CHƯƠNG 2 CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

CHƯƠNG II
CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
I.

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT:
1.

Tính lưu lượng xe thiết kế:
Lưu lượng xe 510 xe/ngày đêm vào thời điểm hiện tại.
Trong đó:



Xe con Moscovit

:

10%

Xe tải 2 trục (ZIL-150)

:

40%

Xe tải 3 trục (MA3-500)

:

23%

Xe buýt lớn

:

27%

Xác đònh lưu lượng của từng loại xe ở thời điểm hiện tại:

Lưu lượng xe con Moscovit :
N1 = 10% × N =10% × 510 = 51 (xe/ngđ)
Lưu lượng xe tải 2 trục ZIL -150 :
N2 = 40% × N = 40% × 510 = 204 (xe/ngđ)
Lưu lượng xe tải 3 trục MA3 – 500 :
N3 = 23% × N = 23% × 510 = 117.3 (xe/ngđ)
Lưu lượng xe buýt:
N4 = 27% × N = 27% × 510 = 137.7 (xe/ngđ)


Xác đònh lưu lượng xe con qui đổi tại thời điểm hiện tại:
N=

∑N a

i i

(xcqđ/ngđ)

(2-1)

Trong đó:
Ni: Lưu lượng của loại xe i trong dòng xe (xe/ngđ).
ai: Hệ số quy đổi của loại xe i về xe con thiết kế theo TCVN 4054 – 05.
Đòa hình : Đồng bằng và Đồi
Hệ số quy đổi của từng loại xe (Bảng 2 TCVN 4054-05)
Xe con Moscovit:
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

a1 = 1
Trang 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Xe tải 2 trục ZIL -150 :

a2 = 2.0

Xe tải 3 trục MA3 – 500 :

a3 = 2.5

Xe buýt lớn:

a4 = 2.5

Vậy N = N1 × a1 + N 2 × a 2 + N3 × a 3 + N 4 × a 4
= 51 × 1 + 204 × 2.0 + 117.3 × 2.5 + 137.7 × 2.5 = 1096.5 (xcqđ/ngđ)
2.

Xác đònh cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô:


Lưu lượng xe thiết kế:

- Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương lai được xác
đònh theo công thức:
N t = N 0 (1 + p) t-1 (xcqđ/ngđ)

(2-2)

Trong đó:
N0: Lưu lượng xe chạy tại thời điểm hiện tại (xcqđ/ngđ)
t: Năm tương lai của công trình.
p: Mức tăng xe hàng năm theo số liệu thống kê p = 0.09.
Với lưu lượng xe thiết kế năm tương lai là năm thứ 20 :
Nt = 1096.5 × (1+0.09)20-1= 5637.8 (xcqđ/ngđ)
Với lưu lượng xe thiết kế năm tương lai là năm thứ 15:
Nt = 1096.5 × (1 + 0.09)15-1 = 3664.2 (xcqđ/ngđ)


Chọn lưu lượng xe thiết kế:

- Với lưu lượng xe thiết kế năm tương lai thứ 15 là 3664 > 3000. Do vậy
đường chỉ có thể thuộc cấp III. Vì thế theo điều 3.3.1 của TCVN4054-05 thì

năm tương lai ứng với các cấp đường nói trên là năm thứ 15. Vậy lưu lượng
xe thiết kế là 3664 (xcqđ/ngđ).
- Tổng hợp các yệu tố điều kiện đòa hình, chức năng, lưu lượng xe, ta kiến
nghò đường có cấp thiết kế là cấp III đồng bằng và đồi.
 Xác đònh tốc độ thiết kế.
- Tốc độ thiết kế là tốc độ dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật của
đường trong trường hợp khó khăn.
- Căn cứ vào cấp đường (cấp III), đòa hình đồng bằng và đồi, theo bảng 4
của TCVN 4054-05 thì tốc độ thiết kế của tuyến là Vtk = 80 Km/h.
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

II.
TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU CỦA TUYẾN
ĐƯỜNG:
1.

Các yếu tố mặt cắt ngang:

- Việc bố trí các bộ phận gồm phần xe chạy, lề, dải phân cách, đường bên và
các làn xe phụ (làn phụ leo dốc, làn chuyển tốc) trên mặt cắt ngang đường phải
phù hợp với yêu cầu tổ chức giao thông nhằm đảm bảo mọi phương tiện giao
thông cùng đi lại được an toàn, thuận lợi và phát huy được hiệu quả khai thác
đường.

- Tuỳ theo cấp thiết kế của đường và tốc độ thiết kế, việc bố trí các bộ phận
nói trên phải tuân thủ các giải pháp tổ chức giao thông qui đònh ở Bảng 5
TCVN4054-2005:
+ Không bố trí đường bên, xe đạp và xe thô sơ đi trên lề gia cố
+ Có dải phân cách bên bằng vạch kẻ
+ Không có dải phân cách giữa hai chiều xe chạy
a.

Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết:

- Khả năng thông xe của đường là số phương tiện giao thông lớn nhất có
thể chạy qua một mặt cắt của đường trong một đơn vò thời gian khi xe chạy
liên tục.
- Khả năng thông xe của đường phụ thuộc vào khả năng thông xe của một
làn xe và số làn xe. Khả năng thông xe của một làn lại phụ thuộc vào vận
tốc và chế độ xe chạy, nên muốn xác đònh khả năng thông xe của tuyến
đường thì phải xác đònh khả năng thông xe của một làn.
- Việc xác đònh khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe căn cứ vào sơ
đồ giả thuyết các xe chạy phải xét đến vấn đề an toàn là xe chạy nối đuôi
nhau cùng tốc độ và xe này cách xe kia một khoảng không đổi đủ để khi xe
trước dừng lại hoặc đánh rơi vật gì thì xe sau kòp dừng lại cách một khoảng
cách an toàn.
- Khoảng cách tối thiểu giữa hai ôtô khi chạy trên đường bằng, khi hãm
tất cả các bánh xe:

Khổ động học của xe:
Lo = l0 +l1 +Sh +l k
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Trong đó: l0 = 12m : Chiều dài xe lấy theo bảng 1 TCVN4054-2005(do
xe này chiếm ưu thế trên đường)
lk : Khoảng cách an toàn, lấy lk = 5m
l1 : Quãng đường phản ứng của lái xe, l1 = v.t
V = 80 Km/h : Vận tốc thiết kế
t = 1s : Thời gian phản ứng
Sh : Cự ly hãm: Sh =

k × V2
254 × (ϕ -i)

k = 1.4 : Hệ số sử dụng phanh của xe tải
ϕ = 0.3 : Hệ số bám dọc xét trong điều kiện bất lợi
g = 9.81: Gia tốc trọng trường
i=2%: Độ dốc dọc ở đoạn đường xe hãm phanh
⇒ Lo =l0 + V +

k × V2
+ lk
254 × (ϕ -i)
với V (Km/h)

Khả năng thông xe lý thuyết của một làn:
Với V (km/h)

N=

1000 × V
1000×80
=
= 484.24 ( xe/h/lan )
2
V
k×V
80
1.4×80 2
lo +
+
+ lk 12+
+
+5
3.6 254 × (ϕ -i)
3.6 254×(0.3-0.02)

Theo kinh nghiệm quan sát khả năng thông xe trong một giờ chỉ khoảng 0,3

÷ 0,5 trò số khả năng thông xe lý thuyết.Vậy khả năng thông xe thực tế:

Ntt = 0.5 × N = 0.5 × 484.24 = 242.12 (xe/h)
Tuy nhiên trong thực tế khả năng thông xe sẽ sai khác so với khả năng
thông xe tính toán do các xe không chạy theo lý thuyết, vận tốc xe chạy sẽ khác
nhau. Do đó khả năng thông xe thực tế sẽ sai khác rất nhiều so với lý thuyết.
Theo TCVN 4054-05 (Mục 4.2.2): Khi không có nghiên cứu, tính toán thì khi
không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ thì năng lực
thông hành thực tế của 1 làn xe sẽ là :Nlth = 1000 (xcqđ/h/làn).

Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:
Ncdg = (0.1 ÷ 0.12) × Ntbn = 0.1 × 3664= 366.4 (xe/h)
Theo TCVN 4054-2005 số làn xe trên mặt cắt ngang:
n lx =
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

N cdg
Z.N lth
Trang 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Trong đó:
nlx : số làn xe yêu cầu, được lấy tròn đến số nguyên.
Ncđg = 366.4 : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm.
Nlth: năng lực thông hành thực tế của 1 làn xe. N lth = 1000
(xcqđ/h/làn)
Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành
Vtt = 80 (Km/h) ⇒ Z = 0.55
N cdg
366.4
⇒ n lx =
=
= 0.67 làn
Z × N lth 0.55×1000
Theo Bảng 6 TCVN 4054-2005: số làn xe yêu cầu là 2 làn .
Vậy ta lấy nlx = 2 làn để thiết kế.

b.
Kích thước mặt cắt ngang đường:
Kích thước xe càng lớn thì bề rộng của 1 làn xe càng lớn, xe có kích thước
lớn thì vận tốc nhỏ và ngược lại. Vì vậy khi tính bề rộng của 1 làn xe ta phải
tính cho trường hợp xe con và xe tải chiếm ưu thế.

 Bề rộng một làn xe :
B1,2 = x + c +

a-c
a+c
+y=
+x+y
2
2

a : Bề rộng thùng xe
2y, 2x: Khoảng cách 2 mép thùng xe chạy ngược chiều.
c : khoảng cách 2 tim bánh xe trên 1 trục xe.
Theo số liệu thiết kế ta có các kích thước:
• Xe con :
x = 0.5 + 0.005 × V = 0.5 + 0.005 × 80 = 0.9 m (V :Km/h)

SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

a = 1.8m 
1.8+1.42
+ 0.9 + 0.9 = 3.41 m
 ⇒ B1 =
c = 1.42m 
2

• Xe tải :
x = 0.5 + 0.005 × 80 = 0.5 +0.005 × 80 = 0.9 m (V :Km/h)
a = 2.5 m 
2.5+1.79
+ 0.9 + 0.9 = 3.945m
 ⇒ B2 =
c = 1.79 m 
2

