Thuyết minh thiết kế đường F1

trêng §H Giao Th«ng VËn T¶i
khoa c«ng tr×nh

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ThiÕt kÕ kü thuËt
Km

Vâ §×nh §¹t

C«ng Tr×nh Giao Th«ng C«ng ChÝnh –K53

1


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
khoa công trình

N MễN HC

CHƯƠNG mở đầu
NHữNG VấN Đề CHUNG
1. Tên dự án: Dự án xây dựng tuyến A-B.
2. Địa điểm : Buôn Drai
3. Giai đoạn thực hiện : Thiết kế kỹ thuật.
Nhiệm vụ đợc giao : Thiết kế kỹ thuật từ Km0+00 .
I. Những căn cứ .
- Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-05 của bộ GTVT.
- Qui trình thiết kế áo đờng mềm 22 TCVN-211-93 của bộ GTVT.
- Căn cứ vào hồ sơ thiết kế sơ bộ.
- Hồ sơ khảo sát địa chất thủy văn.

- Đơn giá 1736/ QD-VB ngày 23/8/ 94.
- Định mức số 56 của bộ xây dựng ngày 30/3/94.
Dựa vào những yêu cầu trên để thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến đợc giao Km1+700
Km2+860 với tổng chiều dài L = 1000 m, bao gồm những công việc:
Nghiên cứu hoàn thiện và bổ sung những cách giải quyết chủ yếu cho đoạn
tuyến này.
Lập hồ sơ thiết kế chính xác hoá những điều kiện kỹ thuật của việc thiết kế vào
những tính toán chi tiết.
Lập các bảng thống kê về biểu đồ để xác định loại và khối lợng công tác làm
căn cứ để xác định giá thành công trình.
II. Những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật.

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

2


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
khoa công trình

N MễN HC

1.Tất cả các công trình phải đợc thiết kế hợp lý tơng ứng với yêu cầu giao thông và
điều kiện tự nhiên khu vực đi qua. Toàn bộ thiết kế và từng phần phải có luận chứng kinh
tế kỹ thuật phù hợp với thiết kế sơ bộ đã đợc duyệt . Đảm bảo chất lợng công trình, phù
hợp với điều kiện thi công, khai thác.
2. Phải phù hợp với thiết kế sơ bộ đã đợc duyệt.
3. Các tài liệu phải đầy đủ, rõ ràng theo đúng các quy định hiện hành.

III. Tình hình chung của đoạn tuyến.
III.1. a hỡnh a mo.
Tuyn ng c thit k i qua vựng cú a hỡnh khụng bng phng, cú khỏ nhiu i
nỳi cao v vc sõu. Tuyn c thit k i men theo sn cỏc qu i, nỳi (men theo
cỏc ng ng mc).
III.2. Dõn c, kinh t, chớnh tr.
on tuyn A-B thuc a phn tnh k Lk, dõn c ch yu l ngi dõn tc
thiu s, sng thnh tng xúm khỏ ụng ỳc, tp trung trờn mt s on tuyn. Ngoi ra
cũn cú mt b phn dõn tc Kinh cựng sinh sng. Cuc sng v vt cht v tinh thn ca
ng bo õy vn cũn nghốo nn, lc hu, sng ch yu l ngh nụng v chn nuụi.
Cho nờn vic xõy dng tuyn A - B s gúp phn khụng nh cho vic nõng cao i sng
vt cht cng nh tinh thn ca ng bo õy.
Nhỡn chung nn kinh t ca khu vc phỏt trin chm so vi mc phỏt trin
chung ca c nc. Chớnh vỡ vy vic xõy dng tuyn ng A - B trong khu vc ny
nú gúp mt phn khụng nh vo vic thỳc y s phỏt trin kinh t v ỏp ng phn
no ú nhu cu i li, vn chuyn hng hoỏ ca nhõn dõn trong vựng
III.3. iu kin a cht cụng trỡnh.
a cht gm: trờn cựng l lp hu c dy khong 25cm, sau ú l lp ỏ sột dy
khong 6m, phớa di tip l lp ỏ phong hoỏ dy khong 4m, cui cựng l lp ỏ gc
cú chiu dy cha xỏc nh. Cu to ca a cht khu vc tuyn i qua tng i n
nh, khụng cú v trớ no i qua khu vc cú hang ng cast v khu vc nn t yu,
khụng cú hin tng tri st do cu to v th nm ca lp ỏ gc phớa di. Vỡ vy,
khụng phi x lớ c bit.

