Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
Lời cảm ơn
Năm năm dới mái trờng 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 đờng trở thành một ngời kỹ s Cầu
Đờng trong tơng lai. Quá trình học hỏi và trau dồi kiến thức của chúng em không thể thiếu
đợc sự chỉ bảo, dạy dỗ tận tình của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thày Nguyễn Đình Thạo cùng toàn thể
các thầy cô giáo trong Bộ môn Đờng Ô tô & Sân bay. Đã giúp em hoàn thành nhiệm vụ đ-
ợc giao đúng tiến độ va yêu cầu.
Do kiến thức và kinh nghiệm còn nhiều hạn chế nên Đồ án Tốt nghiệp của em
không thể tránh khỏi những thiếu sót cần bổ sung và sửa chữa. Vì vậy em rất mong nhận đ-
ợc những nhận xét, đánh giá từ các thầy cô và các bạn để em có thể làm tốt hơn nữa.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2008
Sinh viên:
Vũ trí Việt Đức
Lớp Đờng Ô tô & Sân bay K44
Vũ TRí Việt Đức -- 1 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trêng: §H Giao Th«ng VËn T¶i §å ¸n tèt nghiÖp
nghiBé m«n: §êng ¤t« & S©n Bay
hËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Chơng III. Sự cần thiết phải đầu t 15
Chơng IV.Các yếu tố kỹ thuật của tuyến đờng 17
Chơng V. Thiết kế tuyến trên bình đồ 46
Chơng VI. Thiết kế thoát nớc 51
Chơng VII.Thiết kế trắc ngang nền đờng 61
Chơng VIII. Thiết kế trắc dọc 65
Chơng IX. Thiết kế mặt đờng 68
Chơng X. Thiết kế công trình an toàn trên đờng 79
Chơng XI. Luận chứng kinh tế kỹ thuật 82
Chơng XII. Lập khái toán 86
Chơng XIII. Đánh giá tác động môi trờng 91
Phần 2. Thiết kế kỹ thuật 96
Chơng mở đầu. Những vấn đề chung 97
Chơng I. Thiết kế tuyến trên bình đồ 99
Chơng II. Thiết kế trắc dọc 111
Chơng III. Thiết kế trắc ngang- nền đờng 113
Chơng IV. Thiết kế mặt đờng 115
Chơng V. Thiết kế công trình thoát nớc 116
Chơng VI. Thiết kế công trình an toàn 121
Chơng VII. Lập dự toán 122
Phần 3. tổ chức thi công 124
Chơng I.Mục đích- nhiệm vụ- khối lợng 125
Chơng II. Chọn phơng pháp thi công và lập kế hoạch thi công 138
Chơng III. Quy trình công nghệ tổ chức thi công mặt đờng 147
Chơng IV. Tổ chức cung cấp vật t 214
Vũ TRí Việt Đức -- 4 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
Phần mở đầu
đoạn tuyến ab Xa lộ bắc nam
Km0+00 ữ Km8+353
Vũ TRí Việt Đức -- 6 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
Chơng I
Giới thiệu chung
I. Giới thiệu công trình
1. Tên của Dự án: Dự án đầu t Xây dựng tuyến mới AB - Giai đoạn Dự án đầu t.
2. Địa điểm Xây dựng: Tỉnh Quảng Bình
3. Chủ Đầu t: Sở Giao thông tỉnh Quảng Bình
4. Tổ chức t vấn: Công ty T vấn thiết kế Cầu Đờng- Tổng Công ty t vấn thiết kế
công trình giao thông.
II. Cơ sở pháp lý cho việc xây dựng tuyến đờng
Xa lộ Bắc Nam với tổng chiều dài gần 1.700 Km chạy từ Hòa Lạc (Hà
Tây) tới Bình Phớc (TP Hồ Chí Minh) dọc theo sờn tây của dãy Trờng Sơn. Tuyến
A-B với tổng chiều dài khoảng 8.353 Km là phần dự án chạy qua tỉnh Quảng
Bình đợc triển khai dựa trên các văn bản sau :
- Thông báo số 99/TB ngày 21/12/1996 của văn phòng chính phủ về chủ
trơng xây dựng đờng cao tốc Nội Bài - Hạ Long và xa lộ Bắc Nam.
