Toàn tập Hướng dẫn Đồ án Thiết kế đường miền núi và các bước tính toán

Tài liệu hướng dẫn chi tiết đồ án thiết kế đường miền núi. Bao gồm các bước tính toán thủy văn, kết cấu áo đường, mặt cắt theo TCVN 4054-05.

• Trường học: Không có thông tin
• Chuyên ngành: Thiết kế đường ô tô
• Đề tài: Hướng dẫn đồ án thiết kế đường miền núi
• Loại tài liệu: Đồ án
• Năm xuất bản: Không có thông tin
• Địa điểm: Không có thông tin

Tóm tắt

I. Hướng dẫn đồ án thiết kế đường miền núi Tổng quan cốt lõi

Một đồ án thiết kế đường miền núi là một bài toán kỹ thuật tổng hợp, đòi hỏi sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết và thực tiễn. Không giống như đường đồng bằng, địa hình phức tạp, địa chất không ổn định và điều kiện thủy văn khắc nghiệt là những yếu tố cốt lõi cần được xem xét. Mục tiêu chính của đồ án không chỉ là vạch ra một tuyến đường nối hai điểm A và B, mà còn phải đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật, an toàn và bền vững trong suốt vòng đời khai thác. Quá trình thực hiện bắt đầu từ việc khảo sát địa hình chi tiết thông qua các đường đồng mức, phân tích số liệu khí tượng, thủy văn và địa chất công trình. Từ đó, người thiết kế sẽ xác định các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản cho tuyến. Việc lựa chọn cấp đường, thường là đường cấp IV miền núi hoặc cấp III, phụ thuộc vào lưu lượng xe dự báo và tầm quan trọng của tuyến. Các tiêu chuẩn như TCVN 4054:2005 đóng vai trò kim chỉ nam, cung cấp các thông số giới hạn về độ dốc, bán kính cong, và tầm nhìn. Một đồ án thành công phải cân bằng được khối lượng đào đắp, hạn chế các công trình nhân tạo đắt đỏ như tường chắn hay cầu cạn, đồng thời phải đảm bảo tuyến đường hài hòa với cảnh quan và ít tác động nhất đến môi trường. Việc sử dụng các phần mềm chuyên dụng như AutoCAD Civil 3D hay NovaTDN là công cụ không thể thiếu, giúp tự động hóa quá trình tính toán và thể hiện bản vẽ thiết kế đường một cách chính xác và chuyên nghiệp.

1.1. Phân tích số liệu đầu vào Địa hình và cấp hạng kỹ thuật

Bước đầu tiên và quan trọng nhất là thu thập và phân tích số liệu cơ sở. Dữ liệu từ khảo sát địa hình dưới dạng bản đồ đường đồng mức là nền tảng để vạch tuyến sơ bộ. Việc phân tích đặc điểm địa hình, địa chất giúp xác định các khu vực thuận lợi, các điểm khống chế bắt buộc phải đi qua và các vùng cần tránh như sụt trượt, nền đất yếu. Dựa trên lưu lượng xe dự báo trong tương lai (thường là 15-20 năm), kỹ sư tiến hành quy đổi ra xe con tiêu chuẩn để xác định cấp hạng kỹ thuật. Ví dụ, tài liệu gốc cho thấy với lưu lượng xe tính toán ban đầu là 862 xe/ngày đêm và tốc độ tăng trưởng 9%/năm, lưu lượng quy đổi ở năm thứ 15 là 4983 xe con/ngày đêm. Dựa vào Bảng 1 của TCVN 4054:2005, với địa hình miền núi và lưu lượng này, tuyến đường được chọn là đường cấp III. Từ đó, các chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng như vận tốc thiết kế (ví dụ: 60 km/h), độ dốc dọc tối đa, bán kính cong tối thiểu, và bề rộng làn xe được xác định làm cơ sở cho các bước thiết kế chi tiết sau này.

