CHƯƠNG 4 THIẾT KẾTRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG 4.1 XÁC ĐỊ NH ĐỘDỐC DỌC CỦA ĐƯỜNG 4.1 Xác đị nh độdố c dọ c của đường – Bài toán kinh tế -kỹthuật Trong thiết kếđường ô tô, việ cđ ịnh tiêu chuẩ n độdố c dọc phải được tính toán dựa trên nguyên tắc tổng chi phí xây dựng và vận doanh là nhỏnhấ t, phải xét một cách tổng hợp những ả nh hưởng củ ađ ộdốc tới giá thành xây dựng đ ường và tới các chỉtiêu khai thác vậ n tải nhưtốc độxe chạ y, mức tiêu hao nhiên liệ u, tận dụng sức chởcủ a ô tô, … Độdố c dọc của đường có ảnh hưởng tới giá thành xây dựng và chủyế u là đối với khối lượng công tác nề n đường. Độdố c dọc càng lớn, chiều dài tuyếnđ ường ở vùng đồ i và núi càng rút ngắn, khối lượng đào đắ p càng giảm, giá thành xây dựng do đó cũng hạthấ p. Ngược lạ i, khi độdố c dọc càng lớn thì xe chạ y càng lâu, tốc độxe chạ y càng thấp, tiêu hao nhiên liệ u càng lớn, hao mòn să m lốp càng nhiề u tức là giá thành vận tả i càng cao. Mặ t khác, khi độdố c dọc lớn thì mặ t đường càng nhanh hao mòn (do lố p xe và nước mưa bào mòn), rãnh dọ c mau hưhỏng, công tác duy tu bảo dưỡng càng nhiề u. Tức là khi độdốc càng lớn thì chi phí vậ n doanh càng tốn kém, lưu lượng xe chạ y càng nhiều thì chi phí này càng tăng. Độdố c dọ c tố i ưu là đ ộdố c ứng với tổ ng chi phí xây dựng và khai thác là nhỏ t. nhấ Đư ờng quan hệđ ộdốc dọ c – chi phí Chi phÝ C : Chi phí xây dựng n doanh E : Chi phí vậ Σ : Tổng chi phí xây dựng và vậ n doanh C E Độdố c dọc i opt đ ược xác đị nh că n cứ vào đ ịa hình, dòng xe, khảnă ng xây dựng, khảnă ng duy tu bảo dưỡng, tổng kết các kinh nghiệ m,.1 Quan hệđ ộdốc dọc i (%) và chi phí 125 4.2 Quy đị nh khi xác đị nh độdố c và chiề u dài đoạ n dố c: Tiêu chuẩ n thiết kếđ ường hiệ n hành TCVN 4054-05 [1], quy định vềđộdố c và chiều dài đoạ n dốc nhưsau: - Độdốc dọ c lớn nhấ t i max : Tuỳtheo cấ p hạ ng đường, độdốc dọc tối đa đư ợc quy định trong bả ng 1.14 và bả ng 4. Khi gặ p khó khăn có thểđềnghịtă ng lên 1% nhưng đ ộdốc dọ c lớn nhấ t không vượt quá 11%. Đường nằ m trên cao độ 2000m so với mực nước biể n không được làm dốc quá 8%.1 Độdốc dọc lớn nhấ t các cấp đ ường [1] Cấp hạng I II III IV V VI Đồng Đồng Đồng Đồng Đồng Đồng Đị a hình bằng, Núi bằng, Núi bằng, Núi bằng, Núi bằng bằng đồi đồi đồi đồi Độdốc dọc lớn 3 4 5 7 6 8 7 10 9 11 nhất % - Đường đi qua khu dân cư, đường có nhiề u xe thô sơchạy : không nên làm dố c dọ c quá 4%. - Dốc dọc trong hầ m : không dố c quá 4% và không nhỏquá 0,3% (thoát nước). - Trong đường đ ào : đểđả m bả o thoát nước và rãnh dọc không phảiđ ào quá sâu thì độdố c dọc tối thiể u là 0,5% (Khi khó khă n là 0,3% và đoạn dốc này không kéo dài quá 50m). - Độdố c nên dùng : không nên lớn