Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm N1-Q1 thuộc địa phận huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu" do sinh viên Phạm Tùng Sơn (lớp CD1001, ngành Xây dựng Cầu đường, Bộ môn Xây dựng, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng) thực hiện vào tháng 11 năm 2010 dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Hữu Khải và KS. Đào Hữu Đồng.

Lý do chọn đề tài xuất phát từ yêu cầu phát triển kinh tế thị trường, công nghiệp hóa, hiện đại hóa và nhu cầu lưu thông, trao đổi hàng hóa ngày càng tăng của người dân, doanh nghiệp trên địa bàn. Việc xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ tại các vùng đồi núi hiểm trở đóng vai trò thiết yếu nhằm thay đổi diện mạo địa phương, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm an ninh quốc phòng và khai thác tài nguyên thiên nhiên gắn liền với bảo vệ môi trường. Hiện trạng mạng lưới giao thông khu vực huyện Phong Thổ chưa đáp ứng được nhu cầu vận chuyển ngày càng lớn giữa hai điểm N1 và Q1.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định theo 4 phần chính trong văn bản:

  1. Phần 1: Lập báo cáo đầu tư xây dựng tuyến đường N1-Q1.
  2. Phần 2: Thiết kế kỹ thuật tuyến đường.
  3. Phần 3: Tổ chức thi công công trình.
  4. Phần 4: Thiết kế tổ chức giao thông và nút giao cho tuyến đường.

Đối tượng nghiên cứu là công trình tuyến đường ô tô kết nối 2 điểm khống chế N1 và Q1. Phạm vi không gian đặt tại địa bàn huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu với địa hình đồi núi dốc lớn, chia cắt mạnh, chênh cao giữa hai đường đồng mức $\Delta H = 5\text{ m}$. Phạm vi thời gian nghiên cứu và quy hoạch gồm thời gian thi công tập trung trong 6 tháng (dự kiến từ tháng 11/2010 đến tháng 06/2011) và chu kỳ khai thác, tính toán lưu lượng xe trong vòng 15 năm (được cấp 5% kinh phí xây dựng hàng năm để duy tu, bảo dưỡng).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật, quy trình và quy phạm hiện hành của ngành giao thông vận tải Việt Nam:

  • Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô: TCVN 4054-05.
  • Quy trình thiết kế áo đường mềm: 22 TCN 211-06.
  • Quy trình khảo sát đường ô tô: 22 TCN 27-84.
  • Quy trình tính toán thủy văn cầu cống: 22 TCN 220-95 của Bộ Giao thông Vận tải.
  • Giáo trình và tài liệu tra cứu chuyên ngành: "Thiết kế đường ô tô - Tập 1, 2, 3" và "Sổ tay thiết kế đường ô tô" của GS. TSKH. Nguyễn Xuân Trục (NXB Giáo dục, 1998).

Phương pháp nghiên cứu và tính toán kỹ thuật được tác giả sử dụng gồm:

  • Phương pháp dự báo và quy đổi lưu lượng giao thông: Tính toán lưu lượng xe chạy tương lai theo quy luật tăng trưởng $N_t = N_0(1+q)^t$ với tỷ lệ tăng trưởng hàng năm $q = 5%$, quy đổi các dòng xe thành phần (xe con Volga M21, xe tải nhẹ GAZ-53, xe tải trung ZIL-130, xe tải nặng MAZ-500) về xe con tiêu chuẩn theo hệ số quy đổi của TCVN 4054-05.
  • Phương pháp cơ học và động lực học đoàn xe: Tính toán độ dốc dọc giới hạn lớn nhất $i_{\max}$ dựa trên 2 điều kiện biên: điều kiện sức kéo (sức kéo lớn hơn tổng lực cản lăn và cản không khí) và điều kiện sức bám (sức kéo nhỏ hơn sức bám bánh xe trên mặt đường trơn ướt $\varphi = 0{,}2$ để chống trượt).
  • Phương pháp thiết kế hình học tuyến: Vạch tuyến trên bình đồ bằng bước compa theo độ dốc dọc khống chế ($i_{tt} = 6%$), số hóa bình đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000 trên phần mềm chuyên ngành Nova 4.0; tính toán các yếu tố đường cong tròn, đường cong chuyển tiếp và vuốt nối siêu cao.
  • Phương pháp thủy văn lưu vực nhỏ: Xác định lưu vực tập trung nước từ đường phân thủy và tụ thủy trên bản đồ địa hình; tính toán lưu lượng lũ thiết kế cực đại $Q_{2%}$ theo mô hình dòng chảy mưa rào (tần suất lũ $P = 2%$) để lựa chọn khẩu độ cống tròn bê tông cốt thép không áp.
  • Phương pháp thiết kế kết cấu áo đường mềm nhiều lớp: Quy đổi hệ nhiều lớp vật liệu đàn hồi về hệ hai lớp tương đương theo toán đồ lý thuyết đàn hồi của 22 TCN 211-06; kiểm toán kết cấu theo hai tiêu chuẩn trạng thái giới hạn: tiêu chuẩn độ võng đàn hồi ($E_{ch} \ge E_{yc} \cdot K_{cđ}^{dv}$) và tiêu chuẩn ứng suất cắt trượt hoạt động trong nền đất á sét ($\tau_{ax} + \tau_{av} \le C_{tt}/K_{cđ}^{tr}$).
  • Phương pháp tính khối lượng đào đắp: Phương pháp bình quân diện tích mặt cắt ngang lăng trụ giữa các cọc trắc ngang.

Nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu gồm: Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000 có đường đồng mức $\Delta H = 5\text{ m}$; số liệu điều tra lưu lượng giao thông hiện trạng; số liệu khí tượng - thủy văn vùng III (khu vực tâm mưa Hoàng Liên Sơn hữu ngạn sông Thao, lượng mưa ngày ứng với tần suất $2%$ là $H_{2%} = 185\text{ mm}$, lượng mưa trung bình năm $2000\text{ mm}$); số liệu địa chất công trình (đất nền á sét nhóm 1 luôn khô ráo có mô đun đàn hồi $E_0 = 42\text{ MPa}$, lực dính $C = 0$, góc nội ma sát $\varphi = 24^\circ$); khảo sát nguồn vật liệu địa phương (mỏ cấp phối đá dăm cự ly vận chuyển $< 5\text{ km}$, đồi đất đắp cự ly $500\text{ m} - 1000\text{ m}$).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương này tổng quan về dự án đầu tư xây dựng tuyến đường N1-Q1 do UBND tỉnh Lai Châu làm chủ đầu tư (ủy quyền Ban Quản lý dự án huyện Phong Thổ thực hiện) bằng nguồn vốn ngân sách Nhà nước. Điều kiện tự nhiên của tuyến có đặc điểm:

  • Địa hình: Vùng núi dốc lớn, chia cắt mạnh; điểm đầu và điểm cuối nằm ở hai bên sườn của dãy núi thoải.
  • Địa chất: Nền đất ổn định, chủ yếu là đất á sét, ít phong hóa, không nứt nẻ, không sụt lở.
  • Thủy văn: Mực nước ngầm thấp, khả năng thoát nước nhanh qua hệ thống suối có dòng chảy rõ ràng.
  • Khí hậu: Nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, nhiệt độ trung bình $24^\circ\text{C}$ (mùa đông $18^\circ\text{C}$, mùa hạ $28^\circ\text{C}$), mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 10.
  • Lưu lượng giao thông điều tra ở năm thứ 15 đạt $1.377\text{ xe/ngày đêm}$, cơ cấu phương tiện gồm: $26%$ xe con, $23%$ xe tải nhẹ (GAZ-53), $37%$ xe tải trung (ZIL-130), $14%$ xe tải nặng (MAZ-500); tốc độ tăng trưởng xe $\delta = 5%/\text{năm}$.