- Quyết định 195/TTG ngày 01/4/1997 của thủ tớng chính phủ về thành
lập ban chỉ đạo công trình xa lộ Bắc Nam.
- Thông báo số 16/TB ngày 26/12/1997 của văn phòng chính phủ về các
dự án giao thông trọng điểm.
- Nội dung báo cáo nghiên cứu khả thi xa lộ Bắc Nam do Tổng Công ty t
vấn TKGTVT lập tháng 4/1998.
- Và các văn bản, quyết định khác có liên quan của chính phủ và Bộ
GTVT
Vũ TRí Việt Đức -- 7 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
TìNH HìNH CHUNG CủA TUYếN
I. ĐĂC ĐIểM ĐịA Lý DÂN CƯ - KINH Tế X HộI AN NINH QuốCã
PHòng
Tỉnh Quảng Bình nằm ở Bắc Trung Bộ, Việt Nam với diện tích tự nhiên 8.037,6
km2, dân số năm 2004 có 829.800 ngời.Vị trí địa lý: Toạ độ địa lý ở phần đất liền là:
*Điểm cực Bắc: 100512 vĩ độ Bắc
*Điểm cực Nam: 1700502 vĩ độ Bắc
*Điểm cực Đông: 10605937 kinh độ Đông
*Điểm cực Tây: 10503655 kinh độ Đông
Tỉnh có bờ biển dài 116,04 km ở phía Đông và có chung biên giới với Lào
201,87 km ở phía Tây, có cảng Hòn La, Quốc lộ 1A cà đờng Hồ Chí Minh, Đờng sắt
Bắc Nam, Quốc lộ 12 và tỉnh lộ 16, 20 chạy từ Đông sang Tây qua cửa khẩu Quốc tế
Cha Lo và một số cửa khẩu phụ khác nối liền với nớc CHDCND Lào.
Dân số và lao động: Dân số Quảng Bình năm 2004 có 829.800 ngời. Phần lớn
c dân địa phơng là ngời Kinh. Dân tộc ít ngời thuộc 2 nhóm chính là Chứt và Bru-Vân
Kiều gồm những tộc ngời chính là: Khùa, Mã Liềng, Rục, Sách, Vân Kiều, Mày,
Arem, vv sống tập trung ở 2 huyện miền núi Tuyên Hoá và Minh Hoá và một số xã
miền Tây các huyện Bố Trạch, Quảng Ninh, Lệ Thuỷ. Dân c phân bố không đều,
86,36% sống ở vùng nông thôn và 13,17% sống ở thành thị.
Quảng Bình có nguồn lao động dồi dào với 433.618 ngời, chiếm khoảng
52,26% dân số cả tỉnh. Về chất lợng lao động, theo điều tra dân số thời điểm 1/4/1999
có: 10.720 ngời có trình độ cao đẳng trở lên, trong đó có 6.042 đại học và trên đại học.
Lực lợng lao động đã trải qua đào tạo gần 33.000 ngời chiếm 8% số lao động.
II. ĐịA HìNH - ĐịA MạO
Vũ TRí Việt Đức -- 9 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
Địa hình Quảng Bình hẹp và dốc từ phía Tây sang phía Đông. 85% tổng diện
tích tự nhiên là đồi núi. Toàn bộ diện tích đợc chia thành các vùng sinh thái cơ bản:
Vùng núi cao, vùng đồi và trung du vùng đồng bằng, vùng cát ven biển.
Mùa khô hanh từ tháng12 đến tháng 5 năm sau.
Lợng ma trung bình năm là 2200mm với số ngày ma khoảng 120 ngày.
Lợng ma trong mùa ma chiếm 75% lợng ma cả năm.
Mùa ma thờng có dông, ma lũ và lũ lụt. Lũ thờng xuất hiện vào tháng 8 và
tháng 9
3.3. Chế độ gió bão
Vùng có chế độ gió thay đổi theo mùa. Mùa xuân và mùa đông thờng là
gió Đông bắc ,đông nam. Mùa hè và mùa thu chủ yếu có gió đông nam ,tây nam,..
Tốc độ gió trung bình cả năm khoảng 2,2m/s. Tốc độ gió lớn nhất xảy ra khi có
bão. Bão trong khu vực thờng xuất hiện vào khoảng tháng 9, tháng 10.
