Thuyết minh đồ án đường 1

Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Ch-ơng I:

giới thiệu Chung
I.1- Mô tả chung về địa lý, lịch sử, văn hoá xã hội địa ph-ơng tuyến đi qua:
Đoạn tuyến từ điểm A1- B1 thuộc xã Mão Điền , huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh
là một xã thuộc vùng đồng bằng,dân c- phân bố tập trung ở 2 đầu A1-B1 t-ơng đối
cao.Tuyến đ-ờng thiết kế đI qua 2 điểm A1-B1 là tuyến đ-ờng nối trung tâm kinh tế ,văn
hóa,chính trị của vùng.Tuyến đ-ờng góp phần quan trọng trong việc phát triển kinh tế văn hóa.
Dân c- trong xã chủ yếu là nông dân sống lâu đời, đời sống văn hoá xã có nhiều bản sắc,
truyền thống.
I.2- Tổng quan về tuyến đ-ờng A1-B1.
I.2.1 - Giới thiệu về tuyến đ-ờng.
Tuyến đ-ờng thiết kế đi qua hai điểm A1- B1 là tuyến đ-ờng nối các trung tâm kinh tế,
chính trị, văn hoá của địa ph-ơng với nhau. Tuyến đ-ờng góp một phần rất quan trọng trong
việc phát triển nền kinh tế của vùng.
I.2.2 - Các căn cứ pháp lý.
I.2.2.a- Các căn cứ lập dự án.
Theo quyết định số 254/QĐ-UBND ngày 24/02/2012 của Chủ tịch UBND tỉnh Bắc
Ninh về việc phê duyệt báo cáo nghiên cứu tiền khả thi xây dựng tuyến đ-ờng qua hai điểm
A1- B1.
Theo Hồ sơ nghiên cứu tiền khả thi đầu t- xây dựng tuyến A1- B1 do Công Ty TVấn & Khảo sát thiết kế lập ngày 15 tháng 8 năm 2011.
Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng l-ới giao thông của vùng đã đ-ợc Tỉnh phê
duyệt (Giai đoạn 2010 2030). Cần phải xây dựng tuyến đ-ờng đi qua hai điểm A1- B1
để phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá xã hội nhằm phát triển kinh tế của
một tỉnh phía Bắc.
I.2.2.b - Các tiêu chuẩn (Qui trình, qui phạm) sử dụng.
1. Tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng Ôtô TCVN - 4054 2005

2. H-ớng dẫn thiết kế Đ-ờng ôtô- Phan Cao Thọ 1997
3. Thiết kế Đ-ờng ôtô tập 1 -GS.TS Đỗ Bá Ch-ơng
4. Thiết kế Đ-ờng ôtô Tập 3- GS.TS Nguyễn Xuân Trục
5. Thiết kế Đ-ờng ôtô tập 4 - GS.TS D-ơng Học Hải
1


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

6. Sổ tay thiết kế Đ-ờng ôtô.
I.3 - Hình thức đầu t- vốn và nguồn vốn :
Vốn đầu t- gồm 2 phần: 40% vốn địa ph-ơng, 60% vốn vay của ngân hàng thế giới
World Bank
Hình thức đầu t-:
+Đối với nền đ-ờng và công trình cầu cống: Chọn ph-ơng án đầu t- tập trung một
làn đ-ờng.
+Đối với áo đ-ờng: đề xuất hai ph-ơng án (Đầu t- tập trung một lần và đầu t- phân
kỳ) sau đó lập luận chứng Kinh tế kỹ thuật, so sánh chọn ph-ơng án tối -u.
+Chủ đầu t-: Sở Giao thông vận tải tỉnh Bắc Ninh. Địa chỉ liên lạc: Số 16 đ-ờng Vạn
An, Tel: (0241) 846532
I.4 - Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực và hiện trạng giao thông.
I.4.1 - Đặc điểm kinh tế xã hội.
I.4.1.a - Dân c- và lao động.
Dân c- khu vực này có tốc độ tăng dân số bình quân hàng năm 2.5% . Dự báo đến
năm 2013 tổng số dân của vùng là 33.260 ng-òi. Dân c- khá đông, chủ yếu là ng-ời Kinh
chiếm số đông tập trung ở trung tâm xã,bình quân mỗi năm có khoảng 300-500 ng-ời b-ớc
vào đọ tuổi lao động trong đó khoảng 70% có qua đào tạo.
Lực l-ợng lao động chiếm khoảng 60% dân số.

Trình độ dân trí khá cao,hằng năm có khoảng 40-45%học sinh phổ thông đỗ vào các
tr-ờng đại học,cao đẳng và thu nhập bình quân ng-ời dân vào khoảng 2triệu
đồng/ng-ời/tháng.
I.4.1.b - Kinh tế.
Cơ cấu ngành nghề có sự chuyển biến rõ rệt theo huớng sản xuất tiểu thủ công
nghiệp,công nghiệp nhẹ kết hợp với nông nghiệp. khoa học công nghệ đã tong b-ớc đ-a
vào trong sản xuất làm tăng về cả chất l-ợng lẫn số l-ợng.
H-ớng phát triển kinh tế vùng: Đầu t- tăng nhanh sản l-ợng nông nghiệp phục vụ cho
vùng và các vùng lân cận,đồng thời đẩy mạnh phát triển tiểu thủ công nghiệp và công
nghiệp nhẹ.

2


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

I.4.2- Hiện trạng giao thông khu vực.
Trong khu vực tuyến, hệ thống giao thông vận tải và cơ sở hạ tầng nói chung là còn
ch-a đáp ứng đ-ợc nhu cầu đi lại và phát triển của vùng.
Hệ thống đ-ờng bộ nhỏ, cấp thấp nối trung tâm xã với các thôn làng và huyện khá
yếu kém.
I.4.3 - Sự cần thiết phải đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng A1-B1.
Qua những phân tích trên về điều kiện tự nhiên, h-ớng phát triển kinh tế, định h-ớng
phát triển vùng của Nhà n-ớc cùng với yêu cầu giao l-u văn hoá, trao đổi hàng hoá và phục
vụ cho nhu cầu giao thông vận tải của vùng, nhận thấy việc đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng là
một việc làm rất cần thiết.
I.5- Giới thiệu điều kiện tự nhiên.
I.5.1 - Địa hình, địa mạo, cây cỏ (thảm thực vật).

Theo bình đồ khu vực tỉ lệ 1:10000, khu vực tuyến đi qua có thể xếp vào loại hình
đồng bằng.
Thảm thực vật chủ yếu là cây nhỏ.
I.5.2- Khí hậu.
Trên bản đồ phân khu khí hậu đ-ờng xá Việt nam, khu vực này thuộc khu vực khí hậu II
- Khí hậu nhiệt đới gió mùa. Nhiệt độ trung bình năm 220C. Mùa đông nhiệt độ trung bình
150C từ tháng 10 đến tháng 2, lạnh nhất vào tháng 1. Mùa hè nhiệt độ trung bình 300C, nóng
nhất vào tháng 7. Tổng l-ợng m-a hàng năm 1000 mm. Vào các tháng mùa hè th-ờng m-a lớn
hơn. Các h-ớng gió chủ yếu trong năm là Tây, Tây nam, Nam và Đông bắc.
I.5.3- Địa chất, thủy văn, địa chất thủy văn.
Vùng tuyến đi qua có địa chất t-ơng đối tốt, cho phép xây dựng nền đ-ờng ổn định.
Trong vùng không có castơ, sụt lở. Tầng phủ thuộc loại á cát. Mực n-ớc ngầm sâu đáng kể
so với mặt đất.
Khảo sát địa chất 03m ta thấy E0=350 370 daN/cm2
I.5.4- Đặc điểm về vật liệu địa ph-ơng.
Vật liệu địa ph-ơng có thể khai thác là cát từ sông hồng,sông Thiên Đức chảy qua
vùng có thể phục vụ cho công tác xây dựng.

