Khóa luận tốt nghiệp: Thiết kế tuyến đường Dốc Võng - Vô Tranh, đoạn KM3 - KM4

Tìm hiểu khóa luận thiết kế đường Dốc Võng - Vô Tranh, đoạn KM3-KM4. Phân tích chi tiết quy trình, giải pháp kỹ thuật thi công đường.

Trường đại học

Trường Đại Học Lâm Nghiệp

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Khóa Luận Tốt Nghiệp

2017

178
2
0

Phí lưu trữ

45 Point

Tóm tắt

I. Hướng dẫn tổng quan dự án tuyến đường Dốc Võng Vô Tranh

Dự án thiết kế tuyến đường Dốc Võng - Vô Tranh đoạn km3 - km4 là một nhiệm vụ quan trọng trong chiến lược phát triển hạ tầng giao thông tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên. Giao thông vận tải đóng vai trò là huyết mạch của nền kinh tế, là tiền đề thúc đẩy sự phát triển các lĩnh vực kinh tế, văn hóa, và xã hội. Trong bối cảnh Việt Nam hội nhập, việc đầu tư nâng cấp cơ sở hạ tầng, đặc biệt là mạng lưới đường bộ, trở nên cấp thiết. Tuyến đường này được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa ngày càng tăng của người dân, đặc biệt là tại xã Vô Tranh, một địa phương có thế mạnh về sản xuất và kinh doanh chè. Việc xây dựng một tuyến đường mới, bền vững không chỉ tạo điều kiện thuận lợi cho giao thương mà còn là động lực thu hút đầu tư, góp phần nâng cao giá trị đất đai và cải thiện đời sống nhân dân. Đồ án này là kết quả của quá trình nghiên cứu chuyên sâu, tích lũy kiến thức về “Thiết kế đường ô tô”, bao gồm tất cả các bước từ thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật đến tổ chức thi công. Việc xây dựng tuyến đường là một giải pháp tích cực để kết nối các vùng nông thôn với nhau và với khu vực thành thị, từ đó kích thích sản xuất, đặc biệt là nâng cao giá trị cho thương hiệu chè Thái Nguyên. Dự án này không chỉ giải quyết vấn đề giao thông cục bộ mà còn góp phần vào sự phát triển chung của toàn khu vực, tạo ra một mạng lưới giao thông hoàn chỉnh, đáp ứng nhu cầu của xã hội trong giai đoạn phát triển mới.

1.1. Phân tích điều kiện tự nhiên và dân sinh tại Vô Tranh

Xã Vô Tranh thuộc huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên, có vị trí địa lý chiến lược, giáp ranh với nhiều xã và thị trấn quan trọng. Địa hình khu vực chủ yếu là đồi núi thấp, thuộc vùng chuyển tiếp giữa miền núi và đồng bằng. Về địa chất, khu vực có lịch sử hình thành phức tạp, cấu tạo bởi các nham thạch cổ, tạo nên nền đất tương đối ổn định nhưng cũng đòi hỏi quá trình khảo sát kỹ lưỡng. Hệ thống thủy văn chịu ảnh hưởng lớn từ sông Cầu và các phụ lưu như sông Đu. Về kinh tế - xã hội, Vô Tranh là một xã nông thôn mới với ngành kinh tế chủ lực là trồng và chế biến chè. Năm 2016, toàn xã có 560 ha chè kinh doanh, sản lượng đạt 6.600 tấn. Xã có 9 làng nghề chè, cho thấy tiềm năng phát triển kinh tế từ nông sản địa phương là rất lớn. Hệ thống giao thông hiện tại bao gồm các tuyến đường liên xã và Quốc lộ 3 chạy qua, tuy nhiên chưa đáp ứng đủ nhu cầu vận tải hàng hóa và đi lại ngày càng gia tăng.

1.2. Sự cần thiết của việc đầu tư xây dựng tuyến đường mới

Sự gia tăng trong sản xuất và giao lưu xã hội đã đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc nâng cấp và xây dựng hệ thống đường giao thông nông thôn. Một con đường mới không chỉ là phương tiện phục vụ thị trường mà còn là nguồn của cải, mở ra cơ hội cho các ngành công nghiệp và dịch vụ phát triển. Đối với xã Vô Tranh, việc thiết kế tuyến đường Dốc Võng - Vô Tranh sẽ tạo ra một hành lang vận chuyển hiệu quả, kết nối các làng nghề chè với các trung tâm tiêu thụ lớn trong và ngoài tỉnh. Điều này giúp giảm chi phí vận tải, nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm chè Thái Nguyên. Hơn nữa, tuyến đường góp phần hoàn thiện mạng lưới giao thông khu vực, giảm tải cho các tuyến đường hiện hữu, đảm bảo an toàn và rút ngắn thời gian đi lại cho người dân. Đây là một khoản đầu tư gián tiếp làm tăng giá trị đất đai hai bên đường, thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương một cách bền vững và toàn diện.

