Đồ Án Thiết Kế Đường Ô Tô Tuyến Đường Nằm Ở Tỉnh Quảng Ngãi (Kèm Bản Vẽ Cad )

™ ˜

Thuyết minh môn học

Chương 1:
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. VỊ TRÍ TUYẾN ĐƯỜNG, MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA TUYẾN
1.1.1. Ví trí tuyến
Tuyến đường nằm trong khu vực huyện Sơn Tịnh , tỉnh Quảng Ngãi, nối liền hai xã A
và B.
1.1.2. Chức năng của tuyến
Tuyến đường được xây dựng nhằm mục đích: nối liền trung tâm văn hoá, kinh tế chính
trị của hai xã, tăng khả năng lưu thông buôn bán hàng hoá giữa hai xã. Trong chiến lược
phát triển huyện Sơn Tịnh thành một huyện công nghiệp thì A và B là trung tâm vì đây là
cầu nối giữa huyện với thành phố Quảng Ngãi .
1.1.3. Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế tuyến đường nối 2 điểm A-B thuộc tỉnh Quảng Ngãi với các số liệu sau:
- Bình đồ tỉ lệ

:1/20.000.

-Khu vực thiết kế

: Quảng Ngãi

-Đường đồng mức chênh nhau: 10m
- Lưu lượng xe hỗn hợp ở tháng 1/2010: N2010 = 221 (xehh/ng.đ).
- Thành phần dòng xe:
+ Xe tải nặng : 24%

+ Xe tải trung

: 37%

+ Xe tải nhẹ

+ Xe con

: 17%

: 22%

- Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm: q = 7%.
-Đưa công trình vào khai thác tháng 1/2012
1.2. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN
1.2.1. Địa hình
Tuyến đi qua vùng đồng bằng, độ cao so với mực nước biển cơ bản từ 70÷100 m. Địa
hình tạo thành nhiều đường phân thủy, tụ thủy rõ ràng. Địa hình có độ đốc không lớn lắm
với độ dốc ngang sườn trung bình từ 4%÷8%.
1.2.2. Địa mạo
Trong khu vực tuyến đi qua, rừng chủ yếu là rừng thưa, gồm các loại đồi sim, cỏ tranh,
chủ yếu là cây lá nhỏ, cây lớn là các loại cây do người dân trồng để lấy gỗ.
1.2.3. Địa chất
Theo kết quả điều tra khảo sát điều kiện địa chất cho thấy điều kiện địa chất trong khu
vực rất ổn định, không có hiện tượng sụt lở, hay nước ngầm lộ thiên.
Mặt cắt địa chất của khu vực tuyến như sau:
Trang: 1


Thuyết minh môn học

™ ˜

- Lớp đất hữu cơ, dày từ 10÷20 cm.
- Lớp đất á sét lẫn sỏi sạn dày từ 6÷10m, có các chỉ tiêu cơ lý như sau:
+ Độ chặt: K = 0,80

;

+ Lực dính: C = 0,032 Mpa ;

+ Độ ẩm tương đối: 60%.
+ Góc ma sát trong: φ = 240.

+ Dung trọng tự nhiên: γ = 1,8 g/cm3.
- Bên dưới là lớp đá phong hoá dày vô cùng.
1.2.4. Địa chất thuỷ văn
Qua khảo sát cho thấy tình hình địa chất thuỷ văn trong khu vực hoạt động ít biến đổi,
mực nước ngầm hoạt động thấp rất thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường.
1.2.5. Khí hậu
Khu vực tuyến đi qua mang đặc trưng của khí hậu miền Trung chịu ảnh hưởng của hai
mùa gió. Mùa đông với gió Đông Bắc, mưa lạnh. Mùa hè với gió Tây Nam khô hanh. Mùa
khô từ tháng 2 đến tháng 8, mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau. Lượng mưa
ngày lớn nhất (ứng tần suất p = 4%): 478 mm (Thành phố Quảng Ngãi).
Với điều kiện khí hậu khu vực tuyến đi qua thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa, độ ẩm
cao nên thời gian thi công thuận lợi nhất là từ tháng 2 đến tháng 8.
1.2.6. Thuỷ văn
Khu vực tuyến đi qua nằm ở vị trí cao nên ít xảy ra lũ lụt. Khi có mưa lớn thì nước tập trung
từ các lưu vực chảy về cắt ngang qua tuyến. Không có sông, suối lớn đi qua tuyến.
1.3. CÁC ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI
1.3.1. Dân cư và tình hình phân bố dân cư

Dân cư trong khu vực tập trung phân bố không đồng đều theo tuyến và tập trung chủ
yếu ở hai đầu tuyến.
1.3.2. Tình hình kinh tế - văn hoá - xã hội trong khu vực
Huyện Sơn Tịnh nằm trong vùng địa giới giữa đồng bằng và đồi núi , kinh tế chủ yếu là
nông nghiệp và lâm nghiệp . Ngành nghề thủ công truyền thống cơ cấu kinh tế có sự chuyển
dịch trong những năm gần đây tương đối mạnh . Nhưng nông nghiệp vẫn còn là ngành chủ
yếu , chiếm tỷ trọng lớn .
Tiểu thủ công nghiệp phát triển chậm . Chủ yếu theo kinh nghiệm phụ thuộc vào thời
tiếc . Nông sản làm ra tiêu thụ vẫn còn khó khăn .
Nhìn chung đời sống kinh tế văn hoá của người dân trong những năm gần đây từng
bước được nâng cao , văn hoá dân trí được đẩy mạnh . Nhưng vẫn còn cách biệt so với các
huyện lân cận .

Trang: 2


Thuyết minh môn học

™ ˜

Tình hình an ninh trong khu vực rất đảm bảo, người dân địa phương mến khách, có rất
ít tệ nạn xã hội do chính quyền địa phương rất cảnh giác và luôn dập tắt kịp thời các tệ nạn
(mại dâm, ma túy,…) ngay khi chúng còn chưa kịp phát triển, lan rộng.
1.3.3. Các định hướng phát triển trong tương lai
Nhìn chung nền kinh tế của huyện có tốc độ phát triển tương đối thấp so với các huyện khác
trong tỉnh. Vì vậy lãnh đạo huyện đã đề ra mục tiêu là đến năm 2015 phải đưa huyện Sơn Tịnh
trở thành huyện công nghiệp và tập trung mọi nguồn lực để thực hiện mục tiêu đó.
1.4. CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC
1.4.1. Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển
- Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý vật tư ở khu vực thành phố Quảng Ngãi (cự ly 18

