§å ¸n tèt nghiÖp

PhÇn 2: ThiÕt kÕ kü thuËt

PhÇn 2
ThiÕt kÕ kü thuËt
tuyÕn qua huyÖn th−êng xu©n – Thanh Ho¸
Km7+00 ÷ Km8+00

Hå Sü Khuª -

121

Líp CÇu-§−êng bé A K43


Đồ án tốt nghiệp

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật

Chơng 1
Tình hình Chung
I.

Nhiệm vụ thiết kế
Thực tế sản xuất thì phải thiết kế kỹ thuật toàn bộ đoạn tuyến nhng vì thời

gian hạn chế nên tôi tiến hành thiết kế kỹ thuật từ Km7+00- Km8+00( Km0Km1+00).

II. Trình tự thiết kế
- Đo đạc lấy số liệu thiết kế : Số liệu thực tế

Thiết kế kỹ thuật phải hoàn chỉnh và có những tài liệu cụ thể, chính xác để thực
hiện nó.
Tất cả các công trình phải đợc thiết kế hợp lý, tơng ứng với yêu cầu giao thông
và điều kiện thiên nhiên của địa phơng.
Toàn bộ thiết kế và từng phần phải có luận chứng kinh tế kỹ thuật phù hợp với
thiết kế sơ bộ đã đợc duyệt. Nên dùng các thiết kế định hình và đồ án tốt nhất của
các công trình tơng tự nhằm rút ngắn thời gian thiết kế.
Các tài liệu kỹ thuật phải đầy đủ, rõ ràng theo đúng quy định hiện hành

V. Những căn cứ thiết kế
-

Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-05của BGTVT

-

Qui trình thiết kế áo đờng mềm 22 TCVN-211-06 của bộ GTVT

-

Căn cứ vào hồ sơ thiết kế sơ bộ

-

Hồ sơ khảo sát địa chất thủy văn

-

Đơn giá 1736/ QD-VB ngày 23/8/ 94



và chiều dài tuyến cho phép1/4 mm, có ghi các cọc Km, cọc H, cọc đỉnh P, cọc tiếp
đầu TD và tiếp cuối đờng cong TC và các cọc chi tiết.
Các yếu tố của tuyến trên bình đồ phối hợp với các yếu tố của tuyến trên trắc
dọc, trắc ngang và đợc chú ý thiết kế để bảo đảm sự đều đặn và uốn lợn của tuyến
trong không gian.
Tuyến đợc sửa chữa, bố trí hợp lý hơn, phối hợp các yếu tố để đạt đợc yêu cầu
toàn diện bảo đảm các tiêu chuẩn kỹ thuật có chất lợng tốt và giá thành hạ.
Căn cứ vào địa hình địa mạo, địa chất thủy văn, các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính
toán, bố trí độ dốc siêu cao, chiều dài đoạn vuốt nối, tầm nhìn và mở rộng trên đờng
cong nằm, chọn bán kính đờng cong đứng tại các điểm nối dốc cho hợp lý.

2

Chiều dài tiếp tuyến

T = R.tg

Chiều dài đờng cong

K=

Chiều dài đờng phân giác




1
P=
1 .R (m)

P1

A
200134

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật
R

T

K

P

Isc

L

W

(m)

(m)

(m)

(m)

(m)


V: Tốc độ xe chạy tính toán, V = 60 (Km/h)
R: Bán kính đờng cong, R = 600 (m)
à: Hệ số lực ngang tính toán, à = 0.15
60 2
iíc =
0.15 = 0.1027
127 * 600

Theo TCVN 4054 - 05 quy định độ dốc siêu cao trong đờng cong có bán kính
R=600m ứng với cấp đờng 60 là isc = 2%.
Em chọn phơng pháp nâng siêu cao quanh tim đờng nên chiều dài đoạn nối
siêu cao đợc tính theo công thức:

L nsc =

B
i sc
ip

B: Bề rộng gồm phần xe chạy và lề gia cố B = 9m
ip: Độ dốc dọc phụ trên đoạn nối siêu cao ip = 0.5%
isc: Độ dốc siêu cao isc = 2%
Lnsc = 36m.
Theo quy trình chiều dài đoạn nối siêu cao không đợc nhỏ hơn chiều dài đoạn
đờng cong chuyển tiềp nên ta chọn chiều dài đoạn nối siêu cao là70 m.
Hồ Sỹ Khuê

