Để xem full tài liệu Xin vui long liên hệ page để được hỗ trợ : https://www.facebook.com/garmentspace/ https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 HOẶC https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 tai lieu tong hop, thu vien luan van, luan van tong hop, do an chuyen nganh

1. TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA CƠ ĐIỆN CÔNG TRÌNH
----------o0o----------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƢỜNG ĐOẠN TỪ KM 0+00
ĐẾN KM 3+00 THUỘC ĐỊA BÀN THỊ TRẤN CÁT SƠN
HUYỆN NGHĨA ĐÀN, TỈNH NGHỆ AN
NGÀNH : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
MÃ SỐ : 105
Giáo viên hướng dẫn : Ths. Trần Việt Hồng
Sinh viên thực hiện : Trần Đức Việt
Khóa học :2007 - 2012
Hà Nội, 2012

2. 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình phát triển của xã hội thì việc phát triển cơ sở hạ tầng là 1 nhu
cầu tất yếu. Nhìn vào kết cấu hạ tầng người ta có thể đánh giá mức độ phát triển kinh tế
, trình độ văn hoá - kinh tế - xã hội của một vùng trong đó việc xây dựng các hạng mục
công trình giao thông là không thể thiếu bởi vì góp phần đẩy mạnh sự giao lưu, trao đổi
hàng hoá giữa các vùng.
Đất nước ta đang trong thời kỳ phát triển luôn luôn nhận thức đúng đắn vai trò
và tầm quan trọng của các tuyến đường đối với nền kinh tế Nhà nước luôn quan tâm
chỉ đạo và có kế hoạch xây dựng, cải tạo, nâng cấp những tuyến đường quan trọng đặc
biệt là vấn đề phát triển giao thông nông thôn nhằm thúc đẩy giao lưu hàng hoá phát
triển kinh tế nông thôn rút ngắn khỏng cách phát triển giữa nông thôn và thành thị. Như
chúng ta đã biết nông thôn nước ta chiếm 90% diện tích và 80% dân số từ đó cho thấy
đây là lực lượng chính, quan trọng tạo ra của cải vật chất cho xã hội song nông thôn
của ta còn rất nghèo nàn và lạc hậu, đời sống người nông dân ít được cải thiện một
trong những giải pháp chủ yếu cho vấn đề này là phát triển giao thông nông thôn, xây
dựng cơ sở hạ tầng đặc biệt hiện nay nhà nước ta đang có chủ trương Công nghiệp hoá
- Hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn thì nhu cầu về giao thông lại trở nên bức xúc hơn
lúc nào hết.
Là một huyện của Tỉnh Nghệ An, Nghĩa Đàn là 1 địa bàn có nhiều tiềm năng về
phát triển kinh tế, giao lưu hàng hoá tuy nhiên để phát triển những nội lực này của Tỉnh
cần phải xây dựng hệ thống đường giao thông để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế -
xã hội của Tỉnh.Vì vậy xây dựng mới và nâng cấp tuyến đường là 1 trong những ưu
tiên hàng đầu trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội của Tỉnh.
Được sự nhất trí của Bộ Môn Công Trình - Khoa Cơ điện và Công trình -
Trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, tôi thực hiện khóa luận với tên đề tài là:
“ Thiết kế kỹ thuật tuyến đƣờng đoạn từ Km 0 + 0 đến Km 3 + 00 thuộc địa
bàn thị trấn Cát Sơn, huyện Nghĩa Đàn, Nghệ An”
Do còn hạn chế về trình độ chuyên môn và thực tế thi công nên đồ án này của
em không thể tránh khỏi thiếu sót. Thành thật mong nhận được sự đóng góp ý kiến của
các thầy và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.

3. 2
Phần 1
HỒ SƠ BÁO CÁO GIAI ĐOẠN LẬP DỰ ÁN
ĐOẠN QUA THỊ TRẤN CÁT SƠN, HUYỆN NGHĨA ĐÀN TỈNH NGHỆ AN
KM 0  KM 3 + 00
Chƣơng 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu vị trí tuyến
Tuyến A-B nằm trong dự án đường quốc lộ thuộc địa phận huyện Nghĩa Đàn ,
tỉnh Nghệ An. Tuyến qua thị trấn Cát Sơn địa hình đồi.
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và bình đồ địa hình khu vực tỉ lệ 1: 10000, đường
đồng mức cách nhau 5m . Tuyến dài 3000 m đi qua các khu vực dân cư rải rác.
1.2. Căn cứ thiết kế
- Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng
lưới đường bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kì
quốc gia nào trên thế giới. Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi thay
to lớn do sự tác động của cơ chế thị trường, kinh tế phát triển, xã hội ngày càng ổn định
văn minh làm phát sinh nhu cầu vận tải. Sự tăng nhanh về số lượng phương tiện và chất
lượng phục vụ đã đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lượng của mạng lưới giao
thông đường bộ. Tuyến A-B là một bộ phận sẽ được xây dựng để đáp ứng nhu cầu đó.
- Việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng được sự giao lưu của dân cư trong vùng về
kinh tế, văn hoá, xã hội, góp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân
trong vùng, đảm bảo an ninh quốc phòng khu vực phía tây tổ quốc.
- Tuyến đường được xây dựng làm rút ngắt thời gian, tăng khả năng vận chuyển
hàng hoá cũng như sự đi lại của nhân dân. Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lực cho công
tác quốc phòng bảo vệ tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa.
- Tuyến A-B đi qua địa phận thị trấn Cát Sơn . đây chính là điều kiện để Cát Sơn
phát triển mạnh kinh tế, văn hóa , xã hội. Và đặc biệt tuyến qua khu vực hồ Thống Nhất
. Hồ lớn có rất nhiều tiềm năng du lịch . Là điều kiện tốt để địa phương khai thác du
lịch tài nguyên này.
- Như vậy đựa trên những nhu cầu và cơ sở thiết kế trên việc xây dựng tuyến A-
B là hết sức hợp lý.

4. 3
1.3. Quy trình, quy phạm sử dụng trong thiết kế
Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10.000.
1.3.1. Quy trình khảo sát
+ Quy trình khảo sát thiết kế đường Ô tô 22TCN 263 - 2000
+ Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82 - 85
+ Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27 - 82
1.3.2. Quy trình thiết kế
+ Tiêu chuẩn thiết kế đường Ô tô TCVN 4054 - 05
+ Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211 - 06
+ Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 Bộ GTVT
+ Quy trình thiết kế áo đường mềm và áo đường cứng theo hướng dẫn của
AASHTO – 86
+ Quy trình thiết kế điển hình cống tròn 533-01-01
+ Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01
1.4. Đặc điểm kinh tế - xã hội
1.4.1.Đặc điểm dân số trong vùng
Đoạn tuyến qua địa phận huyện Nghĩa Đàn tỉnh Nghệ An. Dân cư trong huyện
tương đối đông, thành phần dân cư chủ yếu là dân Kinh. Trên suốt dọc tuyến đường,
những đoạn nào có điều kiện canh tác đều có dân ở. Hiện tại dân cư hai bên tuyến còn
thưa thớt.
1.4.2. Tình hình kinh tế, xã hội và văn hóa trong vùng
1.4.2.1. Công nghiệp
Nghệ An cũng như các tỉnh miền Trung, trong thời kì đổi mới nền công nghiệp
đang có chiều hướng phát triển, có nhiều nguồn tài nguyên khoáng sản như quặng
granite, đồng, vàng, chì, kẽm, nhưng còn tiềm ẩn trong lòng đất, đang trong thời kì
khảo sát xác định để lập kế hoạch khai thác nên công nghiệp khai thác và công nghiệp
cơ khí còn trong thời kỳ chuẩn bị hình thành. Sản xuất công nghiệp chủ yếu là vật liệu
xây dựng, chế biến nông lâm và một số mặt hàng tiêu dùng thủ công mỹ nghệ.

5. 4
Với thế mạnh của vùng núi đá vôi có chất lượng cao ngành công nghệ sản xuất
VLXD phát triển mạnh. Thời gian qua Nghệ An đã xây dựng được một số nhà máy sản
xuất đá xây dựng hoạt động tốt như Hoàng Mai, Đô Lương, Tân Kỳ …
1.4.2.2. Về nông nghiệp
Tập trung ưu tiên đầu tư để đẩy nhanh CNH, HĐH nông nghiệp nông thôn, từng
bước xây dựng NN và kinh tế nông thôn lên sản xuất lớn. Sản xuất lương thực tiếp tục
phát huy thành quả thời kỳ 2001-2005, chủ động an toàn lương thực trong mọi tình
huống. Chuyển đổi cơ cấu cây trồng theo hướng đáp ứng nguyên liệu cho công nghiệp
chế biến, cho xuất khẩu và tăng giá trị sử dụng đất. Đẩy mạnh chăn nuôi, đưa chăn nuôi
từng bước trở thành ngành sản xuất chính, đáp ứng nhu cầu thực phẩm trong tỉnh và
tăng xuất khâủ.
Đưa nhanh tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp. Từng bước cơ
khí hoá các khâu làm đất, thu hoạch, chế biến, nhằm giảm nhẹ sức lao động đồng thời
tăng hiệu quả kinh tế. Phát triển ngành nghề TTCN và dịch vụ trong nông nghiệp. Phát
triển kết cấu hạ tầng nông thôn đáp ứng sản xuất và sinh hoạt của nhân dân. Giải quyết
việc làm, nâng cao thu nhập của dân cư, thực hiện xoá đói giảm nghèo, từng bước nâng
cao mức sống nông dân.
Tiếp tục phát triển các các cây trọng điểm: mía, chè, lạc, cam, dứa, cà phê, sắn,
sở, cao su, vừng, nguyên liệu giấy… trong đó tập trung ưu tiên phát triển: cây mía, chè,
lạc, Sắn, cam, dứavà cao sư; phát triển 4 con: Tôm, cá, bò, lợn.
Phát triển đủ nguyên liệu cho các nhà máy chế biến: Mía đường, chè, lạc, Dứa,
Sắn theo công suất mở rộng.
Phát triển cây công nghiệp dài ngày theo quy hoạch Cafe, cao su, Quế, Sở và
nguyên liệu giấy theo quy hoạch đựơc duyệt.
1.4.2.3. Về lâm nghiệp
Lâm nghiệp chủ yếu của tỉnh hiện nay la bảo vệ và phục hồi rừng. Sản lượng
khai thác hàng năm đạt tương đối cao, khoảng 100-120 nghìn m3
gỗ.
1.4.2.4. Về thuỷ sản
Đây cũng là một trong những thế mạnh của tỉnh. Hàng năm sản lượng thuỷ hải
sản tương đối cao.
1.4.2.5. Du lịch

