›
›

Đồ án Thiết kế đường Ô tô qua 2 điểm A - B

doc 156 trang hoanguyen 18724
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế đường Ô tô qua 2 điểm A - B", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docdo_an_thiet_ke_duong_o_to_qua_2_diem_a_b.doc

Nội dung text: Đồ án Thiết kế đường Ô tô qua 2 điểm A - B

  1. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B LÔØI NOÙI ÑAÀU ÔÛ moãi quoác gia, cô sôû haï taàng bao giôø cuõng laø moät trong nhöõng yeáu toá quan troïng nhaát thuùc ñaåy kính teá phaùt trieån, giao löu, buoân baùn, saûn xuaát. Tuy nhieân ôû nöôùc ta hieän nay cô sôû haï taàng giao thoâng coøn yeáu vaø thieáu raát nhieàu, tyû leä bình quaân ñaàu ngöôøi/km ñöôøng thaáp so vôùi theá giôùi. Do vaäy trong giai ñoaïn coâng nghieäp hoaù, hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc hieän nay vaán ñeà cô sôû haï taàng giao thoâng caøng trôû neân caáp baùch. Yeâu caàu ñaët ra phaûi xaây döïng nhöõng coâng trình giao thoâng coù chaát löôïng cao vaø giaù thaønh haï. Trong boái caûnh ñoù vieäc ñaøo taïo caùn boä kyõ thuaät ngaønh giao thoâng ñaëc bieät laø ngaønh ñöôøng oâtoâ laø vaán ñeà then choát ñeå hoaøn thaønh nhieäm vuï. Nhaän thöùc ñöôïc ñieàu naøy em ñaõ taäp trung hoïc taäp, nghieân cöùu chuyeân ngaønh ñöôøng oâtoâ taïi tröôøng Ñaïi hoïc Giao Thoâng Vaän Taûi TP Hoà Chí Minh – cô sôû Vuõng Taøu. Sau thôøi gian hoïc taäp taïi ñaây em ñaõ tieáp thu ñöôïc nhieàu kieán thöùc quyù baùu. Keát quaû hoïc taäp ñöôïc phaûn aùnh phaàn naøo trong ñoà aùn toát nghieäp maø em xin ñöôïc trình baøy say ñaây. Nhaân ñaây em xin ñöôïc caûm ôn caùc thaày, coâ giaùo taïi boä moân Caàu Ñöôøng cuûa tröôøng ÑH GTVT – TP HCM ñaõ nhieät tình giaûng daïy em trong suoát thôøi gian hoïc taäp taïi tröôøng. Ñaëc bieät em xin caûm ôn thaày Mai Hoàng Haø ñaõ khoâng quaûn ngaïi khoù khaên vaát vaû truyeàn thuï kieán thöùc vaø tröïc tieáp höôùng daãn em hoaøn thaønh toát ñoà aùn naøy. Em xin chaân thaønh caûm ôn! Vuõng Taøu, ngaøy 15 thaùng 5 naêm 2009 Sinh vieân: Nguyeãn Ñöùc Taøi SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 1
  2. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B MUÏC LUÏC Trang PHAÀN 1: THIEÁT KEÁ CÔ SÔÛ TUYEÁN ÑÖÔØNG QUA 2 ÑIEÅM A – B CHÖÔNG I: 6 1.1 Tình hình chung 1.2 Phaïm vi nghieân cöùu döï aùn, cô sôû laäp döï aùn 1.3 Ñaëc ñieåm kinh teá xaõ hoäi vaø hieän traïng giao thoâng 1.4 Ñaëc ñieåm töï nhieân khu vöïc 1.5 Ñieàu kieän moâi tröôøng vaø aûnh höôûng cuûa vieäc xaây döïng tuyeán 1.6 Keát luaän söï caàn thieát cuûa döï aùn CHÖÔNG II: QUY MOÂ – TIEÂU CHUAÅN KYÕ THUAÄT 12 2.1 Quy moâ ñaàu tö vaø caáp haïng ñöôøng 2.2 Caùc chæ tieâu kyõ thuaät chuû yeáu cuûa ñöôøng CHÖÔNG III: THIEÁT KEÁ BÌNH ÑOÀ 23 3.1 Höôùng tuyeán 3.2 Caùc giaûi phaùp kyõ thuaät CHÖÔNG IV: THIEÁT KEÁ CAÁU TAÏO AÙO ÑÖÔØNG 32 4.1 Soá lieäu thieát keá 4.2 Thieát keá 2 phöông aùn keát caáu aùo ñöôøng 4.3 Thieát keá leà gia coá CHÖÔNG V: THIEÁT KEÁ THOAÙT NÖÔÙC 44 5.1 Toång quaùt 5.2 Thieát keá thoaùt nöôùc CHÖÔNG VI: THIEÁT KEÁ TRAÉC NGANG 59 6.1 Thieát keá traéc doïc 6.2 Thieát keá traéc ngang 6.3 Tính toaùn khoái löôïng ñaøo ñaép CHÖÔNG VII: THIEÁT KEÁ ÑAÛM BAÛO AN TOAØN GIAO THOÂNG 64 7.1 Muïc ñích yù nghóa vaø yeâu caàu 7.2 Bieån baùo vaø coät caây soá 7.3 Vaïch keû ñöôøng 7.4 Keát caáu phoøng hoä SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 2
  3. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B CHÖÔNG VIII: CHI PHÍ VAÄN DOANH, KHAI THAÙC - SO SAÙNH LÖÏA CHOÏN 8.1 Chi phí xaây döïng phöông aùn tuyeán 68 8.2 Toång chi phí xaây döïng 8.3 Chi phí vaän doanh, khai thaùc 8.4 So saùnh 2 phöông aùn tuyeán CHÖÔNG IX: ÑAÙNH GIAÙ TAÙC ÑOÄNG MOÂI TRÖÔØNG VAØ BIEÄN PHAÙP GIAÛM THIEÅU 9.1 Muïc ñích 76 9.2 Phaân tích hoaït ñoäng döï aùn 9.3 Phaân tích hoaït ñoäng cuûa döï aùn aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng 9.4 Caùc taùc ñoäng phaùt trieån ven ñöôøng khi khai thaùc tuyeán ñöôøng 9.5 Toùm taét giaûi phaùp ñeà xuaát khaéc phuïc 9.6 Keát luaän PHAÀN II: THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT TUYEÁN ÑÖÔØNG A – B CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU CHUNG 1.1 Ñaëc ñieåm tuyeán ñöôøng A – B 88 1.2 Phaïm vi nghieân cöùu 1.3 Ñaëc ñieåm tieâu chuaån kyõ thuaät CHÖÔNG II: THIEÁT KEÁ TUYEÁN 2.1 Coâng taùc chuaån bò thi coâng 91 CHÖÔNG III: THIEÁT KEÁ COÁNG 3.1 Nguyeân nhaân vaø muïc ñích 104 3.2 Heä thoáng raõnh 3.3 Tính toaùn thuyû löïc coáng CHÖÔNG IV: THIEÁT KEÁ CHI TIEÁT AÙO ÑÖÔØNG 4.1 Caáu taïo keát caáu aùo ñöôøng 109 4.2 Yeâu caàu vaät lieäu PHAÀN III: THIEÁT KEÁ TOÅ CHÖÙC THI COÂNG CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU CHUNG 1.1 Ñaëc ñieåm tuyeán ñöôøng A – B 113 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 3
  4. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 1.2 Phaïm vi nghieân cöùu 1.3 Ñaëc ñieåm tieâu chuaån kyõ thuaät CHÖÔNG II: COÂNG TAÙC CHUAÅN BÒ 2.1 Coâng taùc chuaån bò thi coâng 116 CHÖÔNG III: THIEÁT KEÁ TOÅ CHÖÙC THI COÂNG NEÀN ÑÖÔØNG 3.1 Giôùi thieäu chung 119 3.2 Coâng taùc ñieàu phoái ñaát 3.3 Phaân ñoaïn thi coâng neàn ñöôøng vaø tính toaùn xe maùy 3.4 Tieán ñoä thi coâng, bieåu ñoà maùy, nhaân löïc CHÖÔNG IV: THIEÁT KEÁ THI COÂNG COÁNG 4.1 Yeâu caàu vaø bieän phaùp thi coâng moät coáng ñieån hình treân tuyeán 129 4.2 Baûng toång hôïp coáng CHÖÔNG V: THIEÁT KEÁ THI COÂNG MAËT ÑÖÔØNG 5.1 Keát caáu maët ñöôøng vaø bieän phaùp thi coâng 133 CHÖÔNG VI: TOÅ CHÖÙC THI COÂNG MAËT ÑÖÔØNG 6.1 Quy trình coâng ngheä thi coâng 154 6.2 Thi coâng caùc lôùp keát caáu 6.3 Moät soá vaán ñeà chuù yù khi thi coâng caùc lôùp vaät lieäu 6.4 Baûng toång hôïp quy trình coâng ngheä thi coâng 6.5 Coâng taùc hoaøn thieän SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 4
  5. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B PHAÀN I THIEÁT KEÁ CÔ SÔÛ TUYEÁN ÑÖÔØNG QUA 2 ÑIEÅM A - B CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU CHUNG SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 5
  6. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 1.1. TÌNH HÌNH CHUNG : Tuyeán ñöôøng thieát keá ñi qua hai ñieåm A- B thuoäc Huyeän Buø Ñaêng, tænh Bình Phöôùc. Ñaây laø khu vöïc ñoài töông ñoái cao, ñòa hình uoán löôïn quanh co. Tuyeán ñöôøng xuaát phaùt töø ñieåm ñaàu A coù cao ñoä 22.66(m) vaø keát thuùc taïi ñieåm B coù cao ñoä 97.57(m). Theo ñònh höôùng phaùt trieån thì Huyeän Buø Ñaêng laø ñaàu moái giao thoâng quan troïng cuûa tænh Bình Phöôùc.Tuyeán ñöôøng A- B neáu ñöôïc xaây döïng seõ ñoùng vai troø heát söùc quan troïng trong vieäc thuùc ñaåy kinh teá, giao löu vaên hoùa, giaùo duïc cuûa Huyeän Buø Ñaêng noùi rieâng vaø Tænh Bình Phöôùc noùi chung. 1.2. CÔ SÔÛ LAÄP DÖÏ AÙN TUYEÁN ÑÖÔØNG A- B: 1.2.1. Caùc caên cöù phaùp lyù 1.2.1.a. Caên cöù laäp döï aùn : -Theo quyeát ñònh cuûa chuû tòch UBND tænh Bình Phöôùc veà vieäc pheâ duyeät baùo caùo nghieân cöùu khaû thi tuyeán ñöôøng A - B - Theo vaên baûn(hôïp ñoàng kinh teá) kyù keát giöõa chuû ñaàu tö laø UBND Huyeän Buø Ñaêng vaø coâng ty tö vaán veà vieäc khaûo saùt thieát keá phuïc vuï cho vieäc laäp thieát keá cô sôû tuyeán ñöôøng A- B - Theo quy hoaïch toång theå phaùt trieån maïng löôùi giao thoâng cuûa vuøng ñaõ ñöôïc Nhaø nöôùc pheâ duyeät (trong giai ñoaïn 20002020), caàn phaûi xaây döïng tuyeán ñöôøng qua 2 ñieåm A- B ñeå thuùc ñaåy phaùt trieån kinh teá cuûa tænh Bình Phöôùc noùi chung vaø Huyeän Buø Ñaêng noùi rieâng. 1.2.1.b. Caùc tieâu chuaån(quy trình, quy phaïm) söû duïng Theo tieâu chuaån thieát keá ñöôøng oâ toâ TCVN 4054 – 2005 [1]. Theo Quy Trình Thieát Keá aùo Ñöôøng Meàm 22 TCN 211 – 06 [2]. Theo Quy Trình Khaûo Saùt Ñöôøng OÂtoâ 22 TCN 27 - 263-2000 [3]. Quy trình thieát keá caàu coáng 22TCN 272 -05 [4] Theo Tieâu chuaån Tính Toaùn Löu Löôïng Doøng Chaûy Luõ 22 TCN 220 – 95 cuûa Boä GTVT [5]. Soå Tay Thieát keá Ñöôøng Taäp II -03 cuûa NXBXD [6] Thieát keá ñöôøng oâ toâ taäp I [7] Thieát keá ñöôøng oâ toâ taäp II [8] Thieát keá ñöôøng oâ toâ taäp III [9] 1.2.2. Hình thöùc ñaàu tö vaø nguoàn voán Voán ñaàu tö: laø voán ngaân saùch cuûa nhaø nöôùc ,ñaàu tö thoâng qua chuû ñaàu tö laø UBND Huyeän Buø Ñaêng Hình thöùc ñaàu tö : SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 6
  7. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Ñoái vôùi neàn ñöôøng vaø coâng trình caàu coáng: Choïn phöông aùn ñaàu tö taäp trung moät laàn. Ñoái vôùi aùo ñöôøng: ñaàu tö taäp chung 1 laàn Chuû ñaàu tö :UBND Huyeän Buø Ñaêng. Ñòa chæ lieân laïc : UBND Huyeän Buø Ñaêng 1.3. ÑAËC ÑIEÅM KINH TEÁ XAÕ HOÄI VAØ HIEÄN TRAÏNG GIAO THOÂNG 1.3.1. Ñaëc ñieåm kinh teá xaõ hoäi 1.3.1.a. Ñaëc ñieåm daân cö. Daân cö sinh soáng trong khu vöïc naøy raûi ñeàu ôû khu A vaø khu B, toác ñoä taêng daân soá bình quaân haøng naêm 5,6% . Maät ñoä daân soá ôû möùc trung bình 980ng/1km2. Ñôøi soáng cuûa daân cö ôû ñaây nhìn chung coøn thaáp do nguoàn thu nhaäp chuû yeáu laø töø caùc saûn phaåm noâng laâm nghieäp vaø chaên nuoâi. Trình ñoä daân trí ñang ôû möùc trung bình . 1.3.1.b. Kinh teá : Cô caáu kinh teá trong vuøng: noâng nghieäp 35%, laâm nghieäp 40%, Coâng nghieäp 5%, Dòch vuï vaø Thuû coâng nghieäp chieám gaàn 20%. 1.3.2 khu vöïc coù lieân quan: Tuyeán ñöôøng ñöôïc xaây döïng xeõ giaûm taûi cho caùc tuyeán ñöôøng laân caän, do caùc tuyeán ñöôøng laân caän ñeàu trong trình traïng quaù taûi, chaát löôïng thaát, ñoàng thôøi ñaùp öùng yeâu caàu qua laïi giöõa caùc vuøng ñeå phaùt huy toái ña neàn kinh teá saün coù cuûa tænh. 1.3.3 Hieän traïng giao thoâng: Trong khu vöïc chæ coù heä thoáng maïng löôùi giao thoâng ñöôøng boä, khoâng coù giao thoâng ñöôøng saét vaø ñöôøng thuyû. Heä thoáng giao thoâng ñöôøng boä phaân boá ñeàu, chuû yeáu laø ñöôøng caáp phoái vaø ñöôøng ñaát ñoài ñaõ xuoáng caáp. Maïng löôùi giao thoâng ñöôøng boä keùm phaùt trieån chöa ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu ñi laïi vaø ñònh höôùng phaùt trieån cuûa vuøng. Toùm laïi: Maïng löôùi giao thoâng cuûa khu vöïc chuû yeáu döïa vaøo giao thoâng ñöôøng boä tuy nhieân ñöôøng boä hieän coù ñaõ vaø ñang xuoáng caáp, chaát löôïng keùm, haàu nhö khoâng ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu giao thoâng hieän nay. Do ñoù caàn phaûi coù söï ñaàu tö xaây dung tuyeán ñöôøng A- B ñeå ñaùp öùng kòp thôøi nhu caàu giao thoâng cuûa huyeän Buø Ñaêng vaø tænh Bình Phöôùc. 1.4. ÑIEÀU KIEÄN TÖÏ NHIEÂN KHU VÖÏC XAÂY DÖÏNG TUYEÁN ÑÖÔØNG A- B I.4.1. Ñòa hình, ñòa maïo : Qua phaân tích baûn ñoà khu vöïc tuyeán ñi qua, khu vöïc naøy coù theå xeáp vaøo loaïi ñoài nuùi. Vôùi ñoä doác ngang trung bình töø 3% 35% . Ñoä cheânh cao giöõa ñieåm cao nhaát vaø ñieåm thaáp nhaát trong vuøng khoaûng khoaûng 90 m. Ñòa hình bò chia caét bôûi caùc moûm ñoài nhoïn heïp . SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 7
  8. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Thaûm thöïc vaät treân söôøn doác phaùt trieån bình thöôøng (khoâng quaù daøy) I.4.2. Khí haäu. Khí haäu tænh thực Bình Phöôùc mang ñaëc ñieåm khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa phaân bieät roõ reät. Muøa möa töø thaùng 5 ñeán thaùng 10, muøa khoâ töø thaùng 12 ñeán thaùng 4. Nhieät ñoä trung bình haøng naêm khaù cao töø 25,60C ñeán 27,30C. Ñoä aåm trung bình haøng naêm khoaûng 77,8% ñeán 84,2%. Bình Phöôùc naèm trong vuøng möa XVIII coù löôïng möa ngaøy öùng vôùi taàn suaát thieát keá 4% laø 201mm. Bình Phöôùc chòu aûnh höôûng cuûa 3 höôùng gioù: chính Ñoâng, Ñoâng Baéc vaø Taây Nam theo 2 muøa: muøa khoâ gioù chính Ñoâng chuyeån daàn sang Ñoâng-Baéc, toác ñoä bình quaân 3,5 m/s. Muøa möa gioù Ñoâng chuyeån daàn sang Taây-Nam, toác ñoä bình quaân 3,2 m/s. Theo soá lieäu khí töôïng thuûy vaên nhieàu naêm quan traéc coù theå laäp baûng, vaø ñoà thò caùc yeáu toá khí töôïng thuyû vaên cuûa khu vöïc maø tuyeán ñi qua nhö sau: Höôùng gioù - Ngaøy gioù -Taàn suaát Höôùng gioù B ÑB Ñ ÑN N TN T TB Laëng Toång Soá ngaøy gioù 49 43 56 41 47 36 44 37 12 365 Taàn suaát 13.4 11.8 15.3 11.2 12.9 9.9 12.1 10.1 3.3 100 Ñoä aåm – Nhieät ñoä – Löôïng boác hôi – Löôïng möa Thaùng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nhieät ñoä(oC) 21 23 24 27 27.5 29 30 28.5 26.5 23.5 21 20 Löôïng boác 54 60 63 105 113 130 147 138 108 85 79 63 hôi (mm) Löôïng möa 19 24 32 47 150 190 210 197 163 140 100 44 (mm) Soá ngaøy möa 2 3 5 6 13 15 16 14 13 12 8 4 Ñoä aåm (%) 73 75 77 79 81 85 87 83 80 79 76 74 Caùc soá lieäu naøy ñöôïc bieåu dieån baèng caùc bieåu ñoà sau: SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 8