3


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

I.5.5-Điều kiện môi tr-ờng và ảnh h-ởng của việc xây dựng tuyến đến môi tr-ờng và
an ninh quốc phòng.
Đây là khu vực yên tĩnh, có khí hậu trong lành và điều kiện tự nhiên tốt. Khi đặt
tuyến đi qua, tránh phá nát các cảnh quang thiên nhiên. Bố trí các cây xanh dọc tuyến,
giảm tối đa l-ợng bụi và tiếng ồn đối với môi tr-ờng xung quanh.

Việc xây dựng tuyến đ-ờng sẽ làm ảnh h-ởng tới điều kiện tự nhiên của khu vực
tuyến sẽ đi qua. Nhằm hạn chế sự ảnh h-ởng tới điều kiện tự nhiên cũng nh- môi tr-ờng
xung quanh thiết kế tuyến phải đảm bảo bố trí hài hoà cây cối hai bên đ-ờng.
Việc xây dựng tuyến sẽ làm cho việc thông th-ơng giữa các vùng phát triển ngoài ra
con đ-ờng cũng góp phần vào việc đảm bảo an ninh quốc phòng.
I.6- Mục tiêu của dự án, nhiệm vụ, phạm vi quy mô của tuyến đ-ờng.
I.6.1. Đánh giá ý nghĩa kinh tế của tuyến đ-ờng đi qua hai điểm A1-B1
Tuyến đ-ờng A1-B1đi qua hai trung tâm của vùng. A1,B1 là trung tâm kinh tế, chính
trị của vùng, cung cấp l-ơng thực, thực phẩm chính cho cả vùng.Tuyến đ-ờng là một cầu
nối trung tâm văn hóa,kinh tế,xã hội,an ninh quốc phòngcủa vùng.
I.6.2- Nhiệm vụ, phạm vi quy mô của tuyến đ-ờng.
Theo số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông. L-u l-ợng xe trên tuyến A1- B1
vào năm thứ 15 là 1200 xe/ngđ, có thành phần dòng xe:
+Xe con: 40%

+Xe tải trung:25%

+Xe tải nhẹ: 20%

+Xe tải nặng: 15%

+Tỷ lệ tăng xe mỗi năm: 7%
L-u l-ợng xe vận chuyển nh- vậy là khá lớn. Với hiện trạng nh- hiện nay không thể
đáp ứng đ-ợc nhu cầu vận chuyển này. Vì vậy, đòi hỏi phải xây dựng tuyến đ-ờng A1- B1
phục vụ cho nhu cầu phát triển giao thông vận tải của vùng.
Ngoài những ý nghĩa nêu trên, tuyến đ-ờng A1- B1 khi xây dựng còn giúp cho việc
đi lại của nhân dân trong vùng, dễ dàng góp phần giao l-u văn hóa giữa các miền, thúc đẩy
sự phát triển kinh tế, phù hợp với nguyện vọng của nhân dân cũng nh- các cấp chính quyền
địa ph-ơng, phù hợp với chính sách đầu t- phát triển của Nhà n-ớc trong đó -u tiên hàng
đầu là phát triển giao thông.

Qua những -u việt trên của tuyến đ-ờng A1- B1, nhận thấy việc đầu t- xây dựng tuyến
đ-ờng A1- B1 là rất cần thiết.
4


Đồ án thiết kế đ-ờng 1
Ch-ơng II:

Thiết kế đ-ờng ôtô

xác định cấp hạng, quy mô đầu t- và các chỉ
tiêu kỹ thuật của tuyến đ-ờng.

II.1. Xác định cấp hạng của đ-ờng.
Theo các căn cứ pháp lý, chức năng và ý nghĩa của tuyến nêu ở Ch-ơng I, tuyến
đ-ờng A3- B1 là đ-ờng nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của địa ph-ơng với
khu vực dự định đầu t- khai thác du lịch của nhà n-ớc trong qui hoạch của vùng.
Căn cứ vào số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông. L-u l-ợng xe trên tuyến A1B1 vào năm tính toán t-ơng lai (năm thứ 15): 1200 xe/ngđ, có thành phần dòng xe nh- sau:
+Xe con: 40%

+Xe tải trung: 25%

+Xe tải nhẹ: 20%

+Xe tải nặng: 15%

+Tỷ lệ tăng xe mỗi năm: q= 7%
Bảng II.1: Hệ số quy đổi từ các loại ra xe con (Bảng 2 - TCVN 4054- 2005)

Loại xe

Xe con

Xe tải nhẹ Xe tải trung

Xe tải nặng

Hệ số quy đổi ra xe con ()

1,0

2,0

2,5

2,0

Ntbnđ = 1200.(0,4.1,0+0,2.2,0+0,25.2,0+0,15.2,0)=1920 (xqđ/ngđ)
Căn cứ điều kiện địa hình nơi tuyến đi qua : Tuyến đi qua khu vực đồng bằng
Dựa theo bảng 3, 4, 5 (TCVN 4054- 2005) kiến nghị chọn:
+Cấp thiết kế: Cấp IV ( vùng đồng bằng và đồi thấp)
+Tốc độ thiết kế 60 km/h
II.2. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật dùng thiết kế tuyến đ-ờng.
II.2.1. Xác định qui mô mặt cắt ngang.
Số làn xe cần thiết theo [1] đ-ợc tính theo công thức sau: ( [1]-Tiêu chuẩn thiết kế
đ-ờng ôtô 4054- 2005)
n lx

N cdgio
Z.Nlth

Trong đó:
+nlx là số làn xe yêu cầu, đ-ợc lấy tròn theo điều 4.2.1 [1]
5


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

+Ncđgiờ là l-u l-ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ-ợc tính đơn giản theo công thức sau :
Ncđgiờ = ( 0,10 0,12 ) x Ntbnđ (xcqđ/h)

(Điều 3.3.3 -[1])

->Ncđgiờ = 0,11 x 1920 = 212 (xcqđ/h)
+Nlth là năng lực thông hành thực tế , lấy nh- sau :
- Khi không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ:
1000 xcqđ/h/làn
+Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành lấy bằng 0,55với đ-ờng cấp IV đồng bằng,
Vtt = 60 km/h.
Vậy : n

212
0,39
0,55 x 1000

n = 0,39
Tra bảng 6 - [1] (dựa theo điều 4.2 - [1]) với đ-ờng cấp IV vùng đồng bằng, số làn xe là 2.
Kiến nghị chọn số làn: 2 làn xe.

