Tài liệu Thiết kế tuyến nối hai điểm a và b, huyện mai châu tỉnh hoà bình

®å ¸n thiÕt kÕ m«n häc thiÕt kÕ ® êng PhÇn I: yªu cÇu thiÕt kÕ  NhiÖm vô thiÕt kÕ : ThiÕt kÕ tuyÕn nèi hai ®iÓm A vµ B, uyÖn Mai Ch©u tØnh Hoµ B×nh Sè liÖu thiÕt kÕ : • B×nh ®å khu vùc tû lÖ 1:10000. • Lu lîng xe N =750 xe/ n® . Trong ®ã : • Xe trôc 6(T) chiÕm 30 % • Xe trôc 8(T) chiÕm 20 % • Xe trôc 10(T) chiÕm 30 % • Xe con chiÕm • HÖ sè t¨ng xe chiÕm 15% 5%.  Néi dung thiÕt kÕ : Ch¬ng I :X¸c ®Þnh c¸c yÕu tè kü thuËt cña ®êng theo qui tr×nh. Ch¬ng II: ThiÕt kÕ b×nh ®å. Ch¬ng III: ThiÕt kÕ tr¾c däc. Ch¬ng IV: ThiÕt kÕ tr¾c ngang, tÝnh khèi lîng ®µo, ®¾p. Ch¬ng V: ThiÕt mÆt ®êng. Ch¬ng VI: ThiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh tho¸t níc, cÇu, cèng. Ch¬ng IX: KÕt luËn – KiÕn nghÞ. -1- phÇn 2 – néi dung thiÕt kÕ ch¬ng 1 :X¸c ®Þnh c¸c yÕu tè cña tuyÕn  X¸c ®Þnh lîng xe con quy ®æi / Xe 6T : Xe 8T : ngµy ®ªm N6T = 0.35*750 = 263 (xe/ng®) N8T = 0.20*750 = 150 (xe/ng®) Xe 10 T : N10T = 0.30*750 = 225 (xe/ng®) Xe con: Nxecon= 0.10*750 = 75 (xe/ng®) T¨ng xe : Nt¨ng xe= 0.05*750 = 37 (xe/ng®) Lu lîng xe thiÕt kÕ: Lµ sè xe con ®îc qui ®æi tõ c¸c lo¹i xe kh¸c th«ng qua mét mÆt c¾t ngang trong mét ®¬n vÞ thêi gian. C«ng thøc: Ntk = Σ ai.Ni (xe/ng.®). Trong ®ã: Ni lµ lu lîng lo¹i xe i trong n¨m t¬ng lai (xe/ng.®). ai lµ hÖ sè qui ®æi tõ c¸c lo¹i xe ra xe con. Theo QT 4054- 98 ta cã: Lo¹i xe ai 6T 2 8T 2 10T 2.5 xebuýt 2.5 xecon 1 Qui ®æi ra xe con : NTK = (N6T + N8T)*2 + N10T*2.5 + Nxebuýt *2.5 + Nxecon *1 =(263+150)*2 +225*2.5 +75*2.5 +37 =1613 (xcq®/ng®) Theo QTVN t¬ng øng NTK = 1613 sÏ cã VTT =60 km/h 1 . §é dèc däc §é dèc däc ¶nh hëng rÊt lín ®Õn x©y dùng tuyÕn , khi ®é dèc däc lín ®èi víi ®êng miÒn nói,nã lµm gi¶m khèi lîng ®µo ®¾p do ®ã gi¸ thanh x©y dùng ®îc h¹ thÊp nhng nã l¹i tiªu hao nhiªn liÖu ,hao mßn x¨m lèp -2- §iÒu kiÖn vÒ ®êng ®Ó xe chuyÓn ®éng ®îc trªn ®êng ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lùc kÐo,lùc b¸m - Lùc kÐo : D = f+i ⇒ i = D - f - Lùc b¸m : Db = ϕ .Gb − Pw ⇒ i = Db − f G - lùc c¶n kh«ng khÝ: Pw = k*V2*F /13 ( [V] = km/h) k – hÖ sè c¶n kh«ng khÝ phô thuéc lo¹i xe , h×nh d¹ng xe k = 0.06 ÷0.07 - xe t¶i k = 0.04 ÷ 0.06 - xe buýt k = 0.025 ÷ 0.035 - xe con F – diÖn tÝch c¶n trë ( m2 ) F = 0.8* B*H B,H – chiÒu réng vµ chiÒu cao lín nhÊt cña xe ( m ) Víi tèc ®é tÝnh to¸n VTT = 60 km/h .Dïng biÓu ®å nh©n tè ®éng lùc thay vµo c«ng thøc tÝnh imax, ta lËp ®îc b¶ng sau: (f = 0.02) Lo¹i xe Xe con Xe 6T Xe 8T Xe 10T Xe buýt Xe t¬ng øng Vonga Gaz 51 Zin 130 Maz200 Maz500 Dmax 0.11 0.04 0.04 0,035 0.055 