1. Trang chủ >
  2. Kỹ thuật >
  3. Kiến trúc - Xây dựng >

Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.19 MB, 182 trang )


Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



Hiện nay trên hớng Bắc- Nam của cả nớc đã hình thành mọi loại phơng thức

vận tải, song vận tải đờng bộ với lợi thế về phục vụ vẫn chiếm tỷ trọng khối lợng cao

khoảng 70% tổng số hàng và 80% tổng số hành khách hớng Bắc- Nam.

Với yêu cầu vận tải lớn song hạ tầng cơ sở của đờng bộ cho tới nay vẫn còn

nhiều bất cập. Tuyến đờng xuyên quốc gia 1A nằm lệch hoàn toàn về phía đông

không những không đảm bảo năng lực thông xe nhất là vào mùa lũ tình trạng ách tắc

giao thông thờng xuyên diễn ra.

Xét trong mạng lới giao thông quốc gia từ thủ đô Hà Nội đến thành phố Hồ Chí

Minh, từ lâu đã hình thành hai trục dọc là QL1A ở phía đông và các QL21A, Ql15A,

QL14 ở phía tây. Trục dọc phía đông đã nối liền hoàn chỉnh từ Bắc- Nam còn trục

dọc phía tây do nhiều nguyên nhân cộng lại (nhu cầu sử dụng, chi phí đầu t...) nên

chất lợng sử dụng kém nhiều đoạn không thể thông xe,nhất là vào các mùa lũ. Các

tuyến đờng này trong chiến tranh chống Mỹ là trục đờng huyết mạch trong vận tải

phục vụ chiến trờng Miền Nam. Song từ lâu không đợc tu bổ thờng xuyên nên từng

đoạn bị xuống cấp nghiêm trọng một số đoạn cha thông xe.

Từ bối cảnh tổng quan của giao thông đờng bộ nh đã nêu ở trên yêu cầu cải tạo

nâng cấp hoặc làm mới một số đoạn từ Bắc vào Nam theo dọc trục phía tây một cách

hoàn chỉnh là cần thiết và phù hợp với các yêu cầu của mục tiêu phát triển dân sinh,

kinh tế, chính trị, an ninh, quốc phòng trong địa bàn mỗi tỉnh cũng nh trên toàn quốc.

Mặt khác theo dự báo thì tới năm 2010 số phơng tiện vận tải hoạt động trên

đoạn Vinh-Đà Nẵng sẽ tăng nhanh với lợng xe con quy đổi là 10.000 đến 20.000

xe/nđ và tiếp tục tăng nhanh trong những năm tiếp theo. Theo kinh nghiệm của nhiều

nớc thì năng lực phục vụ tối đa của đờng 2 làn xe không thể vợt quá 20.000 xe/nđ dù

ở điều kiện tốt nhất. Để chuẩn bị cho khả năng quá tải của quốc lộ 1A và tăng phạm

vi phục vụ của mạng lới giao thông thúc đẩy kinh tế xã hội của phía tây tổ quốc phát

triển việc xây dựng Xa lộ Bắc Nam nói chung và tuyến A-B nói riêng là hoàn toàn

hợp lý không chỉ xét trên quy mô giao thông mà còn xét đến các điều kiện kinh tế xã

hội và an ninh quốc phòng.

Ngoài ra việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng đợc sự giao lu của dân c trong vùng

về kinh tế, văn hoá, xã hội cũng nh về chính trị, góp phần nâng cao đời sống vật chất,

tinh thần của nhân dân trong vùng. Tuyến đờng đợc xây dựng làm giảm đi những

Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



19



Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



quãng đờng và thời gian đi vòng không cần thiết, làm tăng sự vận chuyển hàng hoá

cũng nh sự đi lại của nhân dân. Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lực cho công tác quốc

phòng bảo vệ tổ quốc VNXHCN.

Từ những phân tích cụ thể ở trên cho thấy rằng sự đầu t xây dựng tuyến đờng

AB là đúng đắn và cần thiết.



Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



20



Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



Chơng 4

Xác định cấp hạng - các yếu tố kỹ thuật tuyến

*********************

Theo số liệu đợc giao thiết kế, lu lợng xe dự báo vào năm khai thác thứ 20 là :

o



Xe máy



: 260 xe/ngày đêm



o



Xe ôtô con



: 370 xe/ngày đêm



o



Xe tải trục 4T



: 100 xe/ngày đêm



o



Xe tải trục 6T



: 380 xe/ngày đêm



o



Xe tải trục 8T



:180 xe/ngày đêm



o



Xe tải trục 9T



: 180 xe/ngày đêm



o



Xe tải trục 10T : 270 xe/ngày đêm



o



Xe tải trục > 10T : 10 xe/ngày đêm



4.1. Xác định cấp hạng đờng.

Cấp hạng đờng đợc xác định dựa theo chức năng ý nghĩa tuyến đờng, tốc độ

tính toán và lu lợng xe thiết kế.

Lu lợng xe thiết kế là số xe con đợc quy đổi từ các loại xe khác, thông qua một

mặt cắt trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tơng lai.

Với đờng làm mới năm tơng lai là năm thứ 20 sau khi đa đờng vào sử dụng.

Công thức tính lu lợng xe thiết kế:

Ntbnăm =ai.Ni

Trong đó:





Ntbnăm : lu lợng xe thiết kế (xcqđ/nđ)







Ni :lu lợng loại xe i trong năm tơng lai (xe/nđ)







ai : hệ số quy đổi các loại xe ra xe con



Ta lập đợc bảng tính toán sau đây:



Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



21



Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



Bảng 4.1

Ptt >

10T

2.5



Vậy:



Ptt =

9T

2



Ptt =

8T

2



Ptt =

6T

2



Ptt =

4T

2



Xe

con

1



Xe

máy

0.3



270



180



180



380



100



370



260



25



Hệ số ai

Thành

phần

Số xe

quy đổi



Ptt =

10T

2.5



10



Loại xe



675



360



360



760



200



370



78



Ntbnăm= 25 + 675 + 320 + 360 + 760 + 200 + 370 + 78 =2828 ( xcqđ/ngđ)

Theo quy trình TCVN 4054-98, với lu lợng xe thiết kế là 2818 (xcqđ/nđ), cấp



hạng kỹ thuật của đờng đợc quy định là cấp 60. Căn cứ vào chức năng chủ yếu của đờng, chọn cấp quản lý của đờng là cấp III.

Vận tốc thiết kế của đờng tơng ứng với cấp kỹ thuật 60 sẽ là Vtt=60 km/h.

4.2. xác định độ dốc dọc lớn nhất.

Độ dốc dọc lớn nhất phải đảm bảo cho các loại xe lên đợc dốc với vận tốc thiết

kế và đợc xác định theo hai điều kiện sau:

4.2.1. Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực của

xe.

Nguyên lý tính toán: Lực kéo của xe phải lớn hơn tổng lực cản trên đờng. Khi

đó độ dốc dọc lớn nhất của đờng đợc tính toán căn cứ vào khả năng vợt dốc của các

loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động lực của ô tô và đợc tính theo công thức

sau:

Dk=f i j

Trong đó:





Dk : Đặc tính động lực biểu thị cho sức kéo của ô tô.







f : Hệ số cản lăn của đờng ( Lấy theo quy trình với mặt đờng bê

tông nhựa f=0.02 ).







i



: Độ dốc đờng biểu thị bằng %.







j



: Gia tốc chuyển động của xe.

( Lấy dấu + khi xe lên dốc, lấy dấu trừ khi xe xuống dốc)



Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



22



Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



Giả thiết xe chuyển động đều, ta có j = 0 suy ra hệ số lực cản quán tính:j = 0

Tính toán cho trờng hợp bất lợi nhất: xe chuyển động lên dốc :

Dk f + i imax= Dk - f

Với Vtt = 60 km/h ( vận tốc thiết kế - tốc độ lớn nhất của xe đơn chiếc có thể

chạy an toàn trong diều kiện bình thờng do sức bám của bánh xe vào mặt đờng), tra

bảng đặc tính động lực của xe và thay vào công thức tính toán ta có bảng sau:

Bảng tra nhân tố động lực



Bảng 4.2

Loại xe



Xe con



Xe tơng đơng

Dk

imax



Moscovit

0.09

0.07



Xe tải



Xe tải



trục 8T

Zil 130

0.05

0.03



trục 10T

a 51

0.035

0.015



Căn cứ vào bảng trên ta chọn imax=7%

4.2.2. Xác định độ dốc dọc tính theo lực bám.

Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đờng. Để cho xe chuyển động đợc an toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe với

mặt đờng. Nh vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc dọc

tính theo lực bám (ib) : ib đợc tính trong trờng hợp lực kéo của ô tô tối đa bằng lực

bám giữa lốp xe với mặt đờng.

