Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong chiến lược phát triển kinh tế – xã hội và đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, việc xây dựng và hoàn thiện hệ thống cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ đóng vai trò thiết yếu nhằm đáp ứng nhu cầu giao lưu buôn bán, lưu thông hàng hóa và phục vụ an ninh quốc phòng. Tại khu vực miền núi phía Bắc, hệ thống mạng lưới giao thông hiện trạng còn nhiều hạn chế, chưa đáp ứng kịp thời sự gia tăng nhanh chóng của lưu lượng phương tiện vận tải giữa các vùng kinh tế trọng điểm.

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Minh Hiệp (ngành Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng) tập trung giải quyết bài toán thiết kế tuyến đường kết nối liên vùng tại tỉnh Bắc Cạn. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định cụ thể như sau:

  1. Lập báo cáo đầu tư và đánh giá tính khả thi xây dựng tuyến đường nối hai điểm Đ1 – C2 thuộc địa bàn huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Cạn.
  2. Điều tra, dự báo lưu lượng và thành phần dòng xe đến năm khai thác thứ 15 để xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường theo tiêu chuẩn hiện hành.
  3. Thiết kế tuyến trên bình đồ, vạch các phương án tuyến, so sánh kinh tế – kỹ thuật và cắm cọc tim tuyến bằng ứng dụng phần mềm chuyên ngành.
  4. Tính toán thủy văn lưu vực, quy hoạch mạng lưới thoát nước và xác định khẩu độ hệ thống cống trên toàn tuyến.
  5. Thiết kế trắc dọc, trắc ngang, tính toán khối lượng đào đắp nền đường bảo đảm ổn định mái dốc và điều kiện thi công cơ giới.
  6. Thiết kế và kiểm toán kết cấu áo đường mềm nhiều lớp cấp cao A1 theo các trạng thái giới hạn về độ võng đàn hồi và ứng suất cắt trượt.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Công trình đường ô tô cấp III miền núi chạy qua địa hình chia cắt phức tạp.
  • Phạm vi không gian: Đoạn tuyến nối hai điểm Đ1 và C2 thuộc địa phận huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Cạn; điểm đầu và điểm cuối tuyến nằm ở hai bên sườn của dãy núi có địa hình thoải, chênh cao giữa hai đường đồng mức là $\Delta H = 5\text{ m}$.
  • Phạm vi thời gian: Dự án được lập kế hoạch đầu tư xây dựng tập trung trong thời gian 7 tháng (từ tháng 10/2010 đến tháng 5/2011), với thời hạn tính toán khai thác là 15 năm và kinh phí cấp duy tu bảo dưỡng hàng năm bằng 5% kinh phí xây dựng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật, quy phạm chuyên ngành xây dựng cầu đường của Việt Nam cùng hệ thống công thức giải tích trong sổ tay thiết kế đường ô tô:

  • Hệ thống văn bản, tiêu chuẩn kỹ thuật sử dụng:

    • Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô: TCVN 4054:2005.
    • Quy trình thiết kế áo đường mềm: 22 TCN 211-06.
    • Quy trình khảo sát đường ô tô: 22 TCN 27-84.
    • Quy trình khảo sát và tính toán thủy văn: 22 TCN 220-95.
    • Sổ tay thiết kế đường ô tô (Tập 1, Tập 2, Tập 3 – GS. TS. Nguyễn Xuân Trục, NXB Giáo dục, 1998).

  • Phương pháp nghiên cứu thực tế:

    • Phương pháp dự báo và quy đổi dòng xe: Tính toán quy đổi lưu lượng các chủng loại phương tiện (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 tại TCVN 4054:2005 với tốc độ tăng trưởng xe hàng năm $q = 7%$.
    • Phương pháp vạch tuyến trên bình đồ số hóa: Sử dụng phần mềm Nova 4.0 xử lý bình đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000; phối hợp phương pháp định tuyến gò bó, định tuyến dẫn hướng tuyến và vạch dốc theo đường compa ($i_{\text{maxtt}} = 6%$, bước compa $l = 0,83\text{ cm}$).
    • Phương pháp mô hình hóa thủy văn lưu vực nhỏ: Tính toán lưu lượng đỉnh lũ thiết kế ứng với tần suất lũ $P = 2%$ theo công thức giải tích mô đun dòng chảy đỉnh lũ của vùng mưa III (khu vực Hoàng Liên Sơn hữu ngạn sông Thao).
    • Phương pháp cơ học nhiều lớp quy đổi: Sử dụng lý thuyết hệ đàn hồi nhiều lớp quy đổi về hệ hai lớp tương đương, tra toán đồ xác định mô đun đàn hồi chung ($E_{\text{ch}}$) và ứng suất cắt trượt hoạt động ($\tau_{\text{ax}}, \tau_{\text{av}}$) trong nền đất á sét.