  9. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B B TB ÑB 13.7 12.3 9.6 15.1 T 12.3 Ñ 11 10.4 TN 13.2 ÑN N BIEÅU ÑOÀ HOA GIOÙ mm 190 170 150 130 110 90 70 50 THAÙNG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BIEÅU ÑOÀ LÖÔÏNG BOÁC HÔI SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 9
  10. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B % 90 80 70 60 50 THAÙNG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BIEÅU ÑOÀ ÑOÄ AÅM mm 300 200 100 THAÙNG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BIEÅU ÑOÀ LÖÔÏNG MÖA 1.4.3. Ñòa chaát , ñòa chaát thuyû vaên ,thuyû vaên : Qua khaûo saùt veà ñòa chaát do Coâng ty thöïc hieän. Ñòa hình cho pheùp xaây döïng neàn ñöôøng oån ñònh, trong vuøng khoâng coù castô, suït lôû. Taàng phuû thuoäc loaïi aù seùt coù tb E0 = 40 Mpa. Möïc nöôùc ngaàm saâu ñaùng keå so vôùi maët ñaát. Vuøng tuyeán ñi qua thuoäc ñoài nuùi thaáp SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 10
  11. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Soâng suoái trong vuøng mang ñaëc ñieåm cuûa suoái mieàn ñoài: loøng suoái heïp, vôùi ñoä doác lôùn do ñoù thôøi gian tuï nöôùc veà coâng trình raát nhanh. 1.4.4. Ñaëc ñieåm veà vaät lieäu ñòa phöông. Trong vuøng coù caùc nuùi ñaù voâi vôùi haøm löôïng Canxi Caùcbonaùt cao thuaän lôïi cho vieäc khai thaùc cheá taïo caáp phoái ñaù daêm laøm vaät lieäu moùng ñöôøng. Khaûo saùt sô boä cho thaáy cöï ly vaän chuyeån nhoû hôn 7 km, ñaây laø khoaûng caùch thuaän lôïi cho vieäc khai thaùc vaät lieäu ñòa phöông ñeå phuïc vuï cho vieäc xaây döïng tuyeán ñöôøng A- B 1.5. ÑIEÀU KIEÄN MOÂI TRÖÔØNG VAØ AÛNH HÖÔÛNG CUÛA VIEÄC XAÂY DÖÏNG TUYEÁN ÑEÁN MOÂI TRÖÔØNG : Khu vöïc döï ñònh ñaët tuyeán laø moät khu vöïc yeân tónh, soâng nuùi haøi hoaø, khung caûnh thieân ñeïp. Vieäc xaây döïng tuyeán ñöôøng seõ laøm aûnh höôûng tôùi ñieàu kieän töï nhieân cuûa khu vöïc tuyeán seõ ñi qua trong thôøi gian thi coâng. Nhaèm haïn cheá söï aûnh höôûng tôùi ñieàu kieän töï nhieân cuõng nhö moâi tröôøng xung quanh thieát keá tuyeán phaûi ñaûm baûo boá trí haøi hoaø caây xanh doïc tuyeán, giaûm toái ña löôïng buïi vaø tieáng oàn ñoái vôùi moâi tröôøng xung quang, vaø caùc coâng trình khaùc phaûi boá trí haøi hoaø vôùi khung caûnh thieân nhieân. 1.6. SÖÏ CAÀN THIEÁT PHAÛI ÑAÀU TÖ Tuyeán ñöôøng A- B ñi qua hai trung taâm A vaø B cuûa vuøng. A laø khu noâng tröôøng chaên nuoâi lôùn nhaát trong vuøng vôùi dieän tích leân ñeán 1000ha. B laø khu khu cheá bieán laâm saûn ñang ñöôïc xaây döïng vaø phaùt trieån thaønh caùc khu cheá bieán laâm saûn lôùn cuûa Huyeän Buø Ñaêng noùi rieâng vaø cuûa tænh Bình Phöôùc noùi chung. Cung caáp caùc saûn phaåm noâng laâm nghieäp cho caùc nôi coù nhu caàu trong caû nöôùc vaø xuaát khaåu sang nöôùc ngoaøi. Theo soá lieäu veà döï baùo vaø ñieàu tra kinh teá, giao thoâng. Löu löôïng xe treân tuyeán A- B vaøo naêm ñaàu laø 650 xe/ngñ, vôùi thaønh phaàn doøng xe nhö sau: + Xe con 42% + Xe taûi 2 truïc vaø xe buyùt döôùi 25 choã 22% + Xe taûi 3 truïc trôû leân vaø xe buyùt lôùn 26% + Xe keùo mooùc vaø xe buyùt keùo mooùc 10% Tyû leä taêng xe moãi naêm laø 7% Löu löôïng xe vaän chuyeån nhö vaäy, vôùi hieän traïng maïng löôùi giao thoâng nhö hieän nay khoâng theå ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu vaän chuyeån naøy. Vì vaäy, ñoøi hoûi phaûi xaây döïng tuyeán ñöôøng A- B phuïc vuï cho nhu caàu phaùt trieån giao thoâng vaø kinh teá trong vuøng. Ngoaøi nhöõng yù nghóa neâu treân, tuyeán ñöôøng A- B khi xaây döïng coøn giuùp cho vieäc ñi laïi cuûa nhaân daân trong vuøng deã daøng, goùp phaàn giao löu vaên hoùa giöõa caùc mieàn, thuùc ñaåy söï phaùt trieån kinh teá, phuø hôïp vôùi nguyeän voïng cuûa nhaân daân cuõng nhö caùc caáp chính quyeàn ñòa phöông, phuø hôïp vôùi chính saùch ñaàu tö phaùt trieån cuûa Nhaø nöôùc trong ñoù öu tieân haøng ñaàu laø phaùt trieån giao thoâng. Qua nhöõng phaân tích hieän traïng giao thoâng vaø ñeå ñaùp öùng yeâu caàu caáp thieát phaùt trieån kinh teá cuûa vuøng , Döï aùn ñaàu tö xaây döïng tuyeán ñöôøng A- B cuûa Huyeän Buø Ñaêng trong giai ñoaïn 2009 – 2010 laø raát caàn thieát. SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 11
  12. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B CHÖÔNG II QUY MOÂ, TIEÂU CHUAÅN KYÕ THUAÄT 2.1. Qui moâ ñaàu tö vaø caáp haïng cuûa ñöôøng 2.1.1 Döï baùo löu löôïng vaän taûi Vì löu löôïng xe cho laø naêm hieän taïi neân ta coù theå ngoaïi suy theo thôøi gian ra löôïng xe yeâu caàu trong töông lai theo moâ hình phaùt trieån theo haøm soá muõ. t 1 14 Nt N0 (1 q) 650(1 0.07) 1676 x / ngd Döïa vaøo coâng thöùc ta tính ñöôïc löu löôïng xe ôû naêm töông lai thöù 15 laø: 1) Löu löôïng xe: 1676 xe/ngaøy ñeâm (naêm töông lai). Trong ñoù thaønh phaàn xe bao goàm: a) Xe con : 42 % b) Xe taûi 2 truïc vaø xe buyùt döôùi 25 choã : 22% c) Xe taûi 3 truïc trôû leân vaø xe buyùt treân 25 choã : 26% d) Xe keùo mooùc vaø xe buyùt keùo mooùc : 10% 2) Tyû leä taêng tröôûng xe haøng naêm theo döï baùo : 7% 3) Moâ ñun ñaøn hoài E0 400kg / cm2 40MPa 2.1.2 Caáp haïng kyõ thuaät vaø toác ñoä thieát keá: Löu löôïng xe ôû naêm töông lai: 1676 xe/ngñ Löu löôïng xe qui ñoåi veà xe con ñöôïc xaùc ñònh theo baûng sau (theo ñieàu 3.2.2 TCVN 4054-2005) aùp duïng vôùi ñòa hình ñoàng baèng, ñoài : Baûng keát quaû qui ñoåi caùc loaïi xe ra xe con Thaønh phaàn Soá löôïng xe Heä soá Löu löôïng xe con qui Loaïi xe (%) (chieác) qui ñoåi ñoåi (xcqñ/ngñ) Xe con 42 704 1 704 Xe taûi 2 truïc, xe buyùt 22 369 2.0 738 <25choã Xe taûi 3 truïc 26 436 2.5 1090 vaø xe buyùt lôùn Xe keùo mooùc 10 167 4.0 668 Toång 3200 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 12
  13. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Theo ñieàu 3.4.2 TCVN 4054-2005 öùng vôùi löu löôïng xe thieát keá Ntbnñ = 3200 (xcqñ/nñ), ñöôøng tænh ta löïa choïn nhö sau : + Caáp thieát keá cuûa ñöôøng (baûng 3) : III + Toác ñoä thieát keá (baûng 4) : 80 km/h + Soá laøn xe yeâu caàu (baûng 5) : 2 (khoâng coù daûi phaân caùch giöõa) 2.2. Xaùc ñònh caùc chæ tieâu kyõ thuaät 2.2.1 Quy moâ maët caét ngang (Ñieàu 4 TCVN 4054 – 2005) 2.2.1.1 Tính soá laøn xe caàn thieát Ncdg 384 nlx = = 0.7 Z Nlth 0.55 1000 Trong ñoù : Ncñg : löu löôïng xe thieát keá giôø cao ñieåm theo ñieàu 3.3.3 TCVN 4054-2005. Ncñg= 0.12 Ntbnñ = 0.12 3200 = 384 (xcqñ/h) Z = 0.55: heä soá naêng löïc thoâng haønh öùng vôùi Vtk = 80 km/h vuøng ñoàng baèng, ñoài. Nlth = 1000 xcqñ/h/laøn: Naêng löïc thoâng haønh khi khoâng coù daûi phaân caùch traùi chieàu vaø oâ toâ chaïy chung vôùi xe thoâ sô. Theo ñieàu 4.2.1(baûng 7): choïn soá laøn xe toái thieåu laø 2 cho ñöôøng caáp III. Choïn n = 2 laøn (Theo TCVN 4054-2005). 2.2.1.2 Tính beà roäng phaàn xe chaïy – choïn leà ñöôøng Tính toaùn beà roäng moät laøn xe theo tröôøng hôïp xe keùo mooùc. Coâng thöùc xaùc ñònh beà roäng moät laøn xe: b c B1laøn = x y 2 Trong ñoù: b,c: beà roäng thuøng xe vaø khoaûng caùch giöõa tim 2 daõy baùnh xe. Ñoái vôùi xe keùo mooùc : b = 2.5m; c = 1.95m. x: laø khoaûng caùch töø meùp thuøng xe tôùi laøn xe beân caïnh (ngöôïc chieàu). y: laø khoaûng caùch töø giöõa veät baùnh xe ñeán meùp ngoaøi phaàn xe chaïy. x = y = 0.5 + 0.005 V = 0.5 + 0.005 80 = 0.9 m V : laáy theo vaän toác thieát keá baèng 80Km/h. b c 2.5 1.95 B1laøn = x y = 0.9 2 = 4.025 m 2 2 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 13
  14. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Theo TCVN 4054-2005 baûng 6: ñöôøng caáp thieát keá III coù B1laøn= 3.5m. Ñeå ñaûm baûo tính kinh teá ta choïn B1laøn= 3.5m theo ñieàu kieän toái thieåu. Caùc xe khi traùnh nhau coù theå laán ra phaàn leà gia coá. Leàñöôøng: Leà ñöôøng laø moät boä phaän khoâng theå thieáu cuûa ñöôøng. Caùc chöùc naêng chuû yeáu cuûa leà ñöôøng: Laøm nôi taäp keát vaät lieäu khi söûa chöõa naâng caáp caûi taïo Laøm choã döøng xe khaàn caáp Taêng oån ñònh veà cô hoïc cho phaàn xe chaïy. Laøm choã cho xe thoâ sô vaø ngöôøi ñi boä, ñeå hoï khoâng ñi laán vaøo phaàn xe chaïy ñoàng thôøi laøm cho ngöôøi laùi xe an taâm chaïy vôùi toác ñoä cao taêng hieäu quaû söû duïng ñöôøng. Theo baûng 7 ñieàu 4.1.2(1) ñoái vôùi ñöôøng caáp kyõ thuaät laø 80 thì chieàu roäng leà ñöôøng laø 2,5m Kieán nghò choïn beà roäng cuûa leà ñöôøng laø 2,5m, trong ñoù phaàn leà gia coá laø 2m, phaàn leà ñaát laø 0,5m. Phaàn leà gia coá 2x2.00(m) Phaàn leà ñaát: 2x0.50(m) Ñoä môû roäng phaàn xe chaïy treân ñöôøng cong: Vì ñòa hình töông ñoái thuaän lôïi, neân tuyeán ta duøng baùn kính ñöôøng cong theo ñieàu kieän toái thieåu thoâng thöôøng R = 400 m. Theo ñieàu 5.4.1 TCVN 4054 – 2005 thì vôøi R > 250 m thì khoâng caàn thieát môû roäng trong ñöôøng cong. Chieàu roäng neàn ñöôøng : Treân ñoaïn thaúng: B = Bnñ + Bleà = 7 + 2.5 2 = 12 m 2.2.2 Tính toaùn taàm nhìn xe chaïy a. Taàm nhìn 1 chieàu Laø quaõng ñöôøng caàn cho oâ toâ kòp haõm tröôùc chöôùng ngaïi vaät coá ñònh (taàm nhìn döøng xe). Coâng thöùc: S1 = lpö + Sh + lo lpö: ñoaïn phaûn öùng taâm lyù t = 1 s: SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 14
  15. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B V kV 2 Lpö = v.t = (m) Sh = 3,6 254( i) Sh: chieàu daøi haõm xe: V : vaän toác tính toaùn (km/h); k : heä soá söû duïng phanh k = 1,2 vôùi xe con, k=1,4 vôùi xe taûi; : heä soá baùm doïc = 0,5; i : ñoä doác doïc, khi tính taàm nhìn laáy i = 0,00%; l0 : cöï ly an toaøn l0 = 5  10 m; 80 1,2.802 Vôùi xe con: S1 = + 510 = 90 (m) 3,6 254(0,5 0,00) 80 1,4.802 Vôùi xe taûi: S1 = + 510 = 100 (m) 3,6 254(0,5 0,00) Kieán nghò choïn: S1 = 100 (m) (Theo ñieàu 5.1-TCVN 4054-2005). b. Taàm nhìn 2 chieàu Laø quaõng ñöôøng caàn thieát cho 2 xe ngöôïc chieàu vì lyù do naøo ñoù ñi cuøng vaøo 1 laøn kòp haõm Coâng thöùc: S2 = 2l1 + l0 + ST1 + ST2 Caùc giaù trò giaûi thích nhö ôû tính S1. V kV 2 . S2= l 1,8 254( 2 i 2 ) 0 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 15
  16. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 80 1,2.802.0,5 Vôùi xe con: S2 = (5 10) = 170 (m) 1,8 127.0,52 80 1,4.802.0,5 Vôùi xe taûi: S2= (5 10) = 190 (m) 1,8 127.0,52 Kieán nghò choïn: S2 = 200 (m) (Theo ñieàu 5.1-TCVN 4054-2005). c. Tính taàm nhìn vöôït xe Laø quaõng ñöôøng caàn thieát ñeå xe sau xin ñöôøng, taêng toác vöôït qua xe tröôùc ñaõ giaûm toác. Thôøi gian vöôït xe goàm 2 giai ñoaïn: xe 1 chaïy treân laøn traùi chieàu baét kòp xe 2 vaø xe 1 vöôït xong trôû veà laøn xe minh tröôùc khi ñuïng phaûi xe 3 treân laøn traùi chieàu chaïy tôùi. 2 3 V1 kV1 V1 V1 Coâng thöùc: S4= l0 3,6 254 3,6 127(V1 V2 ) Coù theå tính ñôn giaûn baèng thôøi gian vöôït xe thoáng keâ theo 2 tröôøng hôïp: S4 = 6V = 6 80 = 480 (m) S4 = 4V = 4 80 = 320 (m) Kieán nghò choïn: S4 = 550m) (Theo baûng 10 TCVN 4054-05). 2.2.3 Doác doïc a. Theo ñieàu kieän söùc keùo : Ñeå ñaûm baûo ñieàu kieän xe chaïy thì : D f i keùo imax = Dmax – f Trong ñoù: f: laø heä soá caûn laên, vôùi Vtk > 50 km/h thì f ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: f = f0 [1+ 0,01 (V - 50)] SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 16
  17. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B f0 : heä soá söùc caûn laên khi toác ñoä xe chaïy V 50 Km/h, f0 = 0,02 öùng vôùi maët ñöôøng BTN. Dmax : Laø nhaân toá ñoäng löïc öùng vôùi töøng loaïi xe (tra bieåu ñoà) phuï thuoäc vaøo chuyeån soá vaø toác ñoä xe chaïy Baûng tính toaùn doác doïc theo ñieàu kieän söùc keùo Chuyeån keùo Loaïi xe Teân xe V(Km/h) D f i soá max max III 80 0.085 0.026 0.059 Xe con M-21 III 90 0.075 0.032 0.043 II 15 0.16 0.02 0.14 Taûi 2 III 30 0.08 0.02 0.06 truïc Maz-500 IV 50 0.04 0.02 0.02 naëng V 60 0.027 0.022 0.005 II 15 0.125 0.02 0.105 Taûi 3 III 28 0.064 0.02 0.044 truïc Kraz-257 IV 40 0.045 0.02 0.025 naëng V 60 0.025 0.022 0.003 II 15 0.077 0.02 0.057 Keùo Kraz-257 III 28 0.04 0.02 0.02 mooùc keùo mooùc IV 40 0.028 0.02 0.008 III 30 0.09 0.02 0.07 Buyùt lôùn Laz-695E IV 50 0.05 0.02 0.03 V 60 0.036 0.022 0.014 b. Theo ñieàu kieän söùc baùm : baùm imax = Dbaùm – f Pw Dbaùm = m. - G m : heä soá phaân boá taûi troïng leân baùnh xe chuû ñoäng (ñoái vôùi xe taûi thì m=0.6 0.7 coøn ñoái vôùi xe con m = 0.05 0.55). = 0.3 : heä soá baùm doïc cuûa loáp xe trong ñieàu kieän aùo ñöôøng luùc aåm öôùt, baån xe chaïy khoâng thuaän lôïi. k.F.V2 Pw = (löïc caûn khoâng khí) 13 k: heä soá söùc caûn khoâng khí ta laáy k = 0.06 cho xe taûi, 0.02 cho xe con vaø 0.05 KG.sec2 cho xe buyùt. ( ) m4 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 17
