Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế tuyến đường mới qua 2 điểm M - N" được thực hiện bởi sinh viên Lâm Thị Ngọc Mỹ dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Văn Long tại Khoa Công trình Giao thông, Trường Đại học Giao thông Vận tải TP. Hồ Chí Minh (năm 2018). Đề tài giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật công trình hạ tầng giao thông đường bộ tại tỉnh Tây Ninh – địa phương thuộc Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, giữ vai trò cầu nối giao thương giữa TP. Hồ Chí Minh và thủ đô Phnôm Pênh (Campuchia).
Thực trạng khu vực tuyến đi qua là vùng đồi núi hẻo lánh, địa hình đồi núi chiếm 3/4 diện tích tự nhiên của tỉnh, dân cư phân bố rải rác trên các sườn dốc với sinh kế chính là làm rẫy, trồng cây công nghiệp (cao su, mía, mãng cầu). Mạng lưới giao thông hiện hữu trong vùng còn rất thô sơ, chủ yếu là đường đất và đường mòn tự phát; phương tiện vận chuyển phụ thuộc vào sức kéo gia súc và xe công nông, gây trở ngại lớn cho việc lưu thông hàng hóa, tiếp cận giáo dục và chăm sóc y tế, đặc biệt trong mùa mưa. Trước yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội giai đoạn 2015–2020 và bảo đảm an ninh quốc phòng, việc đầu tư xây dựng tuyến đường mới nối liền hai điểm M và N là một nhiệm vụ cấp thiết.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án bao gồm:
- Điều tra, đánh giá điều kiện tự nhiên (địa hình, địa mạo, địa chất, thủy văn, khí hậu) và hiện trạng kinh tế - xã hội vùng tuyến đi qua tại tỉnh Tây Ninh.
- Dự báo nhu cầu giao thông và quy đổi lưu lượng xe để xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường theo tiêu chuẩn hiện hành.
- Thiết kế cơ sở toàn tuyến: vạch tuyến trên bình đồ, thiết lập 02 phương án tuyến, tính toán trắc dọc, trắc ngang, thiết kế sơ bộ kết cấu áo đường mềm, hệ thống thoát nước và xác định khối lượng đào đắp.
- So sánh kinh tế - kỹ thuật giữa 02 phương án tuyến để lựa chọn phương án tối ưu.
- Thiết kế kỹ thuật chi tiết cho phân đoạn trọng điểm từ Km2+200 đến Km3+400.
- Lập phương án tổ chức thi công công trình chi tiết cho các hạng mục nền đường, cống thoát nước và mặt đường bê tông nhựa theo phương pháp dây chuyền.
Đối tượng nghiên cứu là công trình đường ô tô xây dựng mới nối 2 điểm M và N. Phạm vi không gian của đồ án được triển khai trên bình đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 tại khu vực miền núi tỉnh Tây Ninh với chênh cao giữa hai điểm đầu - cuối tuyến là 35 m; phạm vi thiết kế kỹ thuật tập trung vào đoạn tuyến dài 1.200 m (Km2+200 – Km3+400). Phạm vi thời gian tính toán dự báo lưu lượng giao thông phục vụ thiết kế cho thời hạn 15 năm tương lai ($N_{15} = 1.334$ xe/ngày đêm). Dự án được định hướng sử dụng nguồn vốn vay ODA kết hợp ngân sách đối ứng của địa phương.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án vận dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng công trình giao thông của Việt Nam cùng các lý thuyết chuyên ngành kỹ thuật đường bộ:
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054:2005 dùng để xác định cấp hạng kỹ thuật, tốc độ tính toán, các kích thước hình học mặt cắt ngang, bán kính đường cong nằm, độ dốc siêu cao, đường cong đứng và tầm nhìn xe chạy.
- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu áo đường mềm 22 TCN 211-06 (hoặc TCN 211-06) áp dụng cho việc tính toán quy đổi tải trọng trục tiêu chuẩn và kiểm toán cường độ kết cấu áo đường nhiều lớp theo mô đun đàn hồi yêu cầu ($E_{yc}$).
- Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa TCVN 8819:2011 và lớp móng cấp phối đá dăm TCVN 8859:2011 dùng làm căn cứ kỹ thuật tổ chức thi công.
Phương pháp nghiên cứu và tính toán kỹ thuật được tác giả sử dụng gồm:
- Phương pháp quy đổi dòng xe hỗn hợp về xe con tiêu chuẩn (xcqđ) theo hệ số quy đổi tương ứng với địa hình đồng bằng - đồi để xác định lưu lượng xe thiết kế ($N_{tk}$) và lưu lượng giờ cao điểm ($N_{gcđ}$).
- Phương pháp động lực học đoàn xe: xác định độ dốc dọc cực đại dựa trên điều kiện lực kéo ($i_{dmax}^{keo}$) và điều kiện lực bám ($i_{dmax}^{bam}$).
- Phương pháp hình học tuyến: tính toán các yếu tố đường cong tròn kết hợp đường cong chuyển tiếp clothoid, cắm cọc chi tiết (cọc H, Km, NĐ, TĐ, P, TC, NC), tính toán siêu cao, mở rộng phần xe chạy trong đường cong và kiểm toán tầm nhìn (tầm nhìn dừng xe $S_1$, tầm nhìn ngược chiều $S_2$, tầm nhìn vượt xe $S_{vx}$).
- Phương pháp thủy văn - thủy lực: tính toán diện tích lưu vực ($F$), hệ số dòng chảy, thời gian tập trung nước trên sườn dốc ($\tau_s$), xác định lưu lượng đỉnh lũ để tính toán khẩu độ cống và chế độ dòng chảy (chảy không áp, bán áp, có áp), tính toán rãnh biên và rãnh đỉnh.
- Phương pháp điều phối đất bằng đường cong tích lũy khối lượng (đường cong lũy tích) để cân bằng khối lượng đào - đắp theo hướng ngang và hướng dọc.
- Phương pháp tổ chức thi công theo dây chuyền chuyên môn hóa liên tục, xác định vận tốc dây chuyền ($V$), thời gian triển khai ($T_{tk}$), thời gian ổn định ($T_{ôđ}$) và hệ số hiệu quả ($K_{hq}$).
Nguồn dữ liệu đầu vào bao gồm bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 với khoảng cao đều đường đồng mức 5 m; số liệu điều tra địa chất khu vực (đất đồi núi cấp III, cấu tạo ổn định, không có hiện tượng đá lăn hay hang động karst); chuỗi số liệu khí hậu - thủy văn tỉnh Tây Ninh (nhiệt độ trung bình 26–27°C, lượng mưa trung bình năm 1.800–2.200 mm) và các thông số lưu lượng dòng xe do giảng viên hướng dẫn cung cấp.
Nội dung chính theo từng chương
Phần I: Thiết kế cơ sở
Chương 1: Giới thiệu tình hình chung của tuyến đường M - N
Chương này tổng kết các căn cứ pháp lý, điều kiện dân sinh kinh tế, địa hình, địa mạo, địa chất, thủy văn và khí hậu vùng dự án. Địa chất dọc tuyến chủ yếu là đất cấp III ổn định, cho phép tận dụng đất nền đào hoặc thùng đấu lân cận để đắp nền mà không cần xử lý nền đất yếu phức tạp. Thủy văn tuyến cắt qua các nhánh suối nhỏ có bờ ổn định, thuận lợi cho việc bố trí các công trình thoát nước nhân tạo.
Chương 2: Cấp hạng và chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến
Tác giả tính toán quy đổi lưu lượng xe từ số liệu thành phần xe tương lai ($N_{15} = 1.334$ xe/ngày đêm) với các hệ số quy đổi: xe máy (0,3), xe con (1,0), xe buýt nhỏ (2,0), xe buýt lớn và xe tải 2 trục (2,0), xe tải 3 trục (2,5), xe đầu kéo (4,0). Lưu lượng xe quy đổi đạt $N_t = 2.625 - 2.731$ xcqđ/ngđ. Căn cứ Bảng 3 TCVN 4054:2005, tuyến được xác định thuộc cấp kỹ thuật Cấp IV (địa hình đồng bằng - đồi), vận tốc thiết kế $V_{tk} = 60$ km/h, lưu lượng giờ cao điểm $N_{gcđ} = 289$ xcqđ/h.
