Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Kỹ thuật Công trình Giao thông (Bộ môn Đường bộ, Khoa Công trình Giao thông, Trường Đại học Giao thông Vận tải TP.HCM) do sinh viên Nguyễn Văn Nam thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Trần Viết Khánh tập trung giải quyết bài toán thiết kế mới toàn diện tuyến đường giao thông kết nối hai điểm E – D thuộc địa bàn miền núi tỉnh Đắk Lắk.

Bối cảnh thực tiễn của đề tài xuất phát từ nhu cầu cấp bách về phát triển mạng lưới hạ tầng giao thông tại khu vực vùng sâu, vùng xa. Khu vực giữa hai điểm E và D có địa hình sườn dốc và đồi núi hiểm trở, mạng lưới giao thông hiện hữu còn rất thưa thớt, chủ yếu là đường đất tự phát hoặc các tuyến đường mòn thô sơ khiến việc đi lại và giao thương nông - lâm sản (lúa nước, đậu phộng, mía, điều, keo, bạch đàn) gặp nhiều trở ngại, đặc biệt bị cô lập hoặc chia cắt trong mùa mưa lũ. Dự án xây dựng tuyến đường mới được Ủy ban Nhân dân tỉnh Đắk Lắk phê duyệt chủ trương khảo sát lập báo cáo đầu tư bằng nguồn vốn vay hỗ trợ phát triển chính thức (ODA), phục vụ quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội của vùng giai đoạn 2018 – 2033.

Mục tiêu và nhiệm vụ kỹ thuật của đồ án bao gồm:

  1. Điều tra, phân tích điều kiện tự nhiên (địa hình, địa mạo, địa chất công trình, khí hậu, thủy văn) và dự báo nhu cầu vận tải trong thời hạn 15 năm (đến năm 2033).
  2. Xác định cấp hạng kỹ thuật tuyến, tính toán các chỉ tiêu hình học, vạch tuyến và so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa 2 phương án tuyến sơ bộ trên bình đồ tỷ lệ 1/10.000 để chọn phương án tối ưu.
  3. Thiết kế kỹ thuật chi tiết cho đoạn tuyến trọng điểm từ Km4+300 đến Km5+243,53, bao gồm bình đồ, trắc dọc, trắc ngang, kết cấu áo đường mềm, công trình thoát nước và an toàn giao thông.
  4. Lập giải pháp tổ chức thi công chi tiết theo phương pháp dây chuyền chuyên môn hóa cho toàn bộ các hạng mục công trình từ nền, móng, mặt đường bê tông nhựa đến công tác hoàn thiện tuyến.

Phạm vi nghiên cứu không gian của dự án là hành lang tuyến chạy theo hướng Tây Nam – Đông Bắc nối hai điểm khống chế E (cao độ tự nhiên 15 m) và D (cao độ tự nhiên 29 m) với chiều dài đường chim bay khoảng 4.508 m. Phạm vi thời gian tính toán chu kỳ khai thác công trình là 15 năm (2018 – 2033).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế

Tác giả xây dựng giải pháp kỹ thuật dựa trên hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia và quy trình chuyên ngành đường bộ của Việt Nam:

  • Tiêu chuẩn thiết kế hình học: Áp dụng Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 4054:2005 / TCVN 4054:2015 "Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế" để xác định cấp đường, vận tốc thiết kế, tầm nhìn xe chạy, bán kính đường cong nằm, đường cong đứng, độ dốc dọc lớn nhất, siêu cao và đoạn nối siêu cao.
  • Tiêu chuẩn tính toán kết cấu áo đường: Quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06 để quy đổi tải trọng trục tiêu chuẩn 100 kN, tính toán mô đun đàn hồi yêu cầu ($E_{yc}$), kiểm toán độ võng đàn hồi, ứng suất kéo uốn trong các lớp vật liệu liền khối và ứng suất cắt trượt trong nền đất/lớp vật liệu rời.
  • Tiêu chuẩn tính toán thủy văn, thủy lực: Quy trình tính toán các đặc trưng dòng chảy lũ 22 TCN 220-95 để xác định lưu lượng đỉnh lũ thiết kế $Q_{p%}$, khẩu độ cầu cống và khả năng thoát nước của mạng lưới rãnh biên.
  • Tiêu chuẩn vật liệu và thi công: TCVN 8859:2011 (Lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô) và TCVN 8819:2011 (Mặt đường bê tông nhựa nóng – Yêu cầu thi công và nghiệm thu).

