Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đề tài đồ án tốt nghiệp được xây dựng dựa trên yêu cầu thực tiễn về phát triển mạng lưới giao thông đường bộ phục vụ công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa và nhu cầu giao lưu, trao đổi hàng hóa tại các địa phương miền núi. Tại huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang, nền kinh tế địa phương đang tập trung phát triển các ngành thế mạnh như khai thác, chế biến lâm sản và khoáng sản (than đá, quặng sắt). Tuy nhiên, hiện trạng mạng lưới giao thông trong vùng chủ yếu là đường cấp IV với quy mô nhỏ hẹp, mặt đường xuống cấp nghiêm trọng, không đáp ứng được tải trọng và lưu lượng vận tải ngày càng gia tăng.
Nhằm giải quyết bài toán giao thông đối ngoại và liên kết kinh tế nội vùng, đồ án xác định hệ thống mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau:
- Lập dự án khả thi (báo cáo đầu tư) xây dựng tuyến đường nối hai điểm M19 - Đ5 (trong hồ sơ bình đồ gắn với đoạn tuyến B3 - E8) thuộc địa bàn huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang.
- Thiết kế kỹ thuật toàn diện công trình giao thông theo tiêu chuẩn kỹ thuật cấp III miền núi, bao gồm thiết kế bình đồ tuyến, trắc dọc, trắc ngang, tính toán thủy văn công trình thoát nước và tính toán kết cấu áo đường mềm.
- Lập phương án tổ chức thi công công trình nhằm đảm bảo tiến độ, chất lượng và an toàn môi trường.
Về phạm vi và đối tượng nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Tuyến đường ô tô chạy qua địa hình đồi núi nối hai điểm khống chế M19 và Đ5.
- Phạm vi không gian: Khu vực đồi núi thấp và thoải thuộc huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang; địa hình có sườn dốc trung bình 20,69%, độ chênh cao địa hình tối đa giữa các cao điểm là 30 m và chênh cao tổng thể toàn khu vực khảo sát là 60 m.
- Phạm vi thời gian: Tính toán dự báo lưu lượng giao thông cho thời hạn 15 năm khai thác (phù hợp với định hướng quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội và quốc phòng - an ninh tỉnh Tuyên Quang giai đoạn 2010 - 2020).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án vận dụng hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia trong ngành xây dựng công trình giao thông đường bộ cùng các phương pháp tính toán chuyên ngành:
Các văn bản pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng:
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô: TCVN 4054 - 05.
- Quy phạm thiết kế áo đường mềm: 22 TCN 211 - 06.
- Quy trình khảo sát và khảo sát xây dựng: 22 TCN 27 - 84.
- Quy trình tính toán thủy văn: 22 TCN 220 - 95 của Bộ Giao thông Vận tải.
- Điều lệ báo hiệu đường bộ: 22 TCN 237 - 01.
- Tài liệu chuyên môn: "Thiết kế đường ô tô - Công trình vượt sông (Tập 3)" và "Sổ tay thiết kế đường ô tô (Tập 1, 2)" do GS. TS. Nguyễn Xuân Trục chủ biên.
- Căn cứ pháp lý địa phương: Quyết định giao đất của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Tuyên Quang số 4769/QĐ-UBND.
Phương pháp nghiên cứu và tính toán kỹ thuật:
- Phương pháp phân tích động lực học đoàn xe: Xác định tầm nhìn xe chạy (tầm nhìn hãm xe $S_1$, tầm nhìn ngược chiều $S_2$, tầm nhìn vượt xe $S_4$) và tính toán độ dốc dọc cực đại ($i_{\max}$) theo điều kiện lực kéo và sức bám của bánh xe trên mặt đường trơn ướt.
- Phương pháp vạch tuyến trên bình đồ: Ứng dụng kỹ thuật vạch tuyến bằng bước compa cho địa hình dốc kết hợp hai phương pháp đi tuyến cơ bản (kiểu gò bó và kiểu chân chim). Xử lý số hóa bình đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 (đường đồng mức $\Delta H = 5\text{ m}$) đưa về tỷ lệ 1:1.000 trên phần mềm chuyên ngành Nova3.0.
