Bài giảng Thiết kế đường ô tô - Chương 3: Thiết kế trắc dọc đường

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (457.42 KB, 7 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

3.1 KHÁI NIỆM

Định nghĩa: Mặt cắt thẳng đứng đi qua tim đường, hoặc 
mép phần xe chạy, hoặc mép dải phân cách gọi là trắc dọc
của đường.

Các khái niệm:

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 109

3.2 ĐỘ DỐC DỌC VÀ CHIỀU DÀI ĐOẠN DỐC DỌC
3.2.1. Xác định độ dốc dọc

Độ dốc dọc của đường có ảnh hưởng tới giá thành xây dựng
và chủ yếu là đối với khối lượng công tác nền đường. Độ dốc
dọc càng lớn, chiều dài tuyến đường ở vùng đồi và núi càng
rút ngắn, khối lượng đào đắp càng giảm, giá thành xây dựng
do đó cũng hạ thấp.

Ngược lại, chi phí khai thác vận tải ơ tơ sẽ tăng khi độ dốc
dọc của đường tăng, chi phí tiêu hao nhiên liệu càng tăng.
Độ dốc dọc tối ưu là độ dốc ứng với tổng chi phí xây dựng và
khai thác là nhỏ nhất.

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 110

3.2 ĐỘ DỐC DỌC VÀ CHIỀU DÀI ĐOẠN DỐC DỌC
Độ dốc dọc tối đa (imax)

 Độ dốc dọc tối đa xác định tuỳ theo cấp hạng đường (bảng 15)

 Khi gặp khó khăn có thể đề nghị tăng lên 1% nhưng độ dốc dọc
lớn nhấtkhông vượt quá 11%. Đường nằm trên cao độ 2000m
so với mực nước biển không được làm dốc quá 8%.

 Đường đi qua khu dân cư, đường có nhiều xe thơ sơ chạy

không nên làm dốc dọc quá 4%.

 Dốc dọc trong hầm : không dốc quá 4% và không nhỏ quá

0,3% (thốt nước).

 Độ dốc nên dùng :khơng nên lớn hơn 3%
Độ dốc dọc tối thiểu (imin)

 Trong đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0.5%.

 Khi khó khăn có thể giảm xuống 0.3% và đoạn dốc này khơng
được kéo dài quá 50m.

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

3.2 ĐỘ DỐC DỌC VÀ CHIỀU DÀI ĐOẠN DỐC DỌC

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 112

3.2 ĐỘ DỐC DỌC VÀ CHIỀU DÀI ĐOẠN DỐC DỌC
3.2.2. Chiều dài đoạn dốc dọc

Chiều dài đoạn dốc lớn nhất lmax: Chiều dài của những dốc

lớn phải hạn chế vì khi ơ tơ lên dốc lớn và dài, tốn nhiên liệu
và máy bị đốt nóng dễ sinh ra chết máy. Khi xuống dốc phải
hãm phanh nguy hiểm, nhất là đường trơn, nếu xe thơ sơ thì
dễ làm cho xúc vật kéo xe mệt mỏi.

Chiều dài đoạn dốc nhỏ nhất lmin: phải đủ để bố trí đường

cong đứng và không nhỏ hơn các quy định.

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 113

3.2 ĐỘ DỐC DỌC VÀ CHIỀU DÀI ĐOẠN DỐC DỌC

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

3.2 ĐỘ DỐC DỌC VÀ CHIỀU DÀI ĐOẠN DỐC DỌC

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 115

3.2 ĐỘ DỐC DỌC VÀ CHIỀU DÀI ĐOẠN DỐC DỌC
3.2.2. Chiều dài đoạn dốc dọc

Trên trắc dọc, từng đoạn ngắn lại thay đổi độ dốc làm cho
trắc dọc thành hình răng cưa, như vậy xe đi khơng êm thuận,
vì vậy người lái xe phải thường xuyên đổi số, đồng thời phải
đủ để bố trí đường cong đứng. Vì vậy chiều dài độ dốc ít
nhất phải có một độ dài như bảng 17

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 116

3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG

3.3.1. Yêu cầu bố trí đường cong đứng

Để đảm bảo trắc dọc lượn đều khơng gãy khúc, xe chạy an tồn
êm thuận, ở những chỗ đổi dốc trên trắc dọc phải thiết kế đường
cong đứng lồi hoặc lõm

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 117

Tác dụng của đường cong đứng là

chuyển tiếp độ dốc dọc của đường từ
i1đến i2nhằm đảm bảo tầm nhìn và

tạo sự êm thuận cho tuyến đường

Điều kiện bố trí đường cong đứng:
Khi hiệu đại số tuyệt đối giữa hai độ dốc
Δi = |i1- i2| ≥ 1% khi Vtt ≥ 60 km/h

≥ 2% khi Vtt < 60 km/h

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 118

ĐƯỜNG CONG
ĐỨNG LỒI

ĐƯỜNG CONG

ĐỨNG LÕM

T : CHIỀU DÀI TIẾP TUYẾN
P : CHIỀU DÀI PHÂN CỰ
R : BÁN KÍNH ĐƯỜNG CONG
DI : HIỆU ĐẠI SỐ 2 ĐỘ DỐC DỌC LIỀN KỀ

3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 119

Xe chạy trên đường cong lồi

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ơ tơ 121

3.3.2. Xác định bán kính đường cong lồi tối thiểu:
Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu được xác định
theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn trên mặt cắt dọc.
Xét tam giác vng ABD ta có: AC2=BC*CD