  18. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B F : dieän tích caûn khí (m2 ): = 0.8 B H (H: chieàu cao xe; B: beà roäng xe) V: vaän toác töông ñoái cuûa xe (keå caû toác ñoä gioù) trong ñieàu kieän bình thöôøng coi toác ñoä gioù baèng 0 vaø vaän toác töông ñoái cuûa xe laáy khoaûng 60Km/h. Teân xe B H F G Pw M-21 1.8 1.62 2.33 1875 12.92 Maz-500 2.65 2.43 5.15 14225 85.60 Kraz-257 2.65 2.43 5.15 19800 85.60 Kraz257 2.65 2.43 5.15 32000 85.60 keùo mooùc Laz-695E 2.52 2.92 5.89 10775 81.51 Baûng keát quaû baùm Teân xe m k Dbaùm f imax M-21 0.5 0.02 0.143 0.022 0.121 Maz-500 0.65 0.06 0.189 0.022 0.167 Kraz-257 0.65 0.06 0.191 0.022 0.169 Kraz-257 0.65 0.06 0.192 0.022 0.170 keùo mooùc Laz-695E 0.65 0.05 0.187 0.022 0.165 Theo TCVN 4054-2005 ta choïn ñoä doác doïc lôùn nhaát imax = 5% cho ñöôøng caáp III vuøng ñoàng baèng ñoài. Ña soá caùc xe ñeàu coù theå khaéc phuïc toát ñoä doác naøy. Theo ñieàu 5.7.4 cuûa TCVN 4054–2005, trong ñöôøng ñaøo, ñoä doác doïc toái thieåu laø 0,5% (khi khoù khaên laø 0,3% vaø ñoaïn doác naøy khoâng keùo daøi quaù 50m). Theo ñieàu 5.7.5 cuûa TCVN 4054–2005, vôùi ñöôøng coù toác ñoä thieát keá 80km/h, chieàu daøi lôùn nhaát cuûa doác doïc khoâng ñöôïc vöôït quaù giaù trò trong baûng 2-6 vaø coù chieàu daøi ñuû boá trí ñöôøng cong ñöùng. Theo ñieàu 5.7.6 cuûa TCVN 4054–2005, vôùi ñöôøng coù toác ñoä thieát keá 80 km/h thì chieàu daøi toái thieåu ñoåi doác phaûi ñuû ñeå boá trí ñöôøng cong ñöùng vaø khoâng nhoû hôn 200m. 2.2.4 Ñöôøng cong treân bình ñoà khi coù sieâu cao, vaø khi khoâng coù sòeâu cao d. Baùn kính ñöôøng cong naèm toái thieåu giôùi haïn coù sieâu cao 2 min V Coâng thöùc: Rnam max 127(0,15 isc ) max max isc : ñoä doác sieâu cao lôùn nhaát, theo TCVN 4054-2005 : isc = 8% V = 80 (Km/h) (toác ñoä tính toaùn); SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 18
  19. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 802 Thay soá: R min 219.1 (m) nam 127(0,15 0,08) min Theo baûng 13 cuûa TCVN 4054-2005: Rnam = 250 (m). Theo baûng 11 TCVN 4054-05 vôùi toác ñoä thieát keá 80 km/h trong tröôøng hôïp toái thieåu thoâng thöôøng ta choïn R = 400 m min Vaäy kieán nghò choïn Rnam = 400 (m). e. Khi khoâng coù sieâu cao 2 min V Coâng thöùc: Rksc 127( i n )  : Heä soá aùp löïc ngang khi khoâng laøm sieâu cao laáy  = 0,08; in : Ñoä doác ngang maët ñöôøng (BTN): in = 0,02. 802 Thay soá:R min = 840 (m) ksc 127(0,08 0,02) Theo baûng 13 cuûa TCVN 4054 – 2005, baùn kính ñöôøng cong naèm toái thieåu khoâng sieâu cao ñoái vôùi ñöôøng caáp III, vaän toác Vtk = 80km/h laø Rminksc = 2500 m. min Vaäy kieán nghò choïn Rksc = 2500 (m). f. Tính baùn kính thoâng thöôøng V 2 Coâng thöùc: R 127( isc ) Baûng 2-7  0,08 0,08 0,09 0,11 0,11 0,14 0.15 0,15 isc(%) -2 2 3 4 5 6 7 8 Rtínhtoaùn(m) 504 420 336 315 252 229 219 Rquyphaïm(m) 2500 650 500 425 350 300 275 250 Rchoïn(m) 2500 650 500 420 350 300 275 250 g. Tính baùn kính naèm toái thieåu ñeå ñaûm baûo taàm nhìn ban ñeâm 30S Coâng thöùc: R bdem 1 nam min S1 : taàm nhìn 1 chieàu S1= 100 (m); : goùc chieáu ñeøn pha = 20. SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 19
  20. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 30.100 Thay soá:R bdem = 1500 (m) nam min 2 Khi R < 1500 m phaûi khaéc phuïc baèng caùch chieáu saùng hoaëc laøm bieån baùo. 2.2.5 Ñoä môû roäng phaàn xe chaïy treân ñöôøng cong naèm Khi xe chaïy treân ñöôøng cong naèm truïc baùnh xe chuyeån ñoäng treân quó ñaïo rieâng chieám phaàn ñöôøng lôùn hôn do ñoù phaûi môû roäng ñöôøng cong. Ñöôøng coù 2 laøn L2 0,1V xe: E = A (m) R R LA : khoaûng caùch töø ba ñôø soác ñeán truïc sau cuøng cuûa xe LA= 8,0 (m); R : baùn kính ñöôøng cong naèm; V: vaän toác tính toaùn V = 80 (Km/h). Baûng 2-8 Rtt (m) 2500 650 500 420 350 300 275 250 Etính (m) - - - - - - - 0.5 Equy phaïm (m) 0 0 0 0 0 0 0 0,8 Echoïn (m) 0 0 0 0 0 0 0 0,8 2.2.6 Chieàu daøi ñoaïn noái sieâu cao vaø ñoaïn cheâm a. Chieàu daøi ñoaïn noái sieâu cao (B ).isc Coâng thöùc: Lnsc = (m) i ph B: chieàu roäng maët ñöôøng B = 7,0 (m); : ñoä môû roäng cuûa phaàn xe chaïy; iph: ñoä doác phuï theâm meùp ngoaøi laáy iph = 0,5% aùp duïng cho vuøng ñoài nuùi; isc: ñoä doác sieâu cao thay ñoåi trong khoaûng -0,020,07. Baûng 2-9 Rtt(m) 2500 650 500 420 350 300 275 250 Isc(%) -2 2 3 4 5 6 7 8 Ltính toaùn(m) - 28 42 56 70 84 98 124.8 Lquyphaïm(m) 70 70 70 70 85 85 100 110 Lchoïn (m) 70 70 70 70 85 85 100 125 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 20
  21. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B b. Chieàu daøi toái thieåu cuûa ñoaïn thaúng cheâm giöõa hai ñöôøng cong naèm L L Coâng thöùc: m max (2V, 1 2 ), neân duøng m 200m ñeå ñaûm baûo caûnh quan vaø 2 thò giaùc. 2.2.7 Ñöôøng cong chuyeån tieáp Theo ñieàu 5.6 cuûa TCVN 4054 – 2005, khi Vtk = 80km/h phaûi caém ñöôøng cong chuyeån tieáp. Tuy nhieân trong giai ñoaïn thieát keá sô boä chöa caàn phaûi caém ñöôøng cong chuyeån tieáp. 2.2.8 Baùn kính toái thieåu ñöôøng cong ñöùng a. Ñöôøng cong ñöùng loài toái thieåu. Baùn kính toái thieåu ñöôïc tính vôùi ñieàu kieän ñaûm baûo taàm nhìn 1 chieàu. S 2 Coâng thöùc: R loi 1 min 2d d : chieàu cao maét ngöôøi laùi xe so vôùi maët ñöôøng d = 1,2 (m); S1 : taàm nhìn 1 chieàu S1 = 100 (m). 1002 Coâng thöùc:R loi = 4166 (m) min 2.1,2 loi Theo ñieàu 5.8.2 cuûa TCVN 4054-2005: R min = 5000 (m). loi Vaäy kieán nghò choïn Rmin = 5000 (m). b. Baùn kính ñöôøng cong ñöùng loõm toái thieåu Ñöôïc tính theo 2 ñieàu kieän: Theo ñieàu kieän giaù trò vöôït taûi cho pheùp cuûa loø xo nhíp xe vaø khoâng gaây caûm giaùc khoù chòu cho haønh khaùch. V 2 802 Coâng thöùc: R = = 985 (m) 6,5 6,5 Theo ñieàu kieän ñaûm baûo taàm nhìn ban ñeâm. S 2 Coâng thöùc: R = 1 2(h S .Sin ) 1 2 1002 hd : chieàu cao ñeøn pha hd = 0,75 (m); R = = 2004 2(0,75 100.Sin(20 / 2)) (m). SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 21
  22. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B lom Theo ñieàu 5.8.2 cuûa TCVN 4054-2005: Rmin =3000 m. lom Vaäy kieán nghò choïn Rmin = 3000 (m). Tuy nhieân ñeå ñaûm baûo taàm nhìn ban ñeâm, lom taïi nhöõng choã coù Rmin 3000 3200 4 Soá laøn xe laøn 0.7 2 2 5 Beà roäng 1 laøn xe m 34.025 3,5 3,5 6 Beà roäng phaàn xe chaïy m 8.05 7 7 7 Beà roäng leà gia coá m 2 2,00 2 2,00 8 Beà roäng leà ñaát m 2 0,50 2 0,50 9 Beà roäng maët ñöôøng m 12 12 Doác ngang phaàn xe chaïy & leà gia 10 % 2 2 coá 11 Doác ngang leà ñaát % 4 4 12 Ñoä doác doïc lôùn nhaát % 8 8 14 Ñoä doác doïc nhoû nhaát % - 2 2 15 Chieàu daøi toái thieåu ñoaïn ñoåi doác m 200 200 Baùn kính ñöôøng cong naèm toái 16 m 219.1 250 250 thieåu (sieâu cao 8%) Baùn kính ñöôøng cong naèm toái 17 m 840 2500 2500 thieåu khoâng sieâu cao Baùn kính ñöôøng cong naèm toái 18 m 1500 1500 thieåu baûo ñaûm taàm nhìn ban ñeâm Ñoä môû roäng phaàn xe chaïy trong 19 m Baûng Baûng ñöôøng cong naèm Sieâu cao vaø chieàu daøi ñoaïn noái 20 m Baûng Baûng sieâu cao Baùn kính ñöôøng cong ñöùng loài toái 21 m 4166 5000 5000 thieåu Baùn kính ñöôøng cong ñöùng loõm toái 22 m 985 3000 3000 thieåu Baùn kính ñöôøng cong ñöùng loõm toái 23 m 2004 2004 thieåu baûo ñaûm taàm nhìn ban ñeâm SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 22
  23. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Chieàu daøi ñöôøng cong ñöùng toái 24 m 70 70 thieåu 25 Taàm nhìn 1 chieàu m 90 100 100 26 Taàm nhìn 2 chieàu m 170 200 200 27 Taàm nhìn vöôït xe m 480 550 550 CHÖÔNG III: THIEÁT KEÁ TUYEÁN TREÂN BÌNH ÑOÀ 3.1 Nguyeân taéc thieát keá tuyeán treân bình ñoà : Ñaûm baûo caùc yeáu toá cuûa tuyeán nhö baùn kính toái thieåu ñöôøng cong naèm, chieàu daøi ñöôøng cong chuyeån tieáp, ñoä doác doïc toái ña cuûa ñöôøng khoâng bò vi phaïm caùc quy ñònh veà trò soá giôùi haïn ñoái vôùi caáp ñöôøng thieát keá. Ñaûm baûo tuyeán ñi oâm theo ñòa hình ñeå khoái löôïng ñaøo ñaép nhoû nhaát, baûo veä ñöôïc caûnh quan thieân nhieân, ñaûm baûo söï haøi hoøa phoái hôïp toát giöõa ñöôøng vaø caûnh quan. Xeùt tôùi yeáu toá taâm lyù cuûa ngöôøi laùi xe, khoâng neân thieát keá ñöôøng coù nhöõng ñoaïn thaúng quaù daøi (hôn 3Km) gaây maát caûm giaùc vaø buoàn nguû cho ngöôøi laùi xe vaø ban ñeâm ñeøn pha oâtoâ laøm choùi maét xe ñi ngöôïc chieàu. Ñaûm baûo tuyeán laø moät ñöôøng khoâng gian ñeàu ñaën, eâm dòu, treân hình phoái caûnh khoâng bò boùp meùo hay gaõy khuùc. Muoán vaäy phaûi phoái hôïp haøi hoøa giöõa caùc yeáu toá tuyeán treân bình ñoà, maët caét ngang, maët caét doïc vaø giöõa caùc yeáu toá ñoù vôùi ñòa hình xung quanh, coá gaéng söû duïng caùc tieâu chuaån hình hoïc cao khi thieát keá neáu ñieàu kieän ñòa hình cho pheùp. Traùnh caùc vuøng ñaát yeáu, suït lôû, haïn cheá ñi qua khu daân cö. 3.2 Vaïch caùc tuyeán treân bình ñoà : Bình ñoà tæ leä : 1/10000 Cheânh cao ñöôøng ñoàng möùc : 5 m Thieát keá ñöôøng ñi qua 2 ñieåm A vaø B Cao ñoä ñieåm A : 22. 66m Cao ñoä ñieåm B : 97.57 m Döïa vaøo caùc chæ tieâu hình hoïc cuûa tuyeán ñöôøng ñöôïc thieát keá vaø caùc ñieåm khoáng cheá phaûi ñi qua ñeå vaïch taát caû caùc phöông aùn tuyeán ñöôøng coù theå thieát keá. Trong quaù trình vaïch tuyeán caàn phaûi quan saùt kó ñòa hình, caên cöù vaøo caùc doøng soâng, suoái chaûy trong khu vöïc ñeå tìm ra heä thoáng soâng suoái, tìm ra caùc thung luõng soâng vaø caùc ñöôøng phaân thuûy, tuï thuûy. Trong quaù trình quan saùt cuõng caàn phaûi naém ñöôïc caùc söôùn ñoài vaø ñoä doác cuûa söôøn, caùc bình nguyeân, ñeøo cao vaø caùc khu vöïc coù ñòa chaát phöùc taïp. Löu yù ñeán vò trí tuyeán vöôït qua doøng chaûy, neân choïn choã soâng, suoái thaúng, baõi soâng heïp, ñòa chaát oån ñònh neân ñeå höôùng tuyeán vuoâng goùc vôùi doøng chaûy ñaëc bieät SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 23
  24. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B laø khi vöôït caùc con soâng lôùn. Nhöõng vuøng ñòa chaát xaáu phaûi löïa choïn loái traùnh hoaëc phaûi tìm loái ngaén nhaát ñeå vöôït qua vaø phaûi döï kieán phöông phaùp gia coá, choáng ñôõ. Tuøy vaøo ñòa hình maø trieån tuyeán cho thích hôïp, ñòa hình phöùc taïp thì trieån tuyeán treân ñöôøng phaân thuûy, söôøn nuùi hay theàm soâng. Ñeå traùnh ñaøo saâu vaø ñaép cao ôû nhöõng ñoaïn ñöôøng qua vuøng khoù khaên neân söû duïng böôùc compa khi vaïch tuyeán treân bình doà : h 1 5 1 lcp = 100 = 100 1.25 cm 0.8 imax m 0.8 0.05 10000 Trong ñoù: h : Cheânh cao giöõa 2 ñöôøng ñoàng möùc keà nhau. 1/m : Tæ leä baûn ñoà ñòa hình. 0,8 : Heä soá chieát giaûm imax : Ñoä doác lôùn nhaát (laáy ñoä doác doïc thieát keá toái ña cho pheùp 5%) Döïa treân bình ñoà ta choïn ñöôïc hai phöông aùn tuyeán hôïp lyù nhaát vaø tieán haønh phaân tích kinh teá kó thuaät ñeå löïa choïn ñöôïc phöông aùn tuyeán toái öu. 3.3 Thieát keá caùc yeáu toá traéc ñòa : 3.3.1 Caùc yeáu toá ñöôøng cong baèng : Tieáp tuyeán: T R.tg 2 D T 1 T Phaân cöï: P = R 1 p P cos 2 K TD TC Chieàu daøi ñöôøng cong: K = R. . 180 R Ñoaïn ño troïn: D = 2T - K Trong ñoù : R : Baùn kính ñöôøng cong : Goùc ngoaët treân bình ñoà Choïn baùn kính ñöôøng cong naèm theo TCVN 4054-2005, khi khoâng bò khoáng cheá veà ñòa hình, ñòa vaät neân choïn baùn kính R ñöôøng cong naèm töø baùn kính toái thieåu thoâng thöôøng trôû leân, khi ñieàu kieän bò khoáng cheá môùi duøng baùn kính toái thieåu Rmin. Keát quaû cuûa 2 phöông theå hieän ôû caùc baûng sau (caùc yeáu toá cuûa ñöôøng cong toång hôïp): YEÁU TOÁ CAÙC ÑÖÔØNG CONG PHÖÔNG AÙN 1 L T.T Ao R (m) K (m) T (m) P (m) i (%) sc W (m) sc (m) 1 11o44’38’’ 500 172.49 86.46 3.05 3 70 0 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 24