- Phương pháp mô hình hóa dòng chảy thủy văn: Tính toán lưu lượng đỉnh lũ thiết kế $Q_{4%}$ theo lưu vực tập trung nước sườn dốc và lòng suối chính dựa trên công thức giải tích thủy văn của tiêu chuẩn 22 TCN 220 - 95.
- Phương pháp cơ học nhiều lớp áo đường: Chuyển đổi hệ kết cấu nhiều lớp vật liệu về hệ hai lớp tương đương theo lý thuyết đàn hồi để kiểm tra cường độ theo hai trạng thái giới hạn: độ võng đàn hồi ($E_{\text{ch}} \ge E_{\text{yc}}$) và điều kiện chống cắt trượt trong nền đất ($T_{\text{ax}} + T_{\text{av}} \le \frac{C_{\text{tt}}}{K_{\text{tr}}^{\text{cđ}}}$).
Nguồn dữ liệu thực địa:
- Dữ liệu khảo sát địa hình, hồ sơ địa chất lòng sông suối và khảo sát thủy văn khu vực Chiêm Hóa.
- Số liệu khí tượng: Lượng mưa trung bình năm khoảng 2.000 mm (tập trung từ tháng 8 đến tháng 10), nhiệt độ không khí trung bình năm 27°C, tổng số giờ nắng 1.750 giờ/năm.
- Số liệu vật liệu địa phương: Mỏ cấp phối sỏi cuội, mỏ đất đắp nền đồi có cự ly vận chuyển thuận lợi từ 500 m đến dưới 5 km.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Giới thiệu chung
Chương này thiết lập hồ sơ tổng quan về dự án đầu tư xây dựng tuyến đường M19 - Đ5 do Sở Giao thông Vận tải tỉnh Tuyên Quang làm chủ đầu tư, sử dụng nguồn vốn ngân sách nhà nước thông qua hình thức đấu thầu hạn chế. Đơn vị dự kiến thi công là Công ty Xây dựng công trình giao thông tỉnh Tuyên Quang. Tác giả phân tích tính cấp thiết của việc xây dựng công trình trên các khía cạnh an ninh quốc phòng, thông thương hàng hóa và kết nối mạng lưới giao thông.
Khu vực tuyến đi qua có đặc điểm địa hình chia cắt mạnh, độ dốc sườn dốc trung bình 20,69%, nền địa chất tương đối ổn định với tầng đất chủ yếu là đất Bazan, ít bị phong hóa, không xuất hiện nứt nẻ hay sụt lở. Hệ thống thủy văn có một dòng suối chính thoát nước nhanh và mực nước ngầm sâu. Dữ liệu khảo sát giao thông xác định lưu lượng xe thiết kế ở năm thứ 15 đạt 1.480 xe/ngày đêm với thành phần dòng xe: 25% xe con, 35% xe tải nhẹ, 30% xe tải trung và 10% xe tải nặng; tỷ lệ tăng trưởng lưu lượng bình quân $q = 7%/\text{năm}$.
Chương 2: Xác định cấp hạng đường và các chỉ tiêu kỹ thuật của đường
Tác giả thực hiện quy đổi thành phần dòng xe về loại xe con tiêu chuẩn theo các hệ số quy đổi tương ứng (xe con: 1; xe tải nhẹ: 2,5; xe tải trung: 3; xe tải nặng: 4). Tổng lưu lượng xe con quy đổi tính toán ở năm thứ 15 đạt $N_{\text{qđ(15)}} = 3.219\text{ xe con quy đổi/ngày đêm}$. Đối chiếu với mục 3 của TCVN 4054 - 05, lưu lượng lớn hơn 3.000 xcqđ/ngđ trên địa hình đồi núi quy định cấp kỹ thuật của công trình là đường cấp III miền núi, vận tốc thiết kế $V = 60\text{ km/h}$.