  • Nguồn dữ liệu: Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 có đường đồng mức $\Delta H = 5\text{ m}$; số liệu khảo sát khí hậu (nhiệt độ trung bình $24^\circ\text{C}$, lượng mưa trung bình $2000\text{ mm}$); số liệu địa chất thủy văn khu vực (đất nền á sét loại 1 có $E_0 = 42\text{ MPa}$, lực dính $C = 0,032\text{ MPa}$, góc nội ma sát $\varphi = 24^\circ$); dữ liệu mỏ vật liệu cấp phối đá dăm tại địa phương với cự ly vận chuyển dưới $5\text{ km}$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 1 trình bày tổng quan về dự án đầu tư xây dựng tuyến đường qua hai điểm Đ1 – C2 do Ủy ban nhân dân tỉnh Bắc Cạn ủy quyền cho Ban Quản lý dự án huyện Ngân Sơn làm chủ đầu tư. Nguồn vốn xây dựng do Nhà nước cấp, tiến hành đấu thầu hạn chế. Lưu lượng xe điều tra dự báo ở năm thứ 15 đạt $1.386\text{ xe/ngày đêm}$, bao gồm $33%$ xe con, $23%$ xe tải nhẹ, $33%$ xe tải trung và $11%$ xe tải nặng; tỷ lệ tăng trưởng hàng năm $q = 7%$.

Khu vực tuyến có địa hình đồi núi phân cắt mạnh, địa chất ổn định ít phong hóa, đất nền chủ yếu là đất á sét, mực nước ngầm thấp và khả năng thoát nước tự nhiên nhanh. Khí hậu thuộc vùng gió mùa nóng ẩm, nhiệt độ trung bình mùa hạ $28^\circ\text{C}$, mùa đông $18^\circ\text{C}$, mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 10. Tuyến có điều kiện cung ứng vật liệu thuận lợi với các mỏ đá dăm và đồi đất đắp nằm cách phạm vi công trình từ $500\text{ m}$ đến $1000\text{ m}$.

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

Trên cơ sở lưu lượng xe năm thứ 15 quy đổi ra xe con đạt $N_{15\text{qđ}} = 2.856\text{ xcqđ/ngày đêm}$, đối chiếu mục 3.2 của TCVN 4054:2005 thuộc cấp IV ($< 3.000\text{ xcqđ/ngày đêm}$). Tuy nhiên, xét vai trò là trục giao thông chính kết nối huyện Ngân Sơn với trung tâm chính trị – kinh tế tỉnh Bắc Cạn, cấp kỹ thuật của tuyến được chọn là đường cấp III miền núi với tốc độ thiết kế $V_{\text{tk}} = 60\text{ km/h}$.

Tác giả đã thực hiện các tính toán chi tiết:

  • Tầm nhìn dừng xe một chiều tính toán đạt $66,35\text{ m}$, quy chuẩn quy định $75\text{ m}$, chọn $S_1 = 75\text{ m}$.
  • Tầm nhìn hai chiều tính toán đạt $123\text{ m}$, chọn theo quy chuẩn $S_2 = 150\text{ m}$.
  • Tầm nhìn vượt xe tính toán đạt $263,19\text{ m}$, chọn theo tiêu chuẩn $S_4 = 350\text{ m}$.
  • Độ dốc dọc cực đại kiểm tra theo điều kiện sức kéo và sức bám chọn $i_{\text{max}} = 7%$, độ dốc dọc thiết kế sử dụng $i_{\text{d}} \le 5%$ với chiều dài đổi dốc từ $150\text{ m}$ đến $800\text{ m}$.
  • Bán kính đường cong nằm tối thiểu có siêu cao $R_{\text{min_sc}} = 125\text{ m}$ (tính toán đạt $128,85\text{ m}$), bán kính không siêu cao $R_{0\text{min}} = 1.500\text{ m}$, bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu $R_{\text{lồi}} = 2.500\text{ m}$, đường cong đứng lõm tối thiểu $R_{\text{lõm}} = 1.500\text{ m}$.