Phương pháp nghiên cứu thực hiện bao gồm: phương pháp phân tích số liệu giao thông và dự báo dòng xe theo hệ số tăng trưởng; phương pháp vạch tuyến bằng bước compa ($l_{cp}$) kết hợp bám sát địa hình phân thủy/tụ thủy; phương pháp mô hình hóa mặt cắt ngang và trắc dọc; phương pháp giải tích kết hợp đồ giải để xác định tầm nhìn và mở rộng bụng đường cong; phương pháp phân tích chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật tổng hợp (chi phí xây dựng, chi phí vận doanh khai thác, chiều dài ảo, hệ số triển tuyến); và phương pháp tổ chức thi công theo dây chuyền công nghệ đồng bộ liên tục.

Nội dung chính theo từng phần và chương

Thuyết minh đồ án có độ dài 290 trang, được cấu trúc thành 3 phần chính với 23 chương chuyên môn:

Phần I: Thiết kế cơ sở (Chương 1 – Chương 10)

  • Chương 1: Giới thiệu tình hình chung của tuyến đường E – D: Trình bày cơ sở pháp lý, điều kiện dân sinh kinh tế, địa chất (đất cấp III, tầng trên là á cát, tầng dưới là á sét lẫn sỏi sạn, thuận lợi làm nền đường), khí hậu thủy văn (nhiệt đới gió mùa, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 11, lượng mưa năm 1.800 – 2.200 mm) và mục tiêu kết nối liên vùng.
  • Chương 2: Xác định cấp hạng và các yếu tố kỹ thuật của tuyến: Dự báo lưu lượng xe năm tương lai $N_{15} = 2.250$ xe/ngày đêm, tương đương $N_{qđ} = 4.176$ xe con quy đổi/ngày đêm. Tuyến được xếp cấp III miền núi, vận tốc thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$. Xác định mặt cắt ngang gồm 2 làn xe ($B_{mặt} = 6{,}0\text{ m}$, $B_{nền} = 9{,}0\text{ m}$, lề đường $2 \times 1{,}5\text{ m}$ với lề gia cố $2 \times 1{,}0\text{ m}$). Xác định độ dốc dọc lớn nhất $i_{max} = 7%$, tầm nhìn hãm xe $S_1 = 75\text{ m}$, tầm nhìn vượt xe $S_{vx} = 360\text{ m}$, bán kính đường cong nằm tối thiểu có siêu cao $R_{min} = 130\text{ m}$ ($i_{sc} = 7%$), bán kính cong đứng lồi tối thiểu $4.000\text{ m}$, cong đứng lõm tối thiểu $1.500\text{ m}$.
  • Chương 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ: Vạch 2 phương án tuyến trên bình đồ tỷ lệ 1/10.000 bằng phương pháp bước compa ($l_{cp} = 57{,}14\text{ m}$ với chênh cao đường đồng mức $h = 5\text{ m}$, $i_{max} = 7%$). Bố trí các yếu tố đường cong nằm, đường cong chuyển tiếp và cắm hệ thống cọc lý trình, cọc địa hình (Phương án 1 gồm 95 cọc chính đến Km5+400; Phương án 2 gồm 108 cọc đến Km5+129,53).
  • Chương 4: Thiết kế kết cấu áo đường: Quy đổi các loại tải trọng trục về trục đơn tiêu chuẩn 100 kN, xác định số trục tính toán $N_{tt} = 551$ trục/làn.ngày đêm, mô đun đàn hồi yêu cầu $E_{yc} = 179\text{ MPa}$ trên nền đất á cát ($E_0 = 40{,}5\text{ MPa}$). Đề xuất và tính toán kiểm toán 2 phương án tầng mặt cấp cao A1.
  • Chương 5: Thiết kế thoát nước tuyến đường: Xác định lưu lượng tính toán dòng chảy lũ $Q_{p%}$ theo 22 TCN 220-95, định vị mạng lưới cống tròn bê tông cốt thép và thiết kế hệ thống rãnh dọc thoát nước mặt đường và rãnh biên taluy nền đào.
  • Chương 6: Thiết kế trắc dọc tuyến: Thiết kế đường đỏ cho 2 phương án tuyến đảm bảo nguyên tắc bám sát địa hình, hạn chế đào sâu đắp cao, thỏa mãn chiều dài đổi dốc tối thiểu $\ge 150\text{ m}$ và bố trí đường cong đứng theo quy phạm.
  • Chương 7: Thiết kế trắc ngang tuyến và tính toán khối lượng đào đắp: Thiết kế các yếu tố hình học mặt cắt ngang đại diện, tính diện tích và lập bảng tổng hợp khối lượng đất đào đắp cho cả hai phương án tuyến.
  • Chương 8: Thiết kế đảm bảo an toàn giao thông: Bố trí hệ thống cọc mốc lộ giới, cột cây số, hệ thống biển báo hiệu đường bộ (biển báo nguy hiểm tam giác cạnh $0{,}7\text{ m}$), vạch sơn phân làn và kết cấu hộ lan phòng hộ tại các đoạn đắp cao, đường cong bán kính nhỏ.
  • Chương 9: Phân tích kinh tế – kỹ thuật và so sánh lựa chọn phương án tuyến: Tính toán tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế (chi phí xây dựng nền, mặt, công trình nhân tạo, chi phí vận doanh khai thác quy đổi) và chỉ tiêu kỹ thuật (hệ số triển tuyến, chiều dài ảo, bán kính cong trung bình, độ thoải trắc dọc). Luận chứng lựa chọn Phương án 1 làm phương án tối ưu để triển khai thiết kế kỹ thuật.
  • Chương 10: Đánh giá tác động đến môi trường: Phân tích hiện trạng môi trường tự nhiên, sinh thái và xã hội; đánh giá sơ bộ các tác động xói mòn, bụi, tiếng ồn trong quá trình thi công và vận hành; đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động tiêu cực.