| Chỉ tiêu kỹ thuật |
Đơn vị |
Giá trị tính toán |
Tiêu chuẩn quy phạm |
Trị số chọn thiết kế |
| Cấp hạng kỹ thuật |
- |
- |
Cấp III |
Cấp III |
| Vận tốc thiết kế |
km/h |
- |
60 |
60 |
| Bề rộng 1 làn xe |
m |
3,89 |
3,0 |
3,0 |
| Bề rộng mặt đường (2 làn) |
m |
7,78 |
6,0 |
6,0 |
| Bề rộng lề đường ($2 \times B_{\text{lề}}$) |
m |
- |
$2 \times 1,5$ |
$2 \times 1,5$ |
| Bề rộng nền đường |
m |
10,78 |
9,0 |
9,0 |
| Tầm nhìn hãm xe một chiều ($S_1$) |
m |
66,35 |
75 |
75 |
| Tầm nhìn hai chiều ngược chiều ($S_2$) |
m |
122,7 |
150 |
150 |
| Tầm nhìn vượt xe an toàn ($S_4$) |
m |
240 |
350 |
350 |
| Bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn |
m |
- |
60 |
60 |
| Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường |
m |
128,85 |
125 |
125 |
| Bán kính đường cong nằm không bố trí siêu cao |
m |
473 |
1.500 |
1.500 |
| Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu |
m |
2.344 |
2.500 |
2.500 |
| Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu |
m |
874 |
1.500 |
1.500 |
| Độ dốc dọc lớn nhất ($i_{\max}$) |
% |
7,0 |
7,0 |
7,0 (chọn $i_đ = 5%$) |
| Độ dốc ngang mặt đường |
% |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
| Độ dốc ngang lề gia cố / lề đất |
% |
- |
- |
2,0 / 6,0 |
Chương 3: Nội dung thiết kế tuyến trên bình đồ
Tác giả sử dụng bình đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 có chênh cao đường đồng mức $\Delta H = 5\text{ m}$, thực hiện số hóa đưa về tỷ lệ 1:1.000 trên phần mềm Nova3.0 để xác định các đường phân thủy và tụ thủy. Quá trình vạch tuyến kết hợp phương pháp gò bó và chân chim; đoạn tuyến qua sườn dốc được xác định bằng phương pháp bước compa với bán kính compa tính toán $R_{\text{compa}} = 0,84\text{ cm}$ (tương ứng độ dốc dọc kỹ thuật $i_{\text{maxtt}} = i_{\max} - i_{\text{nâng}} = 7% - 1% = 6%$).
Tác giả đề xuất và so sánh hai phương án tuyến kỹ thuật:
- Phương án I: Hướng tuyến bám sát khu dân cư, nằm bên phải sườn núi; tuyến không bị gò bó địa hình nên sử dụng các đường cong nằm bán kính lớn, đảm bảo điều kiện xe chạy êm thuận và an toàn.
- Phương án II: Tuyến đi qua sườn núi bên trái, cũng sử dụng bán kính đường cong nằm lớn nhưng có sự khác biệt về chiều dài và công trình cầu cống.
| Chỉ tiêu so sánh kỹ thuật |
Phương án I |
Phương án II |
| Chiều dài tuyến (m) |
6.800 |
5.307 |
| Số lượng đường cong nằm |
4 |
4 |
| Số lượng đường cong có bán kính tối thiểu ($R_{\min}$) |
0 |
0 |
| Số lượng công trình cống trên tuyến |
1 |
3 |
Chương 4: Tính toán thủy văn & Xác định khẩu độ cống
Mục tiêu của chương là tính toán thoát nước nhằm chống xói mòn mặt đường và giữ vững ổn định nền đường. Căn cứ tiêu chuẩn TCVN 4054 - 05 với đường cấp III miền núi ($V = 60\text{ km/h}$), tần suất lũ thiết kế công trình cống được chọn là $P = 4%$. Lượng mưa ngày lớn nhất ứng với tần suất lũ thiết kế xác định từ sổ tay chuyên môn đạt $H_{4%} = 351\text{ mm}$.