B1làn xe = max (B1 , B2) = 3.945 m
Với đường cấp III, V= 80 Km/h và có 2 làn xe thì B1làn xe = 3.5m
Chú ý:Khi thiết kế các kích thước mặt cắt ngang do không có yêu cầu cụ thể thì
các số liệu tính toán trên chỉ mang ý nghóa tham khảo. Các kích thước được chọn
phụ thuộc vào quy trình bảng 6.
Nên ta chọn B1làn xe = 3.5 m để thiết kế .
c.
Bề rộng mặt đường:
Với đường có 2 làn xe như thiết kế thì Bmặt đường = 2 × B1làn xe = 4 × 3.5 = 7m
d.
Bề rộng lề đường:
Phần lề đường 2 × 2,5 m

Trong đó : Phần gia cố 2 × 2 m
Phần lề không gia cố 2 × 0.5 m
e.

Độ dốc ngang của đường:

+ Độ dốc ngang nhỏ nhất chỉ có tác dụng đảm bảo thoát nước cho mặt đường,
do đó bố trí độ dốc ngang phụ thuộc vào loại vật liệu cấu tạo tầng mặt, cụ thể :
Vật liệu tốt, bề mặt nhẵn trơn, khả năng thoát nước tốt => độ dốc ngang nhỏ và
ngược lại. Theo bảng 9 TCVN 4054-2005 :
Loại mặt đường

Độ dốc ngang (%)

Bê tông Ximăng, bê tông nhựa

1.5 ÷2.0

Láng nhựa, thấm nhập nhựa

2.0 ÷3.0

Đá dăm

2.5 ÷3.5

Đường đất

3.0 ÷ 4.0

+ Độ dốc ngang lớn nhất:

inmax ≤ ismax
c

đối với từng cấp hạng kỹ thuật của

đường
Vậy căn cứ vào loại mặt đường ta chọn độ dốc ngang in = 2 %.
+ Độ dốc lề đường :
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Độ dốc lề gia cố ilề = 2%.
Độ dốc lề không gia cố ilkgc= 4%
f.

Bề rộng nền đường:
Bnền =Bm + 2.Blề =7+2x2.5 = 12m

2.

Xác đònh các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ:
a.

Xác đònh độ dốc siêu cao:

Khi xe chạy trên đường cong có bán kính nhỏ, để giảm bớt tác dụng của
thành phần lực ngang – lực li tâm, người ta xây dựng cấu tạo mặt đường từ 2
mái về mặt đường một mái và có độ dốc hướng về phía bụng đường cong. Đó
là độ dốc siêu cao.
Theo quy trình TCVN 4054-2005 với Vtt =80 Km/h:
max
i sc = 8% :để xe không bò trượt ngang khi vào đường cong
min
i sc = 2% :đảm bảo thoát nước ngang đường
Độ dốc siêu cao theo bán kính cong nằm và tốc độ thiết kế.

b.

R
(m)

250 ≤ R < 27
5

isc
(%)

8

275

350

650

425

500

÷300 ÷350 ÷425 ÷500

÷650

÷250
0

3

2

7

300

6

5

4

≥2500
Không làm

siêu cao

Bán kính đường cong nằm:

Theo bảng 11 TCVN 4054-2005:
Tối thiểu thông thường: 400m
Tối thiểu giới hạn : 250m
Tối thiểu không siêu cao : 2500m
V2
R=
127× (μ ± i n )
Trong đó:
in: Độ dốc ngang của đường . Lấy dấu (-) trong trường hợp mặt đường
2 mái bình thường cho trường hợp bất lợi là ở phía lưng đường cong. Lấy
dấu (+) trong trường hợp có bố trí siêu cao.
µ: Trò số lực đẩy ngang
Trò số lực đẩy ngang được lấy dựa vào các yếu tố sau :
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

 Điều kiện chống trượt ngang : µ ≤ ϕ n

ϕn : Hệ số bám ngang giữa bánh xe với mặt đường, ϕn = ( 0.6 ÷ 0.7 ) ϕ

ϕ : Hệ số bám lực bám tổng hợp. Xét trong điều kiện bất lợi của mặt
đường (ẩm ướt có bùn đất ) thì ϕ = 0.3 (theo bảng 2-2 TKĐ ÔTÔ tập 1)

=> ϕ 0 = 0.6 × 0.3 = 0.18
Vậy

µ ≤ 0.18

 Điều kiện ổn đònh chống lật:
μ≤(

bΔ
− )
2.h h

h: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường.
b: Khoảng cách giữa hai tâm bánh xe.
Δ = 0.2 × b : Độ di chuyển trọng tâm ôtô khi xe chạy vào đường cong.
Đối với những xe tải thường b = 2h nên:
μ≤(

bΔ
0.2×b
− )=12.h h
h

= 1 - 0.2×2 = 0.6

 Điều kiện êm thuận đối với lái xe và hành khách :
µ ≤ 0.1 :

Hành khách không cảm thấy xe vào đường cong.

0.1 < µ ≤ 0.15 : Hành khách cảm thấy xe vào đường cong
0.15 < µ ≤ 0.2 : Hành khách cảm thấy rất khó chòu khi vào đường cong.
0.2 < µ ≤ 0.3 : Hành khách bò dạt về 1 phía khi vào đường cong.