Phần II: Thiết kế kỹ thuật (Chương 1 – Chương 6)

Triển khai chi tiết cho đoạn tuyến Km4+300 ÷ Km5+243,53 thuộc Phương án 1:

  • Chương 1: Tình hình chung đoạn thiết kế kỹ thuật: Khái quát địa hình sườn đồi, vị trí tuyến và chuẩn hóa các thông số kỹ thuật đầu vào.
  • Chương 2: Thiết kế bình đồ tuyến: Thiết kế chi tiết các đường cong nằm, tính toán đoạn mở rộng bụng đường cong ($E = 1{,}0\text{ m}$ ứng với $R = 130\text{ m}$), bố trí siêu cao ($i_{sc} = 7%$), tính chiều dài đường cong chuyển tiếp ($L_{ct} = 100\text{ m}$), lập bảng cắm cọc chi tiết bằng phương pháp tọa độ góc cực và kiểm tra tầm nhìn trong đường cong.
  • Chương 3: Thiết kế trắc dọc, trắc ngang: Thiết kế đường đỏ chi tiết đoạn kỹ thuật, tính toán cắm đường cong đứng lồi/lõm và dựng trắc ngang chi tiết toàn bộ các cọc với tỷ lệ 1/200.
  • Chương 4: Thiết kế chi tiết kết cấu: Thiết kế chi tiết các tầng kết cấu áo đường mềm và kết cấu gia cố lề theo 22 TCN 211-06.
  • Chương 5: Thiết kế thoát nước: Tính toán thủy lực rãnh tam giác/rãnh hình thang gia cố và kiểm tra năng lực thoát nước của cống tròn điển hình tại vị trí lý trình Km5+100.
  • Chương 6: Tính toán khối lượng đào đắp: Lập bảng tính toán khối lượng đào đắp chi tiết từng cọc, làm cơ sở lập biểu đồ điều phối đất.

