Bối cảnh và nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Xây dựng cầu đường của sinh viên Nguyễn Thế Hiếu (Trường Đại học Dân lập Hải Phòng, năm 2011) thực hiện nhiệm vụ thiết kế tuyến đường kết nối qua hai điểm Đ22 – C2 thuộc huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng.
Về bối cảnh thực tiễn, Trùng Khánh là huyện miền núi phía Bắc của tỉnh Cao Bằng, trung tâm huyện lỵ nằm cách thành phố Cao Bằng 25 km về phía Đông Bắc theo trục Quốc lộ 34 và cách Hà Nội 280 km. Theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội địa phương, du lịch được xác định là hướng phát triển mũi nhọn, trọng tâm là du lịch sinh thái kết hợp du lịch trang trại, văn hóa và chuyển giao công nghệ nông - lâm nghiệp. Tuy nhiên, hệ thống hạ tầng giao thông kết nối của địa phương còn thiếu thốn, trục đường đối ngoại kết nối với Quốc lộ 34 đã xuống cấp do thiếu công tác duy tu thường xuyên. Việc đầu tư xây dựng công trình đường bộ nối hai điểm D22 – C2 là dự án trọng điểm nằm trong hệ thống tỉnh lộ của tỉnh Cao Bằng đã được quy hoạch, đóng vai trò kết nối hai trung tâm kinh tế - chính trị - văn hóa của khu vực, tạo hành lang giao lưu hàng hóa và phục vụ an ninh - quốc phòng.
Nhiệm vụ và mục tiêu thiết kế được tác giả xác định cụ thể theo hai giai đoạn:
- Mục tiêu trước mắt:
- Làm cơ sở kỹ thuật nhằm xúc tiến, kêu gọi các nguồn vốn đầu tư phát triển kinh tế huyện Trùng Khánh và vùng đồi núi phía Bắc.
- Nâng cao chất lượng mạng lưới giao thông địa phương, đáp ứng nhu cầu vận tải hành khách và hàng hóa ngày càng gia tăng.
- Kích thích phát triển kinh tế miền núi, cụ thể hóa định hướng quy hoạch kinh tế - xã hội toàn tỉnh và huyện.
- Khai thác tiềm năng du lịch sinh thái, danh lam thắng cảnh khu vực phụ cận (như khu vực thác Bản Giốc, động Ngườm Ngao).
- Làm căn cứ pháp lý và kỹ thuật phục vụ công tác quản lý xây dựng công trình theo quy hoạch.
- Mục tiêu lâu dài:
- Hoàn thiện mạng lưới tỉnh lộ của tỉnh Cao Bằng kết nối thông suốt với mạng lưới quốc lộ (Quốc lộ 34, Quốc lộ 1A, Quốc lộ 289).
- Phục vụ chiến lược củng cố quốc phòng - an ninh tại khu vực biên giới và thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa địa phương.
Về phạm vi và quy mô nghiên cứu:
- Không gian nghiên cứu: Hướng tuyến nằm trên địa bàn xã Kiên Lao, khu vực phía Tây Bắc huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng.
- Quy mô diện tích: Diện tích khu vực thiết kế kỹ thuật (tính toán cân bằng quỹ đất) là 402,5 ha; phạm vi khảo sát nghiên cứu mở rộng vùng phụ cận bảo đảm tính liên kết vùng đạt khoảng 2.500 ha.
- Hình thức đầu tư và nguồn vốn: Nguồn vốn xây dựng dự kiến kết hợp giữa ngân sách Nhà nước đầu tư hạ tầng cơ bản và nguồn vốn hỗ trợ phát triển chính thức (ODA). Nền đường và công trình nhân tạo (cầu, cống) áp dụng hình thức đầu tư tập trung một lần; kết cấu áo đường xem xét hai phương án (đầu tư tập trung một lần hoặc phân kỳ đầu tư).
