Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
PHẦN 1
THIẾT KẾ CƠ SỞ
CHƯƠNG 1
TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG VÀ SỰ
CẦN THIẾT PHẢI XÂY DỰNG
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
1
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
1.1.NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG :
Giao thơng là ngành giữ một vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, vì đó là
“mạch máu” của đất nước. Với vai trò quan trọng như vậy nhưng mạng lưới giao thơng ớ nước
ta hiện nay nhìn chung còn hạn chế. Phần lớn chúng ta sử dụng những tuyến đường cũ, mà
những tuyến đường này khơng thể đáp ứng được nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa lớn
như hiện nay. Vì vậy trong thời gian vừa qua cũng như trong tương lai, giao thơng vận tải đã
và sẽ được Đảng và Nhà nước quan tâm để phát triển mạng lươí giao thơng vận tải rộng khắp,
nhằm phục vụ cho sự nghiệp cơng nghiệp hố hiện đại hố đất nước, cũng như việc phát triển
vùng kinh tế mới phục vụ nhu cầu đi lại của nhân dân.
Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa, tạo điều kiện cho sự giao lưu kinh tế giữa
nước ta cùng các nước trên thế giới, đã làm cho mạng lưới giao thơng hiện có của nước ta lâm
vào tình trạng q tải, khơng đáp ứng kịp nhu cầu lưu thơng ngày càng cao của xã hội. Nên
việc cải tạo, nâng cấp, mở rộng các tuyến đường sẳn có và xây dựng mới các tuyến đường ơtơ
ngày càng trở nên cần thiết. Đó là tình hình giao thơng ở các đơ thị lớn, còn ở nơng thơn và
các vùng kinh tế mới, mạng lưới giao thơng còn mỏng, chưa phát triển điều khắp, chính điều
này đã làm cho sự phát triển kinh tế văn hố giữa các vùng là khác nhau rõ rệt.
Hiện nay khi đất nước ta đã chính thức trở thành thành viên của tổ chức thương mại thế giới
thì việc thu hút các nhà đầu tư nước ngồi ngày càng nhiều. Chính điều này đã làm cho tình
hình giao thơng vốn đã ách tắc ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn.
Dự án thiết kế mới tuyến đường X - Y, đây là tuyến đường có ý nghĩa rất quan trọng trong việc
phát triển kinh tế địa phương nói riêng và cả nước nói chung, dự án nhằm khai thác khả năng
của khu vực. Tuyến được xây dựng trên cơ sở những đòi hỏi và u cầu của sự phát triển kinh
tế xã hội và giao lưu kinh tế văn hố giữa các vùng dân cư mà tuyến đi qua. Sau khi tuyến
được xây dựng sẽ góp phần thúc đẩy nền kinh tế quốc dân, cũng cố và đảm bảo an ninh quốc
phòng. Tuyến được xây dựng ngồi cơng việc chính yếu là vận chuyển hàng hố phục vụ đi lại
của người dân mà còn nâng cao trình độ dân trí của người dân khu vực lân cận tuyến. Sự phối
hợp này sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao trong q trình đầu tư xây dựng tuyến đường.
Tóm lại, cơ sở hạ tầng của nước ta chưa thể đáp ứng kịp nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Do
vậy, ngay bây giờ, việc phát triển mạng lưới giao thơng vận tải trong cả nước là điều hết sức
quan trọng và vơ cùng cấp bách.
1.2.TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG:
1.2.1.Tình hình văn hố, chính trị :
Về chính trị thì trật tự ổn định, ở đây có nhiều dân sinh sống, mức sống và văn hố vùng này
tương đối thấp, đời sống văn hóa, sinh hoạt giải trí chưa cao. Việc học của người dân đi lại thật
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
2
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
khó khăn vào những mùa mưa,việc vận chuyển nơng sản,hàng hóa còn nhiều hạn chế, chủ yếu
là dùng gia súc để kéo.Vì vậy khi tuyến đường được xây dựng sẽ tạo điều kiện phát triển hơn
nửa bệnh viện, trường học, khu vui chơi giải trí…trình độ dân trí càng được gia tăng.
1.2.2.Tình hình kinh tế dân sinh :
Tuyến đi qua có dân số đang gia tăng là địa hình miền núi trung du có nhiều đồi cao, sườn dốc
và những dãy núi dài, nghề nghiệp chính của họ là làm rẫy và chăn ni, các cây trồng chính ở
đây chủ yếu là cây cao su, đậu phộng, cà phê … việc hồn thành tuyến đường này sẽ giúp cho
đời sống và kinh tế vùng này được cải thiện đáng kể .
1.2.3.Đặc điểm về địa hình, địa mạo :
Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức kề nhau là ∆h = 5m. Địa hình vùng này tương đối
hiểm trở có những chỗ núi dường như dựng đứng và có những chỗ sườn núi thoải.
Vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận tuyến là vùng đồi núi có cao độ tương đối cao, rất hiểm
trở, cho nên khi mưa nước nhanh chống tập trung về những chổ thấp và tạo thành những con
suối nhỏ, tạo nên những chỗ đất đai màu mở. Dòng chảy tập trung tương đối lớn, lưu vực xung
quanh ít ao hồ nên việc thiết kế các cơng trình thốt nước đều tính lưu lượng vào mùa mưa là
chủ yếu.
Với địa hình tuyến như vậy thì tuyến phải đi vòng. Phần lớn tuyến đi men theo sườn dốc và
ven sơng, có những chỗ tuyến phải ơm sát vực, có những chỗ tuyến phải làm cầu vượt qua
suối. Nói chung khi thiết kế tuyến thì độ dóc có những chỗ rất lớn, trên tuyến cần phải đặt
nhiều đường cong.
