Thiết Kế Tuyến Đường Bộ Qua Hai Điểm A - C

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp thiết kế tuyến qua 2 điểm a c, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất biện pháp cải tiến thực tế.

• Tác giả: Phạm Văn Tình
• Người hướng dẫn: Th.S Trần Viết Khánh
• Trường học: Đại Học Giao Thông Vận Tải TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Trình Giao Thông
• Đề tài: Thiết Kế Tuyến Đường Bộ Qua Hai Điểm A - C
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Quảng Ngãi

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG
• 1.1. Những vấn đề chung
• 1.2. Cơ sở pháp lý để lập báo cáo đầu tư
• 1.3. Tình hình dân sinh, kinh tế, chính trị, văn hóa

Tóm tắt

I. Tổng Quan Thiết Kế Đường Bộ A C Mục Tiêu và Ý Nghĩa

Dự án thiết kế đường bộ qua hai điểm A-C đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế-xã hội. Tuyến đường này kết nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của tỉnh, góp phần thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Theo tài liệu gốc, tuyến đường không chỉ phục vụ vận chuyển hàng hóa, đi lại của người dân mà còn nâng cao trình độ dân trí khu vực lân cận. Tình hình dân cư phát triển, các vùng kinh tế mới hình thành, cho thấy sự cần thiết của tuyến đường. Về mặt quốc phòng, tuyến đường có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo an ninh.

1.1. Vị trí địa lý và tầm quan trọng chiến lược của tuyến đường

Tuyến đường A-C nằm trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi, một khu vực kinh tế trọng điểm của miền Trung. Việc xây dựng tuyến đường mới có ý nghĩa then chốt trong việc phát triển kinh tế địa phương và cả nước. Vị trí chiến lược của tuyến đường giúp kết nối các khu công nghiệp, khu dân cư, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thương, vận chuyển hàng hóa. Theo báo cáo Kinh tế - Xã hội tháng 01/2015, các ngành sản xuất công nghiệp, đầu tư xây dựng, thương mại và dịch vụ đều tăng so với cùng kỳ năm trước, cho thấy tiềm năng phát triển mạnh mẽ của khu vực.

1.2. Ảnh hưởng kinh tế xã hội của Thiết kế Đường Bộ đến khu vực

Việc hoàn thành thiết kế đường bộ và xây dựng tuyến đường A-C sẽ tác động tích cực đến kinh tế - xã hội của khu vực. Cụ thể, nó sẽ nâng cao đời sống vật chất, văn hóa của người dân, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển du lịch, kinh tế dịch vụ, kinh tế trang trại. Đồng thời, tuyến đường sẽ góp phần vào mạng lưới đường bộ chung của tỉnh và quốc gia, đảm bảo an ninh quốc phòng. Theo tài liệu, việc tuyến đường hình thành sẽ rất có ý nghĩa về mặt kinh tế xã hội và văn hóa: kinh tế của vùng có điều kiện phát triển, đời sống vật chất, văn hóa của dân cư dọc tuyến được nâng lên.

II. Thách Thức Thiết Kế Tuyến Đường Địa Hình và Kinh Tế

Việc thiết kế tuyến đường qua hai điểm A-C không phải là không có thách thức. Địa hình vùng núi tương đối phức tạp, dân cư thưa thớt và phân bố không đều gây khó khăn cho việc khảo sát, thiết kế. Khả năng ngân sách của tỉnh cũng là một yếu tố cần cân nhắc. Tuyến đường cần nguồn vốn đầu tư lớn. Theo tài liệu gốc, mặc dù Quảng Ngãi là một tỉnh có nền kinh tế còn nghèo nhưng xác định tầm quan trọng của tuyến nên UBND Tỉnh đã quyết định cho khảo sát lập dự án khả thi và nguồn vốn đầu tư từ nguồn vốn của UBND Tỉnh.

2.1. Phân tích đặc điểm địa hình địa mạo ảnh hưởng thiết kế kỹ thuật

Địa hình khu vực thiết kế kỹ thuật tương đối nhấp nhô, vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận tuyến là vùng ven sông, tuyến đi ở cao độ tương đối cao, đi ven sông dọc sườn đồi gần suối. Địa mạo chủ yếu là rừng núi, có nhiều cây cối, bụi rậm, suối, ao hồ. Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt: đất đồi núi, có cấu tạo không phức tạp (đất cấp I II). Điều này đòi hỏi kỹ sư thiết kế phải có giải pháp kỹ thuật phù hợp, đảm bảo an toàn và hiệu quả.

2.2. Khó khăn về nguồn vốn và giải pháp huy động cho dự án đường bộ

Để triển khai dự án đường bộ từ A đến C, việc đảm bảo nguồn vốn là một thách thức lớn. Mặc dù UBND tỉnh đã quyết định đầu tư từ nguồn vốn của tỉnh, nhưng việc huy động thêm các nguồn vốn khác là cần thiết. Các giải pháp có thể bao gồm kêu gọi đầu tư từ các doanh nghiệp, tổ chức, hoặc vay vốn từ các ngân hàng. Việc quản lý chi phí hiệu quả cũng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo dự án được thực hiện thành công.

