Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
BỘ GIAO THƠNG VẬN TẢI CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP. HCM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA CƠNG TRÌNH
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
CHUN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG
Sinh viên: Lê Hồng Thịnh.
Lớp: CD04CM.
A. Tên và tóm tắt u cầu, nội dung đề tài
1/ Thiết kế lập báo cáo nghiên cứu khả thi tuyến đường qua hai điểm: L - T
2/ Thiết kế kỹ thuật 1,2 km
3/ Thiết kế tổ chức thi cơng nền - mặt đường.
B. Số liệu cần thiết để thiết kế
1/ Lưu lượng xe: 1580 xe/ngày đêm (năm tương lai - năm cuối kỳ khai thác).
Trong đó thành phần xe bao gồm:
a) Xe máy : 4,6%
b) Xe con : 12 %
c) Xe tải 2 trục:
- Xe tải nhẹ : 6 %
- Xe tải vừa : 9,5 %
- Xe tải nặng : 11 %
d) Xe tải 3 trục:
- Xe tải nhẹ : 17%
- Xe tải vừa : 10,9 %
- Xe tải nặng : 14 %
e) Xe kéo mc : 6%
f) Xe bt
- Xe bt lớn : 9 %
2/ Bình đồ địa hình tỉ lệ 1: 10.000 - khu vực:
…………………………………………………
vậy, Đảng và Nhà nước ta rất quan tâm đến việc phát triển mạng lưới giao thơng trên mọi
miền đất nước.
Trong thời kỳ đổi mới của đất nước và hội nhập kinh tế quốc tế, nước ta đã thu
hút được sự đầu tư mạnh mẽ từ nhiều nước trên thế giới. Do vậy nhu cầu về giao thơng
vận tải ở nước ta ngày càng cao. Dẫn đến tình trạng ùn tắc giao thơng ở những thành phố
lớn tập trung dân cư nhiều cũng như các khu kinh tế tập trung. Còn ở các vùng nơng
thơn, miền núi, trung du cơ sở hạ tầng về giao thơng vận tải còn thấp kém, khơng đảm
bảo được nhu cầu phát triển kinh tế, đi lại của nhân dân trong vùng còn khó khăn.
Từ những lý do đó, hiện nay việc xây dựng, phát triển mạng lưới giao thơng
trong cả nước là nhiệm vụ trọng tâm hàng đầu trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội
của nước ta.
II. Tình hình chung của tuyến đường thiết kế:
1. Điều kiện tự nhiên:
a. Vị trí địa lý
Bà Rịa - Vũng Tàu thuộc vùng Đơng Nam Bộ, nằm trong vùng trọng điểm kinh
tế phía Nam. Lãnh thổ của tỉnh gồm hai phần: đất liền và hải đảo. Bà Rịa - Vũng Tàu có
địa giới hành chính chung dài 16,33 km với thành phố Hồ Chí Minh ở phía Tây, 116,5
km với Đồng Nai ở phía Bắc, 29,26 km với Bình Thuận ở phía Đơng, Nam và Tây Nam
là biển Đơng. Chiều dài bờ biển là 305,4 km với trên 100.000 km
2
thềm lục địa. Bà Rịa -
Vũng Tàu có 5 huyện, trong đó có 1 huyện đảo, 1 thành phố, 1 thị xã.
Bà Rịa - Vũng Tàu nằm trên trục đường xun Á, có hệ thống cảng biển, sân bay
và mạng lưới đường sơng, đường biển thuận lợi. Các đường quốc 51, 55, 56 cùng với hệ
thống đường tỉnh lộ, huyện lộ là những mạch máu chính gắn kết quan hệ tồn diện của
Bà Rịa - Vũng Tàu với các tỉnh khác trong cả nước và quốc tế.