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

3

trêng §H Giao Th«ng VËn T¶i
khoa c«ng tr×nh

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Phương án tuyến chủ yếu đi ven sườn núi, cắt qua nhiều khe tụ thuỷ nên cấu tạo
nền đất có đầy đủ các loại nền đường đặc trưng đào hoàn toàn, nửa đào nửa đắp, đắp
hoàn toàn. Với nền đắp trước khi đắp cần phải bóc bỏ lớp đất hữu cơ với chiều dày
khoảng 0.25m, phía dưới lớp đất hữu cơ là đất nền á sét có điều kiện địa chất tốt cho
việc xây dựng đường. Tầng đá gốc ở rất sâu bên dưới chính vì thế việc thi công nền đào
không gặp khó khăn..
III.4. Thuỷ văn.
Đoạn tuyến chỉ có 5.366 km và nằm chọn trong một tỉnh nên tình hình khí tượng
thuỷ văn trên toàn tuyến là như nhau.
III.5. Vật liệu xây dựng.
Do tuyến A-B nằm trong khu vực đồi núi, nên vật liệu xây dựng tuyến tương đối sẵn,
qua khảo sát và thăm dò thực tế ta thấy:
Đất ở đây chủ yếu là đất á sét đạt các tiêu chuẩn về đất đắp nên có thể tận dụng
để đắp nền từ chỗ đào.
Phía trên tuyến là những dãy núi đá cao vì thế có một nhà máy khai thác sản xuất
đá ở ngay đầu vị trí công trình xây dựng.
Công tác xây dựng đường ở tỉnh Đăk Lăk đang được chú trọng nên nhà máy sản
xuất này đã xây dựng trạm trộn BTN và chúng ta có thể đặt mua với trữ lượng lớn.
Như vậy VLXD rất thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường
III.6. Giao thông địa phương.
Giao thông trong khu vực này có tuyến đường liên huyện và đã được xây dựng từ lâu,
đến nay không đáp ứng được nhu cầu phát triển ngày càng cao của khu vực ⇒ Tuyến
đường mới được xây dựng sẽ đáp ứng nhu cầu phát triển đó của khu vực.
III.7. Khí hậu khu vực.

III.7.1. Nhiệt độ.
Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 24 - 25oC.
III.7.2/ Độ ẩm.
Độ ẩm trung bình của khu vực tuyến đi qua khoảng 83 - 84%. Mùa ẩm ướt kéo
dài từ tháng 6 đến tháng 12, có độ ẩm trên dưới 90%.
III.7.3/ Chế độ mưa.

Vâ §×nh §¹t

C«ng Tr×nh Giao Th«ng C«ng ChÝnh –K53

4


trêng §H Giao Th«ng VËn T¶i
khoa c«ng tr×nh

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Lượng mưa trung bình năm trong khu vực khoảng 2.200 - 2.500mm. Mùa mưa
kéo dài 6 tháng, bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 12. Ba tháng mưa lớn nhất là
tháng 6, 7 và 8 trung bình mỗi tháng thu được 370mm. Mùa ít mưa bắt đầu vào tháng 1
và kết thúc vào tháng 6. Tháng ít mưa nhất là tháng 1, 2, hầu như không mưa. Chế độ
mưa biến động mạnh trong cả mùa mưa lẫn mùa ít mưa.
III.7.4/ Chế độ gió, bão.
Hướng gió thịnh hành vào mùa đông là hướng Tây – Bắc, vào mùa hạ là hướng
Tây và Tây – Nam. Tốc độ gió mưa lớn nhất thường xảy ra khi có bão, bão thường xuất
hiện vào tháng 9, tháng 10. Tốc độ gió mạnh nhất là khi có bão có thể tới 40 m/s.
Qua tài liệu thu thập được tại trạm khí tượng thuỷ văn, ta lập được bảng thống kê
các yếu tố khí hậu của tuyến như sau:

Ch¬ng I
ThiÕt kÕ tuyÕn trªn b×nh ®å
Vâ §×nh §¹t

C«ng Tr×nh Giao Th«ng C«ng ChÝnh –K53

5


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

1. Nguyên tắc thiết kế
Bình đồ toàn tuyến vẽ theo tỷ lệ 1:1000, góc chuyển hớng cho phép sai số 1/4o và chiều
dài tuyến cho phép 1/4 mm, có ghi các cọc Km, cọc H, cọc đỉnh P, cọc tiếp đầu TD và
tiếp cuối TC và các cọc chi tiết.
Các yếu tố của tuyến trên bình đồ phối hợp với các yếu tố của tuyến trên trắc dọc, trắc
ngang và đợc chú ý thiết kế để bảo đảm sự đều đặn và uốn lợn của tuyến trong không
gian.
Tuyến đợc sửa chữa, bố trí hợp lý hơn, phối hợp các yếu tố để đạt đợc yêu cầu toàn diện
bảo đảm các tiêu chuẩn kỹ thuật có chất lợng tốt và giá thành hạ.
Căn cứ vào địa hình địa mạo, địa chất thủy văn, các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán, bố
trí độ dốc siêu cao, chiều dài đoạn vuốt nối, tầm nhìn và mở rộng trên đờng cong nằm,
chọn bán kính đờng cong đứng tại các điểm nối dốc cho hợp lý.
Dựa vào những nguyên tắc trên, hớng tuyến đã chọn và các điểm khống chế để tiến hành
thiết kế trên bình đồ.

2. Định đỉnh, cắm cong trên bình đồ tỷ lệ 1:1000
Việc định đỉnh làm sao để thuận lợi cho việc bố trí tuyến trên thực địa, hài hoà về mặt thị
giác và đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật về hình học.
Các yếu tố đờng cong tròn bố trí tại điểm chuyển hớng để nối hai đoạn thẳng của tuyến
đợc tính toán theo công thức sau:
-

Chiều dài tiếp tuyến

-

Chiều dài đờng cong

T = R.tg
K=

-

Chiều dài đờng phân giác

-

Đoạn thu ngắn


2

.R.
180

(m)
(m)



1
ữ
P = R *
1ữ (m)

cos
ữ

2

D = 2T - K (m)

Đối với đoạn tuyến Km1+00 Km2+00 có 2 đờng cong và giá trị tính toán đợc lập vào
bảng sau:
3. Bố trí siêu cao
Việc bố trí độ dốc siêu cao trên đờng cong có tác dụng làm giảm bớt lực ngang và tác
động tâm lý có lợi cho ngời lái xe.
Theo quy phạm thiết kế đờng ô tô Việt Nam, quy định bố trí độ dốc siêu cao trên các đờng cong phụ thuộc vào bán kính và tốc độ xe chạy.