imax =Dmax-0,02 0.09 0.02 0,02 0,015 0.035 Chän ®iÒu kiÖn xe ch¹y b×nh thêng, mÆt ®êng kh« s¹ch Lo¹i xe Vonga Gaz 51 Zin130 Maz200 Maz500 K 0,03 0.05 0.06 0,07 0.06 F(m2) 2.333 3.885 4.308 5.152 Pw 19.382 53.794 71.574 99.862 G(Kg) 1805 5360 8125 13625 Gk(Kg) 910 3750 6015 10000 Db 0.24 0.34 0.361 0.36 ib 0.22 0.32 0.341 0.34 §é dèc däc chän theo ®iªï kiÖn lùc kÐo, ë ®©y imax =3.5%. Qui tr×nh qui ®Þnh imax=7%. Lùa chän imax = 7% .Víi c¸c xe t¶i khi chuyÓn -3- ®éng víi ®é dèc lín h¬n ®é dèc theo lùc kÐo cña nã th× ®i víi vËn tèc nhá h¬n vËn tèc thiÕt kÕ 2 . Cù Ly H·m Xe Sh = k *V 2 254 * (ϕ ± i ) k – hÖ sè h·m phanh k = 1.2 ÷ 1.4 V – vËn tèc tÝnh to¸n (km / h) LÊy k = 1.4 ,i = 2% .Khi xe xuèng dèc: Sh = 1.4 * 60 2 = 41.34( m ) 254 * (0.5 − 0.02) Chän ®iÒu kiÖn xe ch¹y b×nh thêng ϕ = 0.5 3 . TÇm Nh×n Xe Ch¹y Theo C¸c S¬ §å a . TÇm nh×n theo s¬ ®å 1 ( tÇm nh×n 1 chiÒu) - T×nh huèng : Xe ®ang ch¹y gÆp chíng ng¹i vËt ë trªn cïng lµn xe . - §iÒu kiÖn bè trÝ tÇm nh×n : L¸i xe ph¶i nh×n thÊy chíng ng¹i vËt hoÆc biÓn b¸o hiÖu dõng mét kho¶ng c¸ch ®ñ lín ®Ó kÞp dõng xe an toµn tríc chíng ng¹i vËt - TÇm nh×n theo s¬ ®å nµy lµ tÇm nh×n mét chiÒu . - Ký hiÖu tÇm nh×n mét chiÒu : S1 - Chíng ng¹i vËt trong s¬ ®å nµy lµ mét vËt cè ®Þnh n»m trªn lµn xe ®ang ch¹y nh : ®¸ ®æ, hè sôt,... Xe ®ang ch¹y víi vËn tèc V (Km/h), cã thÓ dõng l¹i an toµn tríc chíng ng¹i vËt víi chiÒu dµi tÇm nh×n s 1 bao gåm mét ®o¹n ph¶n øng t©m lý l1, mét ®o¹n h·m xe Sh vµ mét ®o¹n dù tr÷ l0 . C«ng thøc: S1 = l1 + Sh + l0 (m) -4- S¬ ®å 1 Sh l1 l0 1 1 S1 l1 – qu·ng ®êng xe ch¹y trong thêi gian ph¶n øng t©m lý l1 = v*t ( t= 1(s)) Sh – qu·ng ®êng h·m xe. l0 – cù ly an toµn l0 = 5÷ 10 (m ) S1 = V k *V 2 + + l0 3.6 254 * (ϕ ± i ) Trêng hîp bÊt lîi khi xuèng dèc : k = 1.4 , l0 = 10 m , V=60 km/h  Thay sè ta cã S1=68 (m) b . TÇm nh×n theo s¬ ®å 2 ( tÇm nh×n 2 chiÒu) - T×nh huèng: Hai xe ch¹y ngîc chiÒu trªn cïng 1 lµn cÇn h·m ®Ó kÞp dõng xe ®Ó kh«ng ®©m vµo nhau. §iÒu nµy rÊt khã cã thÓ x¶y ra nhng còng cã trêng hîp l¸i xe v« kØ luËt, say rîu... tuy rÊt h·n h÷u nhng vÉn ph¶i xem xÐt. S¬ ®å 2 l1 1 Sh1 Sh2 l0 1 2 S2 S2 = l1 + l2 + Sh1 +Sh2 + l0 (m) Trêng hîp bÊt lîi 1 xe lªn dèc , 1 xe xuèng dèc S2 = V1 V2 k *V 2 k *V 2 + + + 3.6 3.6 254 * (ϕ + i ) 254 * (ϕ − i ) -5- l2 2 NÕu V1 = V2 = V= 60 km/h  Thay sè ta cã S2 = 202 (m) c. TÇm nh×n theo s¬ ®å 4 ( tÇm nh×n vît xe ) (v1 > v2) - T×nh huèng : Xe 1 ch¹y nhanh b¸m theo xe 2 ch¹y chËm trªn cïng mét lµn, xe 1 muèn vît xe 2 ph¶i ®i sang lµn bªn c¹nh (®êng hai l¸n xe, kh«ng cã gi¶i ph©n c¸ch) mµ trªn lµn ®ã cã xe 3 ®ang ch¹y ngîc chiÒu . Ta cÇn x¸c ®Þnh chiÒu dµi tÇm nh×n S4 sao cho xe 1 cã thÓ vît qua xe 2 mµ vÉn ®¶m b¶o an toµn, kh«ng va ch¹m víi xe 3. 