PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ

SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 1- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
(KM 0÷ KM 1+300)
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG
1.3 TÊN CÔNG TRÌNH :
-Xây dựng tuyến đường mới A – B
- Địa điểm: Quận 9 – Tp Hồ Chí Minh
- Chủ đầu tư : UBND Tp Hồ Chí Minh
- Đơn vị tư vấn : Công Ty TNHH Đầu Tư & Xây Dựng Tiến Mộc.
1.3 CĂN CỨ PHÁP LÝ ĐỂ TIẾN HÀNH TKKT:
- Quyết định phê duyệt đầu tư dự án số ngày / / của UBND Tp Hồ Chí
Minh.
1.4 CÁC QUY CHUẨN, TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG
1.4.1 VỀ KHẢO SÁT
-TCVN 4419:1987 Khảo sát xây dựng -Nguyên tắc cơ bản
-Thông tư 06/2006/TT-BXD ngày 10/11/2006 của Bộ xây dựng Hướng dẫn
khảo sát địa kỹ thuật phục vụ lựa chọn địa điểm và thiết kế xây dựng công trình
-22 TCN 259-2000 Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình
-22TCN 263-2000: Quy trình khảo sát đường ôtô.
-22 TCN 220-95: Tính toán các đặc trưng dòng chảy lũ.
1.4.2 VỀ THIẾT KẾ
- Tiêu chuẩn : Đường ôtô – yêu cầu thiết kế TCVN 4054-05.
- Quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06
- Tiêu chuẩn thiết kế-Thoát nước mạng lưới và công trình bên ngoài TCVN
7957-2008
- Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về báo hiệu đường bộ QCVN 41:2012/BGTVT
1.4.3 VỀ THI CÔNG NGHIỆM THU:

PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
CHƯƠNG 2:ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG TUYẾN ĐI QUA
2.1. ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, THỦY VĂN:
2.1.1. NHIỆT ĐỘ
16
18
18.6
29.7
34.6
37
28.7
26.5
18.6
20.5
18.6
5
10
15
20
25
30
35
40
0
24.5
C
Tháng
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Hình 3.1.1 Biểu đồ nhiệt độ
-Nhiệt độ cao nhất: 37

250
300
350
0
400
450
500
Tháng
mm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 4- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
Hình 3.1.2a Biểu đồ lượng mưa
6
6
9
12
14
20
21
17
13
8
6
5
1 2
3
4 5
6
7

10
11 12
100
8
0
60
70
77
81
84
85.5
88
85
86.5
78.6
75.7
65
Tháng
%
Hình 3.1.3 Biểu đồ độ ẩm
-Vào mùa mưa, độ ẩm tăng, mùa khô độ ẩm giảm.
-Độ ẩm cao nhất vào tháng 7 là 88%, thấp nhất vào tháng 1 là 60%.
2.1.4. GIÓ
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 5- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
B
N
T
Ð
TB

2.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH:
Địa hình khu vực tuyến đi qua thuộc vùng đồi và đồng bằng, đa phần là các
sườn dốc tương đối thoải, mật độ các đường đồng mức không quá dày.
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.
2.3. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 6- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
-Công tác điều tra địa chất được tiến hành dọc tuyến. Và cách trục mỗi bên
25m. Việc thăm dò địa chất này được tiến hành bằng cách khoan.
-Địa chất vùng này tương đối ổn định. Dưới lớp hữu cơ dày khoảng 20 ÷ 30cm
là lớp á sét dày từ 4 ÷ 6m. Bên dưới là nền đất sỏi sạn. Địa chất vùng này rất tốt cho
việc làm 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 khai tuyến và xây dựng đường sẽ không
cần đến các công trình gia cố phức tạp.
-Đất xung quanh tuyến không có tình trạng phong hoá, hướng của lớp đất
không có uốn nếp, gãy khúc, không có hiện tượng lầy lội và trượt quanh tuyến,
không có biến dạng dưới tác dụng xe chạy, đất nền không giảm cường độ, đất này
dùng làm đất đắp nền đường rất tốt, không cần lấy ở nơi khác và đất có độ ẩm
tương đối ổn định.
- Địa chất ở hai bên bờ suối ổn định, ít bị xói lở thuận lợi cho việc làm các công
trình vượt dòng nước.
2.4. VẬT LIỆU XÂY DỰNG
Qua khảo sát thực địa thấy có một số mỏ đá có chất lượng và trữ lượng cao và
ở gần nơi xây dựng tuyến đã có một số đơn vị trong tỉnh đang khai thác, nên đá để
xây dựng có thể mua các loại đá từ những mỏ đá này nhằm giảm bớt chi phí vận
chuyển, góp phần giảm bớt giá thành công trình.
Về đất đắp nền đường: đất trong vùng chủ yếu là á sét, qua phân tích nhận
thấy rằng đất có các chỉ tiêu cơ lý cũng như thành phần hạt rất tốt, rất phù hợp để

