Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông của tác giả Võ Thạch Dũ (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2020) thực hiện đề tài "Nâng cấp mở rộng đường Lê Văn Việt (Đoạn từ Ngã tư Thủ Đức đến đường Lã Xuân Oai)", dưới sự hướng dẫn của GVHD Nguyễn Thị Thúy Hằng.

Tuyến đường Lê Văn Việt là trục giao thông xương sống xuyên tâm thuộc Quận 9 (nay thuộc thành phố Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh), chạy qua địa bàn hai phường Tăng Nhơn Phú B và Hiệp Phú. Tuyến đóng vai trò huyết mạch kết nối từ Ngã tư Thủ Đức (giao Xa lộ Hà Nội) đến Ngã ba Mỹ Thành (giao đường Nguyễn Văn Tăng), liên kết các trục đường khu vực như Tân Lập, Đình Phong Phú, Lã Xuân Oai, Man Thiện. Sự hình thành và mở rộng của Khu Công nghệ cao TP. Hồ Chí Minh (quy mô 1.000 ha) cùng hệ thống các khu công nghiệp tập trung trên địa bàn đã tạo ra áp lực vận chuyển hành khách và luân chuyển hàng hóa ngày càng lớn. Mặt đường hiện hữu chỉ có bề rộng trung bình từ 7m đến 8m, kết cấu lề đất không được gia cố gây đọng nước làm suy giảm cường độ nền mặt đường, dẫn đến quá tải nghiêm trọng, thường xuyên ùn tắc vào giờ cao điểm và ngập nước cục bộ trong mùa mưa.

Mục tiêu của dự án được tác giả xác định cụ thể theo các nhiệm vụ sau:

  1. Từng bước hoàn chỉnh hệ thống mạng lưới giao thông vận tải theo quy hoạch của TP. Hồ Chí Minh, bảo đảm khả năng liên kết thông suốt giữa các khu vực nội quận và mạng lưới giao thông đối ngoại.
  2. Tạo tiền đề phát triển đô thị vệ tinh theo chiến lược mở rộng không gian đô thị toàn diện về phía Đông thành phố.
  3. Đáp ứng nhu cầu vận tải hàng hóa và hành khách gia tăng nhanh chóng, đặc biệt phục vụ trực tiếp cho Khu Công nghệ cao và các khu công nghiệp phụ cận.
  4. Xây dựng và hoàn thiện cơ sở hạ tầng kỹ thuật, phục vụ mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa và nâng cao chất lượng đời sống của người dân.
  5. Cải thiện môi trường sống đô thị, đồng bộ hóa hệ thống thoát nước và hạ tầng ngầm, đẩy nhanh tiến trình đô thị hóa trên địa bàn Quận 9.
  6. Thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế và khai thác quỹ đất xây dựng dọc tuyến theo quy hoạch phát triển.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Công trình đường giao thông đô thị cấp kỹ thuật đường phố chính thứ yếu, bao gồm giải pháp bình đồ, trắc dọc, mặt cắt ngang, kết cấu áo đường mềm cấp cao A1 và hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật (thoát nước mưa, vỉa hè, bó vỉa, an toàn giao thông).
  • Phạm vi không gian: Đoạn tuyến dài khoảng 1,56 km (lý trình thiết kế từ Km0+000.00 tại nút giao Ngã tư Thủ Đức đến Km1+566.96 tại nút giao đường Lã Xuân Oai; chiều dài tính toán thiết kế bình đồ 1.600 m).
  • Phạm vi thời gian: Thời hạn tính toán thiết kế áo đường mềm là 15 năm cho công trình nâng cấp cải tạo; chu kỳ dự báo lưu lượng giao thông xét cho giai đoạn 15–20 năm với suất tăng trưởng $q = 8%$/năm.