Cơ sở tiêu chuẩn pháp lý và phương pháp thiết kế
Cơ sở pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng
Hồ sơ thiết kế kỹ thuật của đồ án tuân thủ hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn chuyên ngành Giao thông vận tải Việt Nam:
- Văn bản pháp lý: Luật Xây dựng số 16/2003/QH11; Nghị định số 08/2005/NĐ-CP về Quy hoạch xây dựng; Thông tư số 15/2005/TT-BXD; Thông tư số 16/2005/TT-BXD; Quyết định số 06/2005/QĐ-BXD của Bộ Xây dựng; Quyết định số 5645/QĐ-UB ngày 02/05/2005 của UBND tỉnh Cao Bằng về phê duyệt nhiệm vụ chuẩn bị đầu tư dự án tuyến D22 – C2; Hợp đồng kinh tế số 05-127 giữa Ban quản lý dự án và Tổng công ty Tư vấn thiết kế GTVT (TEDI).
- Hệ thống tiêu chuẩn khảo sát và thiết kế công trình:
| Hạng mục công tác |
Tiêu chuẩn / Quy trình áp dụng |
Mục đích áp dụng |
| Thiết kế hình học tuyến đường |
TCVN 4054:2005 |
Quy định cấp thiết kế, tốc độ tính toán, các chỉ tiêu kỹ thuật mặt cắt ngang, bình đồ, trắc dọc |
| Thiết kế kết cấu áo đường mềm |
22 TCN 211-93 / 22 TCN 211-06 |
Xác định mô đun đàn hồi yêu cầu và tính toán chiều dày các lớp kết cấu áo đường |
| Thủy văn và công trình thoát nước |
22 TCN 220-95 |
Tính toán lưu lượng dòng chảy lũ thiết kế qua lưu vực khe tụ thủy |
| Thiết kế công trình vượt dòng |
22 TCN 272-05; Định hình cống 533-01-01, 533-01-02, 80-09X |
Lựa chọn khẩu độ cống tròn và cống hộp bê tông cốt thép |
| Khảo sát địa hình, địa chất |
22 TCN 263-2000, 22 TCN 259-2000, 96 TCN 43-90 |
Thu thập số liệu bình đồ, trắc dọc, địa chất phục vụ vạch tuyến |
| An toàn và môi trường |
22 TCN 237-01, 22 TCN 242-98 |
Bố trí báo hiệu giao thông và đánh giá tác động môi trường |
Phương pháp nghiên cứu và nguồn số liệu
- Phương pháp phân tích - tổng hợp số liệu hiện trạng: Đánh giá điều kiện địa hình miền núi (vùng núi cao chiếm gần 60% diện tích tự nhiên với độ dốc sườn lớn hơn 25 độ; vùng đồi thấp chiếm trên 40% có độ cao 80 – 120 m); điều kiện khí tượng - thủy văn với nhiệt độ trung bình năm 23,5°C, lượng mưa trung bình năm 1.321 mm; địa chất thổ nhưỡng gồm 6 nhóm đất chính và 14 nhóm đất phụ.
- Phương pháp dự báo nhu cầu giao thông: Áp dụng mô hình tính toán tăng trưởng lưu lượng xe theo cấp số nhân trong thời hạn thiết kế tương lai $t = 15$ năm với tốc độ tăng trưởng xe hàng năm $q = 5%$.
- Phương pháp cơ học động lực và giải tích kỹ thuật: Tính toán lực cản chuyển động, phương trình cân bằng sức kéo và sức bám của đoàn xe thiết kế để xác định độ dốc dọc giới hạn; ứng dụng các mô hình cơ học để tính toán cự ly tầm nhìn một chiều, hai chiều và tầm nhìn vượt xe.
- Phương pháp vạch tuyến bằng bước compa dốc đều: Ứng dụng công thức giải tích $l = \Delta h / (i_d \cdot M)$ trên bản đồ địa hình tỷ lệ lớn để dẫn hướng tim tuyến bảo đảm độ dốc kỹ thuật.
- Phương pháp thủy văn dòng chảy lũ: Ứng dụng công thức giải tích dòng chảy mưa rào của tiêu chuẩn 22 TCN 220-95 trên các lưu vực khe suối khoanh định từ đường phân thủy bản đồ.