1 2 1 l1 2 3 2 l2 3 1 l’2 l3 S4 S4 = l1+l2+l2’+l3 (m) 4 . §é dèc siªu cao i max §Ó ®¶m b¶o an toµn vµ tiÖn lîi cho viÖc ®iÒu khiÓn xe ë c¸c ®êng cong cã b¸n nhá ta ph¶i lµm siªu cao tøc lµ lµm cho mÆt ®êng cã ®é dèc ngang nghiªng vÒ phÝa bông ®êng cong. Siªu cao lµ cÊu t¹o mÆt c¾t ngang ®Æc biÖt ë trong c¸c ®êng cong cã R nhá cã ®é dèc ngang mét m¸i nghiªng vÒ bông ®êng cong , ®é dèc ngang ®ã gäi lµ ®é dèc siªu cao (isc ) T¸c Dông : - Siªu cao cã t¸c dông t©m lÝ cã lîi cho ngêi l¸I lµm cho ngêi l¸i tù tin cho xe ch¹y víi vËn tèc nh khi ®i ë ®êng th¼ng - Gi¶m lùc ngang , h¹n chÕ t¸c h¹i cña lùc li t©m -Lµm cho mÆt ®êng hµI hoµ kh«ng bÞ thu hÑp khi vµo ®êng cong R= v2 v2 ⇒ i sc = −µ g * ( µ + i sc ) R*g -6- Tiªu chuÈn thiÕt kÕ ®êng «t« ViÖt Nam qui ®Þnh isc phô thuéc vËn tèc thiÕt kÕ, R . TCVN 4054 : 1998 còng qui ®Þnh ®é dèc tèi ®a cña siªu cao lµ 6% isc,max = 6% ; isc,min = 2% ( ®Ó ®¶m b¶o tho¸t níc ) 5 . ChiÒu dµi ®o¹n nèi siªu cao §o¹n nèi siªu cao ®îc thùc hiÖn víi môc ®Ých chuyÓn ho¸ mét c¸ch ®iÒu hoµ tõ mÆt c¾t ngang th«ng thêng ( hai m¸i, víi ®é dèc tèi thiÓu tho¸t níc ) sang mÆt c¾t ngang ®Æc biÖt. Sù chuyÓn ho¸ sÏ t¹o ra mét dèc däc phô ip .Tiªu chuÈn níc ta qui ®Þnh ip = 1% ®èi cÊp 20 vµ cÊp 40 ,víi c¸c cÊp ®êng cßn l¹I lµ 0.5% a . ph¬ng ph¸p quay quanh mÐp -Quay m¸i mÆt ®êng bªn l¬ng ®êng cong quanh tim ®êng cho ®¹t ®Õn ®é dèc isc (thµnh ®êng mét m¸i ). -TiÕp tôc quay quamh mÐp trong cña mÆt ®êng ( Khi cha më réng cho ®¹t isc ®Õn ®é dèc Isc) ChiÒu dµi ®o¹n nèi siªu cao : Lsc = L3 B * isc ip in in L1 = B . in /2ip =L2 ip in L3 = Lsc – 2.L1 in L2 Lsc L1 B -¦u ®iÓm: chiÒu dµi ®o¹n nèi siªu cao lín lªn viÖc n©ng ªm thuËn h¬n. -7- -Nhîc ®iÓm: Ph¬ng ph¸p nµy tim ®êng trong ®êng cong bÞ n©ng cao, mÐp ®êng kh«ng thay ®æi v× vËy nã khã thÓ hiÖn tr¾c ngang nªn ph¬ng ph¸p nµy Ýt dïng b. Ph¬ng ph¸p quay quanh tim -Quay m¸i mÆt ®êng bªn lng ®êng cong quanh tim ®êng cho ®¹t ®Õn ®é dèc in. -TiÕp tôc quay quanh tim cho ®¹t ®Õn ®é dèc Isc. - ¦u ®iÓm ph¬ng ph¸p nay tim ®êng kh«ng thay ®æi nªn ngêi ta hay dïng ph¬ng ph¸p nµy  Chó ý mÐp ®êng bÞ h¹ thÊp khi thiÕt kÕ tr¸nh ngËp côc bé cho mÐp ®êng §é dµi siªu cao : Lsc = b*.