độ nền đường đắp
bãi song, trên cống, nền đường chỗ bị ngập nước, cao độ khống chế, việc phải làm tường
chắn…
+Cao độ nền đường đắp qua bãi song phải tính toán cho mép nền đường cao hơn mức
nước tính toán, có xét tới mực nước dềnh và chiều cao sóng vỗ lên mái dốc ít nhất là trên
0,5m.

+Cao độ mép nền đường ỏ các đoạn đường dẫn vào cầu nhỏ và cống phải cao hơn cao độ
nước tính toán có xét đến nước dềnh ít nhất là 0,5m
Theo qui trình thiết kế đường oto nước ta, cao độ nền đường đáp ở cầu nhỏ và cống tính
theo cơn lũ có tần suất qui định như sau:- Đường cao tốc: 1% - Đường oto cấp 80 : 2%Đường các cấp: 4%. Ở những nơi mạng lưới đường dày có thể dùng đường này thay thế
đường kia thì đối với mọi cấp đường đều dùng tần suất 1%.
+Cao độ tối thiểu của nền đưuòng thiết kế trên cầu còn phải xét cả an toàn cho thông
thuyền và cao 0,5 m cho cây trôi trường hợp ko thông thuyền.
+Cao độ của nền đường trên cống phải đảm bảo chiều dày đất đắp ở trên tối thiểu là 0,5
m để tải trọng phân bố rộng trên cống. Khi chiều dày áo đường lớn hơn0,5 m, chênh cao
giữa mặt đường và đỉnh cống phải đủ để bố trí áo dường, trong trường hợp ko đảm bảo
thì phải hạ cống hoặc bố trị loại cống chịu lực trực tiếp như cống bản.
+Cao độ tối thiểu của mép nền đường phải cao hơn mực nước ngầm tính toán, mực nước
đọng thường xuyển để đảm bảo khu vực hoạt động của tải trọng luôn trong tình trạng khô
ráo.
Khi vượt đường oto thì cao độ mặt đường trên cầu sau khi trừ đi chiều cao kết cấu nhịp
phải đảm bảo tĩnh không theo tiêu chuẩn
2 Các yêu cầu khi tk :Đảm bảo cho tuyến lượn đều. Dù rằng độ dốc dọc lớn sẽ làm giảm
khối lượng xây dựng nhưng chỉ dùng các độ dốc bé và ít được thay đổi độ dốc. Chỉ trong
trường hợp ko thể tránh đc mới dùng độ dốc giới hạn theo qui trình.
- đảm bảo các điểm khống chế suốt dọc tuyến.
- Phải đặt mặt cắt dọc trong sự phối hợp của bình đồ và nằm trong địa hình cụ thể, nhằm
đảm bảo có được 1 tuyến hài hòa. Hài hòa với không gian và hài hòa nội bộ không che
lấp tầm nhìn, không gây nên những ảo giác có hại cho tâm lý ng lái.
- Đảm bảo điều kiện thoát nước tốt cho mặt đường và khu vực 2 bên đường. Đảm bảo các
yêu cầu tối thiểu cho nền đường luôn khô ráo.không nên đắp quá cao, đào quá sâu để
tránh phải xây thêm công trình chống đỡ. Nên bố trí đỉnh của đường cong đứng trùng với
đỉnh đường cong nằm.
- Chú ý tới điều kiện thi công, với các đường quan trọng thì thi công phần lớn bằng cơ
giới, mặt cắt dọc có đổi dốc lắt nhắt sẽ không thuận lợi cho thi công, cho bảo dưỡng và cả
cho vận hành.