125

LớpCầu- Đờng BộA-- K43

- Giảm tốc độ tăng lực ly tâm.
-Tuyến đờng có dạng hài hoà lợn đều không bị gãy khúc, tăng mức độ êm
thuận và an toàn cho ngời lái xe.
*Trình tự tính toán và cắm đờng cong chuyển tiếp
Chiều dài đờng cong chuyển tiếp sẽ đợc lấy bằng giá trị lớn hơn trong hai giá
trị Lnsc và Lct. Trong đó:
Lnsc = 70m
Lct =

Hồ Sỹ Khuê

V3
= 15.32(m)
23.5R

126

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật

Vậy ta chọn L = 70m
Kiểm tra điều kiện bố trí đờng cong chuyển tiếp: 2 0 0
=

Lct
70



Tiếp tuyến mới: T1 = R * tg + t = 600 * tg (100130 4) + 69.36 = 177.5(m )
2

Chiều dài đờng cong tròn cơ bản sau khi đã bố trí đờng cong chuyển tiếp là:
0 = 2 = 200134 2x302038 = 1605226

D0 =

0 .R. 20.1x600x3.14
=
= 210.38(m )
180
180

Sau quá trình tính toán ta có bảng tổng hợp các thông số đờng cong nh sau:
0

R

L



x0

y0

P


20013

600

70

0.05

69.97 1.36 0.34

35

177.5

4

Hồ Sỹ Khuê

16.87 210.38

83

127

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp


Phạm vi dỡ bỏ chớng ngại vật đợc minh hoạ trên hình vẽ sau:

R=400.0
it=4.0%
ip=-4.0%
w=0

V. kết quả thiết kế:
Hồ Sỹ Khuê

128

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật

Dựa vào bình đồ tỉ lệ 1/1.000 đã đợc phóng tôi tiến hành đa tuyến lên bình đồ
sau đó hiệu chỉnh các số liệu của tuyến. Kết quả đợc đa vào bảng sau:

Hồ Sỹ Khuê

129

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp


0

31.19

32.48

Km0
1

20

20

30.66

32.09

2

20

40

30.12

31.71

3


120

28.54

30.16

6

20

140

28.30

29.77

7

20

160

27.15

29.39

8

20


28.57

29.75

11

20

260

28.83

30

12

20

280

29.09

30.05

20

300

29.34


31.25

ND1

8.85

368.85

30

31.36

16

11.15

380

30

31.5

20

400

30

31.5



thiết kế

(m)

(m)

(m)

(m)

17

20

420

30

31.5

TD1

18.85

438.85

30

31.5


20

500

30

31.5

P1

9.71

509.71

30

31.5

21

10.29

520

30

31.5

22


0.57

58.57

30

31.5

19.43

600

28.5

31.5

25

20

620

27.5

31.5

26

20


680

30

31.5

20

700

30

31.5

29

20

720

30

31.5

30

20

740


H7

Hồ Sỹ Khuê

131

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp

Lý trình

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật
K.cách

Cao độ tự

Cao độ

K.cách lẻ

cộng dồn

nhiên

thiết kế

(m)


30

31.5

35

20

860

30

31.5

36

20

880

30

31.5

20

900

30


31.5

40

20

980

30

31.5

20

1000

30

31.5

Tên cọc

H8

H9

H10

Hồ Sỹ Khuê

Trong đó:
Q: Lu lợng tính toán

(m3/s)

H p :lợng ma ngày (mm) ứng với tần suất thiết kế p=4%.Hp=306mm.
: hệ số dòng chảy lũ lấy trong bảng (9-6b) tuỳ thuộc loại đất cấu tạo

lu vực ,lợng ma ngày thiết kế H 1 % và diện tích lu vực (F). = 0.7
Ap: môđun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện
= 1 , xác định theo phụ lục 13 ,phụ thuộc vào LS và SD .Ap=0.0712.

