- Lề đường là phần tiếp giáp phần xe chạy, bảo vệ kết cấu đường và tăng khả năng giao thông. Với cấp đường và vận tốc thiết kế 60km/h, bề rộng lề đường chọn là 1.5m. Bề rộng này đủ để bố trí dải mép 0.5m và đủ chỗ cho xe máy hoặc xe thô sơ dừng khẩn cấp, hay để vật liệu để duy tu, sửa chữa (theo TCVN 104 – 2007, mục 8.3)
- Phần phân cách giữa gồm dải phân cách và hai phần an toàn gia cố 2 bên. Tuyến đường thiết kế có chức năng giao thông đối nội và đối ngoại, nên chọn dải phân cách khoảng 2.0m, với phần an toàn là 0.5m mỗi bên. Kích thước dải phân cách này phù hợp để bố trí cây xanh tạo cảnh quang, và mở rộng tuyến đường cho tương lai.
30 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 5168 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế kỹ thuật giao thông đường D6, xã Vĩnh Lộc 2, huyện Bình Chánh, TP Hồ Chí Minh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ KỸ THUẬT GIAO THÔNG
ĐỊA ĐIỂM:
ĐƯỜNG D6- XÃ VĨNH LỘC 2
HUYỆN BÌNH CHÁNH – TP HỒ CHÍ MINH
PHẦN I
CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CHO TUYẾN ĐƯỜNG THIẾT KẾ
I - TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TỪNG TUYẾN ĐƯỜNG:
1. Lưu lượng xe thiết kế:
Bảng 1 – Bảng số liệu lưu lượng xe trung bình thống kê trong ngày
Loại xe
Xe đạp
Xe máy
Xe con
Xe tải có 2 trục và xe buýt dưới 25 chỗ
Xe tải có 3 trục trở lên và xe buýt lớn
Xe kéo moóc, xe buýt kéo moóc
Năm cuối thời kỳ khai thác
Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe
Lưu lượng
170
258
345
110
110
20
20
8%
Hệ số quy đổi
xe con
0.2
0.3
1.0
2.0
2.5
4
Lưu lượng
xe con quy đổi
34
77.4
345
220
275
80
- Tổng lưu lượng xe con quy đổi trung bình ngày đêm: Nxqđ.ngđ = 1031.4 (lượt/ngđ)
- Lưu lượng xe giờ cao điểm: N1 = Nqđ.ngđ × 0.1 = 1031.4 × 0.1 = 103.14 (lượt/h)
- Lưu lượng xe giờ cao điểm tính đến năm khai thác:
Nh.cđ = N1 x (1 + 8%)15-1 = 103.14 x 1.0814 ≈ 302.94 (lượt/h)
2. Cấp đường thiết kế:
Cấp đường thiết kế phụ được xác định dựa vào chức năng và lưu lượng xe thiết kế của tuyến đường. Theo TCVN 4054 – 2005 (mục 3.4.2), ứng với lưu lương xe con trung bình ngày đêm là 1040 lượt, thì cấp đường chọn để thiết kế là đường cấp IV. Trị số năm khai thác cuối thời kỳ là 15 cũng phù hợp với đường cấp IV.
3. Vận tốc thiết kế:
Tốc độ thiết kế được dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của đường trong trường hợp khó khăn. Theo cấp đường thiết kế là IV, khu vực quy hoạch là vùng đồng bằng; thì tốc độ thiết kế phù hợp là 60 km/h. (theo TCVN 104 – 2007, mục 6.2.2)
4. Phần xe chạy:
Phần xe chạy gồm một số nguyên các làn xe. Số làn xe thường là chẵn và được xác định theo công thức sau: (làn) (1)
Trong đó: Nh.cd: lưu lượng xe con quy đổi trong giờ cao điểm
Nh.cd = 268.24 (lượt/h) (mục 1.Lưu lượng xe thiết kế trang 2)
Z: hệ số năng lực thông hành.
Z = 0.8 (theo TCVN 104 – 2007, mục 6.2.3)
Ptt: năng lực thông hành thực tế.
Ptt = 1500 xeqđ/h.làn (theo TCVN 104 – 2007, mục 5.4.1)
Vậy, từ (1) suy ra: nlx = 0.22 (làn).