lượng mưa lớn, mưa to kéo dài, dễ xảy ra lũ và cần lưu ý đến các công trình thoát
nước. Mức chênh lệch nhiệt độ giữa các mùa và giữa các giờ trong ngày không lớn.
- Địa chất: Cấu tạo các lớp địa chất :
+ Trên cùng là lớp hữu cơ dày trung bình 20 ÷ 30cm.
+Kế tiếp là lớp á sét dày 4-6m.
+ Dưới cùng là nền đất sỏi sạn.
- Điều kiện cung cấp vật liệu xây dựng:
Qua khảo sát thực địa thấy có một số mỏ đá có chất lượng và trữ lượng cao và
ở gần nơi xây dựng tuyến đã có một số đơn vị trong tỉnh đang khai thác, nên đá để
xây dựng có thể mua các loại đá từ những mỏ đá này nhằm giảm bớt chi phí vận
chuyển, góp phần giảm bớt giá thành công trình.
Về đất đắp nền đường: đất trong vùng chủ yếu là á sét, qua phân tích nhận
thấy rằng đất có các chỉ tiêu cơ lý cũng như thành phần hạt rất tốt, rất phù hợp để
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 8- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
đắp nền đường. Chính vì vậy, ta có thể vận chuyển từ nền đào sang nền đắp. Khi cần
mua có thể vận chuyển từ các mỏ đất gần đó.
- Tình hình kinh tế chính trị, văn hóa ở địa phương phát triển bình thường.
Tóm lại: khu vực tuyến đi qua tương đối thuận lợi cho công tác xây dựng
tuyến đường.
CHƯƠNG 3 :THIẾT KẾ KĨ THUẬT VỀ BÌNH ĐỒ ,MẶT CẮT DỌC
VÀ MẶT CẮT NGANG.
3.1 CẤP ĐƯỜNG VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ HÌNH HỌC CHỦ YẾU CỦA
TUYẾN TỪ Km0-Km1+300
3.1.1 CẤP ĐƯỜNG
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và các số liệu được giao gồm:
- Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/20000.
- Số liệu dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế:
Loại xe
Trọng lượng

+ Nặng
26,4
56,0
18,0
25,8
48,2
45,2
45,2
95,8
56,0
69,6
100,0
94,2
1
1
1
1
1
2
Cụm bánh
đôi
Cụm bánh
đôi
Cụm bánh
đôi
Cụm bánh
đôi
-
-
-

1/Xe con các loại
2/Xe buýt các loại
Loại nhỏ
Loại lớn
3/Xe tải các loại
Nhẹ
Vừa
Nặng
Nặng
1
2
2,5
2
2
2
2,5
765
705
66
92
88
77
33
765
1410
165
184
176
154
82.5