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

6

trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

Độ dốc siêu cao đợc tính theo công thức: ise = V

127.R

à

Trong đó:
-

V: Tốc độ xe chạy tính toán, Km/h.

-

R: Bán kính đờng cong, m.

-

à : Hệ số lực ngang tính toán.

4. Tính toán độ mở rộng trên đờng cong
Khi xe chạy trên đờng cong, trục sau cố định luôn luôn hớng tâm, còn bánh trớc
hợp với trục xe 1 góc nên xe yêu cầu 1 chiều rộng lớn khi vào đờng cong. Theo quy
định của TC 4054 05 thì với bán kính nhỏ hơn 250m thì mới thiết kế mở rộng trên đờng cong.

Độ mở rộng của một làn xe:
2
0, 05.V
e1 = L +

2R

R

Trong đó:
-

l : Chiều dài từ đầu xe đến trục sau (m).

-

V: Vận tốc tính toán xe chạy (Km/h).

-

R: Bán kính đờng cong (m).

Vậy trị số độ mở rộng đờng cong của 2 làn xe chạy:
2
0,1.V
E = e1 + e 2 = L +

R

R

Theo tiêu chuẩn quy định ta không cần thiết kế mở rộng trong đờng cong.
5. Xác định đờng cong chuyển tiếp
Khi xe chạy từ đờng thẳng vào đờng cong, điều kiện xe chạy bị thay đổi gây cảm giác
khó chịu cho ngời lái xe và hành khách. Do đó để tuyến đờng phù hợp với quỹ đạo thực
tế của xe thì cần phải bố trí đờng cong chuyển tiếp. Đoạn này có tác dụng:
- Thay đổi góc ngoặt của bánh xe phía trớc môt cách từ từ để đạt đợc góc quay
cần thiết ở đầu đờng cong.
- Giảm tốc độ tăng lực ly tâm.
- Tuyến đờng có dạng hài hoà lợn đều không bị gãy khúc, tăng mức độ êm
thuận và an toàn cho ngời lái xe.
Chiều dài đờng cong chuyển tiếp đợc tính toán trong bảng.

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

7


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

6. Đảm bảo tầm nhìn trên đờng cong bằng
Khi xe đi vào đờng cong thì tầm nhìn của ngời lái xe bị hạn chế. Để đảm bảo ngời lái xe
chạy với vận tốc thiết kế thì phải tính toán để đảm bảo tầm nhìn với giả thiết tầm nhìn
của ngời lái xe cao 1,2m so với mặt đờng.

Tầm nhìn sử dụng để tính toán là tầm nhìn S1 đối với đờng 1 chiều, S2 đối với đờng 2
chiều.
Xem đờng giới hạn nhìn là đờng tròn đồng tâm với đờng xe chạy và cách đờng một
khoảng Z đợc tính theo công thức sau:
1. Khi chiều dài tầm nhìn S1 nhỏ hơn chiều dài đờng cong K:

2

Z = R x (1-cos )
Trong đó =

S1
: góc nhìn chiều dài tầm nhìn.
K

2. Khi chiều dài tầm nhìn S1 lớn hơn chiều dài đờng cong K:
Khoảng dỡ bỏ gồm hai phần Z = Z1 + Z2.

2

Z = R x (1 - cos ) +

1

x (S1 - K) x sin
2
2

-

: Góc ngoặt đờng cong.

-

K : chiều dài đờng cong.

-

S1 : Chiều dài tầm nhìn chớng ngại vật cố định.