Ta chọn số làn xe là 06 làn. Chiều rộng mỗi làn xe chọn bằng 3.50m, độ dốc ngang chọn là 2%. Làn xe sát với bó vỉa chọn 3m dành riêng cho xe máy. (TCVN 104 – 2007, mục 8.2.3 và 8.2.5)
5. Lề đường và phần phân cách giữa:
- Lề đường là phần tiếp giáp phần xe chạy, bảo vệ kết cấu đường và tăng khả năng giao thông. Với cấp đường và vận tốc thiết kế 60km/h, bề rộng lề đường chọn là 1.5m. Bề rộng này đủ để bố trí dải mép 0.5m và đủ chỗ cho xe máy hoặc xe thô sơ dừng khẩn cấp, hay để vật liệu để duy tu, sửa chữa… (theo TCVN 104 – 2007, mục 8.3)
- Phần phân cách giữa gồm dải phân cách và hai phần an toàn gia cố 2 bên. Tuyến đường thiết kế có chức năng giao thông đối nội và đối ngoại, nên chọn dải phân cách khoảng 2.0m, với phần an toàn là 0.5m mỗi bên. Kích thước dải phân cách này phù hợp để bố trí cây xanh tạo cảnh quang, và mở rộng tuyến đường cho tương lai.
6. Hè đường:
Hè đường là phần tính từ mép ngoài bó vỉa đến chỉ giới đường đỏ, có chức năng bố trí đường đi bộ, cây xanh, biển báo giao thông,v.v… Để phù hợp tiêu chuẩn cho tuyến đường cấp 60 và mở rộng sau này, bề rộng hè đường chọn là 4.0m. (TCVN 104 – 2007, mục 8.5). Độ dốc ngang hè đường chọn là 2%.
Vậy ta có bề rộng mặt cắt ngang tuyến đường: B = 2(4 + 3 + 2×3.5) + 2 = 30 (m)
Hình 1 – Mặt cắt ngang tuyến đường thiết kế
7. Bán kính đường cong nằm tối thiểu Rmin:
a. Theo tính toán:
Bán kính tối thiểu thông thường không siêu cao theo công thức 5-15 trang 126 sách Đường Và Giao Thông Đô Thị của NGUYỄN KHẢI:
(Với là hệ số lực ngang tác dụng lên xe được sử dụng tính toán trong điều kiện không bố trí siêu cao, là độ dốc ngang của mặt đường).
Bán kính tối thiểu thông thường có bố trí siêu cao theo công thức 5-14 trang 126 sách Đường Và Giao Thông Đô Thị của NGUYỄN KHẢI:
(Với là hệ số lực ngang tác dụng lên xe dung tính toán trong điều kiện có bố trí siêu cao, là độ dốc siêu cao dùng để tính toán Rmin).
b. Theo quy trình 20 TCN 104-2007: bảng 20 với đường cấp khu vực có vận tốc thiết kế Vtk=60(km/h):
Rmin= 300m. Tối thiểu thông thường bố trí siêu cao.
Rmin= 125m. Tối thiểu giới hạn có bố trí siêu cao.
Rmin= 1500m. Tối thiểu không bố trí siêu cao.
à Ta chọn Rmin = 300m và có bố trí siêu cao cho đoạn đường cong có bán kính 300m.
8. Độ dốc dọc id:
a. Theo quy trình 20 TCN 104-83: bảng 10 với phần mặt đường và phần lề gia cố bằng bê tông xi măng và bê tông nhựa.
id max = 6% id min = 0.3%
Trong những trường hợp khó khăn thì có thể chọn id min = 0.1%.
b. Theo quy hoạch san nền:
à Phương án: Ta sẽ thiết kế lại độ dốc dọc tuyến đường nhưng vẫn đảm bảo các giá trị id-max và id-min theo quy chuẩn 104-2007.
9. Tính toán và bố trí độ dốc siêu cao isc:
Cần thiết phải bố trí siêu cao để đảm bảo an toàn và tiện lợi trong việc điều khiển xe ở các đường cong có bán kính nhỏ tức là làm cho mặt đường có độ dốc ngang nghiêng về phía bụng đường cong.
a. Theo tính toán:
Theo công thức 5-16 trang 126 sách Đường Và Giao Thông Đô Thị của NGUYỄN KHẢI: R = 300m:
(Với là lực ngang tác dụng lên xe)
b. Theo quy trình:
TCXDVN 104-2007 bảng 22 trang 39 quy định độ dốc siêu cao phụ thuộc vào vận tốc thiết kế Vtk=60(Km/h) và bán kính cong nằm R = 300m: isc = 0.02
Kết luận: Căn cứ vào kết quả tính toán và theo quy trình TCXDVN104-2007 ta kiến nghị chọn dốc siêu cao trong đoạn cong của tuyến đường này là 2%.
