Đồ Án Tốt Nghiệp

Bộ Môn Địa Kỹ Thuật

LỜI CẢM ƠN
Gần năm năm dưới mái trường đại học GTVT là quãng thời gian đầy ý nghĩa
đối với một sinh viên đang chuẩn bị những hành trang cần thiết trên con đường trở
thành một người kỹ sư Cầu Đường trong tương lai. Quá trình hỏi và trau dồi kiến
thức của chúng em không thể thiếu được sự chỉ bảo, dạy dỗ tận tình của các thầy cô
giáo trong trường và đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Địa kỹ thuật.
Mặc dù còn hạn chế nhiều mặt, nhất là hạn chế về kinh nghiệm thực tế sản
xuất, nhưng được sự giúp đỡ của các thầy giáo trong bộ môn và đặc biệt là sự
hướng dẫn tận tình của ThS. Nguyễn Bá Đồng và ThS. Nguyễn Đức Vinh, em đã
hoàn thành đồ án được giao đúng thời hạn và theo yêu cầu của nhà trường.
Và đây cũng là lần đầu tham gia công tác thiết kế, nên chắc chắn bản đồ án
này không thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được sự đánh giá nhận xét của
các thầy cô giáo và các bạn.
Hà Nội, tháng 1 năm 2015
Sinh viên

Trần Hữu Sáng

Trần Hữu Sáng

Lớp Địa Kỹ Thuật CTGT-K51


Đồ Án Tốt Nghiệp

Bộ Môn Địa Kỹ Thuật


………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………

Trần Hữu Sáng

Lớp Địa Kỹ Thuật CTGT-K51

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……….

Trần Hữu Sáng

Lớp Địa Kỹ Thuật CTGT-K51


của các thầy cô và các bạn để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.

Trần Hữu Sáng

5

Lớp Địa Kỹ Thuật CTGT-K51


Đồ Án Tốt Nghiệp

Bộ Môn Địa Kỹ Thuật

PHẦN I: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ TUYẾN A – B
KM 0+00 ÷ KM 6+917.12
HUYỆN M’DRẮK – TỈNH ĐẮK LẮK

Trần Hữu Sáng

6

Lớp Địa Kỹ Thuật CTGT-K51


Đồ Án Tốt Nghiệp

Bộ Môn Địa Kỹ Thuật

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. GIỚI THIỆU VỊ TRÍ TUYẾN

vĩ Bắc, từ 107028’57’’ đến 108059’37’’ độ kinh Đông, phía Bắc giáp tỉnh Gia Lai,
phía Nam giáp tỉnh Lâm Đồng, phía Tây giáp Vương quốc Campuchia và tỉnh Đắk

Trần Hữu Sáng

7

Lớp Địa Kỹ Thuật CTGT-K51


Đồ Án Tốt Nghiệp

Bộ Môn Địa Kỹ Thuật

Nông với 70km đường biên giới quốc gia, phía Đông giáp các tỉnh Khánh Hòa và
Phú Yên.
Tỉnh Đắk Lắk có diện tích tự nhiên 13.139km 2, dân số 1.728.380 người bao
gồm nhiều dân tộc anh em, trong đó đồng bào thiểu số chiếm 44%. Toàn tỉnh có 1
thành phố, 1 thị xã và 13 huyện.
Đắk Lắk là một vùng đất có bề dày lịch sử với nền văn hoá mang đậm bản
sắc độc đáo của các đồng bào dân tộc thiểu số.
1.4.2. Hiện trạng kinh tế khu vực nghiên cứu
1.4.2.1. Công nghiệp
Đắk Lắk có thế mạnh trong việc phát triển ngành công nghiệp chế biến nông
lâm sản. Lượng gỗ khai thác hàng năm đảm bảo cung cấp gỗ cho chế biến các mặt
hàng về gỗ, chế biến song mây cho xuất khẩu. Chế biến cao su dân dụng, chế biến
cà phê xuất khẩu, chế biến đường.
Trong giai đoạn 2001-2005, sản xuất CN – TTCN tăng khá, nhưng chưa tạo
được bước đột phá mạnh trong chuyển dịch cơ cấu kinh tế. Giá trị sản xuất năm
2005 tăng gần 2,3 lần so với năm 2000, nhịp độ tăng bình quân hàng năm đạt 18%.

