Đồ án thiết kế tuyến đường từ E đến F tại huyện Di Linh, Lâm Đồng - Giải pháp và tính toán chi tiết

Tải đồ án thiết kế tuyến đường từ E đến F đầy đủ bản vẽ, thuyết minh. Nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên ngành xây dựng.

• Tác giả: Hồ Thanh Thủy
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Xuân Vinh
• Trường học: Không tìm thấy thông tin
• Chuyên ngành: Không tìm thấy thông tin
• Đề tài: Thiết kế tuyến đường từ E đến F
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: Không tìm thấy thông tin
• Địa điểm: Không tìm thấy thông tin

Mục lục chi tiết

• Các số liệu cần thiết, chủ yếu để thiết kế
• 1. Chương 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG
• 1.1. Miêu tả đặc điểm và ý nghĩa của tuyến đường
• 1.1.1. Vị trí
• 1.1.2. Khí hậu
• 1.1.3. Địa hình
• 1.1.4. Địa chất
• 1.1.5. Ý nghĩa
• 1.2. Vạch tuyến trên bình đồ
• 1.2.1. Định bước compa để vạch tuyến
• 1.2.2. So sánh và lựa chọn hai phương án đã vạch trên bình đồ
• 2. Chương 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA TUYẾN ĐƯỜNG
• 2.1. Xác định cấp hạng kỹ thuật
• 2.2. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu cho tuyến đường
• 2.2.1. Các yếu tố mặt cắt ngang
• 2.2.1.1. Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết
• 2.2.1.2. Xác định các đặc điểm của làn xe
• 2.2.1.3. Chiều rộng mặt đường và độ dốc ngang đường
• 2.2.1.4. Chiều rộng lề đường và độ dốc ngang lề đường
• 2.2.1.5. Chiều rộng tổng cộng của nền đường kể cả lề gia cố và không gia cố
• 2.2.2. Các yếu tố mặt cắt dọc
• 2.2.2.1. Xác định độ dốc dọc lớn nhất
• 2.2.3. Xác định tầm nhìn xe chạy
• 2.2.3.1. Tầm nhìn một chiều (tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định) trên đoạn đường bằng
• 2.2.3.2. Tầm nhìn hai chiều (tầm nhìn thấy xe ngược chiều)
• 2.2.3.3. Tầm nhìn vượt xe
• 2.2.3.4. Tầm nhìn trên đường cong nằm
• 2.2.4. Xác định các bán kính đường cong nằm tối thiểu
• 2.2.4.1. Siêu cao và tính toán độ dốc siêu cao
• 2.2.4.2. Bán kính đường cong nằm

Tóm tắt

I. Hướng dẫn toàn diện đồ án thiết kế tuyến đường miền núi

Một đồ án thiết kế tuyến đường không chỉ là bản vẽ kỹ thuật. Nó là một giải pháp toàn diện, kết nối các khu vực và thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội. Đồ án này tập trung vào việc xây dựng tuyến đường cấp III miền núi từ điểm E đến điểm F tại huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng. Đây là khu vực có địa hình đồi núi phức tạp, đòi hỏi quá trình khảo sát và tính toán cẩn trọng. Mục tiêu chính của dự án là cải thiện năng lực giao thông, vận chuyển hàng hóa, và nâng cao đời sống cho người dân, đặc biệt là các cộng đồng dân tộc thiểu số. Việc xây dựng tuyến đường mới này có ý nghĩa chiến lược, tạo điều kiện để địa phương phát triển kinh tế, văn hóa và du lịch. Quá trình thiết kế tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật, đặc biệt là TCVN 4054-05, để đảm bảo an toàn và hiệu quả khai thác lâu dài. Các số liệu đầu vào cơ bản bao gồm bình đồ địa hình tỷ lệ 1/10000, vận tốc thiết kế 60 km/h, và lưu lượng xe dự báo cho năm tương lai thứ 15 là 3800 xe con quy đổi/ngày đêm. Từ những dữ liệu này, đồ án tiến hành xác định cấp hạng kỹ thuật, thiết kế các yếu tố hình học, và lựa chọn phương án tuyến tối ưu nhất dựa trên các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật.

1.1. Tầm quan trọng và sự cần thiết xây dựng tuyến đường E F

Tuyến đường E-F thuộc địa bàn huyện Di Linh, một huyện miền núi của tỉnh Lâm Đồng, nơi cơ sở hạ tầng giao thông còn nhiều hạn chế. Việc xây dựng một tuyến đường mới có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Nó không chỉ kết nối các trung tâm kinh tế, văn hóa, chính trị của địa phương mà còn liên kết với hệ thống đường quốc lộ. Điều này giúp cải thiện đáng kể khả năng lưu thông, đi lại của người dân và thúc đẩy hoạt động vận chuyển hàng hóa. Hơn nữa, dự án góp phần vào công cuộc điện khí hóa nông thôn, ổn định đời sống và kinh tế cho bà con dân tộc thiểu số, hạn chế tập quán du canh du cư. Sự ra đời của tuyến đường được kỳ vọng sẽ tạo ra một bước đệm vững chắc cho sự phát triển toàn diện của huyện Di Linh về kinh tế, chính trị, văn hóa và đặc biệt là tiềm năng du lịch.