6. 5
Tỉnh có lợi thế rất lớn do thiên nhiên mang lại, có thể ra một số khu du lịch nổi
tiếng như Cửu Lò, Vinh , Nam Đàn… rất nhiều khu di tích lịch sử danh lam thắng
cảnh. Đây là thế mạnh của tỉnh hiện nay và trong tương lai.
1.4.2.6. Tình hình hiện tại và khả năng kinh tế của khu vực
Khu vực Nghệ An ở vào trung độ của cả nước thuận lợi về mặt giao thông
đường sông, đường bộ và đường sắt với cả nước. Nói về tiềm năng kinh tế thì Thanh
Hoá là một trong những tỉnh có nhiều tài nguyên thiên nhiên. Ngoài những tiềm năng
đang được khai thác Nghệ An còn một số tiềm năng chưa được khai thác có nhiều danh
lam thắng cảnh và du lịch.
Nhưng hạn chế của khu vực là địa hình chia cắt nhiều khí hậu khắc nghiệt, cơ sở
hạ tầng không đồng bộ, thiếu thốn nhiều và yếu kém. Dân số tăng nhanh với số dân
tương đối lớn đã ảnh hưởng chung tới nền kinh tế của khu vực.
Nhìn chung nền kinh tế của khu vực phát triển chậm so với mức phát triển
chung của miền bắc trung bộ và cả nước. Chính vì vậy việc xây dựng tuyến đường
trong khu vực này nó góp một phần không nhỏ vào việc thúc đẩy sự phát triển kinh tế
và đáp ứng một phần nào đó nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hoá của nhân dân trong
vùng.
1.5. Mạng lƣới GTVT trong vùng và quy hoạch phát triển
Mạng lưới giao thông trong tỉnh Nghệ An tương đối đa dạng gồm có đường bộ,
đường sông, đường biển, đường sắt. Trong đó giao thông đường bộ là cầu nối giao lưu
kinh tế văn hoá giữa Nghệ An và thủ đô Hà Nội, giữa Nghệ An và Thanh Hóa rộng lớn
nên nó có vị trí hết sức quan trọng..
1.5.1. Đƣờng bộ
Hệ thống đường bộ trong tỉnh có 1 trục dọc xuyên suốt là QL1A, và các quốc lộ
48, QL15, QL46, QL7, các tỉnh lộ I và các đường vào các khu công nghiệp, khu bảo
tồn, bảo tàng.
1.5.2.Đƣờng sắt
Tuyến đường sắt Bắc Nam, đoạn qua Nghệ An dài 6.57911 km. Dự án nâng cấp
và cải tạo đường sắt thông nhất theo tiêu chuẩn đường sắt khu vực ASIAN tiến hành
mở rộng thành đường sắt đôi trên tuyến Bắc – Nam.
1.5.3. Đƣờng thuỷ

7. 6
Tổng chiều dài sông suối trên địa bàn tỉnh là 9.828 km, mật độ trung bình là 0,7
km/km2
. Sông lớn nhất là sông Cả (sông Lam) bắt nguồn từ huyện Mường Pẹc tỉnh
Xieng Khoảng (Lào), có chiều dài là 532 km (riêng trên đất Nghệ An có chiều dài là
361 km), diện tích lưu vực 27.200 km2
(riêng ở Nghệ An là 17.730 km2
). Tổng lượng
nước hàng năm khoảng 28.109 m3
trong đó 14,4.109 là nước mặt.
Nhìn chung nguồn nước khá dồi dào, đủ để đáp ứng cho sản xuất và phục vụ
cho đời sống sinh hoạt của nhân dân.
Nói chung mạng lưới giao thông trong tỉnh tương đối phát triển xong chưa có
sự kết nối giữa thành phố với các huyện vùng xa, vùng sâu, giao thông nông thôn chưa
được cải thiện, nhiều đường liên thôn, liên xã vẫn còn đang là đường mòn hoặc cấp
phối đồi.
Các đường quốc lộ đều trực thuộc Bộ, các đường còn lại do Ban quản lý dự án các
huyện hoặc Sở giao thông quản lý.
1.5.4. Đƣờng biển
Hải phận rộng 4.230 hải lý vuông, từ độ sâu 40m trở vào nói chung đáy biển
tương đối bằng phẳng, từ độ sâu 40m trở ra có nhiều đá ngầm, cồn cát. Vùng biển
Nghệ An là nơi tập trung nhiều loài hải sản có giá trị kinh tế cao.
Bải biển Cửa Lò là một trong những bãi tắm đẹp và hấp dẫn, đó là lợi thế cho
việc phát triển nhành du lịch ở Nghệ An.
Bờ biển Nghệ An có chiều dài 82 km, có 6 cửa lạch thuận lợi cho việc vận tải
biển, phát triển cảng biển và nghề làm muối (1000 ha).
1.6. Quy hoach và dự án có liên quan, dự báo nhu cầu trong vùng
1.6.1. Những cơ sở để dự báo nhu cầu vận tải trên tuyến
Quốc lộ 1A là tuyến đường xuyên quốc gia chạy từ Bắc vào Nam đang được
nâng cấp để đạt tiêu chuẩn cấp III toàn tuyến, nền rộng 12m cho hai làn xe. Theo kế
hoạch 2001 sẽ hoàn thành, tuy vậy cũng vào thời điểm này nhiều đoạn tuyến quốc lộ
1A vẫn không thể đáp ứng được nhu cầu do sự gia tăng về vận tải. Mặt khác quốc lộ
1A đi qua nhiều thành phố, thị trấn và đồng bằng nên việc mở rộng sẽ tốn kém do phải
đền bù giải phóng mặt bằng chiếm nhiều diện tích đất canh tác. Trên quốc lộ 1A còn
nhiều đoạn ngập lụt nếu khắc phục sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến hệ sinh thái và môi
trường. Việc xây dựng tyến đường này sẽ khắc phục được những nhược điểm trên đồng

8. 7
thời cũng mở mang phát triển kinh tế các vùng đất phía Tây có nhiều tiềm năng nhưng
chưa được khai thác.
Những cơ sở tiếp cận để dự báo
+ Hướng tuyến là một phần quyết định khu vực hấp dẫn hàng, khách và có ảnh
hưởng chủ yếu đến kết quả dự báo.
+ Chiến lược phát triển kinh tế xã hội quốc gia, vùng và các địa phương có tuyến
đi qua.
+ Khả năng vận chuyển hàng hóa, hành khách của các phương thức khác như
đường sắt, đường biển, đường hàng không trên hướng Bắc Nam.
+ Số liệu thống kê vận tải của các cục thống kê các tỉnh có tuyến đi qua.
1.6.2. Phƣơng pháp dự báo nhu cầu vận tải
Để dự báo nhu cầu vận tải hàng hoá chủ yếu của đường bộ Việt Nam hiện tại
đang sử dụng phối hợp 3 phương pháp:
+ Phương pháp kịch bản
+ Phương pháp ngoại suy mô hình đàn hồi
+ Phương pháp ngoại suy kết hợp với nguồn hàng bổ sung.
1.6.3. Phƣơng pháp dự báo hành khách
Dự báo hành khách dựa vào phương pháp dự báo nhu cầu vận tải và dựa trên
các yếu tố tác động đến sự đi lại của nhân dân trong vùng.
1.6.4. Kết luận
Việc xây dựng tuyến qua huyện Nghĩa Đàn Tỉnh Nghệ An của dự án xa lộ Bắc-
Nam là rất cần thiết, đáp ứng được yêu cầu về dân sinh, kinh tế, chính trị và sự phát
triển ngày càng cao của khu vực. Việc xây dựng tuyến có nhiều thuận lợi như tận dụng
được nhân công,... Tuy nhiên khí hậu ở đây tương đối khắc nghiệt, mưa nhiều nắng gắt,
hay có bão sẽ gây không ít khó khăn cho công tác xây dựng sau này.
Hình thức đầu tƣ : Xây dựng một tuyến đƣờng mới
1.7. Các điều kiện tự nhiên vùng tuyến đi qua
1.7.2. Các điều kiện địa hình, địa chất vùng tuyến đi qua
1.7.1.1 Điều kiện địa hình
Đoạn tuyến thuộc tỉnh Nghệ An là một tỉnh thuộc đồng bằng vì thế đường nói
chung là bằng phẳng. Yếu tố địa hình khu vực tuyến đảm bảo cho đường có chất lượng

