PHẦN II THIẾT kế kỹ THUẬT KM1 KM2, ĐƯỜNG cấp 3 MIỀN núi tốc độ 60KM

PHẦN II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
KM1-KM2

CHƯƠNG 1
TÌNH HÌNH CHUNG
1.1.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Thực tế thì phải tiến hành thiết kế kỹ thuật cho toàn bộ tuyến nhưng trong phạm vi
làm đồ án tốt nghiệp, thời gian hạn chế em tiến hành thiết kế kỹ thuật cho 1Km từ


Km1-Km2 dự án xây mới tuyến A-B đi qua địa phận thông Thống Nhất – Krong
Năng- tỉnh Đăk Lăk .
Quy mô thiết kế
Tuyến đường A-B
-Vận tốc thiết kế Vtk=60Km/h
-Cấp hạng đường Đường cấp III-miền núi.
-Đường 2 làn xe, bề rộng mặt đường 6m, lề gia cố 2x1m, lề đất 2x0.5m
1.2.TRÌNH TỰ THIẾT KẾ
-Đo đạc lấy số liệu thiết kế : Trong thực tế đảm bảo tính chính xác của hồ sơ thiết
kế kỹ thuật thì phải tiến hành đo đạc ngoài thực địa để lấy số liệu cụ thể.
-Định đỉnh, cắm cong chi tiết
-Đo dài , dải cọc chi tiết
-Đo cao chi tiết
-Thiết kế trắc dọc , trắc ngang
-Thiết kế các công trình trên đường : Công trình thoát nước, kết cấu áo đường và
các công trình phòng hộ.
-Tính toán thống kê khối lượng từng hạng mục và lập dự toán chi tiết.
1.3. TÌNH HÌNH CHUNG TUYẾN.
Dự án làm mới đoạn tuyến A-B qua địa phận thông Thống Nhất huyện Kông Năng
, tỉnh Đăk Lăk có tình hình chung tuyến như phần thiết kế cơ sở.

1.3.1.Điều kiện tự nhiên đoạn Km1-Km2
Trên đoạn Km1-Km1+620.29 (cọc P3) đoạn tuyến đi men sườn, sườn thoải,thiết
kế trắc dọc, trắc ngang không gặp khó khăn. Đoạn từ cọc P3 –Km2 tuyến gần như đi
trên đường phân thủy, thiêt kế với độ dốc lớn 5.14%, khối lượng đào đắp cũng khá
lớn.trắc ngang bằng và vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của tuyến.

1.3.2.Đặc điểm thủy văn
-Khí hậu
Do đặc điểm vị trí địa lý, địa hình nên khí hậu vừa chịu sự chi phối của khí hậu ôn
hòa, trong năm phân thành hai mùa rõ rệt mùa mưa và mùa khô.
Song chịu ảnh hưởng mạnh nhất chủ yếu vẫn là khí hậu Tây Trường sơn, đó là
nhiệt độ trung bình không cao, mùa hè mưa nhiều ít nắng bức do chịu ảnh hưởng của
gió mùa Tây nam, mùa đông mưa ít. Thôn Thống Nhất – Krông Năng thuộc vùng
phía đông bắc của tỉnh khí hậu đặc trưng là nóng ẩm.


-Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình năm khoảng 27.30C , nhiệt độ thấp nhất 190C vào tháng giêng
và cao nhất 370C vào tháng 7.
-Độ ẩm
Độ ẩm vùng thuộc vào diện trung bình , hanh nhất là vào tháng giêng khoảng 65%
và cao nhất là 91% vào tháng 8. Với độ ẩm như vậy không có ảnh hưởng bất lợi tới
đường
của chúng ta.
-Mưa
Đoạn tuyến đi qua nằm trong vùng không mưa nhiều, lượng mưa nhiều nhất trong
tháng 9 (650mm) và ít nhất vào tháng giêng (43mm), lượng mưa trung bình là
287mm. Phân thành hai mùa khô và ẩm rõ rệt, mùa khô từ tháng 12 đến hết tháng 4,
từ tháng 5-thang11 là mùa ẩm, tuy nhiên nhiệt độ cao nên lượng bôc hơi cũng rất lớn.
-Thủy văn