1.2. Các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn thiết kế chủ chốt

Để đảm bảo chất lượng và an toàn, đồ án thiết kế tuyến đường E-F dựa trên các thông số và tiêu chuẩn kỹ thuật cụ thể. Tuyến đường được xác định là đường cấp III miền núi với vận tốc thiết kế là Vtk = 60 km/h. Lưu lượng xe thiết kế cho năm tương lai thứ 15 là N15 = 3800 xcqđ/ngđ, với tỷ lệ tăng trưởng hàng năm là 5%. Thành phần xe đa dạng, bao gồm xe con (10%), xe tải nhẹ (32%), xe tải vừa (50%) và xe tải nặng (8%). Các tiêu chuẩn thiết kế chính được áp dụng theo quy trình TCVN 4054-05. Các chỉ tiêu này bao gồm chiều rộng làn xe, chiều rộng mặt đường, độ dốc ngang, độ dốc dọc, bán kính đường cong, tầm nhìn và các yếu tố mặt cắt ngang khác. Tất cả các tính toán đều nhằm mục đích tạo ra một tuyến đường an toàn, thuận tiện và bền vững trong điều kiện khai thác thực tế tại khu vực miền núi.

II. Các thách thức chính trong thiết kế tuyến đường đồi núi

Việc thiết kế tuyến đường trong khu vực đồi núi như huyện Di Linh, Lâm Đồng đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật và kinh tế. Đặc điểm địa hình phức tạp là trở ngại lớn nhất. Tuyến đường phải đi ven sườn núi, vượt qua các con suối và một con sông, đồng thời phải đối mặt với các đoạn có chênh lệch cao độ lớn. Điều này dẫn đến khối lượng đào đắp rất lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí xây dựng và tiến độ thi công. Địa chất khu vực tuy khá tốt, với lớp á cát và á sét, không yêu cầu xử lý nền phức tạp, nhưng việc đảm bảo ổn định mái dốc ta luy vẫn là một bài toán cần được giải quyết triệt để. Một thách thức quan trọng khác là việc lựa chọn hướng tuyến tối ưu. Nhà thiết kế phải cân nhắc giữa nhiều yếu tố mâu thuẫn: giảm thiểu chiều dài tuyến để tiết kiệm chi phí, nhưng phải đảm bảo các yêu cầu về độ dốc dọc và bán kính đường cong để xe cộ lưu thông an toàn. Quá trình vạch tuyến trên bình đồ địa hình đòi hỏi kinh nghiệm và sự tính toán kỹ lưỡng để tìm ra sự cân bằng giữa hiệu quả kinh tế và tiêu chuẩn kỹ thuật, đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường tự nhiên.

2.1. Phân tích điều kiện địa hình và địa chất phức tạp

Khu vực tuyến đi qua có địa hình đặc trưng của vùng đồi núi. Các đường đồng mức trên bình đồ phân bố dày đặc ở một số đoạn, cho thấy độ dốc sườn núi khá lớn. Tuyến phải đi ven sườn, cắt qua các thung lũng và dòng chảy tự nhiên. Điều này không chỉ gây khó khăn cho việc thi công mà còn làm tăng đáng kể khối lượng đào đắp. Cụ thể, việc bám theo sườn núi để giữ độ dốc dọc trong giới hạn cho phép thường tạo ra một bên đào cao và một bên đắp sâu, tiềm ẩn nguy cơ sạt lở. Về địa chất, lớp bề mặt chủ yếu là á cát và lớp dưới là á sét. Tuy đây là loại đất nền tương đối tốt, không cần xử lý đặc biệt, nhưng tính ổn định của nó dưới tác động của mưa lớn và dòng chảy bề mặt vẫn cần được đánh giá cẩn thận, đặc biệt tại các vị trí mái dốc cao.

