CHƯƠNG 4 TRẮC dọc TRẮC NGANG, ĐƯỜNG cấp 3 MIỀN núi tốc độ 60KM

CHƯƠNG 4
TRẮC DỌC - TRẮC NGANG
4.1.THIẾT KẾ TRẮC DỌC
4.1.1.Các điểm khống chế khi thiết kế trắc dọc
- Điểm khống chế bắt buộc: Đó là các điểm trên trắc dọc buộc phải đi qua như các
điểm có liên quan đến độ cao theo quy hoạch điểm giao cắt cùng mức với đường sắt
hay đường giao thông khác.
- Điểm khống chế giới hạn:
+ Cao độ nền đường đắp qua bãi sông phải cao hơn mực nước tính toán và có xét
tới mực nước dềnh và chiều cao sóng vỗ lên mái dốc ít nhất là 0,5m.
+ Cao độ mép nền đường ở các đoạn đường dẫn vào cầu nhỏ và cống phải cao
hơn cao độ nước tính toán có xét tới nước dềnh ít nhất là 0,5 m (tính theo chiều con
nước lũ có tần suất 4%).
+ Cao độ của nền đường trên cống phải đảm bảo chiều dày, đất đắp ở trên tối
thiểu là 0,5m để tải trọng phân bố rộng trên cống. Khi chiều dày áo đường lớn hơn 0,5
m, chênh cao giữa mặt đường có đỉnh cống phải đủ dày để bố trí áo đường.
+ Cao độ tối thiểu của mép nền đường phải cao hơn mực nước ngầm tính toán,
mực nước đọng thường xuyên để đảm bảo khu vực hoạt động của tải trọng luôn luôn
trong tình trạng khô ráo.
Bảng các điểm khống chế khi thiết kế trắc dọc hai phương án tuyến
Phương án 1
TT
Tên cọc
1
A

Lý trình
Km0+00

Cao độ khống chế
742.00

2

C1

Km0+465.09

742.30

3
4
5
6

C2
C3
C4
B

Km1+021.59
Km2+702.68
Km3+691.33
Km6+727.47

763.93
799.81
803.25
878.00

Phương án 2

TT

Tên cọc

Lý trình

Cao độ khống chế


-

-

-

1

A

Km0+00

742.00

2

C1

Km0+756.61

743.48

3
4
5
6
7
8

C2
C3
C4
C5
C6
B

Km1+606.68
Km2+589.52
Km3+390.07
Km4+233.92
Km4+814.13
Km6+170.12

763.77
800.53
816.87
843.52
852.71
878.00

Ở cả hai phương án tuyến, hai điểm A,B là cao độ đã khống chế, bắt buộc phải

thiết kế ở cao độ ấy. Các vị trí cống địa hình cao độ thiết phải đảm bảo lớn hơn hoặc
bằng với cao độ khống chế như trên.
4.1.2 Những yêu cầu khi thiết kế trắc dọc
Thiết kế đường đỏ phải căn cứ vào điều kiện địa hình , địa chất , thủy văn.. để đảm
bảo đường ổn định vững chắc dưới các tác dụng của tải trọng xe cộ và các yếu tố tự
nhiên trong quá trình khai thác.
Trên đường đen biểu diễn cao độ tự nhiên dọc theo đoạn tuyến , phối hợp với bình
đồ và các bản vẽ trắc ngang để tiến hành thiết kế đường đỏ theo một số nguyên tắc
sau:
- Đảm bảo tuyến lượn đều, ít thay đổi độ dốc và sử dụng độ dốc nhỏ trên toàn
tuyến.
- Trong phạm vi có thể tránh dùng các độ dốc ngược chiều khi tuyến đang liên tục
lên hoặc liên tục xuống. Các đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 200m.
- Hạn chế tuyến đi với độ dốc max.
-Có hệ thống đảm bảo thoát nước tốt khu vực hai bên đường và lề đường , ngăn
ngừa sự phá hoại của nước mặt đối với công trình mặt đường. Đảm bảo các yêu cầu
tối thiểu cho nền đường luôn khô ráo, không nên đào đắp quá cao và quá sâu để tránh
phải xây dựng các công trình chống đỡ.
Đảm bảo cao độ tại các điểm khống chế đã được xác định trước, cao độ nề đường tại
các vị trí cống phải đảm bảo cao hơn cao độ đỉnh cống ít nhất là 0.5m.
Đảm bảo tuyến lượn đều tại các vị trí cống.
Rãnh dọc có độ dốc tối thiểu là 0.5%, điều kiện khó khăn có thế thiết kế 0.3% nhưng
trên một đoạn không dài quá 50m.