Thiết kế kỹ thuật và các thông số giải pháp
Tác giả đã triển khai tính toán chi tiết các bộ phận công trình kỹ thuật của tuyến đường theo quy chuẩn thiết kế đường ô tô cấp III miền núi:
1. Cấp hạng kỹ thuật và tải trọng tính toán
- Lưu lượng xe ban đầu quy đổi: $N_{tbnđ} = 2.924$ xe con quy đổi/ngày đêm (xcqđ/ng.đ).
- Lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai thứ 15:
$$N_t(15) = N_{qđ} \cdot (1 + q)^{15-1} = 2924 \cdot (1 + 0,05)^{14} = 5.789\text{ (xcqđ/ng.đ)}$$
- Lưu lượng xe giờ cao điểm: $N_{gcđ} = 0,1 \cdot N_t(15) = 578,9$ xcqđ/h.
- Cấp đường: Tuyến thuộc cấp III miền núi, tốc độ thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$.
- Số làn xe: Số làn tính toán $n_{lx} = 578,9 / (0,55 \cdot 1000) = 1,05$ làn; kiến nghị thiết kế 2 làn xe.
- Tải trọng thiết kế mặt đường: Trục đơn tiêu chuẩn $P = 100\text{ kN}$, áp lực tiếp xúc $p = 0,6\text{ MPa}$, đường kính vệt bánh xe tương đương $D = 33\text{ cm}$.
2. Các chỉ tiêu hình học mặt cắt ngang
- Bề rộng phần xe chạy dành cho xe cơ giới: $B = 6,0\text{ m}$ (gồm 2 làn xe, mỗi làn rộng $3,0\text{ m}$; tính toán theo kích thước bao của xe tải nặng bề rộng phủ bì $2,5\text{ m}$ bảo đảm khoảng cách an toàn động lực học).
- Bề rộng lề đường hai bên: $B_{lề} = 2 \times 1,5\text{ m} = 3,0\text{ m}$ (trong đó phần lề gia cố rộng $2 \times 1,0\text{ m} = 2,0\text{ m}$; phần lề đất rộng $2 \times 0,5\text{ m} = 1,0\text{ m}$).
- Bề rộng nền đường tiêu chuẩn: $B_{nền} = 6,0 + 3,0 = 9,0\text{ m}$.
- Loại mặt đường và cường độ yêu cầu: Mặt đường cấp cao chủ yếu loại A1 (bê tông nhựa); mô đun đàn hồi yêu cầu phần xe chạy $E_{yc} \ge 130\text{ MPa}$; mô đun đàn hồi yêu cầu phần lề gia cố $E_{yc} \ge 110\text{ MPa}$.
3. Các chỉ tiêu hình học bình đồ và trắc dọc
| Chỉ tiêu kỹ thuật |
Đơn vị |
Trị số tính toán lý thuyết |
Trị số quy phạm (TCVN 4054:2005) |
Trị số kiến nghị chọn |
| Tốc độ thiết kế ($V_{tk}$) |
km/h |
- |
60 |
60 |
| Độ dốc dọc lớn nhất ($i_{dmax}$) |
% |
12,85 (sức kéo) / 11,91 (sức bám) |
7,0 |
7,0 |
| Chiều dài lớn nhất đoạn dốc dọc |
m |
- |
500 |
500 |
| Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc |
m |
- |
150 |
150 |
| Tầm nhìn hãm xe một chiều ($S_I$) |
m |
63,36 |
75 |
75 |
| Tầm nhìn hãm xe hai chiều ($S_{II}$) |
m |
119,70 |
150 |
150 |
| Tầm nhìn vượt xe ($S_{IV}$) |
m |
360,00 |
350 |
360 |
| Bán kính đường cong nằm tối thiểu có siêu cao ($R_{min}^{sc}$) |
m |
128,85 |
125 |
130 |
| Bán kính đường cong nằm không làm siêu cao ($R_{min}^{0sc}$) |
m |
472,44 |
1.500 |
1.500 |
| Bán kính đường cong nằm bảo đảm tầm nhìn đêm |
m |
1.125 |
- |
1.125 |
| Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu ($R_{lồi}^{min}$) |
m |
2.343,75 |
4.000 |
4.000 |
| Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu ($R_{lõm}^{min}$) |