II. Phân tích thách thức khi thiết kế tuyến đường cấp IV ĐB

Việc thiết kế tuyến đường Dốc Võng - Vô Tranh phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật, đòi hỏi sự tính toán chính xác và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn hiện hành. Thách thức lớn nhất là xác định đúng cấp hạng kỹ thuật và các chỉ tiêu cơ bản để đảm bảo công trình vừa kinh tế vừa đáp ứng được nhu cầu vận tải trong tương lai. Việc phân cấp kỹ thuật dựa trên chức năng và lưu lượng thiết kế của tuyến đường, được quy định trong TCVN 4054-2005. Dựa trên khảo sát và dự báo lưu lượng xe, tuyến đường được xác định là đường cấp IV đồng bằng với vận tốc thiết kế 60km/h. Một thách thức khác là quá trình khảo sát thực địa. Địa hình đồi núi thấp và điều kiện địa chất phức tạp đòi hỏi công tác đo đạc phải chi tiết và chính xác, từ việc đo góc, đo dài đến đo chênh cao. Các số liệu thu thập được là cơ sở để thiết kế bình đồ, trắc dọc và trắc ngang, tính toán khối lượng đào đắp và lựa chọn phương án tuyến tối ưu. Ngoài ra, việc đảm bảo các yếu tố an toàn xe chạy như tầm nhìn, bán kính đường cong, và độ dốc siêu cao cũng là một bài toán phức tạp. Các yếu tố này phải được tính toán cẩn thận để hạn chế tai nạn và tạo sự thuận tiện cho người điều khiển phương tiện, đặc biệt là trên các đoạn cong và dốc.

2.1. Yêu cầu khi xác định cấp hạng kỹ thuật theo TCVN 4054 05

Việc xác định cấp hạng kỹ thuật là bước nền tảng, quyết định toàn bộ các chỉ tiêu thiết kế của tuyến đường. Theo TCVN 4054-2005, cấp hạng đường được quyết định dựa trên chức năng và lưu lượng xe thiết kế (Ntk), tính bằng xe con quy đổi trên ngày đêm (xcqđ/nđ). Đối với tuyến Dốc Võng - Vô Tranh, lưu lượng xe dự báo cho năm tương lai thứ 15 là 2.583 xcqđ/nđ. Lưu lượng này nằm trong khoảng 500 < Ntk < 3.000, phù hợp với tiêu chuẩn cho đường cấp IV. Dựa trên địa hình khu vực, tuyến được phân loại là đường cấp IV Đồng Bằng (IV-ĐB). Từ đó, các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản được xác định, bao gồm vận tốc thiết kế (Vtk) là 60 km/h, bề rộng nền đường là 9,0m, bề rộng mặt đường là 7,0m cho 2 làn xe. Việc lựa chọn đúng cấp hạng đảm bảo sự đầu tư hợp lý, tránh lãng phí và đáp ứng được yêu cầu khai thác lâu dài.

2.2. Khó khăn trong công tác khảo sát địa hình và địa chất

Công tác khảo sát thực địa là một công đoạn phức tạp và tốn nhiều công sức, đặc biệt tại khu vực có địa hình không bằng phẳng. Quá trình khảo sát đòi hỏi phải sử dụng các thiết bị chuyên dụng như máy địa bàn, máy thủy bình để đo đạc chính xác góc chuyển hướng, chiều dài các đoạn tuyến, và độ chênh cao giữa các cọc chi tiết. Các sai số trong quá trình đo đạc có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tính chính xác của bản vẽ thiết kế, dẫn đến tăng khối lượng đào đắp và chi phí xây dựng. Về địa chất, dù khu vực được đánh giá là tương đối ổn định, việc khảo sát vẫn cần xác định rõ các tầng đất đá để lựa chọn giải pháp xử lý nền đường phù hợp. Ngoài ra, việc điều tra thủy văn, đặc biệt là chế độ dòng chảy của các sông suối cắt ngang tuyến, là yếu tố quan trọng để thiết kế các công trình thoát nước như cống và rãnh, đảm bảo sự ổn định của công trình trong mùa mưa lũ.

2.3. Các yêu cầu về đảm bảo tầm nhìn và an toàn xe chạy

An toàn là yếu tố hàng đầu trong thiết kế đường ô tô. Một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất là tầm nhìn xe chạy, bao gồm tầm nhìn một chiều (trước chướng ngại vật), tầm nhìn hai chiều (thấy xe ngược chiều) và tầm nhìn vượt xe. Các cự ly tầm nhìn này được tính toán dựa trên vận tốc thiết kế và các hệ số an toàn. Ví dụ, với Vtk = 60km/h, chiều dài tầm nhìn thấy xe ngược chiều tối thiểu theo TCVN 4054-2005 là 80m. Việc đảm bảo tầm nhìn đặc biệt quan trọng tại các đoạn đường cong nằm. Trong trường hợp có chướng ngại vật che khuất tầm nhìn như mái ta luy hay cây cối, cần phải tính toán phạm vi giải tỏa để đảm bảo an toàn. Các yếu tố khác như bán kính đường cong, độ dốc siêu cao, và độ mở rộng mặt đường cũng phải được thiết kế đồng bộ để tăng tính ổn định cho xe khi vào cua, giảm thiểu nguy cơ tai nạn.