III. Thiết Kế Tuyến Đường Ngắn Nhất Phương Pháp và Tiêu Chí

Mục tiêu quan trọng trong thiết kế tuyến đường A-C là tìm ra tuyến đường ngắn nhất có thể mà vẫn đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn giao thông. Việc này đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức chuyên môn về trắc địa, địa hình, địa chất và kinh nghiệm thực tiễn. Các kỹ sư cần phải sử dụng phần mềm chuyên dụng như AutoCAD Civil 3D để tối ưu hóa tuyến đường. Theo tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 2005, tuyến đường phải đáp ứng các yêu cầu về độ dốc, bán kính đường cong, tầm nhìn...

3.1. Sử dụng Trắc Địa Công Trình để xác định tuyến đường tối ưu

Trắc địa công trình đóng vai trò then chốt trong việc xác định tuyến đường tối ưu. Các kỹ sư sử dụng các thiết bị đo đạc hiện đại để khảo sát địa hình, thu thập dữ liệu về cao độ, khoảng cách, góc. Dữ liệu này được sử dụng để xây dựng mô hình địa hình số (DTM), giúp xác định các phương án tuyến đường khác nhau. Sau đó, các phương án này được đánh giá dựa trên các tiêu chí như chiều dài tuyến, khối lượng đào đắp, chi phí xây dựng.

3.2. Tối ưu hóa độ dốc và bán kính đường cong theo tiêu chuẩn

Theo TCVN 4054 - 2005, độ dốc dọc lớn nhất và bán kính đường cong tối thiểu phải tuân thủ các quy định. Độ dốc quá lớn sẽ gây khó khăn cho xe cộ khi leo dốc, tăng tiêu hao nhiên liệu và giảm tốc độ. Bán kính đường cong quá nhỏ sẽ gây nguy hiểm khi xe vào cua. Các kỹ sư thiết kế phải tính toán, lựa chọn các thông số này sao cho phù hợp với địa hình và đảm bảo an toàn giao thông.

IV. Phần Mềm Thiết Kế Đường Ứng Dụng AutoCAD Civil 3D

Phần mềm thiết kế đường như AutoCAD Civil 3D là công cụ không thể thiếu trong quá trình thiết kế tuyến đường bộ A-C. Phần mềm này cho phép kỹ sư tạo mô hình 3D của tuyến đường, tính toán khối lượng đào đắp, thiết kế trắc dọc, trắc ngang và các công trình thoát nước. Việc sử dụng phần mềm giúp tăng năng suất, giảm thiểu sai sót và đảm bảo chất lượng thiết kế. Đồng thời, sử dụng các công cụ LISP giúp tự động hóa các thao tác.

4.1. Tạo mô hình địa hình và thiết kế tuyến bằng AutoCAD Civil 3D

AutoCAD Civil 3D cho phép nhập dữ liệu khảo sát địa hình để tạo ra mô hình địa hình số (DTM). Trên cơ sở DTM, kỹ sư có thể thiết kế tuyến đường bằng cách xác định tim đường, các điểm khống chế, các đoạn đường thẳng, đường cong. Phần mềm cũng hỗ trợ việc tạo trắc dọc, trắc ngang, giúp kỹ sư hình dung rõ hơn về địa hình và các yếu tố kỹ thuật của tuyến đường.

4.2. Tính toán khối lượng đào đắp và tối ưu hóa chi phí xây dựng

Một trong những tính năng quan trọng của AutoCAD Civil 3D là khả năng tính toán khối lượng đào đắp. Phần mềm sử dụng mô hình 3D của tuyến đường và địa hình để tính toán lượng đất cần đào hoặc đắp tại mỗi vị trí. Dựa trên kết quả tính toán này, kỹ sư có thể tối ưu hóa chi phí xây dựng bằng cách điều chỉnh tuyến đường sao cho giảm thiểu khối lượng đào đắp.

V. Tiêu Chuẩn Thiết Kế An Toàn Giao Thông và Tuổi Thọ Công Trình

Việc áp dụng đúng tiêu chuẩn thiết kế là yếu tố then chốt để đảm bảo an toàn giao thông và tuổi thọ công trình của tuyến đường A-C. Các tiêu chuẩn này bao gồm các quy định về độ dốc, bán kính đường cong, tầm nhìn, độ nhám mặt đường, hệ thống thoát nước, biển báo giao thông... Việc tuân thủ các tiêu chuẩn giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn giao thông, tăng cường khả năng chịu tải của mặt đường và kéo dài tuổi thọ của công trình.

5.1. Đảm bảo An Toàn Giao Thông qua các yếu tố thiết kế đường

An toàn giao thông là ưu tiên hàng đầu trong thiết kế đường. Các yếu tố như tầm nhìn, độ dốc dọc, bán kính đường cong phải được tính toán cẩn thận để đảm bảo người lái xe có đủ thời gian và không gian để phản ứng với các tình huống bất ngờ. Việc bố trí biển báo giao thông, đèn chiếu sáng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường an toàn.

5.2. Thiết kế hệ thống thoát nước đường hiệu quả cho tuổi thọ

Hệ thống thoát nước đường đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ kết cấu mặt đường và nền đường khỏi tác động của nước mưa. Nước mưa có thể gây xói mòn nền đường, làm suy yếu kết cấu mặt đường và giảm tuổi thọ của công trình. Do đó, việc thiết kế hệ thống thoát nước hiệu quả là cần thiết để đảm bảo tuổi thọ của tuyến đường.