 Điều kiện kinh tế:
Khi xe chạy vào đường cong, dưới tác dụng của lực đẩy ngang, bánh xe
quay trong mặt phẳng lệch với hướng xe chạy một góc δ. Góc lệch này càng
lớn thì tiêu hao nhiên liệu càng nhiều và lốp xe càng nhanh hỏng. Theo
điều kiện có thể nên chọn hệ số lực đẩy ngang nhỏ nhất µ ≤ 0.1
-

- Trường hợp đòa hình khó khăn có thể chọn µ = 0.15 : hệ số lực ngang lớn
nhất( cho các trường hợp không thể bố trí đường cong lớn được nên phải đặt
đường cong Rmin và bố trí siêu cao)


Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 8%:
v2
R min =
127μ+i
(

scmax

)

802

=
127 0.15+0.08
(

Theo Bảng 13 TCVN 4054-2005:
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

)

= 219 ( m )

Rminsc = 250 m
Trang 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Kiến nghò chọn theo tiêu chuẩn


Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 2%:
R min =

v2
127μ+i
(

scmax )

802
=
127 0.15+0.02
(

Theo Bảng 13 TCVN 4054-2005:

)

= 296 ( m )

Rminsc = 650 m

Kiến nghò chọn theo tiêu chuẩn


Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi không có siêu cao:
R min

v2
=
127μ+i
(

sc

)

Khi đặt đường cong bằng không gây chi phí lớn µ = 0,08

Khi không bố trí siêu cao ⇒ trắc ngang 2 mái isc = -in
Vậy :

v2
802
R min =
=
= 839.9 ( m )
127 ( 0.08-i n )
127 ( 0.08-0.02 )

Theo Bảng 13 TCVN 4054-2005:

Rminksc= 2500m.

Kiến nghò chọn theo tiêu chuẩn.
Theo Bảng 11 TCVN 4054-2005:
Chỉ trong trường hợp khó khăn mới vận dụng bán kính đường cong nằm tối
thiểu, khuyến khích dùng bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường trở lên
và luôn tận dụng đòa hình để đảm bảo chất lường xe chạy tốt nhất.
c.

Đoạn nối siêu cao – đường cong chuyển tiếp:

Để dẫn ôtô từ đường thẳng vào đường cong có độ cong không đổi một cách
êm thuận cần phải bố trí đường cong chuyển tiếp ở hai đầu đường cong sao cho
phù hợp với quỹ đạo xe chạy. Chiều dài đường cong chuyển tiếp phải đủ để cho
lực ly tâm tăng lên dần dần từ đường thẳng vào đường cong, tránh sự tăng lực ly
tâm quá nhanh và đột ngột. Với Vtk = 80 Km/h > 60 Km/h nên phải bố trí đường
cong chuyển tiếp.

• Xác đònh chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp :
+ Điều kiện 1: Tốc độ tăng cường độ lực li tâm phải tăng lên 1 cách từ từ.
Lct =

Vtk3
với V(Km/h)
23.5×R

- Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu ứng với siêu cao 8%: R = 250m
803
=> Lct =
= 87.15m
23.5×250
- Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu thông thường: R = 400m
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

803
= 54.47 m
23.5×400
- Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu không cần siêu cao: R = 2500m
803
L
=

=> ct
= 8.71 m
23.5×2500
=> Lct =

+ Điều kiện 2: Khi bố trí đường cong chuyển tiếp thông số clotoic phải thỏa A >
Khi đó : L ct >

R
3

R
9

- Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu ứng với siêu cao 8%: R = 250m
=> Lct >

250
= 27.78 m
9

- Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu thông thường:R = 400m
=> Lct >

400
= 44.44 m
9

- Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu không cần siêu cao: R = 2500m
=> Lct =

2500
= 277.78 m
9

Ta thiết kế với bán kính tối thiểu thông thường:
 Lct = max(Đk1, Đk2) = 54.47m = 55 m
Theo TCVN 4054-05 (Bảng 14), đối với đường cấp III, V tk =80 Km/h, R = 400m, isc
= 5%, đường 2 làn xe thì Lct = 70m.
+ Điều kiện 3: Chiều dài đường cong chuyển tiếp đủ để bố trí đoạn nối siêu cao:
- Đối với trường hợp thiết kế bán kính tối thiểu thông thường 400m, isc=5%.
( B+Δ×i
) sc
L nsc =
ip
Trong đó:
B: bề rộng của mặt đường xe chạy; B = 12m
∆ : độ mở rộng mặt đường trong đường cong; ∆ = 0 m
ip: độ dốc phụ thêm; ip = 0.5% (Vtk = 80 Km/h > 60 Km/h)
Với isc = 5% => L nsc =

( 12+0 ) ×5
0.5

= 120m

-Đối với trường hợp thiết kế bán kính tối thiểu giới hạn 250m, isc =8%
=> L nsc =

( 12+0 ) ×8

0.5

= 192m

Theo TCVN 4054-2005, đoạn nối siêu cao được bố trí trùng với đường cong
chuyển tiếp. Theo TCVN 4054-05 (Bảng 14), đối với đường cấp III, V tk= 80 Km/h,
R= 400m, isc = 5%, đường 2 làn xe thì Lnsc = 70 m
=> L = max(Lnsc, Lct) = 120m
max
+ Điều kiện 4: Chiều dài đường cong chuyển tiếp lớn nhất : Lct = 2R.j0

SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

α
; Với α :góc chuyển hướng( rad)
2
max
Khi bố trí đường cong chuyển tiếp cần phải kiểm tra Lct ≤ Lct
Nếu điều kiện trên không thỏa thì cần tăng bán kính R và tính lại Lct.
ϕ0 =

d.