1.2. Vai trò của tiêu chuẩn TCVN 4054 2005 trong thiết kế

Tiêu chuẩn TCVN 4054:2005 (Đường ô tô - Yêu cầu thiết kế) là tài liệu pháp lý kỹ thuật bắt buộc trong mọi đồ án thiết kế đường ô tô. Tiêu chuẩn này quy định toàn bộ các chỉ tiêu kỹ thuật từ nhỏ nhất đến lớn nhất, đảm bảo tính đồng bộ và an toàn cho công trình. Cụ thể, tiêu chuẩn cung cấp các giá trị giới hạn cho độ dốc dọc tối đa (ví dụ 7% cho đường cấp III miền núi), bán kính đường cong nằm tối thiểu (ví dụ Rmin = 130m ứng với V=60km/h và có siêu cao), bán kính đường cong đứng, tầm nhìn, và mở rộng phần xe chạy trong đường cong. Việc tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn không chỉ giúp đảm bảo an toàn cho phương tiện lưu thông mà còn là cơ sở để bảo vệ đồ án trước hội đồng. Mọi lựa chọn thiết kế, từ việc bố trí siêu cao đến chiều dài đoạn chuyển tiếp, đều phải được luận giải dựa trên các điều khoản của tiêu chuẩn này.

II. Top 3 thách thức khi làm đồ án thiết kế đường ô tô miền núi

Thiết kế đường miền núi là một trong những nhiệm vụ phức tạp nhất của ngành kỹ thuật cầu đường. Địa hình hiểm trở đặt ra những thách thức đặc thù mà đường đồng bằng không gặp phải. Thách thức lớn nhất là vấn đề ổn định mái dốc và nền đường. Việc cắt qua sườn núi tạo ra các mái dốc (taluy) cao, có nguy cơ sạt lở nếu không được tính toán và gia cố cẩn thận, đặc biệt trong mùa mưa. Các giải pháp như xây tường chắn đất, neo trong đất đá, hay trồng cỏ vetiver thường được áp dụng. Thách thức thứ hai là xử lý hệ thống thoát nước. Lượng mưa lớn và tập trung ở miền núi có thể gây xói lở nghiêm trọng nền đường và các công trình. Việc thiết kế cống ngang đường và hệ thống thoát nước dọc (rãnh biên, rãnh đỉnh) phải được tính toán thủy văn kỹ lưỡng để có đủ khẩu độ thoát lũ. Thách thức thứ ba liên quan đến việc đảm bảo an toàn giao thông miền núi. Các đoạn đường cong liên tục, dốc dài và tầm nhìn hạn chế là nguyên nhân chính gây ra tai nạn. Do đó, việc phối hợp hài hòa giữa các yếu tố trên bình đồ và trắc dọc, bố trí siêu cao và mở rộng hợp lý, cùng hệ thống biển báo, vạch sơn rõ ràng là cực kỳ quan trọng. Việc cân bằng giữa các yếu tố này để tối ưu chi phí trong khi vẫn đảm bảo an toàn là bài toán khó đòi hỏi kinh nghiệm và kiến thức sâu rộng.

2.1. Vấn đề ổn định mái dốc và kỹ thuật xử lý nền đường

Địa hình miền núi dốc đứng buộc tuyến đường phải có khối lượng đào đắp lớn, tạo ra các mái taluy dương (đào) và taluy âm (đắp) cao. Vấn đề ổn định mái dốc là ưu tiên hàng đầu. Một mái dốc mất ổn định có thể gây sạt lở, vùi lấp mặt đường và gây nguy hiểm chết người. Phân tích ổn định thường dựa trên các phần mềm địa kỹ thuật, xem xét các yếu tố như loại đất đá, góc ma sát trong, lực dính, và áp lực nước lỗ rỗng. Các giải pháp gia cố bao gồm: làm thoải mái dốc, xây dựng tường chắn đất (tường trọng lực, tường có cốt), sử dụng lưới địa kỹ thuật, hoặc phun bê tông bề mặt. Đối với thiết kế nền đường, đặc biệt là nền đường đắp trên sườn dốc, cần xử lý bề mặt tiếp xúc bằng cách đánh cấp để tăng ma sát, chống trượt. Các khu vực nền đất yếu cục bộ cần được thay thế hoặc gia cố bằng cọc tre, cừ tràm hoặc các vật liệu phù hợp khác để đảm bảo cường độ và hạn chế lún.