9. 8
khai thác cao. Toàn tuyến không phải cắt qua vị trí sông lớn chỉ cắt qua vị trí suối nhỏ
và các vị trí khe cạn, khe tụ thuỷ do vậy trên tuyến không phải bố trí cầu lớn mà chỉ
phải bố trí cống.
1.7.1.2. Điều kiện địa chất
Điều kiện địa chất tuyến đường nói chung khá ổn định trên tuyến không có vị trí
nào đi qua khu vực có hang động kastơ và khu vực nền đất yếu nên không phải xử lý
đặc biệt.
. Thành phần chính đất nền đường là đất á cát, đều là điều kiện địa chất tốt cho
việc xây dựng đường. ở những vị trí tuyến cắt qua đồi ( những đoạn đào ) đất đào ở đây
chủ yếu là đá phong hoá có thành phần lẫn sỏi sạn. Tầng đá gốc ở rất sâu bên dưới
chính vì thế việc thi công nền đào không gặp khó khăn.
1.7.2. Khí hậu
Đoạn tuyến có tổng chiều dài 6476.62 m và nằm trọn trong tỉnh Nghệ An nên
tình hình khí tượng thuỷ văn trên toàn tuyến là như nhau.
Khí hậu mang tính chất chung của khí hậu miền Bắc Trung bộ thuộc vùng khí
hậu khá khắc nghiệt và được thể hiện qua các đặc trưng khí tượng sau:
1.7.2.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 230
C -31 0
C, biên nhiệt độ của ngày và
đêm chênh lệch nhau gần 100
. Mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10, mùa lạnh từ tháng 11
đến tháng 3 năm sau và cũng là thời kỳ khô hanh. Mùa lạnh thường có sương muối,
cuối mùa hanh có mưa phùn. Hạn hán thường xảy ra vào những tháng đầu của mùa
khô. Nhiệt độ nóng nhất từ 380
C đến 400
C.
1.7.2.2. Mƣa
Mùa mưa bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 12. Mùa khô hanh từ tháng
11 đến tháng 4 năm sau.
Lượng mưa trung bình năm là 3000 - 4000 mm với số ngày mưa khoảng 130
ngày. Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 80% lượng mưa cả năm.
Mùa mưa thường có dông, mưa và lũ quét. Lũ thường xuất hiện vào tháng 8 và
tháng 9

10. 9
Bảng 1.1. Bảng lƣợng mƣa, ngày mƣa các tháng trong năm
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Lượng
mưa
27,64 32,40 46,65 134,26 221,90 298,05 299,05 295,30 292,95 208,55 0,50 30,48
1.7.2.3. Gió
Khí hậu miền Trung trong mùa mưa thường xuất hiện gió bão.
Mùa hè thường có gió Tây Nam khô và nóng, các thung lũng có gió xoáy, tốc
độ gió lớn nhất đã quan trắc được tới 50m/s.
Qua tài liệu thu thập được của trạm khí tượng thuỷ văn, tôi tập hợp và thống kê
được các số liệu về các yếu tố khí hậu theo phụ biểu 1.1
1.7.3. Thuỷ văn dọc tuyến
Tuyến cắt qua các vị trí tụ thuỷ nên tình hình thuỷ văn của tuyến tương đối đối
phức tạp. Có chỗ tuyến đi gần khu vực tụ thuỷ nên được dùng các biện pháp kỹ thuật
để tránh cho đường không bị ngập úng. Cá biệt ở một vài chỗ cần chú ý tới cao độ mặt
đường tránh hiện tượng mùa mưa nước có thể làm ảnh hưởng tới nền và kết cấu mặt
đường, gây tác động xấu tới cường độ mặt đường và chất lượng xe chạy (chất lượng
khai thác).
1.7.4. Vật liệu xây dựng
Do tuyến nằm trong khu vực đồi núi nên vật liệu xây dựng tuyến tương đối sẵn
ở gần cuối tuyến cách khoảng 3 km đã có sẵn mỏ đất có thể khai thác với trữ lượng lớn
có thể đảm bảo chất lượng cho việc xây dựng nền đường.
Vật liệu cấp phối đá dăm có thể mua ở nhà máy khai thác đá gần đó.
Công tác xây dựng đường ở Nghệ An đang được chú trọng nên khu vực này đã
xây dựng trạm trộn BTN và chúng ta có thể đặt mua với trữ lượng lớn.
Xung quanh vị trí tuyến có một vài con suối nhưng trữ lượng cấp phối suối rất ít
không đủ cho việc xây dựng tuyến đường hơn nữa chất lượng lại kém, phải gia công
trộn thêm thành phần hạt. Chỉ nên tận dụng vật liệu này cho đường cấp thấp.
Nói tóm lại, vật liệu xây dựng đường ở đây tương đối thuận lợi cho công tác thi
công.
1.8. Sự cần thiết phải đầu tƣ

11. 10
Với địa hình trải dài của đất nước, nhu cầu giao thông suốt quanh năm, trong
mọi tình huống là yêu cầu cấp thiết, đồng thời nó là nhân tố quan trọng trong việc phát
triển kinh tế xã hội và các yêu cầu khác về hành chính, an ninh quốc phòng trong mỗi
khu vực cũng như trên toàn quốc.
Hiện nay hướng Bắc - Nam đã hình thành mọi loại phương tiện vận tải, song
vận tải đường bộ với lợi thế về phục vụ vẫn chiếm tỷ trọng khối lượng vận tải cao,
khoảng 70% tổng số hàng và 80% tổng số hành khách hướng Bắc – Nam.
Với nhu cầu vận tải lớn song hạ tầng cơ sở của đường bộ cho tới nay vẫn còn
nhiều hạn chế. Tuyến đường xuyên quốc gia nằm lệch hoàn toàn về phía Đông, không
những không đảm bảo năng lực thông xe mà nhất là vào mùa lũ tình trạng ách tắc giao
thông thường xuyên xảy ra.
Xét trọng mạng lưới giao thông quốc gia từ thủ đô Hà Nội đến thành phố Hồ
Chí Minh, từ lâu đã hình thành hai trục dọc là Quốc lộ 1A ở phía Đông và các Quốc lộ:
QL15, QL48 ở phía Tây. Trục dọc phía Đông đã nối liền hoàn chỉnh từ Bắc vào Nam
còn trục dọc phía Tây do nhiều nguyên nhân cộng lại ( nhu cầu sử dụng, chi phí đầu
tư…) nên chất lượng sử dụng kém, nhiều đoạn không thể thông xe, nhất là vào mùa lũ.
Từ bối cảnh tổng quan của giao thông đường bộ như vậy, nên yêu cầu cải tạo
nâng cấp, hoặc làm mới một số đoạn từ Bắc vào Nam theo trục dọc phía Tây một cách
hoàn chỉnh là cần thiết và phù hợp với yêu cầu của mục tiêu phát triển kinh tế, chính
trị, an ninh quốc phòng trong địa bàn tỉnh cũng như trên toàn quốc.
Dự án đầu tư này có ý nghĩa rất quan trọng về mặt kinh tế, chính trị, xã hội, phù
hợp với chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà Nước, tạo điều kiện phát triển kinh tế,
văn hoá, góp phần xoá đói, giảm nghèo, thực hiện công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất
nước.
Tuyến qua định bàn huyện Nghã đàn , Nghệ An. Xuyên qua địa phận thị trấn
Cát Sơn. Đây chính là điều kiện để phát triển Cát Sơn thành trung tâm kinh tế của khu
vực này. Đồng thời phát triển du lịch hồ Thống Nhất trong vùng.
Từ những phân tích cụ thể ở trên cho thấy rằng sự đầu tư xây dựng tuyến đường
A-B là đúng đắn và cần thiết.