2.2. Bài toán lựa chọn phương án tuyến đường tối ưu nhất

Từ hai điểm khống chế E và F, có vô số hướng tuyến tiềm năng. Nhiệm vụ của người thiết kế là phải vạch ra các phương án khả thi và lựa chọn ra phương án tối ưu. Trong đồ án này, hai phương án tuyến đã được đề xuất. Mỗi phương án có ưu và nhược điểm riêng về chiều dài, khối lượng đào đắp, số lượng công trình cầu cống và mức độ ảnh hưởng đến môi trường. Việc so sánh không chỉ dựa trên chi phí xây dựng ban đầu mà còn phải xét đến chi phí khai thác, bảo trì trong tương lai. Phương án tuyến tối ưu là phương án hài hòa được các yếu tố kỹ thuật như độ dốc dọc, bán kính cong, đảm bảo an toàn giao thông, đồng thời có tổng chi phí xây dựng và khai thác thấp nhất. Đây là một bài toán tối ưu hóa phức tạp, đòi hỏi sự phân tích đa tiêu chí một cách khoa học và chính xác.

III. Phương pháp vạch tuyến và chọn phương án thiết kế tối ưu

Quy trình vạch tuyến và lựa chọn phương án là bước nền tảng quyết định sự thành công của một đồ án thiết kế tuyến đường. Dựa trên bình đồ địa hình tỷ lệ 1:10000 và các điểm khống chế, hai phương án tuyến đã được vạch ra. Công cụ chính được sử dụng là phương pháp bước compa, giúp khống chế độ dốc dọc lớn nhất (imax) không vượt quá giới hạn cho phép. Bước compa được tính toán dựa trên chênh cao giữa hai đường đồng mức (Δh) và tỷ lệ bình đồ. Sau khi có các phương án sơ bộ, quá trình so sánh và lựa chọn được tiến hành. Phương án 1 được đánh giá cao hơn do có nhiều ưu điểm vượt trội. Tuyến đi khá hài hòa, góc chuyển hướng nhỏ, đi qua vùng địa hình tương đối bằng phẳng và cắt qua ít đường đồng mức hơn. Điều này giúp giảm đáng kể khối lượng đào đắp. Mặc dù phải vượt qua một con sông, vị trí xây cầu của phương án 1 có địa hình thuận lợi hơn. Ngược lại, Phương án 2 đi ven sườn núi với địa hình phức tạp, đường đồng mức dày, dẫn đến chiều dài lớn hơn và khối lượng thi công cao hơn. Dựa trên phân tích toàn diện về kinh tế và kỹ thuật, Phương án 1 đã được lựa chọn để triển khai thiết kế chi tiết.

3.1. Kỹ thuật vạch tuyến trên bình đồ bằng phương pháp compa

Kỹ thuật vạch tuyến bằng compa là một phương pháp cổ điển nhưng hiệu quả để khống chế độ dốc dọc trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. Công thức xác định bước compa là: l = (Δh * 100 * K) / (imax * M). Trong đó, Δh là chênh cao giữa hai đường đồng mức (5m), imax là độ dốc dọc lớn nhất cho phép (7% đối với đường cấp III miền núi), M là tỉ lệ bình đồ (10000), và K là hệ số triết giảm (thường lấy 0.8). Áp dụng vào đồ án, bước compa được xác định và sử dụng để vạch các đoạn tuyến nối tiếp giữa các đường đồng mức, đảm bảo tuyến đường không bị dốc quá quy định. Phương pháp này giúp nhanh chóng phác thảo các phương án tuyến khả thi trên bản đồ, tạo cơ sở cho các bước phân tích và so sánh chi tiết sau này.

3.2. So sánh kinh tế kỹ thuật giữa hai phương án tuyến đường

Việc so sánh hai phương án tuyến dựa trên các chỉ tiêu định lượng và định tính. Về mặt kỹ thuật, Phương án 1 có chiều dài ngắn hơn, các yếu tố hình học như góc chuyển hướng nhỏ hơn, tạo sự êm thuận khi vận hành. Về mặt kinh tế, yếu tố quyết định là khối lượng đào đắp. Theo bảng tính toán, tổng khối lượng đào của Phương án 1 là 54,289 m³, thấp hơn đáng kể so với 72,547 m³ của Phương án 2. Mặc dù khối lượng đắp của hai phương án không chênh lệch nhiều (46,378 m³ so với 45,307 m³), nhưng chi phí cho công tác đào và vận chuyển đất đá thường cao hơn. Do đó, Phương án 1 tỏ ra ưu việt hơn về chi phí xây dựng. Kết luận cuối cùng, dựa trên sự vượt trội cả về điều kiện kỹ thuật và kinh tế, Phương án 1 được chọn để tiến hành thiết kế kỹ thuật thi công.