Tính toán độ mở rộng trong đường cong ∆ :

Khi xe chạy trong đường cong, quỹ đạo xe chạy sẽ khác với khi xe chạy
ngoài đường thẳng. Xe sẽ chiếm bề rộng mặt đường lớn hơn, do đó với những
đường cong bán kính nhỏ cần phải tính độ mở rộng mặt đường trong đường cong.
Độ mở rộng được bố trí ở phía lưng và bụng đường cong, khi gặp khó khăn có thể
bố trí một bên, phía lưng hay bụng đường cong. Đoạn nối mở rộng được bố trí trên
đoạn nối siêu cao hay đường cong chuyển tiếp, khi không có 2 yếu tố này, đoạn
nối mở rộng được cấu tạo:
+ ½ nằm trên đoạn thẳng, ½ nằm trên đường cong.
+ Mở rộng đều tuyến tính, mở rộng 1m trên chiều dài tối thiểu 10 m.
l2
0.05 × V
ew =
+
2× R
R
Trong đó :
l: khoảng cách từ đầu xe đến trục sau bánh xe
Lấy theo xe tải l = 6.5+1.5 = 8 m
R = 250 m bán kính đường cong bằng phải bố trí độ mở rộng.
82
0.05×80
⇒ ew =
+
= 0.38 m
2×250
250
Chọn ew = 0.38 m
Đường có hai làn xe ⇒ ∆ = 2 × ew = 2 × 0.38 = 0.76 m

L1

e1
e2

L2
k2

B

R

 Kết luận : Theo quy trình TCVN 4054 – 2005 bảng 12 tr.20, độ mở rộng cho
đường có 2 làn xe sẽ là ∆ = 0.76 m với R = 250m. Nếu chọn bán kính R > 250m
thì ∆ = 0 m
e.

Xác đònh đoạn chêm m giữa 2 đường cong
• Hai đường cong cùng chiều:

SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Để bố trí đường cong chuyển tiếp thì chiều dài đoạn chêm không nhỏ hơn

2V (m), V là tốc độ tính toán (Km/h)
Khi hai đường cong có siêu cao thì đoạn chêm phải đủ chiều dài để bố trí
hai nửa đường cong chuyển tiếp.
m

≥ max (

L1 +L 2
,2V)
2

m
Đ1

α1

TĐ2

TC1

TĐ1

α2

Đ2
TC2

R1

R2

O2

O1

TH1: Khi 2 đường cong không bố trí siêu cao hay cùng độ dốc siêu cao,
chúng ta có thể nối trực tiếp với nhau và gọi là đường cong ghép.
TH2: Khi 2 đường cong có bố trí siêu cao khác nhau có đoạn chêm ở giữa
không đủ để bố trí (đoạn nối siêu cao hay đường cong chuyển tiếp ) thì có thể tăng
bán kính của 2 đường cong để tạo thành đường cong ghép có cùng độ dốc siêu cao,
khi đó bán kính của 2 đường cong không chênh nhau quá 1.3 lần.
TH3: Khi 2 đường cong có bố trí siêu cao khác nhau thì đoạn chêm phải đủ
chiều dài để bố trí 2 đường cong chuyển tiếp.
TH4: Sau khi bố trí đoạn chêm thì còn dư 1 đoạn ngắn ở giữa thì có thể bố
trí mặt cắt ngang dạng 1 mái để chuyển tiếp sang đường cong bên kia.
• Hai đường cong ngược chiều:
Khi hai đường cong có siêu cao thì yêu cầu tối thiểu là có một đoạn chêm,
chiều dài tối thiểu đoạn chêm lớn hơn tổng hai nữa đường cong chuyển tiếp.
Giữa hai đường cong tròn ngược chiều phải đảm bảo đoạn chêm lớn hơn 200 m.
= > Lchêmngượcchiều = max(2L

SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

min
ct

; >200)

Trang 18

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH
O2

R2

TC2

m
Đ1

α1

TC1
TĐ2

Đ2

α2

TĐ1

R1

O1

TH1: Hai đường cong ngược chiều có bán kính lớn không có bố trí siêu cao
thì có thể nối trực tiếp với nhau được.

TH2 : Hai đường cong ngược chiều có siêu cao thì phải có đoạn chêm m.
f.


Tính toán tầm nhìn xe chạy

Tầm nhìn 1 chiều (tầm nhìn hãm xe) : Đoạn đường đủ để người lái xe nhìn
thấy chướng ngại vật sau đó thực hiện hãm phanh và dừng cách vò trí vật
cản 1 đoạn an toàn lk. Đây là yếu tố để xác đònh bán kính đường cong đứng
sau này.