Đoạn tuyến đi men sườn nước ở sườn thu về rãnh dọc và chảy ra cống để thoát
nươc qua mặt đường. Đoạn từ cọc P3 –Km2 tuyến đi gần với đường phân thủy vì vậy
vấn đề thoát nước được đảm bảo. Đoạn tuyến đi qua 1 khe tụ nước thiết kế 1cống tròn
D1.25m để thoát nước ngang đường tại vị trí này, ngoài ra bố trí thêm cống cấu tạo để
thoát nước rãnh dọc.
1.3.3.Đặc điểm địa chất của khu vực tuyến đi qua
Khu vực đoạn tuyến Km1-Km2 có địa chất tương đối ổn định, trên mặt có 1 lớp
phủ hữu cơ dày khoảng 0.5m, dưới là đất sét pha đảm bảo độ chặt yêu cầu đối với
nền đường.
1.3.4.Tình hình vật liệu xây dựng
Do tuyến nằm trong khu vực đồi núi nên vật liệu xây dựng tuyến tương đối sẵn
Ở khu vực xây dựng tuyến đã có sẵn mỏ đất có thể khai thác với trữ lượng lớn có thể
đảm bảo chất lượng cho việc xây dựng nền đường.

Vật liệu cấp phối đá dăm có thể mua ở nhà máy khai thác đá gần đó.
.Nói tóm lại, vật liệu xây dựng đường ở đây tương đối thuận lợi cho công tác thi
công.
1.4.NHỮNG YÊU CẦU THIẾT KẾ
-Thiết kế kỹ thuật phải hoàn chỉnh và có những tài liệu cụ thể, chính xác để có thể
thực hiện ngoài thực địa khi thi công.
-Tất cả các công trình phải được thiết kế hợp lý , tương ứng với yêu cầu giao thông
và điều kiện thiên nhiên ở địa phương.


-Toàn bộ thiết kế và từng phần phải có luận chứng kinh tế kỹ thuất phù hợp với
thiết kế cơ sở đã được duyệt. Nên dùng các thiết kế định hình và đồ án tốt nhất của các
công trình tương tự để giảm thời gian thiết kế.
-Các tài liệu kỹ thuật phải đầy đủ, rõ ràng theo đúng quy định hiện hành.
1.5.NHỮNG CĂN CỨ THIẾT KẾ
-Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN4054-05

-Quy trình thiết kế kết cấu áo đường mềm 22 TCN211-06
-Hồ sơ thiết kế cơ sở đã được duyệt
-Hồ sơ khảo sát địa chất , thủy văn.
-Các văn bản pháp lý liên quan đến việc xây dựng mới tuyến đường A-B
Dựa vào những yêu cầu trên để thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến được giao Km1-Km2
với chiều dài 1000m bao gồm các công việc: Nghiên cứu, hoàn thiện và bổ sung
những cách giả quyết hợp lý cho đoạn tuyến này.Lập hồ sơ thiết kế, chính xác hóa
những điều kiện kỹ thuật của việc thiết kế vào những tính toán chi tiết. Thống kê xác
định loại và khối lượng các hạng mục làm căn cứ để xác định giá thành công trình.

CHƯƠNG 2
CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT TUYẾN
Bảng tổng hợp các chỉ tiêu thiết kế
ST
T

Các chỉ tiêu

1

Cấp đường

2
3
4

Độ dốc dọc lớn nhất
Số làn xe
Chiều rộng 1 làn xe

Đơn vị

Thiết kế
III

%
làn
m

(Vtk=60)
7
2
3

Ghi
chú


5 Chiều rộng lề gia cố
6 Chiều rộng lề đất
7 Chiều rộng mặt đường
8 Chiều rộng nền đường
9 Độ dốc ngang mặt đường
10 Độ dốc ngang lề gia cố
11 Độ dốc ngang lề đất
Tầm nhìn
- Dừng xe S1
- Tránh xe S2
12
- Vượt xe S4

Bán kính đường cong nằm

m
m
m
m
%
%
%

1
0.5
6
9
2
2
4

m
m
m

75
150
360

- Tối thiểu giới hạn

m

150

m
m
%
m

260
1500
7
50

m

2500

m

1000

m

50

13

14
15
16
17

18
19

- Tối thiểu thông thường
- Tối thiểu không siêu cao
Độ dốc siêu cao lớn nhất
Đoạn nối siêu cao nhỏ nhất Lscmin
Bán kính đường cong đứng lồi tối
thiểu
Bán kính đường cong đứng lõm
tối thiểu
Chiều dài đường cong đứng tối
thiểu
Tải trọng tính toán KC áo đường
Tải trọng tính toán công trình cầu

10T
HL-93


CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ -TRẮC DỌC- TRẮC NGANG
3.1 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ
So với hướng tuyến trong thiết kế cơ sở thì thiết kế kỹ thuật không có gì thay
đổi.