3.4. Độ ẩm
Quảng Bình có độ ẩm trung bình hằng năm khoảng 79%. Mùa ẩm ớt kéo dài
từ tháng 5 đến tháng 9, có độ ẩm trung bình trên dới 90%. Tháng ẩm nhất là các
tháng mùa hè. Thời kỳ khô nhất là các tháng mùa đông chịu ảnh hởng của gió mùa
Vũ TRí Việt Đức -- 10 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
đông bắc, nó xuất hiện vào tháng 12 đến tháng 1, tháng 2 năm sau, có độ ẩm trung
bình là 65-68%. Chênh lệch giữa độ ẩm trung bình tháng ẩm nhất và tháng khô
nhất đạt tới 22-25%.
3.5. Mây nắng
Lợng mây trung bình hằng năm khá lớn. Thời kỳ nhiều mây nhất là từ
tháng 10 đến tháng 3 năm sau. Hai tháng nhiều mây nhất là tháng 11 và tháng 12,
hai tháng ít mây nhất là tháng 5 và tháng 6.
Tổng cộng cả năm quan sát đợc 1800 giờ nắng. Thời kỳ ít nắng nhất vào
mùa đông, từ tháng 11 đến tháng 2. Thời kỳ nhiều nắng nhất từ tháng 5 đến tháng
7.
Qua tài liệu thu thập đợc của trạm khí tợng thuỷ văn, tôi tập hợp và thống
kê đợc các số liệu về các yếu tố khí hậu theo bảng sau:
tháng
b-tb
tb
t
đ-đn
n-đn
đn
n
đ
0.5
2
100
6.8
25
5.2
12.3
45
19
17
15
19
24
4.7
4.1
5.2
6.6
5.2
5.8
7.7
8.2
5.8
TB
đ-đN
N-đN
8.2
n
7.7
5.8
đN
đ-đB
3.6
4.1
5.8
5.2
0.5
4.1
đ
B
B-đB
7.6
6.6
đB
Vũ TRí Việt Đức -- 13 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
IV.Tình hình địa chất
Cấu tạo của địa chất khu vực tuyến đi qua tơng đối ổn định, không có vị trí
nào đi qua khu vực có hang động castơ và khu vực nền đất yếu, không có hiện t-
ợng trồi sụt do cấu tạo và thế nằm của lớp đá gốc phía dới. Vì vậy, không phải xử
lí đặc biệt
Phơng án tuyến chủ yếu đi ven sờn núi, cắt qua nhiều khe tụ thuỷ nên cấu
Sự CầN THIếT PHảI ĐầU TƯ
Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng
lới đờng bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kì
quốc gia nào trên thế giới. Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi
thay to lớn do sự tác động của cơ chế thị trờng, kinh tế phát triển, xã hội ngày
càng văn minh làm phát sinh nhu cầu vận tải. Sự tăng nhanh về số lợng phơng tiện
và chất lợng phục vụ đã đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lợng của mạng
lới giao thông đờng bộ. Xa lộ Bắc Nam nói chung trong đó tuyến A-B là một bộ
phận sẽ đợc xây dựng để đáp ứng nhu cầu bức bách đó.
Nghị quyết đại hội Đảng VIII đã xác định chơng trình phát triển cơ sở hạ
tầng vừa đảm bảo các điều kiện phục vụ kinh tế xã hội 5 năm 1996-2000 ,vừa
chuẩn bị cho nhũng bớc phát triển sau năm 2000 . Để đạt đợc mục tiêu đó , 1
trong những nhiệm vụ quan trọng là phải khắc phục sự xuống cấp từng bớc ,
nâng cấp các công trình và các tuyến giao thông trọng yếu , đầu t xây dựng mới
theo hớng đồng bộ hiện đại với các công trình GT.
Với địa hình trải dài của nớc ta nhu cầu giao thông thông suốt trong năm
đợc đặt ra trong mọi tình huống nhằm phục vụ cho phát triển kinh tế và củng cố
an ninh quốc phòng. Tuyến đờng xuyên quốc gia duy nhất hiện nay là quốc lộ 1A
nhng lại nằm lệch hoàn toàn về phía đông và giáp với biển không những hạn chế
về phạm vi phục vụ mà còn hạn chế năng lực phục vụ trong mùa ma bão.