K



K
S1

S1
)/2

/2



R



Xác định vùng dỡ bỏ khi S1 < K

Võ Đình Đạt

Z

(

-K
S1

Z1 Z2

Z

/2



Sơ đồ tính toán

R

/2

/2



Xác định vùng dỡ bỏ khi S1 > K

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

8


trêng §H Giao Th«ng VËn T¶i

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

khoa c«ng tr×nh

R

Z
C©y ph¶i ®èn

1.2m

Zo

1.5m

S¬ ®å vïng Z ph¶i dì bá

Các yếu tố kỹ thuật chính của tuyến

STT

Đơn

Yếu tố kỹ thuật

1

Cấp kỹ thuật

2

Vận tốc thiết kế

3

Số làn xe

4

vị

Trị số

Kiến nghị

Quy trình
III-ĐB

III-ĐB

km/h

60

60

Làn

2

2

Chiều rộng phần xe chạy

m

2x2.75

2x2.75

5

Chiều rộng lề đường

m

2x1

2x1

6

Chiều rông lề gia cố

m

2x0.5

2x0.5

Chiều rông tối thiểu của nền

m

7.5

7.5

7

đưòng

8

Độ dốc dọc lớn nhất

%

6

6

9

Độ dốc siêu cao lớn nhất

%

6

6

10

Độ dốc ngang mặt đường

%

2

2

11

Độ dốc ngang phần lề gia cố

%

2

2

12

Độ dốc ngang phần lề đất

%

5

5

125

125

Tầm nhìn xe chạy
13

Vâ §×nh §¹t

Một chiều

m

C«ng Tr×nh Giao Th«ng C«ng ChÝnh –K53

9


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

14

Hai chiu

m

150

150

15

Vt xe

m

350

350

Bỏn kớnh ng cong bng ti thiu
16

Ti thiu khụng siờu cao

m

1500

1500

17

Ti thiu thụng thng

m

250

250

18

Ti thiu gii hn

m

125

130

Bỏn kớnh ti thiu trờn ng cong ng
19

ng cong ng li

m

2500

2500

20

ng cong ng lm

m

1500

1500

7. Thiết kế chi tiết đờng cong p1

7.1. Lựa chọn thông số đờng cong P1
Góc chuyển hớng

Đỉnh

Phải

P3

Trái

13o

R

Isc

T

K

P

L

(m)

(%)

(m)

(m)

(m)

(m)

400

2

69.37

138.32

3.71

50

7.1.1. Lựa chọn bán kính cong
Các thông số của đờng cong đợc tính nh trên và giá trị tính toán đợc lập vào bảng sau:
a.

Bán kính đờng cong nằm nhỏ nhất khi có bố trí siêu cao

Bán kính tối thiểu R min là bán kính dùng trong trờng hợp khó khăn nhất isc = 6%:
RminSC =

V2
127( + i SCmax )

Trong đó:
RminSC: bán kính đờng cong tối thiểu khi làm siêu cao.
V : Tốc độ tính toán.
à : Hệ số lực đẩy ngang. à = 0.15.
iSCmax : Độ dốc siêu cao tối đa, iSCmax = 6%.(Theo TCVN 4054-05)
RSCmin = 134.98 (m)
b. Bán kính đờng cong nằm không bố trí siêu cao
Rkhông sc =

Võ Đình Đạt

V2
= 472.44 (m)

127(0.08 + i ngang )

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

10


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

Trong đó:
Ingang = -2 %
Hệ số lực ngang à = 0.08
c. Lựa chọn bán kính đờng cong
Căn cứ vào kết quả tính toán, TCVN 4054-05 ta có:
Bán kính đờng cong nằm
Tính toán
RminSC
134.98
RKhông SC
472.44
Chọn bán kính đờng cong để thiết kế là R = 400 (m).

4054 - 05
125
1500

7.1.2. Lựa chọn siêu cao của đờng cong P1
Sử dụng quy trình TCVN 4054 - 05
Bán kính cong

300 ữ 1500 m
2%
50 m

isc
Lmin

Căn cứ vào quy trình nêu trên và độ êm thuận khi chạy xe chọn siêu cao đờng cong P1:
isc = 2%

7.2. Tính toán mở rộng trong đờng cong

L

e1

L

e2
k2

B

R

Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên

đ ờng cong 2 làn xe

Độ mở rộng trong đờng cong trên một làn xe đợc xác định theo công thức:

L2
E1 =
2R
Trong đó:

Võ Đình Đạt

R- Bán kính đờng cong tròn

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

11


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
khoa công trình

N MễN HC

L: Chiều dài từ trục sau đến đầu ô tô.
Công thức trên chỉ mới xét đến mặt hình học, để tính đến độ sang ngang của ô tô
khi chuyển động ta phải thêm vào biểu thức một biểu thức hiệu chỉnh

0,05V
R

L2 0,05V
+
Vậy E1 =
2R
R
Theo quy trình thì trên bình đồ đờng cong có bán kính R 250 m mới phải làm
mở rộng và độ mở rộng phần xe chạy ứng với bán kính từ 200 m 250 m là 0,6 m. Vì
vậy theo quy trình thì ta không mở rộng trong đờng cong.

7.3. Tính toán siêu cao
7.3.1. Tính chiều dài đoạn nối siêu cao
Chiều dài đoạn nối siêu cao đợc tính theo công thức:
LSC =

( B + )i SC
ip

Trong đó
LSC : Chiều dài đoạn nối siêu cao.
B : Chiều rộng đờng xe chạy, TCVN 4054-05, ứng với vận tốc thiết kế
VTK = 60 (km/h), lấy B = 2x2.75 = 5.5(m).
: Độ mở rộng đờng cong, = 0 (m)

ip : Độ dốc phụ thêm.
(TCVN 4054-05, VTK 60 km/h) ip = 0.5%.
Suy ra chiều dài đoạn nối siêu cao là Lnsc = 22 (m)
Bố trí siêu cao
a. Phơng pháp bố trí siêu cao: Chọn phơng pháp bố trí siêu cao quay quanh tim đờng cong.
b. Cấu tạo đoạn nối siêu cao: Đoạn nối siêu cao đợc bố trí trùng với đờng cong
chuyển tiếp Lsc = Lct = 50 (m)

Khi đó độ dốc dọc phụ ip tơng ứng với đoạn nối siêu cao Lsc = 55m đợc xác định theo
công thức:

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

12


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

c. Trình tự bố trí đoạn nối siêu cao
+ Lấy tim phần xe chạy làm tâm quay, quay mặt đờng và lề gia cố lng đờng
cong từ độ dốc ngang -2% đờng lên độ dốc ngang 0%.
Mép ngoài phần lề gia cố đợc nâng lên:

Chiều dài đoạn nâng:

+ Lấy tim phần xe chạy làm tâm quay tiếp mặt đờng và lề đờng từ độ dốc 0% lên độ dốc
siêu cao 2%.
Mép ngoài lề gia cố đợc nâng lên:
h2 = 0.055 m
Chiều dài đoạn nâng:
L1 = L2 = 25 m
* Vậy khi bắt đầu vào đờng cong mép ngoài lề gia cố đợc nâng lên một đoạn

H = h1 + h2 = 0,055 + 0,055 = 0,11m

7.4. Tính toán đờng cong chuyển tiếp
7.4.1. Tính toán chiều dài đờng cong chuyển tiếp
Chiều dài đờng cong chuyển tiếp đợc xác đinh theo công thức:
3
LCT = V

23.5 R

Trong đó
LCT : Chiều dài đờng cong chuyển tiếp (m)
V : Vận tốc thiết kế, V = 60 (km/h)
R : Bán kính đờng cong tròn, R = 400 (m)
Suy ra chiều dài đờng cong chuyển tiếp là LCT = 22.9 m

7.4.2. Lựa chọn chiều dài chuyển tiếp
Căn cứ vào kết quả tính toán, TCVN 4054 - 05 (R=180m, Vtk=60km/h)
Trờng hợp
Lnsc
Lct
Kiến nghị
Giá trị (m)
22
22.9
50
Chọn chiều dài đoạn nối siêu cao và chiều dài đờng cong chuyển tiếp là L = 50m
7.5. TíNH TOáN ĐảM BảO TầM NHìN TRONG ĐƯờNG CONG BằNG.

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

13


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

Để đảm bảo an toàn cho xe chạy thì ngời lái phải nhìn thấy đờng phía trớc trong phạm
vi tối thiểu. Trên đờng cong có bán kính nhỏ, nhiều trờng hợp có chớng ngại vật nằm
phía bụng đờng cong gây trở ngại cho tầm nhìn nh mái ta luy, cây cối trên đờng v.v..
những chớng ngại vật này cần phải dỡ bỏ.
Ta dùng phơng pháp toán đồ để tìm ra khoảng cách cần dỡ bỏ, bằng cách vẽ tỉ lệ 1:1 ta
đợc khoảng cách đó.
Tầm nhìn trong đờng cong đợc kiểm tra với xe chạy trên làn xe phía bụng, khi kiểm
tra giả thiết mắt ngời lái đặt cách mép trong phần xe chạy 1.5m trên một cao độ là 1 m
do đờng không có dải phân cách nên tầm nhìn ở đây lấy là tầm nhìn hai chiều S 2.Trên
bình đồ : Theo quỹ đạo nói trên dùng thớc dài đo trên bình đồ các chiều dài tầm nhìn hai
chiều S2 vẽ đờng bao các tia nhìn ta đợc trờng nhìn theo yêu cầu và xác định đợc Z là
khoảng cách cần dỡ bỏ chớng ngại vật.
é2



Qu? d?o m?t ngu ? i lái
Mép trong ph?n xe ch?y

Tim đ ờng

P2

m

Té2

éu ? ng bao các tia nhìn

Z=8.5m

50
S2 =1

TC 2

NC2
3m

Né2

m
1.5

Hình vẽ toán đồ
Vậy khoảng cách cần dỡ bỏ trong đờng cong đỉnh Đ2 là 8.5 m
8. Chỉnh tuyến trên bình đồ
Dựa vào bình đồ tỉ lệ 1/1.000 đã đợc phóng tôi tiến hành đa tuyến lên bình đồ sau đó

hiệu chỉnh các số liệu của tuyến. Kết quả đợc đa vào bảng sau:

Bảng cắm các cọc chi tiết đoạn Km1+00 Km2+00
STT

Tờn Cc

Lý Trỡnh

Cao t nhiờn
(m)

Khong cỏch cng dn
(m)

1
2
3

C1
C2
C3

0+000
0+100
0+200

652.3
654.3
654.5

0.00
100.00
200.00

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

14


trêng §H Giao Th«ng VËn T¶i

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

khoa c«ng tr×nh

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

16
17

Vâ §×nh §¹t

C4
C5
C6
C7
C8
ND1
C9
TD1
P1
TC1
C10
NC1
C11
C12

0+300
0+400
0+500
0+600
0+700
0+754.44
0+800
0+804.44
0+823.60
0+842.77

0+850
0+832.77
0+900
1+000

654.5
655.40
656.30
655.80
651.90
647.30
643.40
643.10
641.90
641.00
640.70
639.10
638.90
637.70

300.00
400.00
500.00
600.00
700.00
754.44
800.00
804.44
823.60
842.77

850.00
892.77
900
1000.00

C«ng Tr×nh Giao Th«ng C«ng ChÝnh –K53

15


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
khoa công trình

N MễN HC

CHƯƠNG ii
THIếT Kế TRắc DọC
I .Những căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế.
1. Những căn cứ thiết kế.
-Căn cứ vào các điều kiện thực tế cụ thể của đoạn tuyến với bình đồ tỷ lệ 1/1000
địa hình th ể hiện tơng đối chính xác, với các cọc Km, cọc H, các cọc chi tiết, cọc địa
hình tại các vị trí thay đổi địa hình hay công trình tôi xác định đợc cao độ tự nhiên cuả
mặt đất tự nhiên. Từ đó biểu diễn đợc trắc dọc tự nhiên dọc theo đoạn tuyến, phối hợp
với bình đồ, trắc ngang ta tiến hành thiết kế đờng đỏ (đờng biểu diễn cao độ thiết kế).
-Đờng đỏ trên đoạn tuyến này đợc thiết kế theo những yêu cầu chung của thiết kế
sơ bộ nhng phải chính xác và chi tiết hơn.
2. Những nguyên tắc khi thiết kế.
- Đảm bảo cao độ đã đợc xác định trớc tại vị trí các điểm khống chế.
- Cao độ nền đắp tại các vị trí đặt cống đều lớn hơn cao độ đỉnh cống ít nhất 0,5 m.
- Đảm bảo sự lợn đều của trắc dọc tại vị trí đặt cống.