Chương 2: Xác định cấp hạng đường và các chỉ tiêu kỹ thuật của đường

Tác giả tính toán quy đổi lưu lượng xe thiết kế ở năm thứ 15 ra xe con tiêu chuẩn đạt $N_{15qđ} = 3.002\text{ xe quy đổi/ngày đêm}$. Theo mục 3.2 TCVN 4054-05, lưu lượng $> 3.000\text{ xcqđ/ng.đ}$ thuộc cấp kỹ thuật đường cấp III miền núi, tốc độ thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$.

Các thông số hình học và chỉ tiêu kỹ thuật được tính toán và chuẩn hóa theo quy phạm:

Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Giá trị tính toán Theo TCVN 4054-05 Chọn thiết kế
Cấp hạng đường - - III III
Tốc độ thiết kế ($V_{tk}$) km/h 60 60 60
Số làn xe cơ giới làn 0,51 2 2
Chiều rộng một làn xe m 3,89 3,0 3,0
Chiều rộng phần xe chạy ($B_m$) m 7,78 6,0 6,0
Chiều rộng lề đường ($B_{lề}$) m - $2 \times 1,5$ 3,0
Chiều rộng nền đường ($B_n$) m 10,78 9,0 9,0
Bán kính đường cong nằm tối thiểu ($R_{\min}$) m 128,85 125 125
Bán kính cong nằm không siêu cao ($R_{0\min}$) m 473 1500 1500
Tầm nhìn dừng xe một chiều ($S_1$) m 66,35 75 75
Tầm nhìn hai chiều ($S_2$) m 122,7 150 150
Tầm nhìn vượt xe ($S_4$) m 240 / 263,19 350 350
Bán kính cong đứng lồi tối thiểu m 2344 2500 2500
Bán kính cong đứng lõm tối thiểu m 874 1500 1500
Độ dốc dọc lớn nhất ($i_{\max}$) % - 7 7 (khống chế $\le 5$)
Độ dốc ngang mặt đường / lề đất % - 2 / 6 2 / 6

Chương 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ

Tác giả thực hiện số hóa bản đồ địa hình 1:25.000 trên phần mềm Nova 4.0, vạch đường phân thủy, tụ thủy và áp dụng kỹ thuật vạch tuyến bằng bước compa ($R_{compa} = 0{,}83\text{ cm}$) ứng với độ dốc tính toán $i_{tt} = 6%$. Hai phương án tuyến được xây dựng để so sánh:

Chỉ tiêu so sánh Phương án I Phương án II
Chiều dài toàn tuyến (m) 5404,10 5636,00
Vị trí vượt đèo Cao độ +262,19 m Cao độ +262,19 m
Hướng tuyến theo sườn núi Hoàn toàn bên trái sườn núi Hoàn toàn bên phải sườn núi
Vị trí vượt suối nhỏ Cao độ +271,58 m Cao độ +257,05 m
Số đường cong nằm 6 5
Số đường cong có $R_{\min}$ 0 0
Số công trình cống thoát nước 4 7

Phương án I được lựa chọn do chiều dài tuyến ngắn hơn $231{,}9\text{ m}$ và số lượng công trình thoát nước ít hơn, giúp giảm khối lượng xây dựng và chi phí đầu tư. Chương này cũng trình bày công thức cắm cọc tim tuyến ($S_9, E_1$, cọc lý trình $H, K$, cọc công trình $C$, cọc địa hình) và tính toán các yếu tố hình học đường cong nằm (tiếp tuyến $T$, phân cự $P$, góc ngoặt $\alpha$, chiều dài đường cong $K$, độ dôi $D$).