2.2. Giải pháp thoát nước và tính toán thủy văn công trình

Hệ thống thoát nước là mạch máu của con đường, đặc biệt ở miền núi. Một hệ thống thoát nước hiệu quả phải giải quyết được hai vấn đề: thoát nước mặt và ngăn nước ngầm. Nước mặt từ mưa trên lưu vực sườn núi và trên mặt đường cần được thu gom và dẫn đi một cách có kiểm soát. Rãnh đỉnh được xây dựng phía trên mái taluy đào để ngăn nước từ sườn núi chảy xuống. Rãnh biên dọc theo vai đường thu nước mặt đường. Tại các vị trí có dòng chảy thường xuyên hoặc khe tụ thủy cắt qua đường, phải bố trí các công trình vượt dòng nước. Việc thiết kế cống ngang đường (cống tròn, cống hộp) đòi hỏi tính toán thủy văn chi tiết. Dựa trên diện tích lưu vực, đặc điểm bề mặt và lượng mưa thiết kế, lưu lượng đỉnh lũ được xác định. Từ đó, khẩu độ cống được lựa chọn để đảm bảo khả năng thoát nước mà không gây ngập úng hay xói lở thượng và hạ lưu công trình. Các tính toán này thường tuân theo tiêu chuẩn 22TCN 220-95.

III. Phương pháp thiết kế bình đồ trắc dọc và trắc ngang đường

Thiết kế hình học là xương sống của đồ án thiết kế đường ô tô, bao gồm ba thành phần chính: bình đồ, trắc dọc và trắc ngang. Bình đồ tuyến là hình chiếu bằng của tim đường, thể hiện hướng đi của tuyến trên bản đồ. Quá trình này bắt đầu bằng việc vạch các đường-dẫn-hướng-tuyến dựa trên bước compa (tỷ lệ giữa chênh cao đường đồng mức và độ dốc dọc tối đa) để khống chế độ dốc. Tuyến đường sau đó được làm mềm bằng các đoạn cong tròn và cong chuyển tiếp. Thiết kế trắc dọc là mặt cắt đứng theo tim đường, thể hiện cao độ của đường. Kỹ sư sẽ thiết kế một "đường đỏ" tối ưu, bám sát địa hình tự nhiên để giảm thiểu tính toán khối lượng đào đắp, đồng thời đảm bảo độ dốc trong giới hạn cho phép và thoát nước tốt. Các điểm gãy dốc được nối bằng các đường cong đứng (lồi và lõm) để đảm bảo xe chạy êm thuận và an toàn. Cuối cùng, thiết kế trắc ngang là mặt cắt vuông góc với tim đường tại mỗi cọc, thể hiện chi tiết bề rộng các bộ phận của đường như mặt đường, lề, rãnh và mái dốc. Đây là cơ sở quan trọng nhất để tính toán khối lượng và lập dự toán công trình.

3.1. Hướng dẫn thiết kế bình đồ tuyến và đường cong nằm tối ưu

Việc thiết kế bình đồ tuyến bắt đầu từ hai điểm khống chế đầu và cuối. Sử dụng bản đồ đường đồng mức, kỹ sư sẽ vạch tuyến đi qua các địa điểm thuận lợi, tránh các chướng ngại vật và vùng địa chất yếu. Các đoạn thẳng được nối với nhau bằng các thiết kế đường cong nằm. Bán kính đường cong là yếu tố quyết định tốc độ xe chạy an toàn. Theo TCVN 4054:2005, bán kính càng lớn càng tốt, nhưng trong điều kiện miền núi, việc sử dụng bán kính nhỏ là khó tránh khỏi. Khi bán kính nhỏ hơn giới hạn thông thường, cần phải bố trí siêu cao (mặt đường được nghiêng vào tâm cong) và mở rộng phần xe chạy để chống lại lực ly tâm và đảm bảo các xe lớn có thể vào cua an toàn. Sự phối hợp giữa các đường cong cùng chiều, ngược chiều và các đoạn thẳng chêm phải tuân thủ các nguyên tắc thiết kế để đảm bảo tuyến đường mềm mại, không gây giật cục cho người lái.

3.2. Quy trình thiết kế trắc dọc và tối ưu hóa khối lượng đào đắp

Sau khi có bình đồ, cao độ tự nhiên dọc theo tim tuyến được xuất ra để tạo thành đường đen trên biểu đồ trắc dọc. Nhiệm vụ của người làm đồ án đường 1 là vẽ đường đỏ (cao độ thiết kế) một cách khôn ngoan. Nguyên tắc vàng là cân bằng khối lượng đào và đắp. Điều này có nghĩa là khối lượng đất đào từ đoạn này có thể được sử dụng để đắp cho đoạn khác, giảm chi phí vận chuyển và mua vật liệu. Việc thiết kế trắc dọc phải đảm bảo độ dốc không vượt quá imax cho phép và chiều dài đoạn dốc hợp lý. Các đường cong đứng được thiết kế tại các đỉnh dốc (cong lồi) và chân dốc (cong lõm) với bán kính đủ lớn để đảm bảo tầm nhìn và lực ly tâm cho phép, mang lại sự êm thuận khi vận hành. Việc tối ưu hóa đường đỏ là một quá trình thử dần, thường được hỗ trợ bởi các công cụ trong AutoCAD Civil 3D hoặc NovaTDN để nhanh chóng cập nhật và tính toán khối lượng đào đắp.