Cơ sở lý thuyết, quy chuẩn và phương pháp tính toán

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hệ thống cơ sở pháp lý, quy chuẩn xây dựng và tiêu chuẩn kỹ thuật chuyên ngành giao thông vận tải hiện hành của Việt Nam:

Hệ thống văn bản pháp lý:

  • Luật Xây dựng số 50/2014/QH13; Luật Đấu thầu số 43/2013/QH13.
  • Nghị định số 59/2015/NĐ-CP về quản lý dự án đầu tư xây dựng; Nghị định số 32/2015/NĐ-CP về quản lý chi phí đầu tư xây dựng; Nghị định số 46/2015/NĐ-CP về quản lý chất lượng công trình xây dựng; Nghị định số 79/2009/NĐ-CP về quản lý chiếu sáng đô thị; Nghị định số 18/2015/NĐ-CP về đánh giá tác động môi trường.
  • Quyết định số 568/2013/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Điều chỉnh quy hoạch phát triển giao thông vận tải TP. Hồ Chí Minh đến năm 2020 và tầm nhìn sau năm 2020; Quyết định số 752/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch tổng thể hệ thống thoát nước TP. Hồ Chí Minh đến năm 2020; Quyết định số 5758/QĐ-UBND duyệt đồ án điều chỉnh quy hoạch chung xây dựng Quận 9 đến năm 2020 tỷ lệ 1/10.000.

Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng:

  • TCXDVN 104-2007: Đường đô thị – Yêu cầu thiết kế (xác định cấp kỹ thuật đường phố chính thứ yếu, vận tốc thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$, các chỉ tiêu hình học bình đồ, trắc dọc, mặt cắt ngang và khả năng thông hành).
  • 22TCN 211-06: Quy trình thiết kế áo đường mềm (tính toán quy đổi tải trọng trục xe tiêu chuẩn 100 kN, xác định mô đun đàn hồi yêu cầu $E_{yc}$ và kiểm toán 3 trạng thái giới hạn: độ võng đàn hồi, trượt trong nền đất và kéo uốn các lớp vật liệu nguyên khối).
  • QCVN 41-2016/BGTVT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về báo hiệu đường bộ (nguyên tắc bố trí cọc tiêu, vạch sơn, biển báo).
  • QCVN 07-4:2016/BXD và QCVN 07-2:2016/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình hạ tầng kỹ thuật (công trình giao thông và thoát nước đô thị).
  • TCVN 7957:2008 và TCXDVN 51-2008: Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCVN 10797:2015: Sản phẩm bó vỉa bê tông đúc sẵn; Quyết định số 1762/QĐ-SGTVT (ngày 18/06/2009) và Quyết định số 1344/QĐ-GT (ngày 24/04/2003) của Sở Giao thông Vận tải TP. Hồ Chí Minh.

Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu:

  • Phương pháp phân tích tương quan tăng trưởng vận tải với phát triển kinh tế – xã hội; phương pháp quy đổi dòng xe hỗn hợp về xe con tiêu chuẩn ($N_0$) và quy đổi trục xe nặng về trục tiêu chuẩn 100 kN theo lũy thừa bậc 4,4.
  • Phương pháp giải tích hình học và phương pháp cắm cong đứng Antonop để thiết kế trắc dọc.
  • Phương pháp quy đổi kết cấu nhiều lớp về hệ hai lớp tương đương để tra toán đồ đàn hồi nhiều lớp theo 22TCN 211-06.
  • Nguồn số liệu: Hồ sơ khảo sát địa hình do Công ty TNHH Tư vấn Xây dựng Hưng Nghiệp lập tháng 09/2013; hồ sơ khảo sát địa chất và dự báo giao thông do Công ty TNHH MTV Tư vấn Giao thông Công chánh lập; chuỗi số liệu khí tượng thủy văn trạm Tân Sơn Nhất.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Thông tin dự án

Chương I tổng hợp các căn cứ pháp lý, mục tiêu đầu tư, đặc điểm kinh tế – xã hội của Quận 9 và phương pháp dự báo nhu cầu giao thông trên đoạn tuyến nghiên cứu (Km0+000 đến Km1+566.96). Tác giả sử dụng số liệu kiểm kê kinh tế Quận 9 (doanh thu thương mại – dịch vụ đạt 2.698,509 tỷ đồng, giá trị công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp đạt 534,523 tỷ đồng trong 2 tháng đầu năm 2012; tiến độ giải phóng mặt bằng Khu Công nghệ cao đạt 95,36%, Cao tốc TP.HCM – Long Thành – Dầu Giây đạt 99,35%).