+ Lần thứ 2: 500m
- Độ dốc siêu cao: 2%
- Góc chuyển hướng:
+Lần thứ 1: 19d15’11’’
+Lần thứ 2: 41d46’13’’
-Vị trí đặt cống địa hình:
Lý trình Km0+447.68.
Lý trình Km1+226.91.
3.2 THIẾT KẾ KĨ THUẬT VỚI BÌNH ĐỒ TUYẾN.
3.2.1. NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ XÁC ĐỊNH BÌNH ĐỒ .
Để vạch tuyến trên bình đồ ta cần phải dựa vào các căn cứ sau:
Tình hình địa hình, địa mạo của khu vực tuyến đi qua
Bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 1000, mức chênh cao 1m
Cấp hạng kỹ thuật của đường
Nhu cầu phát triển kinh tế, văn hóa của khu vực tuyến đi qua trong tương
lai
Tham khảo bản đồ qui hoạch phát triển mạng lưới giao thông, qui hoạch
khu dân cư, qui hoạch xây dựng các công trình thủy lợi trong vùng.
3.2.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ.
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 11- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
Điểm khống chế là những điểm tuyến bắt buộc phải đi qua hoặc phải tránh. Đó
là những điểm đầu, điểm cuối và những điểm ở giữa như là chỗ giao nhau với
đường ôtô cấp hạng cao hơn, đường sắt những điểm giao nhau với dòng nước lớn,
những chỗ thấp nhất của dãy núi, những chỗ tận dụng được đoạn đường đã
có Dựa vào những điểm khống chế đã được xác định ta bắt đầu tiến hành vạch
tuyến trên bình đồ.
3.2.3CÁC NGUYÊN TẮC KHI VẠCH TUYẾN
 Căn cứ vào các yếu tố kỹ thuật đã khống chế trước như: bán kính đường cong
tối thiểu, đoạn chêm tối thiểu, độ dốc dọc,

Tính toán với xe tải:
Độ mở rộng mặt đường cho 2 làn xe:
2
W
l 0.1 V
e
2 R
R
×
= +
×
Trong đó :
l = 8 m: cách từ trục sau của xe tới đầu mũi xe (bảng 1 TCVN4054-2005)
Bán kính đường cong nằm R = 500m.
e
w
=
×
+ =
×
2
8
0.33
500
5
0
00
0.1 6
2
m

= 0,5 % : Độ dốc phụ thêm để nâng siêu cao ứng với vận tốc
≥
60 km/h.
⇒
+ +× ×
= =
×
nsc
( 2 1) (2 2)
2 0.
L
5
7
36m
b. Chiều dài đường cong chuyển tiếp theo điều kiện thỏa mãn các thông số
clotoit :

= >
2
ct
A R
L
R 9
Với :
A : thông số clotoit
= ×
A R L
m.
R : bán kính đường cong
= > = =


0
I
 
 
: độ tăng gia tốc ly tâm
0
I
 
 
=0.5m/s
3
Để cấu tạo đơn giản thì đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao phải bố
trí trùng nhau do đó ta phải lấy giá trị lớn hơn là L
ct
= L
nsc
= max(36; 55.56; 18.38) m
Theo TCVN 4054-2005 bảng 14: Với R = 500m; i
sc
= 2% thì
min
nsc
L
=55.56m. Chọn
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 14- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
L
ct
=L

α
vậy điều kiện cấu tạo thỏa mãn.
3.2.3.5. Xác định thông số colothoide:
Tính toạ độ điểm cuối của đường cong chuyển tiếp (x
0
,y
0
):
C = L*R

= A
2
= 20000.
Với s = L= 60 m
= >
5
0
5
22
60
59.95
40*20000
60
40*
S
x S
C
= = − =−
( m)
= >

3
3
0
2 2
60
60 59.98
40 40 500
ct
ct
L
x L
R
= − = − =
×
(5.9)
2
2
0
60
1.2
6 6 500
ct
L
y
R
= = =
×
(5.10)
+Các chuyển dịch:
t=x

TĐ

= NĐ + L
ct
TC =

TĐ + K
0
NC = Đ + 2T
0
(Đ là lý trình tính tại đỉnh góc chuyển hướng)
3.2.3.8. Xác định tọa độ các điểm trung gian:
Tọa độ các điểm trung gian có chiều dài S
i
cũng được xác định tương tự như
xác định tọa độ điểm cuối của đường cong chuyển tiếp, từ đó tính ra giá trị x
i
, y
i
.
Khoảng cách các điểm trung gian lấy từ 5m đến 20m.
Xác định cự ly của các điểm thuộc đường cong tròn (l), được chọn tùy thuộc
vào bán kính R (m) theo quy định sau :
R > 500m = > l = 20m.
R = (100 - 500)m = > l = 10m.
R < 100m = > l = 5m.
Vì R = 500(m) nên ta chọn l = 10 (m). Theo yêu cầu đồ án ta chọn l=10m.
3.2.4. TÍNH TOÁN VÀ CẮM CONG TRÒN :
Trên đường cong tròn ta cắm cọc theo các cung tròn đều nhau (từ 5 đến 10 m
một cung)