3.1.1.Nguyên tắc thiết kế
Bình đồ toàn tuyến vẽ theo tỷ lệ 1 :1000, góc chuyển hướng cho phép sai số 0.250
và chiều dài tuyến cho phép sai số 0.25mm. Bố trí các cọc KM, cọc H, cọc chủ yếu
trong đường cong : NĐ, TĐ, P, TC ,NC và các cọc chi tiết 20m/cọc.Khi thiết kế, các

yếu tố trên bình đồ được kết hợp với các yếu tố trên trắc dọc , trắc ngang và chú ý
thiết kế đảm bảo sự đều đặn và uốn lượn của tuyến trong không gian.
Tuyến có thể được sửa chữa, bố trí hợp lý hơn , phối hợp với các yếu tố để đạt
được yêu cầu toàn diện bảo đảm các tiêu chuẩn kỹ thuật, có chất lượng tốt và giá
thành hạ.
Căn cứ vào địa hình , địa mạo , địa chất thủy văn, các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính
toán và lựa chọn bố trí siêu cao , đường cong chuyển tiếp, mở rộng và dỡ bỏ phạm vi
đảm bảo tầm nhìn trong đường cong nằm. Dựa vào những nguyên tắc trên , hướng
tuyến đã chọn và các điểm khống chế để tiến hành thiết kế trên bình đồ
3.1.2.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 hòa về
mặt thị giác và đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật về hình học.


Sau khi nghiên cứu kỹ các hồ sơ, các tiêu chuẩn kỹ thuật và các nguyên tắc thiết kế
thì vị trí tuyến từ Km1-Km2 không thay đổi so với thiết kế cơ sở.
Các yếu tố của đường cong tròn được tính toán như sao

-Chiều dài tiếp tuyến : T = R.tg

-Chiều dài đường cong : K =

-Chiều dài phân cự p : P =
-Đoạn đo trọn D=2T-K(m)

α
2

π.R.α
180

(m)

(m)



 1


− 1
 cos α





2

.R (m)

Bảng thông số đường cong trong 1Km thiết kế
TT α
R
T
P
K
Isc L
W
Ghi chú

Đ2 24d14'22' 400 136.0 10.1 269.2
2 100
0
'
9
8
2
Đ3 36d18'29' 300 148.7 17.1 290.1
2 100
0
'
8
8
1
3.1.3.Bố trí đường cong tổng hợp
Công việc được tiến hành theo trình tự sau
1.Kiểm tra điều kiện bố trí ĐCCT α≥2β
α : Là góc chuyển hướng của đường cong
β : Góc tạo bởi tiếp tuyến tại điểm cuối của ĐCCT và cánh tuyến
2.Xác định tọa độ các điểm trên đường cong theo tọa độ Đề Các
-Nhánh thứ nhất bên trái
+Các cọc từ NĐ-TĐ có tọa độ theo hệ tọ độ Đề Các đặt tai NĐ xác định theo công
thức sau



S5
X
=
S

−

40 A4

3
7
Y = S − S

6 A2 336 A6
Trong đó :
S: Khoảng cách từ NĐ-cọc đang tính toán
A: Thông số của đường cong chuyển tiếp

A = RL

R: Bán kính đường cong
L: Chiều dài ĐCCT

+Các cọc từ TĐ-P có tọa độ xác định như sau
 xt = t + R sin( β + δ )

 yt = R1 − R cos( β + δ )
S
δ = t (rad )
R

Trong đó
t = X0 - Rsinϕ0
β=

L
2R

St : Chiều dài cung từ TĐ đến cọc đang tính toán
R1=R+p
p = Y0 - R(1 - Cosβ
R1=R+p
Từ tọa độ các cọc đã xác định được, xây dựng hệ trục tọa độ Đề Các tại NĐ, trục x
trùng với cánh tuyến hướng về đỉnh, trục y vuông góc với cánh tuyến hướng về phía
bụng đường cong, cắm các cọc chi tiết của đường cong ra thực địa.
-Nhánh thứ 2 bên phải làm tương tự


