Chương 1 CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG KHẢO SÁT VÀ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG 1.1 Khái niệm chung về tuyến đường và định tuyến đường 1.1 Các yếu tố của tuyến đường Tuyến đường là trục thiết kế của công trình đường được đánh dấu ngoài thực địa, trên bản đồ, bình đồ, cho trước bởi toạ độ các điểm cơ bản trên mô hình số của bề mặt thực địa. Các yếu tố cơ bản của tuyến đường bao gồm: - Bình đồ: là hình chiếu của nó lên trên mặt phẳng. - Mặt cắt dọc: là lát cắt đứng của nó dọc theo tuyến thiết kế. Ngoài ra để đặc trưng cho bề mặt địa hình của các công trình dạng tuyến người ta còn thành lập mặt cắt ngang của tuyến.
Tuyến đường nhìn chung là một đường cong không gian phức tạp. Trong mặt phẳng, tuyến gồm các đoạn thẳng có hướng khác nhau và chêm giữa chúng là các đường cong có bán kính cố định hoặc thay đổi. Trong mặt cắt dọc tuyến bao gồm các đoạn thẳng có độ dốc khác nhau và nối giữa chúng là những đường cong đứng có bán kính không đổi.2 Các thông số định tuyến Tập hợp tất cả các công tác khảo sát, xây dựng theo tuyến được chọn, đáp ứng những yêu cầu của các điều kiện kỹ thuật về độ dốc, bán kính cong và đòi hỏi chi phí cho việc xây dựng tuyến thấp nhất gọi là công tác định tuyến đường. Trong việc định tuyến bao gồm các thông số sau đây: - Thông số mặt phẳng: Góc ngoặt, bán kính cong phẳng, chiều dài các đường cong, các đoạn thẳng chêm.
- Thông số độ cao: các độ dốc dọc, chiều dài các đoạn trong mặt cắt và bán kính cong đứng.3 Định tuyến ở đồng bằng 2 §N1 Thµnh phè §N2 §N3 §N4 Nhµ m¸y Ở đồng bằng vì độ dốc trung bình của mặt đất vùng đồng bằng thường nhỏ hơn độ dốc thiết kế cho phép cho nên công tác định tuyến chủ yếu dựa vào địa vật. Nhưng khi định tuyến ở đồng bằng cần tuân thủ những nguyên tắc sau: - Giữa các địa vật có đường bao nên đặt tuyến thẳng. Độ lệch tuyến so với đường thẳng (tức là độ dài thêm tương đối) và độ lớn của góc chyển hướng cần phải được khống chế trước. - Đỉnh các góc ngoặt chọn đối diện với khoảng giữa các địa vật để cho tuyến đường vòng qua địa vật đó.
- Các góc chuyển hướng của tuyến cố gắng không lớn hơn 200-300 1.4 Định tuyến ở vùng núi Ở miền núi do độ dốc lớn hơn đáng kể so với độ dốc thiết kế của tuyến đường, cho nên việc định tuyến được chọn chủ yếu dựa vào địa hình trên cơ sở độ dốc giới hạn của từng đoạn tuyến. Để đảm bảo độ dốc đó người ta buộc phải kéo dài tuyến bằng cách làm lệch tuyến đường đi những góc khá lớn so với đường thẳng. 50 55 A B 30 45 60 35 40 3 A B 55 B 50 A 30 35 25 40 Nhưng khi định tuyến ở miền núi cần tuân thủ những nguyên tắc sau: - Định tuyến theo một độ dốc giới hạn có khối lượng công tác bằng không chỉ làm giảm độ dốc (hoặc cho độ dốc bằng không) ở những vùng riêng biệt, những khu vực, những khu vực đòi hỏi phải tuân theo những quy định nào đó. - Các yếu tố của tuyến và độ cao mặt đất được chọn có lưu ý đến mặt cắt thiết kế đã lập trước đây và những yêu cầu khi chen các đoạn thẳng và đường cong.