- Rãnh dọc có độ dốc tối thiểu 0,5% để bảo đảm thoát nớc, không bị cỏ mọc và bồi
lắng.
- Bố trí đờng cong đứng trên tất cả những nơi đổi dốc có hiệu đại số giữa hai độ
dốc 1%, trị số bán kính đờng cong đợc chọn không nhỏ hơn trị số tối thiểu theo quy
phạm quy định đối với cấp 60 Km/h.
- Chiều dài đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 150 m.
- Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công cơ giới .
- Khối lợng đào đắp là ít nhất.
- Các số liệu cụ thể về cự ly giữa các cọc chi tiết, cao độ tự nhiên, cao độ thiết
kế ,độ dốc dọc, các vị trí cống đợc thể hiện đầy đủ trên bản vẽ trắc dọc kỹ thuật tỷ lệ
(TLĐ:1/100;TLN:1/1000).

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

16


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

II. Bố TRí ĐƯờNG CONG ĐứNG TRÊN TRắC DọC .
Sau khi xác định đợc trị số độ dốc tại các vị trí đổi dốc, đờng cong đứng đợc bố trí
với độ đổi dốc lớn hơn 1%.

1. Trị số bán kính của đờng cong đứng

Căn cứ vào điều kiện đảm bảo tầm nhìn của ngời lái xe trên đờng.
Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đờng 4054-05 của bộ GTVT với vận tốc xe chạy 60
Km/h quy định Rmin = 1000m.
Dựa vào các tiêu chuẩn trên ta chọn Rmin = 1000m.

2. Xác định các yếu tố của đờng cong đứng.
Sau khi đã chọn bán kính đờng cong đứng thì các yếu tố còn lại của đờng cong đợc
xác định theo công thức sau:
Chiều dài đờng cong K = Rx(i1 - i2) (m)
Tiếp tuyến đờng cong

Độ dài phân cự

T = Rx(

T2
P=
2R

i1 i 2
)
2

(m)

(m)

Tung độ các điểm trung gian trên đờng cong có hoành độ x đợc xác định theo
công thức:

Y=

X2
2R

Trong đó:
R: Bán kính đờng cong tại điểm gốc của toạ độ tại đỉnh đờng cong.
dấu (+) ứng với đờng cong đứng lồi
dấu (-) ứng với đờng cong đứng lõm
i1,i2 : Độ dốc của hai đoạn nối nhau bằng đờng cong đứng
dấu (+) ứng với lên dốc
dấu (-) ứng với xuống dốc
Sau khi tính toán chi tiết, các giá trị của các yếu tố đờng cong đợc lập vào bảng
sau:

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

17


trêng §H Giao Th«ng VËn T¶i

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

khoa c«ng tr×nh

Tên Cọc

K (m)

T (m)

P (m)

R (m)

C13

54

27

0.1

3500

P2

52.27

26.14

0.14

2500

C44

56.59

28.29

0.16

2500

Vâ §×nh §¹t

C«ng Tr×nh Giao Th«ng C«ng ChÝnh –K53

18


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

CHƯƠNG iii
THIếT Kế trắc ngang - NềN ĐƯờNG
i. Thiết kế nền đờng
Nền đờng là nền tảng vững chắc của phần xe chạy do đó, nền đờng phải có cờng độ
lớn, không đợc biến dạng và ổn định cao.
Về mặt hình học nền đờng phải có hình dáng và kích thớc phù hợp với các yêu cầu
của tuyến.
Về mặt cơ học phải đảm bảo nền đờng ổn định không có biến dạng nguy hiểm và
cũng không đợc lún nhiều dới tác dụng của tải trọng xe cộ và trọng lợng bản thân.

Về mặt vật lí phải đảm bảo đất nền đờng không quá ẩm, không giảm cờng độ trong
thời gian ẩm ớt và phải có biện pháp kỹ thuật đảm bảo duy trì đợc cờng độ cao trong
suốt quá trình sử dụng.

1. Đất dùng làm nền đờng
Đất là vật liệu chủ yếu để xây dựng nền đờng. Tính chất và trạng thái của đất ảnh
hởng rất lớn đến cờng độ và mức độ ổn định của nền đờng.
Căn cứ vào các chỉ tiêu, tính chất cơ lí của các loại đất và tận dụng vật liệu địa phơng sẵn
có.