Mặt khác theo dự báo thì tới năm 2010 số phơng tiện vận tải hoạt động trên
đoạn Vinh-Đà Nẵng sẽ tăng nhanh với lợng xe con quy đổi là 10.000 đến 20.000
xe/nđ và tiếp tục tăng nhanh trong những năm tiếp theo. Hiện nay QL1A đã
nghiên cứu thông qua việc sử dụng vốn tài trợ của các nớc phát triển và các tổ
chức quốc tế. Tuy nhiên theo kinh nghiệm của nhiều nớc thì năng lực phục vụ tối
đa của đờng 2 làn xe không thể vợt quá 20.000 xe/nđ dù ở điều kiện tốt nhất vì
Vũ TRí Việt Đức -- 15 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
1. Xác định cấp đờng
Những cơ sở để xác định cấp đờng thiết kế gồm có:
- Chức năng của đờng chủ yếu với đờng nâng cấp cải tạo.
- Cấp kỹ thuật của đờng.
- Lu lợng xe chạy tính toán thiết kế.
* Căn cứ vào thành phần xe:
SST Loại xe Thành phần xe
1 Xe đạp 110
2 Xe máy 440
3 Xe con 440
4 Xe
buýt
Buýt nhỏ 330
Buýt lớn 110
5
Xe
tải
Tải nhẹ 330
Tải trung 220
Tải năng 176
Tải nặng 44
-
*Căn cứ vào bình đồ, kết hợp với địa hình khu vực đặt tuyến, tính chất
phục vụ của đờng (là đờng nối các trung tâm kinh tế chính trị, văn hoá địa phơng)
*Căn cứ vào quy trình Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-05
*Lu lợng xe thiết kế:
Vũ TRí Việt Đức -- 17 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
buýt lớn
Đồng bằng 0.2 0.3 1.0 2.0 2.5
Núi 0.2 0.3 1.0 2.5 3.0
Ta lập đợc bảng tính toán sau:
Loại xe Trọng lợn trục P
i
(KN)
Trục trớc Trục sau
N
i
a
i
Ni
a
i
Xe đạp 110 0.2 22
Xe máy 440 0.3 132
Xe con 440 1.0 40
Buýt nhỏ 26.4 45.2 330 2.5 825
Buýt lớn 56.0 95.8 110 3.0 330
Tải nhe 18.0 56.0 330 2.5 825
Tải trung 25.8 69.6 220 2.5 550
Vũ TRí Việt Đức -- 18 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
Tải năng 48.2 100 176 2.5 440
Tải nặng 45.2 94.2 44 3.0 132
(xe/h)
Trong đó:
- V: tốc độ xe chạy, Km/h.
Vũ TRí Việt Đức -- 19 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
- d: khổ động học của xe, m.
d = L
0
+ L
1
+ S
h
+L
k
- L
1
: chiều dài quãng đờng xe chạy đợc tơng ứng với thời gian phản ứng
tâm lý t
p
, t
p
là thời gian cần để ngời lái xe nhận ra chớng ngại vật, có
biện pháp xử lý, và có thời gian để hãm phanh. Trong tính toán, với
một mức độ an toàn nhất định, thờng lấy t
p
= 1s, do đó L
1
=
*
2
i
Vk
- K: hệ số sử dụng phanh của xe con, K = 1.2
- V: vận tốc xe chạy, V
TT
= 60km/h
- i: độ dốc dọc trong điều kiện lý tởng về đờng, i = 0
- : hệ số bám giữa bánh xe và mặt đờng trong điều kiện lý tởng, =
0.7
Vậy: N
lt
=
)/(1053
*254
*
6.3
*1000
0
2
hxe
ll
VKV
V
k
=
+++
lth
: năng lực thông hành tối đa, lấy
theo TCVN 4054-05:
Khi có giải phân cách xe chạy trái chiều và có giải phân
cách giữa ô tô và xe thô sơ lấy N
lth
= 1800 xcqđ/ngđ
Khi có giải phân cách xe chạy trái chiều và không có giải
phân cách giữa ô tô và xe thô sơ lấy N
lth
= 1500 xcqđ/ngđ
Khi không có giải phân cách và ô tô chạy cùng với xe thô
sơ lấy N
lth
=1000 xcqđ/ngđ.
Với cấp đờng ta đã chọn thì ta lấy N
lth
= 1000 xcqđ/ngđ
- N
cđg
: lu lợng xe tkế giờ cao điểm.