+Các cọc từ NC-TC có tọa độ theo hệ tọ độ Đề Các đặt tai NC xác định theo công
thức sau

S5
X
=
S
−

40 A4

3
7
Y = S − S

6 A2 336 A6
Trong đó :

S: Khoảng cách từ NC-cọc đang tính toán
A: Thông số của đường cong chuyển tiếp

A = RL

R: Bán kính đường cong
L: Chiều dài ĐCCT

+Các cọc từ TC-P có tọa độ xác định như sau
 xt = t + R sin( β + δ )

 yt = R1 − R cos( β + δ )
S
δ = t (rad )
R

Trong đó
t = X0 - Rsinϕ0
β=

L
2R

St : Chiều dài cung từ TC đến cọc đang tính toán
R1=R+p
p = Y0 - R(1 - Cosβ
R1=R+p
Dựa vào kết quả tính toán tọa độ các cọc trên đường cong , lập hệ tọa độ Đề Các
tại NC, trục X trùng với cánh tuyến hướng về đỉnh, trục y vuông góc với cánh tuyến
hướng về phía bụng đường cong, cắm các cọc chi tiết ra thực địa.

3.1.4.Bố trí siêu cao


Việc bố trí siêu cao trên đường cong có tác dụng làm giảm bớt lực ngang và tác
động tâm lý có lợi cho người lái xe.
Theo [1] việc quy định bố trí siêu cao phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm và
tốc độ xe chạy.
Bố trí siêu cao cho đường cong
Đường cong có độ dốc siêu cao isc %
Chiều dài đoạn nối siêu cao Lsc
Các bước nâng siêu cao được tiến hành như sau :
Sơ đồ thể hiện các bước nâng siêu cao theo phương pháp quay quanh tim

Phương pháp quay siêu cao quanh tim đường.

Cấu tạo đoạn nối siêu cao
Chiều dài đoạn nối siêu cao


§ êng cong chuyÓn tiÕp

L2

L3

Tim ® êng

Theo quy trình đoạn nối siêu cao được bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp
Trình tự bố trí siêu cao được thể hiện như hình trên
1.Trên đoạn 10m bên ngoài đường cong chuyển tiếp quay dần độ dốc lề gia cố

phía lưng đường cong lên cùng với độ dốc mặt đường( khi thiết kế độ dốc lề gia cố
khác độ dốc mặt đường.)
2. Quay mái đường bên lưng đường cong từ độ dốc i n =-2% lên có độ dốc 0% trên
một đoạn chiều dài L1
L1 =

b.in
2i f

Trong đó :
L1 : Chiều dài đoạn nâng ½ mặt đường từ -in lên 0%
b : Bề rộng mặt đường ( Bao gồm cả phần lề gia cố)
in : Độ dốc ngang mặt đường
if : Độ dốc dọc phụ thêm do nâng siêu cao

if =

b(isc + in )
2 Lsc

3.Quay tiếp mặt đường phía lưng đường cong từ 0% lên độ dốc i n trên chiều dài
L2 =

đoạn

b.in
2i f

4.Quay cả mặt đường lên tới độ dốc isc như thiết kế trên chiều dài đoạn L3
L3 =

b(isc − in )
= L − ( L1 + L2 )
2i f

3.3.5. Bố trí mở rộng


Bố trí mở rộng trùng với đoạn đường cong chuyển tiếp
Độ mở rộng tại một điểm bất kỳ được tính theo công thức :
En = (4 K 3 − 3 K 4 ) E

Trong đó :
E : Độ mở rộng trong đường cong tròn
K=

Ln
Lmr

: với Lmr là chiều dài đoạn nối mở rộng
Ln :Là khoảng cách từ đầu đoạn nối mở rộng tới vị trí đang xét.
Phương của độ mở rộng là phương của đường pháp tuyến của tim đường xe
chạy.Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố . Dải dẫn hướng
và các cấu tạo khác phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng. Nền đường khi cần
phải mở rộng , đảm bảo phần lề đất còn lại tối thiểu là 0.5m.
3.1.6.Tính toán phạm vi đảm bảo tầm nhìn trong đường cong
Khi xe chạy trong đường cong tầm nhìn của người lái xe bị hạn chế. Để đảm bảo
người lái xe chạy với vận tốc thiết kế thì phải tính toán để đảm bảo tầm nhìn với giả
thiết mắt người lái xe cao 1.2m so với mặt đường và quỹ đạo xe chạy cách mép mặt
đường 1.5m. Đường 2 làn , không có dải phân cách vì vậy thiết kế với tầm nhìn S2.