Chương 4: Quy hoạch thoát nước cho đường

Tính toán thủy văn cho các lưu vực tụ nước đổ về công trình thoát nước theo quy chuẩn 22 TCN 220-95. Khu vực tuyến thuộc vùng III (tâm mưa Hoàng Liên Sơn), tần suất lũ thiết kế $P = 2%$, lượng mưa ngày thiết kế $H_{2%} = 185\text{ mm}$. Hệ số nhám lòng suối $m_{sd} = 0{,}15$. Toàn bộ cống trên tuyến được lựa chọn đồng bộ là loại cống tròn bê tông cốt thép chảy không áp, cửa cống loại thường.

Kết quả xác định vị trí và khẩu độ cống cho Phương án I:

  • Cống C1: Lý trình Km1+300, diện tích lưu vực $F = 0{,}58\text{ km}^2$, đường kính cống chọn $D = 1{,}0\text{ m}$, cao độ tự nhiên $271{,}12\text{ m}$.
  • Cống C2: Lý trình Km2+900, đường kính cống chọn $D = 1{,}0\text{ m}$.
  • Cống C3: Lý trình Km3+600, đường kính cống chọn $D = 1{,}0\text{ m}$.
  • Cống C4: Lý trình Km4+900, đường kính cống chọn $D = 1{,}0\text{ m}$.

Cao độ nền đường thiết kế tại vị trí cống được khống chế theo điều kiện: $H_n = \max(H_1, H_2, H_3)$, trong đó $H_1$ theo điều kiện nước dềnh ($H_1 = H_d + 0{,}5\text{ m}$), $H_2$ theo điều kiện chịu lực tĩnh ($H_2 = \text{Cao độ đỉnh cống} + 0{,}5\text{ m}$) và $H_3$ theo điều kiện cấu tạo thi công áo đường.

Chương 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang

  • Thiết kế trắc dọc: Vạch đường đỏ bám sát địa hình tự nhiên, thỏa mãn các điểm khống chế đầu tuyến, cuối tuyến và cao độ vượt cống, kết hợp các điểm mong muốn để cân bằng đào đắp kinh tế. Bố trí đường cong đứng tại các vị trí đổi dốc có hiệu đại số $|i_1 - i_2| \ge 1%$ với bán kính cong đứng lồi $R_{lồi} = 2500\text{ m}$, cong đứng lõm $R_{lõm} = 1500\text{ m}$.
  • Thiết kế trắc ngang: Nền đường rộng $B_n = 9\text{ m}$, mặt đường $B_m = 6\text{ m}$ (2 làn $\times 3\text{ m}$), lề đường $2 \times 1{,}5\text{ m}$ (phần lề gia cố rộng $1{,}0\text{ m}$ có độ dốc $2%$, phần lề đất $0{,}5\text{ m}$ có độ dốc $6%$). Độ dốc mái ta luy nền đắp là 1:1,5; mái ta luy nền đào là 1:1. Rãnh biên thoát nước mặt cắt hình thang có bề rộng đáy $0{,}4\text{ m}$, chiều sâu $0{,}4\text{ m}$.
  • Khối lượng đào đắp được tính toán theo từng phân đoạn cọc trắc dọc dựa trên công thức hình lăng trụ diện tích bình quân: $V_{đào} = \frac{F_{i}^{đào} + F_{i+1}^{đào}}{2} \cdot L_{i-(i+1)}$ và $V_{đắp} = \frac{F_{i}^{đắp} + F_{i+1}^{đắp}}{2} \cdot L_{i-(i+1)}$.

Chương 6: Thiết kế kết cấu áo đường

Thiết kế kết cấu áo đường mềm cấp cao A1 theo phương án đầu tư tập trung một lần cho thời hạn khai thác 15 năm theo 22 TCN 211-06.