II.2.2 Tính bề rộng phần xe chạy và lề đ-ờng.
Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh- hình vẽ trong cả ba
tr-ờng hợp theo công thức tính bề rộng 1 làn xe :
B1làn =

bc
+x+y
2

Trong ú :
+b : chiều rộng thùng xe (m)
+c: cự ly giữa 2 bánh xe (m)
+x : Cự ly từ s-ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng-ợc chiều: x = 0,5 + 0,005.V
+y : Khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy: y = 0,5 + 0,005.V
+V : Tốc độ xe chạy với điều kiện bình th-ờng (km/h).
Tính toán đ-ợc tiến hành theo 3 sơ đồ xếp xe và cho 2 loại xe.
+Xe con (T-ơng đ-ơng Volga) có tốc độ cao Vcon = 75 km/h, kích th-ớc nhỏ:
b=1,54m; c=1,22m.
+Xe tải (Xe tải nặng, t-ơng đ-ơng MAZ 200) tốc độ thấp hơn xe con Vtải = 60km/h
có kích th-ớc lớn: b = 2,65m, c = 1,95m.
II.2.2.a. Sơ đồ 1: 2 xe tải đi ng-ợc chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau.
Tr-ờng hợp này tính cho xe MAZ 200 có bề rộng thùng là 2,65 (m)

6


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

b1 = b2 = 2,65 m

sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ I )

c1= c2 = 1,95m

b2

Xe MAZ 200 tốc độ 60 (Km/h)
x = 0,5 + 0,005 x 60 = 0,8 (m)
y = 0,5 + 0,005 x60 = 0,8 (m)

x2

c2

y2

Vậy trong điều kiện bình
th-ờng bề rộng một làn xe:
B1 = B 2 =

(2,65 1,95)
+ 0,8 + 0,8 = 3,9 (m).
2

Vậy với sơ đồ 1, tr-ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là:
Ba=B1 + B2 = 3,9 x 2 = 7,8 (m)

II.2.2.b. Sơ đồ 2: Sơ đồ gồm 2 xe con đi ng-ợc chiều trên 2 làn gặp nhau

Tính cho xe Volga b = 1,54m ; c = 1,22m ; Vcon = 75 Km/h
Ta có:
sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ II )

x = 0,5 + 0,005xV= 0,5 + 0,005x75 = 0,875m
y = 0,5 + 0,005xV= 0,5 + 0,005x75 = 0,875m

B1 = B2 =

1,54 1,22
+ 0,875 + 0,875= 3.13 (m)
2

Vậy với sơ đồ 1, tr-ờng hợp này bề rộng phần xe
chạy là:
Bb=B1 + B2 = 3,13 x 2 = 6,26 (m)
II.2.2.c. Sơ đồ 3: Theo sơ đồ 3, xe tải và xe
sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy (sơ đồ III)

con đi ng-ợc chiều nhau trên 2 làn và gặp
b2

nhau.
b1

Tr-ờng hợp này tính cho xe Volga và xe
MAZ 200
Theo tr-ờng hợp (a) ta có B1 = 3,9 m
y1

Theo tr-ờng hợp (b) ta có B2= 3,13 m
7

c1

x1 x2

c2

y2


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Bề rộng phần xe chạy là
Bc=B1 + B2 = 3,9 + 3,18 = 7,03 (m)
Căn cứ vào tính toán chiều rộng 2 làn xe, để đảm bảo an toàn, thoả mãn 3 sơ đồ trên
thì chiều rộng 2 làn xe B=max{Ba, Bb, Bc} = 7,8 (m).
Đối chiếu với bảng 6-[1] đối đ-ờng cấp 60 đồng bằng và đồi, kiến nghị chọn các yếu
tố mặt cắt ngang đ-ờng nh- sau:
Chiều rộng một làn xe: 3,50 (m)
Số làn xe:

2 làn

Chiều rộng phần xe chạy: 2x 3,5= 7,00(m)
Độ dốc ngang phần xe chạy: 2% áp dụng với mặt đ-ờng bê tông nhựa (Bảng 9-[1])
Chiều rộng lề đ-ờng có gia cố: 2 x 0,5 (m)

Độ dốc ngang lề gia cố : 2% (Bảng 9-[1])
Chiều rộng lề đất ( lề cỏ): 2 x 0,50 (m)
Độ dốc ngang lề đất: 6% (Bảng 9-[1])
Bề rộng nền đ-ờng = Bề rộng phần xe chạy + Bề rộng lề đ-ờng
Bnd 2 x 3,5 2 x (0,5 0,50) 9,00 (m)

1:1,5

6% 2%

2%

2%

2% 6%
1:1,5

6% 2%
0.5 0.5

2%

2%
3.5

3.5

2% 6%
0.50.5

II.2.3. Xác định độ dốc dọc lớn nhất imax.
Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax phụ thuộc vào loại xe thiết kế, tốc độ tính toán và
loại kết cấu mặt đ-ờng. Trị số imax đ-ợc xác định từ hai điều kiện sau.
II.2.3.a. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản.
imax đ-ợc tính theo điều kiện sức kéo (giả sử xe chuyển động đều)
8


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô
imax = D - f = D - fv

Trong đó:
+D: Nhân tố động lực (Sức kéo trên 1 đơn vị trong l-ợng xe) phụ thuộc loại xe
và tốc độ thiết kế. (Đ-ợc tra trong biểu đồ nhân tố động lực của một số loại xe bằng cách
nội suy)
+f: Hệ số cản lăn không có thứ nguyên, f là hàm số phụ thuộc độ cứng của lốp
xe, độ cứng và độ bằng phẳng của mặt đ-ờng, tốc độ xe chạy.
Với tốc độ thiết kế là Vtt = 60 Km/h > 50 Km/h ta có:
f= fv = f0 [1 + 0,01x(V-50)]= 0,02x[1+ 0,01x(60-50)]=0,022
(f0 là hệ số sức cản lăn khi tốc độ xe chạy V< 50 km/h)
Kết quả tính toán đ-ợc thể hiện trên bảng 1.

II.2.3.b. Tính độ dốc dọc lớn nhất Imax theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám.
(Đảm bảo xe có thể chạy lên dốc mà bánh xe không bị tr-ợt hay quay tại chỗ).
Trong tr-ờng hợp này ta tính cho các xe trong thành phần dòng xe.
DBám =

.Gk Pw

G

b
D f i imax
DBam fV

Trong đó:
+ : Hệ số bám giữa lốp xe và mặt đ-ờng (Xét tr-ờng hợp bất lợi cho xe chạy tức là
chọn trạng thái mặt đ-ờng ẩm bẩn: =0,2
+ Gk : Trọng l-ợng trên các bánh xe trục chủ động, Kg
+G: Trọng l-ợng toàn bộ xe, KG
+Pw : Lực cản không khí Pw=

KFV 2
(KG)
13

+F: Diện tích cản gió của xe: xe con F= 0,8.B.H; của xe bus, xe tải F = 0,9.B.H

+K: Hệ số sức cản không khí.
- Xe con: K = 0,015 0,034 (T-ơng ứng F = 1,6 2,6 m2)
- Xe bus: K = 0,042 0,05 (T-ơng ứng F = 4,5 6,5 m2)
- Xe tải: K = 0,055 0,066 (T-ơng ứng F = 3,0 5,5 m2)
Chỉ tiêu kỹ thuật của các loại xe xem bảng 2.
9


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Ta tiến hành tính toán i

b
max

. Kết quả tính toán đ-ợc cho trong bảng 3.