  25. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 2 40o48’49’’ 500 426.17 221.16 33.92 3 70 0 3 12o39’31’’ 500 180.47 90.50 3.48 3 70 0 4 22o54’26’’ 500 269.90 136.38 10.58 3 70 0 YEÁU TOÁ CAÙC ÑÖÔØNG CONG PHÖÔNG AÙN 2 L T.T Ao R (m) K (m) T (m) P (m) i (%) sc W (m) sc (m) 1 20o2’49’’ 500 244.94 123.44 8.16 3 70 0 2 33o41’36’’ 500 364.03 186.52 22.85 3 70 0 3 14o0’1’’ 500 192.18 96.44 4.17 3 70 0 4 60o47’24’’ 500 600.49 328.52 80.14 3 70 0 5 60o52’19’’ 500 601.21 329.01 80.39 3 70 0 3.3.2 Coïc treân tuyeán: Trong thieát keá sô boä caàn caém caùc coïc sau: - Coïc H (coïc 100m), coïc Km. - Coïc NÑ, TÑ, P, TC vaø NC cuûa ñöôøng cong. - Caùc coïc khaùc nhö coïc phaân thuyû, coïc tuï thuyû, coïc khoáng cheá Sau khi caém caùc coïc treân baûn ñoà ta duøng thöôùc ño cöï ly giöõa caùc coïc treân baûn ñoà vaø nhaân vôùi tyû leä baûn ñoà ñeå ñöôïc cöï ly thöïc teá giöõa caùc coïc: M li = libñ (m) 1000 Trong ñoù: - libñ (mm): Cöï ly giöõa caùc coïc ño ñöôïc töø baûn ñoà. - 1000: Heä soá ñoåi ñôn vò töø mm m. - M: Tyû leä baûn doà, M=10000. Sau khi xaùc ñònh ñöôïc goùc ngoaët i (ño treân baûn ñoà) vaø choïn baùn kính ñöôøng cong naèm Ri, ta xaùc ñinh ñöôïc chieàu daøi tieáp tuyeán: i Ti Ri tg 2 Töø ñoù ta caém ñöôïc coïc: i - TÑi = Ñi -Ti = Ñi - Ri tg 2 i - TCi = Ñi +Ti = Ñi + Ri tg 2 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 25
  26. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B i - Lyù trình cuûa coïc TÑi = lyù trình coïc Ñi - Ri tg 2 Ki - Lyù trình cuûa coïc Pi = lyù trình coïc TÑi + 2 - Lyù trình cuûa coïc TCi = lyù trình coïc TÑi + Ki Trong ñoù: K R o (m) i i 180 i Ñi:vò trí ñænh ñöôøng cong caùch xaùc ñònh lyù trình caùc coïc treân ñöôøng cong toång hôïp coù ñoaïn chuyeån tieáp seõ coù khaùc caùch trình baøy ôû treân vaø seõ trình baøy ôû phaàn thieát keá kó thuaät. Keát quaû caém coïc cuûa 2 phöông aùn ñöôïc laäp thaønh baûng nhö sau : Phöông aùn I KC coäng Cao ñoä TT Teân coïc Lyù trình KC leû Ghi chuù doàn TN 1 A Km0 0 0 22.66 2 H1 Km0 +100 100 100 17.94 3 H2 Km0 +200 100 200 14.350 4 C1 Km0 +268.80 68.80 268.80 13.0 Suoái 5 H3 Km0 +300 31.2 300 14.0 6 H4 Km0 +400 100 400 15.92 7 H5 Km0 +500 100 500 22.76 9 H6 Km0 +600 100 600 27.84 11 H7 Km0 +700 100 700 30.63 12 H8 Km0 +800 100 800 32.61 13 H9 Km0 +900 100 900 34.32 15 Km1 Km1 100 1000 35.76 16 H1 Km1 + 100 100 1100 36.88 17 H2 Km1 + 200 100 1200 37.66 18 TD1 Km1 + 278.04 78.04 1278.04 37.92 19 H3 Km1 + 300 21.96 1300 37.91 20 P1 Km1 + 362.88 62.88 1362.88 37.46 21 H4 Km1 + 400 37.12 1400 36.64 22 TC1 Km1 + 449.12 49.12 1449.12 34.95 23 H5 Km1 + 500 50.88 1500 33.34 24 H6 Km1 + 600 100 1600 29.38 25 H7 Km1 + 700 100 1700 24.04 26 H8 Km1 + 800 100 1800 19.50 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 26
  27. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 27 C2 Km1 + 863.45 63.45 1863.45 19.00 Suoái 28 H9 Km1 + 900 36.55 1900 19.50 29 Km2 Km2+00 100 2000 24.51 30 H1 Km2 + 100 100 2100 28.82 31 H2 Km2 + 200 100 2200 31.13 32 TD2 Km2 + 243.56 43.56 2243.56 31.21 33 H3 Km2 + 300 100 2300 34.59 34 H4 Km2 + 400 100 2400 35.93 35 P2 Km2 + 456.64 56.64 2456.64 35.83 36 H5 Km2 + 500 43.36 2500 35.21 37 H6 Km2 +600 100 2600 31.11 38 TC2 Km2 + 669.72 69.72 2669.72 27.57 39 H7 Km2 +700 30.28 2700 26.26 40 H8 Km2 + 800 59.53 2800 24.50 41 S3 Km2 + 864.31 64.31 2864.31 23.5 Suoái 42 H9 Km2 + 900 100 2900 24.00 43 Km3 Km3 + 00 100 3000 29.58 44 H1 Km3 + 100 100 3100 35.62 45 H2 Km3+200 100 3200 39.74 46 H3 Km3 + 300 100 3300 39.07 47 H4 Km3 + 400 100 3400 39.04 48 H5 Km3 + 500 100 3500 37.83 49 H6 Km3 + 600 100 3600 36.26 50 H7 Km3 + 700 100 3700 37.01 51 H8 Km3 + 800 100 3800 39.28 52 TD3 Km3 + 857.83 57.83 3857.83 39.36 53 H9 Km3 + 900 42.17 3900 38.59 54 P3 Km3+948.07 48.07 3948.07 36.91 55 Km4 Km4 + 00 51.93 4000 34.97 56 TC3 Km4 + 38.30 38.30 4038.30 34.38 57 H1 Km4 + 100 61.7 4100 33.56 58 H2 Km4 + 200 100 4200 32.78 59 C4 Km4 + 224.97 24.97 4224.97 32.5 Suoái 60 H3 Km4 + 300 75.03 4300 34 61 H4 Km4 +400 100 4400 35 62 H5 Km4 + 500 100 4500 42.82 63 H6 Km4 + 600 100 4600 50.95 64 H7 Km4 + 700 100 4700 56.64 65 H8 Km4 + 800 100 4800 59.84 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 27
  28. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 66 H9 Km4 + 900 100 4900 61.16 67 Km 5 Km5 + 00 100 5000 60.13 68 H1 Km5 + 100 100 5100 59.62 69 H2 Km5 + 200 100 5200 57.51 70 TD4 Km5 + 268.93 68.93 5268.93 56.32 71 H3 Km5 + 300 31.07 5300 56.05 72 H4 Km5 + 400 100 5400 56.50 73 P4 Km5 + 403.88 03.88 5403.88 56.54 74 H5 Km5 + 500 96.12 5500 57.95 75 TC4 Km5 + 538.83 38.83 5538.83 60.88 76 H6 Km5 + 600 61.17 5600 65.12 77 H7 Km5 + 700 100 5700 67.72 78 H8 Km5 + 800 100 5800 70.21 79 H9 Km5 + 900 100 5900 69.66 80 Km6 Km6 + 00 100 6000 66.84 81 H1 Km6 + 100 100 6100 69.74 82 H2 Km6 + 200 100 6200 71.63 83 H3 Km6 + 300 100 6300 75.93 84 H4 Km6 + 400 100 6400 80.74 85 H5 Km6 + 500 100 6500 86.46 86 H6 Km6 + 600 100 6600 92.02 87 H7 Km6 + 700 100 6700 96.30 88 B Km6 + 793.58 93.58 6793.58 97.57 Phöông aùn II KC Cao ñoä TT Teân coïc Lyù trình KC leû coäng Ghi chuù TN doàn 1 H0 Km0 + 00 0 0 22.66 2 H1 Km0 + 100 100 100 24.76 3 H2 Km0 + 200 100 200 25.66 4 H3 Km0 + 300 100 300 27.46 5 H4 Km0 + 400 100 400 29.69 6 H5 Km0 + 500 100 500 31.27 7 H6 Km0 + 600 100 600 32.83 8 H7 Km0 + 700 100 700 33.02 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 28
  29. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 9 H8 Km0 + 800 100 800 32.52 10 H9 Km0 + 900 100 900 31.94 Km0 + 11 TD1 73.65 973.65 31.92 973.65 12 Km1 + 00 Km1 + 00 26.35 1000 31.99 Km1 + 13 P1 96.12 1096.12 32.37 96.12 14 H1 Km1 + 100 3.88 1100 32.88 15 H2 Km1 + 200 100 1200 32.60 Km1 + 16 TC1 18.59 1218.59 32.66 218.59 17 H3 Km1 + 300 81.41 1300 33.12 18 H4 Km1 +4 00 100 1400 33.97 19 H5 Km1 + 500 100 1500 34.67 20 H6 Km1 + 600 100 1600 35.01 21 H7 Km1 + 700 100 1700 35.25 22 H8 Km1 + 800 100 1800 34.87 23 H9 Km1 + 900 100 1900 34.29 24 Km 2 Km 2 +00 100 2000 33.11 Km2 + 25 TD2 41.46 2041.46 32.50 041.46 26 H1 Km2 + 100 58.54 2100 30.76 27 H2 Km2 + 200 100 2200 27.80 Km2 + 28 P2 23.47 2223.47 27.13 223.47 29 H3 Km2 + 300 76.53 1300 24.50 30 H4 Km2 + 400 100 1400 23.50 Km2 + 31 TC2 05.49 2405.49 23.30 405.49 Km2 + 32 C1 11.9 2417.30 23.00 Suoái 417.30 33 H5 Km2 + 500 82.7 2500 24.00 34 H6 Km2 + 600 100 2600 24.50 35 H7 Km2 + 700 100 2700 24.50 36 H8 Km2 + 800 100 2800 24.00 37 H9 Km2 + 900 100 2900 23.5 Km2 + 38 C2 95.09 2995.09 23.00 Suoái 995.09 39 Km3 + 00 Km3 + 00 4.91 3000 23.30 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 29
  30. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 40 H1 Km3 + 100 100 3100 26.26 41 H2 Km3 +200 100 3200 29.61 42 H3 Km3 + 300 100 3300 32.98 Km3 + 43 TD3 87.71 3387.71 36.75 387.71 44 H4 Km3 + 400 12.29 3400 37.25 Km3 + 45 P3 83.8 3483.8 36.75 483.8 46 H5 Km3 + 500 16.2 3500 39.91 Km3 + 47 TC3 79.89 3579.89 39.22 579.89 48 H6 Km 3 + 600 20.11 3600 38.79 49 H7 Km3 + 700 100 3700 36.07 50 H8 Km3 + 800 100 3800 34.14 51 H9 Km3 + 900 100 3900 34.72 52 Km4 Km4 + 00 100 4000 37.77 Km4 + 53 TD4 2.87 4002.87 37.82 002.87 54 H1 Km4 + 100 97.13 4100 39.44 55 H2 Km4 + 200 100 4200 41.88 56 H3 Km4 + 300 100 4300 47.62 Km4 + 57 P4 3.11 4303.11 47.85 303.11 58 H4 Km4 + 400 196.89 4400 54.69 59 H5 Km4 + 500 100 4500 59.96 60 H6 Km4 + 600 100 4600 63.11 Km4 + 61 TC4 3.36 4603.36 63.25 603.36 62 H7 Km4 + 700 96.64 4700 64.64 63 H8 Km4 + 800 100 4800 64.49 64 H9 Km4 + 900 100 4900 62.06 65 Km5 + 00 Km5 + 00 100 5000 59.67 66 H1 Km5 + 100 100 5100 59.64 67 H2 Km5 + 200 100 5200 61.84 68 H3 Km5 + 300 100 5300 65.91 69 H4 Km5 + 400 100 5400 71.38 70 H5 Km5 + 500 100 5500 74.88 Km5 + 71 TD5 65.82 5565.82 74.88 565.82 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 30
  31. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B 72 H6 Km5 + 600 34.18 5600 73.96 73 H7 Km5 + 700 100 5700 68.70 74 H8 Km5 + 800 100 5800 62.93 Km5 + 75 P5 66.42 5866.42 60.33 866.42 76 H9 Km5 + 900 33.58 5900 59.59 77 Km6 + 00 Km6 + 00 100 6000 63.72 78 H1 Km6 + 100 100 6100 67.43 Km6 + 79 TC5 67.03 6167.03 67.68 167.03 80 H2 Km6 + 200 19.13 6200 68.18 81 H3 Km6 + 300 62.95 6300 70.77 82 H4 Km6 + 400 100 6400 68.48 83 H5 Km6 + 500 100 6500 69.63 84 H6 Km6 + 600 100 6600 70.53 85 H7 Km6 + 700 100 6700 74.29 86 H8 Km6 + 800 100 6800 78.90 87 H9 Km6 + 900 100 6900 84.37 88 Km7 + 00 Km7 + 00 100 7000 90.21 89 H1 Km7 + 100 100 7100 95.21 90 H2 Km7 + 200 100 7200 97.43 Km7+229.3 91 B 29.31 7229.31 97.57 1 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 31
  32. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 32
  33. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B CHÖÔNG IV THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU MAËT ÑÖÔØNG 4.1 Caùc yeâu caàu thieát keá : Ñeå ñaûm baûo xe chaïy an toaøn, eâm thuaän, kinh teá, ñaûm baûo caùc chæ tieâu khai thaùc vaän doanh coù hieäu quaû nhaát thì vieäc thieát keá vaø xaây döïng aùo ñöôøng caàn phaûi ñaït ñöôïc caùc yeâu caàu cô baûn sau ñaây : - Aùo ñöôøng phaûi coù ñuû cöôøng ñoä chung, bieåu thò qua khaû naêng choáng laïi bieán daïng thaúng ñöùng, bieán daïng tröôït, bieán daïng co daõn do chòu keùo uoán hoaëc do nhieät ñoä. Vaø phaûi ít bò thay ñoåi theo ñieàu kieän thôøi tieát khí haäu, töùc laø phaûi oån ñònh veà cöôøng ñoä. - Maët ñöôøng phaûi ñaït ñöôïc ñoä baèng phaúng nhaát ñònh ñeå giaûm söùc caûn laên, giaûm soùc khi xe chaïy do ñoù naâng cao ñöôïc toác ñoä xe chaïy, giaûm tieâu hao nhieân lieäu vaø keùo daøi tuoåi thoï phöông tieän giao thoâng. - Beà maët aùo ñöôøng phaûi ñuû ñoä nhaùm nhaát ñònh ñeå naâng cao heä soá baùm, taïo ñieàu kieän cho xe chaïy an toaøn vôùi toác ñoä cao. - Aùo ñöôøng caøng sinh ít buïi caøng toát vì buïi laøm giaûm taàm nhìn, gaây taùc ñoäng xaáu ñeán con ngöôøi vaø maùy moùc. Tuy nhieân khoâng phaûi luùc naøo cuõng ñoøi hoûi aùo ñöôøng coù ñuû phaåm chaát treân moät caùch hoaøn haûo. Vì nhö vaäy seõ raát toán keùm, do ñoù ngöôøi thieát keá phaûi xuaát phaùt töø yeâu caàu thöïc teá ñeå ñöa ra nhöõng keát caáu maët ñöôøng thích hôïp thoûa maõn ôû möùc ñoä khaùc nhau caùc yeâu caàu noùi treân. 4.2 Thoâng soá phuïc vuï tính toaùn vaø caáp keát caáu maët ñöôøng : Löu löôïng xe chaïy ôû naêm töông lai 1676 xe/ng.ñ. Taûi troïng truïc tính toaùn P = 100KN, aùp löïc tính toaùn leân maët ñöôøng p = 0.6 Mpa, ñöôøng kính veät baùnh xe D = 33 cm. Ta coù baûng quy ñoåi caùc xe veà taûi troïng truïc tính toaùn vaø löôïng taûi troïng truïc tieâu chuaån tích luõy trong 15 naêm nhö sau : Soá taûi troïng truïc tính toaùn Soá 4.4 Pi Pi Loaïi xe truïc m c1 c2 ni c c n (KN) 1 2 1 100 sau Truïc Xe con 5.6 1 1 6.4 704 tröôùc M-21 Truïc sau 1 9.05 1 1 6.4 704 Xe taûi Truïc 42.25 1 1 6.4 369 53.3 2truïc tröôùc Maz-500 Truïc sau 1 100 1 1 1 369 369 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 33
  34. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Xe taûi 3 Truïc 34.45 1 1 6.4 436 25.66 truïc vaø tröôùc buyùt lôùn Truïc sau 2 100 2 2.2 1 436 1918.4 Kraz-257 Truïc 25.9 1 1 6.4 167 2.8 Xe keùo tröôùc mooùc Truïc sau 2 74.1 2 2.2 1 167 98.25 Truïc sau 2 73.1 2 2.2 1 167 92.54 Toång coäng: 2560 truïc/ng.ñ 4.2.1 Tính soá truïc xe tính toaùn tieâu chuaån treân moät laøn xe Ntt : Coâng thöùc : Ntt = Ntk fL Vì ñöôøng thieát keá coù 2 laøn xe vaø khoâng coù daûi phaân caùch neân fL = 0.55 Vaäy Ntt = 2560 x 0.55 = 1408 (truïc/laøn.ngaøy ñeâm). 4.2.2 Tính soá truïc xe tieâu chuaån tích luõy trong thôøi haïn tính toaùn 15 naêm :  1 q t 1 Coâng thöùc : N e .365.N t (truïc/ngaøy ñeâm) q 1 q t 1 Trong ñoù : + q = 0.07 : tyû leä taêng xe haèng naêm. + t = 15 naêm : thôøi haïn tính toaùn. + Nt : soá truïc xe döï baùo ôû naêm cuoái cuûa thôøi haïn thieát keá (N15). 1 0.07 15 1 6 Thay soá : Ne .365.1408 5 10 (truïc/laøn) 0.07 1 0.07 15 1 4.2.3 Moâñun ñaøn hoài yeâu caàu Eyc: - Trò soá moâ ñun ñaøn hoài yeâu caàu ñöôïc xaùc ñinh theo baûng 3-4 cuûa 22 TCN 211-06 tuøy thuoäc soá truïc xe tính toaùn Ntt vaø tuøy thuoäc loaïi taàng maët cuûa keát caáu aùo ñöôøng thieát keá. - Trò soá moâ ñun ñaøn hoài yeâu caàu xaùc ñònh ñöôïc theo baûng 3-4 khoâng ñöôïc nhoû hôn trò soá toái thieåu (Emin) quy ñònh ôû baûng 3-5 phuï thuoäc vaøo loaïi ñöôøng, caáp ñöôøng vaø loaïi taàng maët cuûa keát caáu aùo ñöôøng thieát keá. - Trò soá moâ ñun ñaøn hoài choïn tính toaùn Echoïn = max(Eyc,Emin). - Trò soá moâ ñun ñaøn hoài chung yeâu caàu ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : E yc a b lgN tt (1) Vôùi taûi troïng truïc tieâu chuaån 100 kN theo baûng 3-4 (22 TCN211-06) ta coù : Ntt = 1000 (truc/laøn.ngaøy ñeâm) => Eyc = 192 Mpa Ntt = 200 (truc/laøn.ngaøy ñeâm) => Eyc = 207 Mpa - Duøng phöông phaùp noäi suy ta coù: SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 34