(isc + in)/2ip isc L1 = L2 = b*in/2ip L3 L3 = Lsc – 2.L1 ip L2 in in in Lsc L1 . B 6.X¸c ®Þnh b¸n kÝnh tèi thiÓu cña ®êng cong b»ng : a. Trêng hîp ®êng cong kh«ng bè trÝ siªu cao : B¸n kÝnh ®êng cong ®îc x¸c ®Þnh trong trêng hîp bÊt lîi nhÊt lµ xe ch¹y ë phÇn lng ®êng cong : -8- Rksc = V2 127( µ − in ) = 60 2 127 (0.08 − 0.02) = 472.4 m Trong ®ã : µ : HÖ sè lùc ®Èy ngang, lÊy µ = 0.08 (®Ó c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn xe ch¹y) in : §é dèc ngang mÆt ®êng , in = 0.02 MÆt kh¸c , theo ®iÒu 5.1TCVN 4054 – 98 quy ®Þnh ®èi víi ®êng cÊp 60 th× b¸n kÝnh ®êng cong nhá nhÊt khi kh«ng bè trÝ siªu cao lµ Rmin= 500 m KiÕn nghÞ lÊy Rmin,ksc = 500 m theo quy tr×nh. b. Trêng hîp ®õêng cong bè trÝ siªu cao : • Trêng hîp 1: B¸n kÝnh tèi thiÓu Rmin , hÖ sè lùc ngang lín nhÊt (0,15) vµ siªu cao tèi ®a (0,06). C«ng thøc x¸c ®Þnh b¸n kÝnh ®êng cong n»m : V2 Rmin = 127(µ + i sc max ) 60 2 127(0.15 + 0.06) = = 135 m Theo quy tr×nh th× b¸n kÝnh ®êng cong n»m nhá nhÊt øng víi siªu cao lín nhÊt (6%) ®èi víi ®êng cÊp 60 lµ Rmin = 125 m .  KiÕn nghÞ lÊy Rmin = 135 m ( theo tÝnh to¸n ) • Trêng hîp 2 : B¸n kÝnh ®êng cong th«ng thêng (øng víi siªu cao th«ng thêng isctt = 4% , xÐt trong ®iÒu kiÖn khã kh¨n , lÊy µ = 0.15). B¸n kÝnh ®êng cong b»ng trong tr¬ng hîp nµy ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Rtt = V2 127( µ + isctt ) = 80 2 127(0.15 + 0.04) = 265 m Theo quy tr×nh th× b¸n kÝnh ®êng cong n»m nhá nhÊt th«ng thêng (øng víi siªu cao 4%) lµ 250m  KiÕn nghÞ lÊy 250m • Trêng hîp 3. B¸n kÝnh ®êng cong n»m kh«ng cÇn bè trÝ siªu cao. TÝnh cho xe bÊt lîi phÝa lng ®êng cong ( µ = 0,08 , in = 0.02). C«ng thøc : R V2 ksc = 127( µ − i ) n = 472 m -9- KÕt qu¶ tÝnh to¸n nh sau: Trêng hîp V (km/h) isc (%) µ R (m) 1 60 0.15 6 135 2 60 0.08 4 265 3 60 0.08 2 472  KiÕn nghÞ chän c¸c gi¸ trÞ tÝnh to¸n theo QT. R(QT) 125 250 500 7. Më réng phÇn xe ch¹y trong ®êng cong. Khi xe ch¹y trªn ®êng cong mçi b¸nh xe xh¹y trªn mét quü ®¹o riªng, chiÒu réng r¶I ®êng mµ xe chiÕm lín h¬n khi xe ch¹y trªn ®êng th¼ng. §Ó ®¶m b¶o ®iÌu kiÖn xe ch¹y trªn ®êng cong t¬ng ®¬ng nh trªn ®êng th¼ng ë nhìng ®êng cong cã R nhá cÇn ph¶i më réng phÇn xe ch¹y. Theo qui tr×nh nÕu b¸n kÝnh ®êng cong trªn b×nh ®å >250m víi cÊp ®êng 60 th× kh«ng cÇn bè trÝ ®é më réng ®êng cong. §©y chän tÊt c¶ c¸c ®êng cong cã b¸n kÝnh >250m ⇒ Kh«ng cÇn më réng ®êng cong . 8. B¶o ®¶m tÇm nh×n trªn b×nh ®å S0 S¬ ®å tÝnh to¸n Z0 Z tÝnh to¸n ®Ó ®¶m b¶o tÇm nh×n víi gi¶ thiÕt tÇm nh×n cña ngêi l¸i xe cao .TuyÕn ®êng kh«ng ph¶i lµ mét ®êng th¼ng liªn tôc mµ gåm nh÷ng ®o¹n th¼ng vµ c¸c ®o¹n cong xen kÏ do ®ã trªn tuyÕn cã c¸c chíng ng¹i vËt nh: ®åi, nói, nhµ cöa, biÓn qu¶ng c¸o... ChÝnh t¹i vÞ trÝ nµy tÇm nh×n cña ngêi l¸i xe bÞ h¹n chÕ,®Æc biÖt khi vµo ®êng cong cã b¸n kÝnh nhá. Do ®ã, ®Ó ®¶m b¶o cho ngêi l¸i xe ch¹y víi tèc ®é thiÕt