Km).
- Bê tông nhựa lấy tại trạm trộn bê tông nhựa Tịnh Phong (Quảng Ngãi) (cự ly 25 Km).
- Đá các loại lấy tại mỏ đá Bình Thanh (cự ly vận chuyển 27 Km).
- Cát, sạn lấy tại sông Trà Khúc (cự ly 16 Km).
- Đất đắp nền đường, qua kiểm tra chất lượng cho thấy có thể lấy đất từ nền đường đào để
đắp, ngoài ra có thể lấy đất tại các vị trí mỏ dọc tuyến với cự ly trung bình là: 5km.
1.4.2. Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển
Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại xí nghiệp phục vụ công
trình, xí nghiệp đóng tại Thành Phố Quảng Ngãi cách chân công trình 18 km. Năng lực sản
xuất của xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra. Tuyến đường
được hình thành trên cơ sở tuyến đường sẵn có do đó các loại bán thành phẩm, cấu kiện và
vật liệu vận chuyển đến chân công trình là tương đối thuận lợi.
1.4.3. Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công
Đơn vị thi công có đội ngũ cán bộ kỹ thuật và công nhân có trình độ và tay nghề cao,
có khả năng đảm bảo thi công công trình đúng tiến độ. Những công việc cần nhiều lao động
thủ công thì có thể thuê nhân công ở địa phương, tạo công ăn việc làm cho người dân ở đó,
mặt khác cũng có thể giảm giá thành xây dựng công trình.
1.4.4. Khả năng cung cấp các thiết bị phục vụ thi công
Các đơn vị xây lắp trong và ngoài tỉnh có đầy đủ trình độ năng lực và trang thiết bị thi
công có thể đảm bảo thi công đạt chất lượng và đúng tiến độ.
1.4.5. Khả năng cung cấp các loại nhiên liệu
Nhiên liệu như xăng, dầu nhớt, ... sử dụng cho máy móc đã được chuẩn bị đảm bảo đầy
đủ về số lượng và chất lượng.

Trang: 3


Thuyết minh môn học

™ ˜

Hệ thống điện được nối với mạng lưới điện sinh hoạt của nhân dân, ngoài ra đơn vị còn
có máy phát điện riêng nhằm đảm bảo công việc được tiến hành liên tục không bị gián đoạn
trong trường hợp bị cúp điện.
1.4.6. Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt
Khu vực tuyến đi qua nằm ở phía tây của huyện do đó khả năng cung cấp các loại nhu
yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho cán bộ, công nhân thi công rất thuận lợi.
1.4.7. Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế
Hệ thống thông tin liên lạc trong vùng khá hoàn thiện , ngay đầu tuyến (A ) có hai bưu điện
tuyến huyện, cùng với hệ thống internet và tất cả các mạng di động đều đã phủ sóng nơi đây nên
việc liên lạc rất thuận lợi.
Về y tế thì ngay cạnh khu vực tuyến đi qua có trạm xá xã , có thể ứng cứu kịp thời khi gặp
sự cố nhẹ và có thể sơ cứu khi gặp sự cố nặng và chuyển đến bệnh viện đa khoa tỉnh .
1.5. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG
Nền kinh tế hàng hoá đã đưa đất nước ta chuyển sang một thời kỳ mới: Thời kỳ công nghiệp
hoá và hiện đại hoá đất nước. Trong đó ngành giao thông vận tải đóng một vai trò rất quan trọng
thúc đẩy sự phát triển kinh tế. Nâng cao mức sống cho người dân.
Quảng Ngãi là một tỉnh nghèo, cơ sở vật chất hiện nay còn yếu kém, đường sá giao
thông chưa phát triển mạnh. Hiện trạng giao thông ở nơi xây dựng tuyến đường là rất xấu,
tuyến đường lâu nay dùng để đi lại giữa hai xã đã không còn đáp ứng được các yêu cầu kỹ
thuật nên yêu cầu cấp thiết lúc này là phải xây dựng một tuyến đường mới.
Trước tình hình đó, việc xây dựng tuyến đường nối liền từ hai xã A và B là việc cần thiết.
Tuyến đường xây dựng sẽ đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế của huyện. Tạo điều kiện thuận lợi
cho việc đi lại của người dân nơi đây, hàng hoá được vận chuyển lưu thông qua lại một cách dễ
dàng. Do vậy việc xây dựng tuyến đường trên cũng là để tạo điều kiện quan tâm thu hút của các
nhà đầu tư đến với khu vực này. Như vậy việc đầu tư xây dựng tuyến đường trên lại càng trở nên
cần thiết và cấp bách, thiết thực phục vụ kịp thời cho sự nghiệp phát triển kinh tế của khu vực và
đất nước.

Trang: 4

™ ˜

Thuyết minh môn học

Chương 2:
XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU
KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
2.1. XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ
2.1.1. Các căn cứ
- Căn cứ vào mục đích và ý nghĩa phục vụ của tuyến: là đường nối hai trung tâm kinh
tế, chính trị văn hoá của xã A và xã B.
- Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng đồng bằng và đồi i s=4÷8%.
- Căn cứ vào lưu lượng xe chạy trên tuyến ở năm đầu tiên. Do số liệu ban đầu là xe hỗn
hợp ở tháng 1/2010, công trình đưa vào khai thác tháng 1/2012 nên ta phải quy đổi về số xe
con quy đổi ở năm 2012, sau đó tính số xe con quy đổi ở năm tương lai thứ 15.
* Thành phần dòng xe :
+ Xe con

: 17% => 221*0,17 = 37,57 (xehh/ngđ)

+ Xe tải nhẹ

: 22% => 221*0,22 = 48,62 (xehh/ngđ)

+ Xe tải trung

: 37% => 221*0,37 = 81,77 (xehh/ngđ)

+ Xe tải nặng

: 24% => 221*0,24 = 53,04 (xehh/ngđ)

* N2010 = (37,57 *1+48,62 *2+81,77 *2+53,04 *2.5) = 430,95 (xecqd/ngđ)
Trong đó: + n: số loại xe có trong dòng xe.
+ ai: thành phần loại xe thứ i ở năm tính toán
+ Ki: hệ số quy đổi của loại xe thứ i về xe con, tra theo Bảng 2 TCVN
4054:2005.
Lưu lượng xe con quy đổi ở năm bắt đầu đưa công trình vào khai thác (tháng 1/2012)
N2012 = N2010 (1+q)2 = 430,95x(1+0,07)2 = 493,39 (xecqd/ngđ)
Lưu lượng xe con quy đổi ở năm năm tương lai thứ 15 (tháng 1/2027)
N2027 = N2012 (1+q)15 = 493,39x(1+0,07)15 = 1361,28 (xecqd/ngđ)
- Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054:2005.
2.1.2. Xác định cấp thiết kế của đường
- Từ các căn cứ trên ta chọn cấp thiết kế của đường là cấp IV.
2.1.3. Tốc độ thiết kế
- Căn cứ vào cấp đường ta có tốc độ thiết kế V=60km/h và V = 40km/h.
- Căn cứ vào địa hình là đồng bằng ta chọn tốc độ thiết kế là V = 60km/h.
2.2. TÍNH TOÁN - CHỌN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT
2.2.1. Tốc độ thiết kế
Theo trên ta có tốc độ thiết kế Vtt = 60km/h.
Trang: 5


™ ˜

Thuyết minh môn học
2.2.2. Xác định độ dốc dọc lớn nhất

Độ dốc dọc lớn nhất i dmax là độ dốc sao cho tất cả các loại xe chạy trên đường đều khắc
phục được các điều kiện sau:
- Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường.
- Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường.
2.2.2.1. Điều kiện về sức kéo:
idmax = D - f