III. Phương pháp thiết kế các yếu tố hình học tuyến đường tối ưu

Thiết kế các yếu tố hình học là nội dung cốt lõi của đồ án, bao gồm thiết kế bình đồ, trắc dọc và trắc ngang. Các yếu tố này được quyết định dựa trên cấp hạng đường và vận tốc thiết kế đã chọn là 60 km/h. Việc thiết kế được thực hiện bằng phần mềm chuyên dụng ADS kết hợp với xử lý thủ công để đảm bảo tính chính xác và tối ưu. Thiết kế bình đồ tuyến tập trung vào việc xác định các đường cong nằm. Các thông số quan trọng như bán kính đường cong nằm tối thiểu, độ mở rộng mặt đường, và chiều dài đoạn nối siêu cao được tính toán chi tiết. Theo tiêu chuẩn, bán kính tối thiểu thông thường cho đường cấp IV-ĐB là 250m. Trong các đường cong có bán kính nhỏ, mặt đường cần được mở rộng và bố trí độ dốc siêu cao để chống lại lực ly tâm, đảm bảo xe chạy ổn định. Thiết kế trắc dọc xử lý các yếu tố về độ dốc. Độ dốc dọc tối đa cho phép là 6%, đảm bảo xe có đủ sức kéo để lên dốc và an toàn khi xuống dốc. Các đoạn đổi dốc được nối với nhau bằng các đường cong đứng (lồi và lõm) có bán kính đủ lớn để đảm bảo tầm nhìn và sự êm thuận khi xe chạy. Thiết kế trắc ngang xác định các kích thước và độ dốc của các bộ phận trên mặt cắt ngang, bao gồm bề rộng mặt đường, lề đường, và độ dốc ngang để đảm bảo thoát nước tốt.

3.1. Tính toán bình đồ Bán kính đường cong và độ mở rộng

Thiết kế bình đồ là việc định vị tim đường trên mặt bằng. Yếu tố quan trọng nhất là các đường cong nằm. Bán kính đường cong nằm được lựa chọn dựa trên TCVN 4054-2005 để phù hợp với vận tốc thiết kế. Với Vtk = 60km/h, bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường được chọn là Rmin_tt = 250m. Bán kính tối thiểu khi có siêu cao tối đa là 60m. Khi xe chạy trong đường cong, cần phải mở rộng mặt đường để đảm bảo an toàn. Độ mở rộng (E) được tính theo công thức E = L²/R + 0.1V/√R. Với bán kính R = 60m, độ mở rộng tính toán là 1,11m, và được chọn là 1,2m theo tiêu chuẩn. Việc bố trí các đường cong và đoạn thẳng phải hài hòa, đảm bảo tính thẩm mỹ và an toàn cho tuyến đường.

3.2. Thiết kế trắc dọc Độ dốc dọc và bán kính cong đứng

Trắc dọc thể hiện cao độ của tim đường dọc theo tuyến. Độ dốc dọc tối đa (imax) ảnh hưởng lớn đến chi phí xây dựng và vận hành. Dựa trên điều kiện sức kéo và sức bám của xe, imax được xác định là 6%, phù hợp với tiêu chuẩn cho đường cấp IV-ĐB. Các đoạn dốc được nối với nhau bằng đường cong đứng. Bán kính đường cong đứng lồi được quyết định bởi yêu cầu tầm nhìn, với R_lồi_min = 2500m để đảm bảo tầm nhìn hai chiều là 80m. Bán kính đường cong đứng lõm được xác định dựa trên điều kiện tiện nghi cho hành khách và tầm nhìn ban đêm, với R_lõm_min = 1000m. Việc thiết kế trắc dọc hợp lý giúp cân bằng khối lượng đào đắp, giảm chi phí xây dựng và đảm bảo xe chạy êm thuận.

3.3. Xây dựng mặt cắt ngang điển hình và các chỉ tiêu kỹ thuật

Mặt cắt ngang điển hình thể hiện cấu tạo của nền mặt đường theo chiều ngang. Đối với tuyến Dốc Võng - Vô Tranh, mặt cắt ngang được thiết kế với tổng bề rộng nền đường là 9,0m. Trong đó, bề rộng mặt đường (phần xe chạy) là 7,0m, bao gồm 2 làn xe, mỗi làn rộng 3,5m. Bề rộng lề đường mỗi bên là 1,0m, trong đó có 0,5m lề gia cố. Độ dốc ngang mặt đường và lề gia cố là 2% để thoát nước bề mặt. Độ dốc ngang phần lề không gia cố là 4%. Các chỉ tiêu này đều tuân thủ theo TCVN 4054-2005, đảm bảo sự ổn định của nền đường và khả năng thoát nước hiệu quả, góp phần tăng tuổi thọ công trình.