3.3. Cách triển khai bản vẽ thiết kế trắc ngang điển hình

Bản vẽ thiết kế trắc ngang là kết quả tổng hợp của bình đồ và trắc dọc. Tại mỗi cọc (thường cách nhau 20-25m), một mặt cắt ngang được vẽ ra. Nó thể hiện chi tiết cấu tạo mặt cắt của đường, bao gồm bề rộng và độ dốc mặt đường, lề gia cố, lề đất. Trong đoạn thẳng, mặt đường có dốc 2 mái để thoát nước. Trong đoạn cong, mặt đường dốc một mái do bố trí siêu cao. Quan trọng nhất, trắc ngang thể hiện rõ phần thiết kế nền đường, bao gồm mái taluy đào và đắp. Độ dốc mái taluy phụ thuộc vào chiều cao đào đắp và loại địa chất. Ví dụ, với nền đào trong đất, mái dốc có thể là 1:1 hoặc 1:1.5; với nền đá, mái dốc có thể gần như thẳng đứng. Việc áp các mẫu mặt cắt ngang này dọc tuyến là cơ sở để các phần mềm tính toán diện tích từng mặt cắt, từ đó tính ra tổng khối lượng công trình.

IV. Bí quyết tính toán kết cấu áo đường mềm và hệ thống cống

Kết cấu áo đường và hệ thống thoát nước là hai hạng mục quyết định trực tiếp đến tuổi thọ và chất lượng khai thác của tuyến đường. Kết cấu áo đường mềm là hệ thống nhiều lớp vật liệu được đặt trên nền đất (áo đường) để chịu tải trọng từ xe cộ và phân bố áp lực đó xuống nền đất một cách an toàn. Quá trình tính toán bắt đầu bằng việc xác định modul đàn hồi yêu cầu (Eyc) dựa trên lưu lượng xe trục tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế. Sau đó, kỹ sư sẽ đề xuất một cấu trúc áo đường gồm nhiều lớp (ví dụ: bê tông nhựa hạt mịn, bê tông nhựa hạt trung, cấp phối đá dăm loại I, cấp phối đá dăm loại II) với chiều dày và modul đàn hồi dự kiến cho từng lớp. Việc kiểm toán kết cấu được thực hiện theo các tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi, cắt trượt trong nền đất và kéo uốn trong các lớp vật liệu liền khối. Song song đó, thiết kế cống ngang đường phải được tính toán chính xác để tránh các sự cố thủy lực. Lưu lượng thiết kế qua cống được xác định từ các phân tích thủy văn, từ đó chọn khẩu độ, độ dốc và vật liệu cống phù hợp. Một thiết kế tốt phải đảm bảo cả hai hệ thống này hoạt động ổn định, bền bỉ dưới tác động của tải trọng và môi trường.

4.1. Lựa chọn và tính toán kết cấu áo đường mềm tối ưu

Quy trình tính toán kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06 là một bước không thể thiếu. Đầu tiên, cần tính toán số trục xe tiêu chuẩn (100kN) quy đổi tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế (Ne). Con số này phản ánh mức độ phá hoại của dòng xe lên kết cấu. Từ Ne, modul đàn hồi chung yêu cầu (Eyc) trên mặt kết cấu được xác định. Sau đó, người thiết kế sẽ đưa ra một số phương án kết cấu với các lớp vật liệu và chiều dày khác nhau. Ví dụ một phương án có thể là: 5cm BTNC 12.5, 8cm BTNC 19, 20cm Cấp phối đá dăm loại I và 25cm Cấp phối đá dăm loại II. Sử dụng công thức tính modul đàn hồi tương đương cho hệ nhiều lớp, modul đàn hồi chung thực tế của phương án (Ech) được tính toán. Phương án được coi là đạt yêu cầu nếu Ech lớn hơn hoặc bằng Eyc. Quá trình này được lặp lại để tìm ra phương án có chi phí hợp lý nhất mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