12. 11
Chƣơng 2
LỰA CHỌN QUI MÔ XÂY DỰNG VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
2.1. Quy mô ,quy phạm áp dụng
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 - 05
- Quy trình tính toán thuỷ văn công trình thoát nước vừa và nhỏ 22 TCN 220-95
- Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211 – 06
- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79
- Thiết kế điển hình cống tròn 553-01-01, 553-01-02
- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01.
2.2. Lựa chọn quy mô , cấp hạng đƣờng theo tiêu chuẩn thiết kế
2.2.1. Lƣu lƣợng xe thiết kế
Lưu lượng xe thiết kế là số xe con quy đổi từ các loại xe khác thông qua 1 mặt
cắt trong một đơn vị thời gian tính cho năm tương lai.
2.2.2. Cấp đƣờng
Căn cứ vào lưu lượng tính toán, ý nghĩa phục vụ của tuyến để xác định cấp hạng đường.
Để chọn cấp hạng kỹ thuật đường ta phải quy đổi tất cả các loại xe lưu thông
trên đường về một loại xe chung. Thông thường ta quy đổi tất cả các loại xe về xe con
bằng cách nhân với các hệ số quy đổi.
Để thuận tiện cho việc tính toán ta lập bảng sau :
Bảng 2.1. Bảng quy đổi về thành phần xe con
Loại xe Số xe Hệ số qui đổi ra xe con Số xe qui đổi ra xe con
Xe tải nặng 3 28,5 2,5 71,25
Xe tải nặng 2 38 2,5 95
Xe tải nặng 1 47,5 2,0 95
Xe tải trung 142,5 2,0 285
Xe tải nhẹ 142,5 2,0 285
Xe buýt lớn 100 2,5 250
Xe buýt nhỏ 80,5 2,0 161
Xe con 370,5 1,0 370,5
Tổng 1612,75

13. 12
Lưu lượng xe thiết kế được qui đổi ra xe con là :
Ntt = 1612,75 .(1+0,05)15-1
= 3193,135 (xcqđ/ng.đêm )
Dựa vào lưu lượng xe đã tính đổi, dựa vào các đặc điểm địa hình, địa mạo, địa
chất thuỷ văn nơi tuyến đi qua và tầm quan trọng của tuyến đường đối với sự phát triển
kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng. Tuyến đường GH có lưu lượng xe tính
toán: Ntt = 3193.135 (xcqđ/ng.đêm )
Theo TCVN 4054 – 05 ta thấy :
- Ntt > 3000 (xcqđ/ng.đêm ),căn cứ vào tầm quan trọng của tuyến đường là đường
nối các vùng kinh tế , chính trị , văn hoá thuộc khu vực ta chọn cấp hạng đường là
đường cấp III đồng bằng và đồi .
- Vận tốc tính toán thiết kế là 80 km/h.
Vậy cấp hạng kỹ thuật đường thiết kế là: Đường cấp III đồng bằng và đồi.
2.2.3. Tải trọng tính toán
+ Đối với công trình đường: Trục xe 10T
+ Đối với công trình cống: HL93
2.3. Xác định các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến
2.3.1. Độ dốc đƣờng
2.3.1.1. Xác định độ dốc dọc tối đa theo sức kéo của xe
Độ dốc dọc lớn nhất của đường khi thiết kế được tính toán căn cứ vào khả năng
vượt dốc của các loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động học của ô tô và được tính
theo công thức:
idmax= D - f (Giả thiết xe chuyển động đều) (2.1)
Trong đó:
+ D: là nhân tố động lực của xe được xác định từ biểu đồ nhân tố động lực của xe.
+ f: là hệ số cản lăn trung bình của đường phụ thuộc vào độ cứng của lốp xe và
biến dạng mặt đường. Ta chọn mặt đường thi công là mặt đường bê tông asphalt trong
điều kiện lốp xe cứng tốt mặt đường khô ráo. Theo qui trình :
f = 0.01 ÷ 0.02. Ta chọn f = 0.015.
Tra bảng nhân tố động lực học của từng loại xe tương ứng với vận tốc V =
80km/h và thay vào công thức tính idmax ta lập được bảng sau:

14. 13
Bảng 2.2. Bảng nhân tố động lực học của từng loại xe tƣơng ứng với vận tốc
Loại xe Xe máy Xe con Xe tải 5T
Xe tải
8T
Xe tải trục
10T
Xe tải
trục 12T
Dk Không
tính
0,135 0,080 0,080 0,071 0,065
imax 0,115 0,065 0,065 0,056 0,050
2.3.1.2. Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực bám
Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đường, để cho xe chuyển động
được an toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe
với mặt đường. Như vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc
dọc tính theo lực bám (ib). ib được tính trong trường hợp lực kéo của ô tô tối đa bằng
lực bám giữa lốp xe với mặt đường.
idmax = D’ - f (2.2)
Trong đó:
+ f: là hệ số sức cản lăn trung bình f = 0.015
+ D’: là đặc tính động lực của xe tính theo lực bám
D’ = k w
G P
G
j ´ -
(2.3)
Với:
+ G: Trọng lượng toàn xe
+ Gk: Trọng lượng tác dụng lên bánh xe chủ động được lấy như sau:
Xe tải: Gk= (0,65 ÷ 0,70)G.
Xe con: Gk= (0,50 ÷ 0,55)G
+ j : hệ số bám dọc (hệ số ma sát) giữa bánh xe với mặt đường. Phụ
thuộc trạng thái bánh xe với mặt đường, trường hợp bất lợi nhất (mặt đường ẩm và bẩn)
lấy j =0.3
+ Pw: lực cản không khí của xe (kG)
Pw = Error! (2.4)

15. 14
+ K: hệ số sức cản không khí phụ thuộc mật độ không khí và hình dáng xe
Xe con K = 0,25 ÷ 0,035
Xe buýt K = 0,040 ÷ 0,060
Xe ôtô tải K = 0,060 ÷ 0,070
+ F: diện tích chắn gió của xe F =0,8.B.H
+ B: chiều rộng của xe (m)
+ H: chiều cao của xe (m)
+ V: vận tốc thiết kế V= 80km/h
Bảng 2.3. Bảng thiết kế độ dốc dọc lớn nhất ứng với từng loại xe
Loại xe K F Pw G (kg) Gk (kg) D’
Xe con 0,03 2,016 16,74 7600 4200 0,16
Xe tải 5T 0,05 8,424 116,64 9300 6510 0,20
Xe tải 7T 0,05 8,424 116,64 10700 7490 0,20
Xe tải trục 10T 0,06 8,424 140 15385 10770 0,2
Xe tải trục 12T 0,07 8,424 140 18460 12922 0,2
Kết hợp tính toán và đối chiếu qui trình TCVN 4054-05 qui định với đường có tốc
độ tính toán 80 km/h. Ta chọn độ dốc dọc lớn nhất cho phép trên toàn tuyến idmax = 5 %.
2.3.2. Xác định số làn xe, chiều rộng mặt đƣờng, nền đƣờng
2.3.2.1. Khả năng thông xe của đƣờng
- Khả năng thông xe lý thuyết
Năng lực thông hành lý thuyết là khả năng thông xe trong điều kiện lý tưởng về
dòng xe (dòng xe thuần nhất toàn xe con) và về đường (làn xe đủ rộng, mặt đường tốt,
tuyến đường thẳng, không dốc, không có chướng ngại vật...), 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 đường phụ thuộc vào số làn xe và năng lực thông xe của
mỗi làn.
Năng lực thông hành lý thuyết được tính theo công thức sau:
lt
N = Error! (xe/ h) (2.5)

16. 15
Trong đó:
+ lt
N : năng lực thông xe lý thuyết.
+ V: vận tốc thiết kế (km/h)
+ d: Khoảng cách tối thiểu giữa hai xe liền nhau để đảm bảo an toàn.(m)
d = l1 + Sh + lk + l0 (2.6)
+ l1: chiều dài phản ứng tâm lý của lái xe, tính từ lúc lái xe nhận ra
chướng ngại vật cần phải sử dụng phanh, thời gian phản ứng tâm lý thường lấy bằng 1
giây, do đó:
l1 =
V,3
6 =
80
22,22
3.6
 (m)
+ l0: Chiều dài trung bình của xe, l0 = 6 m
+ lk: Khoảng cách an toàn giữa hai xe, lk= 10 m
+ Sh: Chiều dài hãm xe, được tính như sau:
( )
2 2
1 2
.
254
h
V V
S k
i
j
-
=
±
(2.7)
Khi hãm xe hoàn toàn, V2= 0 nên ta có:
2
k.V
254.( i f)
h
S
j
=
± +
Với:
+ k: hệ số sử dụng phanh k = 1,2
+ j : là hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường khi tính tới khả năng
thông hành,j = 0,5 .
+ i : độ dốc dọc, tính với đoạn dốc i = 4%
2
1,2.80
65,73
254(0,5 0,04)
h
S m
 

d = 22,22 + 65,73 + 6 + 10 = 103,95m
Thay vào công thức xác định Nlt ta có:
Nlt =
1000.80
769,6
103,95
 xe/h
- Khả năng thông xe thực tế của một làn xe :

17. 16
Khả năng thông xe thực tế của một làn là khả năng thông xe có xét tới điều kiện
thực tế của đường và giao thông trên đường. Khả năng thông xe thực tế phụ thuộc vào
mối làn xe, số làn xe, vận tốc xe, chướng ngại vật, thành phần xe.
Với đường không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ
lấy Ntt = 1000 (xe/h/làn) .
2.3.2. Xác định số làn xe
Theo điều 4.2.2 quy trình TCVN 4054-05 số làn xe trên mặt cắt ngang được xác
định:
nlx = cdgio
tt
N
Z.N
(2.8)
Trong đó:
+ Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành.Với đường V = 80 km/h
Lấy Z = 0,55.
+ Ncđgiờ: lưu lượng xe chạy trong giờ cao điểm đã qui đổi về xe con
Ncđgiờ = α. Ntbnăm
+ a : hệ số tính đổi lưu lượng xe chạy trong một ngày đêm về lưu lượng
a = 0,10 – 0,12 chọn a = 0,10
Ncdgiờ = 0,1. 3193,135 = 319,3135 xe/h
nlx =
319,3135
0,58
0,55.1000
 làn
Theo TCVN 4054-05 số làn xe n = 2 .
Vậy số làn xe ta chọn là n = 2 làn.
2.3.3. Bề rộng làn xe chạy

18. 17
b
X X
B B
C Y
Hình 2.1. Sơ đồ xếp xe theo Zamakhaep
Với đường hai làn xe bề rộng mỗi làn được xác định theo công thức sau:
B= (b+c)/2 +x+y (2.9)
Trong đó:
+ b: bề rộng thùng xe, theo qui trình lấy b = 2,5m
+ c: khoảng cách giữa hai bánh xe, lấy c = 1,5m
+ x: khoảng cách từ mép sườn thùng xe tới làn bên cạnh khi hai xe đi
cùng chiều.
+ y: khoảng cách từ bánh xe đến mép phần xe chạy.
Các trị số x, y được xác định theo công thức thực nghiệm sau:
x = y = 0,5 + 0,005V(m) với V=80km/h
Suy ra: x = y = 0,5+0,005.80 = 0,9m
Thay vào ta có
B=
2,5 1,5
0,9 0,9 3,8
2

   m
Theo qui trình TCVN - 4054 - 05 với đường cấp III đồng bằng và đồi có
các tiêu chuẩn mặt cắt ngang đường như sau:
+ Số làn xe: 2 làn.
+ Chiều rộng làn xe ô tô: 3,5 m.
+ Chiều rộng phần xe chạy: 7 m.
+ Phần lề đường: 2 x 2,5 (m).

