ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th TƠ THỊ PHƯƠNG LOAN CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN Xác định cấp hạng kỹ thuật: I  Tính lưu lượng xe thiết kế: Lưu lượng xe 960 xe/ngày đêm vào thời điểm Loại xe Số lượng xe thứ Tỷ lệ i (Ni) (%) ngy đm năm đầu khai thc Hệ số quy đổi Số xe quy đổi xe (ai) từ xe thứ i Niai Địa hình miền (xcqđ/ngđ) núi Xe 29,05 278.9 278.9 Xe tải trục 25,08 240.7 2.5 601.75 Xe tải trục 11.89 114,15 342.45 Xe khách nhỏ 11.68 112.1 2.5 280.25 Xe khách lớn 5.88 56.5 169.5 Xe máy 10.13 97.2 0.3 29.16 Xe đạp 6.33 60,7 0.2 12.14 Tổng cộng:  - ∑ Niai = 1714,15 Xác định cấp thiết kế cấp quản lý đường ơtơ: Lưu lượng xe thiết kế: Lưu lượng xe thiết kế bình qun ngy đêm năm tương lai xác định theo cơng thức: N t = N (1 + p) t-1 (xcqđ/ngđ) (2-2) Trong đó: N0: Lưu lượng xe chạy thời điểm (xcqđ/ngđ) t: Năm tương lai cơng trình SVTH:NGUYỄN KHẮC TOẢN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th TƠ THỊ PHƯƠNG LOAN p: Mức tăng xe hàng năm theo số liệu thống k p = 0.075 Với lưu lượng xe thiết kế năm tương lai năm thứ 15: ×   Nt = 1714.15 (1 + 0.075)15-1 = 4718.1 (xcqđ/ngđ) Chọn lưu lượng xe thiết kế: - Với lưu lượng xe thiết kế năm tương lai thứ 15 3000 độ dốc ngang nhỏ ngược lại Theo bảng TCVN 4054-2005 : Loại mặt đường Độ dốc ngang (%) Bê tơng Ximăng, bê tơng nhựa 1.5 ÷2.0 Láng nhựa, thấm nhập nhựa 2.0 ÷3.0 SVTH:NGUYỄN KHẮC TOẢN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th TƠ THỊ PHƯƠNG LOAN Đá dăm 2.5 ÷3.5 Đường đất 3.0 ÷4.0 + Độ dốc ngang lớn nhất: thuật đường inmax ≤ ismax c cấp hạng kỹ Vậy vào loại mặt đường ta chọn độ dốc ngang in = % + Độ dốc lề gia cố: ilgc = imặt = 2% + Độ dốc lề khơng gia cố : ikgc = 4% f Chiều rộng đường: Bnền =Bm + 2.Blề =6+2x1.5= m Xác định yếu tố kỹ thuật bình đồ: a Siêu cao tính tốn độ dốc siêu cao: Khi xe chạy đường cong có bán kính nhỏ, tác dụng lực li tâm làm cho điều kiện ổn định xe chạy phía long đường cong Để tăng ổn định xe chạy này, người ta xây dựng mặt đường mái ngiêng phía bụng đường cong gọi siêu cao Độ dốc mặt đường gọi độ dốc siêu cao Quy trình quy định độ dốc siêu cao cho khoảng giá trị bán kính tuỳ thuộc vào vận tốc tính tốn Kiến nghị chọn isc theo quy trình TCVN 4054-2005 với Vtt =60km/h Bảng 13: Độ dốc siêu cao tối thiểu theo bán kính cong nằm R (m) isc (%) b 125 150 300 175 200 250 ÷150 ÷175 ÷200 ÷250 ÷300 ÷150 ≥1500 Khơng làm siêu cao Bán kính đường cong nằm: Theo bảng 11 TCVN 4054-2005: Bn kính tối thiểu giới hạn:125m Bán kính tối thiểu thơng thường 250m Bn kính tối thiểu khơng siu cao SVTH:NGUYỄN KHẮC TOẢN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG R= GVHD:Th TƠ THỊ PHƯƠNG LOAN v2 127.