Địa mạo tuyến men theo triền đồi, xung quanh chủ yếu rừng cây nhỏ và đồi cỏ, cây xanh dân
cư sống thưa thớt. Có những chổ tuyến đi qua rừng, khơng qua vườn cây ăn trái nhưng có thể
qua vùng nương rẩy (ít) . Như vậy khi xây dựng tuyến giảm được chi phí đền bù giải toả cho
việc triển khai dự án sau này, qua khảo sát thực tế ta có thể lấy đất từ nền đào gần đó hoặc đất
từ thùng đấu ngay bên cạnh đường để xây dựng nền đất đấp rất tốt.
1.2.4.Đặc điểm về địa chất thuỷ văn :
Ở khu vực này chỉ có nước mặt, hầu như khơng thấy nước ngầm. Dọc theo khu vực mà tuyến
đi qua có một vài nhánh sơng, kênh, suối có nước theo mùa. Vào mùa khơ thì tương đối ít
nước, nhưng vào mùa mưa thì nước ở các suối tương đối lớn có thể gây ra lũ nhỏ.
Tại các khu vực suối nhỏ (suối cạn) ta có thể đặt cống hoặc làm cầu nhỏ, với những suối lớn
hoặc sơng để vượt qua cần phải làm cầu.
Địa chất ở hai bên các nhánh sơng, kênh này ít bị xói lở, tương đối thuận lợi cho việc thi cơng
cơng trình thốt nước và cho tồn bộ cơng trình. Ở khu vực này khơng có khe xói.
1.2.5.Vật liệu xây dựng :
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
3
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Trong cơng tác xây dựng, các vật liệu xây dựng đường như đá, cát, đất … chiếm một số lượng
và khối lượng tương đối lớn. Để làm giảm giá thành khai thác và vận chuyển vật liệu cần phải
cố gắng tận dụng vật liệu có tại địa phương đến mức cao nhất.
Khi xây dựng nền đường có thể lấy đá tại các mỏ đá đã thăm dò có mặt tại địa phương (với
điều kiện các mỏ đá này đã được thí nghiệm để xác định phù hợp với khả năng xây dựng cơng
trình). Nói chung, vật liệu xây dựng cũng có ảnh hưởng rõ rệt đến thi cơng. Ngồi ra còn có
những vật liệu phục vụ cho việc làm láng trại như tre, nứa, gỗ …vv. Nói chung là sẵn có nên
thuận lợi cho việc xây dựng nhà cửa, láng trại cho cơng nhân.
Đất để xây dựng nền đường có thể lấy ở nền đường đào hoặc lấy ở mỏ đất gần vị trí tuyến (với
điều kiện đất phải được kiểm tra xem có phù hợp với cơng trình), cát có thể khai thác ở những
bãi dọc theo suối.
1.2.6.Đăc điểm địa chất :
Địa chất ở vùng tuyến đi qua rất ổn định. Dọc theo các con suối có nhiều bãi cát, sỏi có thể
dùng làm mặt đường và các cơng trình trên đường, ở vùng này hầu như khơng có hiện tượng
đá lăn, khơng có những hang động cát-tơ và khơng có hiện tượng sụt lở. Địa chất vùng này rất
tốt thuận lợi cho việc xây dựng tuyến.
1.2.7.Tình hình khí hậu trong khu vực :
Khu vực tuyến X - Y đi qua là vùng đồi núi, có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nắng nhiều mưa ít.
Khu vực tuyến chịu ảnh hưởng của gió mùa Đơng Bắc phân biệt thành 2 mùa rõ rệt:
- Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9.
- Mùa nắng từ tháng 10 đến tháng 3. Vùng này thuộc khu vực mưa rào, chịu ảnh hưởng của
gió mùa khơ. Vì vậy phải chú ý chọn thời điểm xây dựng vào mùa nắng tốt.
Theo số liệu khí tượng thủy văn nhiều năm quan trắc có thể lập bảng, và đồ thị các yếu tố khí
tượng thuỷ văn của khu vực mà tuyến đi qua như sau :
Hướng gió - Ngày gió -Tần suất
Hướng gió B BĐB ĐB ĐĐB Đ ĐĐN ĐN NĐN N
Số ngày gió 18 13 41 24 15 16 24 34 24
Tần suất 4.9 3.6 11.2 6.6 4.1 4.4 6.6 9.3 6.6
Hướng gió NTN TN TTN T TTB TB BTB Lặng Tổng
Số ngày gió 22 25 37 18 13 14 27 0 365
Tần suất 6.1 6.8 10.1 4.9 3.6 3.8 7.4 0 100
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
4
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Độ ẩm – Nhiệt độ – Lượng bốc hơi – Lượng mưa
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nhiệt độ(
o
C) 19 21 22 24 26 26.5 25 24.5 23 22.5 20 18
Lượng bốc
hơi (mm)
50 58 63 97 110 115 130 170 165 90 87 83
Lượng mưa
(mm)
19 24 32 47 150 190 210 197 163 140 100 44
Số ngày mưa 2 3 5 6 13 15 16 14 13 12 8 4
Độ ẩm (%) 74 75 77 79 82 83 84 82 80 79 77 76
Các số liệu này được biểu diển bằng các biểu đồ sau
N
9.3
Đ
B
T
6.6
4.4
4.1
6.6
11.2
3.6
4.9
7.4
3.8
3.6
4.9
10.1
6.8
6.1
6.6
BIỂU ĐỒ HOA GIÓ
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
5
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
400
(mm)
200
300
0
100
65 7 118 109
Tháng
21 3 4 12
BIỂU ĐỒ LƯNG MƯA THÁNG
12431 2
Tháng
9 108 1175 6
30
BIỂU ĐỒ SỐ NGÀY MƯA
20
0
10
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
6
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
65 7 118 109
Tháng
21 3 4 12
90
(%)
60
70
80
40
30
(C)
o
BIỂU ĐỒ ĐỘ ẨM NHIỆT ĐỘ
10
20
50
0
12431 2Tháng 9 108 1175 6
(mm)
140
150
120
BIỂU ĐỒ LƯNG BỐC HƠI
80
50
60
100
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
7
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
BIỂU ĐỒ SỐ NGÀY MƯA
21
THÁNG
10
20
30
(
NGÀY
)
3
4
65
7
98 10
1211
0
CHƯƠNG 2
XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU CỦA
TUYẾN ĐƯỜNG
2.1.CÁC TIÊU CHUẨN DÙNG TRONG TÍNH TỐN :
Tiêu chuẩn thiết kế đường ơ tơ TCVN 4054-05.