  35. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B - Ta coù : Ntt = 1408 (truïc /laøn.ngaøy ñeâm) => Eyc = 198.12 Mpa (lôùn hôn Emin ñoái vôùi ñöôøng caáp III theo baûng 3-5 laø 140 Mpa) do vaäy laáy Eyc = 198.12 Mpa ñeå kieåm toaùn. - Ñöôøng caáp III, theo baûng 3-3, choïn ñoä tin caäy thieát keá laø 0.90, theo baûng 3-2 xaùc dv dv ñònh ñöôïc K cd 1.10 => Kcd .Eyc 1.10 198.12 217.9 Mpa. 4.2.4 Neàn ñaát: - Ñaát ñaép neàn ñöôøng laø loaïi ñaát aù seùt, traïng thaùi aåm cuûa ñaát neàn ñöôøng trong khu vöïc taùc duïng thuoäc loaïi I (neàn ñöôøng khoâng coù nöôùc ngaäp thöôøng xuyeân, möïc nöôùc ngaàm thaáp hôn keát caáu aùo ñöôøng 1.5m, thoaùt nöôùc maët toát). Caùc ñaëc tröng tính toaùn ñaát neàn laáy theo 22 TCN 211-06 nhö sau: + Ñoä chaët yeâu caàu K = 0.95, rieâng 30 cm döôùi ñaùy aùo ñöôøng K = 0.98 (Baûng 2-5); + Ñoä aåm töông ñoái a = W/Wt = 0.6 (Baûng B-3, phuï luïc B); + Moâ ñun ñaøn hoài Eo = 40 Mpa (Baûng B-3, phuï luïc B); o + Goùc ma saùt trong o = 21 (Baûng B-3, phuï luïc B); + Löïc dính Co = 0.028 Mpa (Baûng B-3, phuï luïc B); 4.3 HAI PHÖÔNG AÙN KEÁT CAÁU AÙO ÑÖÔØNG : Phöông aùn 1 : Lôùp 4 : Beâ toâng nhöïa chaët, d=15, loaïi I, raûi noùng, chieàu daøy h4 = 6 cm. Lôùp 3 : Beâ toâng nhöïa chaët, d=25, loaïi I, raûi noùng, chieàu daøy h3 = 8 cm. Lôùp 2 : Caáp phoái ñaù daêm loaïi I, chieàu daøy h2 = 25 cm. Lôùp 1 : Caáp phoái ñaù daêm loaïi II, chieàu daøy h1= 35 cm. Neàn aù seùt E = 40 Mpa. Phöông aùn 2 : Lôùp 4 : Beâ toâng nhöïa chaët, d=15, loaïi I, raûi noùng, chieàu daøy h5 = 6 cm. Lôùp 3 : Beâ toâng nhöïa chaët, d=25, loaïi I, raûi noùng, chieàu daøy h4 = 8 cm. Lôùp 2: Ñaù daêm gia coá xi maêng 6% daøy h3 = 15 cm Lôùp 1 : Caáp phoái ñaù daêm loaïi II, chieàu daøy h1 = 25 cm . Neàn aù seùt E = 40 Mpa. Caùc ñaëc tröng vaät lieäu duøng laøm aùo ñöôøng Beà E (Mpa) daøy Tính veà Tính R C Lôùp keát caáu Tính veà ku lôùp ñoä veà (Mpa) (Mpa) (ñoä) keùo uoán (cm) voõng tröôït - Beâtoâng nhöïa chaët loaïi I, 420 300 1800 2.8 d=15mm (lôùp treân) - Beâtoâng nhöïa chaët loaïi I, 350 250 1600 2.0 d=25mm (lôùp döôùi) - Lôùp CPÑD loaïi I 300 300 300 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 35
  36. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B - Lôùp CPÑD loaïi II 250 250 250 - Lôùp ñaù gia coá xi maêng 6% 600 600 600 0.8 - Ñaát neàn aù seùt ôû ñoä aåm 40 0.028 21 töông ñoái tính toaùn 0.6 4.4 TÍNH TOAÙN KIEÅM TRA PHÖÔNG AÙN 1 : - Vieäc tính toaùn keát caáu aùo ñöôøng khoâng nhöõng chæ yeâu caàu ñaûm baûo kyõ thuaät maø coøn ñoøi hoûi phaûi kinh teá. Do ñoù trong trong tính toaùn ta caàn phaûi löïa choïn caùc loaïi vaät lieäu (toát, coù saün ôû ñòa phöông) vaø phaûi tính toaùn chieàu daøy caùc lôùp vaät lieäu hôïp lyù sao cho ñaït hieäu quaû kinh teá cao. - Caùc lôùp beâtoâng nhöïa laø loaïi vaät lieäu ñaét tieàn neân choïn chieàu daøy cuûa caùc lôùp naøy dv coù giaù trò töông ñoái nhoû, do K cd .E yc = 217.9 Mpa neân ta chonï toång chieàu daøy laø 14 cm. Choïn h4 = 6 cm ; h3 = 8 cm. - Töø caùc chieàu daøy ñaõ choïn ta xaùc ñònh ñöôïc moâ ñun ñaøn hoài chung cuûa lôùp moùng m.tr E ch . m.tr - Vôùi giaù trò E ch coù caëp h1 vaø h2 thoûa maõn E yc = 217.9 Mpa E4 = 420 Mpa moùng treân Echung E3 = 350 Mpa moùng döôùi E 2 = 300 Mpa Echung E1 = 250 Mpa E0 = 40 Mpa 4.4.1 Kieåm tra keát caáu ñaõ choïn theo baøi toaùn moùng kinh teá theo tieâu chuaån ñoä voõng ñaøn hoài: a. Vieäc ñoåi taàng 2 lôùp moät töø döôùi leân ñöôïc thöïc hieän theo bieåu thöùc (3-5) 3 1 k t 1/ 3 ' E tb E i 1 k Trong ñoù : + k = h2/h1 ; t = E2/E1 + Vôùi h2 vaø h1 laø chieàu daøy lôùp treân vaø lôùp duôùi cuûa aùo ñöôøng. SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 36
  37. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTO QUA 2 ÑIEÅM A - B + E2 vaø E1 laø moâ ñun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu lôùp treân vaø lôùp döôùi. Ta coù baûng keát quaû ñoåi taàng 2 lôùp moät töø döôùi leân ñeå tìm tb nhö sau: ’ E E 2 h 2 h H E Lôùp keát caáu i t k i tb tb (Mpa) E1 h1 (cm) (cm) (Mpa) - BTN chaët loaïi I, 420 1.505 0.088 6 74 289 d=15mm (lôùp treân ) - BTN chaët loaïi I, 350 1.296 0.133 8 68 279 d=25mm (lôùp döôùi ) - Lôùp CPÑD loaïi I 300 1.2 0.714 25 60 270 - Lôùp CPÑD loaïi II 250 35 H H 74 - Xeùt ñeán heä soá ñieàu chænh  f : vôùi 2.24 => D D 33 H Vì 2 neân ta xeùt ñeán heä soá ñieàu chænh theo coâng thöùc: D  1,114*(H / D)0,12 1,114*2,240,12 1,256 dc => Etb  Etb ' 1.256 289 363 Mpa E E 40 H 74 - 0 0 0.11 ; 2.24 2 E1 Etb 363 D 33 - to¸n ®å (h×nh 3-1) trang 42 , 211 – 06 ®­îc thÓ hiÖn gÇn ®óng b»ng c«ng thøc Bacber¬. 1,05.E Ech = 0 ; thay sè ta ®­îc: E 1 0 E E 1 o 2 0,67 E1 H Eo 1 4. . D E1 1,05* 40 Ech = = 223.88 ; 40 1 40 363 2 0,67 74 40 363 1 4. . 33 363 Suy ra: Ech 223.88 MPa - Ñöôøng caáp III, theo baûng 3-3, choïn ñoä tin caäy thieát keá laø 0.90, vaäy theo baûng 3-2 dv xaùc ñònh ñöôïc K cd 1.10 dv Ech = 223.88 Mpa > K cd .E yc 1.10 x 198.12 = 217.9 Mpa SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 37
  38. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Vaäy keát caáu ñaõ troïn ñaït yeâu caàu veà ñoä voõng ñaøn hoài cho pheùp. 4.4.2. Tính kieåm tra cöôøng ñoä keát caáu döï kieán theo tieâu chuaån chòu caét tröôït trong neàn ñaát C tt - Coâng thöùc kieåm tra : Tax Tav tr (2) k cd Trong ñoù :+ Tax : öùng suaát caét hoaït ñoäng lôùn nhaát do taûi troïng baùnh xe tính toaùn gaây ra trong neàn ñaát hoaëc trong lôùp vaät lieäu keùm dính (Mpa) + Tav : öùng suaát caét hoaït ñoäng do troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp vaät lieäu naèm treân noù gaây ra (Mpa). + Ctt : löïc dính tính toaùn cuûa ñaát neàn hoaëc vaät lieäu keùm dính (Mpa). dv + K cd : heä soá cöôøng ñoä veø chòu caét tröôït ñöôïc choïn tuøy thuoäc ñoä tin caäy thieát keá. a. Tính Etb cuûa caû 4 lôùp keát caáu : Chuyeån heä nhieàu lôùp thaønh heä hai lôùp baèng caùch ñoåi keát caáu aùo ñöôøng laàn löôït hai lôùp moät, töø döôùi leân treân. Baûng keát quaû tính toaùn ’ E E2 h 2 h H E Lôùp keát caáu i t k i tb tb (Mpa) E1 h1 (cm) (cm) (Mpa) - BTN chaët loaïi I, 300 1.128 0.088 6 74 268.65 d=15mm (lôùp treân ). - BTN chaët loaïi I, 250 0.933 0.133 8 68 266 d=25mm (lôùp döôùi ) - Lôùp CPÑD loaïi I 300 1.200 0.714 25 60 268.0 - Lôùp CPÑD loaïi II 250 35 Sau khi qui ñoåi nhieàu lôùp aùo ñöôøng veà moät lôùp thì caàn nhaân theâm vôùi Etb2 moät heä soá ñieàu chænh xaùc ñònh theo coâng thöùc: -  1,114*(H / D)0,12 1,114*2,240,12 1,256 dc Do vaäy : E tb = 1.256 x 268.3 = 337 Mpa. b. Xaùc ñònh öùng suaát hoaït ñoäng do taûi troïng baùnh xe tieâu chuaån tính toaùn gaây ra trong neàn ñaát Tax : H 74 E E dc 337 2.24 ; 1 tb 8.425 D 33 E2 E0 40 T Theo bieåu ñoà hình 3-3, vôùi goùc noäi ma saùt cuûa ñaát neàn = 21o tra ñöôïc ax 0.016 p Vì aùp löïc leân maët ñöôøng cuûa baùnh xe tieâu chuaån tính toaùn p = 0.6 Mpa neân : Tax = 0.016 x 0.6 = 0.0096 Mpa c. Xaùc ñònh öùng suaát caét hoaït ñoäng do troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng gaây ra trong neàn ñaát Tav : Tra toaùn ñoà hình 3-4 ta ñöôïc : Tav = -0.0018 Mpa. SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 38
  39. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B d. Xaùc ñònh trò soá Ctt theo (3-8) : Ctt = C.k1.k2.k3 - Ta coù : C = 0.028 Mpa. - Theo muïc 3.5.4 coù k1 = 0.6; k2 = 0.65 vì soá truïc xe tính toaùn laø 1408 truïc/laøn.ngaøy ñeâm  1,201 D 33 dc Vaäy Etb 1,201*268 321.87 MPa E nen dat 40 Ech.m Vôùi dc 0,124 tra toaùn ñoà hình 3-1 ñöôïc dc 0,53 Etb 321.87 Etb Vaäy ñöôïc Ech.m 321.87*0.53 170.6 MPa Tìm  ku ôû ñaùy lôùp BTN lôùp döôùi baèng caùch tra toaùn ñoà hình 3.5 vôùi H 14 E 1686 1 0.424 ; 1 9.883 D 33 Ech,m 170.6 Keát quaû tra toaùn ñoà ñöôïc  ku 1.47 vaø vôùi p = 0,6 (theo 3.11) ta coù ku 2,1*0,6*0,85 0.745 MPa - Ñoái vôùi beâ toâng nhöïa lôùp treân h1 6 cm ; E1 1800 MPa , Trò soá Etb cuûa 3 lôùp phía döôùi ñöôïc xaùc ñònh theo baûng sau: SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 39
  40. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B ’ E E2 h 2 h H E Lôùp keát caáu i t k i tb tb (Mpa) E1 h1 (cm) (cm) (Mpa) - BTN chaët loaïi II, 1600 5.97 0.133 8 68 352.4 d=25mm (lôùp döôùi ) - Lôùp CPÑD loaïi I 300 1.200 0.714 25 60 268.0 - Lôùp CPÑD loaïi II 250 35 250 Xeùt ñeán heä soá ñieàu chænh  1,114*(H / D)0,12 1,114*(68/ 33)0,12 1,215 ta coù: dc Etb E1 1,215*352.4 428.17 MPa m Aùp duïng coâng thöùc gaàn ñuùng ñeå tìm Ech ôû ñaùy lôùp BTN haït nhoû H 68 Enen dat 40 Vôùi 2.06 vaø dc 0.0934 D 33 Etb 428.17 1,05.E E m 0 218.75 MPa ch E 1 0 E E 1 o 2 0,67 E1 H Eo 1 4. . D E1 Tìm  ku ôû ñaùy lôùp BTN lôùp treân baèng caùch tra toaùn ñoà hình 3-5 vôùi: H 6 E 1800 1 0.182 ; 1 8.23 D 33 Ech,m 218.75 Tra toaùn ñoà ta ñöôïc  ku 1.88 vôùi p = 0.6 Mpa Ta coù: ku 1.88*0.6*0.85 0.956 MPa b/ Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu keùo uoán ôû ñaùy caùc lôùp BTN Cöôøng ñoä keùo uoán cuûa caùc lôùp BTN theo (3-2) K1= 0.373; K2 = 1 Beâ toâng nhöïa loaïi I 11,11 11.11 K1 0.22 6 0.22 0.373 Ne (5*10 ) Vaäy cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa lôùp beâ toâng nhöïa lôùp döôùi: ku R tt =K1.K2.Rku = 0.373*1*2=0.746 Mpa ku Vaø lôùp treân R tt =K1.K2.Rku = 0.373*1*2.8=1.0444 Mpa Vôùi lôùp BTN lôùp döôùi:  ku=0.745 Mpa< 0.746 Mpa Vôùi lôùp BTN lôùp treân  ku=0.956 Mpa< 1.0444 Mpa SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 40
  41. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Keát caáu BTN thoûa khaû naêng chòu uoán Vaäy keát caáu ñaõ choïn ñaûm baûo veà tieâu chuaån cöôøng ñoä 4.5. Phöông aùn 2 Caên cöù vaøo phuï luïc III cuûa 22TCN 211-06 ta coù ñaëc tröng vaät lieäu cuûa moät soá loaïi vaät lieäu thöôøng laøm keát caáu aùo ñöôøng coù theå taän duïng ôû caùc moû taïi ñòa phöông nhö sau: E (Mpa) Rku C Vaät lieäu Tính Tính Tính MPa MPa (ñoä) Voõng tröôït keùo uoán Ñaát neàn: seùt vaø aù seùt 40 40 0.032 24.00 Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 250 250 250 Caáp phoái ñaù daêm GCXM 600 600 0.8 6% 600 BTN haït trung lôùp döôùi 350 250 1600 2.00 0.30 BTN haït mòn lôùp treân 420 300 1800 2.80 0.30 a. X¸c ®Þnh chiÒu dµy c¸c líp vËt liÖu lµm ¸o ®­êng Ñeå löïa choïn keát caáu aùo ñöôøng coù chi phí xaây döïng reû nhaát ñoàng thôøi vaãn ñaûm baûo ñaùp öùng caùc yeâu caàu ñaët ra, sô boä ñeà ra caùc giaûi phaùp keát caáu aùo ñöôøng, roài so saùnh moâ ñun ñaøn hoài chung cuûa caû keát caáu aùo ñöôøng vôùi moâ ñun ñaøn hoài yeâu caàu vaø so saùnh chi phí xaây döïng ban ñaàu giöõa caùc giaûi phaùp. Töø ñoù choïn phöông aùn aùo ñöôøng coù chi phí reû nhaát. Taàng maët goàm hai lôùp BTN haït trung vaø haït thoâ laø hai lôùp ñaét tieàn, neân khi thieát keá neáu quaù daøy seõ khoâng kinh teá. Vì vaäy ta coá ñònh chieàu daày cuûa caùc lôùp BTN theo beà daøy toái thieåu ñaûm baûo caáu taïo, cöôøng ñoä vaø thi coâng roài thay ñoåi vaø tính toaùn chieàu daøy caùc lôùp döôùi. Choïn h3 = 8cm, h4 = 6cm. Treân cô sôû ñoù, döï kieán caùc giaûi phaùp keát caáu aùo ñöôøng loaïi A1 nhö sau: Teân vaät lieäu Chieàu daøy (h) Eñv (MPa) Beâ toâng nhöïa haït mòn 6 420 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 41
  42. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTO QUA 2 ÑIEÅM A - B Beâ toâng nhöïa haït trung 8 350 Caáp phoái ñaù daêm GCXM 6% 15 600 Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 25 350 Neàn moùng 57 b. Kieåm toaùn theo tieâu chuaån ñoä voõng ñaøn hoài: Ñeà ra caùc phöông aùn veà chieàu daøy h öùng vôùi moãi giaûi phaùp keát caáu. Töø ñoù tính moâ ñun ñaøn hoài chung cuûa caû keát caáu aùo ñöôøng theo caùc böôùc: Chuyeån heä nhieàu lôùp veà heä hai lôùp baèng caùch ñoåi caùc lôùp vaät lieäu laøm aùo ñöôøng laàn löôït hai lôùp moät theo thöù töï töø döôùi leân treân theo coâng thöùc: 3 1 K.t 1/ 3 Etb E1 1 K Sau ñoù xem lôùp töông ñöông coù chieàu daøy H = h1 +h2 vaø trò soá moâ ñun ñaøn hoài Etb laø lôùp döôùi roài tieáp tuïc quy ñoåi noù vôùi lôùp treân veà moät lôùp. Sau khi quy ñoåi xong caàn nhaân theâm heä soá  vôùi Etb cuûa caùc lôùp vaät lieäu laøm aùo ñöôøng ta ñöôïc trò soá ñieàu chænh E1 (trò soá  tra baûng 3.6 cuûa 22 TCN 211-06 (trang 44) phuï thuoäc vaøo tyû soá H/D: E1 .Etb . Dùa vµo to¸n ®å 3.1 cña 22 TCN 211-06 x¸c ®Þnh ®­îc tû sè: E E H ch f ( 1 , ) E1 E0 D Trong ®ã: Ech: m« ®un ®µn håi chung cña c¶ kÕt cÊu ¸o ®­êng E1: m« ®un ®µn håi trung b×nh cña c¸c vËt liÖu lµm ¸o ®­êng Eo: m« ®un ®µn håi chung cña nÒn ®Êt H: tæng chiÒu dµy c¶u c¸c líp vËt liÖu lµm ¸o ®­êng D: ®­êng kÝnh vÖt b¸nh xe tÝnh to¸n, D = 33cm KÕt qu¶ tÝnh to¸n c¸c ph­¬ng ¸n cô thÓ t¹i b¶ng sau SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 42