Chương 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ

Tác giả thực hiện số hóa bình đồ tỷ lệ 1:10.000 trên phần mềm Nova 4.0, xác định đường phân thủy và tụ thủy để vạch hai phương án tuyến:

  • Phương án I: Đi men theo khe phân thủy bảo đảm cao độ mặt đường luôn cao hơn mực nước lớn nhất, sau đó bám hoàn toàn bên trái sườn núi và men theo suối ở cuối tuyến. Tuyến sử dụng các đường cong nằm có bán kính lớn và vừa, chiều dài toàn tuyến $L = 4.952\text{ m}$, gồm 5 đường cong nằm và 7 công trình cống.
  • Phương án II: Vượt đèo tại cao độ $+260\text{ m}$, đi hoàn toàn bên phải sườn núi, vượt suối nhỏ tại cao độ $+280,14\text{ m}$. Chiều dài toàn tuyến $L = 5.130\text{ m}$, gồm 5 đường cong nằm và 8 công trình cống.

Chương này cũng thiết lập công thức và quy trình cắm cọc tim đường (cọc điểm đầu Đ1, cọc điểm cuối C2, cọc lý trình H, K, cọc công trình C, cọc địa hình và cọc đường cong TĐ, P, TC).

Chương 4: Quy hoạch thoát nước cho đường

Áp dụng quy chuẩn 22 TCN 220-95 với tần suất lũ thiết kế $P = 2%$, lượng mưa ngày thiết kế khu vực Ngân Sơn đạt $H_{2%} = 185\text{ mm}$. Dựa trên diện tích lưu vực khoanh vùng cho từng vị trí cống, tác giả tính toán lưu lượng đỉnh lũ $Q_{2%}$ theo công thức: $$Q_{P%} = A_P \cdot H_P \cdot \mu \cdot \delta \cdot F$$

Hệ thống thoát nước được quy hoạch đồng bộ sử dụng cống tròn bê tông cốt thép không áp, miệng cống loại thông thường. Cao độ khống chế nền đường $H_n$ tại các vị trí cống được xác định từ giá trị lớn nhất giữa ba điều kiện: điều kiện nước dâng ($H_1$), điều kiện chịu lực của cống ($H_2$) và điều kiện thi công kết cấu áo đường ($H_3$). Phương án I bố trí 7 cống tròn từ Km0+400 đến Km4+750; Phương án II bố trí 8 cống tròn từ Km0+500 đến Km4+950.

Chương 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang

Thiết kế đường đỏ bám sát địa hình tự nhiên, bảo đảm các điểm khống chế cao độ tại điểm đầu, điểm cuối và các vị trí cống, đồng thời tối ưu hóa khối lượng đào đắp kinh tế. Tại các vị trí đổi dốc có hiệu đại số độ dốc $|i_1 - i_2| \ge 1%$, tiến hành bố trí đường cong đứng lồi ($R \ge 2.500\text{ m}$) hoặc đường cong đứng lõm ($R \ge 1.500\text{ m}$).

Quy cách mặt cắt ngang thiết kế:

  • Bề rộng mặt đường xe chạy: $B = 6,0\text{ m}$ ($2 \text{ làn} \times 3,0\text{ m}$).
  • Bề rộng lề đường: $2 \times 1,5\text{ m} = 3,0\text{ m}$ (gồm $1,0\text{ m}$ lề gia cố dốc $2%$ và $0,5\text{ m}$ lề đất dốc $6%$).
  • Bề rộng nền đường: $B_{\text{nền}} = 9,0\text{ m}$.
  • Mái dốc taluy nền đắp $1:1,5$; mái dốc taluy nền đào $1:1$.
  • Rãnh biên dạng hình thang, chiều sâu $0,4\text{ m}$, bề rộng đáy $0,4\text{ m}$.