b. Đặc điểm địa hình
Địa hình tồn vùng phần đất liền có xu hướng dốc ra biển. Tuy nhiên ở sát biển
vẫn có một số núi cao. Núi có độ cao lớn nhất chỉ khoảng 500 m. Phần đất liền (chiếm
96% diện tích của tỉnh) thuộc bậc thềm cao ngun Di Linh - vùng Đơng Nam Bộ, độ
26,40%; đất trung bình chiếm 14,4%; còn lại 39,60% là đất nhiễm phèn, mặn, đất xói
mòn và đất cát lẫn sỏi sạn (tập trung vào khu vực đồi núi) - Tuyến đường thiết kế đi qua
khu vực này.
c. Tài ngun rừng
Diện tích rừng của Bà Rịa - Vũng Tàu khơng lớn. Đất có khả năng trồng rừng là
38.850 ha, chiếm 19,7% diện tích tự nhiên, trong đó đất hiện đang có rừng là 30.186 ha
(rừng tự nhiên là 15.993 ha, rừng trồng là 14.253 ha), còn lại khoảng 8,664 ha đất lâm
nghiệp chưa có rừng.
Rừng của Bà Rịa - Vũng Tàu chỉ có tầm quan trọng trong tạo cảnh quan, mơi
trường, phũng hộ và phát triển du lịch, còn việc khai thác rừng lấy gỗ, ngun liệu khơng
lớn.
4. Tài ngun - khống sản
Bà Rịa - Vũng Tàu cú nhiều loại khống sản, nhưng đáng kể nhất là dầu mỏ, khí
thiên nhiên và khống sản làm vật liệu xây dựng, Bà Rịa - Vũng Tàu nằm trong vùng có
tiềm năng lớn về dầu mỏ và khí thiên nhiên của Việt Nam.
Tài ngun dầu khí với tổng trữ lượng tiềm năng và tổng trữ lượng đó xác minh,
đủ điều kiện để tỉnh phát triển cơng nghiệp dầu khí thành ngành cơng nghiệp mũi nhọn
trong chiến lược phát triển cơng nghiệp cả nước và đưa Bà Rịa - Vũng Tàu thành một
trung tâm khai thác và chế biến dầu khớ lớn nhất Việt Nam.
Khống sản làm vật liệu xây dựng của Bà Rịa - Vũng Tàu rất đa dạng, bao gồm:
đá xây dựng, đá ốp lát, phụ gia xi măng, cát thuỷ tinh, bentonit, sét gạch ngói, cao lanh,
cát xây dựng, than bùn, immenit… Hiện nay, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu đó xây dựng 19 mỏ
với tổng trữ lượng 32 tỷ tấn, phân bố ở hầu khắp các huyện trong tỉnh, nhưng chủ yếu ở
các huyện Tân Thành, Long Đất, thị xã Bà Rịa và thành phố Vũng Tàu. Chất lượng đá
khá tốt, có thể dùng làm đá dăm, đá hộc cho xây dựng; giao thơng, thuỷ lợi, đá khối cho
xuất khẩu. Nhỡn chung cỏc mỏ nằm gần đường giao thơng nên khai thác thuận lợi.
Đá ốp lát có 8 mỏ lớn với tổng trữ lượng 1.324 triệu m
3
, chủ yếu nằm ở huyện
Cơn Đảo. Chất lượng đá tốt, màu sắc đẹp, ngun khối lớn; phụ gia xi măng có 6 mỏ
đèn Hải Đăng… và các di tích lịch sử cách mạng như địa đạo Long Phước, khu căn cứ
kháng chiến Bàu Sen, căn cứ núi Minh Đạm,… đặc biệt là khu nhà tù Cơn Đảo và khu
nghĩa trang Hàng Dương.
b. Những lĩnh vực kinh tế lợi thế
Trữ lượng, tài ngun dầu khí đủ điều kiện cho tỉnh phát triển cơng nghiệp dầu khí
thành cơng nghiệp mũi nhọn trong chiến lược phát triển cơng nghiệp cả nước và đưa Bà
Rịa - Vũng Tàu trở thành một trung tâm khai thác và chế biến dầu khí lớn nhất Việt Nam.