m |
553,85 |
1.500 |
1.500 |
| Độ dốc siêu cao tối đa ($i_{sc}^{max}$) |
% |
- |
7,0 |
7,0 |
| Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao ($L_{sc}$) |
m |
Tính theo bán kính $R$ |
$\ge L_{tc}$ |
Tra theo bảng mẫu |
Nội dung chi tiết theo từng chương và hạng mục thiết kế
Chương 1. Giới thiệu chung
Chương này tập trung trình bày tổng quan vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, hạ tầng kỹ thuật và hiện trạng kinh tế - xã hội của vùng dự án:
- Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên: Khu vực Trùng Khánh có mật độ dân số trung bình 76 người/km2 (xã vùng cao chỉ 18 – 35 người/km2). Địa hình khu vực tuyến đi qua chủ yếu là đồi bát úp xen kẽ thung lũng tụ thủy, cao độ tự nhiên lớn nhất đạt +135 m, trung bình +68 m, độ dốc tự nhiên sườn đồi từ 25% đến 35%. Tài nguyên thổ nhưỡng bao gồm $94.911,64\text{ ha}$ đất được điều tra; tài nguyên nước mặt phong phú với các nhánh sông suối quanh năm; nguồn vật liệu địa phương (đá dăm, đá hộc, đất đắp đồi núi) dồi dào với cự ly vận chuyển ngắn dưới 10 km.
- Hiện trạng kinh tế - xã hội: Tại xã Kiên Lao, diện tích tự nhiên là $5.620\text{ ha}$, dân số $6.099$ người, mật độ 82 người/km2. Cơ cấu lao động chủ yếu là nông - lâm nghiệp (chiếm 99,51%), lao động kỹ thuật phi nông nghiệp chiếm tỷ lệ rất thấp (0,49%). Đời sống người dân nhìn chung còn khó khăn, phương thức canh tác còn đơn thuần, thiếu liên kết thị trường hàng hóa.
- Hạ tầng kỹ thuật khu vực nghiên cứu: Mạng lưới đường bộ gồm 5 tuyến quốc lộ dài $277,5\text{ km}$, 18 tuyến đường tỉnh dài $387,5\text{ km}$, đường huyện dài $469,5\text{ km}$ và đường liên xã dài $2.874\text{ km}$. Khu vực chưa có đường sắt; hệ thống cấp thoát nước sinh hoạt và trạm biến áp điện chủ yếu phục vụ cụm dân cư nhỏ, chưa đồng bộ.
Xác định cấp hạng và tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến
Tác giả đã trình bày các bước tính toán giải tích để xác lập hệ thống chỉ tiêu kỹ thuật:
- Tính toán sức kéo và sức bám của ô tô trên dốc: Phân tích lực kéo tiếp xúc và lực cản không khí $P_\omega$ trên các loại xe thiết kế (xe tải nặng Maz-504, xe tải trung, xe tải nhẹ, xe con) với hệ số bám $\phi_1 = 0,25$ khi mặt đường ẩm ướt. Kết quả độ dốc giới hạn theo điều kiện bám đạt từ 11,90% đến 21,90%, từ đó đối chiếu và lựa chọn $i_{dmax} = 7%$ theo TCVN 4054:2005.
- Tính toán tầm nhìn và bán kính cong: Xác lập tầm nhìn hãm một chiều dựa trên thời gian phản ứng tâm lý và chiều dài phanh hãm ($S_I = 63,36\text{ m} \rightarrow$ chọn $75\text{ m}$); tính toán bán kính cong nằm tối thiểu có siêu cao $R_{min}^{sc} = 130\text{ m}$ tương ứng độ dốc siêu cao lớn nhất $i_{sc} = 7%$; thiết kế đường cong chuyển tiếp dạng clothoid để triệt tiêu gia tốc ly tâm đột ngột khi xe chuyển hướng từ đoạn thẳng vào đoạn cong tròn.