thủy điện nhỏ đang khảo sát và đầu tư. Ngoài ra tỉnh còn có thể phát triển ngành
công nghiệp khai khoáng khi đã xác định được địa bàn cho phép.
Việc thực hiện quy hoạch phát triển công nghiệp còn gặp nhiều khó khăn do
vốn đầu tư cho công nghiệp còn thấp, triển khai các dự án còn chậm. Và xúc tiến
đầu tư công nghiệp còn hạn chế, đây là một trong những khó khăn lớn đối với phát
triển công nghiệp của tỉnh. Các khu cụm công nghiệp đang ở bước triển khai xây
dựng như : khu công nghiệp Hòa Phú, cụm tiểu thủ công nghiệp thành phố Buôn
Ma Thuột…
1.4.2.2. Nông nghiệp
Ngành nông nghiệp của Đắk Lắk đã có bước phát triển rất mạnh. Đất phù
hợp cho sản xuất nông nghiệp ở ĐắkLắk có khoảng 400000 ha, trong đó có hơn
160000 ha đất cho sản xuất cây hàng năm và 180000 ha cây lâu năm. nhưng hiện
nay chỉ có 200000 ha đang được sử dụng. Năm 2008 giá trị sản xuất nông nghiệp
ước đạt 9.239,7 tỷ đồng, vượt 3,6% so với kế hoạch, tăng 6,57% so với năm 2007.
Sản lượng lương thực ước đạt 946,789 tấn, vượt 5,2% kế hoạch, tăng 7,4% so với
năm 2007. trong năm toàn tỉnh có 181,12 ha cà phê, tăng 2.217 ha so với năm 2007,
trồng được 5.600 ha rừng các loại, vượt 14% kế hoạch. Hiện có 40 doanh nghiệp
được chấp thuận cho khảo sát đất để thực hiện dự án trồng cao su; phát triển cây cao
su theo Chương trình phát triển 100.000 ha cao su ở Tây Nguyên của Thủ tướng
Chính phủ, trong đó Đắk Lắk có 30.000 ha.
Trong chăn nuôi, tập trung phát triển nhanh chăn nuôi gia súc ăn cỏ ở các địa
bàn thuận lợi. Vùng có diện tích đồng cỏ lớn để phát triển chăn nuôi, đặc biệt là
nuôi đại gia súc dưới tán rừng. Cải tạo và nâng cao chất lượng giống, áp dụng quy
trình chăn nuôi tiên tiến để tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả.
1.4.2.3. Lâm nghiệp
Đắk Lắk là tỉnh có diện tích rừng tương đối lớn trong cả nước. Diện tích đất
có rừng: 604.807.5 ha (độ che phủ 46,1%). Tổng trữ lượng gỗ trên toàn tỉnh ước
khoảng 59 triệu m3. Việc quản lý, bảo vệ và sử dụng hợp lý tài nguyên rừng không
những có ý nghĩa trực tiếp đối với các ngành kinh tế, xã hội trong tỉnh mà còn đóng
vai trò rất quan trọng trong việc phòng hộ cho các tỉnh Tây Nguyên, phía Nam và

biệt.
Phía trên cùng là lớp đất đỏ bazan, sản phẩm phun trào của núi lửa tiếp theo
là tầng đá gốc. Vì vậy, ở những vị trí tuyến cắt qua đồi (đào) việc thi công nền đào
không gặp khó khăn.
2.2.1.2. Địa chất suối.
Địa chất lòng suối cũng giống như địa chất chung của toàn tuyến, nhưng lớp
đất hữu cơ bị rửa trôi, và dưới lòng suối có nhiều sỏi sạn. Các vị trí suối đều có điều
kiện địa chất ổn định thuận lợi cho việc đặt móng công trình.
2.2.2. Tình hình vật liệu xây dựng
Do tuyến A-B nằm trong khu vực đồi núi nên vật liệu xây dựng tuyến tương
đối sẵn, có thể khai thác với trữ lượng lớn. Tuy nhiên vật liệu để xây dựng mặt
đường là bê tông nhựa và cấp phối đá dăm phải vận chuyển từ trạm trộn.
2.3. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN

Trần Hữu Sáng

10

Lớp Địa Kỹ Thuật CTGT-K51


Đồ Án Tốt Nghiệp

Bộ Môn Địa Kỹ Thuật

Đoạn tuyến có tổng chiều dài khoảng 7000 m và nằm trọn trong tỉnh Đắk
Lăk nên tình hình khí tượng thuỷ văn trên toàn tuyến là như nhau.
Đắk Lăk thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên nên chia làm 2 mùa;
mùa mưa và mùa khô, mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào tháng 10 và sau
đó là mùa khô. Tổng tích ôn từ 7700 0C đến 78000C, lượng mưa trung bình hàng