  43. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTO QUA 2 ÑIEÅM A - B T Ei T = hi k = Etb VËt liÖu Htb T ( Mpa) E2/E1 (cm) h2/h1 (Mpa) §Êt nÒn : ¸ seùt 40 1 CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i II 250 25 25 250 CÊp phèi ®¸ d¨m GCXM 2 6% 600 2.400 15 0.600 40 357.9 BTN chÆt lo¹i 1 h¹t trung 3 (d­íi) 350 0.978 8 0.200 48 356 BTN chÆt lo¹i 1 h¹t mÞn 4 (trªn) 420 1.178 6 0.125 54 363.3 H 54 Tõ tû sè 1.636 D 33 Tra b¶ng 3-6 trang 44 TCKTCTGT tËp 14: 211 - 06, néi suy  = 1.189 Do ®ã Etb .Etb 1,189 363.30 = 431.94 Mpa/cm2 E E 57 0 0 0.1319 ,Tra to¸n ®å (h×nh 3-1) trang 42 , 211 - 06, ta ®­îc: E1 Etb 431.94 Ech ch 0.51329 Etb ch Suy ra: Ech 0,51329 Etb 0,51329 431.94 221.71 Mpa/cm2 §iÒu kiÖn kiÓm tra: dv Ech > K cd* Eyc ¦ng víi Nt t= 1408 trôc /ngµy ®ªm, T×m sè chän trong b¶ng 3-3 trang 40, Nt t tõ 1000- 2000 néi suy ta ®­îc Eyc = 198.12 Mpa dv ®é tin cËy = 0.9 (chän b¶ng 3-3) => hÖ sè c­êng ®é K cd = 1,1 (B¶ng 3-2 trang 39) dv Suy ra => K cd* Eyc =198.12*1.1= 217.93 Mpa dv Ta thÊy Ech = 221.71 Mpa /cm2 Eyc = K cd*Eyc= 217.93 Mpa KÕt luËn: VËy kÕt cÊu ¸o ®­êng ®· chän ®¶m b¶o tiªu chuÈn vÒ ®é vâng ®µn håi. c. KiÓm tra c­êng ®é kÕt cÊu theo tiªu chuÈn chiô c¾t tr­ît trong nÒn ®Êt M« ®un ®µn håi cña 4 líp kÕt cÊu KÕt qu¶ tÝnh ®æi tÇng 2 líp 1 tõ d­íi lªn ®Ó t×m Etb TT Tªn líp Ei T= hi k=h2/h Htb Etb(Mpa SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 43
  44. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTO QUA 2 ÑIEÅM A - B ( Mpa ) E2/E1 (cm) 1 ) §Êt nÒn : sÐt vµ ¸ sÐt 40 1 CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i II 250 25 25 250.00 CÊp phèi ®¸ d¨m GCXM 2 6% 600 2.400 15 0.600 40 357.90 3 BTN h¹t trung líp d­íi 250 0.698 8 0.200 48 338.10 4 BTN h¹t mÞn líp trªn 300 0.887 6 0.125 54 333.70 tt Suy ra m«®un ®µn håi trung b×nh cu¶ kÕt cÊu Etb => E tb = Etb= 396.79Mpa H 54 Tõ tû sè 1.636 D 33 tt E2/E1= E tb/ E0= 6.961 o = 21 ®é KÕt qu¶ tra to¸n ®å t×m øng suÊt chñ ®éng Tax ë líp d­íi cña hÖ 2 líp Tax/P= 0.019 0 Tõ gi¸ trÞ chiÒu dµy H (cm) = 46 vµ o= 28 Tra to¸n ®å øng suÊt chñ ®éng Tav => Tav= -0.001 ¸p lùc b¸nh xe t¸c dông lªn mÆt ®­êng p = 0.6Mpa Tax= 0.019 * 0.6 = 0.0116 Mpa C¸c hÖ sè Theo b¶ng 3 TCKT 21106 C = 0.032 V× sè trôc b¸nh xe tÝnh to¸n lµ 1408 trôc xe/ lµn ngµy ®ªm K1=0.6 ; K2=0.65 ; K3=1.5 - Lùc dÝnh cña ®Êt nÒn Ctt =0.0187 tr - HÖ sè c­êng ®é vÒ c¾t tr­ît K cd = 0.94 tr Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n Tax vµ Tav trªn -> Tax+Tav= 0.010 Mpa vµ Ctt / K cd= 0.020Mpa KÕt qu¶ trªn cho thÊy kÕt cÊu ®¶m b¶o kh«ng tr­ît trªn ®Êt nÒn d. KiÓm tra c­êng ®é kÕt cÊu theo tiªu chuÈn chiô c¾t tr­ît trong bª t«ng nh­a §æi 2 líp bª t«ng nhùa vÒ mét líp t­¬ng ®­¬ng htb = 14cm K = 0.75 t =1.20 Suy ra Etb = 270.69 Mpa M« ®un ®µn håi chung trªn mÆt líp cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 HÖ sè ®iÒu chØnh  = f(H/D) Víi H/D = 1.212 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 44
  45. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTO QUA 2 ÑIEÅM A - B tt Tra b¶ng suy ra  =1.132 => E tb= Etb = 405.04 Mpa Ech cu¶ kÕt cÊu : Sö dông to¸n ®å tt tû sè Etb /E tb = 0.460 => Ech =186.45Mpa H/D =0.424 tt E1/E2= E tb/ Ech.m = 1.4518 - Tra to¸n ®å suy ra Tax/ p = 0.2287 ¸p lùc b¸nh xe t¸c dông lªn mÆt ®­êng p = 0.6 Mpa Tax = 0.2287 * 0.6 = 0.1372 Mpa [T]= 0.48 Mpa KÕt qu¶ cho thÊy kÕt cÊu bª t«ng nhùa ®¶m b¶o kh«ng tr­ît. e. KiÓm tra c­êng ®é kÕt cÊu dù kiÕn theo tiªu chuÈnchiô kÐo uèn trong líp BTN vµ líp ®¸ d¨m gia cè xi m¨ng øng suÊt kÐo uèn lín nhÊt ë ®¸y c¸c líp bª t«ng nhùa §èi víi líp bª t«ng nhùa d­íi H1=14cm E1= 1685.71Mpa TrÞ sè Etb cu¶ 2 líp mãng cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i II vµ cÊp phèi ®¸ d¨m gia cè xi m¨ng lµ Etb = 357.9 Mpa BÒ dµy hai líp H’ = 40 cm H/D =1.212 tt Tra b¶ng suy ra  =1.1316 => E tb =  Etb = 405.04 Mpa tt Víi EnÒn ®Êt/ E tb= 0.334 => Ech=167.53Mpa ¦ng suÊt kÐo uèn ë ®¸y bª t«ng nhùa líp d­íi b»ng c¸ch tra to¸n ®å 3.5 H1/D =0.424 E1 /Etch.m =9.041 KÕt qu¶ tra to¸n ®å ta ®­îc  ku= 1.48 víi p = 0.6 Mpa Suy ra  ku = 0.7548 §èi víi bª t«ng nhùa líp trªn H1 = 6cm E1=1800,0 Mpa TrÞ sè 3 líp phÝa d­íi cã modul ®µn håi ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 45
  46. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTO QUA 2 ÑIEÅM A - B Ei hi TT Líp kÕt cÊu T= k=h2/h1 Htb Etb(Mpa) ( Mpa ) ( cm ) E2/E1 §Êt nÒn : ¸ seùt 40 CÊp phèi ®¸ d¨m loai 1 II 250 25 25 250.00 CÊp phèi ®¸ d¨m 2 GCXM 6% 600 2.400 15 0.600 40 357.90 BTN h¹t trung líp 3 d­íi 1600 4.470 8 0.200 48 486.70 HÖ sè ®iÒu chØnh  = f(H/D) Víi H/D= 1.455 tt Tra b¶ng suy ra =1.17 => E tb=  Etb = 569.64 Mpa Víi Ech cu¶ kÕt cÊu sö dông to¸n ®å 3.5 tt Tû sè Ech/ E tb = 0.434 => Ech =247.43 Mpa øng suÊt kÐo uèn ë ®¸y bª t«ng nhùa líp d­íi b»ng c¸ch tra to¸n ®å 3.5 H1/D = 0.182 E1/Ech.mt = 7.275 KÕt qu¶ tra to¸n ®å ta ®­îc  ku=1.79 víi p = 0.6 Mpa Suy ra  ku=0.913 KiÓm to¸n theo tiªu chuÈn chiô kÐo uèn ë líp ®¸y bª t«ng nhùa - C­êng ®é chiô kÐo uèn tÝnh to¸n cu¶ c¸c líp bª t«ng nhùa theo (3-2) K1= 0.373; K2= 1 Bª t«ng nhùa lo¹i 1 VËy c­êng ®é chiô kÐo uèn tÝnh to¸n cu¶ líp bª t«ng nhùa líp d­íi ku R tt =K1.K2.Rku = 0.373*1*2=0.746 Mpa Vµ líp trªn ku R tt =K1.K2.Rku = 0.373*1*2.8=1.044 Mpa Víi líp bª t«ng nhùa líp d­íi  ku=0.7548 Mpa < 0.761 Mpa Víi líp bª t«ng nhùa líp trªn  ku=0.913 Mpa< 1.044Mpa KÕt cÊu bª t«ng nhùa tho¶ kh¶ n¨ng chiô uèn SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 46
  47. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTO QUA 2 ÑIEÅM A - B KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu uèn ë ®¸y líp mãng b»ng ®¸ d¨m gia cè xi m¨ng - §æi c¸c líp phÝa trªn (kÓ tõ mÆt líp ®¸ d¨m gia cè xi m¨ng trë lªn) vÒ mét líp. H1=14cm E1= 1685.71Mpa TrÞ sè Echm cu¶ c¸c phÝa d­íi líp cÊp phèi ®¸ d¨m gia cè xi m¨ng Etb = 357.9 Mpa ; Htb = 25cm HÖ sè ®iÒu chØnh  = f(H/D) víi H/D =0.7575 tt Tra b¶ng suy ra  =1.07 => E tb =  Etb = 382.95 Mpa Tra to¸n ®å h×nh 3.1 tt tû sè Etb /E tb = 0.37977 => Ech =145.432Mpa ¦ng suÊt kÐo uèn ë ®¸y bª t«ng nhùa líp d­íi b»ng c¸ch tra to¸n ®å 3.6 H1/D = 0.879 E1/Ech.mt = 4.126 KÕt qu¶ tra to¸n ®å ta ®­îc  ku=1.79 víi p = 0.6 Mpa Suy ra  ku=0.913 VËy kÕt cÊu ®· chän ®¶m b¶o vÒ tiªu chuÈn c­êng ®é NhËn xÐt : C¸c ph­¬ng ¸n kÕt cÊu nªu trªn ®Òu ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu tèi thiÓu vÒ mÆt cÊu t¹o vµ bÒ dµy c¸c líp phï hîp cho qu¸ tr×nh thi c«ng theo khuyÕn c¸o cña 22TCN211-06 cho sè trôc xe tiªu chuÈn tÝch lòy 5.106 (trôc xe/lµn) trong 15 n¨m. C¸c kÕt kiÓm tra chÞu lùc theo ba tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Òu ®¹t yªu cÇu vÒ mÆt kÜ thuËt. 4.6. TÝnh gi¸ thµnh x©y dùng mçi lo¹i kÕt cÊu: Dùa vµo ®¬n gi¸ x©y dùng c¬ b¶n cña tØnh Bình Phöôùc ta tÝnh gi¸ thµnh x©y dùng mãng mçi gi¶i ph¸p nh­ sau: Gi¶i 2 2 2 h2 G2(®/100m ) h1 G1(®/100m ) §G(®/100m ) Chän ph¸p CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i I CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i II I 25 4.724.602,667 35 5.371.264,0 10.095.866,67  §¸ d¨m gia cè XM 6% CÊp phèi ®¸ d¨m loai II II 15 7.200.000,0 25 4.196.300,0 11.396.300,0 Gi¶i ph¸p chän. SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 47
  48. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTO QUA 2 ÑIEÅM A - B NhËn thÊy ph­¬ng ¸n h2 = 25 cm vµ h1 = 35 cm cña cña gi¶i ph¸p I cã kÕt cÊu mãng lµ rÎ nhÊt, G = 10.095.866,67 ®ång/100m2. VËy ta s¬ bé chän kÕt cÊu ¸o ®­êng cho ph­¬ng ¸n ®Çu t­ víi thêi gian so s¸nh lµ 15 n¨m nh­ sau: 6cm Bª t«ng nhùa h¹t mÞn 8cm Bª t«ng nhùa h¹t th« 25cm CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i I 35cm CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i II 4.7. §¸nh gi¸ theo c¸c chØ tiªu kh¸c: Khi so s¸nh kinh tÕ kü thuËt lùa chän ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ¸o ®­êng ngoµi viÖc xem xÐt chØ tiªu tæng chi phÝ x©y dùng vµ khai th¸c cÇn ph¶i xem xÐt thªm c¸c chØ tiªu sau ®©y: C¸c chØ tiªu vÒ khèi l­îng vËt liÖu vµ kh¶ n¨ng cung øng nguyªn vËt liÖu; Kh¶ n¨ng thùc hiÖn cña c«ng nghÖ thi c«ng (tr×nh ®é chuyªn m«n nghiÖp vô vµ tiÒm n¨ng cña ®¬n vÞ dù kiÕn thi c«ng, t×nh h×nh trang thiÕt bÞ m¸y mãc cña ®¬n vÞ ®ã ); Kh¶ n¨ng b¶o ®¶m tiÕn ®é thi c«ng ®Ó ®¹t tíi thêi gian quy ®Þnh ph¶i hoµn thµnh (nh÷ng t×nh huèng rñi ro cã thÓ lµm chËm tiÕn ®é thi c«ng ë mçi ph­¬ng ¸n kÕt cÊu ¸o ®­êng ®ang so s¸nh ). 4.3. ThiÕt kÕ lÒ gia cè. LÒ ®­êng lµ phÇn cßn l¹i cña hai bªn phÇn xe ch¹y. LÒ ®­êng cã chøc n¨ng: - Phôc vô giao th«ng th« s¬; - Bè trÝ ®ç xe t¹m thêi; - Lµm cho l¸i xe an t©m ch¹y víi tèc ®é cho phÐp; - Lµ chç tr¸nh xe vµ dõng xe t¹m thêi; - Lµ chç ®Ó vËt liÖu vµ m¸y mãc thi c«ng phôc vô cho c«ng t¸c duy tu, b¶o d­ìng; - Lµm cho phÇn xe ch¹y ®­îc æn ®Þnh vÒ chÕ ®é thuû nhiÖt cña nÒn ®­êng; - Gi÷ cho phÇn xe ch¹y kh«ng bÞ biÕn d¹ng vµ h­ háng; - LÒ ®Êt cßn lµ n¬i bè trÝ cäc tiªu, biÓn b¸o SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 48
  49. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTO QUA 2 ÑIEÅM A - B Víi ®­êng cÊp 80 ta chän bÒ réng lÒ ®­êng lµ 2 2,50m trong ®ã bÒ réng phÇn lÒ gia cè lµ 2 2,0m. Yªu cÇu cÊu t¹o cña lÒ gia cè: LÒ gia cè cã cÊu t¹o gÇn gièng nh­ líp mÆt ®­êng phÇn xe ch¹y nh­ng cã thÓ gi¶m bít mét lôùp mÆt hoÆc líp mãng. C¨n cø vµo chøc n¨ng cña lÒ ®­êng, yªu cÇu cÊu t¹o cña lÒ gia cè, kh¶ n¨ng c¶i t¹o vµ më réng ®­êng, l­u l­îng xe trong töông lai vµ ®iÒu kiÖn tæ chøc thi c«ng ta chän kÕt cÊu lÒ gia cè gièng nh­ kÕt cÊu mÆt ®­êng xe ch¹y SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 49
  50. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B CHÖÔNG V THIEÁT KEÁ THOAÙT NÖÔÙC 5.1. Toång quaùt 5.1.1Söï caàn thieát phaûi thoaùt nöôùc cuûa tuyeán. Coù nhieàu nguyeân nhaân laøm cho neàn ñöôøng khoâng ñaït ñöôïc ba yeâu caàu (oån ñònh toaøn khoái, ñuû cöôøng ñoä, oån ñònh veà cöôøng ñoä). Trong caùc nguyeân nhaân ñoù, taùc duïng phaù hoaïi cuûa nöôùc ñoái vôùi ñöôøng laø chuû yeáu nhaát (goàm nöôùc maët, nöôùc ngaàm vaø caû aåm daïng hôi). Do ñoù, ngöôøi ta thöôøng noùi: “nöôùc laø keû thuø cuûa ñöôøng”. Nöôùc ta laø moät nöôùc naèm trong vuøng khí haäu nhieät ñôùi neân löôïng möa vaø cöôøng ñoä möa raát lôùn, haøng naêm löôïng möa truøng bình tôùi 3000mm. Thôøi gian möa coù theå keùo daøi tôùi vaøi ngaøy. Vì theá vaán ñeà thoaùt nöôùc laïi caøng ñöôïc quan taâm. 5.1.2 Nhu caàu thoaùt nöôùc cuûa tuyeán A-B Tuyeán A-B ñöôïc thieát keá môùi, chaïy qua vuøng ñoài coù ñieàu kieän ñòa chaát thuyû vaên töông ñoái oån ñònh. Möïc nöôùc ngaàm naèm khaù saâu neân khoâng phaûi thieát keá heä thoáng thoaùt nöôùc ngaàm cuõng nhö ngaên chaën söï phaù hoaïi cuûa noù. Vôùi ñaëc ñieåm ñòa hình cuûa hai phöông aùn tuyeán treân ta chæ xem xeùt tính toaùn heä thoáng thoaùt nöôùc maët. Caùc giaûI phaùp kyõ thuaät thoaùt nöôùc maët nhö ñoä doác doïc, vaø ñoä doác ngang thì tuaân thuû theo quy ñònh cuûa TCVN 4054-2005, caùc coâng trình thoaùt nöôùc thieát keá goàm coù: raõnh bieân, coâng trình thoaùt nöôùc qua ñöôøng( caàu hoaëc coáng .)Doïc theo tuyeán coù caét qua moät soá khe tuï thuyû vaø suoái nhoû töø söôøn doác xuoáng. Taïi nhöõng vò trí naøy ta boá trí caùc coáng (coáng ñòa hình) hoaëc caàu nhaèm ñaûm baûo thoaùt nöôùc töø treân söôøn doác ñoå veà. Ñeå thoaùt nöôùc maët ñöôøng vaø löu vöïc laân caän (töø hai taluy ñoå xuoáng) laøm caùc raõnh doïc vaø coáng caáu taïo (toái ña 500m phaûi coù moät coáng). Nhöng tuøy theo ñòa hình maø boá trí coáng thoaùt cho hôïp lyù. 5.2 Thieát keá coáng thoaùt nöôùc 5.2.1. Trình töï thieát keá coáng thoaùt nöôùc Böôùc 1: Xaùc ñònh caùc vò trí coáng (nôi coù nöôùc thöôøng xuyeân qua ñöôøng). Böôùc 2: Xaùc ñònh caùc dieän tích tuï thuyû tröïc tieáp, giaùn tieáp ñoå veà coâng trình thoaùt nöôùc (khoanh dieän tích tuï thuyû tröïc tieáp treân bình ñoà). Böôùc 3: Xaùc ñònh löu löôïng thieát keá töø löu vöïc ñoå veà qua coáng baèng phöông phaùp hình thaùi aùp duïng cho löu vöïc nhoû. SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 50