Phần III: Thiết kế tổ chức thi công (Chương 1 – Chương 7)

  • Chương 1: Tình hình chung khu vực xây dựng tuyến: Khảo sát nguồn cung cấp đá dăm, cát, nhựa đường, khả năng huy động máy móc, mặt bằng lán trại, nguồn nước thi công và thời gian thi công trong mùa khô.
  • Chương 2: Chọn phương án thi công: Phân tích lựa chọn phương pháp thi công dây chuyền chuyên môn hóa liên tục, xác định hướng thi công chủ đạo và trình tự triển khai các phân đoạn công việc.
  • Chương 3: Công tác chuẩn bị: Trình tự khôi phục hệ cọc định vị, dọn dẹp phát quang mặt bằng, dựng nhà tạm/văn phòng hiện trường, làm đường công vụ và hệ thống thoát nước tạm phục vụ thi công.
  • Chương 4: Tổ chức thi công cống: Thống kê cống trên tuyến, thiết kế biện pháp thi công lắp ghép cống tròn điển hình đường kính $0{,}5\text{ m}$ tại lý trình Km2+412 (đào hố móng, đệm cát đệm đá, lắp đặt đốt cống, xây đầu cống và lấp đất đầm nén).
  • Chương 5: Tổ chức thi công nền đường: Tính toán năng suất máy đào, máy cạp, ô tô vận chuyển; lập bảng tính toán điều phối đất ngang và điều phối đất dọc bằng biểu đồ tích lũy đất (đường cong Mass-Haul).
  • Chương 6: Tổ chức thi công mặt đường: Lập quy trình công nghệ và tính toán đội máy thi công dây chuyền đồng bộ với nhịp dây chuyền $V = 100\text{ m/ca}$ cho 5 lớp kết cấu áo đường.
  • Chương 7: Công tác hoàn thiện: Tổ chức thi công các hạng mục hoàn thiện tuyến (chôn 6 cột Km, lắp dựng cọc mốc lộ giới, 12 biển báo tam giác, thi công $2.808{,}13\text{ m}^2$ sơn vạch kẻ đường bằng máy phun sơn, dọn dẹp vệ sinh mặt bằng) với tổng thời gian thực hiện 82 ngày.

Thiết kế kỹ thuật và giải pháp tổ chức thi công

1. Chỉ tiêu hình học và thông số kỹ thuật của tuyến

Tuyến đường được thiết kế đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu kỹ thuật đường cấp III miền núi theo TCVN 4054:2005:

STT Tên chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Giá trị tính toán Tiêu chuẩn quy định Giá trị kiến nghị chọn
1 Vận tốc thiết kế ($V_{tk}$) km/h - 60 60
2 Số làn xe Làn 1 2 2
3 Bề rộng một làn xe ($B_{1làn}$) m 3,5 3,0 3,0
4 Bề rộng phần xe chạy ($B_{mặt}$) m - 6,0 6,0
5 Bề rộng lề đường ($B_{lề}$) m - 1,5 1,5
6 Bề rộng lề gia cố ($B_{lgc}$) m - 1,0 1,0
7 Bề rộng nền đường ($B_{nền}$) m - 7,5 9,0
8 Bán kính cong nằm tối thiểu có siêu cao ($R_{min}$) m 128,6 125 130
9 Bán kính cong nằm tối thiểu không siêu cao m 475 1500 1500
10 Độ dốc dọc lớn nhất ($i_{max}$) % 2,3 7,0 7,0
11 Tầm nhìn hãm xe ($S_1$) m 65 75 75
12 Tầm nhìn xe ngược chiều ($S_2$) m - 150 150
13 Bán kính cong đứng lồi tối thiểu thông thường m 2820 2500 4000
14 Bán kính cong đứng lõm tối thiểu thông thường m 910 1000 1500
15 Độ dốc siêu cao lớn nhất ($i_{sc,max}$) % - 7,0 7,0
16 Chiều dài đoạn nối siêu cao ($R = 130\text{ m}$) m 50,4 50 55
17 Chiều dài đường cong chuyển tiếp ($R = 130\text{ m}$) m 70,5 70 100

