Đồ án Thiết kế tuyến đường cho xã Dương Hoà, huyện Hương Thuỷ, tỉnh Thừa Thiên Huế

t xe: Hình 1.2.3: Sơ đồ tầm nhìn vượt xe Xe 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 chiều để vượt. Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn: - Giai đoạn I : Xe 1 chạy trên làn trái chiều bắt kịp xe 2. - Giai đoạn II: Xe 1 vượt xong trở về làn xe của mình trước khi đụng phải xe 3 trên làn trái chiều chạy tới. Thời gian vượt xe được tính: (1.2.8) Khoảng cách l2 dài không đáng kể, do đó để đơn giản hóa việc tính toán và có nghiêng về an toàn, ta lấy l2 bằng chiều dài hãm xe của xe 2. Công thức trên được viết lại là: (1.2.9) Tầm nhìn vượt xe là chiều dài xe 1 quan sát được xe trái làn (xe 3), do đó: SIV= lpæ + tvx +(V1 - V2) + lo (1.2.10) Ta xét trường hợp nguy hiểm nhất là xe trái chiều (xe 3) cũng chạy cùng vận tốc với xe vượt. (1.2.11) Công thức trên còn có thể viết đơn giản hơn, nếu như người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được trên đường. Trị số này trong trường hợp bình thường, khoảng 10s và trong trường hợp cưỡng bức, khi đông xe... khoảng 7s. Lúc đó tầm nhìn vượt xe có thể có 2 trường hợp: - Bình thường SIV = 6V. - Cưỡng bức: SIV = 4V. Þ SIV = 6V = 6 x 40 =240 m. Theo bảng 10 [3] với V= 40 km/h thì Sxv = 200 m. Vậy chọn Sxv = 240 m. *Tầm nhìn ngang hai bên đường : V n V L n Sơ đồ tầm nhìn như (hình 1.2.4.) Gọi V, Vn là tốc độ của xe và người đi bộ , Khi đó tầm nhìn ngang được tính theo công thức : Trong đó ; Vn =5km/h Hình 1.2.4: Sơ đồ tầm nhìn ngang *Phạm vi sử dụng : - Sơ đồ 1 : cơ bản nhất thường gặp (tầm nhìn tối thiểu ) được dùng tính toán cho tất cả các loại đường. - Sơ đồ 2 : thường gặp trên đường không có giải phân cách, đường cấp thấp thường có hai là xe hẹp dùng để tính toánbán kính đường cong đứng. - Sơ đồ 4 : là trường hợp nguy hiểm phổ biến trên đường có hai làn xe. Do đó tầm nhìn này phải kiểm tra với ý nghĩa là bảo đảm một chiều dài nhìn được cho lái xe chạy được với tốc độ thiết kế. 2.2.3 Bán kính đường cong nằm , : Hình 1.2.5: Các lực ngang tác dụng lên xe khi chạy trong đường cong. Khi xe chạy trong đường cong , xe chịu tác dụng của lực ly tâm C và trọng lượng bản thân G .khi dốc ngang mặt đường hướng ra phía ngoài đường cong (cấu tạo bình thường ) thành phần trọng lượng này sẽ cùng chiều với lực ly tâm. Khi dốc ngang được làm thành dốc hướng tâm thì cấu tạo này gọi là siêu cao, khi đó thành phần trọng lực sẽ giảm tác dụng xấu của lực ly tâm. Trong đó : Y: lực ngang C: lực ly tâm G: trọng lực : góc mặt đường hợp với đường nằm ngang Thực chất của việc định trị số bán kính của đường cong nằm là xác định trị số lực ngang và độ dốc ngang một mái isc một cách hợp lý nhằm để đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận khi vào đường cong nằm có bán kính nhỏ. Công thức xác định bán kính đường cong nằm. (1.2.12) 2.2.3.1 Khi bố trí siêu cao: (m) (1.2.13) Trong đó: + V : Tốc độ thiết kế V = 40km/h. + 0,15: Hệ số lực ngang ứng với độ dốc siêu cao lớn nhất. + : Ðộ dốc siêu cao lớn nhất: = 6%. Thay các giá trị vào công thức 1.2.13 : (m). Theo bảng 11 [1] với v = 40 km/h thì =60m, chọn =60m. 2.2.3.2 Khi không bố trí siêu cao: (m) (1.2.14) Trong đó: + V : Tốc độ thiết kế V = 40km/h. + 0,08: Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao. + in : Ðộ dốc ngang của mặt đường, chọn in = 2%. Thay vào công thức 1.2.14: (m). Theo bảng 11 [1] với V = 40km/h thì = 600m, chọn= 600m. 2.2.3.3 Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm: Ở những đoạn đường cong có bán kính đường cong bán kính nhỏ thường không bảo đảm an toàn giao thông nếu xe chạy với tốc độ tính toán vào ban đêm vì tầm nhìn bị hạn chế. Theo điều kiện này: (m). (1.2.15) Trong đó: + SI : Tầm nhìn một chiều (m), SI = 40 m . + : Góc chiếu sáng của pha đèn ô tô, = 20. Thay vào 1.2.15 : (m) 2.2.4 Ðộ dốc siêu cao và vuốt nối siêu cao: 2.2.4.1 Ðộ dốc siêu cao Siêu cao là dốc một mái của phần xe chạy hướng vào phía bụng đường cong. Nó có tác dụng làm giảm lực ngang khi xe chạy vào đường cong, nhằm để xe chạy vào đường cong có bán kính nhỏ được an toàn và êm thuận. Theo bảng 13, tài liệu [1] quy định độ dốc siêu cao tối đa đối với tốc độ thiết kế Vtk= 40km/h là 6%, độ dốc siêu cao nhỏ nhất lấy theo độ dốc ngang mặt đường và không nhỏ hơn 2%. Ðộ dốc siêu cao tính theo công thức : (1.2.16) Thay các giá trị vào 1.2.16 ta tính được isc ở bảng 1.2.4 : Bảng 1.2.4: Quan hệ giữa R, m , isc R(m) 125 400 500 ³600 m 0,15 0,10 0,09 0,08 isctt % - - - - iscqp % 2 2 2 - iscchoün % 2 2 2 - 2.2.4.2 Vuốt nối siêu cao: Ðoạn nối siêu cao được thực hiện với mục đích chuyển hóa một cách điều hòa từ mặt cắt ngang thông thường sang mặt cắt ngang đặc biệt có siêu cao. Sự chuyển hóa sẽ tạo ra độ dốc dọc phụ. Hình 1.2.6: Sơ đồ bố trí chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong, phải chịu các sự thay đổi. Bán kính từ +∞ chuyển bằng R. - Gia tốc li tâm từ chổ bằng không đạt tới giá trị Những biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách. Vì vậy để đảm bảo sự chuyển biến điều hoà về lực li tâm và cảm giác của hành khách, cần làm một đoạn vuốt nối siêu cao.Đoạn vuốt nối siêu cao là đoạn chuyển tiếp cắt ngang mặt đường từ dốc hai mái sang dốc một mái và nâng lên bằng độ dốc siêu cao qui định bằng hai bước: Bước chuẩn bị: các bộ phận ở bên ngoài phần xe chạy (lề đường) nâng lên có dốc bằng dốc phần xe chạy bằng cách quay quanh mép phần xe chạy. Bước thực hiện, được tiến hành bằng phương pháp: quay phần đường phía lưng đường cong quanh tim đường cho có cùng độ dốc phần xe chạy, sau đó quay quanh mép phần xe chạy phía bụng cả mặt cắt ngang cho tới khi đạt độ dốc siêu cao. Khi có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp. Khi không có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí một nửa ngoài đường thẳng và một nửa nằm trong đường cong tròn. Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định theo công thức : (1.2.17) Trong đó : + B: Bề rộng phần xe chạy(m), B = 5,5m (Quay quanh mép phần xe chạy) . + D : Ðộ mở rộng của phần xe chạy (m). + isc : Ðộ dốc siêu cao (%). + iP : Ðộ dốc dọc phụ thêm (%), iP=1 % ([3]) Các giá trị của công thức 1.2.17 được ghi ở bảng 1.2.5: Bảng 1.2.5: Vuốt nối siêu cao. R(m) 125 400 500 isc(%) 2 2 2 D (m) 0 0 0 (m) 11 11 11 (m) 12 12 12 (m) 12 12 12 *Cách bố trí đoạn vuốt nối siêu cao : Hình 1.2.7: Sơ đồ nâng siêu cao 2.2.5 Ðộ mở rộng trong đường cong nằm: Hình 1.2.8: Sơ đồ bố trí độ mở rộng trên đường cong nằm. Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn hướng tâm (hình 1.2.8)còn bánh trước luôn hợp với trục xe một góc nên xe yêu cầu có một chiều rộng lớn hơn khi xe chạy trên đường thẳng. Ðộ mở rộng E được tính theo công thức sau với đường 2 làn xe: (1.2.18) Trong đó: + L :Khoảng cách từ badsoc của xe đến trục sau cùng của xe ZIN150: L = 6 (m). + V : Vận tốc xe chạy tính toán, V = 40 km/h. + R : Bán kính đường cong nằm. Kết quả tính toán ở bảng 1.2.6: Bảng1.2.6: Ðộ mở rộng đường cong nằm R (m) 3050 5070 70100 100150 150200 200250 Ett (m) 1,53 1,12 0,86 0,65 0,51 0,43 Eqp (m) 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 Echoün (m) 1,53 1,20 1,00 0,80 0,60 0,43 Hình 1.2.9:Sơ đồ bố trí độ mở rộng (khi có đường cong chuyển tiếp hay đoạn vuốt nối siêu cao) trên đường cong nằm. 2.2.6 Ðường cong chuyển tiếp: Theo tài liệu [1] với cấp thiết kế của đường là IV, Vtt = 40 km/h thì không cần bố trí đường cong chuyển tiếp. 2.2.7 Bán kính đường cong đứng Rlồimin , Rlõmmin : Ðường cong đứng được thiết kế ở những chỗ có đường đỏ đổi dốc tại đó có hiệu đại số giữa 2 độ dốc lớn hơn hoặc bằng 2% đối với đường có tốc độ thiết kế là 40(km/h) ([4]). Trong đó ký hiệu độ dốc như sau: -i1 +i2 -i1 +i2 +i1 -i2 +i1 -i2 Hình 1.2.10:Xác định trị số bán kính tối thiểu của đường cong đứng. i1, i2: là độ dốc dọc của hai đoạn đường đỏ gãy khúc: - Khi lên dốc lấy dấu (+). - Khi xuống dốc lấy dấu (-). w = i1-i2 . 2.2.7.1 Bán kính đường cong đứng lồi Rlồimin: Ðối với đường có 2 làn xe xác định Rlồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 2 chiều: (m). Trong đó: + SII: tầm nhìn 2 chiều, SII = 80 m. + d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1=1,2 m. Theo bảng 19 [1] với Vtt = 40 km/h thì Rlồimin = 700 m .Chọn Rlồimin = 700 m . 2.2.7.2 Bán kính đường cong đứng lõm Rlõmmin : Trị số bán kính min được xác định theo giá trị vượt tải cho phép của nhíp xe, tương ứng với trị số gia tốc ly tâm không lớn hơn 0,5 - 0,7 m/s2. Chọn a = 0,5 m/s2. Công thức tính toán : (m) (1.2.19) + V: Là tốc độ tính toán V=40km/h. Vậy = 246,15(m). * Ngoài ra bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm còn phải được xác định theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên mặt đường (sử dụng cho đường có nhiều xe chạy vào ban đêm) . Hình 1.2.11: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm (m) (1.2.20) Trong đó: + SI:Tầm nhìn một chiều SI = 40m. + hd:Chiều cao của pha đèn trên mặt đường; hd = 0,8 m. + a : Góc chiếu của 1/2 pha đèn; a= 10. Thay vào công thức 1.2.20: (m). Þ chọn Rlõmmin = 534 (m) Theo bảng 19[1] với Vtt = 40 km/h, thì Rlõmmin = 450 (m). Vậy chọn Rlõmmin = 534 m. 2.2.8 Chiều rộng làn xe : Hình 1.2.12 : Sơ đồ xác định chiều rộng làn xe Chiều rộng của làn xe phía ngoài cùng được xác định theo sơ đồ xếp xe của Zamakhaep: B = + x + y. (1.2.21) Trong đó: + b: Chiều rộng thùng xe; b = 2,5m. + c: Cự ly giữa 2 bánh xe; c = 1,7m (tính cho xe Zin150). + x: Cự ly từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh (m). + y: Khoảng cách từ giữa vệt bánh xe ngoài đến mép phần xe chạy (m). x,y được xác định theo công thức của Zamakhaep . x = 0,5+0,005V (hai xe chạy ngược chiều). y = 0,5+0,005V Suy ra x = y = 0,5 + 0,005 x 40 = 0,7 (m). Vậy bề rộng làn xe : B =2,1 + 0,7 + 0,7 = 3,5 m. Theo bảng 7 [1] với cấp thiết kế của đường là IV, tốc độ thiết kế là 40(km/h) thì B = 2,75m. Thực tế khi hai xe chạy ngược chiều nhau thường giảm tốc độ xuống đồng thời xét theo mục đích, ý nghĩa phục vụ của tuyến đường nên chọn bề rộng làn xe theo qui phạm B = 2,75m 2.2.9 Số làn xe: Số làn xe yêu cầu được tính theo công thức : (1.2.22) Lưu lượng xe ở năm thứ 15 công trình được đưa vào khai thác : Ta có công thức : Nt = N1 x (1+q) t-1 (1.2.22) Thế các giá trị vào ta được N15= 1690 xcqđ/ng.đ: Trong đó :+ n : Số làn xe yêu cầu . + Nth: Năng lực thông hành tối đa, khi không có phân cách trái chiều và ôtô chạy chung với xe thô sơ: Nth=1000 (xcqđ/h) [1] + Z : Hệ số sử dụng năng lực thông hành, với Vtt= 40km/h thì Z = 0,85. + Ncđgio:Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm Ncđgio = 0,1.Nqđ15 = 0,1x1690 = 169 (xcqđ/h). Thay các giá trị vào 1.2.22: (làn). Theo [1] với cấp thiết kế của đường là cấp IV, tốc độ thiết kế là 40 km/h thì số làn xe yêu cầu là 2 làn. Vậy chọn n = 2 làn. 2.2.10 Môđun đàn hồi yêu cầu và loại mặt đường: 2.2.10.1 Xác định tải trọng tính toán: Căn cứ vào mục đích ý nghĩa phục của tuyến đường chọn : - Tải trọng trục tính toán (trục đơn): 100KN - Áp lực tính toán của bánh xe lên mặt đường : 0,6 (Mpa). - Ðường kính vệt bánh xe tương đương : 33cm. 2.2.10.2 Xác định môduyn đàn hồi yêu cầu và loại mặt đường: Từ mục đích ý nghĩa phục vụ của tuyến, cấp thiết kế của đường là cấp IV, tốc độ thiết kế Vtt = 40km/h ta chọn loại mặt đường cấp cao thứ yếu A2 có trị số môđun đàn hồi tối thiểu theo 22TCN -211- 06 :E ycmin = 100 Mpa. 2.2.11 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến: Bảng 1.2.8: Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến. STT CHỈ TIÊU KỸ THUẬT Ðơn vị Trị số tính Qui phạm Chọn 1 Cấp thiết kế  - IV IV 2 Tốc độ thiết kế Km/h -  40 40 3 Ðộ dốc dọc lớn nhất (%) 3,1 8 3,6 4 Tầm nhìn một chiều SI m 38,75 40 40 5 Tầm nhìn hai chiều SII m 67,50 80 80 6 Tầm nhìn vượt xe SIV m 240  200 240 7 Bán kính đường cong nằm tối thiểu không làm siêu cao m 210 600 600 8 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi làm siêu cao m 59,99 60 60 9 Bán kính đường cong nằm đảm bảo tầm nhìn ban đêm m 600 - 600 10 Bán kính đường cong đứng lồi Rmin lồi m 666,67 1000 1000 11 Bán kính đường cong đứng lõm Rminlõm m 534 700 700 12 Ðộ dốc siêu cao tối đa % - 6 6 13 Chiều rộng một làn xe m 3,5 2,75 2,75 14 Số làn xe Làn 0,199 2 2 15 Bề rộng mặt đường m - 5,5 5,5 16 Bề rộng nền đường m - 7,5 7,5 17 Bề rộng lề đường m - 2x1 2x1 18 Bề rộng phần gia cố lề m - 2x0,5 2x0,5 19 Tải trọng trục tính toán KN - 100 100 20 Loại mặt đường - A2,B1 A2 21 Môđun đàn hồi tối thiểu Mpa - 100 100 Chương3 THIẾT KẾ BÌNH ÐỒ 3.1 Nguyên tắc thiết kế: Nguyên tắc chung : Khi thiết kế bình đồ tuyến phải thiết kế phối hợp giữa bình đồ, trắc dọc, trắc ngang. Song để tiện lợi trong quá trình thiết kế đầu tiên là vạch tuyến trên bình đồ thông qua các đường dẫn hướng tuyến, sau đó dựa vào các đường dẫn hướng tuyến đã vạch tiến hành thiết kế trắc dọc, trắc ngang. 