Trình tự thực hiện đọan nối siêu cao (chuyển từ dốc 2 mái sang dốc 1 mái ) được thực hiện như sau :
- Trên đọan thẳng dài 10m trước khi vào đường cong, nâng độ dốc lề đường phía lưng đường cong bằng độ dốc mặt đường.
- Lấy tim phần xe chạy làm tâm, quay mái đường phía lưng đường cong nghiêng về phía bụng đường cong cho đến khi mặt đường trở thành một mái có độ dốc hướng tâm bằng độ dốc ngang của mặt đường.
- Lấy mép trong phần xe chạy làm tâm, quay toàn bộ mái đường cho đến khi đạt độ dốc siêu cao cần thiết.
- Xem thêm hình 5 trang 8.
Hình 5 – Phương pháp tạo độ dốc siêu cao (quay quanh mép trong)
10. Tính toán độ mở rộng làn xe:
Tính độ mở rộng cho 4 làn xe gồm 2 làn xe hơi và 2 làn xe tải.
a. Tính toán:
- Theo công thức 5-28 trang 132 sách Đường Và Giao Thông Đô Thị của NGUYỄN KHẢI:
Đối với làn xe hơi:
Đối với làn xe tải:
Với LA = 6m là chiều dài xe hơi, LB = 12m là chiều dài xe tải.
R là bán kính cong nằm của tuyến đường thiết kế.
- Đường cong R = 300m: eA = 0.2m ; eB = 0.4m à e = 2(eA + eB) = 1.2m
b. Theo quy trình TCXDVN 104-2007:
Theo bảng 21 (TCVN 104 – 2007), độ mở rộng 2 làn xe phụ thuộc vào bán kính cong nằm R:
- Đường cong R = 300m: eA = 0.2m; eB = 0.3m à e = 1.0m
Kết luận: Căn cứ vào kết quả tính toán và theo quy trình 20 TCN 104-2007 ta kiến nghị chọn độ mở rộng của tuyến đường là e = 1.2m sử dụng phương pháp mở rộng ở cả 2 phía đường cong.
11. Chiều dài đoạn nối siêu cao Lnsc:
a. Theo tính toán:
- Khi thực hiện nối siêu cao, độ dốc phụ dọc mép lưng đường cong sẽ tăng thêm một giá trị là ip. Thông thường, giá trị ip = 0.01 (sách ‘Đường và Giao thông đô thị’ – tác giả Nguyễn Khải, trang 133).
- Đoạn nối siêu cao được tính như sau:
Trong đó: B: bề rộng tuyến đường (không tính vỉa hè và phần phân cách) (m)
B = 30 – 2×4 – 2 = 20 (m)
ei: độ mở rộng đường ở đường cong bán kính Ri (m): e = 1.2m; isc= 2%
à Lnsc = 42.4 (m)
b. Theo quy trình:
TCXDVN 104-2007 bảng 22 trang 39 phụ thuộc vào vận tốc thiết kế với Vtk = 60 (km/h) và dốc dọc siêu cao isc, bán kính cong nằm R = 300m: Lnsc-2 = 50 (m)
Kết luận: Căn cứ vào kết quả tính toán và theo quy trình TCXDVN 104-2007 ta kiến nghị chọn chiều dài đoạn nối siêu cao là Lnsc = 50m.
12. Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp LCT:
- Đường cong chuyển tiếp là đoạn đường cong nối từ đường thẳng vào đoạn đường cong tròn và ngược lại.
- Chiều dài đường cong chuyển tiếp được tính toán như sau:
Với V = 60km/h, ta được: R = 300m: Lct = 30.63 (m)
13. Chiều dài đoạn nối mở rộng Lmr:
- Chiều dài đoạn nối mở rộng Lmr là trị số lớn nhất trong hai giá trị: đoạn nối siêu cao Lnsc và đường cong chuyển tiếp Lct.
