Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG
TUYẾN
oOo
I. Giới thiệu chung:
- Tên dự án : Xây dựng mới tuyến đường giao thông A - B.
- Đòa điểm : Tỉnh Tây Ninh.
- Chủ đầu tư : Sở GTVT Tỉnh Tây Ninh
1. Những căn cứ:
I.1 Căn cứ vào quy hoạch giao thông trong vùng, cụ thể:
- Kết quả dự báo về mật độ xe cho tuyến đường A - B đến năm hiện tại
đạt lưu lượng xe thiết kế N = 2557 xe/ngày đêm.
- Điều tra quy hoạch mạng lưới giao thông.
- Căn cứ vào các kết quả điều tra, khảo sát tại hiện trường về các đặc
điểm đòa hình, đòa mạo, điều kiện tự nhiên khí hậu, thủy văn, đòa chất…
của khu vực tuyến đi qua; về tình hình dân sinh, kinh tế, chính trò văn
hóa, các nguồn cung cấp vật liệu xây dựng trong vùng
I.2 Sự cần thiết phải đầu tư:
- Đất nước ta trong những năm gần đây phát triển rất mạnh mẽ, nhu cầu
vận chuyển hành khách và hàng hóa ngày càng tăng cao, trong khi đó
mạng lưới đường ôtô ở nước ta lại rất hạn chế, phần lớn chúng ta sử dụng
những tuyến đường cũ mà những tuyến đường này không đủ để đáp ứng
được nhu cầu vận chuyển rất lớn như hiện nay. Chính vì vậy, trong giai
đoạn phát triển kinh tế hiện nay của Đất nước, việc cải tạo nâng cấp các
tuyến đường có sẳn và việc xây dựng mới các tuyến đường ôtô đã trở
thành nhu cầu thiết yếu.
- Tuyến đường A - B chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Khu vực
tuyến đi qua là vùng đồi núi. Trong khu vực tuyến đi qua hiện thời mạng
lưới giao thông còn rất yếu kém, chủ yếu là đường mòn, đường cấp phối
sỏi cuộiû đã xuống cấp trầm trọng, bò lún sụt, ổ gà, bong bật gây rất

hoá, xã hội, an ninh, quốc phòng của đòa phương. Tạo điều kiện dễ dàng
cho việc giao lưu hàng hoá và hành khách trong vùng nhằm rút ngắn
khoảng cách giữa đồng bằng với miền núi, giữa thành thò với nông thôn
vùng sâu, vùng xa…Vì vậy, mục tiêu của dự án là nghiên cứu các khả
năng xây dựng một tuyến đường nối hai điểm A - B một cách hợp lý xét
trên các góc độ kinh tế, kỹ thuật …
I.3 Phạm vi nghiên cứu:
SVTH: Trang 2
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
- Phạm vi hướng chung của tuyến (từ khu vực của điểm A đến khu vực của
điểm B).
- Khái quát quan hệ với các quy hoạch của hệ thống giao thông khu vực
.
2. Đặc điểm tự nhiên của khu vực:
2.1Đặc điểm về đòa hình:
- Đòa hình khu vực tuyến đi qua thuộc vùng núi. Tuy nhiên, đa phần là các
sườn dốc tương đối thoải, mật độ các đường đồng mức không quá dày.
- Thế của đòa hình lên xuống liên tục với cao độ điểm đầu A là 70.00m,
cao độ điểm cuối B là 60.00 m so với mực nước biển.
- Mạng sông suối phân bố trong khu vực chủ yếu là các nhánh suối, trong
đó có một suối chính lưu vực rộng còn lại là các nhánh suối cạn đổ về.
2.2Đặc điểm khí hậu:
Tuyến đường xây dựng thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa. Trong năm có
hai mùa rõ rệt là mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa nắng từ tháng 11
đến tháng 4 năm sau.
2.3Các chỉ tiêu khí hậu:
+ Nắng:
o Khu vực có rất nhiều nắng trong mùa khô từ tháng XI đến V , số giờ
nắng không vượt quá 200 giờ /tháng , các tháng ít nắng nhất là VI