Vì d1,d2<< R (d1, d2là chiều cao mắt người lái xe so với

mặt đường) nên ACl1; BCd1; CD2R
 tương tư ta có



Từ đó ta có:

* Đảm bảo tầm nhìn thấy xe ngược chiều thì d1=d2=d; S=S2

* Đảm bảo tầm nhìn một chiều (chướng ngại vật) thì d2=0; S=S1

3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG
3.3.3. Bán kính tối thiểu đường cong đứng lõm

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 122

Rmin= v2/[b] hay Rmin= V2/6,5 (m) [với V: km/h]

* Đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

Theo hệ thức lượng trong tam giác vng ta có: AC2=BC*(2R-BC)

Vì góc chiếu sáng của đènnhỏ ( 20) và chiều cao đèn h

đ<< R nên (2R-BC)2R
R = AC2/2.BC

Được xác định theo hai điều kiện:
* Đảm bảo không gãy nhíp xe và khơng
gây khó chịu hành khách do lực ly tâm:
Gia tốc ly tâm b = v2/R < [b] = 0,5 – 0,7 m/s

2(ℎđ+ . )

3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Các thông số cơ bản của đường cong:
Phương trình đường cong đứng theo
Parabol bậc 2 có dạng:

Chiều dài đường cong K = R.Δi
Tiếp tuyến đường cong
Độ dài phân cự

Tọa độ các điểm trên đường cong
x = R.i

y = R.i2/2

3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG

3.3.3. Phương pháp cắm đường cong đứng

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 124

3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 125

= − − ( − )

−

* Bước 2: xác định vị trí tiếp đầu TĐ, tiếp cuối TC

T=R(iA- iB)/2

xTĐ=xC- T ; yTĐ=yC- T.iA và xTC=xC+ T ; yTC=yC+ T.iB

* Bước 3: xác định điểm gốc E (đỉnh đường cong) tại đó có độ dốc dọc bằng khơng
xE=xTĐ+ iA.R ; yE=yTĐ+ R.i2A/2

Hoặc có thể kiểm tra lại: xE= xTC- iB.R ; yE= yTC- R.i2B/2

* Bước 4: xác định các điểm trung gian : x = R.i ; y = x2/2R = R.i2/2
Trình tự cắm đường cong đứng:

* Bước 1: xác định đỉnh C
xC=xA+l ; yC=yA+l.iA

xB=xA+xAB; yB=yC+(xAB-l).iB

3.4 NHỮNG YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT
KẾ TRẮC DỌC

Phải đảm bảo tuyến lượn đều, ít thay đổi dốc, nên dùng độ dốc
bé.

Đảm bảo thoát nước tốttừ nền đường và khu vực hai bên
đường. Cần tìm cách nâng cao tim đường so với mặt đất tự
nhiên.

Đảm bảo cao độ đã được xác định trước tại những điểm
khống chế.

Độ dốc dọc tại các đoạn nền đường đào hoặc đắp thấp không
được thiết kế nhỏ hơn 0,5% (cá biệt là 0,3%) để đảm bảo thốt
nước tốt từ rãnh dọc và lịng rãnh khơng bị ứ đọng bùn cát.
Khi thiết kế đường đỏ cần chú ý đến điều kiện thi công thủ

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

3.4 NHỮNG YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT
KẾ TRẮC DỌC

Đảm bảo sự lượn đều của trắc dọc tại vị trí cống và cầu nhỏ
Tránh bố trí nhiều đường cong đứng trên một đoạn thẳng dài

để tránh tuyến có nhiều chỗ khuất.

Nên thiết kế số đường cong đứng bằng với đường cong nằm
và nên bố trí trùng đỉnh.Khi phải bố trí lệch, độ lệch giữa hai
đỉnh đường cong khơng lớn hơn ¼ chiều dài đường cong
nằm.

Khơng thiết kế đường cong đứng có bán kính nhỏ nằm trong
đường cong nằm để tránh tạo ra các u lồi hay các hố lõm.
Nên đảm bảo bán kính đường cong đứng lõm lớn hơn bán
kính đường cong nằm.

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ơ tô 127

3.5 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ KHI THIẾT KẾ TRẮC DỌC

3.5.1 Các điểm khống chế bắt buộc đường đỏ phải đi qua
Các điểm khống chế là các điểm ở đó cao độ của nền đường

đã được xác định

Các điểm khống chế buộc đường đỏ phải đi qua bao gồm:

 Điểm đầu tuyến và điểm cuối tuyến:

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 128

3.5 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ KHI THIẾT KẾ TRẮC DỌC

3.5.1 Các điểm khống chế bắt buộc đường đỏ phải đi qua
Các điểm khống chế buộc đường đỏ phải đi qua bao gồm:

 Cao độ mặt cầu(H): H = Hn+ ht+ hc (m)

Hn–Cao độ mặt nước thiết kế của sông (m),

ht– chiều cao tỉnh không (m), phụ thuộc vào yêu cầu