4.2. Thiết kế hệ thống cống ngang đường và rãnh biên hiệu quả

Việc thiết kế cống ngang đường và rãnh là một phần của bài toán quản lý nước tổng thể. Tại các vị trí tuyến cắt qua khe tụ thủy, việc xác định lưu lượng đỉnh lũ (Qp) là bước đầu tiên. Dựa trên giá trị Qp, loại công trình được lựa chọn: cống tròn bê tông cốt thép cho lưu lượng nhỏ (Q < 15 m³/s), cống hộp cho lưu lượng trung bình, và cầu cho các dòng chảy lớn. Khẩu độ cống (đường kính hoặc chiều rộng) được chọn từ các bảng tra thủy lực hoặc tính toán sao cho mực nước dâng trước cống không quá cao và vận tốc dòng chảy trong cống không gây xói lở. Chiều dài cống phụ thuộc vào bề rộng nền đường tại vị trí đặt cống. Ngoài ra, hệ thống thoát nước dọc như rãnh biên, rãnh đỉnh phải được thiết kế với kích thước và độ dốc phù hợp để đảm bảo khả năng dẫn nước mà không bị lắng đọng hay xói mòn, góp phần bảo vệ kết cấu nền và mặt đường.

V. Cách tính khối lượng đào đắp và hoàn thiện bản vẽ đồ án

Hoàn thiện một đồ án thiết kế đường miền núi đòi hỏi sự chính xác trong khâu tính toán khối lượng và chuyên nghiệp trong cách trình bày hồ sơ. Tính toán khối lượng đào đắp là một trong những công việc cuối cùng nhưng quan trọng nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí xây dựng. Phương pháp phổ biến là tính toán dựa trên diện tích mặt cắt ngang. Tại mỗi cọc, diện tích đào và diện tích đắp được phần mềm tự động tính toán. Khối lượng giữa hai cọc kề nhau được xác định bằng công thức trung bình cộng diện tích nhân với cự ly. Các phần mềm như AutoCAD Civil 3D và NovaTDN đã tự động hóa hoàn toàn quá trình này, cho phép xuất ra bảng khối lượng chi tiết và biểu đồ phân phối đất, giúp lập kế hoạch điều phối đất hiệu quả. Sau khi hoàn tất các tính toán, bước cuối cùng là tập hợp tất cả các kết quả vào bộ hồ sơ hoàn chỉnh, bao gồm thuyết minh đồ án thiết kế đường và bộ bản vẽ thiết kế đường. Hồ sơ này phải được trình bày một cách logic, rõ ràng, tuân thủ các quy định về khổ giấy, tỷ lệ và ký hiệu, thể hiện năng lực chuyên môn của người thực hiện và sẵn sàng cho việc bảo vệ trước hội đồng.

5.1. Sử dụng Civil 3D NovaTDN để tính toán khối lượng đào đắp

Các phần mềm hiện đại như AutoCAD Civil 3D và NovaTDN đã cách mạng hóa công tác thiết kế đường bộ. Thay vì tính toán thủ công, các phần mềm này cho phép xây dựng mô hình 3D của cả địa hình tự nhiên và tuyến đường thiết kế. Từ mô hình này, việc tính toán khối lượng đào đắp trở nên cực kỳ nhanh chóng và chính xác. Người dùng chỉ cần định nghĩa các mặt cắt ngang điển hình và áp chúng dọc theo tuyến. Phần mềm sẽ tự động giao hai bề mặt (tự nhiên và thiết kế) để tính toán diện tích đào, đắp tại mỗi mặt cắt. Kết quả được tổng hợp thành bảng khối lượng và có thể trực quan hóa bằng biểu đồ đường cong tích lũy (biểu đồ mass haul), giúp kỹ sư lên phương án vận chuyển đất tối ưu, quyết định vị trí các bãi thải hoặc mỏ vật liệu, từ đó giảm đáng kể chi phí thi công.