khai thác đá phục vụ cho việc xây dựng nền, mặt và các công trình trên
đường.
- Trong khu vực tuyến không có các hiện tượng đất trượt, sụt lở, đá lăn, hang
động, castơ nên thuận lợi cho việc triển tuyến và xây dựng đường sẽ
không cần đến các công trình gia cố phức tạp.
Về các chỉ tiêu cơ lý của đất vùng tuyến đi qua như sau:
Tên đất
Độ ẩm tự
nhiên W(%)
Dung trọng
γ (T/m
3
)
Lực dính
C (Mpa)
Góc ma sát
trong ϕ (độ)
Mô đun đàn
hồi E (Mpa)
Á sét 23 ÷ 25 1.95 0.015 23 42
3.2Thuỷ văn:
Tuy lưu vực có diện tích tương đối lớn nhưng lượng nước chủ yếu tập trung vào
mùa mưa, còn mùa khô hầu như các suối đều cạn cho nên việc thi công lắp đặt các công
trình vượt dòng nước rất thuận lợi. Đây cũng là một đặt trưng về đòa chất thuỷ văn của
khu vực đồi núi vì vậy mực nước ngầm ở rất sâu ít ảnh hưỡng đến công trình nền
mặt đường. Theo số liệu nhiều năm quan trắc ta có các bảng, đồ thò các yếu tố khí
hậu thủy văn như sau:
SVTH: Trang 4
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc

-
SVTH: Trang 5
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
BIỂU ĐỒ HOA GIÓ
Đ
ĐB
B
TB
T
TN
N
ĐN
17.3
12.8
11.3
22.1
12.5
6.1
5.3
12.6%
25.6%
2.6
2.8
2.1(m/s)
1.9
1.7
1.8
2.2
2.5

BIỂU ĐỒ ĐỘ ẨM
SVTH: Trang 7
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
21
6
54
3 10987
Tháng
1211
(%)
82.6
86.1
87.4
88.2
85.1
80.2
75.5
69.1
63.6
66.9
69.3
80.7
10
0
20
30
40
50
60

SVTH: Trang 8
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
Vật liệu xây dựng phục vụ cho công tác xây lắp các hạng mục công trình dự
kiến như sau.
- Vật liệu đá cát mua ở các mỏ gần đó.
- Xi măng, sắt thép mua từ thành phố Hồ Chí Minh.
- Đất đắp nền đường khai thác tại các mỏ đất tại đòa phương và dọc tuyến.
5. Nhận xét :
Với đặc trưng khí hậu thuỷ văn khu vực như trên có thể nêu lên môt số nhận
xét có liên quan đến việc xây dựng công trình như sau :
- Việc thi công có thể thực hiện quanh năm .Tuy nhiên cần lưu ý đến khoảng
thời gian từ tháng 7 đến tháng 10 do những tháng này có lượng mưa lớn ,
mưa to kéo dài , dể sảy ra lũ và cần lưu ý đến các công trình thoát nước
- Việc vận chuyển vật liệu , vật tư thiết bò phục vụ cho việc xây dựng tuyến
có thể vận chuyển theo đường nội bộ sẵn có của đòa phương và đường tạm.
- Mức chêng lệch nhiệt độ giửa các mùa và giữa các giờ trong ngày không
lớn nên ảnh hưởng của thay đổi nhiệt độ đến kết cấu công trình không lớn .
II. Kết luận và kiến nghò.
Như vậy, hướng tuyến đi qua gặp một số thuận lợi và khó khăn như:
+ Thuận lợi:
o Có thể tận dụng dân đòa phương làm lao động phổ thông và các công
việc thông thường khác, việc dựng lán trại có thể tận dụng cây rừng
và các vật liệu sẵn có.
o Về vật liệu xây dựng, tận dụng tối đa các vật liệu sẵn có, đất đá
trong vùng đảm bảo về chất lượng cũng như trữ lượng. Ximăng, sắt
thép, và các vật liệu khác phục vụ cho công trình có thể vận
chuyển từ nơi khác đến nhưng cự ly không xa lắm.
+ Khó khăn:
o Đi qua những thung lũng, suối cạn, nhiều khe núi, nhìn chung tuyến