19. 18
Trong đó phần có gia cố lề: 2 x 2 m.
Phần lề đất : 2 x 0,5m
+ Bề rộng tối thiểu của nền đường: 12 m.
- Kết hợp giữa tính toán và qui trình,kiến nghị chọn :
+ Bề rộng của làn đường Bl = 3,5m
+ Bề rộng của nền đường Bn = 12 m
2.3.4. Tĩnh không
Tĩnh không là giới hạn không gian nhằm đảm bảo lưu thông cho các loại xe
không cho phép tồn tại bất kỳ chướng ngại vật nào, kể cả công trình phục vụ về đường
như biển báo, cột chiếu sáng... nằm trong phạm vi của tĩnh không
Tĩnh không tối thiểu của đường được qui định như hình vẽ trên:
H=4.5m
1.0
1.0
h=4.0m
Lgc Lgc
b
Hình 2.2. Sơ đồ tĩnh không
Trong đó Lgc - bề rộng phần lề gia cố, Lgc = 2.5m
B - bề rộng phần xe chạy, B = 7,0m
2.3.5. Dốc ngang mặt đƣờng
Để đảm bảo cho việc thoát nước trên mặt đường được nhanh chóng người ta
thường bố trí mặt đường có độ dốc ngang để thoát nước sang hai bên. Độ dốc ngang
này phải đủ lớn để thoát nước, tuy nhiên nó cũng phải đủ nhỏ để xe có thể chạy êm
thuận. Độ dốc ngang này còn được xác định bởi vật liệu làm kết cấu mặt.
Theo TCVN 4054 - 05 ta chọn:
+ Độ dốc ngang mặt đường in = 2%
+ Độ dốc ngang lề gia cố ilgc =2 %
+ Độ dốc ngang lề đất il = 4%
2.4. Xác định bán kính tối thiểu trên đƣờng cong nằm

20. 19
Tại những vị trí tuyến đổi hướng, để đảm bảo cho xe chạy an toàn, tiện lợi và
kinh tế với vận tốc tính toán cần phải bố trí đường cong bằng có bán kính hợp lý.
h
G
C
b


Y
Y

Hình 2.3. Các lực ngang tác dụng lên xe khi vào đƣờng cong
Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất được xác định theo các trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: không thiết kế siêu cao
Trên đường cong không bố trí siêu cao, tính cho trường hợp bất lợi xe chạy phía
lưng đường cong.
2
127( )
ksc
n
V
R
i
m
=
-
(2.10)
Trong đó:
+ in: độ dốc ngang của mặt đường, lấy in = 0,02
+ m: hệ số lực đẩy ngang, khi không bố trí siêu cao lấy = 0.05
+ V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80km/h
Thay vào công thức tính ta có:
Rminksc =
2
80
1679,8
127(0,05 0,02)
m


- Theo qui trình TCVN 4054 - 05 qui định cho đường cấp III ,V = 80km/h thì bán
kính đường cong nhỏ nhất không bố trí siêu cao là 2500m. Do vậy ta chọn Rminksc =
2500m.
+ Trường hợp 2: Thiết kế siêu cao thông thường
Trên đường cong có bố trí siêu cao thông thường, isc= 6%

21. 20
2
127( )
sctt
sc
V
R
i
m
=
+
(2.11)
Trong đó:
+ isc: độ dốc siêu cao của mặt đường, lấy isc = 0.06
+ : hệ số lực đẩy ngang, lấy m = 0.08
+ V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80km/h
Thay vào công thức tính ta có:
Rsctt =
2
80
359,96
127(0,08 0,06)


m
- Theo qui trình TCVN 4054 - 05 với đường cấp kỹ thuật V = 80km/h thì bán kính
đường cong nhỏ nhất bố trí siêu cao thông thường là 400 m. Do vậy ta chọn Rsctt =
400m.
+ Trường hợp 3: Thiết kế siêu cao lớn nhất
Tính toán bán kính nhỏ nhất trong điều kiện hạn chế và có bố trí siêu cao lớn nhất.
2
min
max
127( )
sc
sc
V
R
i
m
=
+
(2.12)
Trong đó:
+ iscmax: độ dốc siêu cao lớn nhất, lấy theo quy trình iscmaxx = 0.08
+ m: hệ số lực đẩy ngang lấy m = 0.15
+ V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80km/h
Thay vào công thức tính ta có:
Rminsc =
2
80
219,1
127(0,15 0,08)
m


- Theo qui trình TCVN 4054-1998 qui định cho đường có cấp kỹ thuật V =
80km/h, bán kính đường cong nằm nhỏ nhất là 250 (m). Do đó ta chọn Rminsc =250m.
Kết hợp giữa tính toán và qui phạm ta chọn ta chọn tiêu chuẩn để thiết kế như
qui phạm.
min
min
2500
400
250
ksc
sctt
sc
R m
R m
R m




22. 21
2.5. Tính toán tầm nhìn xe chạy
Để đảm bảo xe chạy an toàn, lái xe luôn luôn phải nhìn rõ một đoạn đường phía
trước để xử lý mọi tình huống về đường và về giao thông trên đường như tránh các chỗ
hỏng hóc, các chướng ngại vật, tránh hoặc vượt cự ly. Đoạn đường tối thiểu cần nhìn thấy
rõ ở phía trước đó gọi là tầm nhìn. Khi thiết kế tuyến các yếu tố của tuyến trên bình đồ và
trên trắc dọc đều phải đảm bảo có đủ tầm nhìn để xe chạy an toàn và tiện lợi.
Cự ly tầm nhìn nói chung phụ thuộc vào tốc độ xe chạy và biện pháp điều khiển
xe cần áp dụng khi xử lý các tình huống và được tính theo hai trường hợp sau:
2.5.1. Xác định tầm nhìn một chiều
Xe cần hãm để kịp dừng trước chướng ngại vật, chiều dài tầm nhìn được xác định
theo sơ đồ sau:
Chướng ngại vật theo sơ đổ tầm nhìn một chiều này là một vật cố định nằm trên
làn xe đang chạy: chướng ngại vật, đống đất trượt, hố sụt.... Xe đang chạy với vận tốc
V phải kịp thời dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với tầm nhìn S1 bao gồm một
đoạn phản ứng tâm lý l1, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn lk.
Công thức xác định tầm nhìn:
S1= l1 + Sh + lk =
2
.
3.6 254( )
o
V k V
l
i
j
+ +
±
(2.13)
Trong đó:
+ l1: đoạn phản ứng tâm lý l1 =
80
22,22
3,6 3,6
V
m
 
+ K: hệ số sử dụng phanh k = 1.2
+ lo: cự li an toàn .Lấy lo =10m .
+ i: độ dốc dọc trên đường
+ j : hệ số bám dọc, trường hợp mặt đường bằng phẳng j = 0,5.
l
0
S
h
l
pư
1
1
S
I
Hình 2.4. Sơ đồ tầmnhìn một chiều

23. 22
Tính cho trường hợp đường bằng ( i = 0% )
S1 =
2
80 1,2.80
10 92,69
3,6 254.0,5
m
  
Theo qui phạm TCVN 4054 - 05 quy định chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại
vật cố định (tầm nhìn một chiều) với vận tốc thiết kế V = 80km/h là 100m . Kết hợp
tính toán với qui trình ta chọn S1 = 100m để thiết kế.
2.5.2. Xác định tầm nhìn hai chiều
Tầm nhìn hai chiều được xác định trong trường hợp có hai xe chạy ngược chiều
trên cùng một làn xe. Hai xe cần hãm kịp thời để không đâm vào nhau. Chiều dài tầm
nhìn hai chiều được xác định theo sơ đồ sau:
- Công thức xác định tầm nhìn hai chiều:
S2 = 2 lpư+ 2Sh+ lk (2.14)
- Các thông số tính toán như sơ đồ tầm nhìn một chiều, ta có công thức tính toán:
S2 = 2lpư+ 2Sh+ l0 =
2
.
1.8 127( )
o
V k V
l
i
j
+ +
±
- Tính cho trường hợp đường bằng ( i = 0%) :
S2 =
2
80 1,2.80
10 175,4
1.8 127.0,5
m
  