2. Thiết kế trắc ngang nền đờng
Căn cứ vào cao độ đờng đen, đờng đỏ trên trắc dọc kỹ thuật, xác định đợc cao độ
đào đắp của tim đờng tại các cọc chi tiết, tôi tiến hành thiết kế trắc ngang nền đờng với
các kỹ thuật sau:
-

Bề rộng phần xe chạy

: 2 x 2.75m

-

Bề rộng lề gia cố

: 2x 0.5 m

-

Bề rộng lề đờng

-

Độ dốc ngang mặt đờng

-

Độ dốc ngang lề đờng : 5%

-

Bề rộng nền đờng

: 2 x 1m
: 2%

: 7.5m

3. Một số loại nền đờng điển hình
a. Nền đắp
Đối với nền đắp thấp hơn 1m thì mái dốc ta luy lấy 1/1.5ữ1/3 để tiện cho máy thi
công lấy đất từ thùng đấu đắp nền hoặc tiện cho máy đào rãnh. Nếu nền đất đắp thấp quá
thì phải cấu tạo rãnh dọc hai bên để đảm bảo thoát nớc tốt.

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

19

trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

1:1.5

< 1m

Đối với đất đắp cao H = 1ữ6 m thì độ dốc mái ta luy lấy 1:1,5 và thùng đấu lấy ở
phía cao hơn và phải có đoạn 0,5m để bảo vệ chân mái ta luy.
0,5m

1:1.5

H =1 ữ 6

Thùng đấu

m

b. Nền đào
Đối với nền đờng đào khi xây dựng sẽ phá hoại thế cân bằng của các tầng đất thiên
nhiên, nhất là trờng hợp đào trên sờn dốc sẽ tạo nên hiện tợng sờn dốc bị mất chân, vì thế
mái ta luy đào phải có độ dốc nhất định để bảo đảm ổn định cho ta luy và cho cả sờn núi.
H

1:1.5

1:1

c. Nền nửa đào nửa đắp
1:1.5
1:1

ii.tính toán khối lợng đào đắp nền đờng.
- Căn cứ vào mỗi trắc ngang thiết kế tôi tiến hành tính diện tích đào, diện tích đắp
tại mỗi trắc ngang: Fđào, Fđắp
Căn cứ vào trắc dọc với khoảng cách giữa các trắc ngang (các cọc) là Li
Ta có công thức tính khối lợng đào đắp giữa hai cọc
Vđào = (Fđào(i) + Fđào(i+1))xLi/2

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

20


trêng §H Giao Th«ng VËn T¶i
khoa c«ng tr×nh

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

V®¾p = (F®¾p(i) + F®¾p(i+1))xLi/2
Sau khi tÝnh to¸n ®îc xÕp thµnh b¶ng tÝnh ®Ýnh kÌm thuyÕt minh

Vâ §×nh §¹t

C«ng Tr×nh Giao Th«ng C«ng ChÝnh –K53

21


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

Chơng iV
Thiết kế mặt đờng
Căn cứ vào tình hình thực tế của đoạn tuyến Km1+00-Km2+00, điều kiện địa hình,
địa chất thuỷ văn không có gì đặc biệt so với các đoạn tuyến khác. Do đó đoạn này vẫn
sử dụng kết cấu áo đờng đã chọn trong hồ sơ thiết kế sơ bộ.
Kết cấu mặt đờng:

K? T CấU PHầN MặT ĐƯờNG XE CHạY
Bê Tông nhựa chặt hạt m?n (7cm)
Nhựa d?nh bám tiêu chuẩn 0.5kg/m2
Bê Tông nhựa chặt hạt trung (5cm)
Nhựa thấm bám tiêu chuẩn 1kg/m
Cấp phối đá dăm loại 1 (15cm)
Cấp phối đá dăm loại 2 (28cm)

Đối với loại kết cấu áo đờng này thì các tiêu chuẩn kỹ thuật và các yêu cầu chung
của mặt đờng đã đợc tính toán ở phần thiết kế sơ bộ, đảm bảo về mặt cờng độ và thuận
lợi cho công tác thi công tuyến.

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

22


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

N MễN HC

khoa công trình

Chơng V
Thiết kế công trình thoát n ớc

I . Thiết kế cống thoát nớc:

Đoạn tuyến Km1+00 Km2+00 đi theo đờng đồng mức, có địa chất, thuỷ văn ổn
định, chiều cao mao dẫn thấp, nên các công trình thoát nớc chỉ có tác dụng thoát nớc
mặt, ngăn chặn các nguồn nớc mặt không cho phá hoại nền đờng, thấm đọng quanh đờng.
Tên cọc
C6

Lý trình

Đờng kính

Loại cống

Chiều dài

Km0+500

800cm

BTCT Tròn

29.1

Km1+000

1200cm

BTCT Tròn

21.16

ND2

Km1+742.35

1200cm

BTCT Trũn

17.54

C29

Km2+200

1200cm

BTCT Trũn

23.30

Km2+800

800cm

BTCT Trũn

17.19

Km3+000

1200cm

BTCT Trũn

14.31

(Cu to)
C12

C39
(Cu to)
C42

1.Các chế độ làm việc của cống:
Có 3 chế độ chảy tuỳ thuộc vào mối quan hệ giữa chiều cao nớc
dâng trớc cống và chiều cao cửa vào của cống.