kÕ ⇒ ph¶i 1,2m so víi mÆt ®êng. - 10 - Gäi Z 0 lµ kho¶ng c¸ch tõ quü ®¹o «t« ®Õn chíng ng¹i vËt Z lµ kho¶ng c¸ch tõ quü ®¹o «t« ®Õn giíi h¹n tÇm nh×n NÕu Z ≥ Z0 th× tÇm nh×n ®îc ®¶m b¶o. Z < Z0 th× tÇm nh×n bÞ che khuÊt. C«ng thøc: S02 Z= 8R Trong ®ã : S0 : Cù ly tÇn nh×n S0 = 80 m. R : B¸n kÝnh ®êng cong tÝnh cho trêng hîp R min= 60m . ⇒ Z= 80 2 8.60 = 13.33 (m) VËy ®Ó ®¶m b¶o tÇm nh×n cña ngêi l¸i xe khi vµo ®êng cong lµ: Z = 13.33m . 9. Lùa chän b¸n kÝnh ®êng cong ®øng. §Ó liªn kÕt c¸c dèc däc trªn tr¾c däc, ngêi ta ph¶i dïng c¸c ®êng cong ®øng ®Ó xe ch¹y ®iÒu hoµ, thuËn lîi, b¶o ®¶m tÇm nh×n ban ngµy vµ ban ®ªm, ®¶m b¶o h¹n chÕ lùc xung kÝch, lùc ly t©m theo chiÒu ®øng. Theo TCVN 4054-98 víi ®êng cÊp 60 khi hiÖu ®¹i sè cña ®é dèc däc n¬i ®æi dèc >1% ph¶i thiÕt kÕ ®êng cong ®øng. a.B¸n kÝnh ®êng cong ®øng låi nhá nhÊt. §Ó ®¶m b¶o tÇm nh×n ban ngµy trªn ®êng cong ®øng låi ta cã s¬ ®å tÝnh: S¬ ®å tÝnh to¸n r i1 i2 ω ϕ d2 d1 - 11 - Theo hÖ thøc lîng vßng trßn ta cã: L1= 2.R.d 1 (m). L2= 2.R.d 2 (m). ⇒ L = L 1 + L2 = ⇒R= ( 2.R L2 2. d 1 + d 2 ) 2 .( d1 + d2 ) (m). Trong ®ã: L : ChiÒu dµi ph¶i nh×n thÊy. d1: ChiÒu cao m¾t ngêi l¸i xe trªn mÆt ®êng. d2: ChiÒu cao chíng ng¹i vËt trªn ®êng. §Ó nh×n thÊy chíng ng¹i vËt cè ®Þnh th× L = S1= 38.69 m. Theo TCVN lÊy d1=1,2m ; d2= 0.  Thay vµo ta cã: R= 624 m. T¬ng tù ®Ó ®¶m b¶o tÇm nh×n hai chiÒu : L = S2=67.38m ; d1= d2 = 1,2m ⇒ R= 518 m. Theo TCVN 4054-98 qui ®Þnh b¸n kÝnh tèi thiÓu trªn ®êng cong ®øng låi víi cÊp ®êng 60 lµ R= 2500m.  KiÕn nghÞ chän b¸n kÝnh theo QT. Tuy nhiªn, b¸n kÝnh ®îc lùa chän cµng lín cµng tèt chän theo ®Þa h×nh , t¹o ®iÒu kiÖn htuËn lîi cho xe ch¹y . b.B¸n kÝnh ®êng cong ®øng lâm nhá nhÊt. TÝnh theo ®iÒu kiÖn h¹n chÕ lùc li t©m. Trong ®êng cong ®øng lâm, lùc li t©m gia thªm vµo t¶i träng, g©y khã chÞu cho hµnh kh¸ch vµ g©y siªu t¶i cho lß xo cña xe. Do ®ã ph¶i h¹n chÕ gia tèc li t©m . Gäi b lµ gia tèc li t©m: b = V2 R ≤ (0,5 ÷ 0,7) m/s2 ⇒ R= V2 b . LÊy b =0,5m/s2; tÝnh V theo km/h ta cã: R= 602/13*0.5 =553 (m). Nh vËy ta tÝnh ®îc Rmin= 1000 m. Theo TCVN 4054-98 , víi cÊp ®êng 60 b¸n kÝnh ®êng cong lâm nhá nhÊt lµ 1000m. VËy ®Ò nghÞ chän theo qui tr×nh . §Ó gi¶m khèi lîng ®¾p ta nªn chän trÞ sè b¸n kÝnh ®øng lâm theo QT. Tuy nhiªn, ®Ó ®¸p øng c¸c yªu cÇu vÒ ph¬ng diÖn ®éng lùc còng nh vÒ ph¬ng diÖn - 12 - quang häc, c¬ häc, ®ång thêi ®Ó b¸m s¸t ®Þa h×nh ®¶m b¶o cho c¸c c«ng tr×nh æn ®Þnh l©u dµi ta nªn chän c¸c b¸n kÝnh theo QT. 10.X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng th«ng xe cña ®êng a.Kh¶ n¨ng th«ng xe lý thuyÕt: Lµ kh¶ n¨ng th«ng qua trong ®iÒu kiÖn lý tëng vÒ dßng xe (dßng xe thuÇn nhÊt, toµn xe con), trong ®iÒu kiÖn lý tëng vÒ ®êng (lµn xe ®ñ réng, mÆt ®êng rÊt tèt, kh«ng chÞu ¶nh hëng cña khu d©n c, cña ng· t, dèc däc…). C«ng thøc: N lt = 1000.V d (xe/h). Trong ®ã: V : Tèc ®é xe ch¹y (km/h). d : Khæ ®éng häc cña xe (m). d = lf + Sh + lx + lo (m). S¬ ®å tÝnh to¸n d Víi: lf : lµ chiÒu dµi xe ch¹y trong lóc kÞp ph¶n øng t©m lý (thêng lÊy1(s) ) ⇒ lf =V/3,6 (m) lx : ChiÒu dµi xe. lo : ChiÒu dµi ®o¹n dù tr÷; lo=10m. Sh= S2 - S1. §Ó an toµn ta xÐt S1 = 0 nªn: Sh = S2 = k .V 2 254.(ϕ ± i ) k = 1,2 lµ hÖ sè sö dông phanh cña xe con. V = 60km/h. i = 0 lµ ®é dèc trong ®iÒu kiÖn lý tëng vÒ ®êng. ϕ: HÖ sè b¸m gi÷a b¸nh xe vµ mÆt ®êng trong ®iÒu kiÖn lý tëng vÒ ®êng lÊy ϕ= 0,7 - 13 - V( Km/h) φ 60 0.7 i k Sh 0 1.2 27.47 lx(m) lf(m) l0(m) d(m) 4 16.67 10 58.14 Nlt 1032 VËy ta cã : Nlt= 1032 (xe/h). b.Kh¶ n¨ng th«ng xe thùc tÕ. Lµ sè xe cã thÓ ch¹y qua mÆt c¾t ngang ®êng trong mét ®¬n vÞ thêi gian víi nh÷ng ®iÒu kiÖn thùc tÕ trªn ®êng, thêng lÊy Ntt= (0,3 ÷ 0,5).Nlt. LÊy Ntt= 0,4. Nlt ta ®îc : Ntt= 0,4*1032 = 412.8 (xe/h) 11. X¸c ®Þnh ®Æc trng h×nh häc trªn mÆt c¾t ngang 1 a. Yªu cÇu - BÒ mÆt nÒn ®êng gåm cã phÇn xe ch¹y vµ lÒ ®êng, khi cÇn thiÕt ph¶i cã d¶i ph©n c¸ch. - LÒ ®êng khi Vtt ≥ 60 ( Km/h) cã mét phÇn gia cè. PhÇn lÒ gia cè cÊu t¹o ®¬n gi¶n h¬n so víi mÆt ®êng ( bít líp, bít chiÒu dÇy, dïng vËt liÖu kÐm h¬n) nhng líp mÆt cña nã ph¶i lµm cïng vËt liÖu víi mÆt phÇn xe ch¹y. Khi phÇn xe ch¹y cã tõ 4 lµn xe trë lªn, ë gi÷a nªn bè trÝ r¶i ph©n c¸ch. BÒ réng r¶i ph©n c¸ch ®îc lÊy theo quy tr×nh. - Khi Vtt = 60 Km/h, phÇn gia cè ®îc lµm b»ng vËt liÖu kh¸c víi líp mÆt phÇn xe ch¹y. MÆt c¾t ngang nÒn ®êng BÒ mÆt nÒn ®­êng LÒ ®­êng PhÇn xe ch¹y LÒ ®­êng PhÇn gia cè b. Sè lµn xe Sè lµn xe trªn mÆt c¾t ngang ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: - 14 - nLX = N cdgio Z.N lth Trong ®ã: nLX: Sè lµn xe yªu cÇu. Nc®giê: Lu lîng xe thiÕt kÕ giê cao ®iÓm. Ncdgiê = (0,1÷0,12)Ntbn¨m (xe/h) víi Ntbn¨m = 1613 (xe/h) ⇒ Ncdgiê = 0,12×1613 = 194(xe/h) Nlth: N¨ng lùc th«ng hµnh tèi ®a . Do thiÕt kÕ kh«ng cã ph©n c¸ch tr¸i chiÒu, « t« ch¹y chung víi xe th« s¬ nªn Nlth = 1000 (xe/h) Z : HÖ sè sö dông n¨ng lùc th«ng hµnh. §êng cÊp 60 lÊy Z = 0,55. VËy ta cã : nLX = 194 = 0,3527 0,55.1000 Do sè lµn xe ®îc lÊy trßn vµ nªn lµ sè ch½n theo ®iÒu 4.2.1. MÆt kh¸c, theo quy ph¹m thiÕt kÕ ®êng ®èi víi ®êng cÊp 60 ph¶i bè trÝ tõ 2 lµn xe trë lªn. Do ®ã ta thiÕt kÕ ®êng víi 2 lµn xe. - 15 - c. ChiÒu réng 1 lµn xe, mÆt ®êng, nÒn ®êng S¬ ®å tÝnh to¸n ChiÒu