(2.1)

Trong đó:
+ D: nhân tố động lực của mỗi loại xe.
+ f : Hệ số sức cản lăn,với tốc độ thiết kế của ta là 60km/h nên:
f = f0[1 + 0.01(V – 50)]; ứng với loại mặt đường nhựa ta có f 0 =0,01÷0,02, ở đây
ta chọn f0 = 0,015.
=> f = 0,015 [1 + 0.01(60 − 50)] = 0,0165
Độ dốc thiết kế lớn nhất tính theo điều kiện này được ghi ở bảng 2.1:
Bảng 2.1: Bảng xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện cân bằng sức kéo
Loại xe
Ma3-504 (Xe tải

Thành phần, % V, km/h

24
nặng)
Zin -150 (Xe tải trung)
37
Raz-51 (Xe tải nhẹ)
22
MOSCOVIT (Xe con)
17

Từ kết quả ở bảng trên : idmax=1,9 %

D

f

idmax, %

60,00

0,0355 0,0165

1,9

60,00
60,00
60,00

0,0350 0,0165
0,0420 0,0165
0,080 0,0165

2,0
2,55
6,35

Tuy nhiêu điều kiện địa hình tuyến đường đi qua là đồng bằng và đồi thỏa i dmax = 1,9
% sẻ rất khó khăn cho việc thiết kế (khối lượng đào đắp lớn , chiều dài tuyến lớn …)
Do đó ta chọn idmax =2,0% ( chỉ có xe tải nặng chiếm 24% thành phần dòng xe chạy
không đạt tốc độ thiết kế )

idmax= 2,0%

(a)

2.2.2.2. Điều kiện về sức bám:
i'dmax = D' – f
D' =

ϕ1G k − Pω
G

(2.2)
(2.3)

Trong đó: + D': Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ô tô.
+ ϕ1 : Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường tùy theo trạng thái của mặt
đường, khi tính toán lấy ϕ1 trong điều kiện bất lợi tức là mặt đường ẩm bẩn, ϕ1 = 0,2.
+ Gk : Trọng lượng trục của bánh xe chủ động (KN).
Trang: 6


™ ˜

Thuyết minh môn học
- Xe tải nặng

:Gk = 100KN.

- Xe tải trung

: Gk = 65KN.

- Xe tải nhẹ

: Gk = 52KN.

- Xe tải con

: Gk = 5KN.

+ G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô (KG).
- Xe tải nặng

:G = 250KN.

- Xe tải trung

:G = 90KN.

- Xe tải nhẹ

:G = 70KN.

- Xe tải con

:G = 10KN

- P: Sức cản của không khí (kG).
Pω =
Trong đó:

K.F.V 2
13

(2.4)

+ K: Hệ số sức cản không khí (kGs2/m4).
+ F: Diện tích chắn gió của ô tô (m2).
+ V: Tốc độ thiết kế V = Vtt = 60 km/h.

K và F được tra theo Bảng 1 của TCVN 4054:2005, kết quả tính thể hiện ở bảng 2.2:
Bảng 2.2: Bảng tính sức cản không khí của các loại xe
Loại xe
K, kGs2/m4 F, m2 V, km/h Pω, KG
Xe tải nặng
0.07
6
60
116,31
Xe tải trung
0.06
5
60
83,08
Xe tải nhẹ
0.06
4
60
66,46
Xe con

0.02
2.5
60
13,85
Kết quả tính toán các giá trị của các công thức 2.2, 2.3, 2.4 như sau:
Bảng 2.3: Bảng xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức bám
Loại xe
φ1 Gk(KN) G(KN) Pω (KN)
Xe tải nặng
0,2
100
250
1,16
Xe tải trung
0,2
65
90
0,83
Xe tải nhẹ
0,2
52
70
0,66
Xe con
0,2
5
10
0,14
Từ điều kiện này ta chọn idmax = 6,35 %

D'
0,08
0,14
0,14
0,09

idmax (%)
6,35
12,35
12,35
7,35
(b)

Kết luận:
Từ (a) và (b) kết hợp với D'≥ D≥ f ± i ta chọn độ dốc dọc lớn nhất là: imax = 2,0%.
Theo Bảng 15 của TCVN 4054:2005 với đường cấp IV đồng bằng thì i dmax = 6%. Vậy
ta chọn idmax= 2,0 %.

Trang: 7


™ ˜

Thuyết minh môn học
2.2.3. Tầm nhìn trên bình đồ

Để đảm bảo an toàn xe chạy trên đường, người lái xe phải luôn đảm bảo nhìn thấy đường
trên một chiều dài nhất định về phía trước để kịp thời xử lý hoặc hãm dừng xe trước chướng ngại
vật (nếu có) hay là tránh được nó. Chiều dài này được gọi là tầm nhìn.
2.2.3.1. Tầm nhìn một chiều SI:

Xe đang chạy với tốc độ V có thể dừng lại an toàn trước chướng ngại vật cố định với
đoạn phản ứng tâm lý lpư, một đoạn
hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn

Sh

lpæ

chiều dài tầm nhìn SI bao gồm một

lo
1

1

SI
Hình 2.1: Sơ đồ tầm nhìn 1 chiều

l0.
SI = lpu + Sh + l0
(I.2.5)
Trong đó:

- lpư: Chiều dài đoạn đường phản ứng tâm lý.
l pu =

V
60
=
= 16,67 m.

3,6 3,6

- Sh: Chiều dài hãm xe.
kV 2
1,4 × 60 2
Sh =
= 39,69m .
=
254( ϕ1 ± i )
254( 0,5 ± 0 )
Với : + k : Hệ số sử dụng phanh, đối với xe tải k = 1,4.
+ V : Tốc độ xe chạy tính toán, V = 60 km/h.
+ i : Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0.
+ φ1 : Hệ số bám dọc trên đường lấy trong điều kiện bình thường mặt đường
trơn, sạch: φ1 = 0,5.
- l0: Đoạn dự trữ an toàn, l0 = 5 - 10m, ta chọn l0 = 10 m.
=> SI = 16,67 + 39,69 +10 = 66,36 m.
Theo Bảng 10 tài liệu TCVN 4054:2005với V= 60 km/h thì SI = 75 m.
Vậy ta chọn SI =75 m.
2.2.3.2. Tầm nhìn hai chiều SII:
Có

hai

xe

chạy

lpæ

ngược chiều trên cùng
một làn xe, chiều dài tầm
nhìn trong trường hợp
này gồm hai đoạn phản
ứng tâm lí của 2 lái xe,