2.2.XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ CẤP QUẢN LÝ CỦA TUYẾN ĐƯỜNG:
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế tuyến đường qua hai điểm X - Y, căn cứ vào mục đích và ý nghĩa
của việc xây dựng tuyến X - Y, cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường dựa vào các yếu tố sau:
- Giao thơng đúng với chức năng của đường trong mạng lưới giao thơng.
- Địa hình khu vực tuyến đi qua.
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
8
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
- Hiệu quả tốt về kinh tế, chính trị, xã hội của tuyến.
- Khả năng khai thác của tuyến khi đưa vào sử dụng trong điều kiện nhất định.
- Lưu lượng xe thiết kế.
2.2.1.Số liệu thiết kế ban đầu gồm :
Bản đồ tỷ lệ 1:10000.
Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức : ∆h = 5m.
Lưu lượng xe chạy năm đầu tiên khai thác : N
0
= 1520 (xe/ngày đêm).
Mức tăng xe hàng năm p = 6.4% = 0.064.
Thành phần xe chạy:
a) Xe máy : 10%
b) Xe con : 20%
c) Xe tải 2 trục:
> 3m
- Xe tải có tải trọng trục: 1.74T 4T : 0%.
>3m
- Xe tải có tải trọng trục: 2.143T 5T : 24%.
> 3m
- Xe tải có tải trọng trục: 2.57 T 6 T : 17%.
d) Xe tải 3 trục: > 3m < 3m
- Xe tải có tải trọng trục: 2.85T 6.65T 6.65T :18%.
> 3m < 3m
- Xe tải có tải trọng trục: 3.0T 7.0T 7.0T : 10%.
> 3m < 3m
- Xe tải có tải trọng trục: 3.6T 8.4T 8.4T : 1%.
e) Xe có rơ mc:
- Xe tải trọng trục 2 x 9,5 tấn : 0%.
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
9
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Lưu lượng xe thiết kế : lưu lượng xe thiết kế là số xe con quy đổi từ các loại xe khác, thơng
qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tính tốn tương lai. Năm tương lai là
năm thứ 20 sau khi đưa đường vào sử dụng đối với đường cấp I và II; năm thứ 15 đối với
đường cấp III và IV; năm thứ 10 đối với đường cấp V, cấp VI và các đường thiết kế nâng cấp,
cải tạo.
2.2.2.Xác định cấp hạng kỹ thuậ t :
2.2.2.1.Lưu lượng xe con quy đổi hiện tại :
Hệ số quy đổi dựa vào Bảng 2 TCVN 4054-05.
Loại xe
Tỷ
lệ
(%)
Số lượng xe thứ
i (N
i
) trong một
ngày đêm
Hệ số quy
đổi ra xe con
(a
i
)
Số xe con quy đổi từ
xe thứ i N
i
a
i
(xcqđ/ngđ)
Xe máy 10 152 0.3 45.6
Xe con 20 304 1 304.0
Xe tải 2 trục có tải trọng trục
trước 1.74T, trục sau 4T
0 0 2.5 0.0
Xe tải 2 trục có tải trọng trục
trước 2.14T, trục sau 5T
24 396.8 2.5 912.0
Xe tải 2 trục có tải trọng trục
trước 2.57T, trục sau 6T
17 258.4 2.5 646.0
Xe tải 3 trục có tải trọng trục
trước 2.85T, trục sau 66.5T
18 273.6 3.0 820.0
Xe tải 3 trục có tải trọng trục
trước 3.0T, trục sau 7T
10 152 3.0 456
Xe tải 3 trục có tải trọng trục
trước 3.6T, trục sau 8.4T
1 15.2 3.0 45.6
Xe kéo rơ mc 2x9.5T 0 0 5.0 0.0
Tổng cộng:
∑
N
i
a
i
= 3230
Vậy tổng số xe con quy đổi ở năm đầu khai thác là: N
0qđ
= 3230 (xcqđ/ngđ)
2.2.2.2.Xác định cấp hạng kỹ thuật :
Lưu lượng xe thiết kế cho năm tương lai năm thứ 15: N
t
=3230 (xcqđ/ngđ).
Dựa vào Bảng 3 TCVN 4054-05, ta chọn :
Cấp thiết kế của đường là cấp III.
2.2.2.3Xác định tốc độ thiết kế :
Tốc độ thiết kế là tốc độ được dùng để tính tốn các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của đường trong
trường hợp khó khăn. Tốc độ này khác với tốc độ cho phép lưu hành trên đường của cơ quan
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
10
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
quản lý đường.Tốc độ lưu hành cho phép phụ thuộc tình trạng thực tế của đường (khí hậu, thời
tiết, tình trạng đường, điều kiện giao thơng,…).
Tốc độ thiết kế các cấp đường dựa theo điều kiện địa hình. Việc phân biệt địa hình được phân
biệt dựa trên cơ sở dốc ngang phổ biến của sườn đồi, sườn núi như sau : Đồng bằng và đồi ≤
30%, núi > 30%.
Dựa theo Bảng 4 TCVN 4054-05, đối với đường cấp thiết kế là cấp III, địa hình là khu vực
miền núi = > Tốc độ thiết kế V
tk
= 60 (Km/h).