)
Với
β = ϕ + × α
0
i '
Cách cắm đường cong chuyển tiếp thực hiện dựa vào kết quả tính tọa độ và
tiến hành từ tiếp đầu đường cong chuyển tiếp thứ nhất cho đến tiếp cuối, sau đó lại
bắt đầu cắm cho đường cong phía còn lại tương tự như vậy.
Cắm đường cong tròn tiến hành theo cách thông thường cho tới điểm giữa
đường cong. Vị trí cọc tại điểm giữa đường cong được kiểm tra theo độ dịch chuyển
tính được ở phần trước.
3.2.5 .TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ SIÊU CAO.
Mặt cắt ngang một mái trên đoạn thẳng được chuyển dần sang mặt cắt ngang
một mái ở đoạn cong tròn sẽ được thực hiện trên đoạn đường cong chuyển tiếp.
Phương pháp chuyển dần mặt cắt ngang hai mái sang mặt cắt ngang một mái
nói chung đều dựa trên nguyên tắc là chuyển dần dần hoặc theo sơ đồ lấy trục quay
là tim của mặt đường, hoặc mép trong mặt đường hoặc mép ngồi mặt đường tùy
theo điều kiện cụ thể về địa hình, chiều rộng đường, kiểu cắt ngang đường
 Trình tự thực hiện cho đường cong thuộc đoạn thiết kế kĩ thuật như sau :
+Lấy tim phần xe chạy làm tâm, quay nửa phần mặt đường phía lưng đường
cong cho đến khi đạt được mặt cắt ngang một mái bằng độ dốc ngang mặt
đường(độ dốc siêu cao thiết kế) 2%.
-Tính toán bố trí siêu cao với chiều dài đoạn nối siêu cao được chọn:
+ L
1
= L
2
=
9 2
18( )

NÑ1
1m 3.5m3.5m
2
%
2
%
2
%
2
%
2
%
2
%
0
%
Lct=60 m
1m
1
2
3
2'
1'
2
%
2
%
2
%
2

0.02m
0.02m
0.09m
0.16m
0.18m
3.2.6 TÍNH TOÁN ĐẢM BẢO TẦM NHÌN.
Để đảm bảo an toàn xe chạy trên đường cong, cần xác định vùng cần đảm bảo
tầm nhìn quy định, trong vùng đó phải xóa bỏ mọi chướng ngại vật.
Đường giới hạn của vùng cần đảm bảo tầm nhìn thường được xác định bằng
phương pháp vẽ đường bao của các tia nhìn có chiều dài bằng tầm nhìn tính toán.
Từ mỗi vị trí của ôtô trên đường quỹ đạo xe chạy vẽ các tia nhìn có tầm nhìn S và vẽ
đường bao của các tia nhìn ta sẽ có đường giới hạn của vùng cần đảm bảo tầm
nhìn.
Quỹ đạo xe chạy cách mép mặt đường phía trong khoảng 1.5m, chiều cao của
mắt người lái xe cách mặt đường 1m (TCVN4054-2005). Tầm nhìn tính toán đối với
đường 2 làn xe lấy theo tầm nhìn thấy xe ngược chiều. Chướng ngại vật sau khi dỡ
bỏ phải thấp hơn tia nhìn 0.3m (đường bao và phạm vi dỡ bỏ chướng ngại vật được
thể hiện chi tiết trên bản vẽ). giữa đường cong phạm vi dỡ bỏ Z là lớn nhất.
- Gọi Z
0
: Khoảng cách từ mắt người lái xe đến chướng ngại vật.
Z : Khoảng cách từ mắt người lái xe đến giới hạn cần phá bỏ chướng ngại
vật (phạm vi cần phá bỏ chướng ngại vật).
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 19- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
+ Nếu Z < Zo : tầm nhìn được đảm bảo.
Z > Zo : tầm nhìn không được đảm bảo đòi hỏi phải dọn bỏ chướng ngại vật.
-Tính toán bố trí đường cong chuyển tiếp :
+ Góc chuyển hướng: θ=19
0

60
60 59.98
40 40 500
ct
ct
L
x L
R
= − = − =
×
(5.9)
2
2
0
60
1.2
6 6 500
ct
L
y
R
= = =
×
(5.10)
+Các chuyển dịch:
t=x
0
-Rsinβ= 59.98– 500xsin0.06 = 30 (5.11)
p=y
0

i
a

c
?
Tim du?ng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11=1'
12=2'
13=3'
14=4'
15=5'
6'
7'
8'
9'
11'
12'
13'
14'
15'