2. Kết cấu áo đường mềm lựa chọn

Áo đường mềm cấp cao A1 được tính toán kiểm toán theo 22 TCN 211-06 với mô đun đàn hồi yêu cầu $E_{yc} = 179\text{ MPa}$ trên nền đất á cát có $E_0 = 40{,}5\text{ MPa}$:

Thứ tự lớp (từ trên xuống) Loại vật liệu kết cấu Chiều dày ($h$) Mô đun đàn hồi $E$ (MPa)
Lớp 1 (Mặt trên) Bê tông nhựa chặt rải nóng C12.5 6 cm 350
Lớp 2 (Mặt dưới) Bê tông nhựa chặt rải nóng C19 8 cm 300
Lớp 3 (Móng trên) Cấp phối đá dăm loại I 14 cm 250
Lớp 4 (Móng dưới - lớp trên) Cấp phối đá dăm loại II 18 cm 200
Lớp 5 (Móng dưới - lớp dưới) Cấp phối đá dăm loại II 18 cm 200
Nền đất Đất á cát đầm chặt ($K \ge 0{,}98$) Tầng bán không gian 40,5

3. Dây chuyền công nghệ thi công mặt đường

Tác giả thiết kế dây chuyền công nghệ thi công mặt đường chuyên môn hóa với tốc độ tiến độ $V = 100\text{ m/ca}$, bao gồm việc tính toán năng suất và phân bổ tổ hợp thiết bị máy móc cơ giới:

Phân đoạn công việc Thiết bị thi công chính Thông số công nghệ / Định mức
Đào, tạo khuôn đường Máy cạp, máy san, lu bánh thép 8T Đào khuôn $576\text{ m}^3$, lu lèn lòng đường và lề đạt $K \ge 0{,}95$.
Móng cấp phối đá dăm loại II (dày $36\text{ cm}$, chia 2 lớp $18\text{ cm}$) 12 Xe ben Hyundai HD370 ($15\text{ m}^3$), 1 máy rải Sumitomo HA90C, 1 lu Hypac C350D 8T, 2 lu lốp Dynapac CA275 14T Khối lượng $202{,}5\text{ m}^3/\text{lớp/ca}$; lu sơ bộ 8T (4 lượt/điểm, $3\text{ km/h}$), lu chặt lốp 14T (20 lượt/điểm, $3\text{ km/h}$), lu hoàn thiện 8T (2 lượt/điểm).
Móng cấp phối đá dăm loại I (dày $14\text{ cm}$) Xe tưới ẩm, ô tô tự đổ, máy rải Sumitomo HA90C, lu 8T, lu rung Sakai SW700 10.8T Tưới ẩm dính bám 2 – 3 lít/$\text{m}^2$; khối lượng $157{,}5\text{ m}^3/\text{ca}$; lu sơ bộ 8T (4 lượt/điểm), lu chặt 10.8T (16 lượt/điểm), lu hoàn thiện 10.8T (3 lượt/điểm).
Tưới thấm bám / dính bám Xe phun tưới nhựa Dongfeng $7\text{ m}^3$ Tưới nhựa thấm bám trên móng CPĐD: $1{,}0\text{ kg/m}^2$; tưới dính bám giữa 2 lớp BTN: $0{,}5\text{ kg/m}^2$.
Bê tông nhựa chặt C19 (dày $8\text{ cm}$) 3 Xe ben Hyundai HD370, 1 máy rải Sumitomo HA90C, lu Hypac 8T, lu lốp Dynapac 14T, lu Sakai SW700 Nhiệt độ rải $> 120^\circ\text{C}$; khối lượng 108 Tấn/ca; lu sơ bộ 8T (2 lượt/điểm), lu chặt lốp 14T (8 lượt/điểm, $4\text{ km/h}$), lu phẳng 10.8T (4 lượt/điểm).
Bê tông nhựa chặt C12.5 (dày $6\text{ cm}$) 3 Xe ben Hyundai HD370, 1 máy rải Sumitomo HA90C, lu Hypac 8T, lu lốp Dynapac 14T, lu Sakai SW700 Nhiệt độ rải $> 120^\circ\text{C}$; khối lượng 81 Tấn/ca; lu sơ bộ 8T (2 lượt/điểm), lu chặt lốp 14T (8 lượt/điểm), lu phẳng 10.8T (4 lượt/điểm).
Hoàn thiện công trình Máy phun sơn, nhân công bậc 3/7 và 4/7 Lắp 6 cột Km, 12 cột biển báo tam giác cạnh $0{,}7\text{ m}$, sơn $2.808{,}13\text{ m}^2$ vạch tín hiệu giao thông trong 82 ngày.