2.3.XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU :
2.3.1.Chỉ tiêu kỹ thuật cho mặt cắt ngang:
2.3.1.1.u cầu chung đối với việc thiết kế bố trí mặt cắt ngang đường ơtơ:
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 u cầu tổ chức giao
thơng nhằm đảm bảo mọi phương tiện giao thơng ( ơtơ các loại, xe máy, xe thơ sơ) cùng đi lại
được an tồn, thuận lợi và phát huy được hiệu quả khai thác của đường. Tùy theo cấp thiết kế
của đường và tốc độ thiết kế, việc bố trí các bộ phận nói trên phải tn thủ các giải pháp tổ
chức giao thơng qui định ở Bảng 5 TCVN 4054-05.
Chiều rộng tối thiểu của các yếu tố trên mặt cắt ngang đường được qui định tùy thuộc cấp thiết
kế và đảm bảo năng lực thơng xe .
2.3.1.2.Xác định số làn xe:
Phần xe chạy gồm một số ngun các làn xe. Con số này nên là số chẳn, trừ trường hợp chiều
xe có lưu lượng chênh lệch đáng kể hoặc có tổ chức giao thơng đặc biệt.
Số làn xe chạy được xác định tùy thuộc cấp đường đồng thời phải được kiểm tra theo cơng thức
:
lth
N*Z
cđgio
N
N
LX
=
Trong đó :
N
lx
: số làn xe u cầu, được lấy tròn.
N
cđgio
: lưu lượng xe chạy thiết kế giờ cao điểm, khi khơng có nghiên cứu đặc biệt N
cđgio
được tính như sau:
N
cđgio
=(0.1 4 0.12)*N
tbnđ
N
cđgio
= 0,12*3230 = 387,6 (xcqđ/h).
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
11
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
N
lth
: năng lực thơng hành thực tế, khi khơng có nghiên cứu, tính tốn, có thể lấy như
sau:
Giả sử số làn xe N
lx
< 4. khi đó theo Bảng 5 TCVN 4054-05 thì mặt cắt ngang đường
khơng cần dãy phân cách giữa hai chiều làn xe .
- Khi khơng có dải phân cách trái chiều và ơtơ chạy chung với xe thơ sơ :
N
lth
= 1000 (xcqđ/h/làn).
Z :hệ số sử dụng năng lực thơng hành.
- V
tk
= 60 Km/h là 0.55 cho vùng đồng bằng; 0.77 cho vùng núi.
= >
lth
387,6
0,503
Z*N 0,77*1000
LX
N
N = = =
cđgio
làn.
Giá trị tính tốn được lấy làm tròn: N
lx
=1 làn
Theo Bảng 7 TCVN 4054-05 :
Cấp thiết kế của đường là cấp III.
Tốc độ thiết kế : 60 (Km/h).
= > Số làn xe dành cho xe cơ giới là 2 làn.
Chọn giá trị 2 làn xe để thiết kế.
2.3.2.Xác định độ dốc dọc lớn nhất :
Độ dốc càng lớn thì tốc độ xe chạy càng thấp, tiêu hao nhiên liệu càng lớn, hao mòn săm lốp
càng nhiều, tức là giá thành vận tải càng cao. Khi độ dốc lớn thì mặt đường nhanh hao mòn do
ma sát với lốp xe, do nước mưa bào mòn, rảnh dọc mau hư hỏng hơn, duy tu bảo dưỡng cũng
khó khăn hơn. Tóm lại nếu độ dốc dọc càng lớn thì chi phí khai thác vận doanh tốn kém hơn,
lưu lượng xe càng nhiều thì chi phí mặt này càng tăng.
Tùy theo cấp thiết kế của đường, độ dốc dọc tối đa được quy định trong điều 5.7 TCVN 4054-
05. Khi gặp khó khăn có thể tăng lên 1% nhưng độ dốc dọc lớn nhất khơng vượt q 11%.
Đường nằm trên cao độ 2000m so với mực nước biển khơng được làm dốc q 8%.
- Đường đi qua khu dân cư khơng nên làm dốc dọc q 4%.
- Dốc dọc trong hầm khơng lớn hơn 4% và khơng nhỏ hơn 0.3%.
- Trong đường đào độ dốc dọc tối thiểu là 0,5%( khi khó khăn là 0,3% và đoạn dốc này
khơng kéo dài q 50m).
- Độ dốc dọc lớn nhất có thể được xác định theo điều kiện sức bám và sức kéo của ơtơ :
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
12
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
=
keo
i
max
keo
D
max
- f
v
và
=
bam
i
max
bam
D
max
- f
v
i
max
= min
( )
bamkeo
ii
maxmax
;
2.3.2.1.Theo điều kiện sức kéo :
Ta xét xe đang lên dốc và chuyển động đều : D ≥ f + i
= >
v
keokeo
fDi
−=
maxmax
Trong đó :
D
max
: nhân tố động lực của các loại xe được tra từ biểu đồ ứng với vận tốc tính tốn.
f
v
: hệ số cản lăn do tốc độ xe chạy V ≤ 60(km/h) thì f thay đổi ít, khi đó chỉ f
v
chỉ phụ thuộc
loại mặt đường và tình trạng của mặt đường do đó ta lấy f
v
= f
0
= 0.02 (mặt đường bê tơng
nhựa).
Tính
keo
i
max
cho từng loại xe như sau :
Loại xe Vận tốc
(Km/h)
Cấp
số
D
max
keo
i
max
(
%)
Xe con 60 IV 0.08 6
Xe tải có tổng tải trọng 71.43 KN 60 IV 0.04 2
Xe tải có tổng tải trọng 85.71 KN 60 IV 0.04 2
Xe tải có tổng tải trọng 95 KN 60 IV 0.04 2
Xe tải có tổng tải trọng 100 KN 60 V 0.04 2
Xe tải có tổng tải trọng 84 KN 60 V 0.04 2
Khi chuyển xuống các cấp số thấp hơn thì khả năng vượt dốc của xe tăng lên nhưng vận tốc
bị giảm xuống.