5.2. Chuẩn bị thuyết minh và bản vẽ thiết kế đường chuyên nghiệp

Bộ hồ sơ cuối cùng là sản phẩm tổng kết toàn bộ quá trình làm việc. Thuyết minh đồ án thiết kế đường là tài liệu diễn giải bằng lời tất cả các quyết định thiết kế, từ việc chọn cấp hạng, các chỉ tiêu kỹ thuật, phương án tuyến, cho đến các kết quả tính toán chi tiết về nền mặt đường, thủy văn và khối lượng. Thuyết minh phải có cấu trúc logic, chặt chẽ, viện dẫn đầy đủ các tiêu chuẩn áp dụng. Đi kèm với thuyết minh là bộ bản vẽ thiết kế đường, bao gồm: bản vẽ bình đồ, trắc dọc, các trắc ngang chi tiết, bản vẽ bố trí công trình (cống, tường chắn), và bản vẽ tổ chức an toàn giao thông. Các bản vẽ phải được trình bày theo đúng quy chuẩn kỹ thuật (TCVN), với tỷ lệ, khung tên, và ký hiệu rõ ràng. Một bộ hồ sơ chuyên nghiệp không chỉ giúp đạt điểm cao mà còn phản ánh sự cẩn thận và năng lực của một kỹ sư tương lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1. Đặc điểm và ý nghĩa của tuyến đường 1. Vị trí địa lý - Gia Lai là một tỉnh miền núi nằm ở phía bắc Tây Nguyên trên độ cao trung bình 700 - 800 m so với mực nước biển.Với diện tích 15.536,92 km², tỉnh Gia Lai trải dài từ 12°58'20" đến 14°36'30" vĩ bắc, từ 107°27'23" đến 108°54'40"kinh đông.Phía bắc Gia Lai giáp tỉnh Kon Tum, phía nam giáp tỉnh Đak Lak, phía tây giáp Campuchia với 90km là đường biên giới quốc gia, phía đông giáp các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định và Phú Yên. - Dân số tỉnh Gia Lai có 1.750 người (số liệu thống kê năm 2008) bao gồm 34 cộng đồng dân tộc cùng sinh sống.

Trong đó, người Việt (Kinh) chiếm 52% dân số. Còn lại là các dân tộc Jrai (33,5%), Bahnar (13,7%), Giẻ-triêng, Xơ-đăng, Thái, Mường. Địa hình và khí hậu - Gia Lai nằm trên một phần của nền đá cổ rộng lớn, dày trên 4.000 m, thuộc Địa khối Kon Tum. Địa hình thấp dần từ bắc xuống nam và nghiêng từ đông sang tây, với các đồi núi, cao nguyên và thung lũng xen kẽ nhau khá phức tạp.

Địa hình Gia Lai có thể chia thành 3 dạng chính là địa hình đồi núi, cao nguyên và thung lũng. Trong đó, Cao nguyên là dạng địa hình phổ biến và quan trọng của Gia Lai, với hai cao nguyên là Cao nguyên Kon Hà Nừng và Cao nguyên Pleiku. Địa hình thứ hai là địa hình đồi núi, chiếm 2/5 diện tích tự nhiên toàn tỉnh[5], phần lớn nằm ở phía bắc, địa hình núi phân cách mạnh, bề mặt các dạng địa hình khác của Gia Lai như các cao nguyên, những thung lũng đồng bằng cũng đều rải rác có núi. Địa hình thứ ba là Các vùng trũng, những vùng này sớm được con người khai thác để sản xuất lương thực.

Hầu hết các vùng trũng nằm ở phía đông của tỉnh. - Gia Lai thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, dồi dào về độ ẩm, có lượng mưa lớn, không có bão và sương muối. Khí hậu ở đây được chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Trong đó, mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10.

Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.Vùng Đông Trường Sơn từ 1.750 mm, Tây Trường Sơn có lượng mưa trung bình năm từ 2. Khí hậu và thổ nhưỡng Gia Lai rất thích hợp cho việc phát triển nhiều loại cây công nghiệp ngắn và dài ngày, chăn nuôi và kinh doanh tổng hợp nông lâm nghiệp đem lại hiệu quả kinh tế cao. - Theo số liệu tại trạm khí tượng thuỷ văn Pleiku trong 10 năm trở lại đây lượng mưa cao nhất vào năm 2010 có trị số 2725.4mm, lượng mưa năm nhỏ nhất vào năm 2015 đạt 1634. 1 Bảng đặc trưng chế độ mưa năm 2017 Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mm 0.4 1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG 1.