4

5

6

7

8

9

10

11

12

Nhiệt

20

22

25

27

32


86,
5

85

81,
3

78,
8

75

80

83,
3

81

80

Bảng 2: Tần suất gió trung bình trong năm

Stt

Hướng gió

1

Tây - Tây bắc
Tây bắc
Bắc – Tây bắc
Không gió

Trần Hữu Sáng

Số ngày gió trong
năm(365 ngày)
15
20
34
21
22
20
45
23
27
15
19
16
20
21
24
12
11

12

Tần suất gió (%)

mưa(ng)
Lượng
mưa(mm
)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

2


400

360

340

240

220

180

100

70

Bảng 4: Lượng bốc hơi các tháng trong năm
Tháng
Lượng bốc
hơi(mm)

1

2

60

75



12

85,5

75

65

Tóm lại, việc xây dựng tuyến A - B là rất cần thiết, đáp ứng được yêu cầu về
dân sinh, kinh tế, chính trị và sự phát triển ngày càng cao của khu vực. Việc xây
dựng tuyến có nhiều thuận lợi như tận dụng được nhân công, vật liệu địa phương...
Tuy nhiên khí hậu ở đây tương đối khắc nghiệt, mưa nhiều nắng gắt, hay có bão sẽ
gây không ít khó khăn cho công tác xây dựng sau này.
CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
3.1. LƯU LƯỢNG XE THIẾT KẾ
- Theo số liệu về dự báo và điều tra giao thông, lưu lượng xe trên tuyến qua
hai điểm A - B vào năm thứ 15 là 2.390 xe/ng.đ, có thành phần dòng xe:
Loại xe
1/ Xe tải các loại
Nhẹ
Vừa
Nặng
Nặng
2/ Xe buýt các loại
Loại nhỏ
Loại lớn
3/ Xe con các loại
4/ Xe máy
5/Xe đạp

94,2

1
1
1
2

Cụm bánh đôi
Cụm bánh đôi
Cụm bánh đôi
Cụm bánh đôi

< 3.0

150
110
75
60

26,4
56,0

45,2
95,8

1
1

Cụm bánh đôi
Cụm bánh đôi


(xe/ngày đêm)

1/ Xe tải các loại
150
Nhẹ
110
Vừa
75
Nặng
60
Nặng
2/ Xe buýt các loại
50
Loại nhỏ
35
Loại lớn
850
3/ Xe con các loại
3950
4/Xe máy
180
5/Xe đạp
Lưu lượng xe quy đổi năm tương lai là:

2,5
2,5
2,5
3,0
2,5


Bộ Môn Địa Kỹ Thuật

3.3.1. Xác định độ dốc dọc theo sức kéo của xe
Độ dốc dọc lớn nhất của tuyến đường được tính toán căn cứ vào khả năng
vượt dốc của các loại xe. Hay nói cách khác nó phụ thuộc vào nhân tố động lực học
của ô tô và được xác định bằng công thức sau :
imax=D-f
Trong đó:
+ D: đặc tính động lực của xe, được xác định từ biều đồ nhân tố động lực
học của xe
+ f: hệ số cản lăn, với mặt đường bê tông nhựa ,theo quy trình f = 0,02
Tra biểu đồ nhân tố động lực của từng loại xe ứng với vận tốc V=60 km/h
D=0,17
và thay vào công thức tính imax, ta có:
imax = 0,17 - 0,02 = 0,15
=> Độ dốc dọc tối đa cho phép của tuyến theo sức kéo là 15%
3.3.2. Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực bám
Để xe chuyển động được an toàn thì giữa bánh xe và mặt đường phải có lực
bám, đây chính là lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường, nó là điều kiện quan trọng
thể hiện được lực kéo, khi hãm xe thì chính nó lại trở thành lực hãm để xe có thể
dừng lại được.Vì vậy điều kiện để xe chuyển động được an toàn là sức kéo phải nhỏ
hơn hoặc bằng sức bám giữa lốp xe và mặt đường. Tức độ dốc lớn nhất phải nhỏ
hơn độ dốc tính theo lực bám ib.
Công thức tính :
ib = D’ - f
Trong đó :
- f: Hệ số sức cản lăn của đường, f = 0,02
- Db: đặc tính động lực của xe tính theo lực bám
Db=

+Xe con : K = 0,025÷0,35
+Xe ô tô buýt: K=0,04÷0,06
+ Xe tải: K=0,06÷0,07
-F: diện tích cản gió của ô tô, lấy F = BH (m2)
B: là bề rộng xe (m)
H: là chiều cao xe (m)
Trong trường hợp này, ta tính toán với xe con quy đổi :
ϕ=0,3; K=0,03; G=3600Kg ; Gk=1800Kg; B=1,8m; H=2m
ib=
= 0,122 = 12,2%

0,03 × 1,8 × 2 × 602
0,3 × 1800 −
13
− 0,02
3600

Ta thấy độ dốc tính theo lực bám của các loại xe đều lớn hơn độ dốc tính
theo lực kéo.
Kết hợp tính toán và đối chiếu với quy phạm đối với đường cấp III miền núi,
vận tốc thiết kế V=60 km/h, ta chọn độ dốc lớn nhất trên toàn tuyến imax=7%.