Công thức:

Db =



.Gb Pw

>D

G



Trong đó :





D: Đặc tính động lực của ô tô đã tính ở trên

Db= f ib j









G : Trọng lợng toàn xe







ờng bộ b K42



j







Bùi thị hồng



ib : Độ dốc dọc tính theo lực bám.



Gb: Trọng lợng tác dụng lên bánh xe chủ động đợc lấy nh sau:



: Gia tốc khi xe chuyển động.



23



Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



-Với xe tải

-Với xe con





Gb= (0,65ữ0,7)G.

Gb=(0,50ữ0,55)G



: hệ số bám dọc bánh xe với mặt đờng phụ thuộc trạng thái

bánh xe với mặt đờng, trờng hợp bất lợi nhất, lấy =0.3







Pw: lực cản không khí của xe

Pw =



k .F .V 2

13



Trong đó :

-K: hệ số sức cản không khí phụ thuộc mật độ không khí và hình dáng xe

-F : diện tích chắn gió của xe F=0,8.B.H với B : chiều rộng của xe

H: chiều cao của xe

-V: vận tốc thiết kế V=60km/h

ở đây ta tính toán trong trờng hợp xe chuyển động đều trong điều kiện bất lợi

là khi xe đang lên dốc (j =0, ib mang dấu dơng )

Db=f+ib



ib= Db -f



Tra các số liệu từng loại xe cụ thể và tính toán ta đợc kết quả sau:

Bảng độ dốc dọc theo sức bám

Bảng 4.3

Loại xe



K



F



Pw



G (kg)



Gb (kg)



Db



Xe con



0.03



2.88



23.93



7600



4180



0.162



Xe tải trục 8T



0.05



8



110.77



10700



6955



0.185



Xe tải trục 10T



0.06



8



132.92



15400



10010



0.186



Với mặt đờng bê tông nhựa hệ số cản lăn f= 0,02 ta tính i b=Db-f. Kết hợp với

độ dốc imax tính đợc theo đặc tính động lực ta có bảng sau:

Bảng kết quả tính độ dốc dọc

Bảng 4.4

Loại xe

Xe con

Xe tải trục 8T

Xe tải trục 10T

Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



Db

0.162

0.185

0.186



f

0.02

0.02

0.02



24



ib

0.142

0.165

0.166



imax

0.07

0.03

0.015



Kiểm tra

Đảm bảo

Đảm bảo

Đảm bảo

Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



Điều kiện để xe chạy không bị trợt và mất ổn định là ib imax.Các điều kiện đợc

kiểm tra ở trên bảng và đều đảm bảo.

Theo TCVN 4054-1998 qui định với đờng có tốc độ tính toán 60 km/h thì độ

dốc dọc lớn nhất cho phép là 7%.

Kết hợp giữa tính toán và qui trình chọn độ dốc dọc tối đa là 7% để thiết kế cho

tuyến A-B.

4.3. xác định số làn xe, chiều rộng mặt đờng, nền đờng.

4.3.1. Khả năng thông xe của đờng

a. Khả năng thông xe lý thuyết

Năng lực thông hành lý thuyết là số đầu xe lớn nhất có thể chạy qua một mặt

cắt ngang đờng trong một đơn vị thời gian với điều kiện lý tởng về đờng và về dòng

xe.

Điều kiện lý tởng về đờng:Làn xe đủ rộng, mặt đờng tốt, tuyến đờng thẳng,

không dốc, không chịu ảnh hởng của khu dân c, của ngã t,không có chớng ngại vật

bên sờn,..).

Điều kiện lý tởng về dòng xe: Dòng xe con thuần nhất,các xe nối đuôi nhau

chạy cùng một vận tốc và cách nhau một khoảng cách tối thiểu không đổi đảm bảo

an toàn.