3.2 Xác định các điểm khống chế: Trên bình đồ dọc theo đường chim bay, nghiên cứu kỹ địa hình, cảnh quan thiên nhiên, xác định các điểm khống chế mà tại đó tuyến phải đi qua: Ðiểm đầu A có cao độ là 84m Ðiểm cuối B có cao độ là 75m . - Ðiểm yên ngựa là điểm Y1,Y2,Y3 . 3.3 Quan điểm thiết kế và xác định bước compa: 3.3.1 Quan điểm thiết kế: Thiết kế tuyến nối hai điểm A - B đi qua tất cả các điểm khống chế đã nêu, đồng thời sao cho tuyến phải thỏa mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán. Trên bình đồ, tuyến đường gồm các đoạn thẳng và các đoạn đường cong tròn. Chiều dài các đoạn thẳng không dài quá 3km. Ngoài ra phải thiết kế tuyến sao cho khối lượng đào đắp, các công trình và chiều dài tuyến là ít nhất, để giảm chi phí xây dựng và nâng cao khả năng vận doanh khai thác của tuyến. 3.3.2 Xác định bước compa: Ðể xác định vị trí đường dẫn hướng tuyến dốc đều trên bình đồ, dùng cách đi bước compa cố định có chiều dài: (mm). (1.3.1) Trong đó: + h: Chênh lệch giữa hai đường đồng mức gần nhau, h=10000mm. + id= (0,9¸0,95)idmax (0/00). + idmax =36(0/00) Dộ đốc dọc lớn nhất đã chọn đối với đường có tốc độ thiết kế là 40. id = 0,036 x 0,95 = 0,034 + : Tỷ lệ bình đồ, Thay các số liệu vào công thức 1.3.1: (mm). 3.4 Lập các đường dẫn hướng tuyến: Sau khi xem xét kỹ các yếu tố của địa hình trên bình đồ trong khu vực mà tuyến sẽ phải đi qua, ta thấy có 2 đường dẫn hướng tuyến nối 2 điểm A-B. - Ðường dẫn hướng tuyến thứ nhất : đi theo phía bên phải của sườn đồi A1 và vượt qua điểm yên ngựa Y1,Y2. Theo hướng tuyến này ta vạch được 2 phương án tuyến: + Phương án Ia : điểm đầu là A, điểm cuối B. Tuyến này bám theo đường đồng mức 90m nhằm giảm khối lượng đào đắp. + Phương án Ib: có điểm đầu là A, điểm kết thúc là B. Tuyến này bám theo đường đồng mức 100m. Sau đó, nối vào tuyến Ia ở cao độ 90m và đi về điểm B. - Ðường dẫn hướng tuyến thứ hai: đi theo phía bên trái của sườn đồi A1 và vượt qua điểm yên ngựa Y3. Vì vậy theo hướng tuyến này ta vạch được 2 phương án tuyến: + Phương án IIa: điểm đầu là A , điểm cuối B. Tuyến này bám theo đường đồng mức 100m. Sau đó, vượt qua điểm yên ngựa Y3 và đi về điểm B. + Phương án IIb: có điểm đầu là A, điểm kết thúc là B. Tuyến này bám theo đường đồng mức 90m. Sau đó, vượt qua điểm yên ngựa Y3và kết thúc tại điểm B. 3.5. Các phương án tuyến : Dùng cách đi bước compa đã xác định vạch các tuyến thỏa mãn các chỉ tiêu kỹ thuật trên bình đồ. -Phương án Ia: Tuyến xuất phát từ A đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 700m rẽ phải góc 24030’32” có bán kính đường cong R=600m, đi theo hướng Ðông - Ðông Nam khoảng 600m rẽ trái góc 27020’30” bán kính đường cong R=800m, đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 600m rẽ phải góc 44020’35” bán kính đường cong R=400m, đi theo hướng Ðông - Nam khoảng 800m rẽ trái góc 36059’30” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=600m, đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 1,5Km rẽ trái góc 68040’35” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=400m, đi theo hướng Bắc khoảng 600m rẽ trái góc 44038’30” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=600m, đi theo hướng Tây - Bắc khoảng 500m rẽ trái góc 31012’28” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=600m, sau cùng đi thẳng đoạn 775m và kết thúc tại B. Tuyến có 10 đường tụ thủy cắt ngang qua tuyến và có 2 điểm vượt yên ngựa. Chiều dài tuyến 6075m. -Phương án Ib: Từ A đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 800m rẽ phải góc 22015’28” có bán kính đường cong R=600m, đi theo hướng Ðông - Ðông Nam khoảng 500m rẽ trái góc 31015’48” bán kính đường cong R=600m, đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 700m rẽ phải góc 48005’15” bán kính đường cong R=400m, đi theo hướng Ðông - Ðông Nam khoảng 500m rẽ trái góc 28015’10” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=600m, đi theo hướng Ðông khoảng 1,5Km rẽ trái góc 66018’30” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=400m, đi theo hướng Ðông - Bắc khoảng 700m rẽ trái góc 55018’28” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=400m, đi theo hướng Tây - Bắc khoảng 400m rẽ phải góc 31012’28” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=600m, sau cùng đi thẳng đoạn 845m và kết thúc tại B. Tuyến có 10 đường tụ thủy cắt ngang qua tuyến và có 2 điểm vượt yên ngựa. Chiều dài tuyến 5945m. -Phương án IIa: Từ A đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 700m rẽ phải góc 12038’40” có bán kính đường cong R=1000m, đi theo hướng Ðông khoảng 650m rẽ trái góc 82025’30” bán kính đường cong R=200m, đi theo hướng Bắc khoảng 380m rẽ trái góc 82032’18” bán kính đường cong R=300m, đi theo hướng Tây - Bắc khoảng 500m rẽ phải góc 75030’42” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=200m, đi theo hướng Bắc khoảng 600m rẽ phải góc 35040’58” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=600m, đi theo hướng Ðông - Bắc khoảng 880m rẽ phải góc 42030’43” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=600m, đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 1,76Km rẽ phải góc 43035’26” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=800m, sau cùng đi thẳng đoạn 820m và kết thúc tại B. Tuyến có 10 đường tụ thủy cắt ngang qua tuyến và có 1 điểm vượt yên ngựa. Chiều dài tuyến 6290m. -Phương án IIb: Từ A đi theo hướng Ðông-Bắc khoảng 750m rẽ trái góc 66010’15” có bán kính đường cong R=400m, đi theo hướng Bắc khoảng 550m rẽ trái góc 10012’40” bán kính đường cong R=1000m, đi theo hướng Bắc khoảng 500m rẽ phải góc 41022’32” bán kính đường cong R=600m, đi theo hướng Ðông-Bắc khoảng 1,15 Km rẽ phải góc 50045’14” bán kính đường cong R=500m, đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 550m rẽ trái góc 08048’18” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=1000m, đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 700m rẽ phải góc 07035’52” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=1000m, đi