Loại xe Vận
tốc(Km/h)
Cấp số D
max
i
max
(%)
Xe con 60 I 0.5 48
Xe tải có tổng tải trọng 71.43 KN 60 I 0.35 33
Xe tải có tổng tải trọng 85.71 KN 60 I 0.37 35
Xe tải có tổng tải trọng 95 KN 60 I 0.37 35
Xe tải có tổng tải trọng 100 KN 60 I 0.37 35
Xe tải có tổng tải trọng 84 KN 60 I 0.32 30
Ta thấy đối với tuyến ở miền núi có độ dốc dọc thường khá lớn nên một số xe khơng thể
chạy đạt được vận tốc thiết kế ở cấp số IV vì vậy xe phải chuyển xuống số thấp hơn để leo
được dốc. ở các cấp số thấp hơn thì xe chạy được bình thường.
2.3.2.1.Theo điều kiện sức bám :
Xe chỉ có thể chuyển động khi bánh xe và mặt đường khơng có hiện tượng trượt.
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
13
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
=
bam
i
max
bam
D
max
- f
v
Trong đó :
D
bám
=
G
P
m
W
−
ϕ
ϕ
d
= 0,3 (hệ số bám (hệ số ma sát) giữa bánh xe và mặt đường trong điều kiện ẩm và bẩn
(điều kiện bất lợi nhất)).
m =
G
G
b
G
b
: áp lực của các bánh xe chủ động.
G : trọng lượng tồn bộ của ơtơ.
P
w
: lực cản khơng khí.
2
w
KFV
P
13
=
Trong đó :
K : hệ số sức cản khơng khí.
Đối với xe tải K = (0.06 - 0.07), ta chọn K = 0.07 (kgs
2
/m
4
).
F : diện tích cản khơng khí.
F = 0.8* B*H
V : tốc độ xe chạy (V = 60 (km/h).
Ta chỉ xét xe chiếm đa số đó là xe tải hai trục tải trọng trục 5T (chiếm 42%).
Chiều rộng : B = 2.5 (m).
Chiều cao : H = 4 (m).
= > Diện tích cản khí F = 0.8B*H = 0.8×2.5×4 = 8 (m
2
).
m = (0.65 - 0.7) đối với xe tải. Chọn m = 0.7 .
= >
2
w
KFV
P
13
=
=
13
60*8*07.0
2
= 155.08 (kg).
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
14
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
= > D
bám
=
191.0
8000
08,155
3.0*7.0
=−=−
G
P
m
W
ϕ
= >
=
bam
i
max
bam
D
max
- f
v
= 0.191 – 0.02 = 0.171 = 17.1%.
Qua tính tốn ở trên ta chọn độ dốc dọc lớn nhất như sau:
doc
i
max
= min
( )
bamkeo
ii
maxmax
;
= min (24% , 17.1%) = 17.1%.
Theo Bảng 15 TCVN 4054-05 với V
tt
= 60 km/h, cấp thiết kế là cấp III, khu vực miền núi
= >
doc
i
max
= 7%.
Vậy ta chọn độ dốc
tk
i
max
=
doc
i
max
= 7% để thiết kế.
2.4.XÁC ĐỊNH TẦM NHÌN XE CHẠY:
Nhất thiết phải bảo đảm chiều dài tầm nhìn trên đường để nâng cao độ an tồn chạy xe và độ
tin cậy về tâm lý để chạy xe với tốc độ thiết kế.
Khi thiết kế phải kiểm tra tầm nhìn. Các chổ khơng đảm bảo tầm nhìn phải dở bỏ các chướng
ngại vật (chặt cây, đào mái taluy…). Chướng ngại vật sau khi dở bỏ phải thấp hơn tia nhìn
0,3m. Trường hợp thật khó khăn, có thể dùng gương cầu, biển báo, biển hạn chế tốc độ hoặc
biển cấm vượt xe.
2.4.1.Xác định tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định :
Sơ đồ tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định :
Lpư
S
h
Lo
S1
Lpư
1
1
Tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định là đoạn đường đủ để người lái xe nhìn thấy chướng
ngại vật, sau đó thực hiện hãm phanh và dừng xe cách vật cản một đoạn an tồn.
at
d
t
l
if
VKV
S +
±+
+=
)(*254
*
6.3
2
ϕ
Trong đó :
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
15
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
V = 60 km/h (tốc độ xe chạy).
K =1.3 : hệ số xét đến hiệu quả của bộ phận hãm phanh đối với xe tải.
l
at
= 5 ÷ 10m, lấy l
at
= 5m là khoảng cách an tồn.
ϕ
d
= 0.5 : hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường (giả sử mặt đường bê tơng nhựa ở điều
kiện bình thường).
i = 0.07 : độ dốc dọc của đường, trường hợp bất lợi nhất là khi xe chạy xuống dốc lấy dấu
(-).
Hệ số sức cản lăn f = f
0
= 0.02.
Trường hợp xe ở đoạn đường có i = 0%.
= >
ml
if
VKV
S
at
d
t
1.575
)02.05.0(*254
60*3.1
6.3
60
)(*254
*
6.3
22
=+
+
+=+
±+
+=
ϕ
Trường hợp xe khi đang lên dốc (i
max
= 7%).
= >
ml
if
VKV
S
at
d
t
9.525
)07.002.05.0(*254
60*3.1
6.3
60
)(*254
*
6.3
22
=+
++
+=+
++
+=
ϕ
Trường hợp xe khi đang xuống dốc (i
max
= 7%).
= >
ml
if
VKV
S
at
d
t
61.575
)07.002.05.0(*254
60*3.1
6.3
60
)(*254
*
6.3
22
=+
−+
+=+
−+
+=
ϕ
Theo Bảng 10 TCVN 4054 – 05 thì chiều dài tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trước chướng ngại
vật cố định là S
t
= 75m.
Vậy ta chọn S
t
= 75m để thiết kế.