(%
)
Z(m) S(m)
60 19
0
15’11" 500 114.86 7.45 228.02 60 2
5.62
5
150
60 41d46’13’’ 500 241.09
36.0
5
464.52 100 2
5.62
5
150
3.2.7. RẢI CỌC:
Sau khi xác định được đường cong, tiến hành rải cọc trên tuyến gồm:
- Cọc đầu tuyến: Km0.
- Cọc cuối tuyến: Km1+300.
- Cọc 100m, ký hiệu là cọc H.
- Cọc chủ yếu xác định đường cong NĐ1, TĐ1, P1, TC1, NC1.
- Các cọc chi tiết kí hiệu là cọc C.
- Cọc tại vị trí đặt cống địa hình.
- Cọc chi tiết 20m ở ngoài đường cong và 10m khi vào đường cong.
3.3 THIẾT KẾ MẶT CẮT DỌC .
3.3.1.NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ.
Mặt cắt dọc được thiết kế tỉ mỉ, chính xác theo các tài liệu khảo sát và đo đạc
địa hình, địa chất, thủy văn dọc tuyến thu thập trong bước khảo sát phục vụ thiết kế
kĩ thuật.

X
A
= R
×
i
A
- Chênh lệch cao độ từ gốc tọa độ O đến điểm A :

×
=
2
A
A
R i
Y
2
- Khoảng cách giữa 2 điểm A, B trên đường cong đứng :
X
AB
= R(i
A
– i
B
)
- Chênh lệch cao độ giữa 2 điểm A, B :
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 22- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
Y
AB
=

2
T
2R
3.3.2.2 Trình tự tính toán :
- Xác định tiếp tuyến đường cong T
- Xác định lý trình tiếp đầu TĐ và tiếp cuối TC của đường cong và xác định được
cao độ thiết kế tại hai điểm này (biết trước).
- Xác định khoảng cách từ điểm tiếp đầu tới gốc O ( theo phương ngang) và xác
định độ chênh cao giữa hai điểm đó.
- Xác định cao độ thiết kế tại O
- Xác định cao độ thiết kế tại các điểm trung gian khi biết khoảng cách theo
phương ngang của chúng đến O hay độ dốc i của nó.
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 23- Lớp: Cầu Đường Bộ K51
PHẦN II:THIẾT KẾ KỸ THUẬT GVHD:Ths.VÕ XUÂN LÝ
Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4054 – 05, đối với đường có V
tk
> 60, tại những
chỗ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc có giá trị i
2
– i
1
 ≥ 10
o
/
oo
phải bố trí đường cong
đứng, do đó ta cần phải bố trí đường cong đứng cho đoạn dốc trên.
Cắm đường cong đứng theo phương pháp ANTÔNÔP:
2
1

×
 Xác định chiều dài đoạn T :
+Khi độ dốc của hai đoạn dốc khác dấu :
( )
21
ii
2
R
T
+×=
+Khi độ dốc của hai đoạn dốc cùng dấu :
( )
21
ii
2
R
T
−×=
 Cự ly từ đỉnh đường cong tới tiếp đầu, tiếp cuối :
∆
1
= i
1
× T
∆
2
= i
2
× T
 Lý trình TĐ, TC :

ϕ
c
(m
)
ϕ
ng
(m
)
H(m) H
AĐ
ϕ
ng
+
H
AĐ
H
vai
nền
≥
H
tim
nền
≥
H
đắp
K
Cao độ
TN
Cao độ
TK

+2%x1.0+2%.3.5
3.4. THIẾT KẾ TRẮC NGANG .
Cao độ thiết kế nền đường ở các đoạn ven sông, đầu cầu nhỏ, các đoạn qua
vùng ngập nước được tính theo tần suất 4% ( kể cả chiều cao nước dềnh và sóng vỗ
vào mái mặt đường) ít nhất là 0.5 m.
SVTH: Đặng Quốc Hiếu - 25- Lớp: Cầu Đường Bộ K51

Trích đoạn TÁC ĐỘNG ĐẾN MễI TRƯỜNG:

---