Theo TCVN 4054-05 qui định: chiều dài tầm nhìn thấy xe ngược chiều (tầm nhìn 2
chiều) của đường có cấp kỹ thuật 100km/h là 200m. Kết hợp giữa qui phạm và tính
toán ta chọn S2 = 200m để thiết kế.
2.6. Xác định bán kính đƣờng cong nằm tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm
R =

1
.
30 S
(2.15)
Trong đó:
S
II
S
h
l
o
S
h
l
pư1
1 1
l
pư2
2 2
Hình.2.5. Sơ đồ tầm nhìn tránh xe hai chiều

24. 23
+ S1: tầm nhìn một chiều trên mặt đường, S1 = 92,69m
+ a : góc chiếu sáng của pha đèn ôtô, a = 20
 R =
30.92,69
1390,35
2
m

2.7. Xác định bán kính đƣờng cong đứng tối thiểu
Trên trắc dọc tại những vị trí thay đổi độ dốc người ta phải bố trí đường cong lồi
hoặc lõm để xe chạy êm thuận và an toàn.
Bán kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất :
- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều:
R =
d
S
.
2
2
1
(2.16)
Trong đó:
+ S1: tầm nhìn một chiều, S1 = 92,69m
+ d: chiều cao tầm mắt của người lái xe, d =1.2m
R =
2
92,69
3579,76
2.1,2
m

- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn hai chiều:
R =
 2
2
1
2
2
2 d
d
S

(2.17)
Trong đó:
+ S2 là tầm nhìn hai chiều, S2 = 175,4m
d1 =1m, d2 = 1,2m
Thay vào (2.17) ta có:
R =
 
2
2
175,4
3503,29
2 1 1,2
m


Kết hợp với TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lồi
với vận tốc tính toán 80km/h là 4000m, ta chọn bán kính tối thiểu R = 4000m để thiết
kế đường cong đứng lồi.
Bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm
- Theo điều kiện đảm bảo tính êm thuận:

25. 24
R =
2 2
80
984,615
6,5 6,5
V
m
 
- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
R =
2
1
d 1
S
α
2 (h S sin )
2
´ + ´
(2.18)
Trong đó:
+S1: tầm nhìn một chiều, S1 = 92,69m
+ hd: chiều cao của tầm pha đèn trên mặt đường, hd=1m
+ a góc chiếu sáng của đèn pha, a =20
Thay vào (2.18) ta có :
R=
2
92,69
1641,05
2
2 1 92,69sin
2
m

 

 
 
Theo TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm ứng
với tốc độ tính toán 80 km/h là 2000m. Kết hợp giữa tính toán với qui phạm ta chọn
bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm là 2000m để thiết kế.
2.8. Siêu cao
2.8.1. Độ dốc siêu cao
Để đảm bảo an toàn và tiện lợi cho xe chạy thì ở các đường cong bán kính nhỏ
người ta thường xây dựng làn đường có độ dốc ngang nghiêng về phía bụng đường
cong gọi là siêu cao. Độ dốc siêu cao có tác dụng giảm bớt lực ngang và tác động tâm
lý có lợi cho người lái xe, làm cho người lái tự tin có thể cho xe chạy với tốc độ như ở
ngoài đường thẳng khi chưa vào đường cong.
- Tuy nhiên độ dốc siêu cao phải nằm trong giới hạn cho phép. Độ dốc siêu cao
phải đảm bảo là không bị trượt khi mặt đường bị trơn. Theo TCVN 4054 – 05 .Độ dốc
siêu cao cần thiết để xe chạy với tốc độ trên đường cong có bán kính Rvà được xác
định theo công thức:
2
127.
sc
V
i
R
m
= - (2.19)
Trong đó:
+ R: bán kính đường cong tối thiểu (có bố trí siêu cao)

26. 25
+ m: hệ số lưc ngang = 0.15
+ V: vận tốc thiết kế = 80 km/h
Thay vào công thức (2.19) tính ta có:
isc =
2
80
0,15 0.05
127.250
  = 5%
Theo TCVN 4054 - 05 qui định độ dốc siêu cao lớn nhất = 8 %. Kết hợp giữa độ
dốc tính toán và độ dốc theo qui phạm ta chọn độ dốc siêu cao lớn nhất để thiết kế là 8 %.
2.8.2. Đoạn nối siêu cao
Khi xe chạy từ mặt cắt ngang hai mái sang mặt cắt ngang một mái (trên đoạn
cong tròn có bố trí siêu cao) để đảm bảo cho xe chạy êm thuận không bị lắc ngang, cần
thiết phải có một đoạn nối siêu cao đủ dài để chuyển từ mặt cắt ngang đường hai mái
sang đường một mái. Chiều dài đoạn nối siêu cao tối thiểu được tính theo công thức:
Lnsc = sc
p
B
.(i )
2i
n
i
+ (2.20)
Trong đó:
+ isc: độ dốc siêu cao.
+ ip: độ dốc nâng siêu cao, theo quy trình với đường Vtk = 80Km/h ,ip=0.5%.
+ B: chiều rộng phần đường xe chạy B = 7 m
Tuỳ thuộc bán kính đường cong và isc của từng đường cong mà có đoạn nối siêu
cao tương ứng.
Ta có đoạn nối siêu cao ứng với độ dốc siêu cao tính được ở trên.
Lnsc =
7
.(5 2) 49
2*0.5
m
+ =
Trước khi vào đoạn nối siêu cao cần một đoạn 10 m để vuốt cho lề đường có cùng
độ dốc với mặt đường ip. Sau đó tiến hành bố trí siêu cao theo một trong ba phương
pháp sau:
+ Phương pháp 1: Quay quanh tim đường để nâng phần đường phía lưng đường
cong để cho có cùng độ dốc phần xe chạy, sau đó tiếp tục quay trả phần xe chạy và lề
gia cố quanh tim đường cho tới khi đạt độ dốc siêu cao.
+ Phương pháp 2: Quay phần đường phía lưng đường cong quanh tim đường cho
tới khi cả mặt cắt ngang có độ dốc ngang của phần xe chạy, sau đó quay quanh mép
phần xe chạy phía bụng cả mặt cắt ngang cho tới khi đạt độ dốc siêu cao.

27. 26
+ Phương pháp 3: Thực hiện quay quanh một trục ảo, cách mép phần xe chạy bên
ngoài một cự ly là 7 m (áp dụng khi phần xe chạy > 7m).
Thực hiện nối siêu cao trên tuyến được sử dụng phương pháp 1. Khi có đường
cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp. Khi
không có đường cong chuyển tiếp thì đoạn nối siêu cao bố trí một nửa nằm ngoài
đường thẳng và một nửa nằm trong đường cong tròn.
2.9. Tính đƣờng cong chuyển tiếp
- Ta có đường cấp III đồng bằng ,đồi như vậy ta phải làm đường cong chuyển tiếp.
Chiều dài đường cong chuyển tiếp tính như sau :
3
23,5.
ct
V
L
R
 (2.21)
Tùy theo bán kính đường cong nằm mà ta có các chiều dài đường cong chuyển tiếp
khác nhau
Bảng 2.4. Bảng xác định đƣờng cong chuyển tiếp
R (m) V(km) Ltt (m) LTCVN(m) L (m)
650 80 33,52 70 70
1000 80 21,79 70 70
550 80 39,61 70 70
2.10. Mở rộng phần xe chạy trên đƣờng cong
Khi xe chạy trên đường cong mỗi bánh xe chuyển động theo một quĩ đạo riêng:
trục sau cố định luôn luôn hướng tâm còn bánh trước hợp với trục sau một góc, nên xe
yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đương thẳng. Vì vậy để đảm bảo trên đường cong
tương đương như trên đường thẳng ở các đường cong có bán kính nhỏ ( 250 m theo
TCVN 4054 - 05) sẽ phải mở rộng thêm phần xe chạy. Trị số mở rộng này phải đảm
bảo sao cho khoảng cách giữa ô tô và mép đường, giữa hai ô tô với nhau phải như trên
đường thẳng.

28. 27
Hình 2.6. Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên đƣờng hai làn xe
Công thức tính độ mở rộng trong đường cong của phần xe chạy có hai làn xe:
E =
R
V
R
L .
1
,
0
2
 (2.22)
Trong đó:
+ L : Chiều dài từ trục bánh xe sau đến giảm xóc trước. Theo qui trình TCVN
4054-05 lấy L = 8 m.
+ R : Bán kính đường cong nằm
+ V : Vận tốc thiết kế, V = 80 km/h
Như vậy tuỳ thuộc vào bán kính đường cong, vận tốc thiết kế và khoảng cách từ
trục sau của xe tới giảm xóc đằng trước mà ta tính được độ mở rộng của đường cong
khác nhau.
Đường V=80 Km/h . Bán kính cong nằm tối tiểu là 250 m . Do đó không phải
bố trí mở rộng phần xe chạy trên đường cong.