Vì ibmax > ikmax , theo điều kiện sức bám hoàn toàn đảm bảo và trị số độ dốc dọc lớn

nhất đảm bảo đ-ợc cho các xe chạy đ-ợc là trị số imax tính từ điều kiện đủ sức kéo.
+Theo TCVN 4054 2005 (Bảng 15), với đ-ờng cấp 60Km/h, tốc độ thiết kế V = 60
km/h thì imax= 6%.
+Theo điều kiện sức kéo, chỉ có xe con là khắc phục đ-ợc độ dốc imax= 6% theo
TCVN, còn các xe tải đều không khắc phục đ-ợc độ dốc nếu chạy với VTK= 60Km/h.
Muốn khắc phục đ-ợc độ dốc theo TCVN imax = 6% các xe tải đều phải giảm tốc, cụ thể
nh- tính toán ở bảng 4
+Qua những tính toán và nhận xét trên và căn cứ vào bình đồ địa hình khu vực đặt
tuyến thuộc loại núi t-ơng đối dễ, ta chọn độ dốc dọc lớn nhất để thiết kế là :
thiết kế
TCVN
imax
imax
i ' = 6% - 2% = 4%
thiết kế
Với độ dốc imax
= 4% ta xác định đ-ợc tốc độ mà các loại xe có thể chạy đ-ợc khi

khắc phục độ dốc 4%, kết quả thể hiện ở bảng 5
II.2.4. Tính toán tầm nhìn xe chạy.

II.2.4.a. Hiện nay trong lý thuyết thiết kế đ-ờng ôtô ta tính cho 3 sơ đồ tầm nhìn sau
1. Dừng xe tr-ớc ch-ớng ngại vật trên mặt đ-ờng (Sơ đồ I Tầm nhìn một chiều): SI
2. Hãm hai xe chạy ng-ợc chiều nhau (Sơ đồ II Tầm nhìn hai chiều): SII
3. Xe 1 muốn v-ợt xe 2 phải chạy nhờ sang làn xe ng-ợc chiều, trên đó có xe 3 đang
chạy ng-ợc lại. (Sơ đồ IV Tầm nhìn v-ợt xe): SIV
Còn sơ đồ tầm nhìn SIII không phải là sơ đồ cơ bản ít đ-ợc sử dụng trong quy trình
nhiều n-ớc. Sơ đồ I là cơ bản nhất phải đ-ợc kiểm tra trong mọi tình huống của đ-ờng. Sơ
đồ II và sơ đồ IV không dùng cho đ-ờng có dải phân cách (Tuy nhiên riêng sơ đồ IV trên
đ-ờng cấp cao vẫn phải kiểm tra nh-ng với ý nghĩa là bảo đảm 1 chiều dài nhìn đ-ợc cho
lái xe an tâm chạy với tốc độ cao). Với các đ-ờng th-ờng không có dải phân cách có thể
không dùng sơ đồ IV nh-ng phải qui định cấm v-ợt ở đ-ờng cong nằm và chỗ đ-ờng cong
đứng lồi.
Qua phân tích, đối với tuyến đ-ờng A2-B2 ta đang thiết kế, có thể vận dụng cả 3 sơ
đồ tính toán SI, SII, SIV
L1

II.2.4.b.Tầm nhìn 1 chiều.
Tính cho ô tô cần hãm để kịp dừng xe tr-ớc
ch-ớng ngại vật cố định.

S0

1

1
S1

10

L0

Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

SI : Chiều dài hãm xe :
SI=

V
KV 2

l0
3,6 254( i )

[m]

Trong đó:
+l0 : đoạn dự trữ an toàn l0 = 5 10 m
+V:Vận tốc xe chạy (Km/h) V = 60Km/h
+K : Hệ số sử dụng phanh K = 1,2 với xe con, K=1,3-1,4 với xe tải
+ : Hệ số bám = 0,5 (Mặt đ-ờng sạch và ẩm -ớt, xe chạy thuận lợi)
+i : Khi tính tầm nhìn lấy i = 0,00 (Tính cho đoạn đ-ờng nằm ngang)
Với xe con: S1 =

60
1,2.60 2
+ 10 = 60( m)

3,6 254(0,5 0,00)

Với xe tải: S1 =

60
1,4.60 2
+ 10 = 65( m)

3,6 254(0,5 0,00)

Theo Bảng 10 [1] - 2005 :S1 = 75 m
Vậy ta chọn S1 = 75 m
II.2.4.c.Tầm nhìn 2 chiều (SII).
Tính cho 2 xe ng-ợc chiều trên cùng

L1

Sh

Sh

L0

Lpu

1 làn hãm xe để không đâm vào nhau
1

V
KV 2
S II

l0
1,8 127( 2 i 2 )

2

1

2

S2

Trong đó:
+l0 : cự ly an toàn l0 = 5 10 m
+V : Vận tốc xe chạy (Km/h) V = 60Km/h (Giả thiết tốc độ hai xe ng-ợc chiều
là nh- nhau)
+K : Hệ số sử dụng phanh (Giả thiết tốc hệ số hiệu quả sử dụng phanh hai xe là
nh- nhau)
+ : Hệ số bám = 0,5 (Mặt đ-ờng sạch)
+i : Khi tính tầm nhìn lấy i = 0,00 (Tính cho đoạn đ-ờng nằm ngang)
Với xe con: S2 =

V
KV 2 .
60 1,2.60 2.0,5


l

10 110 (m)
0
1,8 127( 2 i 2 )
1,8 127.0,52

11


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô
V
KV .
60 1,4.60 .0,5

l0

10 120 (m)
2
2
1,8 127( i )
1,8 127.0,52
2

Với xe tải: S2 =

2

Theo bảng 10 [1] thì chiều dài tầm nhìn SII = 150 (m).
Vậy ta chọn tầm nhìn SII theo [1]: SII = 150 (m).