3. Sự hòa hợp với địa hình: thường áp dụng thiết kế trắc dọc theo phương pháp đi bao và
pp đi cắt: + đi bao là đường đỏ đi song song với mặt đất tự nhiên, theo kiểu này khối
lượng đào đắp nhỏ, công trình ổn định hơn, không phá vỡ cảnh quan, nhưng rất khó áp

14


dụng cho đường cấp cao, vì yêu cầu vận doanh ko cho phép đổi dốc liên tiếp. + pp đường
cắt là pp đường đỏ đi cắt địa hình taonf thành những chỗ đào đắp xen kẽ, pp này thường
áp dụng ở đường hiểm trở, thường gây đào sâu, đắp cao,yêu cầu công trình chống đỡ.
Cần cân bằng khối lượng đào đắp để tận dụng vận chuyển lấy đất nền đào đổ sang nền
đắp.

15


14. Bề rộng phần xe chạy, lề đường, dải phân cách
a) Bề rộng phần xe chạy:
- Định nghĩa: phần xe chạy là bộ phận của nền đường, chịu tải trọng trực tiếp từ xe cộ và
các tác nhân khí hậu. Bề rộng phần xe chạy ảnh hưởng tới chất lượng dòng xe, tốc độ
xe chạy, khả năng thông hành và an toàn giao thông.
- Bề rộng phần xe chạy là tổng hợp của nhiều làn xe
- Bề rộng làn xe chạy: Làn xe là không gian đủ để xe chạy, nối đuôi nhau theo 1 chiều an
toàn, đảm bảo tốc độ
+ Bề rộng làn xe chạy gồm chiều rộng tối thiểu của làn xe và 2 dao động.
+ Số làn xe không nên vượt quá 8 làn, vì lúc này giao thông sẽ phức tạp.
b) Dải phân cách
- Dải phân cách là 1 phần không gian trống để phân cách 2 chiều xe chạy
- Tác dụng của gpc: Để phân cách 2 chiều xe chạy, tăng cường an toàn giao thông, bố trí
các công trình ngầm, dải cây xanh, đèn đường, biển báo, ct chống ồn, có thể làm nơi dự

trữ đất mở rộng phần xe chạy sau này
- Dpc bao gồm 2 phần : phần phân cách và phần an toàn 2 bên
c) Lề đường:
- ĐN: Lề đường là phần đất còn lại 2 bên xe chạy nhằm mục đích : về mặt cơ học, là
phần xe chạy được ổn định; về tâm lý, tạo cảm giác an toàn; có thể dùng làm nơi đỗ xe
khẩn cấp.
- Lề đường có thể để nguyên là phần đất hoặc có thể bố trí cấu tạo các lớp vật liệu như áo
đường được gọi là nền gia cố.

16


15.Khái niệm, các yêu cầu thiết kế nền đường, nội dung thiết kế nền đường
* KN: Nền đường ô tô là 1 công trình kết cấu đất đá do đào hoặc đắp, dựa trên vị trí
tuyến đường trên mặt đất
- Tác dụng:
+ Khắc phục địa hình thiên nhiên, nhằm tạo nên 1 dải đất đủ rộng dọc theo tuyến
đường, đáp ứng các tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đkiện xe chạy an toàn,
êm thuận, kinh tế
→ Làm cơ sở cho áo đường : ảnh hưởng tới cường dộ và tình trạng khai thác của kết
cấu áo đường.
* Yêu cầu chung của nền đường:
- Luôn ổn định và toàn khối, kích thước hinh học và hình dạng của nền đường ko bị phá
hỏng, biến dạng trong mọi hoàn cảnh ( các hiện tượng mất ổn định, sạt lở, lún, dịch
chuyển….)
- Đảm bảo đủ cường độ nhất định, không bị biến dạng quá nhiều (cường độ) dưới tác
dụng của xe chạy.
- Đảm bảo ổn định về cường độ, không thay đổi thời gian, khí hậu.
* Nguyên nhân phá hoại của nền đường
- Phá hoại do thiên nhiên: mưa, nước tích tụ 2 bên đường làm giảm cường độ nền đường,