1

Sh1

Sh2

lo
1

lpæ

2

2

SII
Hình 2.2: Sơ đồ tầm nhìn tránh xe hai chiều
Trang: 8


™ ˜

Thuyết minh môn học

tiếp theo là hai đoạn hãm xe và đoạn an toàn giữa hai xe. Như vậy chiều dài tầm nhìn hai
chiều bằng 2 lần chiều dài tầm nhìn một chiều nên chiều dài SII được tính là:
KV 2ϕ1
V
60 1,4 × 60 2 × 0,5
S II =
+
+ l0 =
+
+ 10 = 122,70m.
1,8 127(0,5 2 − 0)
1,8 127(ϕ12 − i 2 )
Trong đó: + K : Hệ số sử dụng phanh: đối với xe tải k=1,4.
+ V : Tốc độ tính toán V=60km/h.
+ φ1 : Hệ số bám dọc trên đường hãm lấy trong điều kiện bình thường mặt
đường sạch: φ1=0,5.
+ i : Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0.
Theo Bảng 10 tài liệu TCVN 4054:2005với V = 60km/h thì SII = 150m.
Vậy ta chọn SII = 150m.
2.2.3.3. Tầm nhìn vượt xe SIV:
SII-SI
v

1

1

2

v

1

lpu

3

v

3

v

lo
SIV

Hình 2.3: Sơ đồ tầm nhìn vượt xe
Một xe chạy nhanh bám theo một xe chạy chậm với khoảng cách an toàn S h1-Sh2, khi
quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe sau lợi dụng làn trái chiều để vượt. Để đơn
giản trong tính toán ta dùng thời gian vượt xe thống kê được trên đường. Trị số này trong
trường hợp bình thường khoảng 10s và trong trường hợp cưỡng bức, khi đông xe ... khoảng
7s. Lúc đó tầm nhìn vượt xe có thể có 2 trường hợp:
- Bình thường: SIV = 6V.
- Cưỡng bức:

SIV = 4V.

Chọn: SIV = 6V = 6×60 = 360m.
Theo bảng 10 tài liêụ TCVN 4054:2005 với V = 60km/h thì SIV = 350m.
Vậy ta chọn SIV = 360m.

2.2.4. Bán kính đường cong nằm Rscmin, Roscmin
Thực chất của việc xác định trị số bán kính của đường cong nằm là xác định trị số
lực ngang và độ dốc ngang một mái i sc một cách hợp lý nhằm để đảm bảo xe chạy an toàn,
êm thuận khi vào đường cong nằm có bán kính nhỏ.
Trang: 9


™ ˜

Thuyết minh môn học
2.2.4.1. Khi làm siêu cao:
R scmin =

V2
60 2
=
= 135m.
127.( 0,15 + i scmax ) 127 × ( 0,15 + 0,06 )

Trong đó: + V

: Tốc độ thiết kế V = 60km/h.

+ 0,15 : Hệ số lực ngang lớn nhất khi có làm siêu cao.
+ iscmax : Độ dốc siêu cao lớn nhất: iscmax = 6%.
Theo Bảng 11 TCVN 4054:2005 với tốc độ thiết kế V = 60 km/h và đường cấp IV thì
R

min
sc

= 250 m, ta chọn Rscmin = 250 m.

2.2.4.2. Khi không làm siêu cao:
R

min
osc

V2
60 2
=
=
= 472,44m.
127.( 0,08 − i n ) 127( 0,08 − 0,02 )

Trong đó: + V

: Tốc độ thiết kế V = 60km/h.

+ 0,08 : Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao.
+ in

: Độ dốc ngang của mặt đường, chọn in = 2%.

Theo bảng 11 TCVN 4054:2005với tốc độ thiết kế V = 60km/h và đường cấp IV thì
ksc
R ksc
min = 1500m, ta chọn R min = 1500m.

2.2.4.3. Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
Ở những đoạn đường cong có bán kính đường cong nhỏ thường không bảo đảm an toàn giao
thông nếu xe chạy với tốc độ tính toán vào ban đêm vì tầm nhìn bị hạn chế.
Theo điều kiện này: R =

30.S I
30 × 75
=
= 1125m .
2
α

Trong đó: + SI : Tầm nhìn một chiều (m), SI = 75 m.
+ α : Góc chiếu sáng của pha đèn ô tô, α = 20.
Tuy nhiên vào ban đêm khi xe vào đường cong nằm thường có pha đèn chiếu sáng nên
lái xe dễ nhận biết có xe ngược chiều. Do đó điều kiện này thường không cần thiết phải xét
đến khi đảm bảo bán kính tối thiểu của đường cong nằm.
2.2.5. Độ dốc siêu cao
Độ dốc siêu cao được áp dụng khi xe chạy vào đường cong bán kính nhỏ hơn bán kính
đường cong tối thiểu không làm siêu cao. Siêu cao là dốc một mái của phần xe chạy hướng vào
phía bụng đường cong. Nó có tác dụng làm giảm lực ngang khi xe chạy vào đường cong, nhằm để
xe chạy vào đường cong có bán kính nhỏ được an toàn và êm thuận.
Theo Bảng 13 TCVN 4054:2005 quy định độ dốc siêu cao tối đa là 7% ứng với tốc độ
60km/h, độ dốc siêu cao nhỏ nhất lấy theo độ dốc mặt đường và không nhỏ hơn 2%.

Trang: 10


™ ˜

Thuyết minh mơn học

Độ dốc siêu cao có thể tính theo cơng thức: i sc =

V2
−μ
127.R

(2.6)

Bảng 2.4: Bảng tính độ dốc siêu cao theo bán kính đường cong nằm
R, m
125
Μ
0,15
tt
isc , %
7, 6
qp
isc %
7
chọn
isc %
7
2.2.6. Vuốt nối siêu cao

150
0,13
5,9
6

6

175
0,12
4,2
5
5

200
0,11
3,2
4
4

250
0,09
2,3
3
3

300
0,085
0,95
2
2

1500
0.08
2
2

i=

im

ax

Âoản näúi siãu cao

i
i=0 n

il

1:1
.5

cao

siãu

in

näúi

i= i

i=0

in

in
isc

in
Quay quan
h tim
phần xe ch
ạy

đườn
g

in

cong
tròn

Đoạn vuốt
nối siêu ca
o

Bắt đ
ầu

i = i0

Âoa
ûn

i = i0

isc

in

il

.5
1:1

ná ng

B
R0
n
r
t
g
on
ìng c
i = imax
Âỉå

Quay quan
h tim
phần xe ch
ạy

Hình 2.4: Siêu cao và đoạn vuốt nối siêu cao

Đoạn vuốt nối siêu cao là đoạn chuyển tiếp mặt đường từ dốc hai mái sang dốc một mái
bằng độ dốc siêu cao qui định, tiến hành như sau: Quay phần xe chạy ở phía lưng đường
cong quanh tim đường để phần xe chạy có độ dốc i n=0. Sau đó vẫn tiếp tục quay phần xe
chạy ở phía lưng đường cong quanh tim đường để phần xe chạy có độ dốc i n, sau đó vẫn tiếp
tục quay quanh tim đường tới lúc đạt độ dốc siêu cao.
Khi có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển
tiếp. Khi khơng có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí một nửa ngồi đường
thẳng và một nửa nằm trong đường cong tròn.
Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định:
L nsc =