VI. Kết Luận Triển Vọng Phát Triển Thiết Kế Đường Bộ A C

Dự án thiết kế đường bộ qua hai điểm A-C có ý nghĩa to lớn trong việc phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Quảng Ngãi. Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng với sự nỗ lực của các kỹ sư, các nhà quản lý và sự ủng hộ của người dân, dự án sẽ thành công. Trong tương lai, tuyến đường này sẽ góp phần thúc đẩy giao thương, du lịch và nâng cao đời sống của người dân trong khu vực. Đồng thời nó sẽ là một minh chứng cho năng lực và sự sáng tạo của ngành giao thông vận tải Việt Nam trong lĩnh vực thiết kế đường bộ.

6.1. Tiềm năng phát triển kinh tế xã hội nhờ tuyến đường mới

Tuyến đường mới A-C sẽ mở ra cơ hội phát triển kinh tế - xã hội cho khu vực. Nó sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động sản xuất, kinh doanh, du lịch và dịch vụ. Đồng thời, nó sẽ giúp kết nối các vùng kinh tế, tạo ra một mạng lưới giao thông đồng bộ và hiệu quả. Điều này sẽ góp phần tăng trưởng kinh tế, tạo việc làm và nâng cao đời sống của người dân.

6.2. Đề xuất các giải pháp để bảo trì đường bộ hiệu quả

Để đảm bảo tuyến đường A-C luôn trong tình trạng tốt, việc bảo trì đường bộ cần được thực hiện thường xuyên và hiệu quả. Các giải pháp có thể bao gồm kiểm tra định kỳ, sửa chữa kịp thời các hư hỏng, vệ sinh mặt đường, trồng cây xanh để bảo vệ nền đường. Việc áp dụng công nghệ mới trong bảo trì cũng là một hướng đi tiềm năng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Xây dựng Cầu đường (Khoa Công trình Giao thông, Trường Đại học Giao thông Vận tải Thành phố Hồ Chí Minh) của tác giả Phạm Văn Tình, dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Trần Viết Khánh, tập trung vào đề tài "Thiết kế tuyến qua 2 điểm A - C". Nghiên cứu được đặt trong bối cảnh phát triển hạ tầng kỹ thuật tại tỉnh Quảng Ngãi – một địa phương thuộc vùng kinh tế trọng điểm miền Trung đang trong tiến trình đẩy mạnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa, tiêu biểu là sự hiện diện của Nhà máy Lọc dầu Dung Quất. Mặc dù báo cáo tình hình kinh tế - xã hội tháng 01/2015 của tỉnh cho thấy sự tăng trưởng rõ rệt trong các ngành sản xuất công nghiệp, đầu tư xây dựng, thương mại và dịch vụ, hạ tầng giao thông kết nối các vùng sâu trong nội địa vẫn còn nhiều hạn chế.

Mạng lưới giao thông hiện trạng của tỉnh gồm có 98 km Quốc lộ 1A, 69 km Quốc lộ 24A, 18 km Quốc lộ 24B, 18 tuyến tỉnh lộ với tổng chiều dài 520,5 km và 117 km đường ven biển; cùng với tuyến đường sắt Bắc - Nam, sân bay Chu Lai (cách thành phố Quảng Ngãi 35 km) và hệ thống cảng biển nước sâu Dung Quất (cách tuyến hàng hải quốc tế 90 km, tuyến nội hải 30 km). Tuy nhiên, tại các khu vực đồi núi hiểm trở, hệ thống đường giao thông phần lớn vẫn là đường đất tạm bợ, chia cắt, khiến việc đi lại của người dân phải đi vòng rất xa để tiếp cận mạng lưới đường nhựa. Việc đầu tư xây dựng tuyến đường mới nối hai điểm A và C là đòi hỏi cấp bách nhằm hoàn thiện mạng lưới giao thông địa phương.

Văn bản đồ án xác định rõ các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau:

1. Phục vụ nhu cầu đi lại của nhân dân, giải quyết triệt để tình trạng giao thông cách trở và hạ giá thành vận chuyển hàng hóa, nông - lâm sản giữa khu vực sản xuất với các khu công nghiệp chế biến.
2. Thúc đẩy tiến trình phát triển kinh tế địa phương, nâng cao đời sống vật chất, dân trí và đời sống văn hóa tinh thần cho cộng đồng dân cư dọc tuyến, góp phần rút ngắn khoảng cách giữa nông thôn, miền núi và thành thị.
3. Tạo tiền đề quy hoạch và bố trí lại dân cư, hỗ trợ công tác giữ đất, quản lý và bảo vệ tài nguyên rừng, đồng thời tạo điều kiện khai thác tiềm năng du lịch sinh thái, kinh tế trang trại và dịch vụ.
4. Tăng cường khả năng tuần tra, kiểm soát địa bàn, phục vụ công tác an ninh - quốc phòng, bảo đảm khả năng cơ động lực lượng kịp thời xử lý các tình huống bất trắc trên địa bàn tỉnh.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là công trình đường ô tô cấp III kết nối trực tiếp qua hai điểm khống chế A và C. Phạm vi không gian của tuyến nằm sâu trong nội địa tỉnh Quảng Ngãi, đi qua địa hình vùng núi tương đối phức tạp, chạy ven sườn đồi và dọc thung lũng sông suối, với điểm đầu tuyến A ở cao độ 65 m và điểm kết thúc C ở cao độ 40 m theo hướng Tây Nam - Bắc. Về phạm vi thời gian, đồ án hoạch định tiến độ thực hiện gồm 45 ngày khảo sát và lập báo cáo kinh tế - kỹ thuật, 10 ngày thẩm định thiết kế bản vẽ thi công, 20 ngày tổ chức đấu thầu và 90 ngày thi công xây lắp; chu kỳ dự báo nhu cầu vận tải và tính toán lưu lượng xe thiết kế được xác định cho năm tương lai thứ 15 (năm 2032).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án được xây dựng dựa trên hệ thống cơ sở pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật chuyên ngành giao thông đường bộ đang có hiệu lực tại thời điểm lập báo cáo:

• Căn cứ pháp lý: Luật Xây dựng số 50/2014/QH13 ngày 18/6/2014; Luật Đấu thầu số 43/2013/QH13 ngày 26/11/2013; Nghị định số 32/2015/NĐ-CP ngày 25/3/2015 của Chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình; Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12/5/2015 về quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng; Nghị định số 59/2015/NĐ-CP ngày 18/6/2015 về quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình; và Quyết định số 957/QĐ-BXD ngày 29/9/2009 của Bộ Xây dựng về công bố định mức chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng.
• Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng: Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054:2005 và Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả triển khai bao gồm:

• Phương pháp phân tích tài liệu thứ cấp: Tổng hợp, đánh giá các điều kiện địa hình, địa mạo, khí hậu, thủy văn, địa chất công trình và kinh tế - xã hội khu vực tuyến từ bình đồ tỷ lệ 1:10.000 có khoảng cao đều đường đồng mức h = 5 m.
• Phương pháp quy đổi dòng xe: Dựa trên lưu lượng xe dự báo năm tương lai (Ntl = 1.095 xe/ngày đêm, thành phần phân bổ trên tổng lưu lượng 2.700 xe/ngày đêm vào năm 2032), tác giả sử dụng các hệ số quy đổi chuyên biệt theo TCVN 4054:2005 để chuyển đổi toàn bộ các loại phương tiện (xe máy, xe con, xe tải 2 trục, xe 3 trục, xe đầu kéo, xe buýt) về đơn vị xe con quy đổi trên ngày đêm (xcqđ/ngđ).
• Phương pháp tính toán giải tích động lực học xe chạy: Ứng dụng lý thuyết sức kéo và điều kiện sức bám bánh xe với mặt đường để xác định độ dốc dọc lớn nhất cho phép đối với dòng xe thiết kế (chọn xe con đại diện chiếm tỷ trọng phổ biến).
• Phương pháp thiết kế hình học công trình giao thông: Sử dụng các công thức giải tích hình học đường bộ để tính toán quy mô mặt cắt ngang (số làn xe, bề rộng làn, lề gia cố), kích thước đoạn mở rộng trong đường cong nằm, độ dốc siêu cao, chiều dài đoạn nối siêu cao và các cự ly tầm nhìn xe chạy an toàn (tầm nhìn hãm xe, tầm nhìn xe ngược chiều, tầm nhìn vượt xe).

Nguồn dữ liệu của nghiên cứu bao gồm số liệu đo đạc bình đồ địa hình 1:10.000, số liệu quan trắc khí hậu khu vực Trung Trung Bộ (nhiệt độ, lượng mưa, giờ nắng, hướng gió), bảng cơ cấu lưu lượng xe ban đầu và các tài liệu định mức xây dựng do Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Ngãi và Bộ Xây dựng ban hành.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tình hình chung khu vực xây dựng tuyến

Chương này khái quát toàn diện hiện trạng tự nhiên, xã hội và hạ tầng kỹ thuật của địa bàn tuyến A - C thuộc tỉnh Quảng Ngãi. Các nội dung phân tích chi tiết gồm:

• Tình hình kinh tế - xã hội và ngân sách: Địa bàn tuyến đi qua khu vực đồi núi hiểm trở, dân cư phân bố thưa thớt, hoạt động sản xuất chủ yếu là trồng trọt (lúa, mía, hoa màu), lâm nghiệp và chăn nuôi. Đời sống nhân dân còn khó khăn nhưng có tiềm năng phát triển gắn liền với các vùng kinh tế mới và các cụm công nghiệp chế biến lâm sản. Dự án được đầu tư mới hoàn toàn với nguồn vốn cấp từ ngân sách của UBND tỉnh Quảng Ngãi.
• Địa hình, địa chất và thủy văn: Tuyến có hướng dốc chính Tây Nam - Bắc, điểm đầu cao độ 65 m, điểm cuối 40 m, chạy dọc sườn đồi và bám men lưu vực suối lớn có dòng chảy tập trung. Địa chất tuyến được đánh giá tương đối ổn định với đất đồi núi cấp III, ít hiện tượng sạt trượt, thuận lợi cho việc tận dụng nền đào hoặc khai thác mỏ đất (thùng đấu) kề cận để đắp nền. Hệ thống suối có bờ ổn định, không có khe xói nghiêm trọng, thuận lợi cho việc bố trí cống và cầu nhỏ thoát nước mùa lũ.
• Điều kiện cung ứng vật liệu: Khu vực tuyến có trữ lượng vật liệu dồi dào, có thể tận dụng triệt để tài nguyên cát, đá, cấp phối sỏi cuội địa phương và các vật liệu tre, nứa, gỗ phục vụ dựng lán trại thi công, góp phần hạ giá thành xây dựng.
• Khí hậu và thời vụ thi công: Khu vực mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm miền Trung Trung Bộ, phân bổ thành hai mùa rõ rệt. Các chỉ tiêu khí tượng chính được tác giả tổng hợp cụ thể như sau:

Chỉ tiêu khí hậu	Giá trị đặc trưng
Nhiệt độ trung bình năm	25 - 28 °C
Độ ẩm trung bình năm	80%
Lượng mưa trung bình năm	2.063 mm
Tổng số giờ nắng trung bình	2.444 giờ
Hướng gió chính	Mùa đông: Đông Bắc; Mùa hè: Tây Nam khô nóng
Mùa mưa lũ và bão	Tháng 8 đến tháng 12 (bão tập trung từ tháng 9 đến tháng 12)
Mùa khô (nắng)	Tháng 1 đến tháng 8 năm sau

Dựa trên điều kiện khí hậu, tác giả kiến nghị kế hoạch thi công phải tập trung tối đa nguồn lực vào giai đoạn mùa khô (tháng 1 đến tháng 8) để bảo đảm chất lượng nền đường và tiến độ công trình, tránh tác động tiêu cực của mưa bão cuối năm.

Chương 2: Cấp hạng và các yếu tố kỹ thuật của tuyến

Nội dung chương 2 tập trung giải quyết toàn bộ các bài toán kỹ thuật hình học tuyến theo TCVN 4054:2005 và 22 TCN 211-06:

• Tính toán quy đổi lưu lượng xe và xác định cấp đường: Dòng xe hỗn hợp năm tương lai 2032 với quy mô 2.700 xe/ngày đêm được phân tích thành phần và quy đổi về xe con tiêu chuẩn theo bảng tính sau:

STT	Loại phương tiện	Tỷ lệ thành phần (%)	Số lượng (xe/ngày đêm)	Hệ số quy đổi	Lưu lượng quy đổi (xcqđ/ngày đêm)
1	Xe máy	4%	108	0,4	43,2
2	Xe con	30%	810	1,0	810,0
3	Xe tải 2 trục nhẹ	0%	0	2,0	0,0
4	Xe tải 2 trục vừa	0%	0	2,0	0,0
5	Xe tải 2 trục nặng	20%	540	2,0	1.080,0
6	Xe tải 3 trục nhẹ	0%	0	2,5	0,0
7	Xe tải 3 trục nặng	8%	216	2,5	540,0
8	Xe đầu kéo (moóc)	4%	108	4,0	432,0
9	Xe buýt lớn	21%	567	2,5	1.417,5
10	Xe buýt nhỏ	13%	351	2,0	702,0
Tổng	Toàn bộ dòng xe	100%	2.700	—	5.014

Với tổng lưu lượng quy đổi đạt 5.014 xcqđ/ngđ (nằm trong dải quy định từ 3.000 đến 6.000 xcqđ/ngđ) áp dụng cho năm tương lai thứ 15 trên địa hình đồng bằng và đồi, tuyến được phân cấp kỹ thuật là Đường cấp III. Tốc độ thiết kế tương ứng là Vtk = 80 km/h.

• Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm: Xác định theo công thức kinh nghiệm Ngcđ = 0,1 x Nt = 0,1 x 5.014 = 502 xcqđ/h.
• Quy mô mặt cắt ngang: Số làn xe yêu cầu nlx = Ngcđ / (0,55 x 1.000) = 502 / 550 ≈ 0,91 làn; căn cứ điều khoản tiêu chuẩn, tác giả lựa chọn quy mô tối thiểu 2 làn xe. Bề rộng mỗi làn xe thiết kế B1làn = 3,5 m (tổng bề rộng phần xe chạy 2 làn là 7,0 m). Chiều rộng lề đường mỗi bên là 2,5 m, trong đó lề gia cố là 2,0 m. Tổng bề rộng nền đường trên đoạn thẳng đạt Bnđ = 7,0 + (2 x 2,5) = 12,0 m.
• Xác định độ dốc dọc lớn nhất: Kiểm tra theo điều kiện sức kéo cho thấy nhân tố động lực lớn nhất yêu cầu Dkéo max ≥ idọc max + fv = 0,05 + 0,02576 = 0,07576 (với idọc max = 5% và hệ số cản lăn fv tính ở tốc độ 80 km/h là 0,02576). Kiểm tra theo điều kiện sức bám cho giá trị độ dốc dọc giới hạn theo sức bám lên tới ibám max = 24,4%. Lấy giá trị cực tiểu kết hợp tra Bảng 15 của TCVN 4054:2005, tác giả xác lập độ dốc dọc lớn nhất thiết kế idọc max = 5%.
• Tầm nhìn xe chạy: Tính toán các trường hợp an toàn:
  • Tầm nhìn dừng xe (một chiều) S1: Kết quả tính toán giải tích kết hợp tra tiêu chuẩn xác định S1 = 100 m.
  • Tầm nhìn tránh xe ngược chiều S2: Được chọn bằng 200 m (gấp đôi tầm nhìn S1).
  • Tầm nhìn vượt xe Svx: Tính toán theo công thức Svx = 6 x V = 6 x 80 = 480 m; đối chiếu tiêu chuẩn, tác giả lựa chọn cự ly thiết kế an toàn Svx = 550 m.
• Đường cong nằm, độ mở rộng và siêu cao:
  • Bán kính đường cong bằng nhỏ nhất có siêu cao (ứng với siêu cao cực đại isc max = 8% và hệ số lực ngang μ = 0,15): Rmin = 250 m.
  • Bán kính không cần bố trí siêu cao: R0sc = 2.500 m.
  • Bán kính nhỏ nhất bảo đảm tầm nhìn ban đêm bằng đèn pha ô tô: Rmin đêm = 1.433 m.
  • Độ mở rộng phần xe chạy (E): Bố trí tại bụng đường cong. Đối với R = 250 m, giá trị tính toán và lựa chọn là E = 0,40 m (nền đường mở rộng tương ứng đạt B = 12,4 m); đối với các bán kính lớn như R = 525 m và R = 550 m, giá trị tính toán nhỏ (dưới 0,4 m) nên không bố trí mở rộng.
  • Chiều dài đoạn nối siêu cao (Lnsc): Được xác định theo độ dốc dọc phụ thêm cho phép ip = 0,006. Đối với R = 250 m (isc = 8%, E = 0,4 m), chiều dài đoạn nối tính toán kết hợp kiến nghị chọn là Lnsc = 110 m; đối với R = 300 m (isc = 7%), đoạn nối kiến nghị chọn là Lnsc = 85 m.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã đưa ra hệ thống thông số kỹ thuật đồng bộ, có căn cứ giải tích và định mức rõ ràng cho công trình đường nối A - C:

• Xác lập quy chuẩn cấp hạng: Tuyến đạt tiêu chuẩn Đường cấp III (địa hình đồng bằng và đồi) với tốc độ thiết kế Vtk = 80 km/h; đáp ứng năng lực thông hành cho lưu lượng xe năm thứ 15 đạt 5.014 xcqđ/ngđ và lưu lượng giờ cao điểm 502 xcqđ/h.
• Quy chuẩn hóa mặt cắt hình học: Mặt cắt ngang 2 làn xe với bề rộng mặt đường Bmặt = 7,0 m (3,5 m/làn); lề đường mỗi bên 2,5 m gồm 2,0 m lề gia cố; nền đường rộng 12,0 m trên đoạn thẳng và mở rộng lên 12,4 m trong đường cong có R = 250 m (độ mở rộng E = 0,4 m).
• Hệ thống thông số giới hạn an toàn: Khống chế độ dốc dọc tối đa idọc max = 5%; thiết lập bán kính cong bằng giới hạn Rmin = 250 m tương ứng độ dốc siêu cao tối đa 8% và chiều dài nối siêu cao 110 m; xác lập cự ly tầm nhìn dừng xe S1 = 100 m, tầm nhìn xe ngược chiều S2 = 200 m và tầm nhìn vượt xe Svx = 550 m.
• Giải pháp tổ chức và kinh tế - kỹ thuật: Tác giả đề xuất phương án điều phối đất đào - đắp trực tiếp trên tuyến (đất cấp III) và tận dụng cát cuội sỏi tự nhiên tại chỗ nhằm tiết kiệm ngân sách tỉnh; ấn định mốc thời gian thi công 90 ngày tập trung vào mùa khô (tháng 1 đến tháng 8) nhằm phòng ngừa rủi ro lũ quét và sạt lở.

Về mặt đóng góp, đồ án đã giải quyết bài toán thiết kế cơ sở cho một tuyến giao thông huyết mạch cấp địa phương, liên kết chặt chẽ các chỉ tiêu kinh tế vận tải với lý thuyết tính toán động lực học xe chạy, tạo lập hồ sơ kỹ thuật hoàn chỉnh làm căn cứ cho các bước lập thiết kế bản vẽ thi công tiếp theo.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án xuất phát từ điều kiện khảo sát giả định phục vụ tốt nghiệp:

• Số liệu khảo sát địa hình và lưu lượng xe chủ yếu dựa trên bình đồ cho trước (tỷ lệ 1:10.000) và bài toán quy định ban đầu, chưa có số liệu đếm xe thực tế nhiều thời điểm và số liệu khoan khảo sát địa chất công trình chi tiết tại hiện trường.
• Nội dung văn bản mới dừng lại ở phạm vi Phần I (Thiết kế cơ sở bao gồm Chương 1 và Chương 2), chưa thể hiện các chương tính toán kết cấu áo đường mềm chuyên sâu (theo 22 TCN 211-06), tính toán thủy văn - khẩu độ cầu cống, bình sai tọa độ trắc dọc - trắc ngang chi tiết và lập bảng dự toán chi phí xây lắp hoàn chỉnh.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo của đề tài bao gồm:

• Tiến hành khảo sát địa chất công trình chi tiết bằng phương pháp khoan thăm dò và thí nghiệm cơ lý đất để kiểm chứng tầng đất cấp III dọc tuyến.
• Triển khai tính toán các tầng kết cấu áo đường mềm bê tông nhựa chi tiết theo tiêu chuẩn 22 TCN 211-06 dưới tác dụng của tải trọng trục xe nặng.
• Thiết kế hệ thống công trình thoát nước nhân tạo (cầu nhỏ vượt suối và các vị trí cống tròn, cống bản) thích ứng với lưu vực dòng chảy vào mùa mưa lũ.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu học thuật hữu ích cho:

• Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Công trình Giao thông, Xây dựng Cầu đường khi thực hiện đồ án môn học Thiết kế đường ô tô hoặc làm đồ án tốt nghiệp kỹ sư.
• Kỹ sư giao thông tham khảo phương pháp xử lý bài toán quy đổi dòng xe hỗn hợp theo TCVN 4054:2005 và quy trình phối hợp các chỉ tiêu hình học trắc dọc, trắc ngang và bình đồ tuyến qua vùng địa hình đồi núi phức tạp.