Lưu lượng xe tại năm gốc ($N_0$) được tính toán thông qua bảng quy đổi phương tiện:

Loại xe Tỷ lệ thành phần (%) Lưu lượng thực tế $N_i$ (xe/ngày đêm) Hệ số quy đổi $a_i$ Số xe con quy đổi $N_{qđ}$ (xcqđ/ngày đêm)
Xe máy 7% 217 0,5 108,5
Xe con 21% 651 1,0 651,0
Xe tải nhẹ 2 trục 11% 341 2,0 682,0
Xe tải vừa 2 trục 13% 403 2,0 806,0
Xe tải nặng 2 trục 10% 310 2,0 620,0
Xe tải nặng 3 trục 11% 341 2,5 852,5
Xe buýt nhỏ 8% 248 2,0 496,0
Xe buýt lớn 10% 310 2,5 775,0
Tổng cộng 100% 2.821 — 5.130,0

Với tốc độ thiết kế $V = 60\text{ km/h}$, cấp đường phố chính thứ yếu, suất tăng trưởng $q = 8%$/năm, khả năng thông hành tính toán của một làn xe $P_{tt} = 0,8 \times 1.800 = 1.440\text{ xcqđ/h.làn}$, hệ số sử dụng khả năng thông hành $Z = 0,8$. Số làn xe tính toán tối thiểu là $n_{lx} = 1,8$ làn, kết hợp quy chuẩn TCXDVN 104-2007 tác giả đề xuất quy mô mặt cắt ngang 6 làn xe (4 làn cơ giới và 2 làn hỗn hợp/thô sơ).

Chương II: Sự cần thiết đầu tư xây dựng công trình

Chương này phân tích vai trò chiến lược của đường Lê Văn Việt trong quy hoạch mạng lưới giao thông Quận 9 đến năm 2020. Tuyến đường là trục đối nội kết nối các cụm đô thị mới (cụm Phước Long – Tăng Nhơn Phú 850 ha, Khu Công nghệ cao 1.000 ha) với hệ thống giao thông đối ngoại gồm Xa lộ Hà Nội (Quốc lộ 52), Vành đai 2, Vành đai 3, tuyến Metro số 1 Bến Thành – Suối Tiên (depot 27 ha tại Long Bình) và đường sắt cao tốc TP.HCM – Nha Trang (depot 40 ha). Thực trạng mặt đường xuống cấp, hư hỏng cục bộ, ngập úng và ách tắc giao thông đã cản trở phát triển kinh tế khu vực, khẳng định việc đầu tư nâng cấp, mở rộng tuyến là yêu cầu cấp thiết.

Chương III: Hiện trạng, điều kiện tự nhiên khu vực dự án

Chương III trình bày kết quả khảo sát hiện trạng hạ tầng kỹ thuật và điều kiện tự nhiên:

  • Hiện trạng công trình: Mặt đường bê tông nhựa rộng 7m–8m, mô đun đàn hồi hiện hữu $E_{hh} \approx 140\text{ MPa}$. Lề đường chưa gia cố. Hệ thống thoát nước dọc bằng cống tròn BTCT và mương hở hai bên tuyến. Hệ thống điện nổi đi trên cột cách mép lề 0,5m; cáp bưu điện đặt sâu 0,4m–0,8m; ống cấp nước nằm dưới lòng đường. Nhà dân hai bên tuyến chủ yếu là nhà cấp 4 mật độ dày đặc.
  • Khí tượng thủy văn: Lượng mưa trung bình năm đạt 1.931 mm với 158,8 ngày mưa (mùa mưa từ tháng V đến tháng XI chiếm hơn 90% lượng mưa cả năm; cực đại tháng IX–X đạt 327,1 mm; cực tiểu tháng II đạt 4,1 mm). Nhiệt độ trung bình năm là 28°C (cao nhất tuyệt đối 40°C, thấp nhất 13,8°C). Độ ẩm trung bình 78%. Mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu từ 2,5m đến 3,6m dưới mặt đất. Cao độ địa hình biến thiên từ +18,9m đến +28,0m.
  • Địa chất công trình: Gồm 6 lớp địa tầng từ trên xuống:
    1. Lớp I: Sét pha màu nâu đỏ, xám trắng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng.
    2. Lớp Ia: Sét màu xám đen.
    3. Lớp 1A: Bùn sét lẫn hữu cơ màu xám đen.
    4. Lớp 2: Sét pha màu xám trắng, xám xanh, trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng.
    5. Lớp 3: Cát hạt mịn đến trung lẫn bột sét, màu xám trắng, nâu vàng, kết cấu rời đến chặt vừa.
    6. Lớp 4: Sét màu xám xanh, nâu vàng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng.