(B + Δ) × i sc
in

(2.7)
Trang: 11


™ ˜

Thuyết minh môn học

Trong đó: + B : Bề rộng phần xe chạy (m), B=7 m.
+ ∆ : Độ mở rộng của phần xe chạy (m).
+ isc : Độ dốc siêu cao (%).
+ in : Độ dốc nâng siêu cao (%) với Vtk = 60Km/h thì in = 0,5%.
Bảng 2.5: Bảng tính chiều dài đoạn nối siêu cao
R(m)

125÷150

150÷175

175÷200

200÷250

250÷.300

300÷1500

isc(%)

7

6

5

4

3

2

98

84

70

56

42

28

Lqp
70
60
55
Lchọn
70
60
55
2.2.7. Độ mở rộng trong đường cong nằm

50
50

50
50

50
50

L

tt
nsc

(m)

Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn hướng tâm còn bánh trước luôn
hợp với trục xe một góc nên xe yêu cần có một chiều rộng lớn hơn khi xe chạy trên đường
thẳng.
Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn hướng tâm còn bánh trước luôn hợp với
trục xe một góc vì vậy yêu cầu có một chiều rộng lớn hơn khi xe chạy trên đường thẳng.
Theo tài liệu TCVN 4054:2005 chỉ mở rộng đường cong khi R≤ 250 (m). Độ mở rộng
E được tính theo công thức sau với đường 2 làn xe:

e1

L

L
k2

k1

e2

B

C

R

o

Hình 2.5: Sơ đồ tính độ mở rộng trong đường cong nằm
E = e1 + e2 =

L2
R

+

0,1V
R

(2.8)

Trong đó:
+ LA: Khoảng cách từ badsoc của xe đến trục sau cùng của xe: LA = 8 (m).
+ V: Vận tốc xe chạy tính toán, V = 60 km/h.
+ R: Bán kính đường cong nằm.
Bảng 2.6: Bảng tính độ mở rộng trong đường cong nằm
Trang: 12


™ ˜

Thuyết minh môn học
R(m)
Ett (m)
Eqp (m)
Echọn (m)

30 ÷50

2,55
2,00
2,55

50 ÷70
1,84
1,50
1,84

70÷100
1,47
1,20
1,47

100÷150
1,02
0,90
1,02
Âo
aûn

näúi
m

E/2

200 ÷250
0,70
0,60
0,70

åí rä
üng

TCT
B

E/2

150 ÷200
0,80
0,70
0,80

TÂT

Hình 2.6. Sơ đồ bố trí đoạn nối mở rộng
(khi có đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu cao)
2.2.8. Đường cong chuyển tiếp
Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong thì li tâm từ chổ bằng 0 đạt tới giá trị
mv 2
. Biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách. Vì vậy để đảm
R
bảo sự chuyển biến điều hòa về lực li tâm và cảm giác của hành khách, cần làm một đường
cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong tròn.
Theo TCVN 4054:2005 với đường có Vtt ≥ 60 km/h thì phải bố trí đường cong chuyển
tiếp.
Đường cong chuyển tiếp bố trí trùng với đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng phần
xe chạy. Chiều dài đường cong chuyển tiếp L cht không nhỏ hơn chiều dài các đoạn nối siêu
cao và đoạn nối mở rộng, được tính theo công thức:

L cht =
Trong đó:

Vtt3
23,5R

(2.9)

Vtt: tốc độ tính toán (km/h).
R: Bán kính đường cong trên bình đồ (m).

Bảng 2.7: Bảng tính chiều dài của đường cong chuyển tiếp
R(m)
350
400
500
Vtt(km/h)
60
60
60
Lcht(m)
26,26
22,98
18,38
min
min
2.2.9. Bán kính đường cong đứng Rlồi , Rlõm

600
60

15,32

900
60
10,21

Đường cong đứng được thiết kế ở những chỗ có đường đỏ đổi dốc tại đó có hiệu đại số
giữa 2 độ dốc lớn hơn 1% đối với đường cấp 60 (theo TCVN 4054:2005).
2.2.9.1. Bán kính đường cong đứng lồi Rlồimin:
Trang: 13


Thuyết minh môn học

™ ˜

Trên góc giao lồi tầm nhìn xe chạy vào ban ngày sẽ không đảm bảo, do đó cần phải bố
trí đường cong lồi để tăng tầm nhìn xe chạy nâng cao độ an toàn cho xe tham gia giao thông
và nâng cao năng lực thông hành của tuyến.
Sơ đồ tính:

Hình 2.7: Sơ đồ tính bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi
Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi được xác định theo 2 điều kiện sau:
+ Khi chướng ngại vật cố định (điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều):
R lôi
min =

Trong đó:

S 2I

75 2
= 2343,75m.
=
2d1
2.1,2

- SI = 75m : tầm nhìn xe chạy 1 chiều.
- d1 = 1,2m : chiều cao tầm mắt của người lái xe.

+ Khi chướng ngại vật di động (điều kiện đảm bảo tầm nhìn xe chạy 2 chiều):
R

lôi
min

S 2II
150 2
=
= 2343,75m
=
8.1,2
8d 1

Trong đó: - SII = 150m : tầm nhìn xe chạy 2 chiều.
- d1 = 1,2m

: chiều cao tầm mắt của người lái xe.

Theo Bảng 19 TCVN 4054:2005 với Vtt = 60 km/h thì Rlồimin = 4000 m.
Chọn Rlồimin = 4000 m.

2.2.9.2. Bán kính đường cong đứng lõm Rlõmmin:
Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi được xác định theo 2 điều kiện sau:
+ Điều kiện đảm bảo hạn chế lực ly tâm: Trong đường cong đứng lõm, lực ly tâm sẽ
làm tăng tải trọng gây hiện tượng vượt tải cho phép của lò xo nhíp xe ,vì vậy phải hạn chế
lực ly tâm không được phép vượt quá trị số cho phép (b = 0,5÷0,7 m/s2). Trong tính toán để
thiên về an toàn thì lấy giá trị của gia tốc ly tâm b = 0,5 m/s2.
⇒ Bán kính đường cong lõm: R

lom
min

V 2 60 2
=
=
= 553,8m
6,5 6,5

+ Điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
Trang: 14


™ ˜

Thuyết minh môn học

Bán kính đường cong đứng theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm được xác định
bằng công thức: R

lom
min

S2I
=R =
2( H d + SI .sinα )
loîm
min

Sơ đồ tính:

SI
hd

Hình 2.8: Bán kính tối thiểu của đcđ lõm đảm bảo tầm nhìn ban đêm.
Trong đó:

- SI = 75m

: tầm nhìn xe chạy 1 chiều.

- Hd = 0,75m : cao độ chiếu sáng của tâm pha đèn.
- α = 2o
⇒R

lom
min

: góc chắn của pha đèn.