| Chỉ tiêu kỹ thuật |
Đơn vị |
Giá trị tính toán |
Giá trị quy trình |
Giá trị kiến nghị chọn |
| Cấp thiết kế |
- |
- |
IV |
IV |
| Vận tốc thiết kế ($V_{tk}$) |
km/h |
- |
60 |
60 |
| Độ dốc dọc lớn nhất ($i_{dmax}$) |
% |
1,53% |
6% |
6% |
| Bán kính cong bằng nhỏ nhất ($i_{scmax} = 7%$) |
m |
118,11 |
125 |
125 |
| Bán kính cong bằng nhỏ nhất thông thường ($i_{sc} = 2%$) |
m |
167 |
250 |
250 |
| Bán kính cong bằng không bố trí siêu cao |
m |
472 |
1500 |
1500 |
| Tầm nhìn dừng xe trước vật cản cố định ($S_1$) |
m |
63,54 |
75 |
75 |
| Tầm nhìn thấy xe ngược chiều ($S_2$) |
m |
112,78 |
150 |
150 |
| Tầm nhìn vượt xe ($S_{vx}$) |
m |
360 |
350 |
350 |
| Bán kính cong đứng lồi nhỏ nhất (theo $S_2$) |
m |
2343,75 |
2500 (tối thiểu) |
4000 (thông thường) |
| Bán kính cong đứng lõm nhỏ nhất (tầm nhìn đêm) |
m |
834,58 |
1000 (tối thiểu) |
1500 (thông thường) |
| Số làn xe |
làn |
0,525 |
2 |
2 |
| Chiều rộng một làn xe / Phần xe chạy ($B_m$) |
m |
3,75 (chọn 3,5) |
3,5 |
7,0 ($2 \times 3,5$) |
| Chiều rộng lề gia cố / Bề rộng nền đường ($B_n$) |
m |
- |
- |
$2 \times 1,0$ / 9,0 |
| Độ dốc ngang mặt đường / Lề đất |
% |
- |
- |
2% / 4% |
Chương 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ
Trên bình đồ tỷ lệ 1:10.000 (điểm M cao độ 30 m, chênh cao toàn tuyến 35 m), tác giả vạch 02 phương án tuyến:
- Phương án 1 (PA1): Tuyến không đi men theo suối, không cắt nhánh suối phức tạp, chiều dài ngắn hơn (3.491,29 m), tuyến ít quanh co, địa chất ổn định.
- Phương án 2 (PA2): Tuyến đi men theo thung lũng sông suối, chiều dài lớn hơn, mức độ quanh co cao hơn.
Tác giả thiết lập bảng tính tọa độ cọc, xác định góc chuyển hướng ($\alpha$), bán kính cong ($R$), độ dài tiếp tuyến ($T$), chiều dài đường cong tròn ($K$), chiều dài đoạn nối chuyển tiếp ($L_{ct} = 50$ m) và độ mở rộng ($W = 0,6$ m cho $R = 250$ m).
Chương 4: Thiết kế trắc dọc – trắc ngang
Thiết kế đường đỏ bám sát địa hình tự nhiên để giảm thiểu khối lượng đào đắp và bảo đảm điều kiện thủy nhiệt. Độ dốc dọc tối đa khống chế 6%, chiều cao đất đắp trên đỉnh cống tối thiểu 0,5 m. Quy định mái dốc taluy nền đào 1:1 ($H < 12$ m), mái taluy nền đắp 1:1,5 ($H < 5$ m). Khi sườn tự nhiên dốc trên 20%, tiến hành đánh cấp bề rộng 1,0 m với độ dốc nghiêng 1–2% về phía sườn đồi. Kích thước rãnh dọc hình thang sâu 0,4 m, taluy 1:1, độ dốc dọc rãnh tối thiểu 0,5%.