gây sói lở bề mặt, chân ta luy dẫn đến mất ổn định toàn khối, mất ổn định về cường độ
( Đây là nguyên nhân chủ yếu)
- Điều kiện địa chất thủy văn toàn khối không tốt
- Tác dụng của tải trọng xe chạy
- Tác dụng do tải trọng bản thân nền đường (đắp cao, đào sâu)
- Do thi công không đảm bảo chất lượng.
* Hệ số ổn định toàn khối của nền đường:
K od = k1 .k 2 k 3 k 4 k 5 k pp
Trong mọi trường hợp tính toán, yêu cầu ổn định nền đường đều được thể hiện qua hệ số
ổn định toàn khối của nền đường
- k1 : độ tin cậy đặc trưng cơ học của đất k1 = 1 ÷ 1,1
- k 2 : Hệ số xđ ý nghĩa của CT nền đường, tùy theo cấp hạng của tuyến đường. CấpI,II k 2
= 1,03 các cấp còn lại k 2 = 1
- k 3 : Hệ số xét đến mức độ tổn thất kinh tế QDân. Nếu ct bị phá hoại hoặc bị gián đoạn
giao thông k 3 = 1 ÷ 1,2
- k 4 : Hệ số xét đến mức độ phù hợp giữa sơ đồ tính toán với đk địa chất, thủy văn tại chỗ
xây dựng. k 4 = 1 ÷ 1,05
- k 5 : Hệ số xét đến loại đất và sự làm việc của nó trong kết cấu nền đường k 5 =1 ÷ 1,05
- k pp : Hệ số xét đến mức độ tin cậy của phương pháp tính toán ổn định
- Nói chung, k od =1 ÷ 1,5

17


16. cấu tạo nền đường:
a) Nền đắp
Nền đường và mặt đỉnh của nền đường cao hơn mặt đất tự nhiên.

Nền đắp thấp: h< 1m
- Thường sử dụng mát taluy 1:1.25

- Thương đào hai bên và đắp thành nền đường ( phần bị đào lên tạo thành thùng đấu)
- Nếu nền đào quá thấp phải có rãnh dọc hai bên để đảm bảo thoát nước
* Nền đắp vừa.h= 1->6 m

* Nền đắp cao h= 6->12 m
* Nền đắp cao trên 12m Sử dụng cho các nền qua bãi sông , phải đắp cao để tránh
ngập úng vào mùa lũ
Các chú ý: -nền không được cao lớn hơn 10m so với đất và 20 m so với đá – với nền
đường đầu cầu và dòng sông, phải có cấu tạo chân dốc taluy sao cho cao hơn mực
nước thiết kế ít nhất 0.5m đồng thời phải có biện pháp gia cố taluy, thiết kế phòng hộ

- Khi xây dựng nền đắp trên sườn dóc, phải có biện pháp cấu tạo chống đỡ: + vét hữu
cơ + tạo ma sát + kè chống..
- Nếu độ dốc sườn < 20% chỉ cần áp dụng biện pháp vét hữu cơ, để tránh hiện tương
xói đáy nền
- nếu độ dốc = 20 đến 50% phải sử dụng biện pháp đánh cấp

- nếu i>50 % sử dụng biện pháp kè chống đỡ( tường chắn, xếp đá, rọ đá..)
b) Nền đào:

18


- Có hai kiểu đào: đào hoàn toàn và đào chữ L
- Đặc điểm:
+ chân mái ta luy phải bố trí rãnh biên để thoát nước mặt và thoát nước mái ta luy.
+ khi sử dụng nền đường đào sẽ phá hoại cân bằng tự nhiên
+ mái taluy đào phải có độ dốc nhất định để đảm bảo ổn đinh cho ta luy và sườn núi.
Độ dốc mái taluy thiết kế theo phương pháp phân tích các đk địa chất công trình bao
gồm: Thành phần và tính chất đất đá; thế nằm và sự phát triển của các loại đất ;

nguyên nhân hình thành địa chất; tính chấn kết cấu và mức độ phong hóa; chiều cao
mái dốc; hướng phương vị mái dốc;
c) Nền nửa đào nửa đắp:

- nền đường mà trên mặt cắt ngang vừa đào vừa đắp
- Đặc điểm: độ dốc tương đối lớn ; cao độ thiết kế tim đường xấp xỉ cao độ tự nhiên;
nền đường tương đối rộng;

19


17. Tính toán ổn định của nền đường trên sườn dốc (mặt trượt phẳng, gãy khúc)

20


18.Khái niệm và yêu cầu chung đối với thiết kế áo đường
+ Khái niệm
Áo đường là 1 công trình được xây dựng trên nền đường bằng nhiều lớp vật liệu, có
cường độ lớn hơn so với cường độ của nền đất để phục vụ xe chạy, trực tiếp chịu tác
dụng của: tải trọng xe chạy, phá hoại thường xuyên của các nhân tố thiên nhiên.
+ Yêu cầu
a) Áo đường phải có đủ cường độ và độ ổn định về cường độ:
-Cường độ thể hiện qua khả năng chống biến dạng thằng đứng, bd trượt, bd co giãn, đồng
thời phải có sức chống chịu tác dụng phá hoại bề mặt của xe cộ và thiên nhiên.
-Ổn định cường độ tức là cđ của áo đường ít bị thay đổi theo điều kiện khí hậu và thời
tiết.
b) Mặt đường phải đảm bảo được độ bằng phẳng nhất định, nhằm giảm được sức cản
lăn, giảm sóc khi xe chạy.
c) Bề mặt áo đường có đủ độ nhám nhất định để nâng cao hệ số nhám giữa bánh xe và

mặt đường
d) Mặt đường phải hạn chế được các tác động với môi trường: không gây ô nhiễm nước
mặt, ko thoát khí hoặc hơi độc, hút ồn và mật độ thoát nước nhẹ. Áo đường sản sinh
càng ít bụi càng tốt.

21


19.Cấu tạo áo đường
* Sự làm việc của áo đường dưới tác dụng của tải trọng:

- Lực tác dụng lên áo đường gồm 2 thành phần:
+ Lực thẳng đứng do tải trọng bánh xe gây ra σ z
+ Lực nằm ngang do sức kéo, lực hãm σ x
- Lực ngang chủ yếu tác dụng lên bề mặt áo đường, không truyền sâu xuống các lớp dưới
vì vậy nên sử dụng các loại vật liệu có tính dính cao, tránh xô trượt, long bật đối với các
lớp phía trên
- Lực thẳng đứng: giảm dần theo chiều sâu, vì vậy cần cấu tạo các lớp phía trên có cường
độ cao và giảm dần về mặt cường độ theo chiều sâu
Cấu tạo kết cấu áo đường:

?p hao mòn

?p hao mòn

?p m?t trên
?p m?t du?i
?p móng trên
?p móng du?i

?ng m?t

?ng móng
?p dáy áo du?ng
?n du?ng d?t

*Tầng đáy áo đường:
- Lớp nền đất : Nền đất cũng được xem là bộ phận của kết cấu áo đường vì nền đất cũng
tham gia chịu lực thằng đứng với áo đường
- Lớp đáy áo đường: tạo một nền đất đồng nhất và có sức chịu tải cao, ngăn chặn nguồn
ẩm từ trên xuống hoặc từ dưới lên, tạo được hiệu ứng đe, giúp cho chất lượng lu lèn.
Lớp đáy áo đường thường dùng vật liệu chính là nền đất, bề dày 30 ÷ 50 cm, độ chặt
cao k=0,98.
*Tầng móng: chỉ chịu lực thằng đứng
- Nhiệm vụ của tầng móng: truyền và phân bố tải trọng thẳng đứng sao cho khi nó truyền
tới nền đất thì ứng suất thẳng đứng sẽ giảm tới 1 mức độ đủ để nền đường có thể chịu
được
- Do tải trọng thẳng đứng càng xuống sâu càng nhỏ nên tầng móng có thể gồm nhiều lớp
vật liệu khác nhau, có cường độ giảm dần theo chiều sâu
- Do ko phải chịu td phá hoại bề mặt như tầng mặt nên cấu tạo tầng móng bằng các vật
liệu rời rạc, kích cỡ lớn, chịu bào mòn kém.
- Yêu cầu với tầng móng: Đảm bảo độ cứng và độ chặt nhất định.
* Tầng mặt: - Là bộ phận trực tiếp chịu td của bánh xe và ảnh hưởng của các yếu tố thiên
nhiên. Tầng mặt phải chịu lực thẳng đứng và lực ngang lớn vì vậy tầng mặt đòi hỏi phải
22