  51. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Böôùc 4: Choïn khaåu ñoä coáng, loaïi mieäng coáng (mieäng theo doøng chaûy hay khoâng), cheá ñoä chaûy trong coáng (khoâng aùp, coù aùp, bieán aùp). Trong thöïc teá ngöôøi ta ñaõ laäp baûng tra saün khaû naêng thoaùt nöôùc cuûa coáng theo ñoä coáng cho coáng troøn vaø coáng vuoâng. Do ñoù neáu coù QTK coù theå duøng baûng tra ñeå xaùc ñònh khaåu ñoä coáng phuï thuoäc vaøo hình daïng mieäng coáng. Böôùc 5: Tính toaùn gia coá coáng. Böôùc 6: Boá trí coáng caáu taïo neáu caàn thieát. 5.2.2. Tính toaùn khaåu ñoä coáng Theo phöông phaùp tính Q theo 22 TCN 220-95: 3 Qp% = Ap%. .Hp%.1.F (m /s) Tra caùc thoâng soá: Ñaát caáu taïo löu vöïc laø ñaát seùt vaø aù seùt. Theo baûng 9-2 taäp 3 TK Ñöôøng xaùc ñònh caáp ñaát theo cöôøng ñoä thuoäc caáp III; Maët ñaát coù lôùp thöïc vaät phuû, löu vöïc phuû ñaày treân maët, beà maët loài loõm khoâng ñeàu. Taàn suaát möa duøng thieát keá P = 4% Caáp ñaát III, dieän tích löu vöïc F, H4% = 149mm. Theo baûng 9-7 taäp 3, xaùc ñònh heä soá doøng chaûy ; F Döïa vaøo coâng thöùc 9-14 taäp 3 tính chieàu daøi söôøn doác: b sd 1,8(l L) l : toång chieàu daøi caùc suoái nhaùnh, chæ tính caùc suoái coù chieàu daøi lôùn hôn 0,75 chieàu roäng trung bình cuûa löu vöïc (km); L : chieàu daøi suoái chính, tính töø choã hình thaønh roõ raøng cho ñeán vò trí coâng trình. Neáu treân löu vöïc khoâng hình thaønh suoái, L tính baèng khoaûng caùch töø coâng trình tôùi ñöôøng phaân thuyû doïc theo tuyeán ñöôøng (km). Döïa vaøo coâng thöùc 9-18 taäp 3 TK Ñöôøng tính ñaëc tröng ñòa maïo söôøn doác löu 0,5 (1000bsd ) vöïc: sd 0,3 0,4 ; msd I sd ( H1% ) SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 51
  52. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Isd : Ñoä doác cuûa söôøn doác löu vöïc, phaàn nghìn, xaùc ñònh nhö sau: Choïn treân baûn ñoà, höôùng doác nhaát vaø laáy ñoä doác trung bình cuûa caùc doác aáy; msd: Heä soá nhaùm söôøn doác, xaùc ñònh theo baûng 9.9 taäp 3 thieát keá ñöôøng Tính thôøi gian taäp trung nöôùc tsd theo Phuï Luïc 14, öùng vôùi sd vaø vuøng möa XVI. Döïa vaøo coâng thöùc 9-12 tính ñaëc tröng ñòa maïo cuûa loøng soâng: 1000L ls 1/ 3 1/ 4 1/ 4 mls .I ls F (H 4% ) Ils : Ñoä doác cuûa loøng suoái chính laø ñoä doác trung bình cuûa loøng suoái chính tính töø choã suoái hình thaønh roõ raøng cho tôùi coâng trình; mls : Heä soá nhaùm cuûa loøng suoái, xaùc ñònh theo baûng 9.3; (Ñoái vôùi löu vöïc nhoû, khi doøng soâng khoâng roõ raøng ls=0) öùng vôùi ls, tsd vaø vuøng möa raøo XVI, tra ñöôïc heä soá A4%  : heä soá trieát giaûm löu löôïng do ñaàm, hoà, ao, xaùc ñònh theo baûng 9.5; Thay caùc trò soá ôû treân vaøo coâng thöùc 9-17 ta coù: Q4% . Döïa vaøo baûng tra coáng ñònh hình choïn cheá ñoä chaûy khoâng aùp, choïn coáng troøn coù mieäng loaïi thöôøng coù khaåu ñoä  coù caùc thoâng soá: Khaû naêng thoaùt nöôùc cuûa coáng Q 3 (m /s); chieàu cao nöôùc daâng tröôùc coáng Hd (m); vaän toác doøng chaûy trong coáng V (m/s); tính toaùn cuï theå cho caùc coáng treân tuyeán. 5.2.3 Thieát keá coáng Sau khi choïn khaåu ñoä coáng, ta tieán haønh boá trí coáng treân traéc doïc vaø traéc ngang sao cho soá ñoát coáng laø soá nguyeân, caùc bieän phaùp gia coá choáng ñôõ laø ít nhaát , xaùc ñònh cao ñoä khoáng cheá treân coáng. Toaøn boä coáng treân tuyeán laø coáng troøn neân kieán nghò söû duïng coáng ñuùc saün hoaëc ñoå taïi choã, moùng coáng ñöôïc gia coá baèng beâ toâng loùt ñaù 1*2 M150 daøy 20 . Neàn ñöôøng döôùi moùng coáng laø neàn ñaát nguyeân thoå Boá trí coáng caáu taïo Vieäc boá trí coáng caáu taïo nhaèm muïc ñích daãn nöôùc töø raõnh bieân ra ngoaøi phaïm vi ñöôøng. Noù phuï thuoäc vaøo khaû naêng thoaùt nöôùc cuûa raõnh bieân, chieàu daøi raõnh vaø thöôøng ñaët ôû vò trí deã daãn nöôùc ra ngoaøi. Theo tieâu chuaån TCVN 4054-2005 qui SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 52
  53. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B ñònh ñoái vôùi raõnh hình thang thì toái ña laø 500 m daøi phaûi boá trí coáng caáu taïo ñeå thoaùt nöôùc raõnh doïc. 5.2.4. Choïn khaåu ñoä caàu nhoû vaø coáng thoaùt nöôùc: Caàu nhoû: Thöôøng duøng khi löu löôïng lôùn hôn 20m3/sec. Coáng: Laø coâng trình thoaùt nöôùc chính treân ñöôøng. Coáng coù nhieàu loaïi; Coáng troøn coáng vuoâng, coáng baûn, coáng hoäp. Khaåu ñoä coáng coù theå töø 5-6m. Neáu löu löôïng treân 15 sec, thì neân duøng coáng vuoâng laø kinh teá nhaát. Ñeå tieän söõa chöõa trong quaù trình khai thaùc, ñoái vôùi coáng coù khaåu ñoä nhoû hôn 1m thì chieàu daøi coáng khoâng vöôït quaù 20m. Vieäc tính toaùn thuyû vaên choïn khaåu ñoä caàu nhoû, coáng ñöôïc tieán haønh nhö sau: Taàn suaát luõ ñeå thieát keá cho ñöôøng Vieät nam xaùc ñònh nhö sau + Ñoái vôùi caàu nhoû vaø coáng : 4%. + Ñoái vôùi caàu lôùn vaø trung : 1%. AÙp duïng cho coâng thöùc Qmax theo 22TCN 220-95 cuûa boä giao thoâng vaân taûi Vieät Nam cho doøng suoái khoâng bò thuyû trieàu. Xaùc ñònh löu löïôïng tính toaùn Qp%: Theo quy trình tính toaùn doøng chaûy luõ do möa raøo ôû löu vöïc nhoû, ta coù coâng thöùc: 3 Qp% = Ap%. .Hp%.1.F (m /s) - Ap : modun doøng chaûy ñænh luõ töông öùng vôùi taàn suaát thieát keá trong ñieàu kieän chöa xeùt aûnh höôûng cuûa hoà ao, phuï thuoäc vaøo heä soá, ñaëc tröng ñòa maïo loøng soâng ls , thôøi gian taäp trung nöôùc treân söôøn doác sd vaø vuøng möa. - p% : taàn suaát luõ tính toaùn, ñöôïc quy ñònh tuøy vaøo caáp haïng kyõ thuaät cuûa ñöôøng oâ toâ ñöôïc thieát keá. Ñöôøng caáp III uûo#ng baoáng uûo#i Vtk = 80km/h, theo baûng 30TCVN 4054-2005, p% = 4%. - Hp%: Löôïng möa öùng vôùi taàn suaát thieát keá P = 4% Ñoái vôùi khu vöïc Bôõnh Phöûuïöïc Hp = 187 mm. - F : dieän tích löu vöïc. Döïa vaøo bình ñoà ta tìm ñöôïc dieän tích löu vöïc thöïc teá theo coâng thöùc: M2 F F ( km2) bd 1010 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 53
  54. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Trong ñoù: 2 + Fbd: Dieän tích löu vöïc treân bình ñoà (cm ) + M: heä soá tyû leä bình ñoà + 1010: heä soá quy ñoåi töø cm2 sang km2 - : Heä soá doøng chaûy luõ laáy theo baûng 2.1( 22TCN 220-95) Tuøy thuoäc vaøo ñaát caáu taïo löu vöïc, ( ta laáy ñaát caáp III ñoái vôùi khu vöïc tính toaùn, löôïng möa ngaøy thieát keá (Hp), vaø dieän tích löu vöïc (F) -  : heä soá trieát giaûm löu löôïng do ao hoà , ñaàm laày  = 1. Xaùc ñònh thôøi gian taäp trung nöôùc treân söôøn doác :s Thôøi gian taäp trung nöôùc treân söôøn doác ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tra baûng, phuï thuoäc vaøo heä soá ñòa maïo thuûy vaên vaø vuøng möa. - Vuøng möa: XVIII - Heä soá s ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: b0,6  s s 0,3 0,4 ms .Js .( .Hp ) Trong ñoù: -b s: Chieàu daøi bình quaân cuûa söôøn doác löu vöïc bs(m) tính theo coâng thöùc: 1000F b s 1,8(L l) - L: chieàu daøi loøng suooûi chính -l: toång chieàu daøi caùc loøng nhaùnh coù chieàu daøi lôùn hôn chieàu roäng bình quaân B cuûa löu vöïc F Ñoái vôùi löu vöïc coù 2 maùi doác: B 2 L F Ñoái vôùi löu vöïc coù 1 maùi doác B vaø thay heä soá 1,8 baèng 0,9 trong L coâng thöùc xaùc ñònh bsd. SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 54
  55. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B - ms Heä soá nhaùm cuûa söôøn doác tra theo baûng [2.5], msd = 0,15. 0 0 : Js(00 )Ñoä doác trung bình cuûa söôøn doác löu vöïc; 00 xaùc ñònh treân thöïc teá ñòa hình Xaùc ñònh heä soá ñaëc tröng ñiaï maïo cuûa loøng suoái : 1000L  Coâng thöùc 1 1/3 1/4 1/4 m1.J1 .F ( .Hp ) - ml = 7: thoâng soá taäp trung nöôùc trong loøng soâng, vôùi loøng soâng nhieàu ñaù, maët nöôùc khoâng phaúng, suoái chaûy khoâng thöôøng xuyeân, quanh co, loøng suoái taéc ngeõn, tra baûng 2.6(22TCN 220-95) 0 - Jl ñoä doác suoái chính tính theo 00 . h l (h h )l (h h )l J 1 1 1 2 2 n 1 n n 1 L2 Trong ñoù: - h1,h2, ,hn cao ñoä nhöõng ñieåm gaõy khuùc treân traéc doïc so vôùi giao ñieåm cuûa 2 ñöôøng. - l1,l2, ,ln cöï ly giöõa caùc ñieåm gaõy khuùc. Xaùc ñònh Ap: Tra baûng 2.3 (22TCN 220-95) phuï thuoäc vaøo vuøng möa, thôøi gian taïp trung nöôùc treân söôøn doác  s vaø heä soá ñòa maïo thuûy vaên. Keát quaû tính toaùn ñöôïc theå hieän ôû caùc baûng sau: BAÛNG TÍNH TOAÙN CAÙC ÑAËC TRÖNG THUÛY VAÊN l 2 L  0 0 Phöông aùn Lyù trình F(Km ) bs(m) Jl( /00) Js( /00) (Km) (Km) Km0+269 0.49 8.117 5.348 20.21 28.4 83.92 Phöông Km1+863.5 1.79 1.97 0 56.13 32.8 68.9 aùn I Km2 + 864 1.58 0.97 0 43.7 25.5 72.8 Km3+600 0.15 0.54 0 154.32 28.5 73.02 Km4 +225 0. 7 4.25 1.27 70.45 25.64 36.15 Km 5+ 300 0.88 0.61 0 115.35 13.37 17.92 Km2+417 0.43 0.58 0 123.56 25.64 36.15 Km2+995 0.492 7.2 2.33 759.26 27.79 41.99 Phöông Km3+800 0.08 6.15 0 317.46 33.08 46.47 aùn II Km5+100 6.5 0.79 0 433.41 28.17 40.06 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 55
  56. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Km5+900 0.47 0.85 0 614.38 32.55 48.83 Km 6 + 400 0.25 0.47 0 591.02 20.30 28.83 BAÛNG XAÙC ÑÒNH THÔØI GIAN TAÄP TRUNG NÖÔÙC  s H Phöông aùn Lyù trình b (m) J (0/ ) j P   s s 00 (mm) s s Km0+269 20.21 83.92 0.82 187 6.218 38.27 Km1+ 863.5 56.13 68.9 0.72 187 11.791 89.48 Phöông Km2 + 864 43.7 72.8 0.72 187 11.355 88.39 aùn I Km3+600 154.32 73.02 0.79 187 12.270 92.25 Km4 +225 70.45 36.15 0.82 187 8.393 73.93 Km 5+ 300 115.35 17.92 0.79 187 9.011 80.06 Km2+417 123.56 36.15 0.82 187 7.936 68.72 Km2+995 759.26 41.99 0.79 187 12.134 91.11 Phöông Km3+800 317.46 46.47 0.93 187 6.535 43.02 aùn II Km5+100 20.21 83.92 0.82 187 6.218 38.27 Km5+900 56.13 68.9 0.72 187 11.791 89.48 Km 6 + 400 43.7 72.8 0.72 187 11.355 88.39 BAÛNG XAÙC ÑÒNH ÑÒA MAÏO LOØNG SOÂNG 1 2 Phöông aùn Lyù trình F(Km ) L(Km) ml Jl(%0) j l Km0+269 0.49 8.117 7 28.4 0.82 16.16 Km1+ 863.5 1.79 1.97 7 32.8 0.72 13.96 Phöông Km2 + 864 1.58 0.97 7 25.5 0.72 72.02 aùn I Km3+600 0.15 0.54 7 28.5 0.79 21.22 Km4 +225 0. 7 4.25 7 25.64 0.82 8.52 Km 5+ 300 0.88 0.61 7 13.37 0.79 12.97 Km2+417 0.43 0.58 7 25.64 0.82 9.73 Km2+995 0.492 7.2 7 27.79 0.79 11.82 Phöông Km3+800 0.08 6.15 7 33.08 0.93 6.56 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 56
  57. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B aùn II Km5+100 6.5 0.79 7 28.17 0.68 56.57 Km5+900 0.47 0.85 7 32.55 0.79 13.39 Km 6 + 400 0.25 0.47 7 20.30 0.79 10.15 BAÛNG XAÙC ÑÒNH MODUN DOØNG CHAÛY AP Phöông Vuøng Lyù trình   A aùn möa s l P Km0+269 XVIII 38.27 16.16 0.13177 Km1+863.5 XVIII 89.48 13.96 0.08478 Phöông Km2+864 XVIII 88.39 72.02 0.03426 aùn I Km3+600 XVIII 92.25 21.22 0.07405 Km4+225 XVIII 73.93 8.52 0.10359 Km 5+ 300 XVIII 80.06 12.97 0.09208 Km2+417 XVIII 68.72 9.73 0.10476 Km2+995 XVIII 91.11 11.82 0.08701 Km3+800 XVIII 43.02 6.56 0.13287 Phöông aùn II Km5+100 XVIII 82.82 56.57 0.04367 Km5+900 XVIII 85.53 13.39 0.08803 Km 6 + 400 XVIII 89.22 10.15 0.09031 BAÛNG XAÙC ÑÒNH Qp SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 57
  58. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Phöông H F Q Lyù trình A j P  p aùn p (mm) (Km2) 1 (m3/s) Km0+269 0.13177 0.82 187 0.49 1 4.18 Km1+863.5 0.08478 0.72 187 1.79 1 4.02 Phöông aùn I Km2+864 0.03426 0.72 187 1.58 1 3.5 Km3+600 0.07405 0.79 187 0.15 1 1.06 Km4+225 0.10359 0.82 187 0. 7 1 1.62 Km 5+ 300 0.09208 0.79 187 0.88 1 1.28 Km2+417 0.10476 0.82 187 0.43 1 1.48 Km2+995 0.08701 0.79 187 0.492 1 4.05 Phöông Km3+800 0.13287 0.93 187 0.08 1 1.55 aùn II Km5+100 0.04367 0.68 187 6.5 1 1.35 Km5+900 0.08803 0.79 187 0.47 1 0.7 Km 6 + 400 0.09031 0.79 187 0.25 1 Döïa vaøo löu löôïng tính toaùn ñöôïc kieán nghò khi Q >16m3/s thì ta söû duïng coáng beâ toâng coát theùp ñeå thoaùt nöôùc. Khi Q 16m3/s thì ta söû duïng caàu ñeå ñaûm baûo thoaùt nöôùc. 5.2.5 Khaåu ñoä vaø boá trí coâng trình thoaùt nöôùc: a. Khaåu ñoä vaø boá trí coáng: Döïa vaøo löu löôïng ñaõ tính toaùn ñöôïc ta löïa choïn sô boä caáu taïo coáng vaø nhôø vaøo caùc baûng tra thuyû löïc ñöôïc tính saün, öùng vôùi löu löôïng vaø khaåu ñoä cuûa loaïi coáng löïa choïn ta tính ra ñöôïc möïc nöôùc daâng tröôùc coáng H (m) vaø vaän toác nöôùc chaûy trong coáng v (m/s). Döïa vaøo H vaø v ta xaùc ñònh ñöôïc cao ñoä maët ñöôøng vaø meùp neàn ñöôøng cho hôïp lyù ñoàng thôøi xem xeùt xem coù phaûi gia coá choáng xoùi cho haï löu coáng hay khoâng. Chieàu daøy lôùp ñaát ñaët treân ñænh coáng 0,5m vaø phaûi ñuû ñeå boá SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 58