  • Thông số đầu vào: Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn $100\text{ kN}$ ($10\text{ tấn}$), áp lực tiếp xúc $p = 0{,}6\text{ MPa}$ ($6\text{ daN/cm}^2$), đường kính vệt bánh xe $D = 33\text{ cm}$. Đất nền á sét loại 1 có $E_0 = 42\text{ MPa}$.
  • Tổng số trục xe tiêu chuẩn tích lũy quy đổi trên một làn xe trong 15 năm đạt $N_{tt} = 0{,}31 \times 10^6\text{ trục}$.
  • Mô đun đàn hồi yêu cầu xác định được là $E_{yc} = 173{,}21\text{ MPa}$. Với độ tin cậy thiết kế $0{,}90$, hệ số cường độ dự trữ $K_{cđ}^{dv} = 1{,}10$, mô đun đàn hồi yêu cầu tính toán là $E_{ch} = 173{,}21 \times 1{,}10 = 190{,}53\text{ MPa}$.

Tác giả đề xuất và so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa 2 phương án tầng móng (sử dụng đơn giá vật liệu: Cấp phối đá dăm loại I giá $150.000\text{ đ/m}^3$, loại II giá $135.000\text{ đ/m}^3$):

  • Kết cấu lựa chọn chính thức (Giải pháp 2 - Phương án II có chi phí tối ưu và thuận lợi lu lèn):
    1. Lớp 1: Bê tông nhựa chặt hạt mịn dày $4\text{ cm}$ ($E_1 = 420\text{ MPa}$).
    2. Lớp 2: Bê tông nhựa chặt hạt thô dày $6\text{ cm}$ ($E_2 = 350\text{ MPa}$).
    3. Lớp 3: Cấp phối đá dăm loại I dày $15\text{ cm}$ ($E_3 = 300\text{ MPa}$).
    4. Lớp 4: Cấp phối đá dăm loại II dày $30\text{ cm}$ ($E_4 = 250\text{ MPa}$).
    5. Đáy móng: Nền đất á sét đầm chặt có $E_0 = 42\text{ MPa}$.

Kiểm tra kiểm toán kết cấu:

  • Kiểm tra độ võng đàn hồi: Mô đun đàn hồi chung tính đổi của kết cấu đạt $E_{ch} = 193{,}53\text{ MPa} > 190{,}53\text{ MPa}$ (thỏa mãn điều kiện độ võng đàn hồi).
  • Kiểm tra chịu cắt trượt nền đất: Kiểm tra điều kiện trượt dẻo theo công thức $\tau_{ax} + \tau_{av} \le C_{tt}/K_{cđ}^{tr}$ với góc ma sát trong của đất á sét $\varphi = 24^\circ$, áp lực bánh xe $P = 0{,}6\text{ MPa}$.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã giải quyết hoàn chỉnh các bài toán kỹ thuật công trình đường bộ miền núi với các kết quả cụ thể:

  • Xác định quy mô kỹ thuật công trình: Tuyến đường đạt cấp III miền núi ($V_{tk} = 60\text{ km/h}$) theo TCVN 4054-05, đảm bảo năng lực thông hành cho lưu lượng $3.002\text{ xe quy đổi/ngày đêm}$ ở năm thứ 15.
  • Lựa chọn hướng tuyến tối ưu: Tuyến Phương án I có chiều dài $5.404{,}10\text{ m}$, đi bên sườn trái dãy núi, vượt đỉnh đèo ở cao độ $+262{,}19\text{ m}$ và vượt suối tại $+271{,}58\text{ m}$, bố trí 6 đường cong nằm bán kính lớn, giảm thiểu $231{,}9\text{ m}$ chiều dài và giảm 3 vị trí cống so với Phương án II.
  • Thiết kế hình học và công trình đồng bộ: Mặt cắt ngang nền đường $9{,}0\text{ m}$, mặt đường $6{,}0\text{ m}$, lề gia cố $2 \times 1{,}0\text{ m}$; độ dốc dọc khống chế trong phạm vi an toàn $\le 5%$ (giới hạn tối đa $7%$); bố trí 4 cống tròn bê tông cốt thép đường kính $D = 1{,}0\text{ m}$ đảm bảo thoát lưu lượng lũ tần suất $P = 2%$.
  • Tối ưu hóa kết cấu áo đường: Thiết kế áo đường cấp cao A1 gồm 4 tầng lớp với tổng chiều dày $55\text{ cm}$, đạt mô đun đàn hồi chung $E_{ch} = 193{,}53\text{ MPa}$, đáp ứng khả năng chịu tải trọng trục tiêu chuẩn $100\text{ kN}$ tích lũy $0{,}31 \times 10^6\text{ trục}$ và tận dụng hiệu quả mỏ đá dăm, mỏ đất đắp địa phương trong bán kính $< 5\text{ km}$.