II.2.4.d.Tính tầm nhìn v-ợt xe (SIV).
1

1

2

3
1
1
1
21

2

1

Tính toán với giả thiết:
+Xe con chạy với vận tốc V1 = 75Km/h chạy sang làn ng-ợc chiều để v-ợt xe tải
chạy chậm hơn với vận tốc V2 = 60Km/h.
+Xét đoạn đ-ờng nằm ngang (i=0).
+Tốc độ của xe chạy ng-ợc chiều V3 = V2 = 60 Km/h
+K=1.3, = 0,50, l0=5 10m.
+Cần chú ý rằng SIV phụ thuộc đáng kể vào chênh lệch tốc độ giữa xe v-ợt và xe bị
v-ợt. Tốc độ chênh lệch nhau càng ít thì khoảng cách SIV càng phải rất dài. Với đ-ờng
không phải là cấp cao có thể lấy: Vv-ợt Vbị v-ợt = 15Km/h.
SIV=[lo+lxecon+

V1
KV12

V V

]. 1 2
3,6 254( i) V1 V2

=[10+4+

75
1,3.75 2
75 60
=830(m)

].
3,6 254(0,5 0) 75 60

Công thức trên còn có thể tính đơn giản hơn, nếu ng-ời ta dùng thời gian v-ợt xe
thống kê đ-ợc trên đ-ờng. Trị số này trong tr-ờng hợp bình th-ờng: khoảng 10 sec, và
trong tr-ờng hợp c-ỡng bức khi xe đông khoảng 7 sec. Lúc đó chiều dài tầm nhìn sơ đồ 4
có thể có hai tr-ờng hợp.
+Bình th-ờng: SIV = 6xV = 6x60 = 360m
+C-ỡng bức: SIV = 4xV = 4x60 = 240m.
Đối chiếu với kiến nghị ở bảng 10(TCVN 4054-2005) có SIV =350 m
Vậy ta chọn trị số sử dụng là SIV= 350 m.
II.2.5. Tính bán kính đ-ờng cong nằm Rnằm:
12


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

II.2.5.a. Tính Rnằm (Khi có làm siêu cao isc):
min tuyệt dối
nam

R

V2

127( iscmax )

Trong đó


hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy = 0,15



i scmax : độ dốc siêu cao lớn nhất, theo bảng 13 [1] : i scmax =7%

min tuyệt dối
Rnam


602
= 128,85 ( m)
127(0,15 0,07)

R min
nam = 128,85 (m), ứng với isc = 7% chỉ dùng trong tr-ờng hợp khó khăn.

min
Rnam
thôngth-ờng

602
= 149,20 (m) ,ứng với isc = 4%, = 0,15
127(0,15 0,04)

min
Rnam
thôngth-ờng = 149,20 kiến nghị nên tranh thủ sử dụng.
min
Theo bảng 11 [1] có R min
nam = 125 (m) và Rnam thôngth-ờng = 250 (m) nên kiến nghị chọn:



R min
nam = 130 (m) dùng trong tr-ờng hợp khó khăn.



min
Rnam
thôngth-ờng = 250 (m) nên dùng nếu có thể

II.2.5.b. Tính Rkhông siêu

cao

:

min
Rosc


V2
127( in )

Trong đó:


hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy = 0,08

in= 0,02 (khi dùng mặt đ-ờng bê tông nhựa hoặc bê tông xi măng)
R

min
osc

602

= 472,40 (m)
127(0,08 0,02)

Theo bảng 11 [1] ta có: R min0sc = 1500 m
Vậy nên kiến nghị chọn

R

min
0sc

= 1500 (m)

II.2.5.c.Tính bán kính Rnằmtrung gian ( trong phạm vi từ R minnằm đếnR0sc).
Thay đổi isc đến iscmax rồi nội suy ra các trị số t-ơng ứng (từ 0,08 đến 0,15) đồng
thời sử dụng công thức:
13


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Rtrunggian

2

V
127( isc )

Kết quả đ-ợc lập thành bảng các bán kính trung gian( để sau này trong quá trình thiết
kế sẽ vận dụng đến), và để tiện dụng, ta tiến hành ghép thành từng nhóm Rtrung gian (với các
bán kính nằm trong phạm vi mỗi nhóm ta sử dụng các trị số và isc t-ơng ứng) bảng 6
II.2.5.d. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm.
bdem
Rnam
min

30S I



(m)

Khi R < R đêmmin thì phải khắc phục bằng các biện pháp chiếu sáng hoặc đặt các biển
báo để lái xe biết hoặc bố trí g-ơng cầu.
+SI: Tầm nhìn 1 chiều, SI = 75 (m)
+ : Góc chiếu đèn pha = 20
bdem
Rnam
min

30.75
= 1125 ( m )
2

Khi R < 1125 (m) thì ta phải khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho
lái xe biết hoặc bố trí g-ơng cầu.
II.2.6. Tính độ mở rộng phần xe chạy trên đ-ờng cong nằm.
Khi xe chạy trên đ-ờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ đạo riêng chiếm
phần đ-ờng lớn hơn do đó phải mở rộng đ-ờng cong.
Đ-ờng có 2 làn xe độ mở rộng E tính nh- sau:
E=

L2 a 0,1V

R
R

(với La là khoảng cách từ badsoc của xe đến trục sau cùng của xe).

Tính toán cho hai loại xe:
+Xe con (T-ơng đ-ơng xe Volga): V= 60Km/h; La=3,337m
+Xe tải nặng (Maz-200): V= 60Km/h; La=5,487m
+R là bán kính đ-ờng cong nằm
+V là vận tốc tính toán.
Theo giá trị của Rtd ta có các giá trị của E t-ơng ứng bảng 7
II.2.7. Tính chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp Clothoide chiều dài đoạn nối siêu cao
và chiều dài đoạn chêm giữa hai đ-ờng cong nằm.
II.2.7.a.Tính Lct và L nsc.
14


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Theo điều 5.6 của [1], khi Vtk P 60km/h phải cắm đ-ờng cong chuyển tiếp để nối từ
đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong tròn và ng-ợc lại
Lct =

V3
(m) không nhỏ hơn 15m
47 RI

Lnsc =(B+E).

isc

iphụ thêm

Tính toán từng nhóm R trung gian (ứng với các cặp và isc) nh- đã lập bảng, và đ-a
kết quả tổng hợp vào bảng d-ới.
Trong đó:
V: Tốc độ xe chạy. V = 60 Km/h
I : Độ tăng gia tốc ly tâm trong đ-ờng cong chuyển tiếp: I = 0,5 m/s2
E: Độ mở rộng phần xe chạy
B là chiều rộng mặt đ-ờng B = 7,0 ( m )
iph : Độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 0,5% áp dụng cho vùng đồi.
isc : Độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng -0,02 0,07.
Chiều dài đoạn nối siêu cao và đoạn cong chuyển tiếp đ-ợc tính bảng 8
II.2.7.b. Chiều dài tối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa các đ-ờng cong nằm.

m

L1 L 2
m
2

Vì ch-a cắm tuyến cụ thể trên bình đồ, nên ch-a thể biết giá trị cụ thể của bán kính
R1 và R2 là bao nhiêu, do vậy để tiện dụng về sau, ở đây ta cho một nhóm bán kính này
(R1) ghép với bất kì một nhóm bán kính khác (R2) từ đó tính ra trị số m t-ơng ứng. Sau này,
trong giai đoạn thiết kế bình đồ tuyến, tuỳ theo tr-ờng hợp sử dụng bán kính cụ thể,
ta sẽ vận dụng bảng d-ới đây để kiểm tra chiều dài đoạn chêm m xem có đủ hay không.
Ta có bảng 9 để xác định trị số m của đoạn thẳng chêm.
II.2.8: Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong đứng.
II.2.8.a:Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong lồi Rminlồi

+Theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn tr-ớc ch-ớng ngại vật cố định( SI)

Rminlồi(I) =

S I2
752
=
s (m)
2d1
2 1,2
15


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Trong đó:
d1 :Chiều cao mắt ng-ời lái xe so với mặt đ-ờng d1= 1,2 (m)
SI: tầm nhìn 1 chiều SI= 75 (m)
+Theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn thấy xe ng-ợc chiều( SII)
Rminlồi(II) =