IV. Cách tính toán chi tiết các chỉ tiêu kỹ thuật tuyến đường

Sau khi lựa chọn được phương án tuyến tối ưu, bước tiếp theo trong đồ án thiết kế tuyến đường là tính toán chi tiết các chỉ tiêu kỹ thuật. Quá trình này đảm bảo tuyến đường đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về an toàn, khả năng thông hành và độ bền. Việc xác định cấp hạng kỹ thuật của đường là công việc đầu tiên, dựa trên việc phân tích lưu lượng xe thiết kế và quy đổi về xe con tiêu chuẩn. Từ đó, các thông số về mặt cắt ngang như số làn xe, chiều rộng làn, chiều rộng lề đường và độ dốc ngang được xác định theo TCVN 4054-05. Các yếu tố trên mặt cắt dọc, đặc biệt là độ dốc dọc lớn nhất, được tính toán dựa trên điều kiện sức kéo và sức bám của các loại xe chiếm đa số. Một phần cực kỳ quan trọng là thiết kế các yếu tố hình học trong bình đồ, bao gồm bán kính đường cong nằm tối thiểu, bố trí siêu cao, đường cong chuyển tiếp và độ mở rộng mặt đường trong đường cong. Các tính toán này phải đảm bảo xe chạy êm thuận và an toàn ở vận tốc thiết kế 60 km/h, ngay cả trong điều kiện thời tiết bất lợi. Tầm nhìn xe chạy cũng được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo người lái xe có đủ thời gian và khoảng cách để xử lý các tình huống bất ngờ.

4.1. Quy trình xác định cấp hạng kỹ thuật dựa trên lưu lượng xe

Lưu lượng xe là yếu tố đầu vào quan trọng để xác định cấp hạng đường. Từ lưu lượng dự báo N15 = 3800 xe/ngày đêm, đồ án tiến hành quy đổi về xe con tiêu chuẩn (xcqđ) bằng cách sử dụng các hệ số quy đổi (αi) cho từng loại xe. Công thức tính là: Nqđ = Σ(αi * Ni). Kết quả tính toán cho ra lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm là 456 xe/h. Dựa trên năng lực thông hành của một làn xe theo TCVN 4054-05 (Z.N1l = 0.77 * 1000 xcqđ/h/làn), số làn xe cần thiết được tính toán là n ≈ 0.6 làn. Theo quy phạm, số làn xe tối thiểu là 2, do đó tuyến đường được thiết kế với 2 làn xe. Với các thông số này và đặc điểm là đường miền núi, cấp hạng kỹ thuật của tuyến được xác định là đường cấp III.

4.2. Thiết kế yếu tố hình học mặt cắt ngang và mặt cắt dọc

Thiết kế mặt cắt ngang bao gồm việc xác định kích thước các bộ phận của nền đường. Với 2 làn xe, chiều rộng mỗi làn được chọn là 3.0 m, tổng chiều rộng mặt đường là 6.0 m. Lề đường mỗi bên rộng 1.5 m (bao gồm 1.0 m lề gia cố và 0.5 m lề đất), đưa tổng chiều rộng nền đường lên 9.0 m. Độ dốc ngang mặt đường là 2% để thoát nước tốt. Về mặt cắt dọc, yếu tố quan trọng nhất là khống chế độ dốc dọc lớn nhất (imax). Theo TCVN 4054-05, đối với đường cấp III miền núi có Vtk=60km/h, imax là 7%. Các tính toán kiểm tra theo điều kiện sức kéo và sức bám của xe tải nặng cũng được thực hiện để đảm bảo mọi phương tiện đều có thể vượt dốc an toàn.

4.3. Tính toán bán kính cong siêu cao và tầm nhìn đảm bảo

Để đảm bảo an toàn khi xe vào cua, bán kính đường cong nằm tối thiểu (Rmin) được tính toán cẩn thận. Khi có bố trí siêu cao tối đa 7%, Rmin được chọn theo quy trình là 125 m. Siêu cao giúp triệt tiêu một phần lực ly tâm, tăng tính ổn định cho xe. Đoạn đường cong chuyển tiếp được bố trí để xe chuyển từ đường thẳng vào đường cong một cách êm thuận, với chiều dài tối thiểu là 50 m. Bên cạnh đó, tầm nhìn là yếu tố sống còn. Tầm nhìn một chiều (dừng xe) tối thiểu được chọn là 75 m và tầm nhìn hai chiều (tránh xe) là 150 m. Các biện pháp như mở rộng tầm nhìn, phát quang cây cối trong đường cong phải được thực hiện để đảm bảo các giá trị này luôn được đáp ứng trên toàn tuyến.