Tính toán dòng chảy áp dụng quy trình 22 TCN 220 - 95 qua công thức xác định lưu lượng lũ lớn nhất $Q_{P%}$ dựa trên diện tích lưu vực $F$, mô đun dòng chảy đỉnh lũ $A_P$, hệ số dòng chảy lũ $\alpha$, hệ số triết giảm hồ ao $\delta$, thời gian tập trung nước sườn dốc $t_s$ và đặc trưng lòng suối ($L, i_{\text{sd}}, m_{\text{sd}} = 0,15$). Về cấu tạo, toàn bộ cống trên tuyến được lựa chọn đồng bộ là cống tròn bê tông cốt thép chế độ chảy không áp, cửa cống loại thông thường. Ở Phương án I, cống C1 tại lý trình Km1+209,6 là cống cấu tạo thoát nước rãnh biên; ở Phương án II, bố trí các cống thoát nước tại Km0+515,73, Km2+988 và các vị trí tụ thủy khác.
Chương 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang
Nội dung chương trình bày nguyên tắc phối hợp hài hòa giữa bình đồ, trắc dọc và trắc ngang trên cơ sở bám sát địa hình tự nhiên, đáp ứng các điểm khống chế (điểm đầu tuyến, điểm cuối tuyến, cao độ vượt cống) và điểm mong muốn (đào đắp cân bằng kinh tế). Bán kính đường cong đứng được thiết kế đảm bảo các giá trị tiêu chuẩn: bán kính cong lồi $R_{\text{lồi}} \ge 2.500\text{ m}$, bán kính cong lõm $R_{\text{lõm}} \ge 1.500\text{ m}$, áp dụng tại các vị trí đổi dốc có hiệu đại số giữa hai độ dốc $\Delta i \ge 1%$.
Trắc ngang thiết kế định hình:
- Bề rộng mặt đường $B = 6,0\text{ m}$ (kết cấu bê tông nhựa có độ dốc ngang 2%).
- Bề rộng lề đường $2 \times 1,5\text{ m}$, trong đó phần lề gia cố rộng 1,0 m dốc 2% và phần lề đất rộng 0,5 m dốc 6%.
- Mái dốc ta luy nền đắp thiết kế tỷ lệ 1:1,5; mái dốc ta luy nền đào tỷ lệ 1:1.
- Rãnh biên thoát nước thiết kế theo cấu tạo dạng hình thang, chiều sâu $h = 0,4\text{ m}$, bề rộng đáy $b = 0,4\text{ m}$.
- Khối lượng đào đắp được tính toán theo phương pháp chia nhỏ từng đoạn cọc (cọc địa hình, cọc cong, điểm xuyên, cọc H, cọc Km) và áp dụng công thức diện tích trung bình hình lăng trụ. Kết quả tính toán cho Phương án I xác định khối lượng đào đạt $V_{\text{đào}} = 36.936\text{ m}^3$.
Chương 6: Thiết kế kết cấu áo đường
Tác giả thực hiện tính toán thiết kế áo đường mềm theo quy phạm 22 TCN 211 - 06 với phương án đầu tư tập trung một lần cho thời hạn khai thác 15 năm. Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn là trục xe $100\text{ kN}$ ($10.000\text{ daN}$, áp lực bánh xe $p = 0,6\text{ MPa}$, đường kính vệt báng tròn tương đương $D = 33\text{ cm}$). Nền đất tuyến thuộc loại đất Bazan (á sét) trạng thái khô ráo với mô đun đàn hồi $E_0 = 42\text{ MPa}$, lực dính $C = 0$.