Chương 5: Thiết kế kết cấu áo đường
Tính toán quy đổi tải trọng trục xe nặng về trục tiêu chuẩn 100 kN theo tiêu chuẩn 22 TCN 211-06. Đồ án đề xuất 02 phương án kết cấu áo đường mềm nhiều lớp có tầng mặt bằng bê tông nhựa chặt và tầng móng bằng cấp phối đá dăm.
Chương 6: Thiết kế thoát nước
Xác định diện tích lưu vực ($F$), độ dốc sườn đồi ($J_s$), độ dốc lòng suối chính ($J_l$) để tính toán lưu lượng lũ thiết kế. Tính toán khẩu độ cống tròn bê tông cốt thép, kiểm tra khả năng thoát nước, vận tốc nước chảy trong cống và bố trí rãnh biên, rãnh đỉnh đón nước sườn đồi ngăn nước tràn vào nền đường.
Chương 7: Khối lượng đào đắp
Tính toán diện tích mặt cắt ngang từng cọc và tổng hợp khối lượng đất đào, đất đắp dọc theo toàn bộ chiều dài của cả hai phương án tuyến.
Chương 8: So sánh và lựa chọn phương án tuyến
So sánh toàn diện giữa Phương án 1 và Phương án 2 dựa trên chi phí xây dựng nền mặt đường, công trình nhân tạo (cầu cống) và các chỉ tiêu hình học (hệ số triển tuyến, hệ số chiều dài ảo, góc chuyển hướng bình quân, bán kính đường cong trung bình). Kết quả lựa chọn Phương án 1 là phương án tối ưu để triển khai thiết kế kỹ thuật.
Phần II: Phần thiết kế kỹ thuật (Đoạn Km2+200 – Km3+400)
Chương 1: Giới thiệu chung đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật
Xác định vị trí, đặc điểm địa mạo và các thông số thiết kế cơ sở của đoạn tuyến Km2+200 – Km3+400 thuộc Phương án 1 có chiều dài 1.200 m.
Chương 2: Thiết kế bình đồ tuyến
Bố trí chi tiết các đường cong nằm, cắm đường cong chuyển tiếp dạng clothoid, tính toán đoạn nối siêu cao với độ dốc siêu cao tối đa $i_{sc} = 7%$, độ mở rộng phần xe chạy và kiểm tra tầm nhìn xe chạy theo phương pháp giải tích kết hợp đồ giải.
Chương 3: Thiết kế trắc dọc, trắc ngang
Thiết kế đường đỏ chi tiết cho đoạn tuyến, tính toán và bố trí các đường cong đứng lồi ($R_{lồi} = 4.000$ m) và đường cong đứng lõm ($R_{lõm} = 1.500$ m) bảo đảm êm thuận và tầm nhìn chiếu sáng ban đêm; hoàn thiện trắc ngang chi tiết tại từng cọc địa hình.
Chương 4: Thiết kế chi tiết kết cấu áo đường
Xác định cấu tạo chi tiết các lớp vật liệu cho phần xe chạy và lề gia cố:
- Lớp mặt trên: Bê tông nhựa chặt BTNC12 (C12.5).
- Lớp mặt dưới: Bê tông nhựa chặt BTNC19 (C19).
- Lớp móng trên: Cấp phối đá dăm loại 1 dày 18 cm (TCVN 8859:2011).
- Lớp móng dưới: Cấp phối đá dăm loại 2 dày 32 cm.
- Lề gia cố: Kết cấu đá dăm láng nhựa hoặc cấp phối bảo đảm độ dốc ngang 2%.
Chương 5: Thiết kế thoát nước
Kiểm tra chi tiết chế độ thủy lực của các cống trên đoạn tuyến (xác định chế độ chảy không áp, kiểm tra vận tốc không gây xói cống), tính toán chiều dài cống, cao độ đất đắp đỉnh cống và thiết kế gia cố sân cống hạ lưu chống xói lở. Tính toán khả năng thoát nước của rãnh dọc gia cố.
Phần III: Tổ chức thi công công trình
Chương 1: Giới thiệu về dự án xây dựng công trình
Xác định điều kiện cung ứng vật liệu địa phương (mỏ đá, cát, nguồn nước), điều kiện thời tiết (mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11), bố trí tổng mặt bằng thi công, lán trại tạm và nguồn nhân lực.