V. Kết quả tính toán khối lượng đào đắp cho phương án chọn

Sau khi hoàn thành thiết kế chi tiết các yếu tố hình học, bước tiếp theo là tính toán khối lượng đào đắp, một trong những hạng mục chiếm tỷ trọng chi phí lớn nhất trong dự án xây dựng đường. Đây là kết quả trực tiếp từ việc thiết kế đường đỏ (trắc dọc) và áp các mặt cắt ngang điển hình lên địa hình tự nhiên. Quá trình tính toán này cung cấp số liệu chính xác về khối lượng đất cần đào đi và khối lượng đất cần đắp lên để hình thành nền đường theo đúng cao độ thiết kế. Kết quả này không chỉ là cơ sở để lập dự toán chi phí xây dựng mà còn giúp lên kế hoạch điều phối đất, tận dụng đất đào để đắp nhằm giảm chi phí vận chuyển và tác động môi trường. Đối với Phương án 1 đã được lựa chọn, tổng khối lượng đào được xác định là 54,289 m³ và tổng khối lượng đắp là 46,378 m³. Sự chênh lệch giữa khối lượng đào và đắp cho thấy một lượng đất thừa cần được vận chuyển đi nơi khác hoặc xử lý. Việc quản lý hiệu quả khối lượng đất này là yếu tố then chốt để tối ưu hóa chi phí và đảm bảo tiến độ thi công của toàn bộ đồ án thiết kế tuyến đường.

5.1. Nguyên tắc cơ bản tính khối lượng đào đắp từ trắc ngang

Việc tính toán khối lượng đào đắp được thực hiện dựa trên phương pháp diện tích mặt cắt ngang trung bình. Đầu tiên, tại mỗi cọc trên tuyến, một mặt cắt ngang được vẽ, thể hiện đường địa hình tự nhiên và đường thiết kế nền đường. Diện tích phần nằm giữa hai đường này được tính toán, phân chia rõ ràng thành diện tích đào và diện tích đắp. Sau đó, thể tích đất giữa hai cọc liên tiếp được tính bằng cách lấy diện tích trung bình của hai mặt cắt ngang nhân với khoảng cách giữa chúng. V = ((F1 + F2) / 2) * L, trong đó F1, F2 là diện tích tại hai mặt cắt và L là khoảng cách giữa chúng. Bằng cách cộng dồn thể tích của tất cả các đoạn, ta có tổng khối lượng đào đắp cho toàn bộ tuyến đường. Phương pháp này cung cấp một ước tính đủ chính xác cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật.

5.2. Bảng tổng hợp khối lượng và ý nghĩa trong dự toán chi phí

Bảng tổng hợp khối lượng đào đắp là tài liệu quan trọng, trình bày chi tiết khối lượng tại từng cọc và tổng khối lượng cho toàn tuyến. Đối với Phương án 1, bảng tổng hợp cho thấy tổng khối lượng đào là 54,289 m³ và tổng khối lượng đắp là 46,378 m³. Con số này là cơ sở để lập dự toán chi phí xây dựng. Chi phí không chỉ bao gồm công đào, xúc, đầm lèn mà còn cả chi phí vận chuyển. Khối lượng đào lớn hơn khối lượng đắp khoảng 7,911 m³, có nghĩa là sẽ có một lượng đất dôi dư cần được vận chuyển đến bãi thải. Việc lập kế hoạch điều phối đất (tận dụng đất đào phù hợp cho việc đắp) và xác định vị trí bãi thải hợp lý sẽ ảnh hưởng lớn đến tổng chi phí của dự án. Do đó, bảng tổng hợp này đóng vai trò then chốt trong quản lý kinh tế và kỹ thuật của dự án.

VI. Tổng kết đồ án thiết kế tuyến đường và các bước tiếp theo

Bản đồ án thiết kế tuyến đường từ E đến F đã hoàn thành các hạng mục thiết kế cơ sở một cách toàn diện. Từ việc phân tích sự cần thiết của tuyến, khảo sát điều kiện tự nhiên, đề xuất và lựa chọn phương án tuyến tối ưu, đến việc tính toán chi tiết các chỉ tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hiện hành. Phương án 1 đã được chứng minh là lựa chọn vượt trội cả về mặt kinh tế lẫn kỹ thuật, với chiều dài ngắn hơn và khối lượng đào đắp hợp lý hơn. Các yếu tố hình học như bán kính cong, độ dốc dọc, và tầm nhìn đều được thiết kế để đảm bảo an toàn cho các phương tiện lưu thông với vận tốc thiết kế 60 km/h. Các kết quả tính toán tạo thành một bộ hồ sơ thiết kế vững chắc, sẵn sàng cho các giai đoạn tiếp theo. Tuy nhiên, đây mới chỉ là phần thiết kế hình học. Để hoàn thiện dự án, các công việc thiết kế chuyên sâu hơn cần được thực hiện. Điều này bao gồm việc thiết kế kết cấu áo đường để chịu được tải trọng xe trong suốt vòng đời dự án và thiết kế hệ thống thoát nước để bảo vệ nền đường khỏi tác động của mưa lũ, một yếu tố đặc biệt quan trọng tại khu vực miền núi.