Chương IV: Thiết kế tuyến trên bình đồ

Tác giả thiết kế bình đồ tuyến với tổng chiều dài 1.600m (Km0+00 đến Km1+600), áp dụng các thông số kỹ thuật cho đường phố chính thứ yếu cấp 60:

  • Bán kính đường cong nằm thông thường $R = 200\text{ m}$; bán kính không siêu cao $R_{min}^{ksc} = 1.500\text{ m}$; bán kính tối thiểu giới hạn có siêu cao $R_{min}^{sc} = 125\text{ m}$; bán kính đảm bảo tầm nhìn ban đêm $R_{min}^{bđ} = 1.125\text{ m}$. Độ dốc siêu cao $i_{sc_max} = 7%$, $i_{sc_min} = 2%$. Đoạn nối siêu cao tính với độ dốc phụ $i_p = 0,5%$.
  • Đường cong chuyển tiếp Clothoide được tính toán theo 3 điều kiện: biến thiên gia tốc ly tâm, chiều dài đoạn nối siêu cao và điều kiện quang học ($R/9 \le L_{CT} \le R/3$).
  • Độ dốc dọc cực đại thiết kế $i_{max} = 6%$ (được kiểm chứng qua phương trình cân bằng lực kéo của xe tải nặng có tải trọng toàn bộ $G = 205.500\text{ N}$, diện tích cản gió $F = 6\text{ m}^2$, hệ số cản không khí $K = 0,7$).
  • Tầm nhìn dừng xe thiết kế $S_1 = 75\text{ m}$; tầm nhìn vượt xe $S_4 = 350\text{ m}$.
  • Nguyên tắc cắm cọc tiêu theo QCVN 41-2016/BGTVT: Bước thiết kế cơ sở bố trí cọc cách nhau 40m trên đường thẳng và 20m trong đường cong; bước thiết kế kỹ thuật bố trí 20m trên đường thẳng và 10m trong đường cong. Bán kính bó vỉa vuốt nối nút giao $R_{bv} = 8\text{m} - 10\text{m}$. Do nền đường rộng $>20\text{m}$ (6 làn xe) có dải phân cách giữa nên không bố trí độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong.

Chương V: Thiết kế trắc dọc

Thiết kế trắc dọc tuân thủ TCXDVN 104-2007 và QCVN 07-4:2016/BXD với vận tốc $60\text{ km/h}$:

  • Cao độ đáy áo đường đảm bảo cao hơn mực nước ngầm ít nhất 0,5m. Độ dốc dọc tối đa $i_{max} = 6%$, độ dốc dọc tối thiểu $i_{min} = 0,3%$. Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc là 60m (cho tuyến cải tạo nâng cấp).
  • Khi hiệu đại số hai độ dốc kề nhau $|\Delta i| \ge 1%$, bố trí đường cong đứng dạng parabol bậc 2: bán kính đường cong đứng lồi tiêu chuẩn $R_{lồi} = 1.400\text{ m}$ (mong muốn $2.000\text{ m}$); bán kính đường cong đứng lõm tiêu chuẩn $R_{lõm} = 1.000\text{ m}$ (mong muốn $1.500\text{ m}$).
  • Tính toán chi tiết cắm cong đứng theo phương pháp Antonop:
    • Đường cong đứng lồi: Đỉnh tại lý trình Km1+400, bán kính $R = 2.000\text{ m}$, độ dốc $i_1 = +1,0%$, $i_2 = -0,4%$, hiệu đại số dốc $\Delta i = 1,4%$, chiều dài cong $K = 28\text{ m}$, chiều dài tang $T = 14\text{ m}$, phân cự $d = 0,027\text{ m}$.
    • Đường cong đứng lõm: Đỉnh tại lý trình Km1+280, bán kính $R = 4.000\text{ m}$, độ dốc $i_1 = -0,75%$, $i_2 = +0,55%$, hiệu đại số dốc $\Delta i = 1,3%$, chiều dài cong $K = 52\text{ m}$, chiều dài tang $T = 26\text{ m}$, phân cự $d = 0,085\text{ m}$.

Chương VI: Thiết kế mặt đường

Mặt đường được thiết kế theo tiêu chuẩn áo đường mềm 22TCN 211-06:

  • Tải trọng trục tiêu chuẩn: Trục đơn $P = 100\text{ kN}$ (10 tấn), áp lực bánh xe $p = 0,6\text{ MPa}$, đường kính vệt bánh xe $D = 33\text{ cm}$.
  • Số trục xe tiêu chuẩn quy đổi tại năm thứ 15 là $N_{15} = 3.670\text{ trục/ngày đêm}$. Phân bố theo làn với hệ số làn $f_L = 0,3 \Rightarrow N_{tt} = 1.100\text{ trục/làn.ngày đêm}$. Số trục xe tích lũy trong 15 năm ($q = 8%$) đạt $N_e = 10,40 \times 10^6\text{ trục}$.
  • Mô đun đàn hồi yêu cầu xác định được là $E_{yc} = 192\text{ MPa}$ (vượt mức tối thiểu $155\text{ MPa}$ quy định cho đường phố chính cấp cao A1). Độ tin cậy thiết kế chọn $P = 0,90$ ($K_{cd}^{dv} = 1,20$; $K_{cd}^{tr} = 0,94$; $K_{cd}^{ku} = 0,91$).

Cấu tạo kết cấu áo đường mềm 4 lớp (tổng bề dày $H = 65\text{ cm}$):

STT Lớp kết cấu vật liệu Chiều dày $h_i$ (cm) Mô đun đàn hồi $E_i$ (MPa) Cường độ chịu kéo uốn $R_{ku}$ (MPa) Lực dính $C$ (MPa) / Góc nội ma sát $\varphi$
1 Bê tông nhựa chặt C12.5 (lớp mặt trên) 5 350 – 400 3,91 —
2 Bê tông nhựa chặt C19 (lớp mặt dưới) 8 300 – 350 2,58 —
3 Móng trên: Đá dăm gia cố xi măng 18 600 — —
4 Móng dưới: Cấp phối đá dăm loại II 34 250 — $C = 0,028\text{ MPa}$, $\varphi = 21^\circ$ (nền đất)

Kết quả kiểm toán theo 3 trạng thái giới hạn:

  1. Độ võng đàn hồi: Mô đun đàn hồi chung của kết cấu đạt $E_{ch}^{dv} = 247,2\text{ MPa} \ge E_{yc} \times K_{cd}^{dv} = 192 \times 1,2 = 230,4\text{ MPa} \Rightarrow$ Thỏa mãn.
  2. Chống cắt trượt trong nền đất: Tổng ứng suất cắt hoạt động $T_{ax} + T_{av} = 0,0086 - 0,00085 = 0,00775\text{ MPa} \le C_{tt} / K_{cd}^{tr} = 0,016 / 0,94 = 0,017\text{ MPa} \Rightarrow$ Thỏa mãn điều kiện cân bằng trượt.
  3. Chống kéo uốn lớp vật liệu nguyên khối:
    • Lớp BTNC C12.5: Tỷ số ứng suất kéo uốn tính toán trên cường độ giới hạn đạt $0,97 \le 1,0 \Rightarrow$ Đạt.
    • Lớp BTNC C19: Tỷ số ứng suất kéo uốn tính toán trên cường độ giới hạn đạt $0,62 \le 1,0 \Rightarrow$ Đạt.