N
cđg
= (0.1ữ 0.12)*N
tbnăm
(xcqđ/ngđ)
Ta lấy N
cđg
= 0.12*N
lx
= 2 làn
3.3. Bề rộng 1 làn xe, mặt đờng, nền đờng
Sơ đồ xác định bề rộng phần xe chạy
a) Chiều rộng 1 làn xe chạy:
Chiều rộng của 1 làn xe phụ thuộc vào chiều rộng của thùng xe và vận tốc
xe chạy.
Chiều rộng mặt đờng phụ thuộc vào số làn xe, chiều rộng của một làn xe,
khoảng cách giữa hai xe chạy ngợc chiều.
- x: 1/2 khoảng cách giữa 2 xe chạy ngợc chiều, x = 0,5 + 0,005V (m).
- c: Khoảng cách giữa 2 bánh xe
- y: Khoảng cách từ tâm bánh xe đến mép làn xe, y = 0,5 + 0,005V (m)
đối với xe chạy ngợc chiều.
- l
2
: Chiều rộng một làn xe, l
2
=
2
ca +
+ x + y
l
2
=
2
ca
+
+ 1 + 0,01V
l
2
b) Chiều rộng mặt đờng B
mặt
= 2l
2
= 2ì3,5 = 7,0 (m)
c) Chiều rộng nền đờng B
nền
=7 + 2ì1,5 = 10 (m)
Theo TCVN 4054-05 ta có:
- Chiều rộng một làn xe: 3,0m
- Chiều rộng mặt đờng: 6,0m
- Chiều rộng nền đờng: 9m
3.4. Trắc ngang đờng
Kết hợp giữa tính toán và qui trình, ta chọn các chỉ tiêu để thiết kế tuyến AB
là:
Các yếu tố Kích thớc (m)
Số làn xe 2 làn
Bề rộng 1 làn 3.0
Phần xe chạy 6.0
Phần lề đờng 2 x 1,5
Phần có gia cố 2 x 1,0
Bề rộng nền đờng 9,0
3.5. Lề đờng
Lề đờng đợc sử dụng cho mục đích sau:
- Làm chỗ dừng xe khi cần thiết.
- Làm nơi tập kết vật liệu khi nâng cấp cải tạo
Vũ TRí Việt Đức -- 23 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
Trờng: ĐH Giao Thông Vận Tải Đồ án tốt nghiệp
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
- Làm làn phụ leo dốc tại những chỗ có độ dốc lớn.
nghiBộ môn: Đờng Ôtô & Sân Bay
Vật chớng ngại đợc quy định, khi là vật tĩnh có cao độ 0,1m trên mặt đ-
ờng, khi là xe ngợc chiều có cao độ 1,2m trên mặt đờng.
Cự ly tầm nhìn phụ thuộc vào tốc độ xe chạy và biện pháp điều khiển xe,
cần áp dụng khi xử lý các tình huống và đợc tính theo hai trờng hợp sau:
4.1. Tầm nhìn dừng xe trớc chớng ngại vật cố định (S
1
)
Tầm nhìn dừng xe S
1
là khoảng cách nhỏ nhất đủ để ngời lái xe xử lí và hãm
xe trớc trớng ngại một khoảng cách an toàn l
o
.
Sơ đồ tính toán:
Chớng ngại vật trong sơ đồ này là một vật cố định nằm trên làn xe đang chạy
nh: đá đổ, hố sụt... Xe đang chạy với vận tốc V, có thể dừng lại an toàn trớc chớng
ngại vật với chiều dài tầm nhìn S
1
bao gồm một đoạn phản ứng tâm lí L
p
, một
đoạn hãm xe S
h
và một đoạn dự trữ L
0
.
S
1
- S
h
: Chiều dài hãm xe S
h
=
2
254( )
kV
i
- L
0
: Cự ly an toàn L
0
= 5ữ10 m, lấy L
0
= 5 m.
- V: Vận tốc xe chạy tính toán V = 60 Km/h.
- k: Hệ số sử dụng phanh k = 1,2 đối với xe con.
Vũ TRí Việt Đức -- 25 -- Lớp: Đờng Ôtô & Sân BayK44
S
1
S
h
L
pư
L
0
1 1