Nhiệt độ - Gia Lai có nhiệt độ trung bình năm là 22 – 250C. 2 Bảng đặc trưng chế độ nhiệt năm 2017 Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 C 20,8 20,9 23,0 24,5 24,6 24,0 22,8 23,7 23,8 22,9 22,5 20,0 2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG 1. Độ ẩm - Độ ẩm không khí: trung bình năm khoảng 82%, tháng có độ ẩm cao nhất là tháng 7 trung bình 92% tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng 3 trung bình 74% - Chế độ nắng: tổng số giờ nắng bình quân hàng năm khá cao (2006 – 2017) khoảng 2393 giờ, năm cao nhất 2756.7 giờ, năm thấp nhất khoảng 2215 giờ. 3 Bảng đặc trưng chế độ độ ẩm năm 2017 Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 % 78 75 74 76 84 88 92 89 88 85 83 78 1.

Địa chất Toàn tỉnh có 27 loại đất, được hình thành trên nhiều loại đá mẹ thuộc 7 nhóm chính. Tài nguyên khoáng sản là một tiềm năng kinh tế quan trọng của tỉnh Gia Lai, với nhiều khoáng sản, nổi bật nhất là vàng, nguồn vật liệu xây dựng, bôxit và đá quý\ CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT CỦA TUYẾN ĐƯỜNG 1. Xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường. Xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường dựa theo độ dốc ngang phổ biến của địa hình về lưu lượng xe con quy đổi ở năm cuối thời kỳ tính toán.

Thời gian khai thác sử dụng đường : năm. P: Lượng tăng xe hằng năm : 9% Lưu lượng xe tính toán : No=862 (xe/ngd) Hệ số quy đổi ra xe con bảng 2 (TCVN 4054-05) 3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG Bảng 2.1: Thành phần xe. Thành phần xe (%) Xe tải Xe tải Mức loại 2 loại 2 Xe Lưu Xe tải loại Xe tải tăng xe trục trục Xe buýt lượng xe xe con 2 trục: 3 trục hằng Loại Loại buýt lớn năm đầu M-21 Loại nhẹ KRAZ- năm vừa nặng nhỏ ZIL-1 xe/ng.đ GAZ-51A 27 (%) ZIL-13 MAZ-5 27 0 00 9 862 37 17 15 15 8 1 7 Bảng 2.2: Qui đổi ra xe con. Hệ số quy Thành Số xe đổi ra xe Loại xe Số xe con quy đổi phần(%) (Xe/nđ) con (bảng 2- 4054) Xe con M-21 37 319 1 319 Xe tải loại 2 trục 17 147 2.5 367 Loại nhẹ GAZ-51A Xe tải loại 2 trục 15 129 2.5 322 Loại vừa ZIL-130 Xe tải loại 2 trục 15 129 2.5 322 Loại nặng MAZ-500 Xe tải 3 trục 8 69 3 207 KRAZ-27 Xe buýt nhỏ 1 8 2.5 20 Xe buýt lớn 7 60 3 180 ZIL-127 4 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG 1737 Trong đó: Tổng số xe con quy đổi : ∑ N xcqd / ngd =1737 (xcqd/ngd) Lưu lượng xe con quy đổi ở năm cuối thời kỳ tính toán: Năm thứ 15 xcqd N tbqd = N xcqd / ng x (1 + p )t - 1 = 1737 x (1 + 0.

Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đường a. Xác định độ dốc dọc tối đa imax của tuyến đường. Chọn mặt đường bê tông nhựa có Vận tốc thiết kế Theo điều kiện sức kéo. Tra bảng nhân tố động lực học ta có bảng sau: 5 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG Bảng 2.

Độ dốc dọc của tuyến đường. Loại xe Xe con M-21 60 0.7 Xe tải loại 2 trục 60 0.9 Loại nhẹ GAZ-51A Xe tải loại 2 trục 60 0.3 Loại vừa ZIL-130 Xe tải loại 2 trục 60 0.2 Loại nặng MAZ-500 Xe tải 3 trục 60 0.2 KRAZ-27 Xe buýt lớn 60 0.3 ZIL-127 Xe buýt nhỏ 60 0.6 Giá trị được chọn theo loại xe có lưu lượng thông xe nhiều nhất (Xe tải loại 2 trục Loại vừa ZIL-130 ) kéo I max = 1.9 % Theo điều kiên sức bám: : Hệ số bám dọc. Chọn trong điều kiện không thuận lợi: ẩm và bẩn. , 6 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG Với tải trọng trục chủ động của xe.