75 2
=

= 835,2m
2(0,75 + 75.sin2 o )

Theo Bảng 19 TCVN 4054:2005 với Vtt = 60 km/h thì Rlõmmin = 1500 m.
Vậy ta chọn Rlõmmin = 1500 m.
2.2.10. Chiều rộng làn xe
Chiều rộng làn xe được xác định theo sơ đồ xếp xe của Zamakhaép với:
b2

b1

y1

c1
B1

x1

x

2

c2
B2

y2

Hình 2.9: Sơ đồ tính bề rộng mặt đường theo Zamakhaép
B=

b+c
+ x + y.
2

(2.10)

Trong đó:
+ b: Chiều rộng thùng xe, b = 2,5m.
+ c: Cự ly giữa 2 bánh xe, c = 1,9m (tính cho xe Zin150).
+ x: Cự ly từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh (m).
+ y: Khoảng cách từ giữa vệt bánh xe ngoài đến mép phần xe chạy (m).
Với: x & y được xác định theo công thức của Zamakhaép.
x = 0,5+ 0,005V (hai xe chạy ngược chiều).
Trang: 15


™ ˜

Thuyết minh môn học
y = 0,5+0,005V

=> x = y = 0,5 + 0,005 x 60 = 0,8 m
Vậy bề rộng làn xe: B =

2,5 + 1,9
+ 0,8 + 0,8 = 3,8 m
2

Theo Bảng 6 TCVN 4054:2005 với đường cấp IV tốc độ Vtt = 60km/h thì Bmin = 3,5m.
Thực tế khi hai xe chạy ngược chiều nhau thường giảm tốc độ xuống đồng thời xét thấy

lượng xe ở năm thứ 15là: N15= 1361,28 xcqđ/ng.đ là không lớn lắm. Mặt khác giá thành xây
dựng nền, mặt đường thường rất cao, chiếm khoảng 55% tổng giá thành xây dựng nên ta
chọn bề rộng làn xe theo qui phạm B = 3,5m để giảm giá xây dựng.
2.2.11. Số làn xe, bề rộng nền, mặt đường
2.2.11.1. Số làn xe:
Số làn xe yêu cầu được tính theo công thức:
n=

N 15xcqd/h
Z × N th

Trong đó:
15
15
+ N xcqd/h = α.N xcqd/ngđ : lưu lượng xe chạy trong giờ cao điểm.

Với α = 0,1÷0,12: là hệ số xét đến lưu lượng xe giờ cao điểm. Trong tính toán nếu
không có số liệu thì lấy α = 0,1.
15
⇒ N xcqd/h = 1361,28 .0,1 = 136,13 xcqđ/h.

+ Nth = 1000 xcqđ/h: khả năng thông hành thực tế lớn nhất của 1 làn xe (theo TCVN
4054:2005 ).
+ Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành, với Vtk = 60km/h, địa hình đồng bằng → Z
= 0,55.
⇒n=

136,13
= 0,25 làn.
0,55.1000

Theo Bảng 6 TCVN 4054:2005 với đường cấp IV, tốc độ thiết kế VTK = 60 km/h số làn
xe yêu cầu là 2 làn.
Vậy ta chọn n = 2 làn.

2.2.11.2. Bề rộng nền, mặt đường:
Chiều rộng mặt đường (phần xe chạy) phụ thuộc vào số làn xe n, cách sắp xếp xe trên
các làn, cách tổ chức giao thông giữa các làn xe, và được xác định theo công thức:
Trang: 16


™ ˜

Thuyết minh môn học
Bm = n.B + Bd (m)
Trong đó: + n : số làn xe n =2.

+ B : bề rộng 1 làn xe, B = B1làn = 3,5 m.
+ Bd : bề rộng dải phân cách, tuyến chỉ có 2 làn xe → Bd = 0.
=> Bm = 2.3,5 + 0 = 7,0m.
Chiều rộng cả nền đường: Bn = Bm + 2.Blề
Trong đó: + Bm = 7,0m : bề rộng mặt đường xe chạy.
+ Blề

: bề rộng lề đường được xác định theo cấp đường.

Theo TCVN 4054:2005 với tuyến đường cấp IV, tốc độ thiết kế VTK = 60 km/h thì:
+ Chiều rộng lề gia cố: 0,5m.
+ Chiều rộng phần lề đất: 0,5m.
Chiều rộng lề đường: Blề = Blgc + Blđ = 2×(0,5 + 0,5) = 2,0 m

Vậy chiều rộng cả nền đường: Bn = 7,0 + 2×1,0 = 9,0m.
2.13. BẢNG TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
Bảng 2.8: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến.
STT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Trị số

Qui

Km/h

(%)
m
m
m
m

tính
2,0
66,36
122,7
360
6,25

phạm
IV
60; 40
6
75
150
350

m

472,44

1500

1500

m

135

250

250

m

1125

m
m
%
m
Làn
m
m
m
m

2343,75
835,20
3,8
0,21
7
9
-

CHỈ TIÊU KỸ THUẬT

Đơnvị

Cấp thiết kế của đường
Vận tốc thiết kế
Độ dốc dọc lớn nhất
Tầm nhìn một chiều SI
Tầm nhìn hai chiều SII
Tầm nhìn vượt xe SIV
Tầm nhìn ngang
Bán kính đường cong nằm tối thiểu không làm
osc
siêu cao Rmin
Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi làm
sc
siêu cao Rmin
Bán kính đường cong nằm đảm bảo tầm nhìn

ban đêm
Bán kính đường cong đứng lồi Rminlồi
Bán kính đường cong đứng lõm Rminlõm
Độ dốc siêu cao tối đa
Chiều rộng một làn xe
Số làn xe
Bề rộng mặt đường
Bề rộng nền đường
Bề rộng lề đường
Bề rộng phần gia cố lề

Chọn

IV
60
2,0
75
150
360
6,25

1125
4000
1500
7
3,5
2
7
9
2x1,0
2x0,5

4000
1500
7
3,5
2
7
9
2x1,0
2x0,5

Trang: 17

Thuyết minh môn học

™ ˜

Trang: 18


™ ˜

Thuyết minh môn học

Chương 3:
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN
3.1. NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ
Thiết kế bình đồ phải tuân thủ các nguyên tắc:
+ Vạch tuyến phải đi qua các điểm khống chế.
+ Thiết kế bình đồ đảm bảo phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ: Giữa các đoạn
thẳng - đoạn cong và giữa các đoạn cong với nhau.
+ Phối hợp các yếu tố mặt cắt dọc và bình đồ.
+ Phối hợp giữa tuyến và công trình.
+ Phối hợp giữa tuyến và cảnh quan.
3.2. XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ
- Tuyến thiết kế nằm trong khu vực có sông và không giao cắt các công trình giao
thông khác... nên điểm khống chế tuyến phải đi qua bao gồm:
+ Điểm đầu tuyến A.
+ Điểm cuối tuyến B.
+ Điểm vượt sông thuận lợi.
- Khu vực tuyến có điều kiện và địa chất, địa chất thuỷ văn thuận lợi không có đầm lầy,

đất yếu, trượt lở và không có mực nước ngầm hoạt động cao, nên không có những điểm cần
tránh.
3.3. QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ VÀ XÁC ĐỊNH BƯỚC COMPA
3.3.1. Quan điểm thiết kế
Ta phải thiết kế tuyến nối hai điểm A-B đi qua tất cả các điểm khống chế đã nêu, đồng
thời sao cho tuyến phải thỏa mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán. Trên bình đồ, tuyến
đường gồm các đoạn thẳng và các đoạn đường cong tròn. Đường có V tk=60km/h nên giữa
đường thẳng và đường cong tròn được chuyển tiếp bằng đường cong chuyển tiếp clothoide.
Chiều dài các đoạn thẳng không dài quá 3km. Giữa các đường cong tròn, phải có đoạn chêm
đủ dài để bố trí các đường cong chuyển tiếp, và không nhỏ hơn 2V (m) giữa hai đường cong
ngược chiều.
Ngoài ra phải thiết kế tuyến sao cho khối lượng đào đắp, các công trình ít nhất và chiều
dài tuyến là ngắn nhất, để giảm chi phí xây dựng và nâng cao khả năng vận doanh khai thác
của tuyến.