- a
i
: Hệ số quy đổi về xe con của từng loại xe khác nhau.
- n
i
: Số lượng từng loại xe khác nhau.
2. Lư u lượng xe và thành phần dòng xe:
- Lưu lượng xe là một đặc trưng vận tải quan trọng có tính chất quyết đònh
đối với việc xác đònh tiêu chuẩn của đường.
- Lưu lượng xe chạy là số phương tiện vận tải đi qua một mặt cắt ngang
của đường trong một đơn vò thời gian.
- Lưu lượng xe thiết kế là số xe con được qui đổi từ các loại xe khác
thông qua một mặt cắt trong một đơn vò thời gian, tính cho năm tương
lai.
- Hệ số quy đổi từ xe ô tô các loại về xe con ( theo 3.3.2 TCVN 4054-05 )
SVTH: Trang 10
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về xe con như sau:
Bảng 1 : Bảng tính lưu lượng xe qui đổi
Lưu lượng xe con quy đổi ở năm cuối thời kỳ khai thác :

N
T
= N
0
qđ
(1+p)
t -1
( với q = 9% , tốc độ tăng trưởng hàng năm)

- B
l
: chiều rộng lề đường
- i
m
: độ dốc mặt đường.
- i
lgc
: độ dốc lề đường gia cố
- i
lkgc
: độ dốc lề đường không gia cố
a. Xác đònh số làn xe trên mặt cắt ngang:
Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác đònh theo công thức:
lth
giocđ
lx
NZ
N
n
×
=
_
Trong đó:
- n
lx
: Số làn xe yêu cầu, được lấy tròn theo điều 4.1.2 TCVN 4054-05
SVTH: Trang 12
b
B

05, ta có: N
cđgiờ
= (0.10 ÷ 0.12).N
tb năm
lấy: N
cđgiờ
= 0.12 × N
tb năm
= 0.12 ×
3379,801 = 405,57 (xcqđ/h)
- Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành, theo điều 4.2.2 TCVN 4054-05 với
vận tốc thiết kế là V
tk
= 60 km/h và đòa hình miền núi.
- N
lth
: Năng lực thông hành tối đa, N
lth
= 1000 xcqđ/h/làn (khi không có
dải phân cách trái chiều và ôtô chạy chung với xe thô sơ)
Suy ra:
52,0
100077.0
801,3379.12.,0
12.0
====
xZxN
xN
ZxN
N

L
V
h
km
×
1000
Trong đó :
N : khả năng thông xe theo lý thuyết
V : vận tốc xe chạy tính toán, V = 60
km
/
h
=16.67
m
/
s
L : khổ động học của xe, được tính toán dựa vào sơ đồ sau :
L = l
0
+ V.t + S
h
+ l
k
Trong đó :
SVTH: Trang 13
L
l
o
S
h

- k : là hệ số sử dụng phanh , lấy k = 1.2
- i : là độ dốc dọc, lấy i = 0.5%
- ϕ :hệ số bám của bánh xe với mặt đường, điều kiện bình thường ϕ = 0.5
Thế các giá trò vào công thức, ta được :
S
h
=
5.081.92
67.162.1
2
xx
×
= 33.99 m
Do đó, khổ động học của xe :
L = 6 + 16.67x1 + 33.99 + 7.5 = 64.16 m
Khả năng thông xe theo lý thuyết :
N =
16.64
601000
×
= 935
xe
/
h
Nếu xe chạy mà không thấy nguy hiểm thì thực tế khả năng thông xe của một làn
xe trên mỗi giờ chỉ bằng 0.3
÷
0.5 trò số N tính ở trên, tức là:
Khả năng thông xe thực tế của mỗi làn trong 1 giờ :
N