29. 28
Bảng 2.5. Bảng thống kê các yếu tố kỹ thuật của tuyến
STT Yếu tố kỹ thuật
Đơn
vị
Trị số
Kiến
nghị
Tính
toán
Quy trình
1 Cấp kỹ thuật III ĐB-Đ IIIĐB-Đ
2 Vận tốc thiết kế km/h 80 80
3 Số làn xe Làn 0,58 2 2
4 Chiều rộng phần xe chạy m 2x3,8 2x3,5 2x3,5
5 Chiều rộng lề đường m 2x2,5 2x2,5 2x2,5
6 Chiều rộng lề gia cố m 2x2 2x2 2x2
7 Chiều rộng tối thiểu của nền đưòng m 12,6 12 12
8 Độ dốc dọc lớn nhất % 5 5 5
9 Độ dốc siêu cao lớn nhất % 5 8 8
10 Độ dốc ngang mặt đường % 2 2
11 Độ dốc ngang phần lề gia cố % 2 2
12 Độ dốc ngang phần lề đất % 4 4
13 Bán kính đường cong nằm không siêu cao m 1679,8 2500 2500
14 Bán kính đường cong nằm thông thường m 359,96 400 400
15 Bán kính đường cong nằm tối thiểu m 219,1 250 250
16 Bán kính đường cong lồi m 3579,76 4000 4000
17 Đường kính đường cong lõm m 1641,05 2000 2000
18 Tầm nhìn một chiều m 92,69 100 100
19 Tầm nhìn hai chiều m 175,4 200 200

30. 29
Chƣơng 3
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN
3.1. Nguyên tắc thiết kế
Nguyên tắc thiết kế bình đồ tuyến phải thiết kế phối hợp giữa bình đồ, trắc dọc,
trắc ngang. Tuy nhiên, để tiện lợi trong quá trình thiết kế cho phép đầu tiên là vạch
tuyến trên bình đồ thông qua các đường dẫn hướng tuyến, sau đó dựa vào các đường
dẫn hướng tuyến đã vạch tiến hành thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang.
3.2. Xác định các điểm khống chế
Trên bình đồ trắc dọc theo đường chim bay, nghiên cứu kỹ địa hình, cảnh quan
thiên nhiên, xác định các điểm khống chế mà tại đó tuyến phải đi qua.
- Điểm đầu, điểm cuối
- Điểm vượt đèo.
- Vị trí vượt sông, suối thuận lợi.
- Cao độ khu dân cư, trấn thành phố, nơi giao nhau với các đường giao thông
khác.
Đánh dấu những khu vực bất lợi về địa chất, thuỷ văn mà tuyến nên tránh, các
điểm tựa mà tuyến nên chạy qua.3.3. Quan điểm thiết kế - xác định bước compa:
- Khi thiết kế tuyến phải dựa trên các quan điểm sau:
Trường hợp tuyến phải đi qua thung lũng và đặt trên các thềm sông, suối phải
đảm bảo đặt tuyến trên mực nước ngập về mùa lũ, tránh vùng đầm lầy, đất yếu và sự đe
dọa xói lở của bờ sông. Tránh tuyến đi uốn lượn quanh co quá nhiều theo sông suối mà
không đảm bảo sự đều đặn của tuyến.
Trường hợp tuyến đi theo đường phân thủy, ít phải làm công trình thoát nước vì
điều kiện thoát nước tốt, thường được dùng ở những vùng đồi thoải, nơi đỉnh đồi, núi
phẳng ít lồi lõm và địa chất ổn định.
Trường hợp tuyến đi lưng chừng sườn núi nên chọn những sườn đồi thoải, ít
quanh co, địa chất ổn định, đường dẫn hướng tuyến sẽ được xác định theo độ dốc đều
với một độ dốc chủ đạo với chú ý là phải nhỏ hơn độ dốc cho phép.
- Xác định bước Compa.
Chiều dài bước Compa được tính theo công thức.

31. 30
M
1
i
h
l
d

 (m). (3.1)
Trong đó:
+ h: Chênh lệch giữa hai đường đồng mức gần nhau; h= 8m.
+ id= (0,90,95)idmax (0
/00) (3.2).
+ idmax: Dộ đốc dọc lớn nhất cho phép đối với cấp đường (0
/00).
Có thể lấy id = idmax- 0,02 phòng trường hợp tuyến vào đường cong bị rút ngắn
chiều dài mà tăng thêm độ dốc dọc thực tế khi xe chạy.
3.3. Lập các đƣờng dẫn hƣớng tuyến
Đường dẫn hướng tuyến là một đường gãy khúc cắt các đường đồng mức,
đường này có độ dốc không đổi id. Để vạch các đường dẫn hướng tuyến một cách dễ
dàng, mà phù hợp với thực tế cần phải xem xét kỹ các yếu tố của địa hình, vì vậy ta cần
vạch các hướng tuyến theo các nguyên tắc sau:
- Đường dẫn hướng tuyến cố gắng bám sát đường chim bay để giảm chiều dài
tuyến.
- Tránh tuyến gãy khúc, cua đột ngột.
- Cho phép sử dụng độ dốc dọc lớn nhất và các bán kính đường cong nằm tối thiểu
nhưng phải đảm bảo tầm nhìn đối với địa hình.
- Ở những đoạn cần triển tuyến cố gắng bám theo một độ dốc dọc nào đó. trong
trường hợp khó khăn về bình đồ, thì cố gắng bám theo đường đồng mức và có lên
xuống chút ít để đảm bảo yêu cầu thoát nước.
Dựa vào các chỉ tiêu tính toán, bình đồ và xem xét kỹ vào yếu tố địa hình, ta kết
hợp các phương pháp vạch đường dẫn tuyến.
- Vạch theo lối đi tự do khi tuyến đi qua vùng đồi thoải.
- Vạch theo lối đi sườn, khi tuyến đi qua vùng sườn đồi thoải và quanh co, địa
chất ổn định. đường dẫn hướng được xác định theo độ dốc đều.
- Một số đoạn có địa hình khó khăn ta vạch đường dẫn hướng tuyến theo lối đi gò
bó bằng cách dùng bước compa.
3.4. Tính toán các yếu tố đƣờng cong nằm cho hai phƣơng án tuyến
Sau khi đã xác định sơ bộ hình dạng của các phương án tuyến qua các đường
dẫn hướng tuyến, tiến hành chọn các bán kính đường cong sao cho thích hợp với địa

32. 31
hình, với các yếu tố đường ở đoạn lân cận, với độ dốc cho phép của cấp đường đảm
bảo đoạn thẳng chêm tối thiểu giữa hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao.
- Xác định điểm đầu, điểm cuối của đường cong tròn.
- Xác định hướng các đường tang của đường cong, giao điểm của các đường
tang là đỉnh của đường cong.
- Đo góc chuyển hướng của tuyến
- Sơ bộ phân tích hướng tuyến và trắc dọc của tuyến, nếu thấy cần thiết sẽ thay
đổi vị trí của đường cong nằm hoặc chọn lại trị số bán kính R.
- Sau khi sửa chữa vị trí tuyến lần cuối cùng, tiến hành tính toán các yếu tố cơ
bản của đường cong nằm và xác định lý trình các điểm đó.
+ Chiều dài đường tang của đường cong:
T = Rtg(/2) (3.3)
+ Phân cực của đường cong:
1
P R 1
cos
2
 
 
 
 

 
 
(3.4)
+ Chiều dài của đường cong:
. .R
K
180
 
 (m) (3.5)
Trong đó:
+ R(m): Bán kính của đường cong.
+ (độ): Góc chuyển hướng của tuyến
Kết quả tính toán được ghi ở bảng sau:
Bảng 3.1.Bảng tổng hợp các yếu tố đƣờng cong trên tuyến
Tên
đỉnh
Góc chuyển hướng
R T P K Isc L
Trái Phải
Đ1 280
39’56’’ 650 201,16 21,21 395,20 2 70
Đ2 130
13’56’’ 1000 151,01 6,91 300,95 2 70
Đ3 330
39’36’’ 550 201,48 25,00 391,11 3 70

33. 32
Chƣơng 4
THIẾT KẾ TRẮC DỌC
4.1. Các điểm khống chế
+ Điểm khống chế bắt buộc: Đó là các điểm trên trắc dọc buộc phải đi qua như
các điểm có liên quan đến độ cao theo quy hoạch điểm giao cắt cùng mức với đường
sắt hay đường giao thông khác.
+ Điểm khống chế giới hạn
+ Cao độ nền đường đắp qua bãi sông phải cao hơn mực nước tính toán và có xét
tới mực nước dềnh và chiều cao sóng vỗ lên mái dốc ít nhất là 0,5m.
+ Cao độ mép nền đường ở các đoạn đường dẫn vào cầu nhỏ và cống phải cao
hơn cao độ nước tính toán có xét tới nước dềnh ít nhất là 0,5 m (tính theo chiều con
nước lũ có tần suất 4%).
+ Cao độ của nền đường trên cống phải đảm bảo chiều dày, đất đắp ở trên tối
thiểu là 0,5m để tải trọng phân bố rộng trên cống. Khi chiều dày áo đường lớn hơn 0,5
m, chênh cao giữa mặt đường có đỉnh cống phải đủ dày để bố trí áo đường.
+ Cao độ tối thiểu của mép nền đường phải cao hơn mực nước ngầm tính toán,
mực nước đọng thường xuyên để đảm bảo khu vực hoạt động của tải trọng luôn luôn
trong tình trạng khô ráo.
4.2. Nguyên tắc thiết kế trắc dọc
- Do đặc điểm tuyến đi trên vùng có địa hình cao không bị ngập, cao độ mực nước
ngầm thấp nên đường đỏ không phụ thuộc vào cao độ thuỷ văn.
- Thiết kế đường đỏ theo nguyên tắc phải lượn đều với độ dốc hợp lý. độ dốc lớn
nhất không vượt qúa 5%.
- Trong phạm vi có thể tránh dùng các độ dốc ngược chiều khi tuyến đang liên tục
lên hoặc liên tục xuống. Các đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 200m.
- Hạn chế tuyến đi với độ dốc max.
- Đường cong đứng bố trí trên những chỗ đổi dốc mà i1-i2> = 1%.
- Phải đảm bảo cao độ những điểm khống chế.
- Thoát nước tốt cho nền đường khu vực hai bên đường. Đảm bảo các yêu cầu tối
thiểu cho nền đường luôn khô ráo, không nên đào đắp quá cao và quá sâu để tránh phải
xây dựng các công trình chống dỡ.