hơn 3% đ ểnâng cao chấ t lượng vậ n tải, khi trên đ ường có nhiề u xe nặng, xe kéo moóc chạ y thì phả i că n cứvào tính toán đ ặc tính đ ộng lực theo lực kéo đểxác đ ị nh i max ng 4.2 Chiề Bả u dài lớn nhấ t của dố c dọ c (m)[1] Vtt (km/h) 20 30 40 60 80 100 120 Độdốc (%) 4 1200 1100 1100 1000 900 800 - 5 1000 900 900 800 700 - - 6 800 700 700 600 - - - 7 700 600 600 500 - - - 8 600 500 500 - - - - 9 400 400 - - - - - 10 và 11 300 - - - - - - - Chiề u dài đoạn dốc lớn nhất l max : Chiều dài đoạ n có dốc dọc không được quá dài, khi vượt quá quy định trong bả ng 4.2 phải có các đoạn chêm dốc 2,5% và có 126 chiều dài đủbốtrí đường cong đứng (tối thiể u 50m). Các đ oạn chêm còn làm chỗ tránh xe cho đ ường có 1 làn xe Đố i với đườ ng vùng núi, dốc lớn quanh co hiể m trởcó thểbốtrí đ ường cứu nạ n theo 22TCN 218-94 Bảng 4.3 Chiề u dài dốc tố i đa với các độdố c khác nhau trên đường cao tố c[2] Độdốc dọc Chiề u dài dốc tốiđa (m) % Cấp 120 Cấp 100 Cấp 80 Cấp 60 2 1500 - - - 3 800 1000 - - 4 600 800 900 1000 5 - 600 700 800 6 - - 500 600 - Chiều dài đoạ n dốc nhỏ nhấ t lmin : Chiề u dài tối thiểu đoạ n đổ i dốc phả i đủđ ể bốtrí đường cong đứng và không nhỏhơn các quy đ ịnh ởbảng 4.4 Chiề Bả u dài tối thiể u đoạn đổ i dố c [1] Tốc độthiế t kế , km/h 120 100 80 60 40 30 20 Chiều dài tốithiểu đổi 200 150 120 100 60 300 250 dốc, m (150) (100) (70) (60) (50) sốtrong ngoặ Ghi chú : Trị c được dùng cho các đ ường cả i tạ o nâng cấ p khi khố i lượng bù vênh mặt đường lớn. Đối với đường cao tốc chiều dài dốc tối thiể u là 300m, 250m, 200m, 150m tương ứng với các cấ p 120, 100, 80, 60 và phả i đủbốtrí chiề u dài đ ường cong đứng.3 Chiế c dọ c trong đường cong bằng có bán kính nhỏ: Trong đ ường cong bằ ng có bán kính nhỏ ,độdố c dọ c thực tếsẽtă ng lên, bởivì: - Trong đường cong có bốtrí siêu cao, tổ ng hình họ c của đ ộdố c siêu cao và độ dốc dọc sẽlớn hơn đ ộdốc dựđ ịnh áp dụng Id Ihîp thµnh - Cùng khắ c phục độchênh cao độnhưng chiều dài ởbụ ng đường cong ngắ n hơn ởtim đường nên độdốc dọc ởmép trong sẽlớn hơn độdốc dọc tim đường Bảng 4.5 quy đ ịnh chiế t giả mđộdốc dọ c trong các đường cong có bán kính nhỏ Isc Nhưvậy độdốc dọ c tối đa có thểáp dụ ng trong các đ ường cong có bán kính R≤50m là : Iad-max = I max – Icg , (%) Bảng 4.5 Lượng chiết giảm dố c dọc trong đ ường cong nằm có bán kính nhỏ[1] Bán kính cong nằ m, m 20 - 25 25 - 30 30 - 35 35 - 50 Dố c dọc phải chiế t giảm, Icg ,% 2,5 2 1,5 1 127 4.2 ĐƯỜNG CONG ĐỨNG. Låi Lâm Đểđả m bả o tầm nhìn tính toán, c dọc lượ trắ n đều không gãy khúc, - i2 xe chạ y an toàn êm thuận, ởnhững - i1 + i2 + i1 chỗđ ổi dốc trên trắc dọ c phả i thiế t + i2 kếđường cong đ ứng lồi hoặc lõm dạng đ ường cong tròn hoặ c