Do đó : Khả năng thông xe thực tế thấp nhất của đường (2 làn xe ) trong một ngày
đêm : N =
3
2
x 6720 = 4480
xe
/
nđ
Ta thấy khả năng thông xe thực tế của đường là 4480 xe/nđ lớn hơn lưu lượng xe
thiết kế là 3379,809 xcqđ/nđ . Vậy đường đảm bảo khả năng thông xe.
c. Xác đònh bề rộng làn xe, mặt đường, lề đường, nền đường:
Theo quy đònh khi tính toán ta thường phải quy đổi các tải trọng về nhóm tải
trọng tiêu chuẩn nào đó. Ở đây, đường thiết kế là đường công dụng (nhóm A ) nên
ta chọn loại xe tính toán là xe tải trục 10 T (chiếm ¾ trọng lượng của xe ).
Dựa vào hình vẽ ta có :
- Bề rộng làn xe chạy : được tính như sau:
l = a + c + x + y
Trong đó :
- l : Chiều rộng làn xe chạy ( m ).
- c : Khoảng cách giữa hai bánh xe ( m ).
- d : Chiều rộng phủ bì của xe ( m ).
SVTH: Trang 15
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
- Với xe tải trục 10 T ta có : c = 1.74 m, d = 2.47 m.
a : Khoảng cách từ sườn thùng xe đến tim bánh xe (m)
a =
2
cd
−

= 1.5 m,
 Chiều rộng nền đường: được xác đònh như sau:
B
n
= (n
lx
× l) + (2 × B
l
) = 2 x 3.7 + 2 x 1.5 = 10.4 m.
Theo bảng 7 điều 4.1.2 TCVN 4054-05 quy đònh với cấp đường 60 km/h có:
- Bề rộng của mỗi làn xe : l = 3.0 m
- Bề rộng mặt đường : B
m
= 2 × 3.0 = 6 m.
- Phần lề đường: bề rộng mỗi lề B
l
= 1.50 m, trong đó: phần lề có gia cố rộng
b = 1.0m.
Do đó : dựa vào quy trình ta chọn :
- Bề rộng của mỗi làn xe : l = 3.0 m
- Bề rộng mặt đường : B
m
= 2 × 3.0 = 6 m.
SVTH: Trang 16
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
- Phần lề đường: chiều rộng mỗi lề B
l
= 1.50 m, trong đó: phần lề có gia cố
rộng b = 1.0m.

huống bất ngờ xảy ra thì có thể xử lý tình một cách kòp thời và an toàn,
tránh gây tai nạn. Khoảng cách đó được gọi là cự ly tầm nhìn, kí hiệu là
S
0
.Khi tính toán S
o
, để phù hợp với điều kiện xe chạy thực tế trên đường
người ta chia ra các trường hợp sau đây :
o Sơ đồ tầm nhìn một chiều (sơ đồ 1): hãm xe dừng lại trước chướng
ngại vật trên cùng một làn với một khoảng cách an toàn nào đó.
SVTH: Trang 17
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
o Sơ đồ tầm nhìn hai chiều (sơ đồ 2): hai xe ngược chiều trên cùng một
làn phải dừng lại kòp thời cách nhau một đoạn an toàn.
o Sơ đồ tầm nhìn tránh xe (sơ đồ 3): hai xe ngược chiều trên cùng một
làn, xe chạy sai phải kòp thời trở về làn xe của mình một cách an
toàn.
o Sơ đồ tầm nhìn vượt xe (sơ đồ 4): tính toán khoảng cách sao cho xe 1
có thể vượt xe 2 và trở về làn cũ của mình an toàn trước khi gặp xe 3
đang chạy ngược lại.
- Các trường hợp trên là những trường hợp thường hay xảy ra tương ứng với
các cấp hạng đường . Tuy nhiên theo TCVN 4054-05 ta chỉ xét tầm nhìn
theo sơ đồ 1, 2 và 4 . Tầm nhìn được tính toán trong điều kiện bình thường :
hệ số bám ϕ =0.5, độ dốc dọc của đường đồng bằng đồi i
d
= 0 %.
4.3.2 Tầm nhìn một chiều hay tầm nhìn hãm xe (sơ đồ 1):
- Theo sơ đồ này ôtô gặp chướng ngại vật trên làn xe đang chạy và cần phải
dừng lại trước chướng ngại vật một cách an toàn