được làm bằng các vật liệu có cường độ cao và có sức liên kết tốt. Kích cỡ các hạt cốt
liệu làm tầng mặt nên sử dụng cỡ nhỏ hoặc vừa nhằm tránh bong bật.
- Lớp hao mòn: thường được làm bằng vật liệu cát to hoặc sỏi rời rạc, và chỉ là lớp mỏng

từ 0,5-1 cm, được rải lên khắp mặt trên nhằm tăng độ bằng phẳng, bảo vệ lớp mặt trên.
- Lớp mặt trên : Thường được làm bằng vật liệu có tính dính kết (bê tông nhựa chặt),
chiều dày lớp h> 3cm.
- Lớp mặt dưới: Thường được làm bằng vật liệu bê tông nhựa rỗng.
* Chú ý: Lớp bảo vệ và lớp hao mòn thuộc loại định kỳ, làm lại trong quá trình khai thác.
Lớp hao mòn ko được kể đến trong quá trình tính toán bề dày và cường độ của kết cấu áo
đường.

23


20. Phân loại áo đường
Trả lời:
Phân loại theo đặc trưng cơ học.Mođun đàn hồi lớp mặt so với lớp móng
a) áo đường cứng: là áo đường có độ cứng rất lớn, cường độ chống biến dạng cao hơn
hẳn so với mặt đất và có khả năg chịu uốn lớn.
- áo đường BTXM là 1 loại áo đường cứng, tầng móng và nền đất ít tham gia chiuj tải.
b) áo đường mềm: là kết cấu với các tầng lớp có khả năng chịu uốn nhỏ, chỉ chịu nén, cắt
trượt là chủ yếu.
- cường độ và kn chống biến dạng có thể phụ thuộc sự thay đổi nhiêtj độ và độ ẩm. Do
vậy khi thiết kế áo đường mềm, nền đất cũng có thể tham gia chịu tải
- Áo đường mềm bao gồm tất cả các loại áo đường làm bằng các vl khác nhau trừ BTXM
Phân loại theo cấu tạo tầng mặt và đặc trưng khai thác sử dụng
a)
áo đươgnf cấp cao A1: ađ ko phát sinh biến dạng dư dưới tác dụng của tải trọng
xe chạy(ko tích lũy biến dạng dư) chỉ cho phép ađ làm vệc hoàn toàn trong giai đoạn đàn
hồi. đảm bảo thời gian duy trì chất lượng khai thác cao, tốc độ cao, kéo giài thời gian
giữa các kì sửa chữa tầng mặt. Sử dụng: đường cao tốc, cấp 60 trở lên
b)
ađ cc A2( ađ cc thứ yếu) ko tích lũy biến dạng dư, chỉ làm việc trong gđ đàn hồi,