Hnđ

Cửa cống dạng dòng chảy

Hnđ

Bán áp loại th ờng

Hnđ

Có áp dạng dòng chảy

+ Chế độ cống không áp :

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

23


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
khoa công trình

N MễN HC

Chiều cao nớc dâng H < 1,2 hcv (đối với cống miệng thờng).
Chiều cao nớc dâng H <1,2 hcv (đối với cống miệng dạng dòng chảy)

Qc = cc 2 g ( H hc )
Trong đó : c :hệ số vận tốc khi cống làm việc không áp lấy c = 0,82 ữ 0,85
c : tiết diện nớc chảy tại chỗ bị co trong cống
hc chiều cao nớc chảy ở chỗ bị co hẹp
hc = 0,9hk hoặc hc = 0,73 Vc2 / g
Vc: vận tốc nớc chảy ở chỗ bị thu hẹp
hk : chiều sâu phân giới
Nếu cống có tiết diện chữ nhật thì : Qc = 1,33 b H3/2 trong đó b là chiều rộng cống
+ Chế độ cống bán áp :
Chiêù cao nớc dâng H >1,2 hcv (đối với cống miệng thờng )
Qb = bc 2 g ( H hc )

b :hệ số vận tốc khi cống làm việc bán áp lấy b = 0,85
c : tiết diện nớc chảy tại chỗ bị co trong cống == 0,6 cv
hc : chiều caonớc chảy ở chỗ bị co hẹp: hc = 0,6 hcv
Vc: vận tốc nớc chảy ở chỗ bị thu hẹp
+ Chế độ cống có áp :
Chiều cao nớc dâng trớc cống H>1,4 hcv (đối với cống miệng dạng dòng chảy), độ dốc
cống ic < i=
Chiêù cao nớc dâng H >1,2 hcv (đối với cống miệng thờng )

Qc = d d 2 g ( H hd )
d :hệ số vận tốc khi cống làm việc có áp lấy d = 0,95
d : tiết diện nớc chảy cơ bản của cống: c = 0,6 cv
hc : chiều cao tiết diện nớc chảy cơ bản của cống

2. Các bớc tính toán khẩu độ cống.
Bớc 1: Xác định lu lợng thiết kế ứng với tần suất thiết kế từ lu vực đổ về ( tính lu
lợng thiết kế theo hớng dẫn của viện thiết kế Giao thông Vận tải đối với lu vực
vừa và nhỏ - đã trình bày trong phần thiết kế dự án khả thi)
Bớc 2: Dựa vào bảng tra ta có đợc khẩu độ, chiều cao nớc dâng, vận tốc nớc cửa
ra của cống ở các trạng thái chảy không áp và có áp. Để thiên về an toàn ta luôn
tra các thông số này ở trạng thái chảy không áp.

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

24


trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
khoa công trình

N MễN HC

Trong thực tế thì ngời ta tra ra khẩu độ cống theo bảng lập sẵn khi biết lu lợng thiết
kế và loại cống, chế độ chảy vật liệu gia cố khi đó sẽ xác định đ ợc chiều cao nớc dâng
trớc cống và vận tốc nớc ở cửa ra .

* Cách thiết kế cống ngoài thực tế :
Trờng hợp 1: thiết kế cống sau khi kẻ đờng đỏ.
Khi đó cao độ nền đờng bị hạn chế ta chọn chiều cao nớc dâng trớc cống thấp hơn
cao độ nền đờng đã thiết kế tối thiểu là 0,5 m sau đó căn cứ vào lu lợng thiết kế tra ra
một hay nhiều cống
Trờng hợp 2: thiết kế đờng đỏ sau khi đã có khẩu độ cống

Chọn chế độ chảy, tra khẩu độ cống theo Qtk ra đợc khẩu độ cống, chiều cao nớc
dâng trớc cống và vận tốc nớc chảy trong cống
Khi đó cao độ nền đờng thiết kế phải cao hơn chiều cao nớc dâng trớc cống H là 0,5
m

3. Tính toán gia cố công trình cống thoát nớc.
Trong trờng hợp nớc chảy tự do, dòng nớc ra khỏi cống có tốc độ cao gấp khoảng
1,5 lần ở vùng sau công trình, do vậy tốc độ tính toán xói sau cống là:
Vtt = 1,5V
Để ngăn ngừa tình trạng xói lở sau công trình ngời ta tiến hành gia cố với một chiều dài
nhất định (chiều dài gia cố ) thờng lấy bằng 3 lần khẩu độ cống
Lgc 3. d

Khi gia cố có thể gia cố toàn bộ, cho phép xói lở đến một mức độ nào đó mà không
gây nguy hiểm đến đoạn gia cố và bản thân công trình. Kinh nghiệm cho thấy rằng việc
gia cố kéo dài bảo đảm không cho xói là không hợp lý. Để tiết kiệm kinh phí xây dựng
công trình gia cố ngời ta rút ngắn đoạn gia cố và để bảo đảm đoạn gia cố không bị phá
hoại thì ở cuối của đoạn gia cố ngời ta thiết kế một tờng chống xói cắm sâu xuống đất,
phần taluy lòng lạch ở đoạn đó cũng đợc gia cố đến đáy hố xói.
Chiều sâu chân tờng chống xói chọn theo công thức: h t h x + 0, 5 (m)
hx: Chiều sâu xói tính toán, xác định theo bảng phụ thuộc vào H và lgc/d.
- Chiều dày lớp gia cố phụ thuộc vào loại vật liệu. Đoạn ở lòng suối trực tiếp sau cống
cần đợc tăng chiều dày. Chiều dày S ở sau cống đợc tính toán theo công thức:

Võ Đình Đạt

Công Trình Giao Thông Công Chính K53

25