Có 2 phương pháp tính toán
Phương pháp giải tích
Theo phương pháp này ta xác định phạm vi tĩnh ngang bằng công thức giải tích

K

α

K
S1

α/2

β

Z

)/2
-K
1
(S

Z1 Z2

S1

Z

β/2

α

trong các thường hợp như sau

R

α

R

α/2

α/2

α


a,K0
b, S>K

Trường hợp K0
Z = RS.(1 - cos

α - 2β
2

)+

XC − XM
cos δ

.sin

α
( −δ )
2

Trường hợp S>K
Z= Rs(1- cos ) + x sin ( –δ) + sin
Trong đó
-Z: Cự ly tĩnh ngang cần tính toán
-S: Chiều dài tầm nhìn , với đường 2 làn không có dải phân cách sử dụng tầm
nhìn tránh xe S2
 Y −Y 
δ = arctg  C M ÷
 XC − X M 
-

-α: Góc ngoặt đường cong
-K: Chiều dài đường cong
K0 =
0

-K

: Chiều dài đoạn cong tròn

π RS ( α − 2β )

1800

-Rs: Bán kính quỹ đạo xe khi tính toán tĩnh ngang Rs=R-(b/2-1.5)
-R,b :Bán kính đường cong và chiều rộng mặt đường thiết kế

-Ls: Chiều dài đường cong chuyển tiếp ứng với Rs và thông số ĐCCT A
β=

-β: Góc hợp bởi tiếp tuyến tại điểm cuối DDCCT và cánh tuyến
-C(Xc:Yc) ~Ls
-M(XM:YM)~Ls-(S-K0)/2

Ls
2 Rs


3.1.7. Thiết kế chi tiết đường cong P3
Trên đoạn tuyến có 2 đường cong P 2 và P3 , trong phạm vi đồ án em thiết kế chi tiết
1 đường cong P3
Thông số đường cong của đường cong P3
α

R

36d18’29’

300

T

K

P

290.11 17.11

Isc

L

w

Góc ngoặt

2

100

0

Trái

’
Bố trí đường cong
Công việc được tiến hành theo trình tự sau
1.Kiểm tra điều kiện bố trí ĐCCT α≥2β
β=

L
100

=
= 0.167 rad = 9d 33'15''
2 R 2 × 300

α=36d18’29’’=0.633rad>2β=0.333=> Đủ điều kiện bố trí đường cong chuyển
tiếp
2.Xác định tọa độ các điểm trên đường cong theo tọa độ Đề Các
-Nhánh thứ nhất bên trái
+Các cọc từ NĐ-TĐ có tọa độ theo hệ tọ độ Đề Các đặt tai NĐ xác định theo công

thức sau


S5
 X = S −
40 A4

3
7
Y = S − S

6 A2 336 A6

Trong đó :
-S: Khoảng cách từ NĐ-cọc đang tính toán
-A: Thông số của đường cong chuyển tiếp

A = RL = 300 × 100 = 173.21

+Các cọc từ TĐ-P có tọa độ xác định như sau

 xt = t + R sin( β + δ )

 yt = R1 − R cos( β + δ )
S
δ = t (rad )
R

Trong đó
- t = X0 - Rsinβ= 99.722- 300 x sin 49.953m
β=

L
100
=
= 0.167 rad = 9d 33'15''
2 R 2 × 300

-St : Chiều dài cung từ TĐ đến cọc đang tính toán
-R1=R+p
-p = Y0 - R(1 - Cosβ)=5.544- 300 x (1 –cos ) = 1.39m
-R1=R+p=300+1.387=301.387m
Kết quả tính toán thể hiện trong bảng sau
Tên cọc
NĐ
20
H5
21
22

23
TĐ
24
H6
C2
25

X
0
4.77
24.77
44.76
64.74
84.65
99.72
104.42
123.95
130.41
143.16

Y
0
0.00
0.08
0.50
1.51
3.38
5.54
6.37
10.66

12.38
16.23

Nhánh thứ hai bên phải tính toán tương tự , kết quả thể hiện ở bảng sau
Tên cọc
NC
31
30
29
H7
28
TC
27