Bà Rịa - Vũng Tàu có nhiều tiềm năng để phát triển ngành du lịch với nhiều bãi
tắm nổi tiếng, hệ thống hang động, các di tích lịch sử, đặc biệt là các di tích lịch sử Cơn
Đảo.
3. Mục tiêu xây dựng tuyến đường: Việc xây dựng tuyến đường L-T nhằm nối
liền 02 trung tâm tinh tế lớn của tỉnh, đáp ứng nhu cầu đi lại của nhân dân, góp phần bố
trí, sắp xếp lại dân cư và sẽ hình thành khu kinh tế mới tỉnh này.
SVTH: Lê Hồng Thònh Trang 5
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU
TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
I. Cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường:
Cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường được chọn phải dựa vào các yếu tố sau:
- Khả năng vận tải của xe thiết kế.
- Lưu lượng xe chạy trên tuyến.
- Địa hình khu vực tuyến đi qua.
- Chức năng của tuyến đường: Đối với đường cấp III (chức năng chủ yếu là nối
các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của đất nước, của địa phương; nối vào đường cao
tốc, đường cấp I, II, II và quốc lộ hay tỉnh lộ).
- Khả năng thiết kế theo những điều kiện nhất định.
Từ các yếu tố nêu trên và căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đường ơtơ TCVN4054-
05 sẽ xác định được cấp hạng cụ thể của đường.
Theo số liệu dự báo:
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
a
i
: hệ số qui đổi ra xe con của các loại xe thứ i. Lấy ở bảng 2 điều 3.3.2 TCVN
4054-05.
Bảng tính lưu lượng xe qui đổi:
STT Thành phần xe Tỷ lệ
(%)
Lưu lượng
( )
i
N
(Xe/ng.đêm)
Hệ số
quy đổi
( )
i
a
Lưu lượng xe quy
đổi
( )N
(xcqđ/ng.đêm)
1 Xe máy 4,6 73 0,3 22
2 Xe con 12,0 190 1,0 190
3 Xe tải 2 trục 419 2,5 1.047
a Xe tải nhẹ 6,0 95 2,5 237
b Xe tải vừa 9,5 150 2,5 375
Xe tải nặng 11,0 174 2,5 435
4 Xe tải 3 trục 662 3,0 1.986
Xe tải nhẹ 17,0 269 3,0 806
+ Hình cắt ngang của đường.
1. Xác định quy mơ mặt cắt ngang đường:
Mặt cắt ngang của tuyến có dạng như sau:
SVTH: Lê Hồng Thònh Trang 7
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
i
n
i
lg
c
i
l
k
g
c
b
B
l
B
l
b
B
m
=3.5m
B
m
=3.5m
Trong đó:
B
n
tbnăm
)
Lấy
d xcqd
12% / . 12% 4145 497 d / dg
gc
N N ng dem xcq c= = × =
Điều 4.2.2 TCVN 4054-05 có Z=0,77 (vùng đồi núi).
Vậy: n
lx
=
497
0,5
0,77 1000
=
×
làn xe.
Theo bảng 7 điều 4.1.2 TCVN 4054-05 đường cấp III miền núi, tốc độ 60km/h:
chọn số làn xe tối thiểu là 2 làn.
b) Tính khả năng thơng xe của đường:
Khả năng thơng xe của đường là số đơn vị phương tiện giao thơng lớn nhất có thể
chạy qua một mặt cắt của đường trong một đơn vị thời gian mà giả thiết rằng xe chạy liên
tục.