- Cấu tạo mặt cắt ngang: Phân tích sơ đồ xếp xe cơ giới chạy ngược chiều để xác định chiều rộng phần xe chạy $B = 6,0\text{ m}$, nền đường rộng $9,0\text{ m}$, lề đường $2 \times 1,5\text{ m}$.
Thiết kế bình đồ tuyến
Dựa trên nguyên tắc tuyến đi qua các điểm khống chế bắt buộc (điểm đầu Đ22, điểm cuối C2, vị trí vượt sông suối thuận lợi) và hạn chế tối đa khối lượng đào đắp:
- Xác định bước compa vạch tuyến: Sử dụng công thức $l = 5000 / (0,06 \cdot M)$ trên bình đồ đồng mức chênh cao $\Delta h = 5\text{ m}$ với độ dốc dọc thiết kế dẫn hướng $i_d = 6%$.
- Đánh giá và so sánh hai phương án tuyến kỹ thuật:
| Chỉ tiêu kỹ thuật so sánh |
Phương án I |
Phương án II |
| Chiều dài toàn tuyến ($L$) |
$5.400\text{ m}$ |
$6.116\text{ m}$ |
| Số lượng đường cong nằm |
8 đường cong |
8 đường cong |
| Số lượng đường cong có bán kính $R_{min}$ |
0 |
0 |
| Số lượng công trình cống thoát nước |
10 cống |
7 cống |
| Đặc điểm địa hình và khối lượng thi công |
Tuyến đi men theo vùng giáp ranh giữa chân núi và ruộng; ít chia cắt địa hình; khối lượng đào đắp nhỏ; tầm nhìn thoáng |
Tuyến đi cắt qua địa hình đồi núi phức tạp hơn; chiều dài tuyến dài hơn $716\text{ m}$; khối lượng đào đắp lớn hơn |
Kết quả tính toán cắm cong chi tiết (góc chuyển hướng $\alpha$, bán kính $R$, chiều dài tiếp tuyến $T$, độ phân cực $P$, chiều dài đường cong $K$) được xác lập cho toàn bộ các đỉnh trên bình đồ của từng phương án. Phương án I được đánh giá ưu việt về mặt kinh tế - kỹ thuật do chiều dài ngắn hơn và giảm thiểu khối lượng đào đắp nền đường.
Thiết kế quy hoạch thoát nước
Hạng mục thiết kế thoát nước bao gồm rãnh thoát nước mặt nền đường và công trình cống qua đường:
- Rãnh dọc thoát nước mặt: Lựa chọn rãnh biên tiết diện hình thang bố trí tại các đoạn nền đào và nền nửa đào nửa đắp. Kích thước rãnh: đáy rộng $0,4\text{ m}$, chiều sâu tối đa $0,8\text{ m}$, ta luy bờ rãnh $1:1,5$. Độ dốc dọc đáy rãnh lấy theo độ dốc trắc dọc đường đỏ, bảo đảm không nhỏ hơn $5‰$ (trường hợp cá biệt không nhỏ hơn $3‰$) nhằm chống lắng đọng bùn cặn. Định kỳ khoảng $500\text{ m}$ bố trí một cống cấu tạo qua đường đường kính $0,75\text{ m}$ để dẫn nước sang sườn dốc thấp.
- Rãnh đỉnh: Do diện tích lưu vực sườn núi tụ về rãnh dọc nhỏ, độ dốc ngang sườn núi chỉ dao động trong khoảng $2,0% - 10%$, văn bản kết luận không cần thiết kế rãnh đỉnh.