parabol + i2 bậc 2. Điề u kiện bốtrí đường cong đ ứng: + i1 + i1 Khi hiệ u đại sốtuyệtđối giữa 2 độ dốc - i1 - i1 Δi = /i1 -i 2/ ≥1% khi Vtt 60 km/h ≥2% khi Vtt < 60 km/h - i2 - i2 phải nối tiế p bằ ng các đ ường cong đứng . u củ Chú ý : dấ a i là dấ uđạ i số , lên dố c mang dấ u“+”xuố ng dốc mang dấ u“-“ 4.1 Xác đị nh bán kính tố i thiể u của đường cong đứng lồ i Bán kính tối thiểu củađ ường cong đ ứng lồi được xác đị nh từđ iều kiệ nđả m tầ m nhìn của người lái xe trên trắ c dọc (Hình 4. Theo hình vẽta có tam giác vuông S ABC có AC là đ ường cao thuộ c l1 l2 cạnh huyền: B 2 AC = BC.CD d1 d2 A C vì độdố c dọ c của đ ường i rấ t nhỏ, bán kính đường cong đứng R rấ t lớn R so với d1 và d2 nên có thểxem: AC l1 ; BC d 1; CD 2R - d 1 2R 0 Với d1 và d 2 là chiề u cao tầ m mắ t a người lái xe đế củ n mặtđường, m.2 Sơđồtính toán bán kính đ ường cong đ ứng lồi Tương tựta cũng có: 128 l 2 2R.d 2 Do đó: S l1 l 2 d1 d 2 2R S2 Từđó suy ra: R min ,m (4.1) 2 d1 d2 2 - i gặ Khi hai ô tô cùng loạ p nhau, ta có d1 = d2 = S2 (tầ m nhìn hai chiề u), do đó: S2 2 R min , m (4.2) 8d - Đố i với trường hợp đ ảm bả o tầ m nhìn mộ t chiề m nhìn u thì: d2 = 0; S = S1 (tầ t chiề mộ u), do đ ó: 2 S R min 1 , m (4.2 Xác đị nh bán kính tố i thiể u của đường cong đứng lõm: Bán kính tối thiể u củ ađ ường cong đứng lõm được xác đị nh từđ iề u kiệ nđả m bả o không gây khó chị uđ ối vớ i hành khách và vượt tả i chị u được của lò xo ô tô bởi lực ly tâm (Hình 4. i b là gia tốc ly tâm cho phép, theo [1,2] thì b = 0,5–0,7m/s2 , ta có: Gọ v2 v2 b R min ; v – tốc đ ộxe chạ y, m/s.3 Sơđồxác đ ịnh bán kính đường cong đ ứng lõm ng km/h và b = 0,5m/s2 thì: u V tính bằ Nế V2 R min , m (4.4) 6,5 * Xác đ ịnh bán kính đường cong đ ứng lõm theo đ iều kiệ n tầ m nhìn ban đêm Vềban đêm pha đèn củ a ô tô chiế u đư ợc trong đ ường cong đ ứng lõm một chiề u dài nhỏhơn so vớitrong đường thẳng. 129 i hp là chiề Gọ u cao củ a pha đ èn ( hp =1,2 m đ ối với xe con). là góc mởrộ èn. ng của pha đ Thì S1 2 2.sin ) với S1là tầ m nhìn mộ t chiề u yêu cầ u 4.
Giáo trình thiết kế yếu tố hình học đường ô tô phần 2 - Chương 4: Thiết kế trắc dọc và trắc ngang
Khám phá giáo trình thiết kế yếu tố hình học đường ô tô phần 2, cung cấp kiến thức chuyên sâu và ứng dụng thực tiễn trong ngành giao thông.
Trường đại học
Trường Đại Học Giao Thông Vận TảiChuyên ngành
Kỹ Thuật Xây DựngNgười đăng
Ẩn danhThể loại
bài báoPhí lưu trữ
35 PointMục lục chi tiết
THÔNG TIN CHI TIẾT
Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng
Đề tài: Thiết Kế Yếu Tố Hình Học Đường Ô Tô Phần 2
Loại tài liệu: bài báo
Năm xuất bản: 2023
Địa điểm: Hà Nội
Trích đoạn nội dung tài liệu
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