6.1. Đánh giá chung về phương án thiết kế tuyến đường đã chọn

Phương án 1 được lựa chọn thể hiện sự cân bằng hợp lý giữa các yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế. Tuyến đường bám theo địa hình một cách hài hòa, tránh được các khu vực có độ dốc quá lớn, qua đó giảm thiểu khối lượng đào đắp và chi phí xây dựng. Các chỉ tiêu kỹ thuật chính như bán kính đường cong (Rmin=125m), độ dốc dọc (imax=7%), và số làn xe (2 làn) hoàn toàn tuân thủ quy phạm TCVN 4054-05, đảm bảo an toàn và khả năng thông hành. Việc lựa chọn phương án này không chỉ tối ưu về mặt chi phí mà còn hứa hẹn mang lại hiệu quả khai thác cao, góp phần quan trọng vào sự phát triển kinh tế - xã hội của huyện Di Linh như mục tiêu ban đầu đã đề ra.

6.2. Hướng phát triển Thiết kế kết cấu áo đường và thoát nước

Hoàn thành thiết kế hình học là một cột mốc quan trọng, nhưng công việc vẫn chưa kết thúc. Các bước tiếp theo của đồ án thiết kế tuyến đường bao gồm hai hạng mục chính. Thứ nhất là thiết kế kết cấu áo đường. Dựa trên lưu lượng xe và thành phần xe tải, các kỹ sư sẽ tính toán và lựa chọn loại vật liệu, chiều dày các lớp kết cấu (móng, mặt đường) để đảm bảo tuyến đường chịu được tải trọng và bền vững theo thời gian. Thứ hai là thiết kế hệ thống thoát nước. Đối với đường miền núi, đây là hạng mục cực kỳ quan trọng, bao gồm hệ thống rãnh dọc, cống ngang qua đường tại các vị trí tụ thủy, và các công trình bảo vệ mái dốc. Một hệ thống thoát nước tốt sẽ đảm bảo sự ổn định của nền đường, ngăn ngừa xói lở và kéo dài tuổi thọ của công trình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Câu Đường |GVHD: PGS.TS NGUYÊN XUÂN VINH Các số liệu cần thiết, chủ yếu để thiết kế : 1/ Bản đồ địa hình đoạn tuyến và các điểm khống chế; Bình đồ địa hình tỉ lệ 1/10000, chênh cao giữa 2 đường đồng mức là : Ah = 5 (m) 2/ Đoạn đường thiết kế : Đường cấp III thuộc miền núi Vận tốc thiết kế : Vụ. = 60 (km/h) 3/ Lưu lượng xe thiết kế tính cho năm tương lai thứ 15. N15 = 3800 (xcqd/ngd) Tỷ lệ tăng trưởng xe hàng năm P = 5 % 4/ Thành phần các loại xe chiếm đa số qua khảo sát có được như sau : Xe con : chiếm: 10% Xe tải 2 trục bao gồm : Xe tải nhẹ : chiếm: 32% Xe tải vừa : chiếm: 50% Xe tải nặng : chiếm: 8% 5/ Ký hiệu các loại xe tải cần sử dụng dụng để tính toán Xe tải nhẹ : gaz 51A Xe tải vừa : zil 130 Xe tai nang : Maz 200 6/ Địa chất nền đường: nén 4 cat Yêu cầu : + Tính toán tuyến đường từ E tới F + Tính toán kết cấu áo đường ,mặt đường cấp cao AI, tính toán thiết kế thoát nước, tính toán hai phương án thiết kế lựa chọn phương án tối ưu, Xác định cấp hạng kỹ thuật của đường SVTH : HO THANH THUY! LOP 04DXC1 Trang 1 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Câu Đường |GVHD: PGS.TS NGUYÊN XUÂN VINH PHẦN I : THIẾT KẾ SƠ BỘ Nội dung cần thiết kế: Từ 2 điểm đã cho trên bình đồ có tỷ lệ 1:10000, dựa vào bước compa đã xát định được ta tiến hành vạch tuyến trên bình đồ bằng 2 phương án cụ thể. Sau khi đã sơ bộ thiết kế các yếu tố kỹ thuật cho cả 2 phương án ta tiến hành so sánh lựa chọn phương án tối ưu trong 2 phương án đã thực hiện bằng các tính toán sơ bộ về giá thành xây dựng, các yếu tố về kỹ thuật, khả năng khai thác, hao phí trong khai thác.