IV. Cách lựa chọn kết cấu áo đường và hệ thống thoát nước

Lựa chọn kết cấu áo đường và thiết kế hệ thống thoát nước là hai hạng mục quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và tuổi thọ của tuyến đường. Kết cấu áo đường phải có đủ cường độ để chịu được tác động của tải trọng xe và các yếu tố môi trường. Dựa trên điều kiện địa hình, địa chất và vật liệu tại địa phương xã Vô Tranh, phương án áo đường mềm được lựa chọn vì tính kinh tế và thi công linh hoạt. Phương pháp thiết kế tuân theo quy trình 22TCN 211-06. Kết cấu được đề xuất bao gồm nhiều lớp vật liệu khác nhau, có cường độ giảm dần từ trên xuống dưới để phân bố ứng suất hiệu quả xuống nền đất. Bên cạnh đó, hệ thống thoát nước cũng đóng vai trò quyết định đến sự ổn định của nền đường. Nước là tác nhân chính gây hư hỏng kết cấu, do đó cần có giải pháp thoát nước toàn diện. Hệ thống này bao gồm các công trình thoát nước ngang như cống tròn để dẫn dòng chảy qua đường, và hệ thống rãnh dọc để thu và dẫn nước mặt dọc theo tuyến. Vị trí và quy cách các cống được xác định dựa trên khảo sát thủy văn, đảm bảo khả năng thoát lũ trong mùa mưa. Rãnh dọc được thiết kế với kích thước và độ dốc hợp lý để tránh xói lở và lắng đọng.

4.1. Lựa chọn phương án kết cấu áo đường mềm tối ưu

Phương án kết cấu áo đường mềm được lựa chọn cho dự án này bao gồm 3 lớp chính. Lớp mặt trên cùng là bê tông nhựa nguội dày 4cm có láng nhựa, có tác dụng chống thấm, tạo độ bằng phẳng và chịu mài mòn trực tiếp từ bánh xe. Lớp thứ hai là lớp thâm nhập nhựa dày 6cm. Lớp móng dưới cùng có tổng chiều dày 42cm, được cấu tạo từ hai lớp vật liệu: lớp cấp phối đá dăm loại 1 dày 17cm và lớp cấp phối đá dăm loại 2 dày 25cm. Lớp móng này có vai trò chịu lực chính và phân tán tải trọng xuống nền đường. Sự kết hợp các lớp vật liệu này tạo ra một kết cấu bền vững, ổn định, có khả năng chịu tải tốt và phù hợp với điều kiện khai thác của đường cấp IV.

4.2. Thiết kế hệ thống cống ngang và rãnh thoát nước dọc

Hệ thống thoát nước được thiết kế để bảo vệ nền đường khỏi tác động của nước mặt và nước ngầm. Đối với thoát nước ngang, các cống tròn bê tông được lựa chọn do phù hợp với địa hình đồi núi thấp. Vị trí các cống được bố trí tại các điểm giao cắt với dòng chảy tự nhiên. Ví dụ, tại lý trình KM0+1780 và KM0+2260, cống tròn D=2m được đặt để đảm bảo thoát nước hiệu quả. Đối với thoát nước dọc, rãnh hình thang được thiết kế ở hai bên đường tại các đoạn nền đào hoặc nền đắp thấp. Rãnh có đáy rộng 0.4m, sâu 0.4m, và độ dốc mái ta luy là 1:1. Độ dốc dọc của rãnh thường lấy theo độ dốc của đường đỏ để thuận tiện cho thi công và đảm bảo nước chảy thông suốt, không gây xói mòn hay lắng đọng.

4.3. Phương pháp tính toán khối lượng đào đắp nền đường

Tính toán khối lượng đào đắp là một bước quan trọng để lập dự toán chi phí xây dựng. Khối lượng này được xác định dựa trên diện tích đào hoặc đắp tại các mặt cắt ngang chi tiết dọc theo tuyến. Công thức tính toán thể tích giữa hai mặt cắt liên tiếp là V = L * (F1 + F2) / 2, trong đó F1 và F2 là diện tích của hai mặt cắt, và L là khoảng cách giữa chúng. Việc thiết kế trắc dọc tối ưu nhằm mục đích cân bằng khối lượng đào và đắp, giảm thiểu việc phải vận chuyển đất từ nơi khác đến hoặc đổ đi, từ đó tiết kiệm chi phí và giảm tác động đến môi trường. Phần mềm ADS được sử dụng để tự động hóa quá trình tính toán này, đảm bảo độ chính xác cao và hiệu quả.