Khả năng thông xe của đờng phụ thuộc vào số làn xe, năng lực thông xe và

thành phần xe chạy trên đờng .

Năng lực thông hành lý thuyết đợc tính theo công thức sau:

N lt =



1000.V

( xe / h)

d



Trong đó:





Nlt: năng lực thông xe lý thuyết.







V: vận tốc thiết kế, (km/h)







d : khổ động học của xe, (m)

d = l1 + Sh + lk + l0



Với:



Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



25



Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



l 1: chiều dài quãng đờng xe chạy đợc tơng ứng với thời

gian phản ứng tâm lý của lái xe, khi nhận ra chớng ngại vật cần

phải sử dụng phanh, thời gian phản ứng tâm lý thờng lấy bằng 1

giây, do đó l1 = V/3,6(m)





l0 : chiều dài xe, l0 = 6 m







lk : khoảng cách an toàn, lk= 5 m

Sh: chiều dài hãm xe, đợc tính nh sau: Sh = S2 - S1. Để







an toàn ta xét trờng hợp một xe dừng đột ngột, khi đó

ta có:

Sh = S2 =



K .V 2

254( i )



K: hệ số sử dụng phanh của xe, K=1.3

V: Vận tốc xe chạy tính toán V=60km/h

i : độ dốc dọc của đờng, trong điều kiện lý tởng về

đờng( lấy i= 0)

: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đờng, trong điều

kiện lý tởng = 0.5

Thay số ta có:

N lt =



1000.60

= 972( xe / h)

60 1,2.60 2

+

+6+5

3,6 254.0,5



b. Khả năng thông xe thực tế

Là khả năng thông xe có xét tới điều kiện thực tế của đờng và giao thông trên đờng. Khả năng thông xe thực tế phụ thuộc vào mối làn xe, số làn xe, vận tốc xe, chớng ngại vật, thành phần xe.

Khả năng thông xe thực tế thờng đợc lấy:

Ntt = ( 0.3 ữ 0.5 ) N lt

Căn cứ vào điều kiện cụ thể của tuyến đờng thiết kế, ta có:

Ntt = 0.4. N lt = 389( xe/h)

4.3.2. Xác định số làn xe trên mặt cắt ngang

Theo điều 4.2.2 quy trình TCVN 4054-98 số làn xe trên mặt cắt ngang đợc xác

định theo công thức:

Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



26



Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



nlx =



N cdgio

z.N lth



Trong đó :

Ncđgiờ : lu lợng thiết kế giờ cao điểm, đợc tính theo 3.3.3 TCVN 4054-98







Ncđgiờ = (0,10 ữ 0,12) Ntbnăm

Ta lấy Ncđgiờ = 0,12. Ntbnăm = 0,12.2828 =340( xcqđ/h)

Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành.Theo điều4.2.2 TCVN 4054-98







với V= 60 km/h có z = 0.55 đối với đờng đồng bằng





Nlth : Năng lực thông hành lý thuyết.



Thay vào công thức xác định n lx ta có:

nlx =



340

= 1,589 (làn)

0,55.389



Theo TCVN 4054-98 quy định đối với đờng cấp 60, số làn xe tối thiểu là 2

làn. Kiến nghị lấy theo quy trình: n lx= 2( làn).

4.3.3 . Bề rộng phần xe chạy.

Bề rộng của một làn xe đợc xác định phụ thuộc vào chiều rộng của thùng xe,,

khoảng cách từ thùng xe đến làn xe bên cạnh và từ bánh xe đến mép phần xe chạy.

Các khoảng cách này dao động trong phạm vi đáng kể tuỳ thuộc vào ngời lái xe và đợc xác định dựa vào số liệu thống kê từ các số liệu quan sát ngoài thực tế. Với đờng

hai làn xe bề rộng mỗi làn đợc xác định theo công thức sau:

B= (b+c)/2 +x+y

Trong đó :

b: bề rộng thùng xe.

c: khoảng cách giữa hai bánh xe.

x: khoảng cách từ thùng xe tới làn đờng bên cạnh khi hai xe

chạy ngợc chiều.

y: khoảng cách an toàn từ bánh xe đến mép đờng.