S
01
l
o
l
pư
S
h
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
2
.
2 ( )
h
k V
S
g i
ϕ
=
±
l
o
: Cự ly an toàn, l
o
= 5 ÷10m
Suy ra:
2
01 0
60 .
3.6 2 ( )

mS 68.6010
)05.0(254
602.1
6.3
60
2
01
=+
±×
×
+=
Theo bảng 10 điều 5.1 TCVN 4054-05 quy đònh với V
tt
= 60 km/h thì tầm
nhìn hãm xe là 75 m. Do đó, chọn S
01
= 75 m
 Tầm nhìn hai chiều (sơ đồ 2):
Theo sơ đồ này tình huống đặt ra là hai xe chạy ngược chiều nhau trên cùng
một làn xe phải kòp thời phát hiện ra nhau và dừng lại trước nhau một khoảng cách
an toàn l0, hoặc ôtô chạy sau kòp thời trở về làn xe của mình gọi là tầm nhìn hai
chiều S
02
.
S
02
= 2xl
pư
+ S
h1

±
ϕϕ
(V
1
, V
2
tính bằng m/s)
Nếu V
1
= V
2
= V thì:
2
02 0
2 2
. .
2. .
( )
pu
k V
S V t l
g i
ϕ
ϕ
= + +
−
(V tính bằng m/s; t =1s)
SVTH: Trang 19
S
02

××
+=+
−
+=
ϕ
ϕ
Theo bảng 10 điều 5.1 TCVN 4054-05 quy đònh với V
tt
= 60 km/h thì tầm
nhìn trước xe ngược chiều là 150 m. Do đó, chọn S
02
= 150 m
 Tầm nhìn vượt xe (sơ đồ 4):
Theo sơ đồ này tình huống đặt ra là xe 1 vượt xe 2 và kòp tránh xe 3 theo
hướng ngược lại một cách an toàn.
S
04
= l
1
+ 2l
2
+ l
3
+ l
0
+ l
4
Trong đó:
l
1

Vk
S
±
=
ϕ
,
)(2
.
2
2
2
ig
Vk
S
±
=
ϕ
2
1
3
3
.2. l
V
V
l
=
l
0
= 10m
l

21
11
04
V
ll
V
V
i
VVk
VV
VV
S +++
−
−
×
−
+=
ϕ
Thay số:
V
1
= V
3
= V = 60 km/h
V
2
= V
1
/5 = 60 / 5 = 12 km/h
Suy ra:

−
×
−
+=
ϕ
( )
( )
mS 6.20610
05.0254
12602.1
1260
604
8.1
60
22
04
≈+
−×
−×
×
−
×
+=
Theo bảng 10 điều 5.1 TCVN 4054-05 quy đònh với V
tt
= 60 km/h thì tầm nhìn
vượt xe là 350 m. Do đó, chọn S
04
= 350 m.
 Tóm lại :

.
 µ : Hệ số lực đẩy ngang.
 i
n
: Độ dốc ngang của mặt đường, i
n
= 2%
 (+): dùng cho trường hợp có siêu cao.
 (-): dùng cho trường hợp không có siêu cao.
Để xác đònh lực đẩy ngang µ phải dựa vào các điều kiện sau:
- Điều kiện ổn đònh chống lật của xe :
µ =0.6 : lấy theo trò số an toàn nhỏ nhất.
- Điều kiện ổn đònh chống trượt ngang :
µ =0.12 : lấy trong điều bất lợi nhất : mặt đường có bùn bẩn
- Điều kiện về êm thuận và tiện nghi đối với hành khách :
o ≤ 0.1 : khó nhận biết xe vào đường cong
SVTH: Trang 21
Đồ án thiết kế đường ôtô GVHD: Th.s Phan Văn
Ngọc
o ≤ 0.15 : bắt đầu cảm nhận xe đã vào đường cong
o = 0.2 : cảm thấy có đường cong rõ rệt và hơi khó chòu
o = 0.3 : cảm thấy rất nguy hiểm, xe như muốn lật đổ
Điều kiện tiết kiệm nhiên liệu và săm lốp :
- µ = 0.1 : hệ số lực đẩy ngang hạn chế, để săm lốp và nhiên liệu
không tăng lên nhiều
- Theo sổ tay thiết kế đường ôtô thì có thể lấy:
µ = 0.15 khi có bố trí siêu cao
µ = 0.08 khi không bố trí siêu cao
Vậy bán kính tối thiểu của đường cong nằm R được xác đònh như sau:
+ Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi có bố trí siêu cao i