( µ ± in ) Trong đó: in: Độ dốc ngang đường Lấy dấu (-) trường hợp khơng bố trí siêu cao Lấy dấu (+) trường hợp có bố trí siêu cao µ: Trị số lực đẩy ngang Trị số lực đẩy ngang lấy dựa vào yếu tố sau :  Điều kiện chống trượt ngang µ ≤ ϕ0 ϕ0 : Hệ số bám ngang bánh xe với mặt đường, ϕ = ( 0.6 ÷ 0.7 )ϕ ϕ : Hệ số bám dọc Xét điều kiện bất lợi mặt đường (ẩm ướt có bùn đất )  Vậy  ϕ0 ϕ = 0.3 = 0.6 x 0.3 = 0.18 µ ≤ 0.18 Điều kiện ổn định chống lật: µ≤ b 2.h h: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường b: Khoảng cách hai tâm bánh xe µ ≤1 Đối với xe đại thường b = 2h nên: : trị số biểu mức độ ổn định chống lật cao so với ổn định chống trượt  Điều kiện êm thuận hành khách : Theo điều tra xã hội học cho thấy: ϕ ≤1 : Hành khách khơng cảm thấy có đường cong SVTH:NGUYỄN KHẮC TOẢN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG φ ≤ 0.15 : ϕ = 0.20 : ϕ = 0.30 :  GVHD:Th TƠ THỊ PHƯƠNG LOAN Hành khách cảm thấy xe vào đường cong Hành khách cảm thấy khó chịu Hành khách cảm thấy bị sơ dạt phía sau Điều kiện kinh tế: Khi xe chạy vào đường cong, tác dụng lực đẩy ngang, bánh xe quay mặt phẳng lệch với hướng xe chạy góc δ Góc lệch lớn tiêu hao nhiên liệu nhiều lốp xe nhanh hỏng Theo điều kiện hệ số lực đẩy ngang khống chế µ = 0.1 µ = 0.15 Căn vào điều kiện chọn ( cho trường hợp phải đặt đường cong Rmin để giảm chi phí xây dựng, nghĩa điều kiện địa hình khó khăn)  Bán kính tối thiểu giới hạn đường cong nằm có siêu cao 7%: Rmin = v2 602 = = 128.85 ( m ) 127 ( µ + isc max ) 127 ( 0.15 + 0.07 ) Theo Bảng 13 TCVN 4054-2005:Rminsc = 125 m Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn lấy theo giá trị lớn Bán kính tối thiểu thơng thường đường cong  Rmin = v2 602 = = 166.74 ( m ) 127 ( µ + isc max ) 127 ( 0.15 + 0.02 ) Cơng thức lấy isctt= iscmax -2% Hệ số lực ngang trường hợp lấy khác Theo TCVN 4054-2005: Rminsc = 300m Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn Bán kính tối thiểu đường cong nằm khơng có siêu  cao: SVTH:NGUYỄN KHẮC TOẢN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG Rmin = GVHD:Th TƠ THỊ PHƯƠNG LOAN v2 127( µ + i sc ) Khi đặt đường cong khơng gây chi phí lớn Khi khơng bố trí siêu cao Rmin Vậy : ⇒ µ = 0,15 trắc ngang mái isc = -in v2 60 = = = 218.05 ( m ) 127 ( 0.15 − in ) 127 ( 0.15 − 0.02 ) Theo TCVN 4054-2005: Rminksc= 1500m Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn Bán kính nhỏ theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm: Tầm nhìn ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng đèn pha ơtơ, α =  Ta có : Suy : S= 2απ 180 R = R (S = 75 m tầm nhìn hãm xe) 90 × 75 = 1074.84 × 3.14 m Theo Bảng 11 TCVN 4054-2005: Chỉ trường hợp khó khăn vận dụng bán kính đường cong nằm tối thiểu, khuyến khích