Trần Hữu Sáng

16

Lớp Địa Kỹ Thuật CTGT-K51


Đồ Án Tốt Nghiệp

S1 = Lpư + Sh + L0
Tính chiều dài tầm nhìn tính theo V ( km/h ) ta có :
S1 =
+
+ Lo

V
3,6

kV 2
254(ϕ − imax )

Trong đó :
Lpư : Chiều dài đoạn phản ứng tâm lý ; là đoạn đường xe chạy được trong thời
gian phản ứng tâm lý tpư tính cho 1s , khi tính V (Km/h) =VTK
Lpư =
(m).
⇒

V
3,6

Sh : Chiều dài hãm xe, Sh =

Trần Hữu Sáng

2

kV
254(ϕ − imax )

3.4.2. Chiều dài tầm nhìn hai chiều (tính theo sơ đồ 2)
Điều kiện để bố trí tầm nhìn : Có 2 xe chạy ngược chiều trên cùng một làn
đường, để đảm bảo an toàn hai xe phải nhìn thấy nhau từ một cự li tối thiểu S 2 nào
đấy để hai xe kịp hãm dừng cách nhau một cự li an toàn L0.
Sơ đồ tính toán
22

Xét trường hợp 2 xe chạy cùng vận tốc
Chiều dài tầm nhìn trong trường hợp này là:
S2 =
=

V
kV ϕ
+
+L
1,8 127(ϕ 2 − imax 2 ) o
2

2

60
1,2.60 .0,5
+
1,8 127(0,52 − 0,072 )

+10 =

112.73 (m).
Theo TCVN 4054-05, chiều dài tầm nhìn thấy xe chạy ngược chiều là:S2

R=
;ϕ :
127(ϕn − in ) n
Chọn
ϕn
in

ϕ

là hệ số bám ngang và được lấy

ϕn

= (0.6 -0.7)

ϕ

=0.5

=0.6x

ϕ

= 0.6x0.5 = 0.3

:độ dốc ngang mặt đường phụ thuộc loại mặt đường in= 2%

L1
a2
= aR − ≈ aR ⇒ L1 = 2 aR



Đồ Án Tốt Nghiệp

Bộ Môn Địa Kỹ Thuật

3.4.4. Chiều dài tầm nhìn vượt xe S4

Sơ đồ tính toán

3

3

Đây là trường hợp nguy hiểm dễ xảy ra tai nạn vì khi đi trên đường có nhiều
loại xe chạy với tốc độ khác nhau nhất là đường miền núi khi vượt xe là rất nguy
hiểm
Điều kiện để bố trí tầm nhìn : xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm với
khoảng cách an toàn Sh1-Sh2, khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe 1 lợi
dụng làn trái để vượt xe và quay về làn xe của mình
Tầm nhìn vượt xe được tính theo công thức sau :
Điều kiện bình thường thì : S4 = 6V
Cưỡng bức : S4 = 4V
Xét cho điều kiện bình thường tính cho 10 s
Ta có
S4 = 6V= 6x60= 360m
Theo TCVN 4054-05, chiều dài tầm nhìn vượt xe tối thiểu là 350 m. Chọn S4
= 350m .
3.5. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG THÔNG XE VÀ SỐ LÀN XE
3.5.1. Xác định khả năng thông xe

Trong đó :
Nlt -khả năng thông xe lý thuyết lớn nhất của một làn xe có đơn vị là ( xe
/h)
V- là tốc độ xe chạy cho cả dòng xe (Km/h )
d - khoảng cách tối thiểu giửa 2 xe ,còn gọi là khổ động học của dòng xe
đựơc xác định theo công thức:
d = lpư + Sh + l0 + lx
Trong đó ; lpư - chiều dài xe chạy được trong thời gian người lái xe phản ứng
tâm lý , đượctính lpư=

V
3.6

(m )

V - vận tốc xe chạy đều trên toàn tuyến (Km/h ) lấy bằng Vtk
Sh - chiều dài đoạn đường mà xe đi đựơc trong quá trình hãm
phanh , được tính theo công thức

lpu

Sh

lo

lx

K ×V 2
Sh =
254(ϕ ± i )