theo hướng Ðông - Ðông Bắc khoảng 600m rẽ phải góc 47025’37” tương ứng với đường cong nằm có bán kính R=600m, sau cùng đi thẳng đoạn 900m và kết thúc tại B. Tuyến có 10 đường tụ thủy cắt ngang qua tuyến và có 1 điểm vượt yên ngựa. Chiều dài tuyến 5700m. 3.6 So sánh sơ bộ chọn 2 phương án tuyến: * Ðối với hướng tuyến I, II ta có bảng so sánh các phương án tuyến như bảng 3.1: Bảng 1.3.1: So sánh các phương án tuyến STT Chỉ tiêu so sánh Ðơn vị Các nhóm hướng tuyến I II Ia Ib IIa IIb 1 Chiều dài tuyến. m 6075 5945 6290 5700 2 Hệ số triển tuyến 1,37 1,35 1,43 1,29 3 Số đường cong nằm - 7 7 7 7 4 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất m 400 400 200 400 6 Số cống thoát nước. C.T 10 10 10 10 7 Ðịa chất khu vực tuyến đi qua ổn định ổn định ổn định ổn định * Ðối với hướng tuyến I: Trong hai phương án tuyến Ia, Ib ta nhận thấy: phương án Ia có chiều dài tuyến lớn hơn phương án Ib, 2 điểm vượt yên ngựa, điều kiện địa chất ổn định. Phương án Ib có chiều dài tuyến nhỏ hơn phương án Ia, 2 điểm vượt yên ngựa và điều kiện địa chất tốt. Phương án Ia có cao độ thấp hơn phương án Ib nên lưu lượng nước chảy về công trình sẽ lớn hơn, do vậy khẩu độ công trình thoát nước của Ia chắc chắn sẽ lớn hơn khẩu độ công trình thoát nước của Ib. Qua việc phân tích các yếu tố như trên ta chọn phương án Ib để lập dự án khả thi. * Ðối với hướng tuyến II: Trong hai phương án tuyến IIa, IIb ta nhận thấy phương án IIa có chiều dài tuyến lớn hơn, 10 công trình thoát nước tính toán, 1 điểm vượt yên ngựa. Phương án IIb có chiều dài tuyến ngắn hơn phương án IIa, có 10 công trình thoát nước tính toán, 1 điểm vượt yên ngựa. Từ các đặc điểm nêu trên. Chọn hai phương án tuyến Ib và IIb để lập dự án khả thi. 3.7 Tính toán các yếu tố đường cong cho 2 phương án tuyến chọn: Sau khi đã so sánh các phương án tuyến ta chọn được hai phương án tối ưu nhất qua các đường dẫn hướng tuyến, tiến hành chọn các bán kính đường cong sao cho thích hợp với địa hình, với các yếu tố đường ở đoạn lân cận với độ dốc cho phép của cấp đường, đảm bảo đoạn thẳng chêm tối thiểu giữa hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao. - Xác định điểm đầu, điểm cuối của đường cong tròn. - Xác định hướng các đường tang của đường cong, giao điểm của các đường tang là đỉnh của đường cong. - Ðo góc chuyển hướng của tuyến, ký hiệu tên đỉnh các đường cong, ghi trị số bán kính lên bình đồ. + Chiều dài đường tang của đường cong : T = R.tg( )(m) (1.3.2) + Phân cực của đường cong: (m) (1.3.3) + Chiều dài của đường cong: (m) (1.3.4) Trong đó: + R(m) : Bán kính của đường cong. + a(độ) : Góc chuyển hướng của tuyến. Kết quả tính toán cắm cong của hai phương án tuyến như ở bảng 1.3.3 và 1.3.4 : Bảng 1.3.3: Các yếu tố đường cong. PHƯƠNG ÁN Ib STT LÝ TRÌNHÐỈNH Góc chuyến hướng a R T P K isc Lnsc Trái Phải (m) (m) (m) (m) (%) (m) 1 KM0+800 22015'28" 600 118,05 11,50 233,12 2 KM1+300 31015'48" 600 167,90 23,05 327,43 3 KM2+000 48005'15" 400 178,49 38,02 335,76 2 12 4 KM2+500 28015'10" 600 151,03 18,72 295,90 5 KM4+000 66018'30" 400 261,34 77,80 462,98 2 12 6 KM4+700 55018'28" 