Khối lượng đào đắp được tính toán theo phương pháp chia đoạn lăng trụ giữa các cọc địa hình và cọc lý trình theo công thức diện tích trung bình: $$F_{\text{tb}} = \frac{F_i + F_{i+1}}{2}; \quad V = F_{\text{tb}} \cdot L_{i-(i+1)}$$

Chương 6: Thiết kế kết cấu áo đường

Thiết kế áo đường mềm cấp cao A1 theo tiêu chuẩn 22 TCN 211-06 phục vụ thời hạn khai thác 15 năm dưới tác dụng của tải trọng trục tiêu chuẩn $100\text{ kN}$ (áp lực bánh xe $p = 0,6\text{ MPa}$, đường kính vệt bánh xe $D = 33\text{ cm}$). Lưu lượng trục xe tính toán quy lũy tích năm thứ 15 xác định mô đun đàn hồi yêu cầu $E_{\text{yc}} = 169,48\text{ MPa}$. Với độ tin cậy thiết kế $0,90$ ($K_{\text{cđdv}} = 1,10$), mô đun đàn hồi yêu cầu kiểm toán là: $$E_{\text{ch_yc}} = 169,48 \times 1,10 = 186,43\text{ MPa}$$

Tác giả đề xuất và so sánh hai giải pháp kết cấu áo đường:

  • Phương án I: Bê tông nhựa chặt hạt mịn ($4\text{ cm}, E_1 = 420\text{ MPa}$) + Bê tông nhựa chặt hạt thô ($7\text{ cm}, E_2 = 350\text{ MPa}$) + Cấp phối đá dăm loại I ($E_3 = 300\text{ MPa}$) + Cấp phối thiên nhiên ($E_4 = 200\text{ MPa}$) trên nền đất á sét ($E_0 = 42\text{ MPa}$).
  • Phương án II: Bê tông nhựa chặt hạt mịn ($4\text{ cm}, E_1 = 420\text{ MPa}$) + Bê tông nhựa chặt hạt thô ($7\text{ cm}, E_2 = 350\text{ MPa}$) + Cấp phối đá dăm loại I ($15\text{ cm}, E_3 = 300\text{ MPa}$) + Cấp phối đá dăm loại II ($31\text{ cm}, E_4 = 250\text{ MPa}$) trên nền đất á sét ($E_0 = 42\text{ MPa}$). Tổng chiều dày kết cấu $H = 57\text{ cm}$.

So sánh chi phí vật liệu (cấp phối đá dăm loại I đơn giá $150.000\text{ đồng/m}^3$, loại II đơn giá $135.000\text{ đồng/m}^3$), Phương án II được lựa chọn nhờ bảo đảm khả năng lu lèn và tối ưu kinh tế. Kết quả kiểm toán cho thấy:

  • Về độ võng đàn hồi: Mô đun đàn hồi chung tính toán của kết cấu đạt $E_{\text{ch}} = 199,43\text{ MPa} > 186,43\text{ MPa}$ (thỏa mãn).
  • Về điều kiện chống cắt trượt trong nền đất: Ứng suất cắt hoạt động do tải trọng xe và trọng lượng bản thân thỏa mãn điều kiện cường độ chịu cắt tính toán ($C_{\text{tt}} = 0,032\text{ MPa}$ kết hợp hệ số $K_1 = 0,6; K_2 = 0,8; K_3 = 1,5$).

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thiện toàn bộ các thông số kỹ thuật của tuyến đường Đ1 – C2 thuộc huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Cạn:

STT Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Giá trị tính toán Giá trị tiêu chuẩn Giá trị chọn thiết kế
1 Cấp hạng kỹ thuật - - Cấp III miền núi Cấp III miền núi
2 Tốc độ thiết kế ($V_{\text{tk}}$) km/h 60 60 60
3 Bề rộng một làn xe m 3,89 3,0 3,0
4 Bề rộng mặt đường m 7,78 6,0 6,0
5 Bề rộng lề đường m - 2 x 1,5 2 x 1,5 (3,0)
6 Bề rộng nền đường m 10,78 9,0 9,0
7 Số làn xe cơ giới làn 0,51 2 2
8 Bán kính cong nằm tối thiểu có siêu cao m 128,85 125 150
9 Bán kính cong nằm không siêu cao m 473 1500 1500
10 Tầm nhìn dừng xe một chiều ($S_1$) m 66,35 75 75
11 Tầm nhìn hai chiều ($S_2$) m 122,70 150 150
12 Tầm nhìn vượt xe ($S_4$) m 240,00 350 350
13 Bán kính cong đứng lõm tối thiểu m 874 1500 1500
14 Bán kính cong đứng lồi tối thiểu m 2344 2500 2500
15 Độ dốc dọc lớn nhất ($i_{\text{max}}$) % - 7 7
16 Độ dốc ngang mặt đường % - 2 2
17 Độ dốc ngang lề đất % - 6 6

So sánh tổng hợp hai phương án tuyến trên bình đồ:

Tiêu chí so sánh Đơn vị Phương án I Phương án II
Chiều dài tuyến ($L$) m 4952 5130
Số lượng đường cong nằm đường cong 5 5
Số lượng đường cong có $R_{\text{min}}$ đường cong 0 0
Số lượng công trình cống thoát nước công trình 7 8
Địa hình tuyến đi qua - Men sườn trái và suối Vượt đèo cao độ +260m

Đóng góp của đồ án:

  • Thiết lập giải pháp kỹ thuật hoàn chỉnh cho tuyến đường cấp III miền núi nối điểm Đ1 – C2 tại huyện Ngân Sơn, xử lý hài hòa mối quan hệ giữa bình đồ tuyến, trắc dọc và trắc ngang trong điều kiện địa hình dốc phân cắt mạnh.
  • Đề xuất kết cấu áo đường mềm 4 lớp gồm Bê tông nhựa chặt hạt mịn ($4\text{ cm}$) + Bê tông nhựa chặt hạt thô ($7\text{ cm}$) + Cấp phối đá dăm loại I ($15\text{ cm}$) + Cấp phối đá dăm loại II ($31\text{ cm}$), tận dụng tối đa nguồn vật liệu đá dăm sẵn có tại địa phương (cự ly vận chuyển $500\text{ m} - 1000\text{ m}$), giúp hạ giá thành xây dựng và bảo đảm điều kiện lu lèn cơ giới.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:

    • Hồ sơ thiết kế thực hiện trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 với khoảng cao đều đường đồng mức $\Delta H = 5\text{ m}$, do đó số liệu cao độ tự nhiên có thể cần được chuẩn hóa chi tiết hơn ở giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công.
    • Các số liệu địa chất và thủy văn chủ yếu dựa trên tài liệu điều tra khảo sát sơ bộ khu vực Ngân Sơn, chưa có kết quả khoan khảo sát địa chất công trình chi tiết cho từng vị trí mố cống và các đoạn đào sâu đắp cao đặc biệt.
    • Nội dung văn bản tập trung chủ yếu vào Phần 1 (Lập dự án và Thiết kế kỹ thuật các yếu tố hình học, thủy văn, áo đường), chưa mở rộng đầy đủ sang phương án tổ chức thi công chi tiết theo dây chuyền và giải pháp an toàn tại các nút giao phức tạp.

  • Hướng nghiên cứu tiếp:

    • Triển khai khảo sát địa chất công trình chi tiết bằng phương pháp khoan lấy mẫu hiện trường để đánh giá chính xác sức chịu tải của nền đất dưới móng cống và ổn định mái dốc trượt lở khi mưa lớn kéo dài.
    • Tính toán thiết kế chi tiết các công trình phòng hộ taluy (kè đá hộc, tường chắn đất, trồng cỏ chống xói mòn) tại các đoạn tuyến men suối và đoạn sườn dốc hiểm trở.
    • Lập biện pháp tổ chức thi công chi tiết cho dây chuyền rải bê tông nhựa nóng và kiểm soát chất lượng lu lèn trong điều kiện khí hậu miền núi mưa nhiều.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên và kỹ sư chuyên ngành Xây dựng Cầu đường, Kỹ thuật Giao thông và Kỹ thuật Hạ tầng công trình:

  • Phương pháp luận quy đổi lưu lượng xe: Cung cấp quy trình chi tiết về cách chuyển đổi dòng xe hỗn hợp nhiều thành phần về xe con tiêu chuẩn và trục xe tiêu chuẩn $100\text{ kN}$ tích lũy trong 15 năm theo quy phạm TCVN 4054:2005 và 22 TCN 211-06.
  • Thiết kế hình học tuyến miền núi: Cung cấp quy trình phối hợp các yếu tố bình đồ, trắc dọc, trắc ngang và bố trí vuốt nối siêu cao, đoạn thẳng chêm giữa các đường cong ngược chiều theo bước compa trên bản đồ địa hình.
  • Tính toán thủy văn và kết cấu áo đường: Cung cấp bài toán mẫu về khoanh lưu vực, tính lưu lượng lũ đỉnh $Q_{2%}$ theo 22 TCN 220-95 và trình tự tính toán kiểm toán mô đun đàn hồi, kiểm toán trượt nền đất theo toán đồ giải tích.

