THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



Các điểm không chế bao gồm: điểm đầu tuyến, điểm cuối tuyến, cao độ khống chế trên

cống (đã được xác định trong bước tính thủy văn và bố trí cơng trình thốt nước(phụ lục).

Bảng V.1: Bảng xác định cao độ khống chế trên cống phương án 1

STT

Tên cọc

Lý trình

Cao độ khống chế

1

C1

KM 0+407.88

856.60

2

C2

KM 0+700.00

857.59

3

C3

KM 1+53.12

862.89

4

C4

KM 1+476.52

867.34

5

C5

KM 1+746.50

865.09

6

C6

KM 2+000.00

863.71

7

C7

KM 2+556.30

867.75

8

C8

KM 2+662.88

866.95

9

C9

KM 2+858.78

868.14

10

C10

KM 3+43.54

875.58

11

C11

KM 3+640.62

871.70

12

C12

KM 4+300.00

866.80

Bảng V.2: Bảng xác định cao độ khống chế trên cống phương án 2

Tên cọc

Lý Trình

Cao độ khống chế

C1

KM 0+407.88

856.60

C2

KM 0+700.00

857.59

C3

KM 1+53.12

862.89

C4

KM 1+486.17

870.41

C5

KM 1+800.00

870.45

C6

KM 1+900.00

871.27

C7

KM 2+222.81

866.25

C8

KM 2+552.75

862.45

C9

KM 2+783.97

861.89

C10

KM 3+155.82

860.56

C11

KM 3+696.02

869.38

C12

KM 4+257.21

862.64



STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



b. Xác định cao độ mong muốn

Chia đoạn tuyến thành các đoạn có độ dốc ngang tương đối đồng đều.Sau đó lấy dốc ngang

trung bình cho từng đoạn.Dựa vào dốc ngang trung bình từng đoạn để xem xét nên đi đường đỏ

như thế nào.Cụ thể như sau:

- Isd<10% nên làm đường đắp Hđ xấp xỉ 1m

- 10% < Isd < 20% nên làm đường nửa đào nửa đắp

- Isd> 20% nên làm đường đào

Bảng V.3: Bảng xác định cao độ mong muốn phương án 1

STT

Đoạn

isd (%)

Kết luận,kiến nghị

1

2

3



C3-H4

H4-H5

H5-H9



4.5

0.3

3



THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

30



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14



STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11



H9-YN1

YN1-H6

H6-P6

P6-5

5-TC7

TC7-H9

H9-TD11

TD11-H4

H4-H8

H8-H2

H2-E3



5.9

6.55

3.95

6.28

2.55

7.4

3.67

0.9

3.5

0.98

10.15



Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường đắp thấp

Đường nửa đào nửa đắp



Bảng V.4: Bảng xác định cao độ mong muốn phương án 2

Đoạn

isd (%)

Kết luận,kiến nghị

C3-H4

4.5

Đường đắp thấp

H4-H5

0.3

Đường đắp thấp

H5-H9

3

Đường đắp thấp

H9-YN1

5.9

Đường đắp thấp

YN1-KM2

5.6

Đường đắp thấp

KM2-C7

1.2

Đường đắp thấp

C7-H5

4.47

Đường đắp thấp

H5-P12

9.05

Đường đắp thấp

P12-TC13

0.4

Đường đắp thấp

TC13-P15

5.26

Đường đắp thấp

P15-E3

2.15

Đường đắp thấp



c.Thiết kế đường đỏ

Thiết kế đường đỏ phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đi đúng cao độ khống chế

- Bám sát cao độ mong muốn

- Đảo bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

Dốc dọc : imin= 0.5% với đường đào, imin=0% với đường đắp

imax= 7%

- Đảm bảo chiều dài đoạn đổi dốc: với đường cấp 3 miền núi Lmin=150m

Lmax phụ thuộc vào độ dốc dọc theo TCVN4054-2005.

V.1.4. Thiết kế đường cong đứng

Đường cong đứng được bố trí theo yêu cầu hạn chế lực ly tâm, đảm bảo tầm nhìn ban ngày

và ban đêm. Ngồi ra việc bố trí đường cong đứng còn làm cho trắc dọc được liên tục hài hoà hơn.

+ Kết quả thiết kế đường cong đứng:

Bảng V.5: Bảng các chỉ tiêu của đường cong đứng

STT

Chỉ tiêu

Đơn vị Phương án 1

Phương án 2

1

Độ dốc dọc max

%

3.9

3.6

2

Chiều dài đoạn đổi dốc nhỏ nhất

m

150

152.88

3

Số đường cong đứng

20

18

4

Bán kính cong đứng nhỏ nhất

m

1500

1500

5

Bán kính cong đứng lớn nhất

m

8000

8000



THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



31



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



Chi tiết xem phụ lục bảng 1.5.3 và 1.5.4

V.2. Thiết kế trắc ngang

V.2.1. Các căn cứ thiết kế

Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

Dựa vào yêu cầu của tuyến C3-E3 về quy mô mặt cắt ngang

Dựa vào điều kiện địa chất, thuỷ văn, tình hình thốt nước…

V.2.2. Các thơng số mặt cắt ngang tuyến C3-E3

Mặt cắt ngang được thiết kế cho toàn tuyến C3-E3 như sau:

Bề rộng chung nền đường: B = 9 m

Độ dốc ngang mặt đường phần xe chạy và lề gia cố: i = 2%

Độ dốc ngang phần lề đất: i = 6%

Bề rộng phần xe chạy: 23.0 = 6 m

Bề rộng phần lề gia cố: 21 m

Bề rộng phần lề đất : 20.5 m

Độ dốc mái taluy nền đào: 1:1

Độ dốc mái taluy nền đắp: 1:1.5

Rãnh dọc hình thang đáy nhỏ 0.4 m, độ dốc là 1:1

Chiều dày bóc hữu cơ là 0.3 m

Hình

Mặt

ngang



BnỊn=9m

Bpxc =6m



BlỊ=1,5m



0,5



1,0



6%



2%



3,0m



3.50



2%



0,5



2%



6%



t r ¾c ng ang nền đ ờ ng đào ho àn t o àn



Cọc C3 (PA 2)

Km1+53.10



6% 2%



1,0



2%



t r ắc ng ang nền đ ờ ng đắp ho àn t o àn

đắp nền : 46.4 m2



Blề=1,5m

3,0m



2%



Cọc 2 (pa 1)

Km1+579.81



đào nền : 21.48 m2

2%



1.5.1 :

ct

ng



2% 6%



1:1

.5



1:1



6% 2%



1.57



i=4.9%



.5

1:1



2%



2%



1:1



2% 6%

1:1



1:1



i=6.9%



t r ắc ng ang nền đ ờ ng đắp t r o ng đ ờ ng c o ng c ó s iê u c ao



1:1



6% 2%

1:1



đắp nền :38.49m2



Cọc H6 (pa 1)

Km3+600



2%



0.08



đắp nền : 2.19 m2

đào nền : 1.26 m2



R=300.0

it=3.00%

ip=-3.00%

w=0.20

2%



2% 6%

1:1

.5



i=7.2%



6% 2%



.50

1:1



Cäc P3 (pa 1)

Km0+693.34



2%



2.86



t r ¾c ng ang nền đ ờ ng nử a đào nử a đắp



2%



2% 6%



1:1

.50

i=2.9%



Hỡnh 1.5.2.Mt ct ngang in hỡnh

V.3. Tớnh toỏn khối lượng đào, đắp

V.3.1.Đặc điểm

Tuyến dài, địa hình miền núi đào đắp trên trắc dọc xen kẽ



THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



32



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



V.3.2.Phương pháp tính

Tính theo mặt cắt ngang trung bình. Khối lượng đào đắp được tính cho từng mặt cắt ngang,

sau đó tổng hợp trên tồn tuyến.

V.3.3.Cơng thức tính

(m3)

Trong đó :

F1 và F2- là diện tích đào đắp tương ứng trên 2 trắc ngang kề nhau (đơn vị m2 )

L12- là khoảng cách giữa 2 trắc ngang đó (m)

V.3.4.Tính tốn

Với sự trợ giúp của phần mềm Nova_TDN, việc tính được khối lượng đào đắp khá chính xác. Chi

tiết khối lượng đào đắp xem phụ lục bảng 1.5.5 và 1.5.6.

V.3.4.Kết quả

Bảng V.1 : Kết quả tính tốn khối lượng đào, đắp của 2 phương án

Chiều dài

Đào nền

Đắp nền

Phương án

3

(m)

(m )

(m3)

Phương án I

4672.11

16687.7

27071.7

Phương án II

4529.67

19114.1

38978.2



THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



33



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



CHƯƠNG VI

BIỂU ĐỒ VẬN TỐC XE CHẠY VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU

VI.1. Biểu đồ vận tốc xe chạy

VI.1.1. Mục đích – Yêu cầu

Biểu đồ vận tốc xe chạy phản ánh một cách khách quan sự hợp lý trong thiết kế các yếu tố

hình học của tuyến như độ dốc dọc, đường cong đứng, đường cong nằm …, nếu các yếu tố không

hợp lý thì vận tốc xe chạy sẽ khơng ổn định gây tiêu hao nhiên liệu lớn, gây khó chịu cho lái xe và

hành khách.

Đồ thị vận tốc xe chạy được lập cho xe tải có thành phần lớn trong dòng xe là xe tải trung

(ZIL150) chiếm 40% dòng xe tính tốn.

VI.1.2. Trình tự lập biểu đồ vận tốc xe chạy

VI.1.2.1. Vận tốc cân bằng trên đoạn dốc theo điều kiện cân bằng sức kéo

Nhân tố động lực ứng với từng đoạn dốc id: D = f + id

Với f là hệ số lực cản lăn : f = f0 [1+0,01(V-50)]

Mặt đường bê tông nhựa : f0 = 0,02

Tra bảng nhân tố động lực cho xe ZIL150 Vcb (Km/h)

Bảng vận tốc cân bằng 2 phương án tuyến xem phụ lục bảng 1.6.1 đến bảng 1.6.4

VI.1.2.2. Vận tốc hạn chế trên đường cong nằm.