Tại những vị trí có thay đổi dốc nếu hiệu đại số hai độ dốc lớn hơn 2% thì phải bố trí
đường cong đứng theo điều kiện về bán kính và chiều dài đường cong đứng như tính
toán ở trên.
Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công cơ giới

-

-

-

-

Các vị trí công trình, cao độ thiết kế được thể hiện trên bản vẽ trắc dọc
- Ở những đoạn địa hình dốc phải sử dụng độ dốc dọc lớn 8% thì yêu cầu cứ
2000 m phải bố trí một đoạn nghỉ có độ dốc dọc thoải không vượt quá 2,5% và chiều
dài đoạn nghỉ không nên ngắn hơn 50 m.
- Độ dốc dọc lớn nhất trên những đoạn dốc có bán kính nhỏ hơn 50m phải triết
giảm so với độ dốc dọc lớn nhất .
- Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo yêu
cầu về kinh tế- kỹ thuật và điều kiện thi công.
4.1.3. Phương pháp thiết kế trắc dọc
Các phương pháp thiết kế đường đỏ.
Có 3 phương pháp kẻ đường đỏ: phương pháp đi bao, phương pháp đi cắt , và
phương pháp phối hợp đi bao và đi cắt
Phương pháp đi bao : là đường đỏ đi song song với đường mặt đất tự nhiên, khối
lượng đắp tương đối lớn, nền đường ổn định do có chế độ thủy nhiệt tốt. Phương pháp
này thường áp dụng ở đường đồng bằng , và vùng đồi địa hình thoải .
Phương pháp đi cắt: là trường hợp đường đỏ cắt địa hình tự nhiên và có thể tạo ra
những vị trí đào sâu, khối lượng đào đất khá lớn và chế độ thủy nhiệt của nền đường
không tốt, khối lượng công trình thoát nước nhiều, có thể phá hoại khung cảnh tự
nhiên. Thường áp dụng ở địa hình vùng núi cao.
Phương pháp đi phối hợp đi bao và đi cắt. Là trường hợp đường đỏ cắt địa hình tạo
thành những vị tri đào đắp xen kẽ, tùy từng đoạn tuyến mà ta thiết kế đường đỏ là
đường bao hoặc cắt làm cho tuyến đường được hài hòa với địa hình tự nhiên và khung

cảnh xung quanh.
=> chọn phương pháp kẻ đường đỏ phối hợp đi bao kết hợp đi cắt, đi bao tại các vị
trí sườn đồi thoải và đi cắt tại các vị trí vượt đèo.
Thiết kế.
-

Từ các vị trí điểm khống chế như trên, nối các điểm đó lại kết hợp với việc
đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và thoát nước của tuyến

-

Vị trí các đỉnh đổi dốc: Nên bố trí tại các đỉnh thấp nhất hoặc cao nhất của địa
hình , nên bố trí trùng với đỉnh đường cong nằm , nếu lệch thì không nên lệch
quá 1/3 chiều dài đường cong đứng.

-

Với đường cấp III độ dốc dọc lớn nhất là 7%, trường hợp khó khăn có thể châm
chước +1%
Đường đi qua khu dân cư , có nhiều xe thô sơ chạy không nên thiết kế đường
với độ dốc dọc quá 4%
Độ dốc nên dùng không nên lớn hơn 3% để nâng cao chất lượng vận tải
Chiều dài đoạn dốc tối đa với các độ dốc

-


id(%)

4

5

6

7

Lmax(m)

1000

800

600

500

Chiều dài đoạn dốc tối thiểu 150m hoặc đủ để bố trí đường cong đứng.
-

Thiết kế đường đỏ kết hợp với thiết kế bình đồ và trắc dọc để có thể tạo ra sự
hài hòa về cảnh quan và chạy xe an toàn.

-

Thiết kế đường cong đứng tại những vị trí đổi dốc có hiêu đại số độ dốc trên
1%

-

Chiều dài đường cong đứng: K=R.(i1-i2)
TCVN-4054-05- Đường cấp III Vtk=60Km/h
Đường cong đứng lồi

Đường cong đứng lõm

Rmin(m)

Rtt(m)

Rmin(m)

Rtt(m)

2500

4000

1000

1500

Chiều dài đường cong đứng tối thiểu :50m

4.1.4.Kết quả thiết kế
Phương án 1
Tuyến có chiều dài 6727.47m, với 15 lần đổi dốc, độ dốc lớn nhất 8% trên chiều dài
341.53m.
Trên tuyến có bố trí 13 đường cong đứng , giá trị thiết kế các yếu tố đường cong đứng
được thống kê trong bảng sau

Phương án 1
Cọc đỉnh

Lý trình

Độ dốc
(%)

R(m)

T(m)

D(m)

P(m)