réng cña 1 lµn xe phô thuéc vµo chiÒu réng cña thïng xe vµ vËn tèc xe ch¹y. ChiÒu réng mÆt ®êng phô thuéc vµo sè lµn xe, chiÒu réng cña mét lµn xe, kho¶ng c¸ch gi÷a hai xe ch¹y ngîc chiÒu. C«ng thøc x¸c ®Þnh: B1= (b+c)/2 + x + y. Trong ®ã: b: ChiÒu réng thïng xe; b = 2,5m. x: Kho¶ng c¸ch tõ mÐp thïng xe tíi d¶i ph©n c¸ch gi÷a. c: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 b¸nh xe; c = 1,92m. y: Kho¶ng c¸ch tõ t©m b¸nh xe ®Õn mÐp phÇn xe ch¹y. Qua thùc nghiÖm cã: x = y = 0,5 + 0,005V = 0,8 (m) víi V= 60 km/h. Nh vËy : B1= (2,5 + 1,92)/2 + 0,8 + 0,8 = 3,81m. BÒ réng 2 lµn xe ch¹y: B = 2.B1 = 7,62m. Theo QT 4054-98 víi cÊp 60 ta cã c¸c tiªu chuÈn mÆt c¾t ngang nh sau: C¸c yÕu tè ChiÒu réng 1 lµn xe ChiÒu réng phÇn xe ch¹y PhÇn lÒ ®êng PhÇn lÒ gia cè BÒ réng nÒn ®êng - 16 - KÝch thíc (m) 3,5 2 x 3,5 2 x 2.5 2 x 2.0 12,0  KiÕn nghÞ chän c¸c chØ tiªu theo QT. d. LÒ ®êng LÒ ®êng lµ phÇn kh«ng thÓ thiÕu ®îc víi bÊt k× tuyÕn ®êng nµo - Theo quy tr×nh ta chän bÒ réng lÒ mçi bªn lµ 2,5 m, trong ®ã phÇn gia cè lµ 2.0m Víi V ≥ 60 Km/h lÒ ®êng cã mét phÇn ®îc gia cè theo quy tr×nh. T¹i c¸c vÞ trÝ cã c¸c lµn xe phô nh lµn phô leo dèc, lµn chuyÓn tèc... , c¸c lµn xe phô sÏ thÕ chç phÇn lÒ gia cè. ChiÒu réng phÇn lÒ ®Êt cßn l¹i nÕu kh«ng ®ñ, cÇn ph¶i më réng nÒn ®êng ®Ó ®¶m b¶o phÇn lÒ ®êng cßn l¹i t«Ý thiÓu lµ 0,5m. e. §é dèc ngang mÆt ®êng, lÒ ®êng MÆt ®êng ®îc bè trÝ ®é dèc ngang ®Ó ®¶m b¶o tho¸t níc. Tuy nhiªn, ®é dèc ngang ph¶i nhá ®Ó ®¶m b¶o xe ch¹y ®îc ªm thuËn. §é dèc ngang mÆt ®êng vµ lÒ ®êng lÊy theo tiªu chuÈn ViÖt nam 4054-98 : - §é dèc ngang mÆt ®êng: 2,0 % - §é dèc ngang lÒ gia cè : 2,0 % - §é dèc ngang lÒ ®Êt : 6,0 % 12. KÕt luËn tæng hîp c¸c chØ tiªuB¶ng tæng hîp c¸c chØ tiªu kü thuËt - 17 - STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C¸c chØ tiªu CÊp qu¶n lý VËn tèc thiÕt kÕ . §é dèc däc lín nhÊt. Sè lµn xe. ChiÒu réng phÇn xe ch¹y. ChiÒu réng phÇn lÒ gia cè ChiÒu réng phÇn lÒ ®Êt. ChiÒu réng chung nÒn ®êng §é dèc ngang phÇn xe ch¹y. §é dèc ngang phÇn lÒ gia cè §é dèc ngang phÇn lÒ ®Êt. B¸n kÝnh ®êng cong Rmin. (øng víi siªu cao isc= 6%) 13 B¸n kÝnh ®êng cong Rtt. 14 15 16 17 18 (øng víi siªu cao isc= 4%) B¸n kÝnh ®êng cong Rksc. B¸n kÝnh ®êng cong låi min. B¸n kÝnh ®êng cong lâm min ChiÒu dµi tÇm nh×n mét chiÒu ChiÒu dµi tÇm nh×n hai chiÒu. §¬n vÞ TrÞ sè TÝnh to¸n Quy ph¹m 135 VI 60 8 2 2x3,5 2x2.0 2x0.5 12 2 2 6 135 KiÕn nghÞ VI 60 8 2 2x3,5 2x2.0 2x0.5 12 2 2 6 135 M 265 265 265 M M M M m 472 518 553 75 150 500 2500 1000 75 80 500 2500 1000 75 80 Km/h % lµn M M M M % % % M - 18 - VI 60 