X
0
5.34
25.34
45.33
65.31
85.21
99.72
104.95

Y
0
0.00
0.08
0.52
1.55

3.45
5.54
6.48


26

124.5

10.8

Bố trí ra thực địa
-Nhánh thứ nhất phía trái
Xây dựng hệ tọa độ Đề Các tại NĐ, trục x trùng với cánh tuyến , hướng về đỉnh ,
trục y vuông góc với cánh tuyến hướng về phía bụng đường cong. Bố trí các cọc ra
thực địa theo tọa độ đã tính toán được.
-Nhánh thứ hai bên phải
Xây dựng hệ tọa độ Đề Các tại NC, trục x trùng với cánh tuyến , hướng về đỉnh ,
trục y vuông góc với cánh tuyến hướng về phía bụng đường cong. Bố trí các cọc ra
thực địa theo tọa độ đã tính toán được.
Bố trí siêu cao
-Chọn phương pháp nâng siêu cao quanh tim
-Bố trí đoạn nối siêu cao
+Chiều dài đoạn nối siêu cao
Đoạn nối siêu cao được bố trí trùng với đoạn nối chuyển tiếp Lsc=Lct=100m
+Khi nâng trắc ngang hai mái lên thành trăc ngang 1 mái , phia lưng đường cong
sẽ tạo ra một độ dốc phụ ip = == 0,4 %

+ Với đường cong Đ3, isc=2% =in vì vậy đoạn nối siêu cao gồm 2 phần đoạn 1 L1
nâng nửa mặt đường phía lưng đường cong từ độ dốc -2% lên 0% và đoạn 2 tiếp tục

quay nửa trắc ngang phía lưng đường cong từ độ dốc 0% lên 2%
L 1 = L2 =

bin
8× 2
=
= 50m
2i f 2 × 0.4

Xác định cự ly tĩnh ngang theo phương pháp giải tích
Ta có


S2=150m
K=2Ls+K0
LS: Chiều dài ĐCCT quỹ đạo xe ứng với Rs
K 0 = Rs (α − 2 β ) = 298.5 × (0.633 − 2 × 0.168) = 88.56(m)
b

6

Rs = R −  − 1.5 ÷ = 300 −  − 1.5 ÷ = 298.5m
2

2

2
2
A 173.21
→ Ls =

=
= 100.51m
Rs
298.5
→ K = 2 Ls + K o = 2 × 100.51 + 88.56 = 189.07 m

=>K0
Sơ đồ xác định cự ly tĩnh ngang


Đ



Qu? d?o m?t ngu? i lỏi xe
s
Ko
Yc
Ym

Xc

Z1
c

Z = z1+ z2

Z

Z2

m

XM

a



d


n

L=100.50m
s

k =2ls+ ko

b





o

Z = Rs (1 cos

X XM
2

)+ C
sin( )
2
cos
2

Trong đó
X XM
= arctg C
ữ
YC YM
Rs ( 2 )
K0 =
1800
L
= s
2 Rs
C ( X C : YC ) Ls
S K0
M ( X M : YM ) Ls
2

Với Z : Cự ly tĩnh ngang
S : Chiều dài tầm nhìn S=150m
K0 : Chiều dài đờng cong tròn khi có bố trí ĐCCT
Rs : Bán kính quỹ đạo xe khi tính toán tĩnh ngang Rs=R-(b/2-1.5)
R,b : Là bán kính đờng cong và bề rộng mặt đờng thiết kế

: Góc hợp bởi tiếp tuyến tại điểm cuối của ĐCCT và cánh tuyến
C(XV :YC) Tọa độ Đề Các của điểm cuối ĐCCT ứng với Ls
M(XM :YM) : Tọa độ Đề Các của điểm M ứng với Ls-(S-K0)/2

Tính toán


L5 s
100.515
X C = Ls −
= 100.51 −
= 100.22(m)
40 A4
40 ×173.214
L3
L7s
100.513
100.517
YC = s 2 −
=
−
= 5.63(m)
6 A 336 A6 6 ×173.212 336 × 173.216
L
100.51
β= s =
= 0.168( rad )
2 Rs 2 × 298.5
S − K0
150 − 88.56