  59. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B trí chieàu daøy keát caáu aùo ñöôøng, cao ñoä meùp neàn ñöôøng phaûi cao hôn möïc nöôùc daâng 0,5m. Baûng boá trí coáng sô boä cho hai phöông aùn tuyeán : Qp Khaåu Qc Soá V Phöông aùn Lyù trình H(m) (m3/s) ñoä(m) (m3/s) coáng (m/s) Km0+269 4.18 1.5 2.2 2 2.30 1.06 Phöông aùn I Km1+863.5 4.02 1.5 2.2 2 2.41 1.2 Km2 + 864 3.5 1.5 2.2 2 2.30 1.06 Km3+600 1.06 1 1.2 1 2.32 1.00 Km4 +225 1.62 1.25 1.6 1 2.73 1.42 Km 5+ 300 1.28 1.25 1.6 1 2.32 1.00 Km2+417 1.48 1.25 1.6 1 2.30 1.06 Phöông Km2+995 4.05 1.5 2.2 2 2.25 1.06 aùn II Km3+800 1.55 1.25 1.6 1 2.52 1.28 Km5+100 1.35 1.25 1.6 1 2.28 1.14 Km5+900 0.7 1 1.2 1 2.41 1.20 Km 6 + 400 0.9 1 1.2 1 2.14 0.99 Boá trí coáng caáu taïo: Ñoái vôùi raõnh tieát dieän hình thang cöù caùch toái ña 500m vaø 250m ñoái vôùi tieát dieän hình tam giaùc phaûi boá trí coáng caáu taïo coù ñöôøng kính 0.75m ñeå thoaùt nöôùc töø raõnh bieân veà söôøn nuùi beân ñöôøng. Ñoái vôùi coáng caáu taïo khoâng caàn tính toaùn thuyû löïc, chi tieát boá trí theå hieän treân baûn veõ traéc doïc sô boä. SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 59
  60. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B CHÖÔNG VI THIEÁT KEÁ TRAÉC DOÏC, TRAÉC NGANG 6.1. Thieát keá traéc doïc 6.1.2 Nguyeân taéc thieát keá Ñaûm baûo cao ñoä khoáng cheá taïi caùc vò trí nhö ñaàu tuyeán, cuoái tuyeán, caùc nuùt giao, ñöôøng ngang, ñöôøng ra vaøo caùc khu daân cö, cao ñoä maët caàu (neáu coù), cao ñoä neàn ñöôøng toái thieåu treân coáng, cao ñoä neàn ñöôøng toái thieåu taïi caùc ñoaïn neàn ñöôøng ñi doïc keânh möông, caùc ñoaïn qua caùnh ñoàng ngaäp nöôùc .V.V Traéc doïc tuyeán phaûi thoaû maõn yeâu caàu cho söï phaùt trieån beàn vöõng cuûa khu vöïc, phuø hôïp vôùi söï phaùt trieån quy hoaïch cuûa caùc khu ñoâ thò vaø coâng nghieäp hai beân tuyeán; Giaûm thieåu toái ña söï chia caét coäng ñoàng; Keát hôïp haøi hoaø vôùi caùc yeáu toá hình hoïc cuûa tuyeán taïo ñieàu kieän thuaän tieän nhaát cho phöông tieän vaø ngöôøi ñieàu khieån, giaûm thieåu chi phí vaän doanh trong quaù trình khai thaùc; Giaûi quyeát haøi hoaø giöõa lôïi ích kinh teá vaø kyõ thuaät ñoái vôùi ñoaïn ñöôøng ñaøo vaø ñoaïn ñöôøng ñaép Keát hôïp haøi hoaø vôùi caùc yeáu toá caûnh quan, caùc coâng trình kieán truùc trong khu vöïc tuyeán ñi qua. 6.1.3 Cao ñoä khoáng cheá Cao ñoä möïc nöôùc: Cao ñoä ñöôøng ñoû ñöôïc thieát keá ñaûm baûo thoaû maõn hai ñieàu kieän: Cao ñoä vai ñöôøng cao hôn möïc nöôùc tính toaùn vôùi taàn suaát p = 4% ít nhaát laø 0,50m vaø ñaùy keát caáu aùo ñöôøng cao hôn möïc nöôùc ñoïng thöôøng xuyeân ít nhaát 0,50m; Taïi vò trí caàu vöôït soâng, keânh, raïch, traéc doïc tuyeán phaûi ñaûm baûo tónh khoâng, thoâng thuyeàn vaø vaät troâi. Vieäc thieát keá traéc doïc ñöôïc caân nhaéc kyõ löôõng nhaèm ñaûm baûo caùc yeâu caàu treân cuõng nhö thuaän lôïi cho vieäc thi coâng sau naøy. Cao ñoä ñöôøng ñoû thaáp nhaát ñöôïc xaùc ñònh töø hai ñieàu kieän sau: SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 60
  61. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Cao ñoä ñöôøng ñoû taïi tim ñöôøng = H4% + 0,50m (möïc nöôùc luõ ñeán vai ñöôøng) + (0,140,24)m (cheânh cao giöõa vai vôùi tim ñöôøng) + (0,200,25)m (döï phoøng luùn); Cao ñoä ñöôøng ñoû taïi tim ñöôøng = Htx + 0,50m (möïc nöôùc thöôøng xuyeân ñeán ñaùy aùo ñöôøng) + 0,60m (döï kieán chieàu daøy keát caáu aùo ñöôøng) + (0,140,24)m (cheânh cao giöõa vai vôùi tim ñöôøng) + (0,200,25)m (döï phoøng luùn). 6.1.4 Trình töï thieát keá ñöôøng ñoû Xaùc ñònh cao ñoä caùc ñieåm khoáng cheá Ñieåm ñaàu tuyeán A, ñieåm cuoái tuyeán B, caùc nuùt giao, ñöôøng ngang, ñöôøng ra vaøo khu daân cö; Chieàu cao toái thieåu cuûa ñaát ñaép treân coáng; Cao ñoä maët caàu; cao ñoä neàn ñöôøng ôû nôi ngaäp nöôùc thöôøng xuyeân. Phaân traéc doïc thaønh nhöõng ñoaïn ñaëc tröng veà ñòa hình Qua ñoä doác doïc cuûa söôøn doác töï nhieân vaø ñòa chaát khu vöïc, neân phaân thaønh caùc ñoaïn coù ñoä doác lôùn ñeå xaùc ñònh cao ñoä cuûa caùc ñieåm mong muoán Is 50% neân duøng ñöôøng ñaøo hoaøn toaøn. Laäp ñoà thò quan heä giöõa dieän tích ñaøo vaø dieän tích ñaép vôùi chieàu cao ñaøo ñaép Ñeå xaùc ñònh cao ñoä mong muoán cho töøng ñoaïn traéc doïc. Caên cöù vaøo caùc traéc ngang ta seõ laäp ñöôïc caùc quan heä ñoù . Taïi nôi Fñaøo = Fñaép ta seõ ñöôïc traéc ngang kinh teá. Sau khi ñaõ xaùc ñònh ñöôïc caùc ñieåm khoáng cheá vaø ñieåm mong muoán ta ñöa caùc ñieåm ñoù leân traéc doïc vaø veõ ñöôøng ñoû. Sô boä vaïch vò trí ñöôøng ñoû thoaû maõn moät soá yeâu caàu cô baûn Khi choïn ñoä doác doïc ñöôøng ñoû vaø chieàu cao ñaøo ñaép taïi caùc ñoaïn tính toaùn, caàn phaûi döï tröõ cao ñoä taïi caùc vò trí ñöôøng cong ñöùng vì taïi ñoù cao ñoä ñöôøng ñoû seõ bò thay ñoåi. So saùnh vôùi caùc yeâu caàu neâu treân, qua ñoù ñieàu chænh laïi töøng böôùc ñöôøng ñoû thieát keá neáu thaáy chöa hôïp lyù. Thieát keá ñöôøng cong ñöùng SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 61
  62. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Ñöôøng cong ñöùng ñöôïc boá trí theo yeâu caàu haïn cheá löïc ly taâm, ñaûm baûo taàm nhìn ban ngaøy vaø ban ñeâm. Ngoaøi ra vieäc boá trí ñöôøng cong ñöùng coøn laøm cho traéc doïc ñöôïc lieân tuïc haøi hoaø hôn. Ñöôøng cong ñöùng thöôøng thieát keá theo ñöôøng cong troøn. Caùc yeáu toá ñaëc tröng cuûa ñöôøng cong ñöùng xaùc ñònh theo caùc coâng thöùc sau: Chieàu daøi ñöôøng cong ñöùng taïo bôûi 2 doác: K = R (i1 - i2) (m); i i Tieáp tuyeán ñöôøng cong: T = R 1 2 (m); 2 T 2 Phaân cöï: d = (m). 2R Hoaøn thieän ñöôøng ñoû 6.2 Thieát keá traéc ngang 6.2.1. Caùc yeáu toá cô baûn Maët caét ngang ñöôøng laø maët caét ñöùng cuûa neàn ñaát vuoâng goùc vôùi truïc ñöôøng. Maët caét ngang ñöôøng coù caùc yeáu toá chính sau ñaây: Phaàn xe chaïy Laø phaàn cuûa maët caét ngang ñöôøng treân ñoù xe chaïy. Chieàu roäng phaàn xe chaïy baèng toång chieàu roäng cuûa caùc laøn xe. Trong phaïm vi phaàn xe chaïy ñöôøng phaûi ñöôïc taêng cöôøng chòu löïc baèng keát caáu maët ñöôøng coù khaû naêng chòu ñöôïc löïc taùc duïng cuûa xe chaïy, cuûa thôøi tieát, ñaûm baûo maët ñöôøng baèng phaúng, ñoä ma saùt toát, khoâng bò hö hoûng trong thôøi haïn phuïc vuï coâng trình. Leà ñöôøng Coù caùc chöùc naêng sau: Boá trí giao thoâng cho xe thoâ sô, boä haønh, nôi ñeå vaät lieäu khi duy tu vaø söûa chöõa, nôi ñoã xe taïm thôøi, döøng xe khaån caáp, daûi an toaøn, troàng caây xanh, coïc tieâu, bieån baùo, coïc caây soá, giôùi haïn ranh giôùi phaân maët ñöôøng, giöõ cho meùp maët ñöôøng khoâng bò bieán daïng, ñeå môû roäng phaàn xe chaïy ôû nhöõng ñöôøng cong baùn kính nhoû. Chieàu roäng leà ñöôøng toái thieåu laø 0,5m duøng ôû ñöôøng ñòa phöông, löu löôïng xe ít, neáu caàn cho vieäc giao thoâng an toøan, ñoã xe du lòch, khi xe hoûng taáp leà, thì ta trình phöông aùn ñeà xuaát chuû ñaàu tö hoaëc khi caàn môû roäng phaàn xe chaïy ôû caùc ñöôøng cong. Ñoä doác leà ñöôøng thöôøng laøm doác hôn ñoä doác ngang cuûa phaàn xe chaïy khoaûng 23%; ñoä doác ngang cuûa maët ñöôøng choïn phuï thuoäc vaøo loaïi maët ñöôøng. Leà ñöôøng SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 62
  63. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B neân gia coá baèng caùc vaät lieäu haït cöùng coù hoaëc khoâng coù xöû lí nhöïa moät phaàn chieàu roäng cuûa leà. Daûi an toaøn (daûi meùp) coù chieàu roäng 0,5m chaïy doïc theo hai meùp phaàn xe chaïy, coù keát caáu maët ñöôøng nhö phaàn xe chaïy. Caùc daûi naøy ñöôïc xaây döïng treân phaàn ñaát cuûa leà ñöôøng vaø cuûa daûi phaân caùch giöõa. Daûi an toaøn ñöôïc xaây döïng ôû caùc ñöôøng coù toác ñoä thieát keá lôùn. Daûi döøng xe khaån caáp: Ñöôïc boá trí ôû phaàn leà ñöôøng, ñöôïc gia coá lôùp maët ñeå khi caàn thieát xe coù theå ñoã laïi treân ñöôøng khoâng laøm aûnh höôûng tôùi giao thoâng treân ñöôøng. Chieàu roäng daûi döøng xe khaån caáp töø 2-3m, vaø coù chieàu daøi hieäu quaû toái thieåu laø 30m, ôû hai ñaàu daûi döøng xe khaån caáp coù ñoaïn chuyeån tieáp chieàu daøi khoaûng 20m Daûi phaân caùch giöõa Phaàn daûi ñaát giöõa ñeå taùch hai phaàn xe chuyeån ñoäng ngöôïc chieàu nhau, bao goàm caû daûi an toaøn neáu coù. Chieàu roäng cuûa daûi phaân caùch thöôøng töø 112m. Boù væa: Taùch phaàn heø ñöôøng vaø phaàn xe chaïy, laøm baèng beâ toâng hay ñaù ñeõo Maùi ta luy neàn ñöôøng: Phuï thuoäc loaïi ñaát neàn ñöôøng vaø chieàu cao ñaøo ñaép neàn Raõnh doïc (raõnh bieân): Boá trí doïc theo leà ñöôøng ôû nhöõng ñoaïn neàn ñöôøng ñaøo, khoâng ñaøo khoâng ñaép, ñaép thaáp. Noù duøng ñeå thoaùt nöôùc möa töø maët ñöôøng vaø ta luy ñöôøng. Raõnh ñónh: Ñeå thoaùt nöôùc töø söôøn doác ñoå veà, ngaên chaën khoâng cho nöôùc töø söôøn doác löu vöïc chaûy veà ñöôøng laøm xoùi lôû ta luy ñöôøng, ñaày traøn raõnh doïc. Chieàu roäng neàn ñöôøng: Bao goàm chieàu roäng phaàn xe chaïy, leà ñöôøng vaø daûi phaân caùch. Chieàu roäng chieám ñaát: Phaïm vi ñaát thöïc teá neàn ñöôøng chieám ñeå xaây döïng neàn ñaát vaø coâng trình thoaùt nöôùc, caây xanh, (trong giôùi haïn ñaøo ñaép cuûa neàn ñöôøng). Chieàu roäng ñaát giaønh cho ñöôøng; Baèng chieàu roäng chieám ñaát cuûa neàn ñöôøng coäng theâm ít nhaát (13)m veà moãi phía tuyø theo caáp ñöôøng. 6.2.2 Caùc thoâng soá maët caét ngang tuyeán A-B Maët caét ngang ñöôïc thieát keá cho toaøn tuyeán A-B nhö sau: Beà roäng chung neàn ñöôøng: B = 12 m; Ñoä doác ngang maët ñöôøng phaàn xe chaïy vaø leà gia coá: i = 2%; SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 63
  64. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B Ñoä doác ngang phaàn leà ñaát: i = 4%; Beà roäng phaàn xe chaïy: 2 3.5 = 7 m; Beà roäng phaàn leà gia coá: 2 2,0 m; Beà roäng phaàn leà ñaát : 2 0,5 m; Ñoä doác maùi taluy neàn ñaøo: 1:1,5; Ñoä doác maùi taluy neàn ñaép: 1:1; Raõnh doïc hình thang ñaùy nhoû 0,4 m, ñoä doác phía ngoaøi laø 1:1 vaø ñoä doác phía trong taluy theo ñoä doác taluy neàn ñöôøng; Chieàu daøy boùc höõu cô laø (0,20,3) m; Beà roäng baäc caáp (neáu coù) laø 2,5 m. 6.3 Tính toaùn khoái löôïng ñaøo, ñaép Khoái löôïng ñaøo ñaép ñöôïc tính cho töøng maët caét ngang, sau ñoù toång hôïp treân toaøn tuyeán. F F Coâng thöùc: V 1 2 L (m3) 2 12 F1 & F2 laø dieän tích ñaøo ñaép töông öùng treân 2 traéc ngang keà nhau; L12 laø khoaûng caùch giöõa 2 traéc ngang ñoù. Vôùi söï trôï giuùp cuûa phaàn meàm Nova, vieäc tính ñöôïc khoái löôïng ñaøo ñaép khaù chính xaùc. Khoái löôïng ñaøo ñaép ñöôïc laäp thaønh baûng theo hai phöông aùn 1 vaø 2 (thieát keá sô boä) Phöông aùn I (Chi tieát trình baøy trong phuï luïc) Toång khoái löôïng ñaép cuûa phöông aùn I laø : 126,931.1 m3. Toång khoái löôïng ñaøo cuûa phöông aùn I laø : 168,758.5 m3 Phöông aùn II (Chi tieát trình baøy trong phuï luïc) Toång khoái löôïng ñaép cuûa phöông aùn II laø : 85247.98 m3. Toång khoái löôïng ñaøo cuûa phöông aùn II laø : 126716.7 m3 SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 64
  65. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: TH.S MAI HOÀNG HAØ THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG OÂTOÂ QUA 2 ÑIEÅM A - B CHÖÔNG VII THIEÁT KEÁ ÑAÛM BAÛO AN TOAØN GIAO THOÂNG 7.1. Muïc ñích yù nghóa vaø yeâu caàu : Muïc ñích, yù nghóa cuûa bieån baùo, daáu hieäu treân ñöôøng, keát caáu phoøng hoä laø : Baûo ñaûm an toaøn cho xe chaïy vaø boä haønh. Heä thoáng bieån baùo, daáu hieäu treân ñöôøng keát hôïp vôùi toå chöùc giao thoâng hôïp lyù seõ coù taùc duïng taêng khaû naêng löu thoâng treân ñöôøng. Daáu hieäu, ngoaøi daáu hieäu treân ñöôøng coøn coù daáu hieäu treân heä thoáng phoøng hoä (coïc tieâu, lan can phoøng hoä, töôøng phoøng hoä ), cuõng coù yù nghóa keát hôïp ñeå taêng cöôøng an toaøn giao thoâng treân ñöôøng. Yeâu caàu chung cuûa bieån baùo, daáu hieäu giao thoâng treân ñöôøng laø : Ñôn giaûn, deã nhaän bieát, deã ghi nhôù. Deã nhìn thaáy caû veà ban ngaøy laãn ban ñeâm. Theo ñuùng kích thöôùc, maøu saéc, hình töôïng cuûa quy ñònh ñieàu leä baùo hieäu ñöôøng boä, thoáng nhaát trong caû nöôùc. Beàn chaéc laâu daøi döôùi aûnh höôûng cuûa thôøi tieát vaø xe chaïy. Ñaûm baûo tính myõ quan. 7.2. Bieån baùo vaø coät caây soá : 7.2.1 Bieån baùo hieäu : Theo 22TCN 237-01 bieån baùo hieäu ñöôøng boä ñöôïc chia laøm naêm nhoùm : 1. Nhoùm bieån baùo caám : coù daïng hình troøn ( tröø bieån soá 122 coù hình taùm caïnh ñeàu) nhaèm baùo ñieàu caám hoaëc haïn cheá maø ngöôøi söû duïng ñöôøng phaûi tuyeät ñoái tuaân theo. Haàu heát caùc bieån ñeàu coù vieàn ñoû, neàn maøu traéng, treân neàn coù hình veõ maøu ñen ñaëc tröng cho ñieàu caám hoaëc haïn cheá söï ñi laïi cuûa caùc phöông tieän cô giôùi, thoâ sô. 2. Nhoùm bieån baùo nguy hieåm : coù daïng tam giaùc ñeàu, vieàn ñoû, neàn maøu vaøng, treân coù hình veõ maøu ñen moâ taû söï vieäc baùo hieäu nhaèm baùo cho ngöôøi söû duïng ñöôøng bieát tröôùc tính chaát caùc söï nguy hieåm treân ñöôøng ñeå coù bieän phaùp phoøng ngöøa, xöû trí. SVTH: Nguyeãn Ñöùc Taøi – CD04VT Trang 65