Lpư

Lo

Sh

1

1
S1
S1 =

V
k × V2
+
+ lo
3.6 254 × (ϕ d − i)

Trong đó:

ϕd = 0.5 với tình trạng mặt đường thuận lợi.
K: hệ số sử dụng phanh.
Xe tải lấy k = 1.3 ÷ 1.4 , xe con k =1.2
Xe tải có thành phần lớn nên lấy k = 1.4
l0 = 5 ÷ 10m: khoảng cách an toàn trước chướng ngại vật cố đònh .
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Lấy l0 = 5m trong thiết kế
i = 5% : độ dốc dọc lớn nhất ở đoạn đường xe thực hiện hãm phanh.
Vtk = 80 Km/h
80
1.4 × 802
+
Vậy: S1 =
+ 5 = 105.61m
3.6 254 × (0.5 − 0.05)

Theo TCVN 4054-05 (Bảng 10 tr.19):S = 100m. Vậy ta chọn S1 = 110m
Tầm nhìn thấy xe ngược chiều:



Lpư

Sh

L0

1

Sh

1

Lpư

2

2
S2

Sơ đồ này thường gặp trên đường có 1 làn xe hay đường không đủ rộng, 2
xe nhìn thấy nhau và kòp thời dừng lại cách nhau 1 khoảng an toàn lk. Chú ý là trên
đường dốc đối với xe này là xuống dốc thì đối với xe ngược chiều lại là lên dốc..
V
k×V 2 ×ϕ
S2 =
+
+ l0
1.8 127×(ϕ 2 - i 2 )
Các chỉ số lay như trên ta có :
S2 =

80
1.4×802 ×0.5
+
+ 5 = 191.97 m
1.8 127×(0.52 - 0.052 )

Theo TCVN 4054-05 (Bảng 10 tr.19):S = 200m. Vậy ta chọn S1 = 200m


Tầm nhìn vượt xe :

L1

1

3

1

S1-S2

2

2

1

L2

L2'

L3

S4

Là đoạn đường có chiều dài đủ để người lái xe ở phía sau vượt qua xe tải
cùng chiều ở phía trước bằng cách đi qua làn xe chạy ngược chiều khi thực hiện
vượt xe.
 V +V   V

k *V 2
Svx =  3 1 ÷*  1 + 1 1 + lat + 2l4 ÷
 V1 − V2   3.6 254ϕ


Trong đó :
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Svx : tầm nhìn vượt xe (m).
V1 , V2 , V3 : vận tốc xe chạy của các xe 1 , 2 , 3 (Km/h).
k1 = 1.2 ( hệ số hãm phanh của xe con).
lat = 5m (khoảng cách an toàn).
l4 = 6m (chiều dài xe con).

ϕ = 0.5
V1 = V3 = 80 Km/h ( xét trường hợp khó khăn xe chạy với tốc độ vượt xe
chạy với vận tốc V2).
V2 = 50 Km/h.
 V +V   V
  80 + 80   80 1.2 × 802

k *V 2
Svx =  3 1 ÷*  1 + 1 1 + lat + 2l4 ÷ = 
+
+ 5 + 2× 6÷
÷× 

 V1 − V2   3.6 254ϕ
  80 − 50   3.6 254 × 0.5

= 531.7 m.
Ta chọn Svx = 532 m.
Theo Bảng 10 TCVN 4054-05 thì chiều dài tầm nhìn vượt xe tối thiểu là 550m.
Vậy ta chọn Svx = 550m để thiết kế chiều dài vượt xe.


Mở rộng tầm nhìn trên đường cong nằm:

Khi xe chạy vào đường cong, những xe chạy ở phía bụng đường cong tầm
nhìn sẽ bò hạn chế, do đó cần phải dỡ bỏ các chướng ngại vật trong đường cong để
người lái xe có thể điều khiển xe chạy an toàn.
Z
Z0

R
1m

1.5m

R1

2m

1:1.5

Chặt bỏ

B

Z
Z0

1:1

R

1.5m

R1

0.7m

Đào bỏ

2m

B

SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Giả thiết mắt người lái xe cách cao độ mặt đường 1m, quỹ đạo xe chạy ở
bụng đường cong cách mép mặt đường 1,5m (không tính lề gia cố )

ìn
nh 9

àm
:S ta 7

10

11

12 1

2

13

3 14 415

5 16

8

6

7

8

9
10

6

11
12

5
4

Đường bao tia nhìn

3

13

14

2

Mép trong phần xe chạy

15
16

1

1.5

Quỹ đạo xe chạy

Xác đònh độ mở rộng tầm nhìn theo phương pháp đồ giải
Zo : Khoảng cách từ mắt người lái đến chướng ngại vật.
Z : Khoảng cách cần phá bỏ chướng ngại vật.
Z < Zo: Tầm nhìn được đảm bảo
Z > Zo: Tầm nhìn không đảm bảo phải phá bỏ chướng ngại vật
Tính Z theo phương pháp giải tích:
- Khi chiều dài tầm nhìn S1 < chiều dài cung tròn K:
α 

Z = R1  1 − cos 1 ÷
2

S × 180
B
Trong đó : α1 = π × R ; R1 = R - ( - 1.5)

2
1

- Khi chiều dài tầm nhìn S1 ≥ chiều dài cung tròn K:
α S −K
α
B

Z = R1 (1 − cos ) + 1
sin ; R1 = R −  − 1.5 ÷
2

2
2
2
α : góc chuyển hướng

3.