Sơ đồ xác định bề rộng phần xe chạy



Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



27



Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



Các trị số x,y đợc xác định theo công thức thực nghiệm sau:

x = y = 0,5 + 0,005V (m) , V( km/h)

V đợc xác định nh sau: Do các phơng tiện giao thông trên đờng bao gồm cả

xe con và xe tải nặng,với vận tốc thiết kế là 60 km/h thì xe con có thể chạy với vận

tốc lớn hơn, xe tải nặng có thể chạy với vận tốc nhỏ hơn. Vì vậy ta tính cho hai trờng

hợp xe con chạy với vận tốc 80km/h, xe tải chạy với vận tốc 40 km/h.

-Đối với xe con:

B=



b= 1,8m, c= 1,6m



1,8 + 1,6

+(0.5+0,005.80).2=3,5m

2



-Đối với xe tải : b= 2,5m, c= 1.9m

B=



2,5 + 1,9

+(0.5+0,005.40).2=3,6m

2



Theo TCVN 4054-98 đối với đờng cấp 60, bề rộng mỗi làn xe là 3,5m.

Kết hợp giữa quy trình và tính toán ta chọn bề rộng phần xe chạy là: B=3,5m

* Các yếu tố mặt cắt ngang đờng

Theo qui trình TCVN 4054 - 1998 với đờng cấp kỹ thuật 60 km/h có các tiêu

chuẩn mặt cắt ngang đờng nh sau :

+ Số làn xe



: 2 làn.



+ Chiều rộng làn xe ô tô



: 3,5 (m).



+ Chiều rộng phần xe chạy



: 7 (m).



+ Phần lề đờng



: 2 x 2,5 (m).



Trong đó phần có gia cố lề



: 2 x 2,0 (m).



+ Bề rộng tối thiểu của nền đờng : 12 (m).

Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



28



Cầu Đ -



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



phần I: lập dự án khả thi



Kết hợp giữa tính toán và qui trình, ta chọn các chỉ tiêu để thiết kế mặt cắt

ngang tuyến AB theo quy trình.

4.4. xác định bán kính tối thiểu trên đờng cong bằng.

Tại những vị trí tuyến đổi hớng, để đảm bảo cho xe chạy an toàn, tiện lợi và

kinh tế với vận tốc tính toán cần phải bố trí đờng cong bằng có bán kính hợp lý. Việc

sử dụng bán kính đờng cong có bán kính lớn không những cải thiện đợc điều kiện xe

chạy mà còn cho phép rút ngắn chiều dài tuyến, giảm bớt các chi phí về vận tải. Tuy

nhiên trong điều kiện khó khăn về địa hình, để giảm bớt khối lợng đào đắp trong xây

dựng và tránh phải phá bỏ những công trình đắt tiền thì phải sử dụng các bán kính

nhỏ. Khi đó yêu cầu của đờng cong bằng là phải đảm bảo điều kiện ổn định chống trợt ngang khi xe chạy với tốc độ tính toán, điều kiện êm thuận cho hành khách và kinh

tế khi sử dụng ô tô.

Theo các điều kiện trên thì hệ số lực ngang tính toán luôn luôn phải nhỏ hơn hệ

số bám theo phơng ngang 2

Bán kính đờng cong bằng nhỏ nhất đợc xác định theo các trờng hợp sau:

4.4.1. Trờng hợp không bố trí siêu cao

Trên đờng cong không bố trí siêu cao, tính cho trờng hợp bất lợi xe chạy phía lng đờng cong.

Rksc =

Trong đó :



in: độ dốc ngang của mặt đờng, lấy in=0,02

: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán R min, không bố trí siêu

cao lấy =0,08

V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/h



Thay vào công thứctính ta có:

Rksc = = = 472( m)

4.4.2. Trờng hợp bố trí siêu cao thông thờng:

Trên đờng cong có bố trí siêu cao thông thờng, isc= 4%

Rtth =

Trong đó :



isc: độ dốc siêu cao của mặt đờng, lấy isc = 0,04

: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán R tth, lấy à=0.1

V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 km/h



Bùi thị hồng

ờng bộ b K42



29



Cầu Đ -



Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.doc) (182 trang)

×