Căn cứ vào lưu lượng xe ban đầu ở năm thứ nhất ($N_1 = 574\text{ xe/ngđ}$), hệ số tăng trưởng $q = 7%$, số trục xe tích lũy được quy đổi về trục tiêu chuẩn $100\text{ kN}$ trên một làn xe chạy ($f_l = 0,55$). Mô đun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường xác định được là $E_{\text{yc}} = 159,27\text{ MPa}$ (tương ứng độ tin cậy $0,90$, hệ số $K_{\text{cd}}^{\text{dv}} = 1,02$) và chuẩn hóa lên trị số thiết kế $E_{\text{yc}} = 167\text{ MPa}$.
Tác giả khảo sát các giải pháp kết cấu kết hợp vật liệu địa phương (bê tông nhựa chặt hạt mịn, bê tông nhựa chặt hạt thô, cấp phối đá dăm loại I, cấp phối đá dăm loại II và cấp phối sỏi cuội) và so sánh chi phí vật liệu trực tiếp (đơn giá CPĐD loại I: 150.000 đồng/m³; CPĐD loại II: 135.000 đồng/m³). Kết quả lựa chọn giải pháp 3 của Phương án I có giá thành hợp lý nhất và tiến hành kiểm tra theo 2 trạng thái giới hạn:
- Kiểm tra độ võng đàn hồi: Mô đun đàn hồi chung tính toán của toàn bộ kết cấu quy đổi đạt $E_{\text{ch}} = 176\text{ MPa} > E_{\text{yc}} = 167\text{ MPa}$ (đạt yêu cầu chịu lực).
- Kiểm tra chịu cắt trượt trong nền đất: Ứng suất cắt trượt hoạt động $T_{\text{ax}}$ do tải trọng xe chạy ($P = 0,6\text{ MPa}$, góc nội ma sát đất nền $\varphi = 12^\circ$) kết hợp ứng suất do trọng lượng bản thân các lớp áo đường $T_{\text{av}}$ nhỏ hơn cường độ chống cắt cho phép của đất nền ($T_{\text{ax}} + T_{\text{av}} \le \frac{C_{\text{tt}}}{K_{\text{tr}}^{\text{cđ}}}$).
| Tầng lớp kết cấu |
Chiều dày ($h_i$ - cm) |
Mô đun đàn hồi ($E_i$ - MPa) |
| Bê tông nhựa chặt hạt mịn (lớp mặt trên) |
4 |
350 |
| Bê tông nhựa chặt hạt thô (lớp mặt dưới) |
7 |
280 |
| Cấp phối đá dăm loại I (lớp móng trên) |
16 |
260 |
| Cấp phối đá dăm loại II (lớp móng dưới) |
34 |
250 |
| Nền đất á sét (Bazan) |
$\infty$ |
$E_0 = 42$ |
Kết quả và đóng góp
Về kết quả thiết kế kỹ thuật:
- Hoàn thành đầy đủ hồ sơ thiết kế tuyến đường cấp III miền núi vận tốc $60\text{ km/h}$ với nền đường rộng $9,0\text{ m}$, mặt đường rộng $6,0\text{ m}$ gồm 2 làn xe cơ giới, lề đường rộng $2 \times 1,5\text{ m}$.
- Thiết lập bảng so sánh hai phương án bình đồ tuyến trên phần mềm Nova3.0: Phương án I dài $6.800\text{ m}$ bám sát khu dân cư và Phương án II dài $5.307\text{ m}$. Phương án I kiểm soát tốt khối lượng thi công với tổng thể tích đào đất là $36.936\text{ m}^3$.
- Đưa ra cấu tạo kết cấu áo đường mềm cấp cao A1 gồm 4 tầng lớp vật liệu có tổng chiều dày $61\text{ cm}$ (4 cm BTN hạt mịn + 7 cm BTN hạt thô + 16 cm CPĐD loại I + 34 cm CPĐD loại II), đạt mô đun đàn hồi chung $E_{\text{ch}} = 176\text{ MPa}$, vượt yêu cầu thiết kế $E_{\text{yc}} = 167\text{ MPa}$ và thỏa mãn điều kiện ổn định trượt của nền đất bazan.
- Xác định hệ thống công trình thoát nước ngang sử dụng cống tròn bê tông cốt thép đường kính đồng bộ, chế độ chảy không áp theo tần suất lũ $P = 4%$.
Đóng góp kỹ thuật của đồ án:
- Áp dụng phương thức số hóa bình đồ địa hình tỷ lệ lớn kết hợp công cụ thiết kế máy tính (Nova3.0) để vạch tuyến bám sát đường bao địa hình, giảm thiểu các đoạn cua gấp nguy hiểm (không có đường cong nào phải dùng bán kính tối thiểu giới hạn $R_{\min} = 60\text{ m}$).
- Đề xuất phương án kết cấu áo đường tận dụng tối đa nguồn vật liệu sẵn có tại khu vực mỏ Chiêm Hóa (đá dăm, sỏi cuội) với cự ly vận chuyển ngắn ($< 5\text{ km}$), giúp hạ giá thành xây dựng ban đầu mà vẫn đảm bảo độ bền khai thác cho chu kỳ 15 năm.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của tài liệu:
- Văn bản đồ án phản ánh một số thiếu sót trong khâu biên tập ban đầu như sự không thống nhất giữa ký hiệu tên tuyến trên trang bìa (M19 - Đ5) và lời cảm ơn (B3 - E8, huyện Bắc Hà/Chiêm Hóa).
- Phạm vi nội dung văn bản mới dừng lại ở việc trình bày chi tiết Phần I (Lập báo cáo đầu tư / Thiết kế kỹ thuật các hạng mục nền, mặt, cống); các phần tiếp theo về tổ chức thi công tổng thể, tiến độ chi tiết và dự toán kinh phí chưa được thể hiện trọn vẹn trong tập hồ sơ cung cấp.
Hướng mở rộng và nghiên cứu tiếp:
- Bổ sung tính toán chi tiết mạng lưới rãnh bậc nước, dốc nước thoát nước mặt tại các đoạn ta luy đào sâu đắp cao để hạn chế xói mòn sườn đồi trong mùa mưa lũ.
- Lập tiến độ thi công chi tiết bằng sơ đồ mạng dây chuyền chuyên môn hóa cho các phân đoạn nền đường, cống và mặt đường bê tông nhựa phù hợp với điều kiện thời tiết mùa mưa của tỉnh Tuyên Quang.
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tham khảo chuyên môn giá trị cho sinh viên ngành Xây dựng Cầu đường, Kỹ thuật Công trình Xây dựng Giao thông khi thực hiện đồ án môn học Thiết kế đường ô tô hoặc đồ án tốt nghiệp kỹ sư:
- Cung cấp trình tự mẫu mực trong việc tính toán cấp hạng kỹ thuật tuyến từ bài toán quy đổi lưu lượng dòng xe hỗn hợp theo TCVN 4054 - 05.
- Cung cấp bảng tính mẫu chi tiết và các bước quy đổi kết cấu áo đường mềm nhiều lớp về hệ hai lớp tương đương theo toán đồ quy phạm 22 TCN 211 - 06, bao gồm cả hai bước kiểm tra độ võng và kiểm tra cắt trượt nền đất.
- Làm tài liệu hướng dẫn kỹ thuật cho kỹ sư khảo sát, thiết kế các dự án đường giao thông nông thôn, đường liên huyện cấp III qua địa hình trung du, đồi núi miền núi phía Bắc.
Câu hỏi thường gặp
1. Tuyến đường được thiết kế theo cấp hạng kỹ thuật nào và dựa trên những căn cứ lưu lượng nào?
Tuyến đường được xếp vào cấp III miền núi với vận tốc thiết kế $60\text{ km/h}$. Cấp hạng này được xác lập dựa trên kết quả tính toán lưu lượng giao thông ở năm thứ 15 đạt $1.480\text{ xe/ngày đêm}$, sau khi quy đổi theo thành phần dòng xe (xe con, tải nhẹ, tải trung, tải nặng) đạt $3.219\text{ xe con quy đổi/ngày đêm}$ (vượt ngưỡng $3.000\text{ xcqđ/ngđ}$ quy định tại mục 3 của TCVN 4054 - 05).