Chương VII: Thiết kế bó vỉa, bó nền, vỉa hè, phân cách

Chương VII xác định các giải pháp hoàn thiện hạ tầng bề mặt theo Quyết định số 1762/QĐ-SGTVT và TCVN 10797:2015:

  • Bó vỉa mép đường và bó vỉa dải phân cách sử dụng cấu kiện bê tông đúc sẵn nhằm bảo đảm mỹ quan và định hình làn xe.
  • Kết cấu vỉa hè dày nhiều lớp phục vụ người đi bộ:
    1. Gạch lát Terrazzo kích thước $400 \times 400 \times 32\text{ mm}$, lớp mặt tráng men dày 8 mm.
    2. Lớp đệm vữa xi măng M100 dày 1,8 cm.
    3. Lớp bê tông lót đá $1 \times 2$ M150 dày 10 cm.
    4. Lớp móng phụ đá $0 \times 4$ bù phụ đầm chặt.

Chương VIII: Thiết kế hệ thống nước mưa và nước thải sinh hoạt

Hệ thống thoát nước được tính toán dựa trên QCVN 07-2:2016/BXD, TCVN 7957:2008, TCXDVN 51-2008 và thiết kế định hình theo Quyết định số 1344/QĐ-GT:

  • Bố trí giếng thu nước mưa dọc hai bên tuyến với khoảng cách giữa các giếng $\le 30\text{ m}$ (khi bề rộng mặt đường $< 30\text{ m}$ hoặc độ dốc dọc $> 3%$). Cao độ đáy cống đặt cao hơn đáy giếng thu tối thiểu 0,3m để lắng cặn.
  • Độ sâu chôn cống tối thiểu (tính đến đỉnh cống): $H_{min} = 0,3\text{ m}$ dưới vỉa hè và $H_{min} = 0,5\text{ m}$ dưới lòng đường xe chạy.
  • Kết cấu tuyến cống: Sử dụng cống tròn bê tông cốt thép đúc sẵn ly tâm đường kính $\Phi 400\text{ mm}$ đến $\Phi 800\text{ mm}$, cấp tải trọng H-30, mối nối ngàm âm dương chèn gioăng cao su trát vữa xi măng M100. Đốt cống dài 1,0m đặt trên 2 gối cống BTCT M200 đúc sẵn. Lớp móng đệm bê tông đá $1 \times 2$ M150 dày 15 cm trên lớp cát lót dày 5 cm; nền đất yếu được gia cố bằng cọc cừ tràm đường kính ngọn $8\text{cm} - 10\text{cm}$, chiều dài $L = 4\text{ m}$, mật độ 25 cây/$\text{m}^2$.
  • Giếng thăm và giếng thu nước: Thân giếng bằng BTCT M200 đổ tại chỗ dày 20 cm, móng giếng lót BT M150 dày 20 cm và cát lót 20 cm gia cố cừ tràm. Khuôn cổ hầm ga chế tạo bằng bê tông đá $1 \times 2$ M300 chịu lực, bọc viền thép góc $\text{L}50 \times 50 \times 5$ liên kết cụm neo thép $\Phi 6$. Nắp giếng dưới lòng đường bằng gang đúc; nắp trên vỉa hè bằng BTCT; cửa thu có lưới chắn rác bằng thép và bậc thang kiểm tra bằng thép $\Phi 16$.
  • Vận tốc dòng chảy tính toán trong cống bảo đảm $v_{min} = 0,7\text{ m/s} \le v \le v_{max} = 7,0\text{ m/s}$; độ dốc đặt cống tối thiểu $i_{min} = 1/D$.