8 0.196 2x3.81 Ch¬ng II: ThiÕt kÕ tuyÕn trªn b×nh ®å 1. C¸c nguyªn t¾c x¸c ®Þnh híng tuyÕn C¨n cø vµo b×nh ®å tû lÖ 1/25000 voi kho¶ng cao ®Òu gi÷a c¸c ®êng ®ång møc lµ 10m, c¨n cø vµo hai ®iÓm khèng chÕ A-B ta tiÕn hµnh v¹ch tuyÕn theo c¸c nguyªn t¾c sau: - C¨n cø vµo c¸c yÕu tè kü thuËt ®· khèng chÕ tríc nh: ®é dèc däc lín nhÊt, b¸n kÝnh ®êng cong tèi thiÓu, chiÒu réng mÆt ®êng ®Ó v¹ch híng tuyÕn. - T¹i c¸c vÞ trÝ ®æi híng tuyÕn ta cÇn bè trÝ nh÷ng ®êng cong n»m cã b¸n kÝnh phï hîp víi ®Þa h×nh, tr¸nh viÖc ®µo- ®¾p lín. - T¹i nh÷ng n¬i tuyÕn c¾t qua dßng ch¶y,®Ó t¹o thuËn lîi cho viÖc tho¸t níc ë c¸c c«ng tr×nh nªn bè trÝ tuyÕn ®êng vu«ng gãc víi dßng ch¶y. Trong mét sè trêng hîp khã kh¨n ta míi chÊp nhËn ®i xiªn gãc víi dßng ch¶y. - Gi÷a c¸c ®êng cong cïng chiÒu kh«ng bè trÝ c¸c ®o¹n chªm ng¾n. Khi cã thÓ nèi trùc tiÕp b»ng mét ®êng cong cã b¸n kÝnh lín. - Gi÷a c¸c ®êng cong trßn ph¶i cã ®o¹n chªm ®ñ dµi ®Ó bè trÝ ®êng cong chuyÓn tiÕp, ®o¹n nèi siªu cao, më réng ®êng cong (nÕu cã). Chóng kh«ng nhá h¬n 2V (m) gi÷a hai ®êng cong ngîc chiÒu. - ChiÒu dµi c¸c ®o¹n ®êng th¼ng kh«ng dµi qu¸ 3 Km tr¸nh t×nh tr¹ng l¸i xe chñ quan, kÐm ph¶n x¹. 2. V¹ch ph¬ng ¸n tuyÕn. Do chªnh cao gi÷a hai ®iÓm A&B lµ t¬ng ®èi lín vµ ®Þa h×nh kh«ng tho¶i nªn ph¬ng ¸n tuyÕn ®îc v¹ch b¸m theo ®Þa h×nh, ®i theo c¸c ®êng ®ång møc TuyÕn ®îc thiÕt kÕ gåm c¸c ®o¹n ®µo ®¾p xen kÏ . Do tuyÕn kh«ng c¾t qua vÞ trÝ s«ng suèi cã lu lîng lín nµo nªn kh«ng bè trÝ cÇu nµo trªn suèt chiÒu dµI ®o¹n tuyÕn. T¹i c¸c vÞ trÝ tuyÕn c¾t qua c¸c khu tô thuû ta cÇn bè trÝ c¸c cèng ®Þa h×nh . TuyÕn nèi liÒn c¸c khu d©n c, nèi víi m¹ng líi ®êng Quèc gia t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc ph¸t triÓn kinh tÕ- x· héi. §ång thêi nã cßn gãp phÇn ®¶m b¶o an ninh, quèc phßng, n©ng cao ®êi sèng v¨n ho¸, tinh thÇn cho nh©n d©n. 3.ThiÕt kÕ ®êng cong trßn trªn b×nh ®å tuyÕn - 19 - Khi thiÕt kÕ ®êng cong trªn b×nh ®å, ®Ó ®¶m b¶o tuyÕn hµi hoµ, tr¸nh viÖc ®µo ®¾p lín ta cÇn b¸m s¸t ®Þa h×nh (c¨n cø vµo ®é dÞch chuyÓn P hay chiÒu dµi tiÕp tuyÕn T ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu cña ®o¹n chªm). S¬ ®å ®êng cong trßn α T B R α C«ng thøc x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè cña ®êng cong: T = R.tg p= α 2 (m) ; K =   1   cos(α / 2) −1  .R   π.R .α 180 (m) ; (m) ; D = 2T - K (m). Trong ®ã: R : B¸n kÝnh ®êng cong trßn (m). T : §é dµi tiÕp tuyÕn (m). p : §é dµi ®êng ph©n gi¸c (m). K : §é dµi ®êng cong (m). D : §é dµi ®o¹n ®o trän (m). KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®îc tæng hîp trong b¶ng sau: - 20 -