- Căn cứ vào kết quả tính toán trên, chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp, đường cong nối siêu cao, đoạn nối mở rộng thành một đường nối duy nhất có giá trị lớn nhất là: R = 300m
Lmr = max(Lnsc, Lct) = max(50; 30.63) = 50m.
14. Kiểm tra điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp:
Để bố trí đường cong chuyển tiếp, cần thỏa mãn điều kiện:
a/2w
Trong đó:
a: góc chuyển hướng
w: góc tạo bởi tiếp tuyến ở cuối đường cong chuyển tiếp với trục hoành, được xác định:
w
- Đường cong R = 300m, Lmr-2 = 50m à w = 4.78o à 2w = 9.55o < a2 = 67.457o
Kết luận: Giữ nguyên các giá trị của đoạn đường cong chuyển tiếp ở cả 2 đường cong.
15. Xác định độ dời p:
- Khi bố trí ĐCCT nối với đường cong tròn, thì đường cong tròn phải dời vào phía bụng của nó một đoạn là p, được xác định theo công thức:
p = y0 – R (1 – cosw) ,
R = 300m, Lmr = 50m à y0 = 1.3 à p = 0.3m
16. Chiều dài đổi dốc:
a. Chiều dài tối thiểu đổi dốc Lmin:
TCXDVN 104-2007 bảng 27 trang 39 phụ thuộc vào vận tốc thiết kế với Vtk = 60 (km/h). Lmin= 100m.
b. Chiều dài lớn nhất đổi dốc Lmax:
TCXDVN 104-2007 bảng 26 trang 39 phụ thuộc vào vận tốc thiết kế với Vtk = 60 (km/h) và dốc dọc tối đa imax = 6% . Lmax= 600m.
17. Tầm nhìn xe chạy:
a. Theo tính toán:
- Ứng với mặt cắt ngang thiết kế, giữa 2 luồng xe chạy ngược chiều có dải phân cách giữa, nên tầm nhìn xe chạy cần tính toán là S1 – tầm nhìn hãm xe, S2 – tầm nhìn ngược chiều (khi xe chuyển làn hoặc chuyển hướng ở ngã giao) và Sxv - tầm nhìn vượt xe.
Hình 6 – Tầm nhìn hãm xe
Hình 7 – Tầm nhìn ngược chiều
Hình 8 – Tầm nhìn vượt xe
- Tầm nhìn S1, S2 và Sxv được tính toán như sau:
(2)
S2 = 2S1 (3)
Sxv = 6V (m) (4)
Trong đó: K: hệ số an toàn.
Vì trên tuyến đường thiết kế có cả xe tải và xe buýt nên K = 1.4
id: độ dốc dọc tuyến đường. Tuyến đường thiết kế có nhiều độ dốc khác nhau. Giá trị độ dốc dọc lớn nhất là 0.0076. Ta xét trường hợp bất lợi là xe lên dốc, nên id = +0.0076.
φ: hệ số bám. Khu vực thiết kế có khí hậu nhiệt đới gió mùa rõ rệt, và là vùng ven biển. Chọn điều kiện mặt đường là ẩm ướt (không thuận lợi) để tăng độ an toàn. Do đó φ = 0.3.
L0: khoảng cách dừng an toàn trước chướng ngại vật. Chọn L0 = 10m.
V: vận tốc của xe. Chọn V = Vtk = 60km/h.
Với vận tốc V = Vtk = 60km/h, từ (2) ta được: S1 ≈ 75.5m à chọn S1 = 76m. S2 = 150m. Sxv = 360m
b. Theo quy trình:
TCVN 104 – 2007 (mục 9.2) quy định giá trị tối thiểu S1 = 75m, S2 = 150m và Sxv = 350m. Do đó các giá trị tính toán là phù hợp. Các công thức tính toán được tham khảo theo sách ‘Đường và giao thông đô thị’ trang 37. (Nguyễn Khải – NXB Giao Thông Vận Tải Hà Nội).
18. Phạm vi dỡ bỏ tầm nhìn trong đường cong:
- Khi xe chạy trên đường vòng, tầm nhìn của lái xe thường bị hạn chế do các vật chướng ngại như nhà cửa, cây cối… ở bên đường cản trở làm lái xe phải giảm tốc độ và dễ xảy ra tai nạn. Do vậy, cần kiểm tra tầm nhìn ở đường vòng.