V. Kết quả ứng dụng và hiệu quả của dự án Dốc Võng Vô Tranh

Kết quả của quá trình nghiên cứu và thiết kế tuyến đường Dốc Võng - Vô Tranh là một bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh, khả thi và tuân thủ các tiêu chuẩn ngành. Sản phẩm cuối cùng bao gồm các bản vẽ chi tiết về bình đồ, trắc dọc, và trắc ngang tuyến đường. Các bản vẽ này là cơ sở để triển khai thi công xây dựng công trình ngoài thực địa. Dựa trên thiết kế, khối lượng các hạng mục công việc đã được bóc tách và một bản sơ bộ dự toán chi phí đã được lập ra, cung cấp cái nhìn tổng quan về quy mô đầu tư của dự án. Về hiệu quả, dự án sau khi hoàn thành sẽ mang lại những lợi ích to lớn về kinh tế - xã hội cho xã Vô Tranh và các khu vực lân cận. Tuyến đường sẽ thúc đẩy giao thương hàng hóa, đặc biệt là sản phẩm chè, giảm chi phí vận tải và nâng cao thu nhập cho người dân. Đồng thời, dự án cũng góp phần cải thiện an toàn giao thông và rút ngắn thời gian đi lại. Bên cạnh những tác động tích cực, công tác đánh giá tác động môi trường cũng đã được thực hiện để nhận diện các ảnh hưởng tiêu cực có thể xảy ra trong quá trình thi công và khai thác, từ đó đề xuất các biện pháp giảm thiểu phù hợp, hướng tới sự phát triển bền vững.

5.1. Kết quả xây dựng bản vẽ bình đồ trắc dọc và trắc ngang

Dựa trên các số liệu khảo sát và tính toán thiết kế, bộ bản vẽ kỹ thuật đã được hoàn thành bằng phần mềm ADS. Bản vẽ bình đồ tuyến đường thể hiện chi tiết vị trí tim tuyến, các yếu tố đường cong, và các công trình trên tuyến. Bản vẽ trắc dọc thể hiện cao độ thiết kế (đường đỏ) so với cao độ tự nhiên, các thông số về độ dốc dọc và đường cong đứng. Các bản vẽ trắc ngang điển hình và chi tiết tại từng cọc cho thấy rõ cấu tạo nền mặt đường, mái ta luy đào đắp, và hệ thống rãnh thoát nước. Bộ bản vẽ này đảm bảo tính thống nhất, chính xác và đầy đủ thông tin, là tài liệu pháp lý quan trọng để tổ chức thi công và giám sát chất lượng công trình.

5.2. Phân tích sơ bộ dự toán và hiệu quả kinh tế xã hội

Trên cơ sở khối lượng đào đắp, vật liệu kết cấu áo đường, và các công trình thoát nước, một bản dự toán sơ bộ đã được lập. Tổng kinh phí dự kiến cho việc xây dựng nền mặt đường và hệ thống cầu cống là cơ sở để chủ đầu tư hoạch định nguồn vốn. Về hiệu quả kinh tế - xã hội, tuyến đường sẽ tạo ra một cú hích cho nền kinh tế địa phương. Việc vận chuyển chè và các nông sản khác sẽ trở nên thuận lợi hơn, mở rộng thị trường tiêu thụ. Giá trị bất động sản dọc tuyến có khả năng tăng lên. Về mặt xã hội, công trình cải thiện điều kiện đi lại, giúp người dân dễ dàng tiếp cận các dịch vụ y tế, giáo dục và văn hóa, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và thúc đẩy quá trình xây dựng nông thôn mới tại xã Vô Tranh.

5.3. Đánh giá tác động môi trường và các biện pháp giảm thiểu

Quá trình xây dựng và vận hành tuyến đường không thể tránh khỏi các tác động đến môi trường. Trong giai đoạn thi công, các tác động chính bao gồm bụi, tiếng ồn từ máy móc, ô nhiễm đất và nước do chất thải xây dựng, và ảnh hưởng đến hệ sinh thái do giải phóng mặt bằng. Để giảm thiểu, các biện pháp được đề xuất bao gồm: che chắn công trường, tưới nước dập bụi, quản lý chất thải rắn đúng quy định, và hạn chế tối đa việc chặt phá thảm thực vật ngoài phạm vi thi công. Sau khi công trình hoàn thành, cần trồng lại cây xanh ở hai bên đường và mái ta luy để chống xói mòn và cải tạo cảnh quan. Công tác đánh giá tác động môi trường giúp đảm bảo dự án phát triển hài hòa với việc bảo vệ môi trường.

VI. Kết luận và định hướng phát triển cho tuyến đường tương lai

Đồ án thiết kế tuyến đường Dốc Võng - Vô Tranh đoạn km3 - km4 đã hoàn thành mục tiêu đề ra, cung cấp một bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật chi tiết và khả thi. Qua quá trình tính toán và so sánh với các tiêu chuẩn hiện hành, đặc biệt là TCVN 4054-2005, các chỉ tiêu kỹ thuật chính của tuyến đường đã được xác định một cách khoa học và hợp lý. Tuyến đường được thiết kế theo tiêu chuẩn đường cấp IV đồng bằng, với vận tốc thiết kế 60km/h, quy mô 2 làn xe, bề rộng nền đường 9,0m. Các giải pháp về thiết kế hình học, kết cấu áo đường, và hệ thống thoát nước đã được lựa chọn tối ưu, vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, vừa phù hợp với điều kiện thực tế tại địa phương. Dự án này không chỉ có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện hạ tầng giao thông mà còn là động lực mạnh mẽ thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội cho xã Vô Tranh. Hướng phát triển trong tương lai cần tập trung vào việc duy tu, bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo tuổi thọ công trình và tiếp tục nghiên cứu, quy hoạch kết nối tuyến đường này với các trục giao thông lớn khác, hình thành một mạng lưới giao thông đồng bộ và hiện đại cho toàn huyện Phú Lương.