Ta có:
N =
( )
Lo
V
s
L
0
= l
0
+ V.t + S
h
+ l
k
với : l
0
: chiều dài của xe con, lấy theo quy trình 4054-2005
ta được l
0
= 6 m
t : thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe, thường lấy t = 1s
l
k
: cự ly an tồn (bằng 5 -10 m tùy chướng ngại vật ), lấy l
k
= 8 m
S
h
: cự ly hãm xe, được tính như sau :
S
h
=
( )
i
Vk
±
106
×
= 754
xe
/
h
Nếu xe chạy mà khơng thấy nguy hiểm thì thực tế khả năng thơng xe của một làn
xe trên mỗi giờ chỉ bằng 0,3
÷
0,5 trị số N tính ở trên, tức là:
Khả năng thơng xe thực tế của mỗi làn trong 1 giờ :
N
tt
= (0,3
÷
0,5) x N
lt
= (0.3
÷
0.5) x 754= (226
÷
377)
xe
/
h
Suy ra: Khả năng thơng xe thực tế của mỗi làn trong một ngày đêm:
SVTH: Lê Hồng Thònh Trang 9
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
+ +
Trong đó:
a, c: bề rộng thùng xe và khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe.
Đối với xe kéo mc: a = 2,5m; c = 1,95m.
x: là khoảng cách từ mép thùng xe tới làn xe bên cạnh (ngược chiều).
y: là khoảng cách từ giữa vệt banh xe đến mép ngồi phần xe chạy.
x = y = 0,5 + 0,005
×
V = 0,5 + 0,005
×
80 = 0,9 m
V: lấy theo vận tốc thiết kế bằng 60km/h.
B
1làn
=
a c
x y
2
+
+ +
=
+
+ ×
2,5 1,95
0,9 2
2
= 4,025 m
Theo TCVN 4054-2005 bảng 7: đường cấp thiết kế III, vùng núi có B
1làn
= 3,5m.
( )
n
V
g i
µ
× ±
, Với:
R: bán kính đường cong nằm (m).
V: vận tốc thiết kế(m/s)
g: gia tốc trọng trường(m/s
2
): g=9.81m/s
2
.
i
n
: độ dốc ngang của mặt đường.
(+): dùng cho trường hợp có siêu cao.
(-): dùng cho trường hợp khơng có siêu cao.
µ: hệ số lực đẩy ngang.
Để xác định lực đẩy ngang µ phải dựa vào các điều kiện sau:
. Điều kiện ổn định chống lật của xe. Lấy theo trị số an tồn nhỏ nhất µ =0,6
. Điều kiện ổn định chống trượt ngang: Lấy trong điều kiện bất lợi nhất. Mặt
dường có bùn bẩn µ =0,12.
. Điều kiện về êm thuận và tiện nghi đối với hành khách:
Khi µ ≤ 0,1: hành khách khó nhận biết xe vào đường cong.
µ ≤ 0,15: Hành khách bắt đầu cảm nhận xe đã vào đường cong.
µ = 0,2: Hành khách cảm thấy khó chịu.
µ = 0,3: Hành khách cảm thấy xơ dạt về một phía., nguy hiểm muốn lật
đổ.
=125m, phải chọn #129m.
+ Bán kính tối thiểu khi đường cong nằm khơng có siêu cao:
R
Min
=
2
127 (0,15 )
n
V
i× −
; với i
n
=2%
R
Min
=
2
60
218
127 (0,15 0,02)
m=
× −
Theo bảng 11 điều 5.3.1 TCVN 4054-05 khi khơng có siêu cao
R
Min
=1500m.
Bảng tính tốn bán kính đường cong nằm.
R
Min
ϕ
2
: hệ số bám ngang của lốp xe với đường.
Từ cơng thức trên cho thấy i
sc
phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm R, hệ số
lực đẩy ngang ϕ
2
, thường lấy từ ϕ
2
= 0,08-0,1, tối đa là 0,15.
Theo bảng 13 điều 5.5.1 TCVN 4054-05 có độ dốc siêu cao 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 ksc
Căn cứ vào tính tốn và tiêu chuẩn thiết kế đường ơtơ TCVN 4054-05 có
R
Min
=129m vậy i
sc
=7% và i
sc
nhỏ nhất i
sc
= i
n
=2% để đảm bảo thốt nước trong đường
cong.