G: tải trọng xe ( Tra bảng các thông số xe) :hệ số sức cản không khí. : vận tốc thiết kế.4: Độ dốc dọc theo điều kiện sức bám Loại xe G m F Xe con M-21 950 1820 0.103 Xe tải loại 2 trục Loại nhẹ 5590 7400 0.1797 GAZ-51A Xe tải loại 2 trục 6950 9525 0.1718 Loại vừa ZIL-130 Xe tải loại 2 trục Loại nặng 10000 14825 0.1475 MAZ-500 Xe tải 3 trục 14450 18920 0.1818 KRAZ-27 Xe buýt lớn 8310 14050 0.143 ZIL-127 Xe buýt nhỏ 5287 7825 0.163 Giá trị được chọn theo loại xe có lưu lượng thông xe nhiều nhất ( Xe tải loại 2 trục ( Loại vừa ZIL-130) I bám max = 17.9 % kéo bám 7 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG Theo TCVN 4054: 2005. Đường cấp III, miền núi nên có. Do địa hình miền núi, nên xây dựng tuyến đường cần phải đào đắp nhiều, rất tốn nhân công và chi phí thi công vì vậy ta chọn b.

Xác định tầm nhìn xe chạy Tầm nhìn được tính toán với điều kiện bình thường: Độ dốc dọc Hệ số bám ( điều kiện bình thường) Hệ số phanh (khoảng cách dừng xe cách vật cản an toàn) i. Tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định S1 l1 l2 l0 Hình 2.6 Taàm nhìn xe chaïy theo sô ñoà1 .Tầm nhìn thấy xe ngược chiều S2 1 1 2 2 l1 l3 l0 l4 l2 Giả sử hai xe chạy cùng vận tốc V1=V2=V=60 km/h, ta có: Hình 2.7 Taàm nhìn xe chaïy theo sô ñoà2 8 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG Vậy chọn S2=106 (m) iii. Tầm nhìn vượt xe S4 0 1 3 3 1 2 2 2 1 l1 l2 0 l2 l3 Hình 2.9 Taàm nhìn xe chaïy theo sô ñoà4 Trong đó : : vận tốc xe vượt : vận tốc xe bị vượt : vận tốc xe đi ngược chiều : chiều dài xe vượt ( chọn chiều dài ) Vậy chọn S2=550 (m). Kết luận: Tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định Tầm nhìn thấy xe ngược chiều Tầm nhìn vượt xe c.

Xác định bán kính đường cong tròn nhỏ nhất: i. Bán kính đường cong nằm tối thiểu có siêu cao 9 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG : Hệ số lực ngang, chọn Với V = 60km/h, tra TCVN 4054-2005, chọn iscmax = 0. Theo TCVN 4054-2005 thì giá trị bán kính đường cong nằm tối thiểu có siêu cao ứng với Vtt=60 km/h là R = 130 (m) Vây chọn Rscmin = 130 (m). Bán kính đường cong nằm tối thiểu không siêu cao : Hệ số lực ngang,chọn µ = 0.05 Theo TCVN 4054-2005, đối với đường bê tông xi măng và bê tông nhựa.

Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 thì giá trị bán kính cong nằm tối thiểu không siêu cao ứng với Vtt= 60km/h là R=1500m. Vậy chọn Rksc=1500(m). Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường. : Hệ số lực ngang, chọn : Độ dốc siêu cao thông thường, Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 thì giá trị bán kính cong nằm tối thiểu thông thường ứng với Vtt= 60km/h là R=250m.

Vậy chọn Rmintt =250(m). 10 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG iiii. Đảm bảo tầm nhìn ban đêm: Về ban đêm tầm nhìn S của người lái xe phụ thuộc vào góc phát sang theo phương ngang của đèn oto, thường góc phát sang theo phương ngang là nhỏ khoảng 2%, nên bán kính đường cong được xác định: S = St : tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định. Xác định bán kính cong đứng tối thiểu: i.

Đường cong đứng lồi: Trường hợp đảm bảo tầm nhìn 2 chiều: 2 ô tô cùng loại gặp nhau R min ≈ 30 x 55 = 1650. Trong đó: S1 = 106 (m): tầm nhìn trước xe ngược chiều. d1 = 1 (m): độ cao của mắt người lái xe so với mặt đường.5 ( m ) 8 Trường hợp đảm bảo tầm nhìn một chiều: chướng ngại vật cố định. Trong đó: S1 = 55 (m): tầm nhìn chướng ngại vật cố định d1 = 1 (m): độ cao của mắt người lái xe so với mặt đường.