C1

Km0+465.0
9

+0.5

3000

58.30

0.04

0.57

Km0+639.9
5

+4.39

10000

60.42

0.01

0.18

Km1+033.1
6

+3.18

10000

78.57

0.02

0.31

Km1+758.4

7

+1

2500

87.32

0.07

1.52

Km2+100

+8

2500

87.32

0.07

1.52

8000

60.00

0.01

0.22

10000

60.00

0.01

0.18

2500

34.84

0.03

0.24

5000

53.36

0.02

0.28

3000

40.11

0.03

0.27

5000

56.20

0.02

0.32

2500

45.71

0.04

0.42

3000

46.56

0.03

0.36

P1
P2

TD3
H1

+4.39
+3.18
+1.61
+8
+1

P4
H2

Km2+417.0
5

+1

Km3+200

-0.7

-0.5
+0.5

P6
Km4

Km3+682.5
0

+0.5

Km4+00

+3.29

+3.29
+5.43

P7
P8
P9
P10

Km4+267.1
8

+5.43

Km5+176.7
2

+2.75

Km5+691.2
9

+0.5

Km6+062.2

5

+4.16

+2.75
+0.5
+4.16
+1.05


Phương án 2
Tuyến có chiều dài 6170.12m, độ dốc lớn nhất 8% trên chiều dài 262.05m,
với 16 lần đổi dốc, trên tuyến có bố trí 14 đường cong đứng có các thông số thiết kế
như sau


Đỉnh

Lý trình

Độ
dốc( %)

R (m)

T(m)

D(m)

P(m)

1

Km0+262.0
5

-8

1200

47.92

0.08

0.96

Km0+412.0
5

0

1200

40.84

0.07

0.69

Km0+900

+5.86

6000

56.86

0.02

0.27

3000

51.91

0.03

0.45

1500

34.76

0.05

0.4

2500

52.67

0.04

0.55

2500

45.25

0.04

0.41

3000

55.53

0.04

0.51

3000

52.32

0.03

0.46

3500

46.39

0.03

0.31

1500

43.16

0.06

0.62

2
H9

0
+6.82
+3.96

P2
P3
H2

Km1+177.5
9

+3.96

Km1+620.2
9

+0.5

Km2+200

+5.14

+0.5
+5.14
+0.92

P4
H9

Km2+525.8
7

+0.92

Km2+900

+4.54

+4.54
+0.84

P5

P6
H2

Km3+495.6
6

+0.84

Km3+842.1
0

+4.33

Km4+200

+1.68

+4.33
+1.68
+7.44

P7
P8
P9
P10

Km4+390.7
8

+7.44

Km4+814.1
3

-0.55

Km5+136.2
3

+1.15

Km5+504.9
0

+3.93

-0.55

2500

99.75

0.08

1.99

5000

42.48

0.02

0.18

4000

55.57

0.03

0.39

3000

43.19

0.03

0.31

+1.15
+3.93
+1.05


Kết quả thiết kế chi tiết được thể hiện trên bản vẽ trắc dọc :TKCS-012
4.2. THIẾT KẾ TRẮC NGANG
4.2.1. Tác dụng của nền đường
- Khắc phục nền đường thiên nhiên tạo nên một dải đủ rộng dọc theo tuyến đường
có các tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đáp ứng được điều kiện xe chạy an

toàn, êm thuận và kinh tế.
- Làm cơ sở cho áo đường: lớp phía trên của nền đường cùng với áo đường chịu
tác dụng của xe chạy do đó nền đường có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ và chất
lượng khai thác của cả con đường.
4.2.2. Yêu cầu cầu chung đối với nền đường
Nền đường phải đảm bảo tính ổn định toàn khối: Nghĩa là kích thước hình học và
hình dạng của nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá hoại hoặc biến dạng gây
bất lợi cho việc thông xe.
Nền đường phải đảm bảo có đủ cường độ nhất định: tức là đủ độ bền khi chịu cắt
trượt và không bị biến dạng quá nhiều.
Nền đường phải đảm bảo ổn định về cường độ: nghĩa là cường độ nền đường
không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi.
Như vậy nội dung thiết kế nền đường nhằm giải quyết 3 vấn đề : thiết kế bảo đảm
bảo ổn định toàn khối, thiết kế tăng cường độ và đảm bảo ổn định cường độ của nền
đường.
4.2.3. Nguyên tắc và giải pháp thiết kế :
Đất đắp nền :
Đất đắp được lấy từ các mỏ đất và tận dụng từ nền đào chuyển xuống nền đắp.
Khi độ dốc ngang của nền thiên nhiên dưới 20% được phép đào bỏ lớp đất hữu cơ
rồi đắp trực tiếp.