Đoạn nối siêu cao
i
=
i
m
a
x
i=imax
i
=
i
m
a
x
B
c) Chiều dài đoạn nối siêu cao: L
nsc
Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định theo cơng thức:
L
nsc
=
p
sc
i
iB ×∆+ )(
B: chiều rộng phần xe chạy: B=7m.
∆: độ mở rộng của phần xe chạy (m).
Theo bảng 12 điều 5.4.1 TCVN 4054-05 có ∆ =0,9m.
i
sc
VG
×
×
2
.
- Góc hợp giữa trục bánh xe trước và trục xe từ giá trị bằng khơng chuyển đến giá
trị α trên đường cong.
Những biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách. Vì
vậy để đảm bảo có sự chuyển biến điều hòa về lực ly tâm, về góc ngoặc và về cảm giác
của người đi xe cần phải làm đường cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong
tròn.
Ngồi những tác động cơ học trên, khi làm đường cong chuyển tiếp còn có tác
dụng làm cho tuyến hài hòa hơn, tầm nhìn đảm bảo hơn, mức độ tiện nghi và an tồn tăng
lên rõ rệt.
Chiều dài đường cong chuyển tiếp được xác định theo cơng thức sau:
L
ct
=
3
23,5
tt
V
R×
Với : V
tt
: vận tốc tính tốn thiết kế tuyến V
tt
=60km/h.
R: bán kính đường cong nằm(m).
Chiều dài đường cong chuyển tiếp tuỳ thuộc vào bán kính R. Ở đây lấy trong
E =
2
0,1L V
R
R
+
Với: L: chiều dài từ trục sau xe đến đầu mũi xe trước. Vì thành phần xe chạy trên
tuyến theo số liệu khảo sát đa số là xe tải 3 trục hạng nhẹ (17%) và hạng nặng (14%) cho
nên lấy L=(12-4)=8m (bảng 1 điều 3.2.2 TCVN 4054-05).
V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60km/h.
R: bán kính đường cong nằm.
SVTH: Lê Hồng Thònh Trang 13
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
Độ mở rộng phần xe chạy khi R
Min
=129m.
E =
2
8 0,1 60
1,00
129
129
m
×
+ =
Theo bảng 12 điều 5.4.1 TCVN 4054-05:
Với: Xe tải, R = 129m thì E = 0,9m. Chọn E=1 mét.
f) Chiều rộng nền đường:
+ Trên đoạn thẳng: B = B
nđ
2
: Chiều dài đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu cao của đường cong
1 và đường cong 2.
Nếu m <
2
21
LL
+
thì tốt nhất là thay đổi R để hai đường cong tiếp giáp nhau có
cùng độ dốc siêu cao mở rộng theo đường cong có giá trị lớn hơn.
Nếu địa hình khơng cho phép có đường cong ghép mà cần phải giữ đoạn chêm
ngắn thì bố trí độ dốc ngang một mái trên đoạn chêm đó theo giá trị lớn hơn.
Nếu m ≥
2
21
LL
+
thì đoạn thẳng còn lại nếu đủ dài lớn hơn hoặc bằng (20-25)m
thì bố trí đoạn đó hai mái. Nếu khơng đủ dài thì bố trí một mái.
Đ1
TĐ1
TC2
TC2
Đ2
O1
TĐ1
O2
O1
TC1
L1/2
TĐ2
Đ1
TĐ1
Đ1
O1
L1/2
TC1
m
O1
TC1
T
C
2
Đ2
TĐ2
TC2
O2
O2
g) Xác định tầm nhìn:
Để đảm bảo an tồn cho xe chuyển động trên đường thì người lái xe cần phải
nhìn thấy ở phía trước một khoảng cách nhất định nào đó để khi có tình huống bất ngờ
xảy ra thì có thể xử lý tình một cách kịp thời và an tồn, tránh gây tai nạn. Khoảng cách
đó được gọi là cự ly tầm nhìn, kí hiệu là S
0
.