6.1. Tổng kết các chỉ tiêu kỹ thuật chính của dự án thiết kế

Dự án đã xác định các chỉ tiêu kỹ thuật cốt lõi cho tuyến đường. Cấp thiết kế là cấp IV-ĐB với Vtk = 60km/h. Độ dốc dọc tối đa là 6%. Bán kính đường cong nằm thông thường là 250m, bán kính cong đứng lồi tối thiểu là 2500m và cong đứng lõm là 1000m. Mặt cắt ngang có nền đường rộng 9,0m, mặt đường rộng 7,0m. Kết cấu áo đường mềm được lựa chọn với các lớp bê tông nhựa và cấp phối đá dăm. Các chỉ tiêu này đều đáp ứng yêu cầu của TCVN 4054-2005, đảm bảo công trình vận hành an toàn, ổn định và bền vững.

6.2. Khẳng định tính khả thi và ý nghĩa thực tiễn của dự án

Tính khả thi của dự án được thể hiện qua sự phù hợp giữa giải pháp thiết kế với điều kiện tự nhiên và nhu cầu phát triển của khu vực. Các tính toán về kỹ thuật và sơ bộ dự toán chi phí cho thấy dự án nằm trong khả năng thực hiện. Ý nghĩa thực tiễn của dự án là rất lớn, giải quyết được bài toán giao thông cấp bách, tạo điều kiện cho kinh tế địa phương, đặc biệt là ngành chè, phát triển. Công trình sau khi hoàn thành sẽ là tiền đề cho sự tăng trưởng về đời sống nhân dân, thu hút đầu tư và thúc đẩy các dự án khác vào khu vực xã Vô Tranh, góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn.

04/10/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Giao thông vận tải là một bộ phận quan trọng trong kết cấu cơ sở hạ tầng. Giao thông nếu nhƣ đƣợc chú trọng đầu tƣ và phát triển thì đó là một điểm tựa lớn để thúc đẩy các lĩnh vực khác phát triển theo. Trƣớc những thay đổi của đất nƣớc khi Việt Nam đang trên đà phát triển hội nhập với các nƣớc trong khu vực và trên thế giới, thì những đòi hỏi về sự đầu tƣ nâng cấp cơ sở hạ tầng cũng dần đƣợc nâng cao. Giao thông cần đƣợc nâng cấp, sửa chữa và thiết kế mới, vừa có thể tạo những điều kiện thuận lợi cho nhân dân đi lại và phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội vừa thúc đẩy đầu tƣ, thu hút nguồn vốn.

Từ những nhu cầu thiết yếu của xã hội trong vấn để phát triển hệ thống giao thông vận tải thì việc nghiên cứu thiết kế và xây dựng các công trình giao thông bền vững và đáp ứng đƣợc nhu cầu xã hội đã và đang đƣợc các cấp hết sức quan tâm. Nhận thấy nhu cầu cần thiết của các công trình giao thông, em đã chủ động nghiên cứu chuyên sâu về “Thiết kế đƣờng ô tô” trong quá trình theo học ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thuộc Khoa Cơ Điện – Công Trình, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp. Đồ án tốt nghiệp là kết quả của quá trình tích luỹ kiến thức trong thời gian học tập nghiên cứu tại trƣờng. Sau thời gian nghiên cứu, tích luỹ tại trƣờng em đã đƣợc thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khảo sát, thiết kế tuyến đường Dốc Võng - Vô Tranh đoạn km3 - km4” Đây là đồ án có khối lƣợng công việc rất lớn bao gồm tất cả các bƣớc từ thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật và tổ chức thi công.

Chính vì vậy mặc dù đã cố gắng hết sức nhƣng không tránh khỏi sai sót. Em rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để em có thêm nhiều kiến thức bổ ích và bài khóa luận đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! 1 Phần 1 KHẢO SÁT, THIẾT KẾ DỰ ÁN XÂY DỰNG TUYẾN ĐƢỜNG Chƣơng 1 CƠ SỞ XÂY DỰNG DỰ ÁN 1.1: Đặc điểm điều kiện tự nhiên Hình 1.1 : Bản đồ khu vƣc tuyến Vô Tranh là một xã thuộc huyện Phú Lƣơng, tỉnh Thái Nguyên, Việt Nam. Xã nằm tại phía nam của huyện và giáp với thị trấn Giang Tiên ở phía tây nam, xã Phấn Mễ ở phía tây bắc, xã Tức Tranh ở phía bắc.