nhưng giảm bớt mức dự trữ cường độ so với A1, thời gian giữa các kì sửa chữa ngắn hơn
và chi phí rẻ hơn. SD: đường cấp 40 trở lên, đường đô thị các loại
c)
Ađ cấp thấp B1 Thường bao gồm các loại vật liệu cấp phối, trên có lớp hao mòn
bảo vệ SD cho đường cấp 20 trở lên
d)
Ađ cấp thấp B2: vật liệu là phế liệu công nghiệp, vật liệu tại chỗ (lớp hao mòn ko
có nhựa) pvSD: ko thuộc cấp đường nào cả, đường dân sinh, đường tạm
Phân loại theo vật liệu và cấu trúc vật liệu:
a) Áo đường làm bằng vật liệu đất đá thiên nhiên không có chất liên kết
*Cấu trúc theo nguyên lý đá chèn đá: +được hình thành theo cấu trúc keo tụ + điển hình
cho nguyên lý này là lớp áo đường đá dăm + đá dăm nước đc cấu trúc từ đá dăm có hình
dạng vuông thành sắc canh, cường độ tương đối cứng, kích cỡ tương đối đồng đều, thông
qua quá trình lu lèn kèm theo tưới nước để đá khỏi bị vỡ và sớm đạt đc độ chặt.
-ưu điểm: +pp thi công đơn giản, +cốt liệu ít kích cỡ, nên dễ khống chế chat lượng trong
quá trình chế tạo vật lieu và dễ ktra quá trình thi công
- Nhược điểm: +đòi hỏi cao về hình dạng kích cỡ hạt đá và cường độ của đá,+ tốn công lu
lèn +súc chịu bong bật kém
-Phạm vi sử dụng: Nên dùng làm tầng phủ trong áo đường B1
* Cấu trúc theo Nguyên lý cấp phối: lớp áo đường cấp phối đc cấu trúc từ những hạt đá,
sỏi, cuội, cát, và đất có KT khác nhau, 1 cách liên tục, phối hợp với nhau theo 1 tỷ lệ nhất
định. Sauk hi lu lèn, hỗn hợp có độ rỗng nhỏ, cường độ cấp phối đc hình thành từ lực
dính hoặc ma sát giữa các hạt
-ưu điểm:+ sử dụng vật liệu tại chỗ, thuận lợi + cường độ hạt ko đòi hỏi quá cao +ít tốn
công lu lèn
-Nhược điểm: + mùa mưa dễ bị lầy lội do ổn định nước kém +đòi hỏi công nghệ chế tạo
vật liệu chặt chẽ(khó sử dụng)
- Phạm vi: làm tầng mặt cho áo đường cấp thấp B1(phải bố trí lớp hao mòn) ; làm tầng
móng cho áo đường cấp cao A1 A2.
b) Áo đường bằng vật liệu đất đã thiên nhiên có lket vô cơ or hữu cơ(xi măng, vôi)

24


- Cấu trúc theo nguyên lý đã chèn đá hoặc nly cấp phối, nhưng trộn thêm 1 tỷ lệ nhất định
chất lk vô cơ dạnh vữa hoặc bột/
- Cường độ và tính ổn định nước tăng lên nhưng sức chịu tác dụng phá hoại bề mặt vẫn
thấp.
- Điển hình của loại áo đường này: + đát gia cố vôi, xi măng + đá gia cố vôi, xi măng
-PvSD: +tầng mặt áo đường cấp thấp B1(phải làm lớp hao mòn) +dùng làm lớp móng
trên của A1. A2
c) Loại vật liên đất đá TN có chất lk hữu cơ:
- Cấu trúc theo 2 nguyên lý trên có thêm tỷ lệ nhựa (tưới hoặc trộn) dạng nhựa đặc đun
nóng- nhựa lỏng- nhũ tương
-Điển hình: áo đường thấm nhập nhựa+ áo đường láng nhựa
-ưu điểm+ cường độ cao, chịu bong bật mài mòn tốt+dễ tạo phẳng, ít bụi
-Nhược điểm: phải nghiên cứu lượng nhựa thích hợp để giải quyết vấn đề ổn định nhiệt
pvSd: thường sd ở tầng mặt, áo đường cấp cao.

25