- Phải căn cứ vào độ dốc định tuyến và độ kéo dài cho phép của tuyến đường mà quyết định vị trí các dỉnh góc ngoặt và độ lớn của chúng. Cần phải loại bỏ những đường cong có bán kính nhỏ vì ở nơi đó buộc phải làm giảm một cách đáng kể độ dốc cho phép.2 Khảo sát đường giao thông 1.1 Phân loại tuyến đường 1. Đối với đường ô tô: Tùy thuộc vào ý nghĩa của tuyến đường trong mạng lưới giao thông quốc gia và mật độ chuyển động của các phương tiện giao thông, người ta chia tuyến đường thành các cấp hạng như sau (theo TCVN 4054 : 2005): 4 Cấp Lưu lượng thiết kế xe thiết kế Chức năng của đường của (xcqđ/nđ) đường Cao tốc > 25 000 Đường trục chính, thiết kế theo TCVN 5729 : 1997. Đường trục chính nối các trung tâm kinh tế, chính trị, Cấp I > 15 000 văn hoá lớn của đất nước.
Đường trục chính nối các trung tâm kinh tế, chính trị, Cấp II > 6 000 văn hoá lớn của đất nước. Đường trục chính nối các trung tâm kinh tế, chính trị, Cấp III > 3 000 văn hoá lớn của đất nước, của địa phương. Quốc lộ hay đường tỉnh. Đường nối các trung tâm của địa phương, các điểm Cấp IV > 500 lập hàng, các khu dân cư.
Quốc lộ, đường tỉnh, đường huyện. Đường phục vụ giao thông địa phương. Đường tỉnh, Cấp V > 200 đường huyện, đường xã. Cấp VI < 200 Đường huyện, đường xã.
Đối với đường sắt (theo TCVN 4117 : 1985): Đường sắt cấp I: Đường trục chính có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong hệ thống đường sắt về chính trị, kinh tế, quốc phòng hoặc nối thông với nước ngoài. Cường độ vận tải hàng hướng nặng ở năm khai thác thứ 5, mỗi năm ít nhất 5 triệu tấn km/km. Cường độ vận tải hàng hướng nặng ở năm khai thác thứ 5 tương đối nhỏ nhưng ở năm khai thác thứ l0, mỗi năm ít nhất là 7 triệu tấn km/km. Số đôi tàu khách mỗi ngày đêm ở năm khai thác thứ 5 từ 7 đôi trở lên (kể cả tàu đường dài và tàu khu đoạn).
Đường sắt cấp II: là những tuyến vận tải hàng hóa và khách giữa các vùng lãnh thổ trong nước. 5 Đường sắt cắp III: là đường sắt sử dụng ở địa phương và các đường sắt công cộng khác có lượng vận tải tương đối nhỏ, cường độ vận tải hàng của hướng xe nặng tương lai mỗi năm dưới 3 triệu tấn km/km. Nếu lượng vận tải năm thứ l0 tuy không vượt quá 3 triệu tấn km/km, nhưng trong tương lai có khả năng vượt quá, 3 triệu tấn km/km thì thiết kế theo tiêu chuẩn đường cấp II.2 Quy trình công nghệ công tác khảo sát đường giao thông 1. Giai đoạn khảo sát thiết kế Giai đoạn khảo sát thiết kế là một trong những nhiệm vụ đầu tiên của công tác trắc địa, được tiến hành qua nhiều giai đoạn bao gồm: Thiết kế tiền khả thi, thiết kế khả thi, thiết kế kỹ thuật và lập bản vẽ thi công.Giai đoạn thiết kế tiền khả thi.
Khi xây dựng tuyến đường cần phải thu thập những tài liệu liên quan đến tuyến đường để sơ bộ đánh giá về sự cần thiết phải đầu tư xây dựng công trình giao thông về các thuận lợi, khó khăn và sơ bộ xác định vị trí, quy mô công trình, ước tính tổng mức đầu tư, chọn hình thức đầu tư cũng như đánh giá hiệu quả về mặt kinh tế, xã hội của dự án. Công tác trắc địa chủ yếu trong giai đoạn này là: + Tìm hiểu lực lượng lao động trên khu vực khảo sát, chỉ rõ những khu vực trọng tâm của tuyến, nơi sẽ thực hiện chuyển lưu giao thông của mình sang tuyến đường thiết kế. + Xác định trên bản đồ tỷ lệ nhỏ các điểm khống chế, vạch ra các phương án có thể có trên bản đồ tỷ lệ 1/25000 1/10000. Từ đó sơ bộ đánh giá khái quát ưu, khuyết điểm của từng phương án.