dùng bán kính đường cong nằm tối thiểu thơng thường trở lên ln tận dụng địa hình để đảm bảo chất lường xe chạy tốt Với đường cấp III bán kính đường cong nằm tối thiểu giới ≥ hạn 125m Vậy nên chọn bán kính đường cong nằm 125 để thiết kế Siêu cao đoạn nối siêu cao – đường cong chuyển c tiếp: SVTH:NGUYỄN KHẮC TOẢN Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th TƠ THỊ PHƯƠNG LOAN Hình 2.4 Sơ đồ bố trí siêu cao Theo TCVN 4054-05 siêu cao dốc mái phần xe chạy, dốc phía bụng đường cong Siêu cao thực cách quay phần xe chạy phía lưng đường cong quanh tim đường để đường phần xe chạy có độ dốc, sau tiếp tục quay phần xe chạy quanh tim đường đạt siêu cao Trường hợp đường có dải phân cách siêu cao thực cách quay xung quanh mép mép ngồi mặt đường Độ dốc siêu cao xác định theo cơng thức: v2 isc = −µ 127R (2-8) Trong đó: V: tốc độ thiết kế (km/h) V = 60 µ: hệ số lực đẩy ngang, chọn µ = 0.15 Độ dốc siêu cao chọn theo TCVN4054-05 bảng sau: R (m) isc (%) 125 150 300 175 200 250 ÷150 ÷175 ÷200 ÷250 ÷300 ÷150 ≥1500 Khơng làm siêu cao Để dẫn ơtơ từ đường thẳng vào đường cong có độ cong khơng đổi cách êm thuận cần phải bố trí đường cong chuyển tiếp hai SVTH:NGUYỄN KHẮC TOẢN Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG → RLct > → L ct > GVHD:Th TƠ THỊ PHƯƠNG LOAN R R 125 = = 13.88m 9 + Điều kiện 3: Đủ Để Bố Trí Đoạn Nối Siêu Cao: Lnsc = Bxisc ip Trong : + isc =7% : độ dốc siêu cao thiết kế +B: bề rộng mặt đường xe chạy + ip = 0.5% : độ dốc phụ theo quy trình Việt Nam đường cấp III → Lmin nsc =  6* 0.07 = 84m 0.005 Chiều dài đường cong chuyển tiếp nhỏ LCT=max { (1),(2),(3) } Chọn : LCT = 84(m) Theo TCVN 4054-2005, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cơng chuyển tiếp, chiều dài đoạn nối siêu cao chiều dài đường cong chuyển tiếp tối thiểu lấy sau: Bảng 14: Chiều dài đoạn nối siêu cao phụ thuộc vào bán kính cong nằm R (m) Lct(m) 125 300 175 200 250 ÷150 ÷175 ÷200 ÷250 ÷300 ÷150 50 50 50 70 150 60 55 ≥1500 Khơng làm siêu cao So sánh với chiều dài đoạn đường cong chuyển tiếp quy trình ta có: LCT = 84(m)> LCT = 70(m) Vậy ta chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp : Lct = 84m để tính tốn d Tính tốn độ mở rộng đường cong ∆: SVTH:NGUYỄN KHẮC TOẢN Trang 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th TƠ THỊ PHƯƠNG LOAN Khi xe chạy đường cong có bán kính R≤ 250m bánh xe chạy quỹ đạo khác nhau, đầu xe ngồi có bán kính lớn thùng xe phía có bán kính nhỏ nhất, xe chạy đường cong chiếm phần đường rộng so với xe chạy đường thẳng nên u cầu phải mở rộng đường cong để dảm bảo xe chạy vẩn bình thường Độ mở rộng phần xe chạy đường cong nằm Bán kính đường cong nằm ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