- Phạm vi tầm nhìn xác định bằng phương pháp đồ giải, quỹ đạo ô tô cách mép đường 1.5m, cao hơn mặt đường 1.2m. Tầm nhìn S2 = 150m trên quỹ đạo này tạo ra các đường nhìn, đường cong tiếp tuyến với các đường nhìn là giới hạn tầm nhìn.
- Phương pháp thứ 2 xác định phạm vi dỡ bỏ tầm nhìn là phương pháp giải tích. Phương pháp này xác định phạm vi dỡ bỏ lớn nhất tại điểm phân giác của đường cong quỹ đạo xe chạy, tức là điểm chính giữa trên đường cong đó. (hình 9)
K
R’
α
S2
S2
Mép bó vỉa
Quỹ đạo xe chạy
Hình 9 – Phạm vi dỡ bỏ tầm nhìn theo phương pháp giải tích
- Công thức xác định phạm vi dỡ bỏ tầm nhìn h như sau:
(m) ; nếu S2 > K (5)
(m) ; nếu S2 < K (6)
Trong đó: R’ : bán kính quỹ đạo xe chạy. Quỹ đạo xe chạy cách mép bó vỉa 1.50m.
K: chiều dài đường cong quỹ đạo xe chạy
R = 300m: R’ = 286m; K = 220m; α = 67.457o à theo (6) thì: h = 0.11 (m)
19. Tổng hợp chỉ tiêu kỹ thuật cho tuyến đường
Bảng tổng hợp chỉ tiêu kỹ thuật của đường D6
STT
CHỈ TIÊU KĨ THUẬT
ĐV TÍNH
SỐ LIỆU THEO TÍNH TOÁN
THEO QUY TRÌNH 104-2007
GIÁ TRỊ LỰA CHỌN
1
Cấp đường
IV
IV
IV
2
Vận tốc thiết kế (VTK)
(km/h)
60
60
60
3
Phần xe chạy
Số làn xe
0.22
6
6
Bề rộng làn xe
(m)
-
3.50
3.50
Bề rộng lề đường / Dải mép
(m)
-
1.5 / 0.5
1.5 / 0.5
4
Phần phân cách / Dải phân cách
(m)
-
3.0 / 2.0
3.0 / 2.0
5
Hè đường
(m)
-
4.0
4.0
6
Độ dốc dọc tối đa (id.max)
(%)
-
6
6
7
Độ dốc dọc tối thiểu (id.min)
(%)
-
0.3
0.3
8
Bán kính đường cong nằm tối thiểu
Có siêu cao
Rmin.SC
(m)
300
125
300
Không siêu cao
Rmin.KSC
(m)
-
1500
1500
9
Tầm nhìn
Hãm xe (S1)
(m)
76
75
76
Ngược chiều (S2)
(m)
151
150
151
Vượt xe (Sxv)
(m)
360
350
360
10
Độ dốc ngang mặt đường (in)
(%)
2
2
2
11
Độ dốc siêu cao trong đường cong (isc)
(%)
−6
2
2
12
Chiều dài dốc dọc lớn nhất ứng với id = 6%
(m)
-
600
600
13
Chiều dài dốc dọc tối thiểu ứng với id = 6%
(m)
-
100
100
14
Chiều dài đoạn nối siêu cao (Lnsc)
(m)
42.4
50
50
15
Chiều dài đường cong chuyển tiếp (Lct)
(m)
30.63
-
50
16
Độ mở rộng làn xe trong đường cong
(m)
1.2
1.0
1.2
II - PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ:
1. Căn cứ để xác định bình đồ :
- Dựa vào quy hoạch giao thông của khu ta xác định được phương án của từng tuyến .
- Tôn trọng theo quy hoạch đã được duyệt, tuy nhiên vẫn có những thay đổi về bán kính cong trên bình đồ tại những đoạn cong hay những thay đổi về độ dốc dọc nhằm đảm bảo khối lượng đào đắp tối ưu nhất.
- Ngoài ra cũng cần phải tuân thủ theo những nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ :
Đảm bảo được khi xe chạy phải an toàn và êm thuận.
Đảm bảo quá trình xây dựng tuyến là tốt nhất, rẻ nhất và thuận tiện cho việc duy tu bảo dưỡng trong quá trình khai thác .
Đảm bảo tốt các yêu cầu về kinh tế, kĩ thuật và quốc phòng .