Kết quả và giải pháp kỹ thuật

Nghiên cứu đã hoàn thiện toàn bộ hồ sơ thuyết minh kỹ thuật và giải pháp tính toán nâng cấp mở rộng đường Lê Văn Việt với các kết quả cụ thể:

Hạng mục kỹ thuật Thông số / Giải pháp thiết kế được lựa chọn
Cấp hạng kỹ thuật Đường phố chính thứ yếu (đô thị loại III / loại đặc biệt, I), vận tốc thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$
Quy mô mặt cắt ngang 6 làn xe (4 làn xe cơ giới + 2 làn hỗn hợp/thô sơ), có dải phân cách giữa
Bán kính cong nằm $R = 200\text{ m}$ (có siêu cao $i_{sc} = 2% - 6%$), $R_{min}^{ksc} = 1.500\text{ m}$
Chỉ tiêu trắc dọc Độ dốc dọc lớn nhất $i_{max} = 6%$, $i_{min} = 0,3%$; $R_{lồi} = 2.000\text{ m}$, $R_{lõm} = 4.000\text{ m}$
Tầm nhìn an toàn Tầm nhìn dừng xe $S_1 = 75\text{ m}$, tầm nhìn vượt xe $S_4 = 350\text{ m}$
Kết cấu áo đường mềm Tổng dày 65 cm (5cm BTNC C12.5 + 8cm BTNC C19 + 18cm Đá dăm gia cố XM + 34cm CPDD loại II)
Kiểm toán áo đường $E_{ch}^{dv} = 247,2\text{ MPa} > 230,4\text{ MPa}$; ứng suất cắt $0,00775\text{ MPa} < 0,017\text{ MPa}$; kéo uốn đạt hệ số $0,97$ và $0,62$
Hệ thống thoát nước Cống ly tâm BTCT $\Phi 400 - \Phi 800$ chịu tải H-30; gia cố móng cừ tràm $L=4\text{m}$ (25 cây/$\text{m}^2$)
Hoàn thiện bề mặt Vỉa hè lát gạch Terrazzo $400 \times 400 \times 32\text{ mm}$ trên lớp đệm bê tông M150 dày 10 cm

Đóng góp chính của đồ án là giải quyết bài toán đồng bộ giữa việc mở rộng năng lực thông hành hình học tuyến đường đô thị với giải pháp kết cấu áo đường mềm tăng cường, xử lý nền móng cống thoát nước trên nền đất yếu đặc trưng của khu vực Quận 9 bằng cừ tràm, đồng thời nâng cao độ bền vững của cổ hầm ga chịu tải trọng xe nặng bằng bê tông M300 bọc thép hình.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Đồ án không tổ chức đếm xe thực tế trực tiếp mà kế thừa chuỗi số liệu dự báo lưu lượng thứ cấp từ Công ty TNHH MTV Tư vấn Giao thông Công chánh. Phạm vi nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở đoạn tuyến 1,56 km (từ Ngã tư Thủ Đức đến đường Lã Xuân Oai) mà chưa bao quát toàn tuyến đến Ngã ba Mỹ Thành. Đồ án chưa đi sâu vào mô phỏng vi mô dòng giao thông tại các nút giao cắt phức tạp và chưa lập dự toán tổng mức đầu tư chi tiết.
  • Hướng phát triển: Nghiên cứu thiết kế chi tiết các nút giao thông cùng mức và khác mức trên tuyến; xây dựng giải pháp ngầm hóa đồng bộ hệ thống cấp điện, cáp viễn thông và chiếu sáng công cộng; mở rộng phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế – xã hội (tính toán các chỉ số NPV, IRR, B/C) cho toàn bộ dự án đầu tư.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tư liệu tham khảo cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông, Cầu đường đô thị, Kỹ thuật Hạ tầng đô thị khi thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc đồ án môn học Thiết kế đường ô tô, Thiết kế đường đô thị.