Khi tính tốn S
0
, để phù hợp với điều kiện xe chạy thực tế trên đường người ta
chia ra các trường hợp sau đây :
- Sơ đồ tầm nhìn một chiều (Sơ đồ 1): hãm xe dừng lại trước chướng ngại vật cố
nhìn một chiều).
Sơ đồ tính tốn tầm nhìn một chiều:
l
1
S
1
S
h
l
k
Chiều dài tầm nhìn một chiều được xác định: S
1
=l
1
+ S
h
+ l
k
Với: L
1
: chiều dài phản ứng tâm lý của người lái xe khi thấy chướng ngại vật l
1
=V× t (t =1s) l
1
= V.
l
k
: chiều đoạn dự trữ an tồn l
k
i
ϕ
×
+ +
× ±
Vậy: S
1
=
2
3,6 254( )
O
V k V
L
i
ϕ
×
+ +
±
=
2
60 1,3 60
5 58.52
3,6 254 0,5
m
×
+ + =
×
* Xác cự ly tầm nhìn hai chiều:
SVTH: Lê Hồng Thònh Trang 16
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
Tuy nhiên vì tính cho cùng một loại xe chạy cùng một vận tốc (V
1
= V
2
) cho nên S
2
được tính như sau:
S
2
= 2l
1
+ 2S
h
+ l
k
S
2
=
2 2
2 2 2 2
60 1.4 60 0,55
112
1,8 127 ( ) 1,8 127 (0,55 0,07 )
k
V k V
l m
i
ϕ
ϕ
Có hai phương pháp xác định phạm vi phá bỏ của chướng ngại vật:
* Phương pháp đồ giải:
Trên quỹ đạo xe chạy xác định điểm đầu và điểm cuối của những đường cong có
chiều dài dây cung bằng cự ly tầm nhìn (lấy tầm nhìn hai chiều S
2
=150m). Nối chúng lại
bằng những đường thẳng gọi là các tia nhìn vẽ đường bao các tia nhìn xác định được
phạm vi phá bỏ.
Sơ đồ xác định phạm vi phá bỏ theo phương pháp đồ giải:
S
2
Đường bao các tia nhìn
Quỹ đạo mắt người lái
B
* Phương pháp giải tích:
Xảy ra hai trường hợp:
+ Chiều dài tầm nhìn S nhỏ hơn cung đường tròn K.
Z =
(1 )
2
R Cos
β
× −
với
R
S
×
×
=
π
×−×
SVTH: Lê Hồng Thònh Trang 18
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
S
1
α
β
β
/
2
K
Z
R
K
S
1
S
1
-
K
/
2
α/2
α
α
α
/
2
Z
Bảng 15 điều 5.7.3 TCVN 4054-05, với đường cấp III miền núi thì i
dMax
= 7%.
Kiến nghị chọn i
dMax
= 7%.
Vì chọn i
dMax
=7% lớn hơn độ dốc dọc tính tốn cho nên cần kiểm tra khả năng
leo dốc của xe trong điều kiện i
dMax
= 7%.
+ Kiểm tra độ dốc dọc theo điều kiện bám.
Muốn xe chạy được trên đường cần phải đảm bảo các điều kiện sau:
P
k
≥ ∑P
cản
Lực kéo phải nhỏ hơn hoặc bằng lực bám của bánh xe chủ động trên đường.
i
b
≥ i
k
SVTH: Lê Hồng Thònh Trang 19
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
i
b
: Độ dốc dọc tính theo điều kiện bám của xe được xác định:
D
= 0,55G
ϕ : hệ số bám dọc phụ thuộc vào từng loại mặt đường, độ cứng của lốp xe và tốc
độ xe chạy. Để xe chạy được trong mọi điều kiện đường chọn ϕ trong tình trạng mặt
đường ẩm ướt bất lợi cho xe: ϕ = 0,3
P
w
: lực cản của khơng khí khi xe chạy
P
w
=
13
2
VFk ××
F: diện tích hình chiếu của xe lên mặt phẳng vng góc với hướng xe chạy: F =
0.8B×H.