= 100.51 −
= 69.78( m)
2
2
S5
69.785
X M = S M − M 4 = 69.78 −
= 69.74(m)
40 A
40 ×173.214
S M3
S M7
69.783
69.787
YM = 2 −
=
−
= 1.89( m)
6 A 336 A6 6 ×173.212 336 × 173.216
Y −Y
5.63 − 1.89
δ = arctg ( C M ) = arctg (
) = 0.122(rad )
XC − XM
100.22 − 69.74
S M = Ls −

X − XM
α − 2β
α

)+ C
sin( − δ )
2
cos δ
2
0.633 − 2 × 0.168 100.22 − 69.74
0.633
= 100.503(1 − cos
)+
sin(
− 0.122) = 9.22( m)
2
cos(0.122)
2
Z = Rs (1 − cos

Đường giới hạn đảm bảo tầm nhìn bắt đầu từ điểm cách NĐ và NC một khoảng
cách bằng S2 . tăng tuyến tính tới NĐ tĩnh ngang =Z/2=4.61m . Từ NĐ-TĐ tăng tuyến
tính từ Z/2-Z. Trong đường cong tròn , tại tất cả vị trí tĩnh ngang đều bằng Z.
-Xác định phạm vi tĩnh ngang theo phương pháp giải tích ta được kết quả như sau :
Nhánh trái
Các cọc NĐ-TĐ
Z = 4.66(1 +

Si
)m
L

Trong đó
Si : Khoảng cách từ cọc i tới NĐ

L : Chiều dài đường cong chuyển tiếp

Kết quả tính toán trong bảng sau


Tên cọc
Phía trái
NĐ
20
H5
21
22
23
TD
24
H6
C2
25
Phía phải
NC
31
30
29
H7
28
TC
27
26

Z

4.61
4.85
5.75
6.67
7.60
8.52
9.22
9.22
9.22
9.22
9.22
4.61
4.86
5.78
6.70
7.62
8.54
9.22
9.22
9.22

Sơ đồ xác định phạm vi đảm bảo tĩnh ngang được thể hiện trong bản vẽ thiết kế chi
tiết đường cong P3 TKKT-023

3.2.THIẾT KẾ TRẮC DỌC
3.2.1.Các điểm khống chế trên đoạn tuyến thiết kế
-Cao độ đã chốt tại đầu và cuối đoạn thiết kế : Cọc Km1 và Km2
-Vị trí cống địa hình tại cọc C2 LT Km1+606.68
3.2.2. Những yêu cầu khi thiết kế

-

-

-

Căn cứ vào điều kiện cụ thể của đoạn tuyến Km1-Km2 với bình đồ tỷ lệ 1 :1000
thể hiện địa hình khá rõ ràng để có thể chốt phương án tuyến và thiết kế trắc dọc theo
các yêu cầu sau
Đảm bảo tuyến lượn đều , ít thay đổi độ dốc và sử dụng độ dốc nhỏ. Chú ý phối hợp
thiết kế trắc dọc bình đồ với trắc ngang để tuyến không bị lồi lõm gây mất cảnh quan
và đảm bảo tương quan giữa khối lượng đào và đắp, tránh đào sâu, đắp cao.
Có hệ thống thoát nước tốt từ khu vực hai bên đường và lề đường, ngăn ngừa sự phá
hoại của nước mặt đối với công trình nền mặt đường
Đảm bảo cao độ đã xác định tại các điểm khống chế
Rãnh dọc thiết kế có độ dốc tối thiếu 0.5%, đảm bảo thoát nước tốt không bị bồi lắng.
Trên một đoạn 300-500m rãnh phải bố trí một cống cấu tạo thoát nước sang bên
đường, nếu không sẽ phải có biện pháp gia cố chóng xói cho rãnh
Tại các vị trí đổi dốc, nếu hiệu đại số độ dốc Δi≥1% thì phải thiết kế đường cong đứng
Thiết kế thuận lợi cho thi công cơ giới
Chi tiết được thể hiện trong bản vẽ .
3.2.3.Thiết kế cong đứng trên trắc dọc
Khi Δi≥1%
-Trị số bán kính đường cong đứng
TCVN4054-05 đường Vtk=60Km/h đường cong đứng lồi Rmin=2500m/đường cong
đứng lõm Rmin=1000m
Xác định các yếu tố đường cong đứng
-Chiều dài đường cong K = R.(i1 - i2) (m)
-Tiếp tuyến đường cong T = R.(

i1 − i 2
2

)