Trang: 19




Thuyt minh mụn hc
3.3.2. Xỏc nh bc compa

xỏc nh v trớ ng dn hng tuyn dc u trờn bỡnh , dựng cỏch i bc
compa c nh cú chiu di:
l=

h 1
10000
1

ì
ì
= 26,3mm.
=
0,019 20000
id M

(3.1)

Trong ú:
+ h: Chờnh lch gia hai ng ng mc gn nhau, h=10000mm.
+ Id = (0,9 -0,95)idmax ().
+ idmax = 20 () dc dc ln nht ó chn i vi ng cp 60.
Id = 0,02 x 0,95 = 0,019
+

1
1
1
: T l bỡnh , =
M
M 20000

3.4. LP CC NG DN HNG TUYN
Sau khi xem xột k cỏc yu t ca a hỡnh trờn bỡnh trong khu vc m tuyn s phi
i qua, ta thy cú 2 ng dn hng tuyn ni 2 im A-B.
3.5. CC PHNG N TUYN
Dựng cỏch i bc compa ó xỏc nh vch cỏc tuyn tha món cỏc ch tiờu k thut
trờn bỡnh . Theo trờn ta vch c bn phng ỏn tuyn . Phng ỏn 1.2.3.4.
3.6. SO SNH S B CHN HAI PHNG N TUYN

Bng 3.1: Bng so sỏnh chn 2 phng ỏn tuyn.
S
TT

TN CHẩTIU

Vậ PA 1

PA 2

PA 3

PA 4

1 CHIệ
U DAèI TUY
N

m

4509,20

4621,76

4553,38

4948,67

N TUY
N

2 HSTRIỉ

-

1,044

1,070

1,054

1,146

%

3,16

4,40

3,16

5,70

m

115

130

115

87

4 SLệ
N CHUYỉ
N HặẽNG

-

3

4

3

3

NG GIAẽTRậGOẽC CHUYỉ
N HặẽNG
5 Tỉ

õọỹ 67052'41'' 211005'11'' 94029'29'' 195041'59''

6 TRậSGOẽC CHUYỉ
N HặẽNG TRUNG BầNH

õọỹ 22037'34'' 52046'18'' 31029'50'' 65014'0''

NG CNG TRầNH Cệ
U
7 SLặĩ

caùi

1

1

1

1

8 SLặĩ
NG CNG TRầNH C
NG

caùi

4

2

4

2

9 BAẽN KấNH ặèNG CONG Nề
M NHONH
T

m

1000

800

300

250

10 BAẽN KấNH ặèNG CONG Nề
M TRUNG BầNH

m

1666,67

1266,67

575,00

516,67

C DOĩ
C TặNHIN LẽN NH
T/ CHIệ
U DAèI
3 ĩD

Trang: 20

Thuyt minh mụn hc

T cỏc c im nờu trờn ta chn hai phng ỏn tuyn 1 v 2 lp d ỏn kh thi. Ta
gi hai phng ỏn tuyn ny l 1 v 2.
3.7. TNH TON CC YU T NG CONG CHO HAI PHNG N TUYN
CHN
Sau khi ó so sỏnh chn c hai phng ỏn ti u nht qua cỏc ng dn hng
tuyn, tin hnh chn cỏc bỏn kớnh ng cong sao cho thớch hp vi a hỡnh, vi cỏc yu
t ng on lõn cn vi dc cho phộp ca cp ng, m bo on thng chờm ti
thiu gia hai ng cong ngc chiu cú b trớ siờu cao.
- Xỏc nh im u, im cui ca ng cong trũn.
- Xỏc nh hng cỏc ng tang ca ng cong, giao im ca cỏc ng tang l
nh ca ng cong.
- o gúc chuyn hng ca tuyn, ký hiu tờn nh cỏc ng cong, ghi tr s bỏn
kớnh lờn bỡnh .
+ Chiu di ng tang ca ng cong:
T = R.tg(


)m
2

(3.2)

+ Phõn cc ca ng cong:

1

P = R.
1 m
cos


2


(3.3)

+ Chiu di ca ng cong:
K=

..R
m
180 0

(3.4)

Trong ú: R, m: Bỏn kớnh ca tuyn.
Kt qu tớnh toỏn cm cong ca hai phng ỏn tuyn nh bng sau:
Bng 3.2: Bng cm cong ca hai phng ỏn.

BANG Cế
M CONG PHặNG AẽN 1
STT ẩNH

LYẽTRầNH

ẩNH

GOẽC CHUYỉ
N HặẽNG
TRAẽI

PHAI

CAẽC Y
U TCUA ặèNG CONG
R (m)

T (m)

P (m)

K (m)

1

P1

KM1 +206.69

13o56'13''

2000

244.46

14.88

486.50

2

P2

KM2 +72.03

9o24'2''

2000

164.44

6.75

328.15

1000

409.52

80.61

777.38

3

P3

KM4 +65.04

o

44 32'26''

Trang: 21




Thuyt minh mụn hc

BANG Cế
M CONG PHặNG AẽN 2
STT ẩNH
1

P1

LYẽTRầNH
ẩNH

P2

KM0 +875.04

3

P3

KM2 +373.69

P4

TRAẽI

KM3 +260.88

PHAI
52o32'22''

KM0 +341.03

2

4

GOẽC CHUYỉ
N HặẽNG

o

60 28'51''
45o21'36''
o

52 42'22''

CAẽC Y
U TCUA ặèNG CONG
R (m)

T (m)

P (m)

K (m)

400

197.43

46.07

366.80

300

174.89

47.25

316.68

800

334.32

67.05

633.35

800

396.31

92.78

735.92

Trang: 22


™ ˜

Thuyết minh môn học

Chương 4:
THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC
4.1. RÃNH THOÁT NƯỚC
Hệ thống thoát nước đường ôtô bao gồm các công trình và các biện pháp kỹ thuật được
xây dựng nhằm tập trung và thoát nước nền đường, hoặc ngăn chặn không cho nước ngấm
vào phần trên của nền đất. Mục đích của việc xây dựng hệ thống thoát nước trên đường
nhằm đảm bảo chế độ thủy nhiệt của nền đất luôn luôn ổn định, không gây nguy hiểm cho
mặt đường.
Đối với tuyến đường đang thiết kế thì những công trình của hệ thống thoát nước là
những công trình thoát nước mặt bao gồm:

- Hệ thống rãnh: rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh thoát nước và rãnh tập trung nước nhằm mục
đích thoát nước mặt nền đường và trong khu vực.
- Hệ thống các công trình vượt dòng nước như cầu và cống.
4.1.1. Rãnh biên
Rãnh biên được thiết kế ở tất cả các nền đường đào và diện tích khu vực hai bên dành
cho các đoạn nền đường đào, nền đường nửa đào nửa đắp, nền đường đắp thấp hơn 0,6m, có
thể bố trí ở một bên đường hoặc ở cả hai bên của nền đường.
Kích thước của rãnh lấy theo cấu tạo mà không tính toán thủy lực. Chỉ yêu cầu tính
toán khi rãnh dọc không chỉ dùng để thoát nước mặt mà còn dùng để thoát nước cho một
phần đáng kể của sườn lưu vực với bề rộng đáy rãnh nhỏ nhất là 0,4m.
Tiết diện và độ dốc của rãnh được xác định phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình
khu vực tuyến qua: hình thang, hình tam giác hay hình máng tròn.
- Tiết diện hình thang có chiều rộng đáy lòng rãnh 0,4m, chiều sâu tối đa của rãnh là
0,8m tính từ mặt đất.
- Tiết diện hình tam giác thường dùng ở những nơi có điều kiện thoát nước tốt, đất
đá, cứng thi công bằng máy.

1:1

1:1

0.4m

0.4m

0.4m

Với tuyến thiết kế ta dùng rãnh tiết diện hình thang, kích thước rãnh như sau:

0.4m

Hình 4.1: Rãnh thoát nước tiết diện hình thang
- Độ dốc của rãnh được quy định theo điều kiện đảm bảo không lắng đọng phù sa ở
đáy rãnh, thường lấy theo độ dốc dọc của đường đỏ, nhưng tối thiểu phải lớn hơn hoặc bằng
Trang: 23


™ ˜

Thuyết minh môn học

5‰, cá biệt có thể lấy lớn hơn hoặc bằng 3‰. Đối với rãnh có tiết diện hình thang đã chọn,
khoảng 500m phải bố trí một cống cấu tạo ngang đường có đường kính nhỏ để thoát nước từ
rãnh dọc chảy sang phía bên kia của nền đường.
4.1.2. Rãnh đỉnh
Rãnh đỉnh dùng để thoát nước và thu nước từ sườn lưu vực không cho nước chảy về
rãnh dọc. Được bố trí ở những nơi sườn núi có độ dốc ngang khá lớn và diện tích lưu vực tụ
nước lớn mà rãnh dọc không thoát kịp.
Tiết diện rãnh thường được dùng dạng hình thang, bề rộng đáy tối thiểu là 0,5m, bờ
rãnh có ta luy 1:1,5 còn chiều sâu rãnh phải xác định từ tính toán thủy lực nhưng không nên
quá 1,5m. Phân chia rãnh từng đoạn ngắn và dựa vào sự phân đoạn ở trên, khoanh lưu vực tụ
nước trên bình đồ, xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn.
Độ dốc của rãnh xác định giống như rãnh dọc imin =3÷ 5‰.
Đối với 2 tuyến thiết kế thì diện tích lưu vực nhỏ, độ dốc ngang sườn không quá
(2,0 ÷ 10%) nên ta không cần thiết kế rãnh đỉnh.
4.2. CÔNG TRÌNH VƯỢT DÒNG NƯỚC
Tại tất cả các nơi trũng trên bình đồ, trắc dọc và có sông suối đều phải bố trí công trình
thoát nước bao gồm cầu, cống v.v...
Đối với cống tính toán ta chọn loại cống không áp, khẩu độ phải được chọn theo tính
toán thuỷ văn.

Đối với cầu cũng được chọn theo tính toán thuỷ văn và từ đó dựa vào lượng nước tính
toán mà chọn ra khẩu độ cầu định hình.
4.2.1. Cống
4.2.1.1. Xác định vị trí cống:
Các vị trí cần đặt cống hoặc cầu nhỏ là những suối nhỏ, các đường tụ thuỷ.
Lý trình các công trình thoát nước của phương án I và II được ghi ở bảng 4.1:

A2P

A1P PA

Bảng 4.1: Bảng thống kê các công trình thoát nước của hai phương án
STT

LÝ TRÌNH

1
2
3
4
1
2

KM0+940
KM2+430
KM3+500
KM4+220
KM1+520
KM3+260,88

4.2.1.2. Xác định lưu vực cống: (Xem Bình đồ kèm theo)
Trang: 24


™ ˜

Thuyết minh môn học

Diện tích lưu vực được xác định dựa vào bình đồ địa hình, ta khoanh từng lưu vực
nước chảy về công trình theo ranh giới của các đường phân thủy (xem bản bình đồ khoanh
lưu vực kèm theo), sau đó tính diện tích của từng lưu vực bằng cách đo trực tiếp trên
AutoCad.
Kết quả được thống kê ở bảng 4.2.

STT

LÝ TRÌNH

F (km2)

1
2
3
4
1
2

KM0+940
KM2+430
KM3+500

KM4+220
KM1+520
KM3+260,88

0,53
0,36
0,81
2,02
1,21
2,05

A2P

A1P PA

Bảng 4.2: Bảng thống kê diện tích lưu vực của các công trình thoát nước

4.2.1.3. Tính toán lưu lượng nước cực đại chảy về công trình:
Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình theo công thức tính Q max 22TCN 220-95
của Bộ giao thông vận tải Việt Nam được áp dụng cho sông suối không bị ảnh hưởng của
thủy triều. Công thức tính có dạng:
Qp = A p × α × Hp × δ × F

(m3/s)

(4.1)

Trong đó:
+ F: Diện tích của lưu vực, km2.
+ Hp: Lượng mưa ngày (mm) ứng với tần suất thiết kế 4% theo Phụ lục 15

“Thiết kế đường Ôtô Tập 3_Nguyễn Xuân Trục”, lấy vùng mưa tỉnh Quảng Ngãi , H P=4% =
478mm.
+ α: Hệ số dòng chảy lũ lấy theo Bảng 9-7 “Thiết kế đường Ôtô Tập 3_Nguyễn
Xuân Trục” tuỳ thuộc cấp đất, lượng mưa ngày thiết kế (HP%) và diện tích lưu vực (F).
+ Cấp đất xác định theo Bảng 9-8 “Thiết kế đường Ôtô Tập 3_Nguyễn Xuân
Trục”, với đất sét cát đất đen với hàm lượng cát 12% là đất cấp III.
+ Ap: Môduyn dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện δ = 1,
phụ thuộc vào ФLS và τsd “Thiết kế đường Ôtô Tập 3_Nguyễn Xuân Trục”.
+ δ: Hệ số chiết giảm lưu lượng do đầm, ao hồ, δ = 1 “Thiết kế đường Ôtô Tập
3_Nguyễn Xuân Trục”
Trình tự tính toán:
- Dựa vào “Thiết kế đường Ôtô Tập 3_Nguyễn Xuân Trục” xác định vùng thiết kế và
lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế:
Trang: 25