Xác đònh các yếu tố kó thuật trên trắc dọc:

a.

keo
bam
Xác đònh độ dốc dọc lớn nhất: i dmax = min (i dmax ,i dmax )

SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 22

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

 Theo điều kiện sức kéo:
keo
- Theo điều kiện sức kéo: i dmax = Dmax – f
Trong đó:
f : Hệ số lực cản lăn trung bình.
f0 = 0.02 với mặt đường bê tông nhựa .
Với V < 60 Km/h thì :f = f0 = 0.02
Với V = 80 Km/h ≥ 60 Km/h thì :
f = f 0 (1+ 4.5 × 10-5 × V2) = 0.02 × (1+ 4.5 × 10-5 × 802) = 0.026
Dmax : nhân tố động lực học ứng với từng loại xe.
Ta thấy xe tải 2 trục chiếm tỷ lệ cao nhất trên đường, lấy V = 40 Km/h cho loại xe
này. Tra bảng nhân tố động lực thì Dmax = 0.06 (chuyển số IV)
keo
Vậy i dmax = 0.06 - 0.02 = 0.04
So sánh với TCVN 4054-05 (Bảng 15tr.23) có độ dốc lớn nhất của đường cấp
tk
III, đòa hình đôøng bằng và đồi là imax = 5%. Vậy chọn imax = 5%
Ngoài ra khi bố trí độ dốc dọc trong đường cong ta cần chú ý đến độ chiết giảm
dốc dọc trong đường cong nằm bán kính nhỏ ứng với từng độ dốc dọc, bán kính và
siêu cao cụ thể bảng18tr.24. Đối với tuyến đường này ta không phải chiết giảm độ
dốc dọc vì R > 50m.
Từ một số biểu đồ nhân tố động lực ta có thể tính được độ dốc dọc lớn nhất
tương ứng với từng chuyển số mà xe có thể đạt vận tốc lớn nhất của từng loại xe:
Loại xe

Xe con
Xe tải 2 trục
Xe tải 3 trục
Xe buýt

Chuyển số
IV
IV
IV
IV

Dmax
0.066
0.062
0.071
0.040

V (Km/h)
80
40
40
50

f
0.026
0.020
0.020
0.020

ik

0.040
0.042
0.051
0.020

bam
 Theo điều kiện sức bám: id max = Dbam – f ,trong đó:

Dbam = mϕd -

Pw
G

m : Hệ số phân phối tải trọng lên bánh xe chủ động.
m = 0.5 :Xe có 1 trục chủ động.
m = 1: Tất cả trục là chủ động.
m = 0.65 ÷ 0.7: Xe tải.
ϕ : Hệ số bám dính của bánh xe và mặt đường (phụ thuộc vào tình
trạng mặt đường, độ nhám lớp mặt và bánh xe), lấy với điều kiện khô sạch,
xe chạy bình thường, ϕ = 0.5.
G: trọng lượng xe.
Pw : lực cản không khí, phụ thuộc vào loại xe
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

Pw =

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

K × F × V2
(kG)
13

Trong đó:
K : Hệ số cản không khí, phụ thuộc vào mật độ của không khí và chủ
yếu theo hình dạng xe. Tr. 16 TKĐ ÔTÔ tập 1:
Xe tải: 0.06 ÷ 0.07
Xe buýt: 0.04 ÷ 0.06
Xe con: 0.025 ÷ 0.035
F : Diện tích cản khí
F = 0.8 × B × H
B: Chiều rộng của xe tiêu chuẩn (Bảng1 TCVN 4054-2005)
H: Chiều dài của xe tiêu chuẩn (Bảng1 TCVN 4054-2005)
Loại xe

Chiều rộng phủ bì
(m)

Chiều cao
(m)

Diện tích (m2)

Xe con

1.80

2.00

2.88

Xe tải

2.50

4.00

8.00

f = 0.026: Hệ số cản lăn ứng vơi loại mặt đường bê tông nhựa, V=80km/h.
⇒
ibmax = Dbmax – f
Loại xe
Xe con
Xe tải 2 trục
Xe tải 3 trục
Xe buýt

F
k
2.88 0.035
8
0.07
8
0.07
8

0.06

Pw
49.625
68.923
68.923
92.308

m
0.5
0.7
0.7
0.5

G
1298
8100
13500
11200

Dbmax
0.21
0.34
0.34
0.24

ibmax
0.18
0.32
0.32

0.22

Theo Bảng 16 TCVN 4054-2005: Chiều dài lớn nhất của dốc dọc Li max =
700m với imax = 5%. Nếu chiều dài vượt quá thì phải bố trí các đoạn chêm dốc
2.5% và có đủ chiều dài để bố trí đường cong đứng.
Theo Bảng 17 TCVN 4054-2005: Chiều dài tối thiểu đổi dốc phải đủ để bố
trí đường cong đứng và không nhỏ hơn quy trình : Limin = 200m
b.

Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi:
Do V = 80 Km/h > 60 Km/h và góc gãy ω ≥ 1% nên ta phải bố trí đường cong

đứng.