1000V
1000 × 60
( xe h) =
=
2
60
1.2
× 60 × 60
V
K ×V
+
+5+6
+
+l +l
3.6 254(0.5 − 0.02)
3.6 254(ϕ ± i) 0 x

950

.876(xe/h)
3.5.2. Xác định số làn xe
Mặt cắt ngang nền đường
Bề mặt nền đường
Lề đường

Phần xe chạy

Lề đường

Phần gia cố

Vậy ta có : nlx = = 0,77 × 1.000 = 0,52 (làn)

Nhận thấy khả năng thông xe của đường chỉ cần 1 làn xe là đủ. Tuy nhiên
,thực tế xe chạy trên đường rất phức tạp, nhiều loại xe chạy với vận tốc khác nhau.
Mặt khác theo quy phạm thiết kế đường đối với đường cấp III phải bố trí từ 2 làn xe
trở lên. Do đó chọn đường 2 làn xe.
3.6. XÁC ĐỊNH BỀ RỘNG PHẦN XE CHẠY, CHIỀU RỘNG MẶT ĐƯỜNG
VÀ NỀN ĐƯỜNG
3.6.1. Bề rộng làn xe
Sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy
Tính toán được tiến hành theo 3 sơ đồ xếp xe và cho 2 loại xe
+ Xe con có kích thước bé nhưng tốc độ cao.
+ Xe tải có kích thước lớn nhưng tốc độ thấp (xe tải chọn là xe tải Maz 200).
Được xác định theo công thức:
b+c
+x+ y
Blàn= 2
(m)

Trong đó:
b

: Chiều rộng thùng xe.

c

: Cự li giữa 2 bánh xe.

x


Bộ Môn Địa Kỹ Thuật

Theo tiêu chuẩn [5] đối với đường cấp III vận tốc thiết kế 60km/h, bề rộng
mỗi làn xe là 3m. Đối chiếu quy trình và tính toán ta chọn bề rộng phần xe chạy là
B= 3,0m.
Dựa vào thành phần dòng xe thấy, lưu lượng xe tải trung và tải nhẹ chiếm
phần trăm khá lớn 66%, trong khi xe tải nặng (Maz200) chỉ chiếm 13%.
Kiến nghị chọn: Blàn = 3,0m.
3.6.2. Bề rộng phần xe chạy
Do tuyến đường ta thiết kế có 2 làn xe chạy và không có dải phân cách nên
bề rộng phần xe chạy bằng tổng bề rộng các làn xe.
Bm=n.B=2x3,0=6,0 (m)
3.6.3. Bề rộng lề đường
Theo quy trình , với đường cấp III có vận tốc thiết kế V=60km/h, ta chọn bề
rộng lề đường mỗi bên là B1đ=1,5 m ( gia cố 1,0 m )
3.6.4. Bề rộng nền đường
Được xác định như sau:
Bn=Bm+2xB1đ=6,0+2x1,5 = 9,0 m
3.6.5. Xác định độ dốc ngang mặt đường đảm bảo thoát nước bề mặt
Để đảm bảo cho việc thoát nước trên bề mặt đường được nhanh chóng,
người ta thường bố trí mặt đường có độ dốc ngang để thoát nước hai bên. Độ dốc
ngang này phải đủ lớn để thoát nước, nhưng cũng phải đủ nhỏ để xe chạy êm
thuận . Độ dốc ngang này còn được xác định bởi vật liệu làm kết cấu mặt đường.
Với mặt đường nhựa lựa chọn:
- Độ dốc ngang mặt đường và phần lề gia cố in=2%
- Độ dốc ngang lề đường không gia cố i1=4%
3.7. XÁC ĐỊNH BÁN KÍNH ĐƯỜNG CONG NẰM TỐI THIỂU TRÊN BÌNH
ĐỒ
Tại những vị trí tuyến đường đổi hướng ngoặt phải hoặc trái , ta phải bố trí
đường cong cơ bản có bán kính đủ lớn để hạn chế lực đẩy ngang gây nguy hiểm

127( µ − in )

(m )

Trong đó:
V: vận tốc xe chạy tính toán = Vtk
µ : hệ số lực đẩy ngang , lấy =0,04
µ

i n : độ dốc ngang mặt đường, in=0,02
ksc
Rmin

=

602
127(0,04 − 0,02)

=1417,32 (m)

Mặt khác, theo tiêu chuẩn TCVN quy định đối với đường cấp III có
V=60(km/h) thì bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi không bố trí siêu cao là
ksc
Rmin

=1500(m).
Kiến nghị lấy bán kính

ksc
Rmin


25

Lớp Địa Kỹ Thuật CTGT-K51