2.4.2.Xác định tầm nhìn thấy xe ngược chiều :
Sơ đồ tầm nhìn ngược chiều :
S2
Lpư Lpư
L
0
S
h
S
h
1
1
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
16
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Tầm nhìn thấy xe ngược chiều là đoạn đường để hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn
xe và hai tài xế cùng nhìn thấy nhau, cùng thực hiện hãm phanh và dừng lại cách nhau một
khoản an tồn.
S
đ
( )
( )
[ ]
2
2
2
*127
**
8.1
if
fVK
V
d
d
−+
+
+=
ϕ
ϕ
+ l
at
Các trị số lấy như trên nên ta có :
= > S
đ
( )
( )
[ ]
5
07.002.05.0*127
02,05.0*60*3.1
8.1
60
2
2
2
+
−+
+
+=
= 110.51 m .
Theo Bảng 10 TCVN 4054-05 thì chiều dài tầm nhìn tối thiểu thấy xe ngược chiều là :
S
đ
=150 m.
Vậy ta chọn S
đ
=150 m để thiết kế.
2.4.3.Xác định tầm nhìn vượt xe :
2
S4
L1
S1-S2
L2 L2'
L3
2
1
1
1
3
Tầm
nhìn vượt xe là đoạn đường có chiều dài đủ để người lái xe con vượt qua xe tải đi cùng chiều
ở phía trước bằng cách đi qua làn xe chạy ngược chiều và quay trở về làn xe củ an tồn trong
điều kiện có xe chạy ngược chiều khi thực hiện vượt xe.
+++
−
+
=
4
2
111
21
13
2
254
*
6.3
* ll
VkV
VV
VV
S
at
d
vx
ϕ
Trong đó :
S
vt
: tầm nhìn vượt xe (m).
V
1
, V
2
, V
3
: vận tốc xe chạy của các xe 1 , 2 , 3 (Km/h).
k
1
= 1.2 ( hệ số hãm phanh của xe con).
l
at
= 5m (khoảng cách an tồn).
l
4
= 6m (chiều dài xe con).
ϕ
d
= 0.5
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
17
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
V
1
= V
3
= 120 Km/h ( xét trường hợp khó khăn xe chạy với tốc độ cao).
V
2
= 60 Km/h.
+++
−
+
=
+++
−
+
= 6*25
5.0*254
120*2.1
6.3
120
*
60120
120120
2
254
*
6.3
*
2
4
2
111
21
13
ll
VkV
VV
VV
S
at
d
vx
ϕ
= 746 m.
Ta chọn S
vx
= 750 m.
Theo Bảng 10 TCVN 4054-05 thì chiều dài tầm nhìn vượt xe tối thiểu là 350m.
Vậy ta chọn S
vx
= 750m để thiết kế chiều dài vượt xe.
2.5.XÁC ĐỊNH BÁN KÍNH ĐƯỜNG CONG NẰM:
Trong trường hợp khó khăn mới vận dụng bán kính đường cong nằm tối thiểu. Khuyến khích
dùng bán kính tối thiểu thơng thường trở lên, và ln tận dụng địa hình để đảm bảo chất lượng
chạy xe tốt nhất.
2.5.1.Xác định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất ứng với siêu cao (i
scmax
= 7%) :
)(*127
R
max
2
min
n
i
V
+
=
µ
nằm
Trong đó :
V = 60 km/h vận tốc xe chạy.
Theo Bảng 13 TCVN 4054-05 ứng vận tốc thiết kế V
tk
= 60 Km/h thì i
scmax
= 7%
Lấy i
n
= i
scmax
(Độ dốc ngang mặt đường i
n
lớn nhất bằng độ dốc siêu cao lớn nhất).
µ
max
= 0.15 :hệ số lực ngang tính tốn cho mặt đường ướt bẩn, và tính tốn trong trường hợp
khó khăn.
= >
)07.015.0(127
60
)(*127
R
22
min
+
=
+
=
n
i
V
µ
nằm
= 128.85 m.
Ta chọn
nam
R
min
= 130m.
Theo Bảng 11 TCVN 4054-05 :
nam
R
min
=125 m.
Vậy ta chọn
nam
R
min
= 130 m để thiết kế.
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
18
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
2.5.2.Bán kính đường cong nằm khơng cần làm siêu cao:
)(*127
R
2
osc
sc
i
V
+
=
µ
nằm
Trong đó :
µ = 0,08 :hệ số do tác dụng của lực ngang của bánh xe chạy trên đường.
i
sc
= -i
n
(độ dốc ngang tối thiểu thốt nước tùy theo loại vật liệu cấu tạo mặt đường). i
n
=
2% đối với mặt đường bê tơng nhựa và do khơng bố trí siêu cao nên mặt cắt ngang làm hai
mái.
= >
)02.008.0(*127
60
)(127
R
22
osc
−
=
−
=
n
i
V
µ
nằm
= 472.44 m .
Theo Bảng 11 TCVN 4054-05 ứng với đường cấp III vùng núi, V
tk
= 60 km/h thì :
nam
osc
R
= 1500m.
Vậy ta chọn
nam
osc
R
= 1500m để thiết kế.
2.5.3.Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm :
Tầm nhìn ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng α theo phương ngang của đèn pha ơtơ,
thường góc phát sáng theo phương ngang là nhỏ khoảng α = 2
ơ
.
Ta có:
α
14159.3
90
min
S
R =
Trong đó :
S là tầm nhìn vào ban đêm của người lái xe . để R
min
thì S = min(S
t
, S
đ
)
S = S
t
=75 m (chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định).
= >
2*14159.3
75*90
14159.3
90
min
==
α
S
R
= 1074.29 m
2.6.XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TỐI THIỂU CỦA ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP:
Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong, phải chịu thay đổi:
- Bán kính từ ∞ chuyển sang bằng R hữu hạn.