Thống kê toàn bộ những yếu tố đã tính toán của cả phương án và tiến hành so sánh chúng nếu phương án có nhiều thông số tốt hơn thì ta sẽ chọn phương án đó để đưa vào thiết kế kỹ thuật chỉ tiết và lấy thiết kế đó để thi công nhằm đạt được hiệu quả cao nhất. Chương Ï: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG I/ Miéu ta đặc điểm và ý nghĩa của tuyến đường: 1/ Vi tri: - Tuyến đường thiết kế từ E đến F thuộc địa bàn huyện Di Linh tỉnh Lâm Đồng. Với Di Linh là một huyện miễn núi thì tuyến đường làm mới này có ý nghĩa rất quan trọng. Tuyến đường nối các trung tâm kinh tế, văn hoá, chính trị của địa phương với nhau và với đường trục ô tô, đường quốc lộ.

Tuyến đường được xây dựng sẽ giúp khả năng lưu thông, đi lại của người dân và vận chuyển hàng hoá được thuận lợi và tốt hơn. Nó có ý nghĩa rất quan trọng và là điều kiện cần thiết để huyện có thể tạo bước đà phát triển tốt về mọi mặt như : nền kinh tế, chính trỊ, văn hóa và du lịch. SVTH : HỒ THANH THUỶ LỚP 04DXCI Trang 2 Đô Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường |GVHD: PGS.TS NGUYÊN XUÂN VINH 2/ Khí hậu: - Lâm đồng thuộc khu vực mưa rào. Khí hậu ôn hoà, nhiệt độ trung bình thấp khoảng 19°C.

3/ Địa hình: - Vùng tuyến đi qua và vùng lân cận có địa hình đổi núi. Tuyến di ven sườn núi, qua một số con suối có lưu lượng nhỏ và qua một con sông ở đoạn trung lưu có lưu vực không lớn. Tuyến đi từ điểm E đến điểm F có một số đoạn cao độ tương đối thấp và bằng phẳng. Tuy nhiên cũng có một số đoạn địa hình phức tạp, cao độ giữa các đường đồng mức chênh lệch lớn, độ dốc của sườn khá lớn nên gặp không ít khó khăn khi tuyến đi qua những vùng này vì khối lượng đào đắp rất lớn.

4/ Địa chất: - Địa chất tuyến đi qua khá tốt, đất đổi núi có cấu tạo không phức tạp, lớp trên là lớp á cát, lớp dưới là lớp á sét. Do vậy tuyến không cần phải xử lý đất nền, nguồn vật liêu tại chỗ đồi dào. 5/ Ý nghĩa: - Khu vực huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng có nhiều các dân tộc thiểu số đời sống kinh tế xã hội còn thấp. Việc xây dựng tuyến đường sẽ nâng cao khả năng lưu thông trong khu vực, góp phần vào việc điện khí hoá nông thôn, giúp từng bước phát triển nền kinh tế tỉnh nhà.

Từ đó tạo cho bà con nhất là bà con dân tộc thiểu số an tâm định cư, từ bỏ tập du canh du cư, mang lại ổn định kinh tế chính trị và nâng cao đời sống văn hoá tri thức cho huyện nhà ổn định. H/ Vạch tuyến trên bình đồ: - Dựa vào các tiêu chuẩn đã chọn đối với cấp đường 60 vùng đổi núi và sự phân bố các đường đồng mức, sông ngòi trên bình đồ, ta vạch sơ bộ tất cả các phương án tuyến có thể đi qua. SVTH : HO THANH THUY! LOP 04DXC1 Trang 3 Đô Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường |GVHD: PGS.TS NGUYÊN XUÂN VINH - Tiến hành so sánh và loại bổ các phương án xấu, chọn các phương án tối ưu nhất để tiếp tục so sánh và tính toán các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật. Theo yêu cầu trong phạm vi đồ án này, ta cần vạch 2 phương án tuyến trên bình đồ mà ta cho là tối ưu nhất sau đó lựa chọn phương ấn tối ưu hơn.

- Khi vạch tuyến để đắm bảo độ dốc dọc cho phép thì chiều dài tuyến giữa hai đường đồng mức phải thoả mãn bước compa. Định bước compa để vạch tuyến: = Ah 100 _ 200 x—_ x100=0.8%en) "08M ax 08x7 10000 Trong đó: Ah = 500 cm - Chênh cao giữa hai đường đồng mức M = 10000 là tỉ lệ bình đồ K=0.8 l hệ số triết giảm imax = 7 % là độ dốc dọc lớn nhất So sánh và lựa chọn hai phương án đã vạch trên bình đồ: +Phương ấn 1: - Do đặc trưng địa hình đa dạng nên đường đi của phương án 1 khá linh động, có đoạn đi ven sông, có đoạn đi qua thung lũng, có đoạn cắt qua suối. Nhìn chung tuyến đường khá hài hoà, góc chuyển hướng nhỏ, tuyến qua vùng tương đối bằng phẳng, cắt qua ít đường đồng mức, khối lượng đào đắp do vậy sẽ không lớn. Tuyến có qua một số con suối nhưng lưu vực nhỏ.