B: chiều rộng xe B = 2,5m
H: chiều cao xe H = 4m
K: hệ số cản của khơng khí k = 0,07
V: vận tốc thiết kế V = 60km/h
G: trọng lượng của tồn bộ xe. Xe tải nhẹ 3 trục (tải trọng trục 10 tấn) chiếm đa
số và tải trọng trục thường chiếm (60-70)% tổng trọng lượng xe, nên:
1 1
( ) 10.000 (16.667 14.286)
60% 70%
G kg= ÷ × = −
, chọn G = 16.667 kg.
Xét trong điều kiện xe chở đầy hàng xe tải trọng trục 8T nên G = 12T =
12000kg.
Vậy: P
w
bình thường. Nếu trong đường cong nằm có siêu cao trùng với đoạn tuyến có độ dốc dọc
lớn, thì độ dốc dọc ở đoạn này sẽ vượt qua giới hạn cho phép. Cho nên cần phải tính tốn
chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong nằm.
Gọi i
x
là độ dốc dọc trong đường cong có siêu cao, gần đúng có
i
x
=
2 2
sc
i i+
i: độ dốc dọc theo hướng tiếp tuyến đường tròn.
SVTH: Lê Hồng Thònh Trang 20
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thiện Lưu
i
sc
: độ dốc siêu cao của đường cong.
Vậy trị số chiết giảm độ dốc dọc trong đướng cong là:
∆
I
= i
x
- i
d
=
22
ii
sc
+
* Bố trí đường cong nối dốc đứng lồi:
Bán kính tối thiểu của đường đứng lồi được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm
nhìn của người lái xe trên đường.
B
i1
d1
L1
A
R
L
O
L2
C
d2
i2
Cơng thức tính: R =
2
21
)(2 dd
L
+
L = S: cự ly tầm nhìn của người điều khiển ơ tơ.
d
1
; d
2
: chiều cao tầm nhìn của người lái so với mặt đường của ơ tơ một và ơ tơ
hai.
+ Theo tầm nhìn một chiều sơ đồ một thì d
1
2.18
150
8
2
2
=
×
=
×
Bảng 19 điều 5.8.2 TCVN 4054-05 với cấp đường 60km/h thì bán kính đường
cong đứng lồi nhỏ nhất R
đlMin
= 2500m
* Bố trí đường cong đứng lõm.
- Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu được xác định từ điều kiện khơng gây
khó chịu cho hành khách và cho lò xo (nhíp) xe ơ tơ khơng bị hỏng do lực ly tâm.
Cơng thức tính:
=
×
2
lõm
min
V
R
13 [a]
Trong đó: [a] = 0.5 m/s
2
: gia tốc ly tâm cho phép. Trang 62 giáo trình thiết kế
đường ơ tơ tập 1 (Đỗ Bá Chương NXBGD) có [a] = 0,5 – 0,7m/s
2
S
R
2 (h S tg )
=
=
× + ×
2
0
75
882,6m
2 (0,8 75 tg2 )
Trong đó:
h
d
= 0,8m: Độ cao của đèn ơ tơ so với mặt đường (xét với ơtơ con).
α = 2
0
: Góc phát sáng của đèn ơ tơ theo phương đứng.
S
1
= 75 m: Tầm nhìn hãm xe.
Theo bảng1 9điều 5.8.2 TCVN 4054-05: R
lõm
min
= 1000 m.