60
)15.0.(127
22
+
=
+
sco
i
V
≈ 149 m.
+ Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi không bố trí siêu cao, i
n
= 2 %:
R
min
=
)02.008.0.(127
60
)08.0.(127
22
−
=
−
n
i
V
≈ 472 m.
Theo bảng 13 điều 5.5 TCVN 4054-05 quy đònh với cấp đường 60:
- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất, với siêu cao 7% là R
min

4.3.4 Tính toán và bố trí siêu cao:
Siêu cao có tác dụng làm giảm lực đẩy ngang, tạo điều kiện cho xe chạy an
toàn và tiện lợi trong việc điều khiển xe chạy ở đường cong có bán kính nhỏ.
- Xác đònh độ dốc siêu cao:
Độ dốc siêu cao được xác đònh theo công thức:
i
sc
=
µ
−
× R
V
127
2
L
n
s
c
i
p
i
s
c
B
Trong đó:
 V: Vận tốc thiết kế V= 60km/h.
 R: Bán kính đường cong nằm.
 µ: Hệ số lực đẩy ngang tính toán.
- Từ công thức trên cho thấy i
sc

= 60 Km/h thì độ dốc siêu
cao ứng với từng bán kính đường cong cụ thể như sau:
R
(m)
125
÷150
150
÷175
175
÷200
200
÷250
250
÷300
300
÷1500
≥1500
i
sc
(%)
7 6 5 4 3 2
Không siêu
cao
Căn cứ vào tính toán và tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-05 có
R
min
= 125m. Vậy độ dốc siêu cao lớn nhất là i
sc
= 7% và i
sc

: Độ dốc phụ thêm ở mép ngoài mặt đường trong quá trình nâng siêu
cao(%).
Theo điều 5.6.2 TCVN 4054-05 với V
tt
= 60km/h thì i
p
= 0.5%
Vậy L
nsc
=
(6.0 0.6) 4%
60.8
0.5%
m
+ ×
=

4.3.6 Xác đònh chiều dài đường cong chuyển tiếp: L
ct
Chiều dài đường cong chuyển tiếp được xác đònh theo công thức sau :
L
ct
=
R
V
tt
×5.23
3
Trong đó:
- V

= L
ct
= L = 60.8m
Tuy nhiên theo bảng 14 điều 5.6.2 TCVN 4054-05 quy đònh với V
tt
= 60
km/h và trong điều kiện bán kính nhỏ nhất thông thường R
min
= 200 m ứng với siêu
cao nhỏ nhất thông thường i
sco
= 4%, chỉ cần chiều dài đoạn nối L = 50 m là đủ.
Vậy ta chọn chiều dài đoạn bố trí chuyển tiếp và nối siêu cao trong trường
hợp thông thường là L = 50m.
4.3.7 Bố trí siêu cao:
Thông thường chiều dài đoạn nối siêu cao bố trí bằng chiều dài đường cong
chuyển tiếp
n
n
i
n
0
i
n
i
S
C
%
Đoạn nối siêu cao một nửa được bố trí trên đoạn thẳng, một nửa được bố trí trên
đoạn cong nếu như không có đường cong chuyển tiếp, nếu có đường cong chuyển