Câu hỏi thường gặp

1. Tuyến đường Đ1 – C2 được xếp vào cấp hạng kỹ thuật nào và dựa trên cơ sở nào?
Tuyến đường được xếp vào cấp III miền núi với tốc độ thiết kế $V_{\text{tk}} = 60\text{ km/h}$. Mặc dù lưu lượng xe tính toán quy đổi ở năm thứ 15 đạt $2.856\text{ xcqđ/ngày đêm}$ (theo quy chuẩn $< 3.000\text{ xcqđ/ngày đêm}$ là đường cấp IV), nhưng do đây là trục giao thông huyết mạch kết nối huyện Ngân Sơn với trung tâm chính trị – kinh tế tỉnh Bắc Cạn nên chủ đầu tư đã chủ động lựa chọn xây dựng theo quy mô đường cấp III miền núi.

2. Điểm khác biệt cơ bản giữa hai phương án tuyến được vạch trên bình đồ là gì?
Phương án I có chiều dài $4.952\text{ m}$, đi men theo khe phân thủy, bám hoàn toàn sườn núi bên trái và men theo suối ở cuối tuyến với 7 công trình cống. Phương án II có chiều dài $5.130\text{ m}$, vượt đèo tại cao độ $+260\text{ m}$, bám hoàn toàn sườn núi bên phải, vượt suối nhỏ tại cao độ $+280,14\text{ m}$ và bố trí 8 công trình cống.

3. Khẩu độ và tiêu chuẩn thiết kế công trình thoát nước trên tuyến được lựa chọn như thế nào?
Toàn bộ hệ thống cống trên tuyến được thiết kế bằng cống tròn bê tông cốt thép chảy không áp loại 1 với miệng cống loại thường, tính toán thủy văn theo tiêu chuẩn 22 TCN 220-95 ứng với tần suất lũ thiết kế $P = 2%$ và lượng mưa ngày thiết kế $H_{2%} = 185\text{ mm}$ của vùng mưa III.

4. Kết cấu áo đường mềm được chọn có cấu tạo và chỉ tiêu chịu lực ra sao?
Kết cấu được chọn gồm 4 lớp: Bê tông nhựa chặt hạt mịn dày $4\text{ cm}$ ($E = 420\text{ MPa}$), Bê tông nhựa chặt hạt thô dày $7\text{ cm}$ ($E = 350\text{ MPa}$), Cấp phối đá dăm loại I dày $15\text{ cm}$ ($E = 300\text{ MPa}$) và Cấp phối đá dăm loại II dày $31\text{ cm}$ ($E = 250\text{ MPa}$) trên nền đất á sét ($E_0 = 42\text{ MPa}$). Tổng bề dày kết cấu là $57\text{ cm}$, đạt mô đun đàn hồi tính toán $E_{\text{ch}} = 199,43\text{ MPa}$, vượt yêu cầu $E_{\text{ch_yc}} = 186,43\text{ MPa}$.

5. Điều kiện vật liệu tại khu vực huyện Ngân Sơn tác động thế nào đến việc lựa chọn kết cấu áo đường?
Khu vực tuyến đi qua có các mỏ đá dăm trữ lượng tương đối lớn và các đồi đất đắp với cự ly vận chuyển ngắn từ $500\text{ m}$ đến $1000\text{ m}$ (dưới $5\text{ km}$). Do đó, phương án sử dụng móng cấp phối đá dăm loại I và loại II kết hợp hai tầng bê tông nhựa vừa tận dụng tối đa nguồn vật liệu địa phương, vừa bảo đảm điều kiện lu lèn cơ giới và tiết kiệm chi phí đầu tư.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Minh Hiệp đã giải quyết hoàn chỉnh nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật tuyến đường cấp III miền núi qua hai điểm Đ1 – C2 thuộc địa bàn huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Cạn. Nghiên cứu đã xây dựng hệ thống chỉ tiêu hình học phù hợp với địa hình đồi núi dốc, quy hoạch mạng lưới cống thoát nước theo tần suất lũ $P = 2%$, và tính toán thành công kết cấu áo đường mềm 4 lớp đạt mô đun đàn hồi $E_{\text{ch}} = 199,43\text{ MPa}$. Toàn bộ các giải pháp kỹ thuật đề xuất đều tuân thủ chặt chẽ hệ thống quy chuẩn hiện hành, bảo đảm tính khả thi về kinh tế – kỹ thuật và phục vụ hiệu quả cho việc phát triển hạ tầng giao thông khu vực.