Qua sông Cầu, Vô Tranh giáp với xã Minh Lập của huyện Đồng Hỷ ở phía đông và qua sông Đu giáp với xã Cổ Lũng ở phía nam, phía đông nam giáp với xã Sơn Cẩm.2 : Đặc điểm điều kiện dân sinh, kinh tế - xã hội Năm 2016 xã Vô Tranh có 2. Xã Vô Tranh có Trung tâm học tập Cộng đồng. Năm 2016 xã đƣợc UBND tỉnh Thái Nguyên ra quyết định công nhận xã đạt chuẩn nông thôn mới. Toàn xã có 9 làng nghề chè bao gồm: Liên Hồng 8, Bình Long, Toàn Thắng, Cụm làng nghề 4 xóm Tân Bình, Trung Thành 1, Trung Thành 2, Thống Nhất 1, Thống Nhất 3, Thống Nhất 4 Vô Tranh có hai tuyến đƣờng liên xã là Giang Tiên - Phú Đô - Núi Phấn và Bến Giềng-Vô Tranh, một tuyến đƣờng Quốc lộ 3 liên tỉnh Thái Nguyên – Chợ Mới Tỉnh Bắc Cạn chạy qua với chiều dài trên 4 Km.

Là một xã phát triển ngành sản xuất chè của tỉnh Thái Nguyên. Năm 2016, tổng diện tích chè kinh doanh của xã là 560 ha sản lƣợng 6.600 tấn, cây chè đƣợc coi là cây trồng chủ lực của Vô Tranh.3 : Nhu cầu phát triển và sự cần thiết phải xây dựng tuyến đƣờng. Do nhu cầu về giao thông cùng với sự gia tăng của sản xuất và giao lƣu xã hội, mật độ đƣờng nông thôn ngày càng cao. Trong khi đó nƣớc ta tỉ lệ dân số sống ở nông thôn chiếm 80% tổng số dân của cả nƣớc, sự chênh lệch về các mặt đời sống, kinh tế, xã hội giữa giữa nông thôn và thành thị còn rất cao.

Mặt khác khi một con đƣờng ở nông thôn đƣợc xây dựng là một nguồn của cải, là phƣơng tiện phục vụ cho thị trƣờng, là cửa mở cho các ngành công nghiệp dịch vụ. Khi một con đƣờng đƣợc xây dựng, không những tác dụng nhƣ nhận định trên mà còn là nguồn đầu tƣ gián tiếp của địa phƣơng làm cho đất đai dọc hai bên đƣờng giá trị tăng lên nhiều lần so với trƣớc khi chƣa có tuyến đƣờng. Vì sự phát triển chung của cả nƣớc một trong những giải pháp tích cực là xây dựng các tuyến đƣờng giao thông nối liền nông thôn với thành thị và các vùng nông thôn với nhau. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi lại, vận chuyển hàng hoá, kích thích sản xuất.4 : Kết luận chƣơng 1.

Một khi nền kinh tế có bƣớc những bƣớc phát triển nhảy vọt thì điều tất yếu gắn liền với quá trình phát triển một mạng lƣới đƣờng giao thông đáp ứng đầy đủ nhu cầu của toàn xã hội. Nên việc xây dựng tuyến đƣờng dốc võng Vô Tranh - huyện Phú Lƣơng - Tỉnh Thái Nguyên là cần thiết và góp phần thúc đẩy sản xuất cũng nhƣ giao lƣu hàng hoá đặc biệt là thƣơng hiệu sản phẩm chè Thái Nguyên giữa các vùng miền trong tỉnh và các tỉnh lân cận. 3 Chƣơng 2 XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN 2.1 : Xác định cấp hạng tuyến đƣờng +, Phân cấp thiết kế là bộ khung các quy cách kỹ thuật của đƣờng nhằm đạt tới: – Yêu cầu về giao thông đúng với chức năng của con đƣờng trong mạng lƣới giao thông; – Yêu cầu về lƣu lƣợng xe thiết kế cần thông qua (chỉ tiêu này đƣợc mở rộng vì có những trƣờng hợp, đƣờng có chức năng quan trọng nhƣng lƣợng xe không nhiều hoặc tạm thời không nhiều xe); – Căn cứ vào địa hình, mỗi cấp thiết kế lại có các yêu cầu riêng về các tiêu chuẩn để có mức đầu tƣ hợp lý và mang lại hiệu quả tốt về kinh tế. +, Việc phân cấp kỹ thuật dựa trên chức năng và lƣu lƣợng thiết kế của tuyến đƣờng trong mạng lƣới đƣờng và đƣợc quy định theo Bảng 3 – TCVN 4054 (Trang 8) Bảng 2-1 :Bảng xác định cấp hạng đƣờng Cấp thiết kế Lƣu lƣợng xe thiết Chức năng của đƣờng của đƣờng kế (xcqđ/nđ) Cao tốc > 25 000 Đƣờng trục chính, thiết kế theo TCVN 5729 : 1997.

Cấp I > 15 000 Đƣờng trục chính nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá lớn của đất nƣớc. Cấp II > 6 000 Đƣờng trục chính nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá lớn của đất nƣớc. Cấp III > 3 000 Đƣờng trục chính nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá lớn của đất nƣớc, của địa phƣơng. Quốc lộ hay đƣờng tỉnh.