Vhc= (Km/h)

Trong đó :

R - bán kính đường cong (m);

- hệ số lực ngang tương ứng với đường cong bán kính R và độ dốc siêu cao i sc của

đường cong. Giả thiết =0.15 với tất cả các bán kính cong.

isc- độ dốc siêu cao sử dụng trên đường cong

Ứng với mỗi giá trị của R ta lại có một trị số vận tốc hạn chế do đó ta có bảng tính vận tốc hạn chế

khi đi vào đường cong nằm .

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.6.5 và bảng 1.6.6

VI.1.2.3. Vận tốc hạn chế trên đường cong đứng lồi - lõm

Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, đường làm mới không đi qua khu dân cư, không cắt ngang

các đường giao thông khác nên không xác định vận tốc hạn chế ở các điều kiện thứ hai và thứ ba

(hạn chế ở cong đứng lồi và lõm).

VI.1.2.4. Đoạn tăng giảm tốc St,g

Khi xe chạy từ đoạn dốc này sang đoạn dốc khác có V cb khác nhau hay khi xe qua khỏi

đoạn vận tốc bị hạn chế cần có một chiều dài để xe tăng hay giảm vận tốc, đó là chiều dài tăng,

giảm tốc.

Cơng thức:

St,g= (m)

Trong đó :

Vi - vận tốc đoạn trước (Km/h)

Vi+1- vận tốc đoạn sau (Km/h)

Divà Di+1 - trị số nhân tố động lực ứng với Vi và Vi+1, tra biểu đồ nhân tố động lực.(Chi tiết

xem phụ lục bảng 1.6.7 đến bảng 1.6.10)



THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



34



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



VI.1.2.5. Đoạn hãm xe Sh

Khi xe đang chạy với tốc độ cao (điều kiện đường thuận lợi) gặp điều kiện khơng thuận lợi

(đường cong nằm bán kính nhỏ, xuống dốc quá lớn, đường cong đứng) xe phải giảm tốc độ đột

ngột (vì lý do an tồn), q trình hãm xe phải thực hiện trước để đảm bảo rằng khi tới đoạn đường

xét vận tốc không được vượt quá tốc độ hạn chế đối với đoạn đường đó, đó là chiều dài đoạn hãm

xe Sh.

Cơng thức:

Sh = (m)

Trong đó

k - hệ số sử dụng phanh tính với ơtơ tải lấy k = 1,3

- hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường  = 0,5

i - dộ dốc trên qng đường hãm

Sau khi tính tốn các đoạn tăng giảm tốc, đoạn hãm xe kết hợp với các đoạn có V cb, Vhc tiến hành

vẽ biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết cho 2 phương án chiều đi và chiều về.

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.6.7 đến bảng 1.6.10

VI.2. Tốc độ xe chạy trung bình và thời gian xe chạy trên tuyến.

Thời gian xe chạy trên tuyến:

T= (giờ)

Vận tốc xe chạy trung bình trên tuyến:

Vtb= (Km/h)

Bảng tính toán chi tiết xem phụ lục bảng 1.6.11 đến 1.6.14

Bảng VI.1:Bảng tổng hợp kết quả tính tốn

Phương án tuyến 1

Phương án tuyến 2

Thơng số tính tốn

Chiều đi

Chiều về

Chiều đi

Chiều về

Tổng thời gian xe chạy (h)

0.0767

0.0827

0.0762

0.0776

Chiều dài tuyến L (m)

4672.11

5608.88

Vận tốc trung bình xe chạy (Km/h)

60.929

56.505

59.459

58.366

Vận tốc trung bình chiều đi và về

58.72

58.91

(Km/h)

VI.3.Tiêu hao nhiên liệu.

Lượng tiêu hao nhiên liệu của một loại xe được tính theo cơng thức sau:

(lít/100Km)

Trong đó:

Qe- tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực.giờ), lấy qe= 300(g/mã lực.giờ)

- tỷ trọng nhiên liệu (g/ml), lấy = 0.85 g/ml

- là hệ số hiệu dụng của động cơ, đối với xe tải có thể lấy = 0.8÷0.9; lấy = 0.8 để tính

tốn.

V - Vận tốc xe chạy trên tuyến (Km/h)

k - hệ số sức cản khơng khí, k = 0.064

F - diện tích cản gió. Đối với xe tải F = 0,9B.H

Giả thiết Xe ZIL-150 có B= 2.29m, H= 2.13 m suy ra F= 5.28 m2

G - trọng lượng xe chở đầy hàng, G = 8250 Kg

Trong trường hợp xe xuống dốc tính ra Q 100< 0. Nhưng để xe vẫn nổ máy, xe vẫn tiêu thụ

một lượng nhiên liệu nhất định. Theo giáo trình thiết kế đường ơ tơ tập 1 có thể coi khi xe xuống



THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



35