Các phần có giá trị tham khảo cao nhất trong văn bản gồm bảng quy đổi chi tiết thành phần phương tiện ra xe con tiêu chuẩn, các công thức giải tích kiểm tra điều kiện sức kéo - sức bám để xác lập độ dốc dọc giới hạn, và bảng tổng hợp các chỉ tiêu phối hợp bán kính cong nằm, độ mở rộng và chiều dài đoạn nối siêu cao.

Câu hỏi thường gặp

1. Tuyến đường A - C thuộc cấp hạng kỹ thuật nào và căn cứ vào tiêu chí nào để xác định? Tuyến đường được xếp vào cấp III (vùng đồng bằng và đồi) với tốc độ thiết kế Vtk = 80 km/h. Căn cứ xác định dựa theo TCVN 4054:2005 với lưu lượng dòng xe dự báo quy đổi về xe con ở năm thứ 15 (năm 2032) đạt 5.014 xcqđ/ngđ, nằm trong giới hạn quy định từ 3.000 đến 6.000 xcqđ/ngđ.

2. Quy mô mặt cắt ngang của tuyến được thiết kế với các thông số kích thước cụ thể ra sao? Tuyến gồm 2 làn xe cơ giới với tổng bề rộng phần xe chạy là 7,0 m (3,5 m/làn). Lề đường mỗi bên rộng 2,5 m, trong đó phần lề gia cố rộng 2,0 m. Tổng bề rộng nền đường đạt 12,0 m trên đoạn thẳng và mở rộng lên 12,4 m tại đoạn cong nằm có bán kính R = 250 m (độ mở rộng phần xe chạy E = 0,40 m).

3. Căn cứ nào để tác giả lựa chọn độ dốc dọc lớn nhất thiết kế là 5%? Độ dốc dọc lớn nhất được tính toán giải tích qua hai điều kiện động lực học: điều kiện sức kéo cho độ dốc giới hạn 5,02% và điều kiện sức bám cho độ dốc giới hạn 24,4%. Lấy giá trị nhỏ hơn kết hợp đối chiếu với Bảng 15 TCVN 4054:2005 ứng với địa hình đồng bằng - đồi và tốc độ thiết kế 80 km/h, tác giả chọn độ dốc dọc cực đại thiết kế là idọc max = 5%.

4. Các cự ly tầm nhìn xe chạy an toàn trên tuyến được quy định ở những giá trị nào? Đồ án xác lập ba chỉ tiêu tầm nhìn: tầm nhìn dừng xe một chiều S1 = 100 m; tầm nhìn trước xe chạy ngược chiều S2 = 200 m (gấp đôi S1); và tầm nhìn vượt xe an toàn Svx = 550 m (tính toán lý thuyết đạt 480 m, lựa chọn theo tiêu chuẩn tối thiểu là 550 m).