Chương 2: Chọn phương án thi công
So sánh 03 phương án tổ chức thi công: tuần tự, song song và dây chuyền chuyên môn hóa. Tác giả kiến nghị chọn phương pháp thi công dây chuyền nhằm tối ưu hóa năng suất máy móc, ổn định nhân lực và bảo đảm tiến độ liên tục.
Chương 3: Công tác chuẩn bị
Lập quy trình khôi phục hệ thống cọc tim, cọc mép ngoài thực địa, dọn dẹp mặt bằng tuyến, phát quang cây bụi, làm đường tạm, chuẩn bị hệ thống rãnh thoát nước tạm phục vụ thi công và công tác lên khuôn đường.
Chương 4: Tổ chức thi công cống
Thống kê danh mục cống trên đoạn tuyến; lập biện pháp thi công đào hố móng, đổ đệm cát/đá móng, vận chuyển và lắp đặt ống cống bê tông đúc sẵn, thi công mối nối, tường đầu, tường cánh và hoàn thiện sân cống thượng - hạ lưu.
Chương 5: Tổ chức thi công nền đường
Phân chia các phân đoạn đào, đắp; thiết lập biểu đồ điều phối đất ngang và dọc thông qua đường cong tích lũy khối lượng đào đắp; quy định kỹ thuật lu lèn đất nền đắp theo từng lớp đạt độ chặt tiêu chuẩn $K \ge 0,95$ (lớp sát đáy áo đường đạt $K \ge 0,98$).
Chương 6: Tổ chức thi công mặt đường
Xác định các thông số hoạt động của dây chuyền thi công mặt đường: vận tốc dây chuyền ($V$, m/ca), thời gian triển khai ($T_{tk}$), thời gian hoàn tất ($T_{ht}$), thời gian ổn định ($T_{ôđ}$) và hệ số hiệu quả ($K_{hq}$). Trình bày quy trình công nghệ thi công lu lèn lớp móng cấp phối đá dăm loại 2 (dày 32 cm), móng cấp phối đá dăm loại 1 (dày 18 cm) theo TCVN 8859:2011, tưới nhựa thấm bám/dính bám, thảm và lu lèn lớp bê tông nhựa chặt C19 và BTNC12 theo TCVN 8819:2011.
Chương 7: Công tác hoàn thiện
Quy trình hoàn thiện lề đường, gia cố mái taluy chống sạt lở, khơi thông rãnh thoát nước, thu dọn mặt bằng và nghiệm thu bàn giao công trình.
Thiết kế kỹ thuật và giải pháp triển khai
Giải pháp thiết kế và tổ chức thi công kỹ thuật trong đồ án được cụ thể hóa qua các thông số và quy trình công nghệ:
-
Giải pháp hình học và kết cấu nền mặt đường:
- Mặt cắt ngang quy chuẩn đường cấp IV gồm 2 làn xe ($2 \times 3,5$ m), nền đường rộng 9,0 m, lề gia cố rộng 1,0 m mỗi bên. Độ dốc ngang mặt đường và lề gia cố là 2%, lề đất là 4%.
- Kết cấu áo đường mềm gồm 4 tầng lớp: lớp mặt trên BTNC12, lớp mặt dưới BTNC19, móng trên bằng cấp phối đá dăm loại 1 dày 18 cm, móng dưới bằng cấp phối đá dăm loại 2 dày 32 cm.
- Nền đắp sử dụng đất đồi chọn lọc đầm nén phân tầng, mái taluy 1:1,5; nền đào mái taluy 1:1 kết hợp rãnh biên hình thang $0,4 \times 0,4$ m.
-
Giải pháp thủy văn và công trình thoát nước:
- Hệ thống cống tròn bê tông cốt thép thoát nước địa hình được tính toán thủy lực theo chế độ chảy không áp, bảo đảm chiều dày đất đắp trên đỉnh cống $H_{đắp} \ge 0,5$ m.
- Bố trí gia cố mái dốc và hạ lưu cống bằng đá hộc xây vữa xi măng để triệt tiêu năng lượng dòng chảy, chống xói lở chân nền đường.