S II2
150 2
=
2350 (m)
8d1
8 1,2

(SII: tầm nhìn 2 chiều SII= 150 (m) )
+Theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn v-ợt xe( SII)

Rminlồi(IV) =

S IV2
350 2
=
12760 (m)
8d1
8 1,2

(SIV: tầm nhìn 2 chiều SIV= 350 (m) )
Nhận xét: Kết quả tính toán theo SI và SII không sai lệch nhau là mấy, ngoài ra kết
quả tính theo SIV đòi hỏi Rlồi rất lớn, mặt khác tuyến đ-ờng ra đang thiết kế là đ-ờng
th-ờng( không có giải phân cách) có thể không dùng sơ đồ 4( SIV) nh-ng phải qui định cấm
v-ợt xe ở chỗ có Rnằm và ở chỗ có Rlồi.
Theo bảng 19 [1] ta có: Rminlồi = 2500 (m), đối chiếu với Rminlồi(I) và Rminlồi(II).
Kiến nghị chọn: Rminlồi = 2500 (m)
II.2.8.b:Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong lõm.
Đ-ợc tính theo 2 điều kiện:
+Theo điều kiện giá trị v-ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm giác
khó chịu cho hành khách.
V2
min
R lõm =
(m)
6,5
Trong đó V (km/h) là vận tốc xe chạy, V = 60 km/h.
602
R

=

= 550 (m)
6.5

+Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm.

Rminlõm(ban đêm) =

S I2
2(h S I .Sin )

Trong đó
16


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

hd : chiều cao đèn pha h = 0,75 m
: góc toả pha đèn theo chiều đứng, =1o
SI: tầm nhìn 1 chiều SI= 75 (m)
Rminlõm(ban đêm) =

752
2(0,75 75.Sin10 )

= 1370 (m)

lõm

Theo bảng 19-[1] ta có Rmin
= 1000 (m)

Đối chiếu với Rminlõm(ban đêm) ta chọn Rminlõm= 1500 (m). Tuy nhiên để đảm bảo tầm
lõm
nhìn ban đêm, tại những chỗ có Rmin
< 1500 phải bố trí chiếu sáng vào ban đêm.

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật bảng 10(phụ lục)

17


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Ch-ơng Iii.

Thiết kế bình đồ tuyến
III.3.1: H-ớng tuyến.
III.3.1.1: H-ớng tuyến.
Phải phù hợp với quy hoạch phát triển vùng và địa ph-ơng;
Làm cầu nối giữa các cụm dân c-, các trung tâm kinh tế chính trị văn hoá,
các khu du lịch có tiềm năng;
Có khả năng kết nối mạng giao thông đ-ờng thuỷ, đ-ờng bộ trong khu vực;
Giảm thiểu chiếm dụng đất canh tác và di dời nhà cửa, tránh đền bù giải toả,
giảm thiểu kinh phí xây dựng;
Tuyến ngắn, ổn định, ít phải xử lý các công trình phức tạp;
Đảm bảo các tiêu chuẩn của đ-ờng cấp IV vùng đồi.

III.3.1.2: Các ph-ơng án tuyến.
Trên cơ sở các nguyên tắc trên và dựa vào bình đồ hiện trạng, các điểm khống chế,
kiến nghị 5 ph-ơng án h-ớng tuyến (chi tiết các ph-ơng án xem phụ lục 1.2.1).
III.3.1.3: So sánh sơ bộ và lựa chọn ph-ơng án tuyến.
III.2: Giải pháp kĩ thuật chủ yếu.
Các giải pháp thiết kế phải dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau:
Đáp ứng đ-ợc các yêu cầu tổng thể của dự án;
Đáp ứng đ-ợc các yêu cầu kỹ thuật;
Hạn chế tác động môi tr-ờng;
Công trình phải đ-ợc bền vững hoá;
Thuận lợi cho thiết kế thi công duy tu bảo d-ỡng;
Giảm giá thành xây dựng.
III.3: Giải pháp thiết kế trên bình đồ.
III.3.1:Cơ sở lý thuyết.
a. Bình đồ tuyến đ-ờng
Bình đồ tuyến đ-ờng là hình chiếu của đ-ờng lên mặt phẳng nằm ngang. Gồm 3 yếu tố
chính của tuyến trên bình đồ là đoạn thẳng, đoạn đ-ờng cong tròn, và đoạn cong chuyển
tiếp nối đoạn thẳng với đoạn đ-ờng cong tròn.

18


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

b. Nguyên tắc thiết kế
Đảm bảo các yếu tố của tuyến nh- bán kính, chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp, độ dốc
dọc max của đường khi triển tuyến không vi phạm những quy định về trị số giới hạn, cố
gắng sử dụng các tiêu chuẩn hình học cao khi điều kiện địa hình cho phép.

Vị trí tuyến
Bám sát các điểm khống chế yêu cầu. Đảm bảo tuyến ôm theo hình dạng địa hình để
hệ số triển tuyến bé, khối l-ợng đào đắp nhỏ, bảo vệ, hài hoà với cảnh quan môi tr-ờng, ổn
định lâu dài. Tránh các vùng đất yếu, sụt tr-ợt, ngập n-ớc, đối với đ-ờng cấp cao tránh
tuyến chạy qua khu dân c-. Giảm thiểu chi phí đền bù giải toả. Cố gắng để tuyến giao
thẳng góc với dòng chảy, chọn khúc sông ổn định, tránh tuyệt đối những khúc sông cong.
Không nên đi sát sông suối.
Đoạn thẳng (chiều dài L, h-ớng )
Xét tới yếu tố tâm lý ng-ời lái xe và hành khách đi trên đ-ờng: không nên thiết kế
những đoạn thẳng quá dài (> 3km) gây tâm lý mất cảnh giác, buồn ngủ, ban đêm đèn pha
ôtô làm chói mắt xe đi ng-ợc chiều. Đoạn chêm giữa 2 đ-ờng cong bằng phải đủ độ lớn để
bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp.
Đoạn cong tròn (bán kính R, góc chuyển h-ớng )
Khi góc chuyển h-ớng nhỏ phải làm bán kính cong lớn để chiều dài đ-ờng cong không
quá ngắn, tr-ờng hợp góc chuyển h-ớng nhỏ hơn 005 không yêu cầu làm đường cong nằm.
Đoạn cong chuyển tiếp (chiều dài Lct)
Với vận tốc thiết kế 60km/h buộc phải bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp giữa đoạn thẳng
và đoạn cong. Tuy nhiên trong giai đoạn thiết kế cơ sở không cần phải bố trí đ-ờng cong
chuyển tiếp.
Phối hợp các yếu tố tuyến
Cố gắng tránh thay đổi một cách đột ngột các yếu tố tuyến liên tiếp. Nên duy trì tỉ lệ
1:1,4 về bán kính cảu các đ-ờng vòng liên tiếp hoặc chiều dài của các đoạn thẳng, cong
liên tiếp. Sau một đoạn thẳng dài không bố trí bán kính nhỏ mà tr-ớc đó nên có một bán
kính lớn hơn bao ngoài cả 2 phía. Tránh bố trí đoạn chêm ngắn giữa 2 đ-ờng cong cùng
chiều hoặc ng-ợc chiều vì tạo cảm giác gãy khúc. Nếu gặp thì nên dùng đ-ờng cong bán
kính lớn, dùng tổ hợp nhiều đ-ờng cong bán kính khác nhau nối liền nhau, hoặc dùng
đ-ờng cong chuyển tiếp.
c. Cơ sở đi tuyến theo đ-ờng tang.
Xác định tuyến lý thuyết:
19

Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Là tuyến có độ dốc dọc không đổi th-ờng lấy nhỏ hơn độ dốc giới hạn khoảng 515%.
Định các đỉnh chuyển h-ớng, nối các đỉnh bằng các đ-ờng thẳng sau đó nối các đ-ờng
thẳng (đ-ờng tang) bằng các cung tròn. Khi vạch tuyến trên bình đồ phải đảm bảo độ dốc
cho phép, khi tuyến cắt qua các đ-ờng đồng mức thì cố gắng đảm bảo đủ b-ớc compa đ-ợc
tính theo công thức:
Công thức:

H 1
. (cm)
id M

H là b-ớc đ-ờng đồng mức, H = 2.m.
M: tỉ lệ bản đồ, M = 10.000.
id: độ dốc đều: id = imax-i'
imax = 0,06
i': độ dốc dự phòng rút ngắn chiều dài tuyến sau khi thiết kế i' 0,02
Thay số:

2
1
= 0,005m = 0,5 cm (trên bản đồ)
.
(0,06 0,02) 10000

Vạch tuyến thực tế
Dựa vào tuyến lý thuyết vạch một tuyến bám sát nh-ng tăng chiều dài giữa các đỉnh
chuyển h-ớng, giảm số l-ợng đ-ờng cong. Độ dốc dọc của tuyến này lớn hơn độ dốc dùng
để vẽ tuyến lý thuyết một ít vì đã thay các đoạn gẫy khúc bằng các đoạn thẳng dài.
III.3.2: Nguyên tắc thiết kế bình diện tuyến.
Dự án xây dựng là tuyến mới hoàn toàn, qua vùng địa hình đồi núi, địa chất vùng thung
lũng mà tuyến đi qua hầu hết là nền đất tốt phân bố trên diện rộng. Việc thiết kế bình đồ
tuyến đ-ợc thực hiện dựa trên các nguyên tắc sau:


Phù hợp với h-ớng tuyến đã chọn;

Nâng cao các tiêu chuẩn kỹ thuật (bán kính đường cong, tầm nhìn, ). Đảm bảo
tốt các tiêu chuẩn kỹ thuật của đ-ờng cấp IV vùng đồi;
Phối hợp tốt giữa các yếu tố hình học của tuyến đ-ờng (bình đồ, trắc dọc, trắc
ngang), giữa tuyến đ-ờng với các công trình khác và cảnh quan thiên nhiên;
Toàn bộ các đ-ờng cong trên tuyến đều đ-ợc thiết kế đ-ờng cong chuyển tiếp clotoid (tuy
nhiên trong giai đoạn thiết kế cơ sở không cần phải thiết kế đ-ờng cong chuyển tiếp).III.3.3p

III.3.4: Rải các cọc chi tiết trên tuyến.
Cọc chi tiết phản ánh sự thay đổi địa hình, các cọc chi tiết đ-ợc đánh số từ 1 đến hết.
Cọc tiếp đầu TĐ, tiếp cuối TC, đỉnh P của đ-ờng cong nằm.
Cọc lý trình:
20


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Cọc lý trình 100m là các cọc cách nhau 100m từ đ-ợc đánh số từ H1H9 trong 1
km;
Cọc lý trình 1000m (km) là các cọc cách nhau 1000 m đánh số từ km0 đến hết
tuyến.
Bảng cắm cọc chi tiết 2 ph-ơng án (xem phụ lục 12 và 13).
III.3.5: Dựng trắc dọc mặt đất tự nhiên.
Trắc dọc mặt đất tự nhiên đ-ợc dựng với tỉ lệ đứng 1:200, tỉ lệ ngang 1:2000.

21


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Ch-ơng IV:
Thiết kế thoát n-ớc, tính toán thuỷ văn và xác
định khẩu độ các công trình thoát n-ớc
IV.1. Xác định l-u vực.
+Xác định vị trí và lý trình của các công trình thoát n-ớc trên bình đồ và trắc dọc.
+Vạch các đ-ờng phân thuỷ và tụ thuỷ để phân chia l-u vực.
+Nối các đ-ờng phân thuỷ và tụ thuỷ để xác định l-u vực.
+Xác định diện tích l-u vực.
IV.2. Tính toán thuỷ văn.
L-u l-ợng m-a tính toán lớn nhất Qmax đ-ợc xác định theo 22TCN-220-95 của Bộ
GTVT
Qp%=Ap . F . . . Hp (m3/s)
Trong đó:
-P% là tần suất tính toán lấy 4% với đ-ờng cấp IV
-HP% : l-ợng m-a ngày ứng với tần suất P%

- : hệ số dòng chảy lũ
- : hệ số xét đến ảnh h-ởng của ao hồ đầm lầy
-AP% : mođuyn dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế
-F : diện tích l-u vực (km2)
Với AP% tra bảng phụ thuộc thời gian tập trung n-ớc trên s-ờn dốc l-u vực s ,vùng
m-a và đặc tr-ng địa mạo lòng sông ls
*Hệ số địa mạo lòng sông ls tính theo công thức sau:

LS

1000.L
mls .I ls1/ 3 .F 1/ 4 .( .H P % )1/ 4

Trong đó: L : chiều dài suối chính
Ils : dộ dôc suối chính
mls : hệ số nhám lòng suối
Thời gian tập trung n-ớc trên l-u vực xác định dựa vào vùng m-a,đặc tr-ng địa mạo
s-ờn dốc l-u vực. Hệ số đặc tr-ng địa mạo s-ờn dốc đ-ợc tính theo công thức sau:

22


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

sd

Thiết kế đ-ờng ôtô

1000.bsd 1 / 2

1/ 4
msd .I sd
.( .H P % )1 / 2

Trong đó:
+Isd là độ dốc của s-ờn dốc l-u vực
+msd : hệ số nhám s-ờn dốc l-u vực
+bsd : chiều dài trung bình s-ờn dốc l-u vực

b sd

F
1,8( L l )

L : chiều dài suối chính
l : tổng chiều dài suối nhánh( chỉ tính với những suối có bề rộng lớn hơn 0,75
chiều rộng trung bình l-u vực)
Theo ph-ơng pháp tính Q theo 22 TCN 220-95: Q4% = A4%H4%F (m3/s).
Tra các thông số:
Vùng thiết kế là Huyện Yên Dũng Tỉnh Bắc Giang. Theo phụ lục 15, xác định
vùng m-a thiết kế là vùng m-a VIII và H4% = 208mm;
Đất cấu tạo l-u vực là đất á cát. Theo bảng 9-2, xác định cấp đất thuộc cấp V;
Cấp đất V, diện tích l-u vực F, H4% = 208mm. Theo bảng 9-7, xác định hệ số
dòng chảy ;
Dựa vào CT 9-14 tính chiều dài s-ờn dốc: bsd