5. Điều kiện tự nhiên khu vực tác động như thế nào đến phương án tổ chức thi công? Khu vực tuyến có lượng mưa lớn (2.063 mm/năm) tập trung vào mùa mưa bão từ tháng 8 đến tháng 12 gây nguy cơ ngập lũ suối và sạt trượt đất. Do đó, toàn bộ thời gian thi công xây lắp chính (90 ngày) được kiến nghị bố trí tập trung vào mùa khô (từ tháng 1 đến tháng 8), đồng thời tận dụng nguồn vật liệu đá, cát, cuội sỏi tại chỗ và nguồn đất đào cấp III để đắp nền nhằm tối ưu hóa chi phí.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế tuyến qua 2 điểm A - C" của sinh viên Phạm Văn Tình đã giải quyết hoàn chỉnh các nội dung thiết kế cơ sở cho một công trình giao thông cấp III vùng đồi núi tỉnh Quảng Ngãi. Các thông số hình học từ bình đồ, trắc dọc đến mặt cắt ngang được tính toán nhất quán, bám sát các định mức kỹ thuật của tiêu chuẩn TCVN 4054:2005 và quy định pháp luật hiện hành. Nghiên cứu là nguồn tài liệu tham khảo có giá trị phương pháp luận rõ ràng cho sinh viên và cán bộ kỹ thuật trong lĩnh vực thiết kế công trình đường ô tô.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN 21 1.1 Những vấn đề chung 21 1.2 Tình hình khu vực xây dựng 22 1.1 Cơ sở pháp lý để lập báo cáo đầu tư 22 1.2 Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện : 22 1.3 Tình hình dân sinh, kinh tế, chính trị, văn hóa: 22 1.4 Về khả năng ngân sách của tỉnh: 23 1.5 Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng: 23 1.6 Đánh giá và dự báo về nhu cầu vận tải: 23 1.7 Đặc điểm địa hình địa mạo: 24 1.8 Đặc điểm về địa chất: 24 1.9 Đặc điểm về địa chất thủy văn: 24 1.10 Vật liệu xây dựng: 24 1.11 Đăc điểm khí hậu thủy văn: 25 1.3 Mục tiêu của của tuyến trong khu vực 25 1.5 Kiến nghị 26 SVTH: PHẠM VĂN TÌNH Trang 26 f1f374da 5941a3 9812 c7a6fb3 282 f2aa6a2a 9df0f3 8b9e 4f5 e5d7 911d0a231 81 a0d857e 97e4fbb597 d7476 8cfd8faa 0ae64a d5f0fc205ff3 96a1e0 c0e3 8b0 f43 bb79 b6c3f2 3b5 df0 f74 9f7 d5bbad43 7460 09ab8 f6ff04 8349 c7d3e64 c69 bcfe7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S TRẦN VIẾT KHÁNH a06427 f7d2 b31 b305 2a04e3 e61 c8b4 7c4 35b9 333a6 cd6 d029 26ef4c2 f0e 420b4 9f081 c4 f5f9180 7f8 8258 f3 f9a15a3 2ce 28104 e878e 4c1 0512 3c4e f92 48ada c3 f12e2 4da7 f9c211 d1d8 7bc45a6ae 68c0 0364a 2f3 f53 b0ac982 f755 52732 5c4 13 9783c4c7 cba c8 f5896 b7 c194e 7e77a bdf7cc3 c177a2 dcded0 098 b4e05 9c7 bb5 6 db0b09bb91 cb0a9aa 0b81 87ee cc7 1c1 16ff8a1 b3151a 9c3 e5923 d3fb1e f51a0 d b1b5 c751 2398ff1a 0e929 5f7 2e7b8d74 0c7 f78 c48 d2 f70b5dc7002a 1a0735a 3b 8dd4 d7b8 451b6c3a 83c183 c3763 494 c5d861cbfd0eac441 f3cbba f5502 7627 de dbb3 7b2 c5ae5 d9eb 615 c5b8 3a17dcfd992 50e6 c4a86 f0 f6d1b03 88c128e d6023 df93 b711 51b6 4cfb1 065 c76cb5 f5f469a3 4fc6c5 2d4a9 2f2 35a8ff93 e6f066ad 3ddc7c9 38a02 f4fb c8f724b3c8 7b19 2ac8 3c5 cda8 0c4 6cd6998 c82 5a7f3ce4 00 d54f00d7 3217 4dd77c0 0aa82 db50ae 365a0fb4 239ae f77 f7d7ed f0bc26a6 2ab6 e42d34 d2dded 41d0 51c2223 fa2b6a 8cc924 3255 d39e6 6fb746 b5f0adaf8eb3a 0 758b3 d1d7 1ab9 d318 9d60 75b1 f6e b25 d8a5b72c7e209 5faa1e 4a63 f3941 877e 2 d2050a0 b7a4 686a16 43d7 89f3dcff2068 5a0904 7c7a 1931 286dcf703 c7acfd9 0 6aa7c4a1 d158 0ac8a 41be 1df9c3 c39 923 b32e7 2694e 1b24 37e59 d79 5e39e9 0c4 1b3a23 b183 f2e2 28b00bc224 674c6d9 991 c48 f706 dd08 f36 cc5a798 f49 9e0a6d e12249 c58a5 c17 d960 d5 f077 153fcd6 2d6 b18b4ddc04 cb3c7 0dbf2ae3 d854 5f8 bdc26837 6190 d717 fc2 7c4 0283 9d2a6 8992ae 5b5a4 642 c180 3090 f602 35f2e8b 2fc9e e07fe91d68a0 c222e d1 c2435 1b27 ceaa8 34020 e3c346 f09d2b82 6f6 3e4d dbd2 b90 c0d4478e 91eb 8652 c3b02bb6e4 b7fc7e43 0e30 b5f5f0 95e8 be869 ec1 3 81a8c1 c84 8076 78114 9fc52ab34cf9 f0d2 79fd9df650 863fd1dfc3 c8 f9b837d7 daa7a826fb df20 269a b5f421b71c88fb157e bc2527 c70 b8de 9df485 d8a76 b953 6b4ba f362 396 c600 c6a84 0db7d5 c91 bdfe cce9c3f0 e7f19c1 bb8 900 d30df91a 5 dcad7 bc327 f7f5b2a4 3d99 c8a6 9dd6ab12 89b7 d9 c38 f8bc17 bb98 227 c8da1 215 Chương 2: CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT 02f02 d758 95ac8594 f14 6891 da1d6 d609 5f5 d0a2a 9b9 c479e d7a68 f0 f9 c0258 b 1e0b72 e2de 5e6db42 f651 c48 951e4e e736 70d1 b6b93874 6bb0835e 4c0 4eae2 dc 0f3e2 83b7 8e61aa9a 39d9 cf7b1a 0f4 7ab00 7acda74fc4d54f2f6 e897e 7b73 c39 fe3c5 f23 9e708 8d0 fe672 e6df1 cc38a 8502a 2b3 f2a0 be9c12e1 b8a97 b1aa1b2e bbf1 5559 d971 07e97 745bbd4 074 f556 37ab1 7a98 f6d5 68ee2 e71b05d3 de32 c18 CỦA TUYẾN 2.1 Xác định cấp hạng kỹ thuật  Các tiêu chuẩn dùng trong tính toán :  Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 2005.  Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06.  Số liệu thiết kế ban đầu :  Bình đồ tỷ lệ : 1:10000.  Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức h  5m  Lưu lượng xe chạy năm tương lai: Ntl = 1095 (xe/ngđ) 2.