- Hệ thống rãnh đỉnh đón nước trên sườn núi kết hợp rãnh biên dẫn nước về các vị trí tụ thủy tự nhiên.
-
Công nghệ và tổ chức thi công:
- Áp dụng phương pháp dây chuyền chuyên môn hóa nhịp nhàng cho công tác thi công nền và mặt đường.
- Cân bằng đào đắp bằng biểu đồ lũy tích đất, ưu tiên điều phối ngang từ các đoạn đào sang đắp lân cận nhằm giảm cự ly vận chuyển.
- Quá trình rải và lu lèn cấp phối đá dăm, thảm bê tông nhựa nóng được kiểm soát nghiêm ngặt theo các chỉ tiêu kỹ thuật của TCVN 8859:2011 và TCVN 8819:2011.
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã đạt được các kết quả kỹ thuật chính xác dựa trên các số liệu và quy trình tính toán:
- Xác lập đầy đủ hệ thống chỉ tiêu kỹ thuật đường cấp IV đồng bằng - đồi với $V_{tk} = 60$ km/h, lưu lượng quy đổi tương lai đạt $N_t = 2.625 - 2.731$ xcqđ/ngđ.
- Hoàn thành thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang cho 02 phương án tuyến. Kết quả so sánh chứng minh Phương án 1 vượt trội nhờ hướng tuyến ngắn hơn (3.491,29 m), không cắt qua suối phức tạp, bình đồ ít quanh co, giảm khối lượng đào đắp và hạ giá thành xây lắp.
- Thiết kế chi tiết thành công đoạn tuyến kỹ thuật Km2+200 – Km3+400 (chiều dài 1,2 km) với bán kính cong bằng, cong đứng, siêu cao ($i_{scmax} = 7%$), mở rộng mặt đường và tầm nhìn đạt chuẩn TCVN 4054:2005.
- Xác lập phương án kết cấu áo đường mềm 4 lớp bền vững chịu tải trọng trục tiêu chuẩn 100 kN.
- Xây dựng biện pháp thi công dây chuyền hoàn chỉnh kèm tiến độ, công nghệ thi công cống, nền đường và các lớp móng - mặt đường bê tông nhựa.
Đóng góp của đồ án thể hiện ở việc xây dựng một bộ hồ sơ thiết kế công trình giao thông hoàn chỉnh từ giai đoạn thiết kế cơ sở, so sánh phương án tuyến đến thiết kế kỹ thuật và lập biện pháp tổ chức thi công ngoài hiện trường cho địa bàn miền núi tỉnh Tây Ninh.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Văn bản đồ án bộc lộ một số hạn chế gắn liền với phạm vi của một đồ án tốt nghiệp kỹ sư:
- Số liệu địa chất công trình chủ yếu dựa trên tài liệu khảo sát sơ bộ (đất cấp III), chưa có kết quả khoan khảo sát địa chất chuyên sâu và thí nghiệm cơ lý đất chi tiết tại từng vị trí đặt cống hoặc đoạn đào sâu.
- Lưu lượng xe giờ cao điểm ($N_{gcđ}$) được xác định gần đúng theo hệ số quy đổi của tiêu chuẩn ($0,11 \cdot N_t$) do thiếu chuỗi quan trắc đếm xe thực tế nhiều năm tại khu vực.
Hướng nghiên cứu và hoàn thiện tiếp theo gồm:
- Tiến hành đo đạc địa hình chi tiết tỷ lệ 1:500 ngoài thực địa và khoan thăm dò địa chất tại các vị trí móng cống và phân đoạn đào sâu trước khi triển khai thi công.
- Khảo sát quan trắc lưu lượng dòng chảy mùa lũ thực tế để chuẩn xác hóa khẩu độ cống và giải pháp gia cố xói lở hạ lưu.
- Bổ sung đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và phân tích chi phí vòng đời (LCC) cho các phương án kết cấu áo đường.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên các ngành Kỹ thuật Công trình Giao thông, Xây dựng Cầu Đường và các kỹ sư trẻ đang thực hiện đồ án môn học Thiết kế đường ô tô, Đồ án tốt nghiệp hoặc lập Báo cáo kinh tế - kỹ thuật đường giao thông nông thôn/miền núi.