F : Diện tích lu vực F = 0.42 Km2
: Hệ số triết giảm do ảnh hởng của ao hồ

=1

Q = 0.0712x0.42ì0.7ì1ì306 =5.4 (m3/s)
Hồ Sỹ Khuê

133

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật

3. Xác định khẩu độ cống


g = 9,81 m/s2

H: Chiều cao nớc dâng trớc cống

H =2.5

VC: Vận tốc nớc chảy trong cống VC =4.72
Theo phơng trình Becnuli: H = hC +

Hồ Sỹ Khuê

(m)

(m/s)

VC2
2.g. C2

134

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật

hC = H Dựa vào


x

HLgc
d

Do Hn = 3.01> Hd + 0.5m = 2.5 0+ 0.5 = 3.0m nên chiều dài cống tính bằng công
thức sau:
Lc = B + 2x = 10 + 2(Hn d)*1.5
Lc = 10 + 2(3.01 1.5)*1.5 = 15.43m
Chọn chiều dài cống Lc = 16m
6. Tính toán gia cố sau cống
Dòng nớc khi ra khỏi cống chảy với vận tốc cao, tốc độ tăng khoảng 1,5 lần ở
vùng sau công trình. Do đó phải thiết kế hạ lu công trình theo tốc độ nớc chảy V =
1,5Vra và cuối phần gia cố phải có đờng nghiêng chống xói sâu.
Sơ đồ gia cố sau cống

Hồ Sỹ Khuê

135

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật
Lgc

b
hxói

Lớp trên dùng đá hộc trát vữa xi măng M100 dày 25cm
Lớp giữa dùng vữa XM M100 dày 2cm
Lớp dới dùng đá dăm cát đệm dày 10cm
II. Thiết kế rnh
Căn cứ vào các yêu cầu thiết kế rãnh trong phần thiết kế sơ bộ.
Độ dốc của rãnh lấy theo độ dốc dọc của tuyến
1. Chọn tiết diện của rãnh

40cm

Để thoát nớc tốt và thuận lợi cho thi công, tôi chọn rãnh có tiết diện hình thang có
kích thớc nh hình vẽ.

40cm

Hồ Sỹ Khuê

136

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật

2. Biện pháp gia cố đáy rãnh
Biện pháp gia cố đáy rãnh phụ thuộc vào độ dốc của lòng rãnh.
Để chống xói mòn lòng rãnh đợc gia cố bằng đá dăm, sỏi, gạch vụn, xỉ quặng
và có chiều dày gia cố 8 ữ10 cm.

đắp tại các vị trí đã đặt cống đều lớn hơn cao độ đỉnh cống ít nhất 0.5m.

-

Đảm bảo sự lợn đều của trắc dọc tại những vị trí đặt cống.

-

ở những chỗ tuyến đờng thay đổi độ dốc, nếu hiệu số đại số độ dốc lớn hơn

1% thì phải thiết kế đờng cong đứng.

-

Tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công cơ giới.

-

Các số liệu cụ thể: Cự ly, cao độ, vị trí cống... đều đợc thể hiện rõ trên bản

vẽ trắc dọc có tỉ lệ 1/100 và 1/1000.

Hồ Sỹ Khuê

137

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp

Chiều dài đờng cong

K = R.(i1 - i2)

Tiếp tuyến đờng cong

T = R.(

Độ dài phân cự

T2
P=
2R

i1 i 2
)
2

(m)
(m)

(m)

Tung độ các điểm trung gian trên đờng cong có hoành độ x đợc xác định theo
công thức:

X2
Y=
2R


1.25
0

R
(m)

T (m)

K (m)

P (m)

3000 47.75

95.4

0.38

5000 31.25

100

0.1

III. Thiết kế nền đờng
Nền đờng là nền tảng vững chắc của phần xe chạy do đó, nền đờng phải có
cờng độ lớn, không đợc biến dạng và và ổn định cao.
Về mặt hình học nền đờng phải có hình dáng và kích thớc phù hợp với các yêu
cầu của tuyến.
Về mặt cơ học phải đảm bảo nền đờng ổn định không có biến dạng nguy hiểm



(% trọng lợng )

daN/cm2

độ

> 40

0.35

20

IP
á cát

7 ữ 12

2. Thiết kế trắc ngang nền đờng
Căn cứ vào cao độ đờng đen, đờng đỏ trên trắc dọc kỹ thuật, xác định đợc
cao độ đào đắp của tim đờng tại các cọc chi tiết, tôi tiến hành thiết kế trắc ngang nền
đờng với các chỉ tiêu kỹ thuật sau:

-

Bề rộng phần xe chạy

-


Độ dốc ta luy nền đắp

1/1.5

-

Độ dốc ta luy nền đào

1/1.0

2 x 3.5 (m)
2 x 1(m)
2 x 0.5 (m)