Bán kính đường cong đứng được xác đònh dựa trên các điều kiện sau đây:
- Đảm bảo trắc dọc hài hòa, xe chạy được êm thuận.
SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

-

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Đảm bảo tầm nhìn xe chạy trên đường cong đứng lồi, giúp xe chạy an toàn.
Đảm bảo tầm nhìn trong đường cong đứng lõm về ban đêm.
Đảm bảo cho nhíp xe không bò quá tải khi chạy trên đường cong đứng lõm.

S
l1

l2

d1

d2
Rlồi

i1

i1

O

R loi
min =

S2
2 × ( d1 + d 2 ) 2

+ Điều kiện tầm nhìn một chiều :
Trong đó:
S = S1 = 110 m: cự ly tầm nhìn một chiều
d1 = 1.0 m: Khoảng cách người lái xe đến mặt đường.
d2 = 0 m: Khoảng cách người lái xe đến mặt đường làn xe đối diện (hay chiều
cao chướng ngại vật)
loi
=> R min =

S2
1102
=
= 6050 (m)
2d1
2×1

+ Điều kiện tầm nhìn hai chiều :
Trong đó:
S = S2 = 200 m: cự ly tầm nhìn hai chiều
d1 = 1.0 m: Khoảng cách người lái xe 1 đến mặt đường.
d2 = 1.0 m: Khoảng cách người lái xe 2 đến mặt đường
=>

R loi
min =

(

S2

2 2 d

)

2

=

2002

(

2× 2 1

)

2

= 5000 (m)

Theo TCVN 4054-05 (Bảng 19tr.24); đối với V tk = 80 Km/h thì: Bán kính tối thiểu
loi
thông thường của đường cong đứng lồi là: Rmin = 5000m
loi
Vậy chọn R min = 6100m.
c.

Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm:
Bán kính đường cong đứng lõm xác đònh dựa vào 2 điều kiện sau đây:

SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 25


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

• Đảm bảo lực li tâm không làm nhíp xe bò quá tải:
R lõm
min =

Vtk2
802
=
= 985 m
6.5
6.5

• Đảm bảo tầm nhìn vào ban đêm:
S2
lõm
R min =
2× ( h d +S×tgα )
Trong đó:
S = S1 = 110m (chọn S1 vì vào ban đêm)
hd: chiều cao đèn; hd = 0.6m
α : góc mở của tia sáng đèn; α = 20
lõm
=> R min =

1102
= 1362m
2× ( 0.6+110×tg20 )

Theo TCVN 4054-05 (Bảng 19); đối với V tk = 80 Km/h thì: Bán kính tối thiểu
lõm

thông thường của đường con đứng 26oat là: R min = 3000m
lõm
Vậy chọn R min = 3000m
Theo bảng 19 trang24 TCVN 4054-05 chiều dài đường cong đứng tối thiểu là 70 m
III.

BẢNG TỔNG HP CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

Yếu tố kỹ thuật

Đơn
vò

- Cấp thiết kế

Tính
toán

Qui
phạm

Kiến
nghò

-

III

III

Km/
h
làn

-

80

80

0.67

2

2

- Chiều rộng một làn xe

m

3.945

3.5

3.5

- Chiều rộng phần mặt đường xe chạy

m

-

7

- Chiều rộng lề đường

m

-

+ Phần lề gia cố

m

-

+ Phần lề không gia cố

m

-

- Chiều rộng nền đường

m

-

7
2 × 2.

5
2× 2
2 × 0.
5
12

- Độ dốc ngang phần mặt đường xe chạy

%

-

2

2

- Độ dốc ngang phần lề gia cố

%

-

2

2

- Độ dốc ngang phần lề không gia cố

%

-

4

4

- Vận tốc thiết kế
- Số làn xe

SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

2 × 2.5
2× 2
2 × 0.5
12

Trang 26


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG

GVHD: Th.S VÕ NHƯ BÌNH

Đơn
vò

Tính
toán

- Bán kính đường cong nằm:

Tối thiểu thông thường
Tối thiểu giới hạn
+ Bố trí siêu cao lớn nhất 8%

m

-

m

+ Bố trí siêu cao nhỏ nhất 2%
+ Không bố trí siêu cao

Yếu tố kỹ thuật

Qui
phạm

Kiến
nghò

219

400
250
250

≥ 250

m

296

650

650

m

840

2500

2500

m

6050

5000

6100

- Bán kính đường cong đứng:
+ Đường cong đứng lồi tối thiểu thông
thường
+ Đường cong đứng lõm tối thiểu thông
thường
- Độ dốc dọc lớn nhất (idmax)

m

1362

3000

3000

%

4

5

5

- Độ dốc siêu cao (iscmax)

%

-

8

8

- Chiều dài đoạn nối siêu cao với R = 400m

m

-

127.5

130

- Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc
- Độ mở rộng mặt đường trong đường cong R =
250m
- Tầm nhìn một chiều

m

-

70

70

m

0.76

-

0

m

105.6

100

110

-Tầm nhìn hai chiều

m

191.9

200

200

-

A1

A1

- Cấp áo đường thiết kế

SVTH:NGUYỄN MINH NHẬT

Trang 27