- Thủy văn và khẩu độ cống thoát nước: Tính toán lưu lượng đỉnh lũ thiết kế $Q_{2%}$ theo tiêu chuẩn 22 TCN 220-95 với tần suất $P = 2%$, lượng mưa ngày thiết kế $H_{2%} = 383\text{ mm}$:
$$Q = A_p \cdot \alpha \cdot H_p \cdot F \cdot \delta$$
Các công trình được lựa chọn là cống tròn bê tông cốt thép chảy không áp, khẩu độ đường kính $D = 1,0\text{ m}$ và $D = 0,75\text{ m}$. Cao độ khống chế nền đường tại vị trí cống bảo đảm điều kiện mực nước dâng trước cống không gây ngập mép nền đường (cách mép nền đắp tối thiểu $0,5\text{ m}$) và đáp ứng yêu cầu chiều dày đắp tối thiểu trên đỉnh cống bảo vệ kết cấu áo đường.
Kết quả và đóng góp của đồ án
Hồ sơ đồ án tốt nghiệp đã giải quyết trọn vẹn các yêu cầu thiết kế kỹ thuật công trình giao thông miền núi:
- Xác lập đầy đủ tập hợp thông số hình học cho tuyến đường tỉnh lộ cấp III miền núi: Tốc độ thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$, nền đường rộng $9,0\text{ m}$, mặt đường rộng $6,0\text{ m}$, mô đun đàn hồi yêu cầu phần xe chạy đạt $E_{yc} \ge 130\text{ MPa}$, bán kính cong nằm tối thiểu $R_{min} = 130\text{ m}$, độ dốc dọc lớn nhất khống chế ở mức $7%$.
- So sánh định lượng và lựa chọn được phương án tuyến tối ưu: Phương án I có chiều dài ngắn hơn ($5.400\text{ m}$ so với $6.116\text{ m}$ của Phương án II), hạn chế tối đa việc phá vỡ cảnh quan tự nhiên, giảm khối lượng đào đắp do tuyến bám theo đường chân đồi giáp ruộng, đồng thời bố trí hợp lý 10 vị trí cống thoát nước bảo đảm an toàn công trình trong mùa mưa lũ.
- Đóng góp thực tiễn của đồ án: Cung cấp phương án thiết kế tuyến hoàn chỉnh từ bình đồ, trắc dọc, mặt cắt ngang đến thủy văn công trình cống thoát nước, làm cơ sở kỹ thuật hỗ trợ chủ đầu tư (UBND tỉnh Cao Bằng) và các cơ quan chuyên môn địa phương trong việc lập dự án đầu tư và triển khai quản lý quy hoạch xây dựng hạ tầng giao thông kết nối liên huyện.
Hạn chế và phạm vi hoàn thiện
Do tính chất của đồ án tốt nghiệp đại học ngành kỹ thuật công trình, một số nội dung nghiên cứu còn tồn tại phạm vi giới hạn:
- Phần thuyết minh đồ án có sự trích dẫn lồng ghép một số dữ liệu địa danh và số liệu hiện trạng vùng phụ cận từ các địa phương lân cận trong tài liệu mẫu tham khảo (như chi tiết địa danh hồ Cấm Sơn, sông Lục Nam, Bắc Giang).
- Hồ sơ tính toán mới dừng lại ở bước lập đồ án thiết kế sơ bộ và tính toán thủy văn, hình học tuyến; chưa đi sâu vào thiết kế chi tiết các nút giao cắt, giải pháp gia cố mái ta luy chống sạt lở nền đắp cao/đào sâu và lập dự toán tổng mức đầu tư chi tiết cho từng hạng mục công trình.
Giá trị tham khảo chuyên ngành
Hồ sơ đồ án tốt nghiệp này là tài liệu tham khảo hữu ích cho:
- Sinh viên chuyên ngành Xây dựng Cầu đường, Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông: Cung cấp phương pháp mẫu mực về trình tự các bước thực hiện đồ án tốt nghiệp đường ô tô, từ khâu tra cứu tiêu chuẩn (TCVN 4054:2005, 22 TCN 211), xử lý số liệu dự báo xe, tính toán giải tích các yếu tố hình học bình đồ - trắc dọc, đến phương pháp vạch tuyến bằng bước compa dốc đều trên bản đồ đồng mức.
