Mục lục Mục lục 1.1 Mục tiêu tuyến đường thiết kế: 1.2 Xác định cấp hạng kỹ thuật tính toán tiêu kỹ thuật tuyến đường: 1.2.1 Các tiêu chuẩn dùng tính toán: .1 1.2.2 Xác định cấp hạng kỹ thuật tuyến đường: 1.2.3 Xác định tốc độ thiết kế: 1.2.4 Chỉ tiêu kỹ thuật cho mặt cắt ngang: 1.2.5 Độ dốc dọc: 1.2.6 Xác định tầm nhìn xe chạy: .3 1.2.7 Xác định bán kính đường cong nằm 1.2.8 Xác định chiều dài đoạn chêm hai đường cong 1.2.9 Xác định bán kính đường cong đứng .7 1.2.10 Khả thông hành xe 1.3 Thiết kế bình đồ 11 1.3.1 Nguyên tắc vạch tuyến bình đồ 11 1.3.2 Thiết kế bình đồ 12 1.3.3 Cách xác định đường cong bình đồ 13 1.3.4 Xác định cọc tuyến 13 1.3.5 Xác định cự ly cọc 14 1.4 Thiết kế trắc dọc 17 1.4.1 Những yêu cầu nguyên tắc thiết kế trắc dọc 17 1.4.2 Xác định điểm khống chế thiết kế đường đỏ 18 1.4.3 1.5 Tính toán đường cong đứng 19 Tính tốn khối lượng đào đắp 20 1.5.1 Nền đắp 21 1.5.2 Nền đào 22 1.6 Thiết kế kết cấu áo đường 27 1.6.1 Yêu cầu kết cấu áo đường mềm 27 1.6.2 Loại tầng mặt mô đun đàn hồi yêu cầu kết cấu áo đường 27 1.7 Kết cấu áo đường kiểm tra độ phù hợp kết cấu 29 1.7.1 Kết cấu áo đường 29 1.7.3 Kết luận 35 SVTH: Đặng Thị Hương – QG07 Trang: Chương 1: Thiết kế sở tuyến đường CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN ĐƯỜNG 1.1 Mục tiêu tuyến đường thiết kế: Để tạo điều kiện thuận lợi thúc đẩy tiến trình xây dựng phát triển vùng Vì việc xây dựng tuyến đường cần thiết Sau công trình hoàn thành mang lại nhiều lợi ích cho nhân dân đất nước Cụ thể là: - Nâng cao đời sống vật chất, đời sống văn hóa, tinh thần cho người dân khu vực lân cận tuyến - Phục vụ nhu cầu lại, vận chuyển hàng hóa, thúc đẩy kinh tế phát triển 1.2 Xác định cấp hạng kỹ thuật tính toán tiêu kỹ thuật tuyến đường: 1.2.1 Các tiêu chuẩn dùng tính toán: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam “đường đô thị – yêu cầu thiết kế” TCXDVN 104-2007 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu áo đường mềm TC211-06 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị QCVN 07-2010 1.2.2 Xác định cấp hạng kỹ thuật tuyến đường: Căn vào mục đích ý nghĩa việc xây dựng tuyến đường, cấp hạng kỹ thuật tuyến đường dựa vào yếu tố sau: - Giao thông với chức tuyến đường mạng lưới giao thông Địa hình khu vực tuyến qua Lưu lượng xe thiết kế cần thông qua Tuyến đường đường phố cấp II, địa hình đồng bằng, với lưu lượng khoảng 2017 xe/ cao điểm thời điểm tại, chức phục vụ giao thông hai trung tâm kinh kế 1.2.3 Xác định tốc độ thiết kế: Dựa vào TCXDVN 104:2007 đường phố cấp có cấp kỹ thuật 80, địa hình khu vực đồng ta chọn tốc độ thiết kế Vtk = 80 km/h 1.2.4 Chỉ tiêu kỹ thuật cho mặt cắt ngang: a Xác định số xe: Số xe chạy xác định tùy thuộc vào cấp đường đồng thời phải kiểm tra theo công thức sau: Số xe mặt cắt ngang số nguyên, số xe xác định theo loại đường quy hoạch kết hợp với công thức tính toán: nlx  N yc Z Ptt Trong : SVTH: Đặng Thị Hương – QG07 Trang: Chương 1: Thiết kế sở tuyến đường - nlx : số xe yêu cầu - Nyc : lưu lượng xe thiết kế theo năm tính toán (xe quy đổi/giờ hay xcqđ/giờ) - Z : hệ số sử dụng KNTH, lấy theo phụ lục 3.6 ta chọn Z = 0.8 - Ptt : KNTH tính toán xe (xe/h, xeqđ/h), Với P tt = 0.7*Pln, Pln = 1600 nên Ptt = 0.7*1600=1120 Nyc = 2017(xcqđ/gcđ) Ta có: nlx  2017  2.25(làn) 0.8*1120 Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 104-2007 (tra bảng 10) với đường phố cấp II với vận tốc 80 km/h số xe cho tuyến đường Vậy kiến nghị chọn số xe tuyến đường b Bề rộng xe: Trong đô thị chiều rộng xe biến đổi phạm vi rộng 2.75 đến 3.75m, có bội số 0.25 tương ứng với loại đường, tốc độ thiết kế, hình thức tổ chức giao thông sử dụng phần xe chạy Căn vào tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 104-2007 (tra bảng 10), với tuyến đường đường phố cấp II, tốc độ thiết kế 80 km/h ta chọn bề rộng xe tuyến đường 3.750m Vậy chọn bề rộng tuyến đường B1 = 3.750m c Lề đường: Lề đường phần cấu tạo tiếp giáp với phần xe chạy có tác dụng bảo vệ kết cấu mặt đường, cải thiện tầm nhìn, tăng khả thông hành, tăng an toàn chạy xe, bố trí thoát nước, dừng đỗ xe khẩn cấp để vật liệu tu sửa chữa… Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 104-2007 (tra bảng 13), với tuyến đường đường phố cấp II, tốc độ thiết kế 80km/h, kiến nghị chọn bề rộng lề đường 3m 1.2.5 Độ dốc dọc: Độ dốc dọc có ảnh hưởng nhiều đến giá thành xây dựng, chủ yếu qua khối lượng đào đắp Độ dốc dọc áp dụng nhỏ chiều dài tuyến đường vùng đồi núi ngắn, khối lượng đào đắp nhỏ dẫn đến giá thành đầu tư xây dựng thấp Ngược lại độ dốc dọc lớn xe chạy lâu, tốc độ xe chạy thấp, tiêu hao nhiên liệu lớn, hao mòn săm lốp dàng nhiều, tức giá thành vận tải cao Phải kể SVTH: Đặng Thị Hương – QG07 Trang: Chương 1: Thiết kế sở tuyến đường thêm độ dốc dọc lớn mặt đường nhanh hao mòn lốp xe bào mòn nước mưa bào mòn, rãnh dọc mau hư hỏng hơn, tu bảo dưỡng khó khăn Độ dốc dọc tối đa xem xét dựa tốc độ thiết kế, loại đường, thành phần dòng xe lưu lượng Độ dốc dọc tối đa tốc độ thiết kế khác nhau, gặp khó khăn tăng thêm 1% độ dốc tối đa không vượt qua 11% Căn theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 104-2007 (tra bảng 24), tuyến đường với tốc độ thiết kế 80 km/h, ta chọn độ dốc dọc lớn 2% Vậy độ dốc dọc lớn tuyến đường 2% 1.2.6 Xác định tầm nhìn xe chạy: a Tầm nhìn chiều: Tình : Xe chạy gặp chướng ngại vật xe Điều kiện bố trí tầm nhìn : Lái xe phải nhìn thấy chướng ngại vật biển báo hiệu dừng khoảng cách đủ lớn để kịp dừng xe an toàn trước chướng ngại vật Ký hiệu tầm nhìn chiều : S1 Chướng ngại vật sơ đồ vật cố định nằm xe chạy : đá đổ, hố sụt, Xe chạy với vận tốc V (Km/h), dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với chiều dài tầm nhìn S1 bao gồm : + l1(m): chiều dài đường xe thời gian phản ứng tâm lý lái xe + lo(m): cự ly an toàn (lo= 5-10m) H́nh 1-1: Tầm nhìn cho hướng chiều Công thức tính: S1 = lpư + Sh + l0 V kV S1 = + + lo 3,6 254(  imax ) Trong : V : Vận tốc xe chạy tính toán V = 60 km/h k : Hệ số sử dụng phanh k = 1,2 (theo thực