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
19
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
- Lực li tâm từ chổ bằng khơng đạt tới giá trị
gR
GV
2
hữu hạn.
- Góc α hợp thành giửa trục bánh trước và trục xe từ chổ bằng khơng (trên đường
thẳng) tới chổ bằng α (trên đường cong).
Những biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách. Vì vậy để đảm
bảo sự chuyển biến điều hòa về lực ly tâm, về góc α, và về cảm giác của hành khách cần phải
làm một đường cong chuyển tiếp giửa đường thẳng và đường cong.
Khi vận tốc thiết kế V
tk
≥ 60 Km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường
thẳng vào đường cong
Dựa theo 3 điều kiện sau :
2.6.1.Điều kiện 1 :
đủ để bố trí đường cong chuyển tiếp (làm cho hành khách khơng cảm thấy đột ngột khi xe
chạy vào trong đường cong) :
RI
V
L
ct
**47
3
=
Trong đó:
V = 60 km/h (vận tốc xe chạy thiết kế ).
R = 130m (bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi có bố trí siêu cao (7%)).
I
: độ tăng gia tốc ly tâm cho phép.
Theo TCVN lấy I
= 0.5 (m/s
3
).
= >
.7.70
130*5.0*47
60
**47
33
m
RI
V
L
ct
===
Chọn L
ct
= 80 m.
2.6.2.Điều kiện 2 :
đủ để bố trí đoạn nối siêu cao.
Đoạn nối siêu cao ( L
sc
) : là đoạn chuyển tiếp từ độ dốc ngang của mặt đường có hai mái
nghiêng đến độ dốc siêu cao mặt đường còn một mái .
( )
p
sc
nsc
i
iB
L
*
∆+
=
Trong đó :
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
20
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
B = 6 m (bề rộng của mặt đường).Theo Bảng 7 TCVN 4054-05 đối với đường cấp III,
địa hình vùng núi thì chiều rộng 1 làn là 3m.
∆ = 0,9m ( độ mở rộng phần xe chạy).
i
sc
= 7% độ dốc siêu cao Theo Bảng 13 TCVN 4054-05 ứng với bán kính tối thiểu khi có
siêu cao là R = 125m.
i
p
= 0,005 (0,5%) độ dốc phụ lớn nhất khi V
tt
≥
60 (km/h).
= >
( )
( )
005.0
07.09.06
*
+
=
∆+
=
p
sc
nsc
i
iB
L
= 96.6m.
Vậy ta chọn L
nsc
= 100m.
2.6.3.Điều kiện 3 :
Ngồi hai điều kiện trên chiều dài đường cong chuyển tiếp nhỏ nhất có thơng số đường
cong A thoả mãn hai điều kiện :
2
250
3
9 9
ct
ct
R
A
R
L
A
L
R
>
⇒ > =
=
==>
9
130
9
R
L
ct
14.44 m.
Trong đó :
R =130m bán kính đường cong nằm nhỏ nhất trên bình đồ ứng với i
sc
= 7%.
Chiều dài đường cong nhỏ nhất được chọn bằng giá trị lớn nhất trong 3 điều kiện trên.
ct
L
min
= max(đk1,đk2,đk3)= max(80 , 100 , 14.44) = 100 m.
Vậy ta chọn L
ct
= 100m để thiết kế.
2.7.XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI ĐOẠN CHÊM GIỮA HAI ĐƯỜNG CONG :
2.7.1.Chiều dài tối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa hai đường cong cùng chiều :
Khi hai đường cong có siêu cao thì đoạn chêm phải đủ chiều dài để bố trí hai nửa đường cong
chuyển tiếp.
m
2
21 LL
+
≥
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
21
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Khi đoạn chêm khơng thỏa mãn điều kiện trên thì có thể có một đoạn chuyển tiếp siêu cao,
đoạn này bố trí trên đường cong có bán kính lớn.
Đoạn mặt cắt ngang hai mái chêm giữa đường cong có thể bố trí một mái nếu ngắn để tránh
cho xe phải thay đổi lực ngang nhiều q.
Để bố trí đường cong chuyển tiếp thì chiều dài đoạn chêm khơng nhỏ hơn 2V (m), V là tốc độ
tính tốn (km/h).
= > L
chêm
= max (L
min
ct
; 2V) = max(70.7 ; 2*60) = 120 m.
Vậy giữa hai đường cong cùng chiều ta chọn L
chêm
= 120 m.
2.7.2.Chiều dài tối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa hai đường cong ngược chiều :
Khi hai đường cong có siêu cao thì u 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 ngược chiều phải đảm bảo đoạn chêm lớn hơn 200 m.
= > L
chêmn
= max(2L
min
ct
; 200)= max(2*70.7 ; 200) = 200 m.
Vậy giữa hai đường cong ngược chiều ta chọn L
chêm
= 200 m.
Độ mở rộng ở bụng của hai đường cong ngựơc chiều, có hướng ở bên phải và bên trái dọc
theo tuyến tại bụng của hai đường cong kế tiếp nhau vì nó phải đổi việc nâng siêu cao từ
hướng bên này sang hướng bên kia so với hai đường cong cùng chiều nên nó phải đủ dài để
bố trí so với L
min
ct
của hai đường cong cùng chiều.
Đ1
Đ2
O1
O2
m
O1
O2
Đ1
Đ2
m
L /2 L /2
1 2
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
22
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
2.8.XÁC ĐỊNH CÁC BÁN KÍNH ĐƯỜNG CONG ĐỨNG:
Để liên kết các dốc dọc trên mặt cắt dọc, người ta phải dùng các đường cong đứng để xe chạy
điều hòa, thuận lợi, bảo đảm tầm nhìn ban ngày và ban đêm, đảm bảo hạn chế lực xung kích,
lực li tâm theo chiều đứng. Lần lượt phân tích theo các quan điểm trên chúng ta sẽ có các cơ
sở để lựa chọn bán kính đường cong đứng lồi, lõm.