Kết quả và đóng góp

Đồ án hoàn thành trọn vẹn bộ hồ sơ thiết kế công trình đường bộ từ bước thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật đến thiết kế tổ chức thi công với các kết quả cụ thể:

  1. Xác lập hoàn chỉnh luận chứng kinh tế - kỹ thuật tuyến đường cấp III miền núi nối hai điểm E – D, giải quyết được bài toán cân bằng đào đắp trên địa hình sườn đồi phức tạp.
  2. Thiết kế chi tiết kết cấu áo đường mềm nhiều lớp có tính ổn định cường độ cao ($E_{yc} = 179\text{ MPa}$), đảm bảo khả năng chịu tải trọng trục 100 kN cho lưu lượng $4.176$ xe con quy đổi/ngày đêm trong chu kỳ 15 năm.
  3. Hoàn thiện phương án tổ chức thi công cơ giới hóa đồng bộ theo phương pháp dây chuyền nhịp nhàng ($100\text{ m/ca}$), xác định chính xác số lượng máy móc, năng suất ca xe, định mức vật liệu và sơ đồ lu lèn cho từng phân tầng kết cấu.
  4. Lập giải pháp an toàn giao thông và bảo vệ môi trường chi tiết, giúp tuyến đường vận hành bền vững trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa tại vùng Tây Nguyên.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Do giới hạn trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp đại học, các số liệu khảo sát địa hình và địa chất chủ yếu dựa trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1/10.000 được cấp phát và giả định địa chất tầng đồng nhất (đất cấp III á cát/á sét), chưa có số liệu khoan thăm dò địa chất công trình chi tiết và thí nghiệm nén lún nền đất cục bộ tại từng vị trí đặt cống thoát nước lớn.
  • Hướng phát triển: Bổ sung công tác khảo sát địa chất công trình thực tế ngoài hiện trường bằng các hố khoan sâu; tính toán chi tiết hơn các giải pháp gia cố mái dốc taluy chống sạt trượt bằng neo đất hoặc tường chắn có cốt trong trường hợp địa hình đồi núi dốc đứng; mở rộng ứng dụng phần mềm chuyên ngành (như Civil 3D, VNROAD, Nova-TDN) để tự động hóa tối ưu hóa khối lượng điều phối đất.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tư liệu tham khảo toàn diện và mẫu mực dành cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông, Cầu đường bộ, Quy hoạch Giao thông khi thực hiện đồ án môn học Thiết kế đường ô tô 1, 2 và Đồ án tốt nghiệp đại học.
  • Kỹ sư thiết kế đường bộ tham khảo quy trình tính toán quy đổi lưu lượng trục theo 22 TCN 211-06, phương pháp bố trí siêu cao - đường cong chuyển tiếp theo TCVN 4054:2005 và kỹ thuật lập biểu đồ dây chuyền thi công mặt đường bê tông nhựa.
  • Các đơn vị thi công đường ô tô tham khảo sơ đồ công nghệ lu lèn, tính toán số ca máy và năng suất các tổ hợp máy rải Sumitomo HA90C, lu Dynapac, lu Hypac và xe vận chuyển Hyundai HD370.