(m)

2

-Độ dài phân cự P =

T
2R

(m)

-Tung độ tại các điểm trung gian trên đường cong có hoành độ x được xác định

X2
2R

Y=±
Trong đó
R : Bán kính đường cong đứng
Dấu (+) : Ứng với đường cong đứng lồi
Dấu (-) : Ứng với đường cong đứng lõm
Trên đoạn tuyến có bố trí 2 đường cong đứng
Tại cọc P2 –Lý trình Km1+177.59
Tên cọc

Lý trình
Δi(%) R(m)
P2
Km1+177.59
-3.46
3000
P3
Km1+620.29
4.64
1500

T(m)
51.91
34.76

P(m)
0.45
0.40


3.3.THIẾT KẾ TRẮC NGANG
Căn cứ vào cấp hạng thiết kế tuyến đường ta thiets kế trắc ngang với các thông số
như sau
- Bề rộng phần xe chạy 2x3m
- Bề rộng lề đường 2x1.5( gia cố 1m)
- Độ dốc ngang mặt đường và lề gia cố 2%
- Độ dốc ngang lề đất 4%
- Bề rộng mặt đường 6m
- Bề rộng nền đường 9m
- Độ dốc ta luy đắp 1 :1.5

- Độc dốc ta luy đào 1 :1
- Rãnh dọc thiết kế là rãnh thông thường, hình thang kích thước 0.4
Thiết kế chi tiết được thể hiện trong bản vẽ


CHƯƠNG 4
KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
4.1.KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
Kết cấu áo đường gồm 3 lớp
Lớp 1 : 28cm cấp phối đá dăm loại 2
Lớp 2 : 15cm cấp phối đá dăm loại 1
Lớp 3 : 7cm bê tông nhựa trung
Kết cấu áo đường này đã được kiểm toán trong TKCS đảm bảo đủ khả năng chịu
tải trọng xe cộ và ảnh hưởng của thời tiết khí hậu


CHƯƠNG 5
THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC


5.1.THIẾT KẾ CỐNG THOÁT NƯỚC
5.1.1.Nguyên tắc thiết kế
Việc thoát nước cho nền đường và mặt đường giữ vai trò rất quan trọng ảnh hưởng
lớn đến cường độ nền mặt đường và chất lượng khai thác đường. Đó là tăng tốc độ,
đảm bảo xe chạy an toàn kéo dài tuổi thọ cho nền mặt đường. Do đó thiết kế công
trình thoát nước cần đảm bảo các yêu cầu sau

-

-

Khi thiết kế tránh phá vỡ tự nhiên, cần đảm bảo môi trường hai bên tuyến
đường đi qua

-

Khẩu độ cống nên thiết kế định hình để có thể thi công cơ giới hóa

Chiều dày từ đỉnh cống tới mặt đường ít nhất là 0.5m hoặc bằng chiều dày kết cấu áo
đường nếu kết cấu áo đường >0.5m để đảm bảo cống không bị nứt đối với cống tròn.
5.1.2.Thiết kế chi tiết cống tròn.
Trên đoạn Km1-Km2 có 1 cống địa hình thoát nước lưu vực và 1 cống cấu tạo
thoát nước từ rãnh nền đào. Trong phạm vi đồ án, em thiết kế chi tiết cống C2 khẩu độ
đã tính toán trong TKCS là 1.25m tại lý trình Km1+606.68

-

Lưu lượng thiết kế Qtk=1.708m3

-

Độ dốc lòng cống được lựa chọn ic=4%

-

Số đốt cống 18- Đốt cống định hình bằng BTCT đúc sẵn

-

Cống xiên 1 góc 340 so với tim đường

-

Gia cố thượng lưu 1.5D=2m

-

Gia cố hạ lưu 3D=4m

-

Thân cống đặt trên 30cm đá hộc xây và 10cm đá dăm đệm, dưới là đất nền
được đầm chặt K98

-

Tường đỉnh và tường cánh bằng đá hộc xây

-

Móng tường đỉnh sâu 1.3m bằng đá hộc xây trên 10cm đá dăm đệm

-

Chân tường cánh thiết kế chân khay rộng 0.4m sâu 1m bằng đá hộc xây trên
10cm đá dăm đệm