- Cán bộ kỹ thuật và tư vấn thiết kế giao thông: Cung cấp phương pháp tính toán thủy văn dòng chảy lũ lưu vực nhỏ theo tiêu chuẩn 22 TCN 220-95 và các nguyên tắc phối hợp bình đồ, trắc dọc, bố trí siêu cao và vuốt nối siêu cao trên địa hình miền núi hiểm trở.
Câu hỏi thường gặp
1. Tuyến đường được thiết kế theo tiêu chuẩn kỹ thuật cấp mấy và vận tốc bao nhiêu?
Tuyến đường qua hai điểm Đ22 – C2 được thiết kế theo cấp III miền núi (theo TCVN 4054:2005) với vận tốc thiết kế tính toán $V_{tk} = 60\text{ km/h}$.
2. Lưu lượng xe dự báo năm tương lai thứ 15 và số làn xe được chọn là bao nhiêu?
Lưu lượng xe thiết kế quy đổi ở năm thứ 15 đạt $N_t(15) = 5.789$ xcqđ/ng.đ (tính từ lưu lượng ban đầu $2.924$ xcqđ/ng.đ với tốc độ tăng trưởng $q = 5%$/năm). Lưu lượng giờ cao điểm là $578,9$ xcqđ/h, tương ứng với số làn xe yêu cầu là 2 làn xe.
3. Kích thước mặt cắt ngang và cường độ kết cấu áo đường được chọn như thế nào?
Bề rộng nền đường tiêu chuẩn là $9,0\text{ m}$; bề rộng mặt đường phần xe chạy là $6,0\text{ m}$ (gồm 2 làn, mỗi làn $3,0\text{ m}$); lề đường hai bên rộng $2 \times 1,5\text{ m} = 3,0\text{ m}$ (gồm lề gia cố $2 \times 1,0\text{ m}$ và lề đất $2 \times 0,5\text{ m}$). Mặt đường áp dụng loại cấp cao chủ yếu A1 với mô đun đàn hồi yêu cầu phần xe chạy đạt $E_{yc} \ge 130\text{ MPa}$, lề gia cố đạt $E_{yc} \ge 110\text{ MPa}$.
4. Điểm khác biệt cơ bản giữa Phương án I và Phương án II trong so sánh chọn tuyến là gì?
Phương án I có chiều dài ngắn hơn ($5.400\text{ m}$ so với $6.116\text{ m}$ của Phương án II), tuyến đi men theo ranh giới giữa chân đồi núi và ruộng nên ít chia cắt địa hình, khối lượng đào đắp nhỏ, tầm nhìn xe chạy thuận lợi và bố trí 10 công trình cống; trong khi Phương án II dài hơn và gây chia cắt địa hình lớn hơn.
5. Hệ thống cống thoát nước trên tuyến được tính toán theo tiêu chuẩn nào và áp dụng tần suất lũ bao nhiêu?
Lưu lượng dòng chảy lũ qua các khe tụ thủy được tính toán theo tiêu chuẩn 22 TCN 220-95 của Bộ GTVT, với tần suất thiết kế dòng chảy lũ là $P = 2%$, lượng mưa ngày thiết kế $H_{2%} = 383\text{ mm}$, sử dụng cống tròn bê tông cốt thép chảy không áp.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm Đ22 – C2 thuộc huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng" của sinh viên Nguyễn Thế Hiếu là công trình thiết kế kỹ thuật giao thông đường bộ được thực hiện nghiêm túc, tuân thủ đúng các quy chuẩn, tiêu chuẩn ngành hiện hành tại thời điểm nghiên cứu. Tác giả đã giải quyết đồng bộ và chi tiết các bài toán kỹ thuật từ tính toán lưu lượng giao thông, thiết kế hình học bình đồ - trắc dọc - mặt cắt ngang, đến tính toán thủy lực cống thoát nước địa hình miền núi. Công trình hoàn thành trọn vẹn mục tiêu đề ra, mang giá trị thực tiễn đối với sự phát triển mạng lưới tỉnh lộ của tỉnh Cao Bằng và là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật cao cho sinh viên ngành Xây dựng cầu đường.