+ Khảo sát tuyến: Nhiệm vụ của giai đoạn này là thu thập tài liệu về các điều kiện tự nhiên vùng công trình giao thông sẽ đi qua (địa hình, địa chất, thuỷ văn, nguồn cung cấp vật liệu xây dựng …), đồng thời điều tra và thu thập các tài liệu khảo sát đã thực hiện (nếu có) và làm việc với cơ quan hữu quan về lợi ích (và cả khó khăn) trong xây dựng cũng như trong khai thái công trình. Kết quả khảo sát sơ bộ đề xuất được hướng tuyến, ước định được quy mô và giải pháp kinh tế kỹ thuật của công trình. + Khảo sát thủy văn: Khảo sát thuỷ văn đối với các tuyến đường là thu thập các tài liệu sẵn có và điều tra bổ sung (nếu chưa có sẵn )về địa hình, địa chất, khí tượng, thuỷ văn, tình hình ngập lụt, chế độ dòng chảy của sông, suối trong dòng thiết kế đường. Làm việc với các địa phương các cơ quan hữu quan về các công trình đê đập thuỷ lợi, thuỷ điện hiện đang sử dụng và theo các quy hoạch tương lai.
Sự ảnh hưởng của các công trình này tới chế độ thuỷ văn dọc tuyến đường và các 6 công trình thoát nước trên đường, các yêu cầu của thuỷ lợi đối với việc xây dựng cầu và đường. Trên bản đồ có sẵn vạch đường danh giới các lưu vực tụ nước, các vùng bị ngập (nếu có), tổ chức thị sát ngoài thực địa để đánh giá, đối chiếu với các số liệu thu thập qua tài liệu lưu trữ do địa phương và các cơ quan chức năng cung cấp. Giai đoạn thiết kế khả thi. Giai đoạn này được thực hiện trên cơ sở các luận chứng kinh tế kỹ thuật đã được chủ đầu tư phê duyệt và xác định phạm vi đầu tư xây dựng các công trình.
Công việc trong bước thiết kế khả thi bao gồm : + Tiến hành đo vẽ bình đồ, hoặc bình đồ ảnh ở tỷ lệ 1/10000 - 1/5000, khoảng cách đều giữa các điểm từ 2 - 5m. + Khảo sát tuyến đường: Quá trình khảo sát phải nghiên cứu các điều kiện tự nhiên của vùng như (địa hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn, nguồn vật liệu xây dựng …) Ngoài ra cần chú ý đến những tài liệu khảo sát đã tiến hành trong những năm trước nếu có. Kết quả khả sát phải đề xuất được hướng tuyến và giải pháp thiết kế cho phương án tốt nhất, đề xuất giải pháp thi công đồng thời phải thoả thuận với chính quyền địa phương và các cơ quan chức năng về hướng tuyến và các giải pháp thiết kế chủ yếu. + Khảo sát thủy văn: Yêu cầu khảo sát thuỷ văn dọc tuyến đường là nghiên cứu các hồ sơ thuỷ văn, địa hình, địa chất dọc tuyến đã thu thập được, đánh giá mức độ chính xác và mức độ tỉ mỉ các số liệu, tài liệu đó so với yêu cầu khảo sát trong bước nghiên cứu tiền khả thi để lập kế hoạch bổ xung các tài liệu còn thiếu theo nhiệm vụ và nội dung đặt ra trong bước tiền khả thi.
Giai đoạn thiết kế kỹ thuật: Sau khi phương án khả thi đựoc trình duyệt lên cơ quan chủ quản xem xét và phê chuẩn, đơn vị thiết kế tiến hành đưa ra các thông số cụ thể của công trình (số làn xe, cấp đường, tốc độ xe chạy, kết cấu mặt đường.