nghiệm)  : Hệ số bám dọc đường  = 0,5 (tình trạng mặt đường Khô sạch) SVTH: Đặng Thị Hương – QG07 Trang: Chương 1: Thiết kế sở tuyến đường imax= 7% Thay số tính cho trường hợp bất lợi xe xuống dốc ta có: S1= 60 1,2 * 60    61.21(m) 3,6 254(0,5  0,07) (lấy lo=10 m) Tầm nhìn chiều theo tính toán S1 = 122.99(m), theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 104-2007 (bảng 19) tầm nhìn dừng xe tối thiểu cho tuyến đường có tốc độ thiết kế 80km/h 100m Nên ta chọn tầm nhìn tối thiểu S1 = 123m Vậy tầm nhìn tối thiểu chiều tuyến đường S1 = 123m b Tầm nhìn ngược chiều: Tình huống: hai xe chạy ngược chiều cần hãm để kịp dừng xe để không đâm vào Điều khó xảy có trường hợp lái xe vô kỷ luật, say xỉn… hãn hữu phải xem xét Vận tốc hai xe V1 = V2 = V = 80km/h Hình 1-2: Tầm nhìn ngược chiều Chiều dài tầm nhìn trường hợp là: S2 = V kV 2   lo 1,8 127(  imax ) Trong : V : Vận tốc xe chạy tính toán V = 80 km/h k : Hệ số sử dụng phanh k = 1,2 (theo thực nghiệm)  : Hệ số bám dọc đường  = 0,5 (tình trạng mặt đường Khô sạch) imax= 7% l0: cự ly an toàn ( đến 10m) Thay số ta có: S2= 80 1, *80 * 0, + 10 = 177.80(m)  1, 127 * (0, 52  0, 07 ) Tầm nhìn ngược chiều theo tính toán 177.80m, theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 104-2007 (tra bảng 19) tầm nhìn ngược chiều tối thiểu tuyến đường có tốc độ thiết kế 80km/h 200m nên ta chọn tầm nhìn ngược chiều S2 = 200m SVTH: Đặng Thị Hương – QG07 Trang: Chương 1: Thiết kế sở tuyến đường Vậy tầm nhìn ngược chiều tối thiểu S2 = 200m 1.2.7 Xác định bán kính đường cong nằm Đối với đường đô thị, có công trình xây dựng hai bên nên thông thường ta nên tránh bố trí siêu cao Cho nên, chọn R nên chịn trị số lớn tối thiểu không nhỏ bán kính nhỏ không siêu cao (RminKSC) Khi tăng bán kính đường vòng, rút ngắn chiều dài đường, giảm chi phí xây dựng, chi phí vận tải, điều kiện xe chạy tố hơn, an toàn, êm thuận kinh tế Trong trường hợp bán kính R lớn (3000-5000m), xe chạy đường vòng không khác chạy đường thẳng Công thức tính bán kính đường cong không siêu cao sau: = 127 ∗ (µ − ) ( ) Trong đó: i0: độ dốc ngang mặt đường, chọn i0 = 2% µ: hệ số lực ngang, chọn µ = 0.08 V = 80km/h: vận tốc thiết kế xe Ta có: = 127 ∗ (µ − ) = 80 = 839.89( ) 127 ∗ (0.08 − 0.02) Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 104-2007 (tra bảng 20), với tuyến đường có vận tốc 80km/h thi có bán kính đường cong nằm không làm siêu cao 2500m, tính toán bán kính đường cong R = 2500m Vậy kiến nghị chọn bán kính đường cong R = 2500m Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 104-2007 (tra bảng 22) đới với tuyến đường có tốc độ 80km/h bán kính cong nằm 2500m độ dốc siêu cao 0.02, theo tính toán ta có isc = 0.02 Vậy ta chọn độ dốc siêu cao isc = 2%  Xác định chiều dài tối thiểu đường cong chuyển tiếp Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường vòng, điều kiện xe chạy thay đổi Trên đường vòng có R nhỏ, tốc độ xe thấp đường thẳng, theo quan sát, xe chạy vào đường cong có bán bán kính vòng R