2. Chiều rộng mặt cắt ngang nền đường và các bộ phận cấu thành được chọn là bao nhiêu?
Bề rộng nền đường thiết kế là $B_{\text{nền}} = 9,0\text{ m}$. Trong đó: phần xe chạy dành cho xe cơ giới rộng $6,0\text{ m}$ (gồm 2 làn xe, mỗi làn rộng $3,0\text{ m}$); phần lề đường hai bên rộng $2 \times 1,5\text{ m} = 3,0\text{ m}$ (gồm lề gia cố rộng $1,0\text{ m}$ dốc 2% và lề đất rộng $0,5\text{ m}$ dốc 6%).
3. Kết cấu áo đường lựa chọn cuối cùng gồm những lớp vật liệu nào và có đạt yêu cầu chịu tải không?
Kết cấu áo đường được chọn là Giải pháp 3 của Phương án I gồm 4 lớp: mặt trên bê tông nhựa chặt hạt mịn dày $4\text{ cm}$ ($E = 350\text{ MPa}$), mặt dưới bê tông nhựa chặt hạt thô dày $7\text{ cm}$ ($E = 280\text{ MPa}$), móng trên cấp phối đá dăm loại I dày $16\text{ cm}$ ($E = 260\text{ MPa}$), móng dưới cấp phối đá dăm loại II dày $34\text{ cm}$ ($E = 250\text{ MPa}$) trên nền đất Bazan ($E_0 = 42\text{ MPa}$). Kết cấu đạt mô đun đàn hồi chung $E_{\text{ch}} = 176\text{ MPa}$, lớn hơn mô đun yêu cầu $E_{\text{yc}} = 167\text{ MPa}$, đồng thời thỏa mãn khả năng chống biến dạng dẻo và chống cắt trượt trong nền đất.
4. Hai phương án bình đồ tuyến được so sánh dựa trên các tiêu chí cụ thể nào?
Hai phương án được so sánh trên bình đồ số hóa tỷ lệ 1:1.000: Phương án I có chiều dài $6.800\text{ m}$, bố trí 4 đường cong nằm, không có bán kính tối thiểu giới hạn, có 1 công trình cống và khối lượng đào đất là $36.936\text{ m}^3$; Phương án II có chiều dài $5.307\text{ m}$, 4 đường cong nằm, 0 đường cong bán kính tối thiểu giới hạn và bố trí 3 công trình cống.
5. Tần suất lũ tính toán cho các công trình thoát nước ngang (cống) là bao nhiêu và loại cống nào được chỉ định?
Theo tiêu chuẩn thiết kế đường cấp III miền núi ($V = 60\text{ km/h}$), tần suất lũ tính toán thiết kế cho cống là $P = 4%$, ứng với lượng mưa ngày tính toán $H_{4%} = 351\text{ mm}$. Tất cả các cống trên tuyến đều được chọn là cống tròn bê tông cốt thép chế độ chảy không áp, cửa cống loại thông thường.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Trần Đức Quyết đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế kỹ thuật tuyến đường ô tô M19 - Đ5 tại huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang theo tiêu chuẩn đường cấp III miền núi ($V = 60\text{ km/h}$). Tác giả đã kết hợp chặt chẽ việc tuân thủ các quy phạm chuyên ngành (TCVN 4054 - 05, 22 TCN 211 - 06, 22 TCN 220 - 95) với việc ứng dụng công cụ phần mềm Nova3.0 để xử lý bình đồ, trắc dọc và trắc ngang. Đồ án đưa ra phương án kết cấu áo đường mềm tối ưu về mặt kinh tế - kỹ thuật nhờ tận dụng nguồn vật liệu đá dăm và sỏi cuội tại địa phương, đảm bảo khả năng chịu tải và thoát nước trong chu kỳ khai thác 15 năm.