Các phần có giá trị tham khảo cụ thể:
- Quy trình chuẩn hóa việc tra cứu và tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật hình học đường cấp IV theo TCVN 4054:2005 (đường cong nằm, siêu cao, mở rộng, đường cong đứng, tầm nhìn).
- Phương pháp lập bảng tọa độ cọc, thiết kế đường đỏ trắc dọc và bố trí rãnh thoát nước.
- Phương pháp điều phối đất bằng đường cong lũy tích và thiết kế dây chuyền thi công mặt đường bê tông nhựa nhiều lớp.
Câu hỏi thường gặp
1. Tuyến đường M - N được xếp vào cấp kỹ thuật nào và căn cứ vào tiêu chuẩn nào?
Tuyến đường được thiết kế theo Cấp IV (vùng địa hình đồng bằng - đồi), vận tốc thiết kế $V_{tk} = 60$ km/h. Căn cứ lựa chọn dựa trên Bảng 3 tiêu chuẩn TCVN 4054:2005 với lưu lượng xe thiết kế quy đổi ở năm tương lai đạt $N_t = 2.625 - 2.731$ xcqđ/ngđ (nằm trong dải quy định từ 500 đến 3.000 xcqđ/ngđ).
2. Vì sao Phương án tuyến 1 được lựa chọn thay vì Phương án tuyến 2?
Phương án 1 có chiều dài tuyến ngắn hơn (3.491,29 m), tuyến không đi men theo suối và không cắt qua các nhánh suối phức tạp, bình đồ ít quanh co hơn, địa chất ổn định, giúp giảm đáng kể khối lượng đào đắp và chi phí xây dựng công trình cầu cống so với Phương án 2.
3. Mặt cắt ngang phần xe chạy và nền đường được thiết kế với kích thước bao nhiêu?
Mặt cắt ngang được thiết kế gồm 2 làn xe, mỗi làn rộng 3,5 m (tổng bề rộng mặt đường phần xe chạy $B_m = 7,0$ m). Lề đường mỗi bên rộng 1,0 m (trong đó có lề gia cố). Tổng bề rộng nền đường $B_n = 9,0$ m. Độ dốc ngang mặt đường và lề gia cố là 2%, độ dốc lề đất là 4%.
4. Kết cấu áo đường mềm trên phần xe chạy gồm những lớp vật liệu nào?
Kết cấu áo đường gồm 4 lớp: lớp trên cùng là Bê tông nhựa chặt BTNC12, lớp dưới là Bê tông nhựa chặt BTNC19, lớp móng trên là Cấp phối đá dăm loại 1 dày 18 cm (theo TCVN 8859:2011) và lớp móng dưới là Cấp phối đá dăm loại 2 dày 32 cm.
5. Đồ án lựa chọn phương pháp tổ chức thi công nào cho công trình?
Đồ án lựa chọn phương pháp thi công theo dây chuyền chuyên môn hóa (thay vì phương pháp tuần tự hay song song) nhằm tối ưu hóa hệ số sử dụng xe máy thiết bị, bảo đảm các tổ đội thi công (cống, nền, móng cấp phối đá dăm, thảm bê tông nhựa) hoạt động liên tục và nhịp nhàng.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế tuyến đường mới qua 2 điểm M - N" của tác giả Lâm Thị Ngọc Mỹ đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế tuyến đường ô tô cấp IV đồng bằng - đồi tại tỉnh Tây Ninh. Công trình thể hiện tính chuẩn xác trong việc vận dụng các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành (TCVN 4054:2005, 22 TCN 211-06, TCVN 8819:2011, TCVN 8859:2011) từ khâu quy hoạch bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đến tính toán kết cấu áo đường và thủy lực thoát nước. Hệ thống giải pháp tổ chức thi công theo dây chuyền chuyên môn hóa và điều phối đất hợp lý mang lại tính khả thi cao cho việc triển khai dự án trong thực tiễn.