- Vì 2 điểm khống chế E, F ở hai bên của một con sông nên tuyến phải đi qua sông. Do khu vực là đồi núi nên địa hình gần sông thường đốc, tuy vậy theo hướng đi của tuyến, đoạn gần sông lại không dốc lắm, bề rộng giữa hai đường đồng mức lớn. - Do vị trí điểm E khá cao và điểm F thì địa hình khá phức tạp nên lựa chọn hướng tuyến để sao cho khối lượng đất đắp ở đoạn lên điểm F nhỏ là khó khăn. Tuy vậy phương án phương án 1 đã chọn được vì tại đây phương án 2 cũng gặp SVTH : HO THANH THUY! LOP 04DXC1 Trang 4 Đô Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường |GVHD: PGS.TS NGUYÊN XUÂN VINH nhiều khó khăn hơn, không quá dốc, và hài hoà với toàn bộ tuyến, chiều dài tuyến ngắn hơn tuyến 2 nên có thé xem đây làơn1.

+Phương án 2: - Phương án 2 đi ven sườn núi, ven các đường phân thuỷ. Nhìn chung địa hình tuyến đi qua khá phức tạp, đường đồng mức dày nên khối lượng đào đắp sẽ lớn đồng thời phương án 2 có chiều dài lớn hơn phương án 1 khá nhiều. *Kết luận: Nhìn vào bình đồ, ta nhận thấy phương án 1 khắc phục được các nhược điểm, khó khăn của địa hình mà phương án 2 chưa làm được. Phương án 1 ưu điểm hơn phương án 2 về cả điều kiện kinh tế, kĩ thuật.

Ta chọn phương án 1 để làm tính các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật. SVTH : HỒ THANH THUỶ LỚP 04DXCI Trang 5 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Câu Đường |GVHD: PGS.TS NGUYÊN XUÂN VINH Chương II: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA TUYẾN ĐƯỜNG / Xác định cấp hạng kỹ thuật: * Tính lưu lượng cho từng thành phần các loại xe : - Tuyến đường thiết kế được tính ở năm tương lai là năm thứ 15. - Lưu lượng xe ở năm tương lai, năm thứ 15 của quá trình khai thác là: Nis = 3800 xcqở/ngày đêm - Phần trăm tăng trưởng xe hàng năm : p = 5 % - Thành phần các loại xe : +Xe con : 10 % +Xctảinhẹ : 32% +Xc tải vừa : 50 % +Xe tải nặng : 8 % - Lưu lượng xe thiết kế năm tương lai (năm thứ 15) tính theo công thức sau : Nt = N, ( 1+p)"' = Ng(1+0.08005Đ _ Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về xe con theo công thức sau : Nạẹ= » a;-N; (xqd/ nd) i=l Trong đó : a; là hệ số quy đối về xe con của từng loại xe ` ^ nN ns ^ 9? ` < n; là số lượng của từng loại xe N _ Nxa xả „ Ñx& x6 „ Äx& XG, „xã, Xứ, =v bt XC, nT 100 100 100 100 SVTH : HO THANH THUY! LOP 04DXC1 Trang 6 Đô Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường |GVHD: PGS.TS NGUYÊN XUÂN VINH Với c¡ là phần trăm của từng loại xe No_ 1919 > N= =817(xe/ngay dém) » xc, 1x10 + 2.5x8 100 100 100 100 100 + Thành phần từng loại xe tính cho năm đầu khai thác : Xe con : N:=Nxc¡ =817 x 10% = 82 (xe) Xe tải nhẹ :NÑ¿=N x c¿ = 817 x 32% = 261 (xe) Xe tải vừa :Na =N x c = 817 x 50% = 409 (xe) Xe tải nặng : Na=Nxca=817x8§% =65 (xe) BANG KẾT QUÁ TÍNH LƯU LƯỢNG CỦA TỪNG LOẠI XE ° Lưu lượng xe quy ,. | Lưu lượng xe tinh Phần , Hệ số qui ° Loại xe đối thành xe con , toán năm đầu khai trăm đối a¡ (xe/ngàyđêm) thác (xe/ngàyđêm) Xe con 10 82 1.0 82 Xe tai nhe 32 652.5 261 Xe tải vừa 50 1022.5 409 Xe tải nặng 8 162.

+Cấp quản lý : cấp II SVTH : HỒ THANH THUỶ LỚP 04DXCI Trang 7 Đô Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường |GVHD: PGS.TS NGUYÊN XUÂN VINH +Số làn xe yêu cầu : 2 làn xe, không có dãy phân cách. IƯ xác định các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu cho tuyến đường : Khi xác định các yếu tố kỹ thuật ta căn cứ vào thành phần xe chạy và cấp hạng đường.