Về mặt đóng góp, đồ án đã áp dụng nhất quán quy trình thiết kế đường ô tô hiện hành, kết hợp công cụ tin học chuyên ngành (Nova 4.0) vào công tác số hóa bình đồ và xử lý trắc dọc, trắc ngang, cung cấp hồ sơ thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh cho một cung đường miền núi thực tế tại Lai Châu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án:

  • Bản đồ địa hình sử dụng ở tỷ lệ 1:25.000 với khoảng cao đều đường đồng mức $\Delta H = 5\text{ m}$, mức độ chi tiết về vi địa hình còn hạn chế, cần khảo sát đo đạc tỷ lệ lớn hơn (1:2.000 hoặc 1:1.000) ở bước lập bản vẽ thi công.
  • Các chỉ tiêu cơ lý của nền đất á sét ($E_0 = 42\text{ MPa}$, $C = 0$, $\varphi = 24^\circ$) được giả định tính toán ở trạng thái đồng nhất và luôn khô ráo loại 1, chưa xét đến biến thiên cục bộ về độ ẩm bão hòa nước trong mùa mưa lũ kéo dài tại vùng núi Tây Bắc.
  • Trích đoạn văn bản đồ án chưa thể hiện chi tiết phần tổ chức thi công chi tiết và thiết kế nút giao (thuộc Phần 3 và Phần 4 của đề cương).

Hướng phát triển tiếp:

  • Khảo sát địa chất công trình chi tiết bằng phương pháp khoan thăm dò tại các vị trí đào sâu, đắp cao và vị trí đặt 4 công trình cống để kiểm tra ổn định trượt mái dốc ta luy.
  • Thiết kế chi tiết các giải pháp gia cố công trình phòng hộ: Xây ốp mái ta luy, tường chắn đất, rãnh đỉnh đón nước sườn đồi nhằm hạn chế sạt lở vào mùa mưa lũ.
  • Lập tiến độ thi công chi tiết theo phương pháp dây chuyền và tính toán thiết kế chi tiết nút giao đấu nối ở hai đầu tuyến N1 và Q1.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên các ngành Xây dựng Cầu đường, Kỹ thuật Công trình Giao thông, Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị làm đồ án môn học Thiết kế đường ô tô, đồ án Thiết kế áo đường và đồ án tốt nghiệp kỹ sư cầu đường.
  • Kỹ sư thiết kế giao thông cần tham khảo quy trình tính toán quy đổi lưu lượng xe nhiều thành phần, các bước tra toán đồ xác định chiều dày áo đường mềm theo quy trình 22 TCN 211-06 và phương pháp khoanh lưu vực tính thủy văn cống vùng núi theo 22 TCN 220-95.

Các phần có giá trị tham khảo cao nhất trong văn bản gồm:

  • Bảng tổng hợp đối chiếu chỉ tiêu hình học giữa tính toán lý thuyết và chuẩn hóa theo TCVN 4054-05.
  • Trình tự tính đổi kết cấu áo đường nhiều lớp về hệ hai lớp tương đương để xác định mô đun đàn hồi chung $E_{ch}$ và kiểm toán cắt trượt nền đất.