F

1,8( l L)

F: diện tích l-u vực;
l: tổng chiều dài các suối nhánh, chỉ tính các suối có chiều dài lớn hơn 0,75
chiều rộng trung bình của l-u vực (km);
L: chiều dài suối chính, tính từ chỗ hình thành rõ ràng cho đến vị trí công trình.
Nếu trên l-u vực không hình thành suối, L tính bằng khoảng cách từ công trình
tới đ-ờng phân thuỷ dọc theo tuyến đ-ờng (km). Dựa vào CT 9-18 tính đặc tr-ng
địa mạo s-ờn dốc l-u vực: sd

(1000bsd ) 0,5
;
msd I sd0,3 (H 4% ) 0, 4

Isd: độ dốc của s-ờn dốc l-u vực, phần nghìn, xác định nh- sau: chọn trên bản đồ
5-6 h-ớng dốc nhất và lấy độ dốc trung bình của các dốc ấy;
msd: hệ số nhám s-ờn dốc, xác định theo bảng 9.9;
23


Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Tính thời gian tập trung n-ớc tsd theo PL14, ứng với sd và vùng m-a VIII.
Dựa vào CT 9-12 tính đặc tr-ng địa mạo của lòng sông: ls

1000 L
m ls .I F 1/ 4 (H 4% )1/ 4
1/ 3
ls

Ils: độ dốc của lòng suối chính là độ dốc trung bình của lòng suối chính tính từ
chỗ suối hình thành rõ ràng cho tới công trình;
mls: hệ số nhám của lòng suối, xác định theo bảng 9.3;
(Đối với l-u vực nhỏ, khi dòng sông không rõ ràng ls=0)
ứng với ls, tsd và vùng m-a rào VIII, theo phụ lục 13 tra đ-ợc hệ số A4%
: hệ số triết giảml-u l-ợng do đầm, hồ, ao, xác định theo bảng 9.5;
Thay các trị số ở trên vào công thức 9-17 ta có: Q4% .
Dựa vào bảng tra cống định hình (phụ lục 16): chọn chế độ chảy không áp, chọn
cống tròn có miệng loại th-ờng có khẩu độ có các thông số: khả năng thoát n-ớc của
cống Q (m3/s); chiều cao n-ớc dâng tr-ớc cống Hd (m); vận tốc dòng chảy trong cống V
(m/s); tính toán cụ thể cho các cống trên tuyến.
Kết quả đ-ợc tổng hợp ghi thành bảng 14, bảng 15.
IV.3: Thiết kế cống.
Sau khi chọn khẩu độ cống, ta tiến hành bố trí cống trên trắc dọc và trắc ngang sao
cho số đốt cống là số nguyên, các biện pháp gia cố chống đỡ là ít nhất, xác định cao độ
khống chế trên cống.
Toàn bộ cống trên tuyến là cống tròn nên kiến nghị sử dụng cống đúc sẵn hoặc đổ tại
chỗ, móng cống đ-ợc gia cố bằng cọc tre đ-ờng kính gốc 68cm, dài 23m, mật độ 25
cọc/m2. Nền đ-ờng d-ới móng cống đ-ợc xử lý nh- nền đ-ờng đắp hai bên, trong thời gian
chờ lún đặt cống thoát n-ớc tạm. Kết thúc thời gian xử lý, đào bỏ cống tạm và thi công
cống.
Qui trình tính toán cụ thể xem ở bảng 14, bảng 15
IV.4: Bố trí cống cấu tạo
Việc bố trí cống cấu tạo nhằm mục đích dẫn n-ớc từ rãnh biên ra ngoài phạm vi
đ-ờng. Nó phụ thuộc vào khả năng thoát n-ớc của rãnh biên, chiều dài rãnh và th-ờng đặt
ở vị trí dễ dẫn n-ớc ra ngoài. Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 qui định đối với rãnh hình
thang thì tối đa là 500 m dài phải bố trí cống cấu tạo để thoát n-ớc rãnh dọc.
Xem bảng tính toán thuỷ văn và bảng cống.( phụ lục)

24

Đồ án thiết kế đ-ờng 1

Thiết kế đ-ờng ôtô

Ch-ơng V:

Thiết kế trắc dọc trắc ngang
V.1: Nguyên tắc chung khi thiết kế trắc dọc.
Sau khi đã xét đ-ợc hai ph-ơng án trên bình đồ ta tiến hành lên trắc dọc một ph-ơng
án. Sau khi đã nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đ-ờng đó cho phù hợp với các yêu cầu về
kinh tế kỹ thuật theo các nguyên tắc cơ bản sau.
1. Đảm bảo đ-ờng đỏ thiết kế l-ợn đều với độ dốc dọc hợp lý
Khi địa hình cho phép sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật cao nhằm phát huy hết tốc độ
xe chạy, đảm bảo an toàn tiện lợi và kinh tế; nâng cao chất l-ợng khai thác, dễ dàng cho
việc nâng cấp sau này.
Các tiêu chuẩn giới hạn cho phép nh- độ dốc dọc lớn nhất, bán kính đ-ờng cong lớn
tối thiểu chỉ dùng ở những nơi khó khăn về địa hình, đối với các đoạn đ-ờng ở núi khó cho
phép tăng độ dốc dọc lớn nhất lến tối đa là 4%, nếu không căn cứ kỹ thuật thì độ dốc dọc
lớn nhất không v-ợt quá 6%.
- Các chỉ tiêu kỹ thuật thiết kế đ-ờng cho từng đoạn phải trên cơ sở phân tích so sánh
các ph-ơng án về kinh tế kỹ thuật.
2. Trong phạm vi có thể đ-ợc nên tránh sử dụng nhiều đoạn dốc ng-ợc chiều trên
tuyến đ-ờng.
3.Nếu trên đ-ờng có xe thô sơ thì độ dốc dọc không lớn hơn 4%. Nếu có xe khác
nhau thì phải căn cứ trị số tính toán của xe kéo v-ợt mức để xác định độ dốc dọc lớn nhất
cho phép.
4. Để đảm bảo thoát n-ớc mặt tốt và không phải làm rãnh sâu thì nền đ-ờng đào và
nửa đào nửa đắp không lên thiết kế có độ dốc dọc nhỏ hơn 50/00.

5. Đ-ờng cong đứng phải bố trí ở những chỗ đ-ờng đổi dốc với hiệu đại số giữa hai
dốc 10 0 / 00 .
6. Phải đảm bảo những điểm khống chế.
Tại các điểm khống chế ( đ-ờng đỏ phải bắt buộc đi qua)
+ Điểm đầu A
+ Điểm cuối B.
Các vị trí cắt đ-ờng sắt, đ-ờng ô tô (nếu có) chỗ v-ợt các cống, chỗ v-ợt qua đèo
thấp. Tuỳ chênh cao cần khắc phục v-ợt quyết định hạ đèo tuỳ theo điều kiện địa chất tại
đó, địa hình hai bên đèo.
+ Cao độ mong muốn
25