Cấp IV > 500 Đƣờng nối các trung tâm của địa phƣơng, các điểm lập hàng, các khu dân cƣ. Quốc lộ, đƣờng tỉnh, đƣờng huyện Cấp V > 200 Đƣờng phục vụ giao thông địa phƣơng. Đƣờng tỉnh, đƣờng huyện, đƣờng xã. Cấp IV < 200 Đƣờng huyện, đƣờng xã.

Theo khảo sát tuyến ta xác định tuyến đƣờng dốc võng Vô Tranh - huyện Phú Lƣơng - Tỉnh Thái Nguyên thuộc cấp IV đồng bằng với vận tốc thiết kế 60km/h. - Dựa vào TCVN 4054-2005: + Cấp hạng kỹ thuật: Cấp IV - ĐB. 4 + Vận tốc thiết kế: Vtk = 60km/h. - Số liệu điều tra dự báo giao thông: + Hệ số tăng xe trung bình hàng năm: q=6.5% + Lƣu lƣợng các thành phần dòng xe chạy ở thời điểm khảo sát: 837xe/ng.đêm: - Thành phần và số lƣợng xe chạy đƣợc tổng hợp ở Bảng 2-2.

Bảng thành phần xe chạy STT Loại xe Số lƣợng xe/ngày đêm 1 Xe máy 354 2 Xe con các loại 188 3 Xe tải có 2 trục 162 4 Xe tải có 3 trục trở lên 133 5 Xe kéo mooc 42 - Thành phần và số lƣợng xe quy đổi về xe con đƣợc tổng hợp ở Bảng 2-2. Quy đổi các thành phần xe về xe con ST Số Hệ số quy Loại xe Quy đổi về xe con T xe đổi 2 Xe máy 354 0.3 106 3 Xe con 188 1 188 4 Xe Tải 2 trục 162 2.5 405 Xe tải 3 trục trở 133 5 3 399 lên 6 Xe kéo mooc 42 5 210 Tổng số xe quy đổi 1308 - Lƣu lƣợng xe thiết kế năm tƣơng lai:Năm thứ 15. - Lƣu lƣợng xe thiết kế năm tƣơng lai là lƣợng xe con đƣợc quy đổi từ các loại xe khác nhau thông qua một mặt cắt ngang của tuyến đƣờng trong một đơn vị thời gian tính cho năm tƣơng lai: 5 NTLQđ = NHTQđ + 15.đêm) - Vậy Ntk tính cho năm tƣơng lai năm thứ 15 là: Ntk = 2583 xcqđ/ng.đêm - TheoTCVN 4054-2005 thì thỏa mãn của tuyến đƣờng thiết kế với 500<Ntk = 2583<3000 (xcqđ/ng. Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản trên mặt cắt ngang 2.

Các yếu tố trên mặt cắt ngang - Các yếu tố trên mặt cắt ngang đƣợc thể hiện ở Hình 2-1. ilkgc ilgc in in ilgc ilkgc b b Bl bm bm Bl Hình 2-1. Mặt cắt ngang tổng thể Trong đó: + Bm: Bề rộng mặt đƣờng (bề rộng phần xe chạy) + Bl: Bề rộng lề đƣờng (bao gồm cả phần lề gia cố và lề không gia cố) + b: Bề rộng phần lề có gia cố + in: Độ dốc ngang mặt đƣờng + ilgc: Độ dốc ngang lề gia cố + ilkgc: Độ dốc ngang lề không gia cố 2. Xác định số làn xe trên mặt cắt ngang - Số làn xe trên mặt cắt ngang đƣợc xác định tùy thuộc vào cấp đƣờng tra ở bảng 6 và 7 tiêu chuẩn thiết kế đƣờng ôtô 22TCVN4054-05, đồng thời phải đƣợc kiểm tra theo công thức sau: N cdgio nlx  (2-24) Z .N lth Trong đó: 6 + nlx: là số làn xe yêu cầu, đƣợc làm tròn theo điều 4.

+ Ncđgiờ: là lƣu lƣợng xe thiết kế giờ cao điểm, theo điều 3.3 khoản b ở đây không có nghiên cứu đặc biệt nên ta dùng Ncđgiờ =  0,10  0,12  Ntk =>Lấy Ncdgio  0,11  Ntk  0,11 2583 306,9( xcqd/ gio) + Nlth: là năng lực thông hành thực tế, lấy Nlth = 1000(xcqđ/h/làn)đối với đƣờng không có giải phân cách trái chiều và ôtô chạy chung với xe thô sơ. + Z: là hệ số sử dụng năng lực thông hành, theo điều 4.2 khi Vtk  60km / h thì Z = 0,55. 306,9  nlx   0,1 làn (làm tròn theo điều 4.1) 0,55 1000 + Theo bảng 7 điều 4.2 TCVN4054-05, đối với địa hình đồi núi đƣờng cấp IV thì số làn xe tối thiểu dành cho xe cơ giới là: 2 làn.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