Khi nền tự nhiên có dốc ngang từ 20-50% phải đào thành bậc cấp trước khi đắp.
Bề rộng bậc cấp 1m, độ sâu từ 0.5-1.5m, dốc ngang về sườn núi 2%.
Khi nền thiên nhiên dốc ngang trên 50%thì phải thiết kế công trình chống đỡ.
Nền đường phải đạt độ chặt như sau :
+ Đối với nền đắp : Lớp đât trên cùng tính từ đáy áo đường xuống 50 cm đầm chặt
đạt K>=0.98. bên dưới chiều sâu kể trên K>=0.95.
+ Đối với nền đào là đất : Độ sâu tính từ đáy áo đường xuống 30cm phải được cày
xới lên đầm chặt đạt K>=0.98.
Cấu tạo các bộ phận của nền đường

- Cấu tạo nền đắp
1:1.5

< 1m


Trường hợp đất đắp thấp hơn 1m thì mái dốc ta luy thường lấy 1/1.5 ÷ 1/3 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 nước tốt.
Trường hợp đất đắp cao H = 1 ÷ 6m thì độ dốc mái ta luy lấy 1:1,5 và thùng đấu lấy
ở phía cao hơn và phải có một đoạn 0,5m để bảo vệ chân mái ta luy.
0,5m

1:1.5

Thùng đấu đấu

H =1:6m

Nếu độ dốc ngang sườn núi < 20% thì ta phải rẫy cỏ ở phạm vi đáy nền tiếp xúc
với sườn dốc.

1:1.5

I = 20 – 50 %

H

Nếu độ dốc ngang sườn núi từ 20- 50% thì bắt buộc phải dùng biện pháp đánh cấp.
Bề rộng bậc cấp tối thiểu là 1.0 m, nếu thi công bằng cơ giới thì phải rộng từ 3 - 4 m.

Nếu sườn dốc núi lớn hơn 50% thì lúc này không thể đắp đất với mái dốc ta luy
được nữa vì mái ta luy sẽ kéo rất dài mới gặp sườn tự nhiên do đó khó bảo đảm ổn
định toàn khối. Khi đó phải áp dụng biện pháp xếp đá ở phía chân ta luy để cho phép
mái dốc ta luy lớn hơn.
Trường hợp nền đường đắp đất cao H = 6 - 12 m thì phần dưới h2 có độ dốc thoải
hơn (1:1,75), phần trên h1 = 6 - 8 m vẫn làm theo độ dốc 1:1,5
1:1.5

h1= 68m
H = 612m

1:1.75

h2


Nếu nền đường đầu cầu và dọc sông có thể bị ngập nước thì phải cấu tạo mái dốc ta
luy thoải 1:2 cho đến mức thiết kế 0,5m. Đồng thời phải căn cứ vào tốc độ nước chảy
và loại đất đắp để thiết kế phòng hộ hoặc gia cố ta luy cho thích đáng.
Hạ lưu

Thượng lưu

1:1.5
H

> 0,5m

> 0,5m

1:2

Cấu tạo nền đào
Đối với nền đường đào khi xây dựng sẽ phá hoại thế cân của các tầng đất thiên
nhiên, nhất là trường hợp đào trên sườn dốc sẽ tạo nên hiện tượng sườn 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 sườn núi.

H

1:m

Nền nửa đào, nửa đắp

1:1.5
1:1

4.2.4. Tính khối lượng đào đắp nền đường
Trong thiết kế lập dự án khả thi phải tính được khối lượng nền đường để tiến hành
so sánh các phương án tuyến thiết kế để thiết kế tổ chức thi công nền đường, bố trí thi
công cụ thể, để tính được giá thành, lập dự toán công trình. Cơ sở để tính toán khối
lượng đào đắp là các bản vẽ trắc dọc, trắc ngang và bình đồ địa hình


Để tính toán khối lượng đào đắp chính xác rất phức tạp và phải tính tích phân.
Trong dự án khả thi cho phép tính theo phương pháp gần đúng. Nội dung của phương
pháp như sau:
- Chia tuyến thành nhiều đoạn nhỏ với điểm chia là các cọc địa hình và tại các vị
trí điểm xuyên
- Trong mỗi đoạn, giả thiết mặt đất là phẳng và tính khối lượng đào đắp như thể

tích một lăng trụ:
Vđào= (F1đào + F2đào).Ltb/2
Vđắp= (F1đắp + F2đắp).Ltb/2
Trong đó:
Vđào, Vđắp là thể tích đất phải đào, hoặc đắp trong đoạn
đào
F1 , F1đắp, F2đào , F2đắp là các diện tích đào, đắp tại đầu và cuối đoạn.
Ltb là cự ly trung bình giữa hai mặt cắt tính toán.
Chi tiết thiết kế được thể hiện trên bản vẽ trắc ngang điển hình
TKCS-013
Khối lượng đào đắp đất nền đường được chi tiết trong bảng số liệu