400 209,63 51,60 386,17 2 12 7 KM5+100 31012'28" 600 167,59 22,97 326,85 Bảng 1.3.4: Các yếu tố đường cong. PHƯƠNG ÁN IIb STT LÝ TRÌNHÐỈNH Góc chuyến hướng a R T P K isc Lnsc Trái Phải (m) (m) (m) (m) (%) (m) 1 KM0+750 66010’15” 400 260,66 77,43 462,02 2 12 2 KM1+300 10012’40” 1000 89,36 3,98 178,24 3 KM1+800 41022’32” 600 226,61 41,37 433,34 4 KM2+950 50045'14” 500 237,21 53,41 442,97 2 12 5 KM3+500 08048'18” 1000 77,00 2,96 153,70 6 KM4+200 07035'52” 1000 66,41 2,20 132,63 7 KM4+800 47025'37” 600 263,59 55,35 496,72 Chương 4 THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC Hệ thống thoát nước đường ôtô bao gồm hàng loạt các công trình và các biện pháp kỹ thuật được xây dựng để nền đường đảm bảo không bị ẩm ướt. Các công trình này có tác dụng tập trung và thoát nước nền đường, hoặc ngăn chặn không cho nước ngấm vào phần trên của nền đất. Mục đích của việc xây dựng hệ thống thoát nước trên đường nhằm đảm bảo chế độ ẩm của nền đất luôn luôn ổn định, không gây nguy hiểm cho mặt đường. Ðối với tuyến đường đang thiết kế thì những công trình của hệ thống thoát nước là những công trình thoát nước mặt nó bao gồm: - Hệ thống rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh thoát nước và rãnh tập trung nước nhằm mục đích thoát nước mặt trên mặt đường và trong khu vực. - Hệ thống các công trình vượt dòng nước như cầu và cống. 4.1. Rãnh thoát nước: 4.1.1 Rãnh biên : Rãnh dọc được thiết kế ở các đoạn nền đường đắp thấp, ở tất cả các nền đường đào, nền đường nửa đào nửa đắp, có thể bố trí ở một bên đường hoặc ở cả hai bên của nền đường. Kích thước của rãnh lấy theo cấu tạo mà không tính toán thủy lực. Chỉ yêu cầu tính toán khi rãnh dọc không chỉ dùng để thoát nước mặt mà còn dùng để thoát nước cho một phần đáng kể của sườn lưu vực với bề rộng đáy rãnh nhỏ nhất là 0,4m. Tiết diện và độ dốc của rãnh được xác định phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình khu vực tuyến qua : hình thang, hình tam giác hay hình máng tròn. - Tiết diện hình thang có chiều rộng đáy lòng rãnh 0,4m, chiều sâu tối đa của rãnh là 0,5m tính từ mặt đất . - Tiết diện hình tam giác thường dùng ở những nơi có điều kiện thoát nước tốt, đất đá, cứng thi công bằng máy. Với tuyến thiết kế dùng rãnh tiết diện hình thang, kích thước rãnh như hình vẽ : - Ðộ dốc của rãnh được quy định theo điều kiện đảm bảo không lắng đọng phù sa ở đáy rãnh, thường lấy theo độ dốc dọc của đường đỏ, nhưng tối thiểu phải lớn hơn hoặc bằng 5 0/00, cá biệt có thể lấy lớn hơn hoặc bằng 30/00(chiều dài không quá 50m). Ðối với rãnh có tiết diện hình thang đã chọn, khoảng 500m trở lại phải bố trí một cống cấu tạo ngang đường để thoát nước từ rãnh dọc chảy sang phía bên kia của nền đường hoặc đào mương ngang thoát nước từ rãnh ra khỏi phạm vi nền đường. 4.1.2.Rãnh đỉnh Rãnh đỉnh dùng để thoát nước và thu nước từ sườn lưu vực không cho nước chảy về rãnh dọc. Ðược bố trí ở những nơi sườn núi có độ dốc ngang khá lớn và diện tích lưu vực tụ nước lớn mà rãnh dọc không thoát kịp. Tiết diện rãnh thường được dùng dạng hình thang, bề rộng đáy tối thiểu là 0,5 m, bờ rãnh có ta luy 1:1,5 cò