2. Thiết kế bình đồ :
a. Chọn bán kính cong trên bình đồ:
Các điểm chủ yếu của đường cong tròn bao gồm :
- Điểm nối đầu : NĐ
- Điểm tiếp đầu : TĐ
- Điểm tiếp cuối : TC
- Điểm nối cuối : NC
- Điểm giữa : P
- Các góc hướng : a
- Bán kính đường cong : R
Các yếu tố cơ bản của đường cong được tính theo công thức :
- Tiếp tuyến:
- Phân cự:
- Chiều dài đường vòng:
Các giá trị trên của từng đường cong được thể hiện trong bản vẽ thiết kế kèm theo và mục b dưới đây.
b. Bảng tổng hợp các yếu tố đường cong:
α
R
T
P
K
isc
Lct
W
H
67.457o
300m
200.3m
133m
353m
2%
50m
1.0m
c. Xác định đường cong trên bình đồ:
Xác định góc ngoặc a trên bình đồ bằng thước đo độ.
Chọn bán kính đường cong R.
Tính các yếu tố cơ bản của đường cong bằng các công thức trên.
Từ đỉnh đường cong đo theo hai cánh tuyến một đoạn chiều dài bằng T xác định được hai điểm TĐ và TC.
Xác định tia phân giác của góc bù với góc chuyển hướng.
Từ tiếp đầu TĐ hoặc từ tiếp cuối TC dựng đường vuông góc cắt đường phân giác tại điểm O (đỉnh đường cong). Từ điểm O mở khẩu độ compa với bán kính R sẽ xác định được cung tròn. Điểm P chính là giao điểm của cung tròn với đường phân giác.
Điểm nối đầu (NĐ) và nối cuối (NC) cách 2 điềm TĐ và TC khoảng cách là 50m (max Lct và Lsc).
d. Xác định đường cong ngoài thực địa:
Trên thực địa ta đặt máy kinh vĩ tại đỉnh Đ kiểm tra góc ngoặt a .
Quay máy ngắm theo đỉnh trước hoặc đỉnh sau dùng thước đo theo hướng ngắm một đoạn T thì sẽ xác định được TĐ hoặc TC .
Đặt máy tại đỉnh Đ ngắm về TĐ hoặc TC, sau đó quay máy một góc(180-a)/2 ta được hướng đường phân giác. Trên hướng đó từ đỉnh đo ra một đoạn P ta xác định được điểm P.
Các điểm chi tiết trên đường cong có thể xác định theo phương pháp tọa độ vuông góc, phương pháp tọa độ cực hay phương pháp dây cung kéo dài.
III - THIẾT KẾ TRẮC DỌC:
1. Nguyên tắc thiết kế trắc dọc:
Trên trắc dọc, tim đường thể hiện thành một đường gãy khúc, ở những chỗ gãy khúc này ta bố trí các đường cong đứng lồi, lõm là những yếu tố cơ bản của trắc dọc.
Trắc dọc của con đường thiết kế tính theo mép nền đường gọi là đường thiết kế (đường đỏ). Trắc dọc của mặt đất thiên nhiên tính theo tim đường gọi là đường đen.
Cao độ các điểm của đường thiết kế gọi là cao độ thiết kế (cao độ đỏ), cao độ các điểm của đất thiên nhiên gọi là cao độ đen. Hiệu số giữa cao độ đỏ và cao độ đen gọi là cao độ thi công biểu thị chiều cao đào hay chiều cao đắp.
Vì trắc dọc của đường có ảnh hưởng rất lớn tới an toàn vận chuyển và năng suất của ôtô. Công việc của thiết kế trắc dọc không thể nào giới hạn hết được. Tuy nhiên, để đảm bảo sự vận chuyển của ôtô được an toàn, êm thuận, giá thành vận chuyển và xây dựng kinh tế nhất đòi hỏi phải biết sử dụng hợp lý các quy tắc và yêu cầu khi thiết kế đường đỏ và tuân theo các chỉ dẫn theo quy định hiện hành.
Những nguyên tắc thiết kế dường đỏ :
Để khối lượng công tác làm đất nhỏ và để đảm bảo cho nền đường ổn định nên cố gắng cho đường đỏ đi gần mặt đất tự nhiên.
Ở những đoạn tuyến có địa hình bằng phẳng có thể thiết kế đường đỏ nhỏ và bằng.