6%

3. Tính toán khối lợng đào đắp đất nền đờng
Dựa vào trắc dọc, trắc ngang chi tiết tại các cọc, tôi xác định đợc diện tích đào
đắp.
V=

F1 + Fi +1
.L
2

(m3)

Trong đó:
V : Khối lợng đào đắp
L : Khoảng cách giữa hai cọc i và i+1

áo
7

20
Km:0+20

19.15

0

0

24.02

0

0

7

28.64

0

0

7

31.9


Km:0+120
20
Km:0+140

36.35

0

0

7

35.37

0

0

7

34.39

0

0

7

20
Km:0+160

Km:0+220
20
Km:0+240
20
Km:0+260

20.17

0

0

7

17.28

0

0

7

20
Km:0+280
20
Km:0+300

14.5

0

0

0

7

8.61

0

0

7

9.18

0

0

7

10.11

0

0

7



0

7

337

0

0

140

21.59

0

0

7

431.8

0

0

140

26.33


32.27

0

0

7

645.4

0

0

140

34.36

0

0

7

687.2

0

0


0

140

34.88

0

0

7

697.6

0

0

140

31.98

0

0

7

639.6


495.2

0

0

140

21.68

0

0

7

433.6

0

0

140

18.73

0

0


0

7

263.6

0

0

140

10.59

0

0

7

211.8

0

0

140

8.81


8.89

0

0

7

99.12

0

0

78.05

9.64

0

0

7

192.8

0

0


11.99

0

0

7

18.85
td1
1.15
Km:0+440

12.04

0

0

7

12.8

0

0

7


Km:0+500
9.71
p1
10.29
Km:0+520

15.13

0

0

7

15.93

0

0

7

16.74

0

0

7


0

0

7

17.85

0

0

7

17.58

0

0

7

20
Km:0+620
20
Km:0+640
10.57
nc1

17.36

17.35

0

0

7

17.35

0

0

7

20
Km:0+720
20
Km:0+740

17.35

0

0

7

17.35

17.35

0

0

7

17.35

0

0

7

20
Km:0+820
20
Km:0+840
20

Hå Sü Khuª

10.59

0

0


0

7

13.82

0

0

8.05

12.42

0

0

7

248.4

0

0

140

13.19


14.54

0

0

7

141.18

0

0

67.97

14.93

0

0

7

153.63

0

0


0

140

17.15

0

0

7

343

0

0

140

17.57

0

0

7

10.01


359.6

0

0

140

17.72

0

0

7

354.4

0

0

140

17.47

0

0


0

7

347

0

0

140

17.35

0

0

7

347

0

0

140

17.35


17.35

0

0

7

347

0

0

140

17.35

0

0

7

347

0

0


0

140

17.35

0

0

7

347

0

0

140

17.35

0

0

7

347


0

7

17.35

0

0

7

17.35

0

0

7

17.36

0

0

7

17.35



7

20
Km:1+00

17.35

0

0

7

347

0

0

140

17.35

0

0

7


7

347.2

0

0

140

17.36

0

0

7

347.2

0

0

140

17.35

0


19039.2

0

0

7000

Tổng thể tích Vđào + Vđắp =26039.2 m3

Hồ Sỹ Khuê

143

LớpCầu- Đờng BộA-- K43


Đồ án tốt nghiệp

Phần 2: Thiết kế kỹ thuật

Chơng V
Thiết kế mặt đờng
Căn cứ vào tình hình thực tế của đoạn tuyến Km7+00-Km8+00, điều kiện địa
hình, địa chất thuỷ văn không có gì đặc biệt so với các đoạn tuyến khác. Do đó đoạn
này vẫn sử dụng kết cấu áo đờng đã chọn trong hồ sơ thiết kế sơ bộ.
1. Kết cấu mặt đờng và gia cố lề

BTN hạt mịn dày 5cm
BTN hạt thô dày 7cm


Căn cứ vào đơn giá xây dựng cơ bản Hà Nội

-

Căn cứ vào bảng giá dự toán ca máy và thiết bị xây dựng số 1260/1998/QĐ-

-

Thông báo giá vật liệu xây dựng số 2522/TB-VLXD

-

Thông t số 08 của bộ xây dựng sửa đổi cách tính máy, nhân công.

BXD.

ii. kết quả tính dự toán công trình

Hồ Sỹ Khuê

145

LớpCầu- Đờng BộA-- K43