Các nội dung có giá trị ứng dụng cao bao gồm:

  • Quy trình kiểm toán chi tiết kết cấu áo đường mềm nhiều lớp theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06 (trình tự đổi tầng tương đương, xác định mô đun đàn hồi trung bình điều chỉnh qua hệ số $\beta$, tra toán đồ và kiểm tra 3 trạng thái giới hạn chịu uốn, cắt, kéo).
  • Phương pháp cắm đường cong đứng Antonop ứng dụng cho các điểm đổi dốc trên trắc dọc đường đô thị.
  • Bản vẽ cấu tạo và tính toán kết cấu hố ga, gối cống ly tâm BTCT có xử lý nền móng cừ tràm trong điều kiện địa chất đất mềm Nam Bộ.

Câu hỏi thường gặp

1. Tuyến đường Lê Văn Việt được quy hoạch với cấp hạng kỹ thuật và vận tốc thiết kế là bao nhiêu?
Tuyến đường được xếp vào cấp đường phố chính đô thị thứ yếu (áp dụng cho đô thị loại III trở lên / đô thị đặc biệt và loại I), vận tốc thiết kế là $V_{tk} = 60\text{ km/h}$ theo tiêu chuẩn TCXDVN 104-2007.

2. Lưu lượng xe tính toán tại năm gốc ($N_0$) và lưu lượng trục xe tích lũy sau 15 năm ($N_e$) của dự án là bao nhiêu?
Lưu lượng xe quy đổi về xe con tại năm gốc là $N_0 = 5.130\text{ xcqđ/ngày đêm}$. Số trục xe tiêu chuẩn 100 kN tích lũy trên một làn xe trong thời hạn 15 năm (với suất tăng trưởng $q = 8%$) là $N_e = 10,40 \times 10^6\text{ trục}$.

3. Kết cấu áo đường mềm thiết kế có tổng chiều dày bao nhiêu và gồm những lớp vật liệu nào?
Tổng chiều dày kết cấu là $65\text{ cm}$, bao gồm 4 lớp: Lớp mặt trên bê tông nhựa chặt C12.5 dày 5 cm; Lớp mặt dưới bê tông nhựa chặt C19 dày 8 cm; Lớp móng trên bằng đá dăm gia cố xi măng dày 18 cm; Lớp móng dưới bằng cấp phối đá dăm loại II dày 34 cm.

4. Kết quả kiểm toán mô đun đàn hồi yêu cầu ($E_{yc}$) và mô đun đàn hồi chung ($E_{ch}$) của mặt đường đạt giá trị nào?
Mô đun đàn hồi yêu cầu theo lưu lượng trục tích lũy là $E_{yc} = 192\text{ MPa}$. Mô đun đàn hồi chung tính toán của kết cấu đạt $E_{ch}^{dv} = 247,2\text{ MPa}$, thỏa mãn điều kiện độ võng đàn hồi ($E_{ch}^{dv} \ge E_{yc} \times 1,2 = 230,4\text{ MPa}$).

5. Móng hệ thống cống thoát nước mưa trên tuyến được gia cố bằng giải pháp kỹ thuật gì?
Móng cống và hố ga thoát nước được đặt trên lớp đệm bê tông đá $1 \times 2$ M150 dày 15–20 cm, lớp cát đệm 5–20 cm và được gia cố nền bằng cừ tràm đường kính $8\text{cm} - 10\text{cm}$, chiều dài $L = 4\text{ m}$ với mật độ đóng 25 cây/$\text{m}^2$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Võ Thạch Dũ đã giải quyết toàn diện bài toán thiết kế kỹ thuật nâng cấp mở rộng đoạn tuyến $1,56\text{ km}$ đường Lê Văn Việt từ Ngã tư Thủ Đức đến đường Lã Xuân Oai theo tiêu chuẩn đường phố chính thứ yếu $60\text{ km/h}$. Nghiên cứu cung cấp đầy đủ quy trình tính toán hình học bình đồ, trắc dọc theo phương pháp Antonop, kiểm toán kết cấu áo đường mềm 4 lớp chịu tải trọng trục 100 kN theo 22TCN 211-06 và thiết kế hệ thống thoát nước mưa đồng bộ. Hồ sơ đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị thực tiễn cao cho công tác thiết kế hạ tầng giao thông đô thị trên nền địa chất phức tạp khu vực phía Đông TP. Hồ Chí Minh.