Câu hỏi thường gặp

1. Tuyến đường N1-Q1 được thiết kế theo cấp kỹ thuật nào và vận tốc thiết kế là bao nhiêu?
Tuyến đường được thiết kế theo cấp III miền núi với vận tốc thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$, căn cứ vào lưu lượng xe quy đổi năm thứ 15 đạt $N_{15qđ} = 3.002\text{ xcqđ/ngày đêm}$ (vượt ngưỡng $3.000\text{ xcqđ/ng.đ}$ theo mục 3.2 TCVN 4054-05).

2. Chiều rộng mặt cắt ngang nền, mặt và lề đường được chọn với kích thước cụ thể như thế nào?
Bề rộng nền đường thiết kế là $B_n = 9{,}0\text{ m}$; bề rộng phần mặt đường xe chạy là $B_m = 6{,}0\text{ m}$ (gồm 2 làn xe cơ giới, mỗi làn rộng $3{,}0\text{ m}$); bề rộng lề đường hai bên là $2 \times 1{,}5\text{ m} = 3{,}0\text{ m}$ (trong đó mỗi bên có $1{,}0\text{ m}$ lề gia cố độ dốc $2%$ và $0{,}5\text{ m}$ lề đất độ dốc $6%$).

3. Vì sao tác giả lựa chọn Phương án tuyến I thay vì Phương án tuyến II?
Phương án I có chiều dài $5.404{,}10\text{ m}$, ngắn hơn Phương án II ($5.636{,}00\text{ m}$) là $231{,}9\text{ m}$; đồng thời Phương án I chỉ cần bố trí 4 công trình cống thoát nước (Km1+300, Km2+900, Km3+600, Km4+900), ít hơn 3 cống so với Phương án II (7 cống), giúp tiết kiệm chi phí xây dựng và thi công thuận lợi hơn.

4. Kết cấu áo đường mềm được lựa chọn gồm những lớp vật liệu nào và tổng chiều dày là bao nhiêu?
Kết cấu áo đường lựa chọn gồm 4 lớp với tổng chiều dày $55\text{ cm}$: Lớp bê tông nhựa chặt hạt mịn dày $4\text{ cm}$ ($E = 420\text{ MPa}$), lớp bê tông nhựa chặt hạt thô dày $6\text{ cm}$ ($E = 350\text{ MPa}$), lớp móng trên bằng cấp phối đá dăm loại I dày $15\text{ cm}$ ($E = 300\text{ MPa}$), và lớp móng dưới bằng cấp phối đá dăm loại II dày $30\text{ cm}$ ($E = 250\text{ MPa}$) đặt trên nền đất á sét ($E_0 = 42\text{ MPa}$).

5. Tần suất lũ tính toán và loại công trình thoát nước được áp dụng cho tuyến đường là gì?
Tần suất lũ thiết kế cho công trình thoát nước nhỏ trên tuyến là $P = 2%$ theo TCVN 4054-05 (lượng mưa ngày tương ứng $H_{2%} = 185\text{ mm}$). Toàn bộ 4 vị trí thoát nước đều sử dụng cống tròn bê tông cốt thép đường kính $D = 1{,}0\text{ m}$, hoạt động ở chế độ dòng chảy không áp.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Phạm Tùng Sơn đã thực hiện hoàn chỉnh nhiệm vụ lập dự án đầu tư và thiết kế kỹ thuật tuyến đường ô tô cấp III miền núi N1-Q1 tại huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa các tiêu chuẩn kỹ thuật chuyên ngành (TCVN 4054-05, 22 TCN 211-06, 22 TCN 220-95) và phần mềm thiết kế đường Nova 4.0, tác giả đã đưa ra các giải pháp hình học tuyến, quy hoạch thoát nước và kết cấu áo đường mềm 4 lớp tối ưu về mặt kinh tế - kỹ thuật. Công trình đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về an toàn khai thác, ổn định công trình trong điều kiện địa hình đồi núi dốc và là tài liệu mẫu mực phục vụ học tập, nghiên cứu trong ngành Xây dựng Cầu đường.