Các chổ đổi dốc trên mặt cắt dọc (lớn hơn 1% khi tốc độ thiết kế ≥ 60 Km/h. lớn hơn 2% khi
tốc độ thiết kế < 60 Km/h) phải nối tiếp bằng các đường cong đứng (lồi và lõm). Các đường
cong này có thể là đường cong tròn hoặc parabol bậc 2.
Bán kính đường cong đứng phải chọn cho hợp với địa hình, tạo thuận lợi cho xe chạy và mỹ
quan cho đường đồng thời phải thỏa giá trị ghi trong Bảng 19 TCVN 4054-05.
2.8.1.Xác định bán kính nhỏ nhất của đường cong đứng lồi :
Đường có xe chạy ngược chiều khơng có dải phân cách.
h
S
R
l
*8
2
min
=
ồi
Trong đó :
h =1.2 m (chiều cao từ mắt người lái xe đến mặt đường).
Để R
lồi
đạt giá trị nhỏ nhất thì S chọn giá trị nhỏ nhất . do S
t
< S
đ
nên:
S = S
t
= 75m (chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định).
= >
2.1*8
75
*8
2
2
min
==
h
S
R
d
lồi
= 586 m.
Theo Bảng 19 TCVN 4054-05 thì :
ồil
R
min
= 2500 m (tối thiểu tới hạn).
ồil
R
min
= 4000 m (tối thiểu thơng thường).
Khun nên chọn bán kính tối thiểu thơng thường ở những nơi địa hình cho phép.
Vậy ta chọn
ồil
R
min
= 2500 m để thiết kế.
2.8.2.Xác định bán kính nhỏ nhất đường cong đứng lõm: theo 2 điều kiện.
Điều kiện 1 : bảo đảm hạn chế lực li tâm trên đường cong đứng lõm để khơng gãy nhíp xe.
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
23
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Trên đường cong đứng lõm, lực li tâm gia thêm vào tải trọng, gây khó chịu cho hành khách và
gây nên siêu tải cho lò xo của xe vì thế ta cần phải hạn chế gia tốc li tâm, khơng cho phép
vượt qua các giá trị cho phép :
5.6
22
min
V
b
v
R
lom
==
Trong đó :
b là gia tốc li tâm khơng vượt q (0,540,7) m/s
2
, chọn b = 0,5 (m/s
2
).
V = 60 km/h ( tốc độ xe chạy).
v : tốc độ theo thứ ngun là m/s
2
.
= >
m
V
b
v
R
lom
554
5,6
60
5.6
222
min
====
.
Điều kiện 2 : đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm .
Về ban đêm, pha đèn của ơtơ chiếu trong đường cong đứng lõm một chiều nhỏ hơn so với trên
đường bằng.
( )
α
tgSh
S
R
tp
t
**2
2
min
+
=
lõm
Trong đó :
h
p
= 0.75 m (độ cao đèn xe con so với mặt đường).
; =2
0
góc chiếu sáng của đèn ơ tơ theo phương đứng .
S
t
=75 m (là chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật).
= >
( )
( )
2*7575,0*2
75
**2
2
2
min
tgtgSh
S
R
tp
t
+
=
+
=
α
lõm
= 835 m
Từ 2 điều kiện trên = >
lom
R
min
= 835 m.
Theo Bảng 19 TCVN 4054-05 thì :
lom
R
min
= 1000 m (tối thiểu tới hạn).
lom
R
min
= 1500 m (tối thiểu thơng thường).
Khun nên chọn bán kính tối thiểu thơng thường.
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
24
Đồ n Tốt Nghiệp Kỹ Sư XD Cầu Đường GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ THU TRÀ
Vậy ta chọn
lom
R
min
= 1000 m để thiết kế ở những nơi địa hình khó khăn.
Trong thiết kế trắc dọc, việc lựa chọn đường cong đứng là nhằm tạo điều kiện tốt cho xe chạy
về phương diện động lực cũng như về phương diện quang học, cơ học để cho xe chạy với tốc
độ mong muốn, và an tồn.u cầu khi thiết kế là đường cong đứng nên bám sát địa hình,
càng bám sát thì khơng những khối lượng cơng trình bớt đi, nhưng còn đảm bảo cho cơng
trình ổn định lâu dài.
2.9.XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG THƠNG HÀNH XE VÀ CÁC KÍCH THƯỚC NGANG CỦA
ĐƯỜNG:
2.9.1Khả năng thơng hành xe:
Khả năng thơng xe tức là số lượng xe tối đa có thể chạy qua một mặt cắt ngang đường trong
một đơn vị thời gian, thường được biểu thị bằng xe/h.
Khả năng thơng xe phụ thuộc vào khả năng thơng xe của một làn, và số làn xe.
Xác định khả năng thơng xe của một làn khi khơng xét đến khoảng cách hãm xe trước :
Vt
ifg
V
ll
V
N
ox
+
±+
++
=
)(2
1000
2
ϕ
Trong đó :
V = 60 Km/h ( vận tốc xe chạy).
l
x
= 12m (chiều dài xe tải).
l
o
= (3-5m) khoảng cách an tồn. Chọn l
0
= 5m.
f = 0.02 (hệ số sức cản lăn).
i = 7% ( xét trong trường hợp khó khăn khi xe lên dốc).
ϕ = 0.2 ( hệ số bám phụ thuộc vào loại mặt đường, xét trong điều kiện khó khăn).
t = 1s ( thời gian phản ứng tâm lý).
g = 9.8 m/s
2
(gia tốc trọng trường).
= >
Vt
ifg
V
ll
V
N
ox
+
±+
++
=
)(2
1000
2
ϕ
=
6.3
60
)07.002.02.0(8.9*2
)
6.3
60
(
512
60*1000
2
+
++
++
= 727 (xe/giờ).
SVTH : Nguyễn Trọng Nhân MSSV : CD004T191 Trang
25