Độ dốc rãnh dọc thường lấy bằng độ dốc của mép đường thiết kế và phải đảm bảo nước chảy thông suốt. Độ dốc dọc của rãnh nhỏ nhất bằng 0,5%. Trong trường hợp đặc biệt có thể lấy bằng 0,3%.
Ở những nơi địa hình núi có thể thiết kế đường đỏ với độ dốc lớn hơn trong quy phạm nhưng không qúa 10% .
Chiều dài tối thiểu của các đoạn dốc dọc phải tuân theo quy phạm ứng với từng cấp kỹ thuật (vận tốc).
Đỉnh của đường cong đứng nên thiết kế trùng với đỉnh của đường cong bằng. Hai đỉnh này không lệch nhau quá ¼ trị số bán kính đường cong nhỏ hơn.
Đối với cống chiều cao đất đắp trên cống phải lớn hơn hoặc bằng 0,5 m tính từ đỉnh cống hoặc từ mực nước dâng lên trước cống.
Để vẽ được đường đỏ cần xác định các cao độ khống chế, cao độ khống chế ở đây là cao độ khi qua cầu cống, cao độ ở các điểm đầu và cuối tuyến…
Khi kẻ đường đỏ chú ý không được kẻ các đoạn quá bé để tạo điều kiện thuận lợi cho thi công cơ giới.
2. Thiết kế dường đỏ:
- Vẽ đường đen (cao độ đường đen được lấy từ bình đồ địa hình, đối với những điểm cao độ không rõ ràng thì phải thị sát ngoài hiện trường).
- Vẽ trắc ngang thiên nhiên cho các cọc.
- Xác định cao độ các điểm khống chế.
- Dựa vào bình đồ, cao độ các điểm khống chế trắc ngang thiên nhiên của từng cọc, các nguyên tắc khi thiết kế đường đỏ và quy phạm thiết kế hiện hành để thiết kế đường đỏ.
- Không nên bố trí những đoạn có độ dốc lớn trùng với đường cong trên bình đồ. Những điểm đổi dốc không nên trùng với đường cong bằng. Trường hợp nếu trùng nên bố trí trong khoảng giữa đường cong bằng.
PHẦN II
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
I - PHƯƠNG ÁN 1:
1. Số liệu ban đầu: (Quy trình tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN-211-06)
Thiết kế sơ bộ kết cấu áo đường mềm của phần xe chạy cho một tuyến đường cấp IV đồng bằng 4 làn xe, có dải phân cách. Theo kết quả điều tra dự báo tại năm cuối của thời hạn thiết kế 15 năm như ở Bảng 3 với quy luật tăng trưởng xe trung bình năm q = 7% năm.
Bảng 1: Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế
Loại xe
Trọng lượng trục Pi (kN)
Số trục sau
Số bx của mỗi
K/c giữa các
LL xe 2 chiều
Trục trước
Trục sau
(trục)
cụm bánh ở trục sau
trục sau (m)
ni (xe/n.đêm)
Xe con các loại:
400
Xe buýt các loại:
+ Loại nhỏ
26.40
45.20
1
2
64
+ Loại lớn
56.00
95.80
1
2
75
Xe tải các loại:
+ Tải nhẹ
18.00
56.00
1
2
12
+ Tải nặng 1
48.20
100.00
2
2
64
+ Tải nặng 2
45.20
94.20
3
2
1.4
64
2. Trình tự tính toán:
Tính số trục xe tính toán trên một làn xe của phần xe chạy sau khi quy đổi về trục trên chuẩn 100 kN:
Việc tính toán quy đổi được thực hiện như mục 3.2.3 theo biểu thức (3.1) và (3.2); cụ thể là:
C1 là hệ số số trục được xác định theo biểu thức (3-2): C1 = 1 + 1,2 (m – 1);
Với m là số trục của cụm trục i
C2 là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: với các cụm bánh chỉ có 1 bánh thì lấy C2=6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy C2=1,0; với cụm bánh có 4 bánh thì lấy C2=0,38.
Việc tính toán được thực hiện như ở Bảng 4:
Loại xe
Pi (kN)
Số bánh xe của mỗi cụm bánh xe
Số trục (trục)
K/c giữa các trục sau (m)
C1
C2
ni
C1.C2.ni.(Pi/100)4,4
Xe buýt nhỏ
Trục trước
26.40
1
1
0
1
6.40
64
1