Câu hỏi thường gặp

1. Tuyến đường E – D được thiết kế theo cấp hạng kỹ thuật nào và vận tốc thiết kế là bao nhiêu?
Tuyến đường được thiết kế theo tiêu chuẩn đường cấp III miền núi với vận tốc thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$, dựa trên lưu lượng xe dự báo năm tương lai (năm thứ 15) là $2.250$ xe/ngày đêm, tương đương $4.176$ xe con quy đổi/ngày đêm (nằm trong khung $3.000 < N_{qđ} < 6.000$ theo TCVN 4054:2005).

2. Quy mô mặt cắt ngang phần xe chạy và nền đường được xác định như thế nào?
Đường gồm 2 làn xe, mỗi làn rộng $3{,}0\text{ m}$ (tổng bề rộng mặt xe chạy $B = 6{,}0\text{ m}$). Lề đường mỗi bên rộng $1{,}5\text{ m}$ (trong đó lề gia cố rộng $1{,}0\text{ m}$ và lề đất rộng $0{,}5\text{ m}$). Tổng bề rộng nền đường trên đoạn thẳng là $B_{nền} = 9{,}0\text{ m}$. Độ dốc ngang mặt đường và lề gia cố là $2%$, lề đất là $4%$.

3. Kết cấu áo đường mềm được lựa chọn gồm những tầng lớp vật liệu nào?
Kết cấu áo đường gồm 5 lớp vật liệu chính:

  • Tầng mặt trên: Bê tông nhựa nóng chặt C12.5 dày $6\text{ cm}$.
  • Tầng mặt dưới: Bê tông nhựa nóng chặt C19 dày $8\text{ cm}$.
  • Tầng móng trên: Cấp phối đá dăm loại I dày $14\text{ cm}$.
  • Tầng móng dưới (lớp trên): Cấp phối đá dăm loại II dày $18\text{ cm}$.
  • Tầng móng dưới (lớp dưới): Cấp phối đá dăm loại II dày $18\text{ cm}$.
    Tổng mô đun đàn hồi yêu cầu của toàn bộ kết cấu là $E_{yc} = 179\text{ MPa}$.

4. Dây chuyền thi công mặt đường được tổ chức với tốc độ bao nhiêu và sử dụng các thiết bị chủ lực nào?
Dây chuyền thi công mặt đường được tổ chức theo phương pháp chuyên môn hóa liên tục với nhịp tốc độ $V = 100\text{ m/ca}$. Các thiết bị cơ giới chủ lực bao gồm: xe ben tự đổ Hyundai HD370 ($15\text{ m}^3$), xe tưới nhựa Dongfeng $7\text{ m}^3$, máy rải Sumitomo HA90C (Nhật Bản), lu tĩnh bánh thép Hypac C350D 8T, lu bánh lốp Dynapac CA275 14T và lu rung hai bánh thép Sakai SW700 10.8T.

5. Khối lượng các hạng mục công tác hoàn thiện tuyến đường gồm những gì?
Công tác hoàn thiện được thực hiện trong thời gian 82 ngày song song với dây chuyền thi công mặt đường, gồm: đúc và chôn 6 cột Km, làm 12 cột đỡ và lắp đặt 12 biển báo tam giác phản quang cạnh $0{,}7\text{ m}$, thi công $2.808{,}13\text{ m}^2$ sơn kẻ phân làn đường bằng máy phun sơn cơ giới, gia cố mái taluy và dọn dẹp vệ sinh mặt bằng.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế tuyến đường qua hai điểm - Thuyết minh" của tác giả Nguyễn Văn Nam là công trình học thuật kỹ thuật công trình đường bộ được xây dựng công phu, chuẩn mực và bám sát thực tiễn thiết kế xây dựng hạ tầng tại Việt Nam. Thuyết minh đã giải quyết trọn vẹn từ khâu phân tích cơ sở, thiết kế kỹ thuật hình học bình đồ - trắc dọc - trắc ngang, tính toán kết cấu áo đường chịu tải nặng đến lập biện pháp tổ chức thi công dây chuyền cơ giới hóa hiện đại. Toàn bộ các giải pháp tính toán đều tuân thủ nghiêm ngặt hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn ngành hiện hành, mang lại giá trị thực tiễn và tham khảo chuyên môn sâu sắc cho ngành xây dựng công trình giao thông đường bộ.