Chọn: R
lõm
min
= 1000 m
4. Một số quy định khác:
- Hãm xe S
1
- Thấy xe ngược chiều
S
2
m 58,52
112
75
150
75
150
5 Bán kính tối thiểu đường cong
đứng lồi theo điều kiện đảm bảo
tầm nhìn m
2.343,75 2500 2500
6 Bán kính tối thiểu đường cong
đứng lõm theo điều kiện:
- Khơng gãy nhíp xe
- Đảm bảo tầm nhìn về đêm
m 553,85
882,6
1000 1000
7 Số làn xe 0,5 2 2
8 Bề rộng một làn xe m 4,025 3 3,5
9 Bề rộng mặt đường xe chạy m 8,05 6 7
10 Bề rộng nền đường m 10 9 10
11 Bề rộng lề m 1,5 1,5
12 Bề rộng lề gia cố m 1 1
13 Chiều dài đoạn cong chuyển tiếp m 71,3 70 100
Khi vạch tuyến trên bình đồ cần phải đảm bảo các ngun tắc sau:
- Đảm bảo xe chạy an tồn và êm thuận.
- Đảm bảo tốt các u cầu về kinh tế và quốc phòng.
- Đảm bảo giá thành xây dựng là rẻ nhất và khơng cần phải sử dụng các biện
pháp thi cơng phức tạp.
- Đảm bảo cho việc duy tu bảo dưỡng sau này được thuận lợi.
b) Cách vạch tuyến trên bình đồ:
Dựa vào các căn cứ, các điểm khống chế và các ngun tắc trên. Ta dùng compa
đi độ dốc đều 4% (ta dùng độ dốc nhỏ hơn độ dốc tối đa để sau này còn điều chỉnh vị trí
các đỉnh). Các đường đồng mức cách nhau 10m, do vậy mở khẩu độ compa là 4mm
(tương ứng 100 mét). Sau đó, ta xê dịch các đỉnh sao cho giảm bớt được điểm gãy mà
vẫn đảm bảo độ dốc dọc khơng q 4%.
Bằng cách này ta vạch được rất nhiều các phương án tuyến nhưng sau khi cân
nhắc ta chọn phương án sau: Tuyến đi từ điểm đầu A men theo con suối chính theo
hướng TTB - ĐĐB đến B.
IV. Thiết kế bình đồ:
Chọn bán kính đường cong trên bình đồ:
Tuyến đường thiết kế là thuộc loại đường vùng núi cho nên tuyến phải đổi hướng
nhiều lần để giảm tối thiểu khối lượng đào đắp nhưng sự đổi hướng nhiều lần lại làm tăng
mức độ quanh co của tuyến. Chính vì vậy trên tuyến ta cần phải bố trí các đường cong.
Việc lựa chọn bán kính đường cong cần phải dựa vào các yếu tố sau:
- Đảm bảo sự an tồn và êm thuận khi xe chạy vào đường cong vì lực ly tâm có
xu hướng làm cho xe bị trượt hoặc lật đổ.
- Giảm thiểu khối lượng đào đắp.
- Việc bố trí đường cong cũng làm tăng sự chú ý của lái xe vì đường thẳng nếu
dài qúa sẽ làm cho điều kiện lái xe trở nên đơn điệu, người lái xe sinh ra chủ quan, phản
xạ kém dễ gây tai nạn.
Đường cong trên bình đồ bố trí theo cung tròn, đặc trưng của đường cong tròn là
bán kính R và góc chuyển hướng
α
−×=
1
2
cos
1
α
Rb
BẢNG TỔNG HỢP CÁC YẾU TỐ CỦA ĐƯỜNG CONG PHƯƠNG N I:
Đỉnh Góc ngoặt
α
Trái Phải
Đ1 28
0
52’ 500 163,8 16,73 321,99
Đ2 64
0
250 191,74 45,78 349,31
Đ3 25
0
21’ 1200 269,9 29,98 530,97
Đ4 45
0
18’ 400 166,93 33,43 316,28
- Cọc 100m, ký hiệu là cọc K
SVTH: Lê Hồng Thònh Trang 25