34. 33
- Để đảm bảo thoát nước tốt và không làm rãnh sâu thì nền đường đào và nền
đường nửa đào, nửa đắp, không nên thiết kế có độ dốc dọc nhỏ hơn 0,5% ( trường hợp
khó khăn không nên nhỏ hơn 0,3%).
- Ở những đoạn địa hình dốc phải sử dụng độ dốc dọc lớn 8% thì yêu cầu cứ 2000
m phải bố trí một đoạn nghỉ có độ dốc dọc thoải không vượt quá 2,5% và chiều dài
đoạn nghỉ không nên ngắn hơn 50 m.
- Độ dốc dọc lớn nhất trên những đoạn dốc có bán kính nhỏ hơn 50m phải triết
giảm so với độ dốc dọc lớn nhất .
- Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo yêu
cầu về kinh tế- kỹ thuật và điều kiện thi công.
4.3. Phƣơng pháp thiết kế
Căn cứ vào đường đen trên trắc dọc phối hợp với địa hình trên bình đồ ta tiến
hành thiết kế đường đỏ theo ba phương pháp sau:
+ Phương pháp thiết kế đường bao địa hình: Tức là cho đường thiết kế lượn theo
điạ hình tự nhiên, là đi song song với mặt đất tự nhiên. Theo phương pháp này khối
lượng đào đắp hợp lý nhưng lại có nhiều đoạn dốc lắt nhắt. Phương pháp này được áp
dụng với những nơi có địa hình bằng phẳng hoặc có cao độ thay đổi đều, độ dốc tự
nhiên nhỏ.
+ Phương pháp thiết kế cắt địa hình: thiết kế đường đỏ cắt theo địa hình tự nhiên
tạo thành những đoạn đường đào, đắp xen kẽ. Phương pháp này được áp dụng ở những
nơi có địa hình mấp mô, đường cấp cao. Phương pháp này khắc phục nhược điểm của
phương pháp đường bao nhưng lại có nhược điểm là khối lượng đào đắp lớn.
+ Phương pháp tổng hợp: Phối hợp hai phương pháp một cách hợp lý cho từng
đoạn đường cụ thể.
4.4. Kết quả thiết kế
Toàn đoạn tuyến có chiều dài 6476,62 m có 3 lần đổi dốc. độ dốc lớn nhất là
3,62%, độ dốc trung bình trên toàn tuyến là 1,7%
Trên tuyến bố trí 11 đường cong đứng. Giá trị các yếu tố đường cong được tính
toán trong bảng sau:

35. 34
Bảng 4.1. Bảng đƣờng cong đứng
Cọc Đỉnh Độ dốc (%) R (m) T (m) D (m) P (m)
Km0+400
+2,43
+1,26
6000 34,88 0,01 0,10
Km0+900
+1,24
-3,61
6000 146,08 0,05 1,78
Km1+300
-3,61
+3,73
4000 146,74 0,07 2,69
Km1+ 900
+3,73
-1,35
6000 152,29 0,05 1,93
P3
-1,35
-2,09
6000 22,40 0,01 0,04

36. 35
Chƣơng 5
THIẾT KẾ NỀN ĐƢỜNG
5.1. Tác dụng của nền đƣờng
- Khắc phục nền đường thiên nhiên tạo nên một dải đủ rộng dọc theo tuyến
đường có các tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đáp ứng được điều kiện xe
chạy an toàn, êm thuận và kinh tế.
- Làm cơ sở cho áo đường: lớp phía trên của nền đường cùng với áo đường chịu
tác dụng của xe chạy do đó nền đường có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ và chất
lượng khai thác của cả con đường.
5.2. Yêu cầu cầu chung đối với nền đƣờng
Nền đường phải đảm bảo tính ổn định toàn khối: Nghĩa là kích thước hình học
và hình dạng của nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá hoại hoặc biến dạng
gây bất lợi cho việc thông xe.
Nền đường phải đảm bảo có đủ cường độ nhất định: tức là đủ độ bền khi chịu
cắt trượt và không bị biến dạng quá nhiều.
Nền đường phải đảm bảo ổn định về cường độ: nghĩa là cường độ nền đường
không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi.
Như vậy nội dung thiết kế nền đường nhằm giải quyết 3 vấn đề : thiết kế bảo
đảm bảo ổn định toàn khối, thiết kế tăng cường độ và đảm bảo ổn định cường độ của
nền đường.
5.3. Nguyên tắc và giải pháp thiết kế
5.3.1. Đất đắp nền
Đất dắp được lấy từ các mỏ đất và tận dụng từ nền đào chuyển xuống nền đắp.
Khi độ dốc ngang của nền thiên nhiên dưới 20% được phép đào bỏ lớp đất hữu
cơ dày 30 cm rồi đắp trực tiếp.
Khi nền tự nhiên có dốc ngang từ 20-50% phải đào thành bậc cấp trước khi đắp.
Bề rộng bậc cấp 1m, độ sâu từ 0.5-1.5m, dốc ngang về sườn núi 2%.
Khi nền thiên nhiên dốc ngang trên 50%thì phải thiết kế công trình chống đỡ.
Nền đường phải đạt độ chặt như sau :
+ Đối với nền đắp : Lớp đât trên cùng tính từ đáy áo đường xuống 50 cm đầm chặt
đạt K >=0,98. bên dưới chiều sâu kể trên K >=0,95.

37. 36
+ Đối với nền đào là đất : Độ sâu tính từ đáy áo đường xuống 30cm phải được cày
xới lên đầm chặt đạt K >=0,98.
5.3.2. Cấu tạo các bộ phận của nền đƣờng
- Cấu tạo nền đắp
Trường hợp đất đắp thấp hơn 1m thì mái dốc ta luy thường lấy 1/1.5  1/3 để
tiện cho máy thi công lấy đất từ thùng đấu đắp nền hoặc tiện cho máy đào rãnh. Nếu
nền đất đắp thấp quá thì phải cấu tạo rãnh dọc hai bên để đảm bảo thoát nước tốt.
Trường hợp đất đắp cao H = 1  6m thì độ dốc mái ta luy lấy 1:1,5 và thùng đấu
lấy ở phía cao hơn và phải có một đoạn 0,5m để bảo vệ chân mái ta luy.
Nếu độ dốc ngang sườn núi < 20% thì ta phải rẫy cỏ ở phạm vi đáy nền tiếp xúc
với sườn dốc.
Nếu độ dốc ngang sườn núi từ 20- 50% thì bắt buộc phải dùng biện pháp đánh cấp.
Bề rộng bậc cấp tối thiểu là 1,0 m, nếu thi công bằng cơ giới thì phải rộng từ 3 - 4 m.
Nếu sườn dốc núi lớn hơn 50% thì lúc này không thể đắp đất với mái dốc ta luy
được nữa vì mái ta luy sẽ kéo rất dài mới gặp sườn tự nhiên do đó khó bảo đảm ổn định
H
=1:6m
0
,5m
Thùng
đấu
1:
1.5
H
1:
1.5
I = 20 – 50
%
<
1m
1:
1.5

38. 37
toàn khối. Khi đó phải áp dụng biện pháp xếp đá ở phía chân ta luy để cho phép mái
dốc ta luy lớn hơn.
Trường hợp nền đường đắp đất cao H = 6 - 12 m thì phần dưới h2 có độ dốc thoải
hơn (1:1,75), phần trên h1 = 6 - 8 m vẫn làm theo độ dốc 1:1,5
Nếu nền đường đầu cầu và dọc sông có thể bị ngập nước thì phải cấu tạo mái dốc
ta luy thoải 1:2 cho đến mức thiết kế 0,5m. Đồng thời phải căn cứ vào tốc độ nước chảy
và loại đất đắp để thiết kế phòng hộ hoặc gia cố ta luy cho thích đáng.
- Cấu tạo nền đào
Đối với nền đường đào khi xây dựng sẽ phá hoại thế cân của các tầng đất thiên
nhiên, nhất là trường hợp đào trên sườn dốc sẽ tạo nên hiện tượng sườn dốc bị mất
chân, vì thế mái ta luy đào phải có độ dốc nhất định để bảo đảm ổn định cho ta luy và
cho cả sườn núi.
H
H =
612m
h1=
68m
h
2
1
:1.5
1:
1.75
H
>
0,5m
>
0,5m
Thượ
ng lưu
Hạ lưu
1
:2
1
:1.5

39. 38
Nền nửa đào, nửa đắp
5.4. Tính khối lƣợng đào đắp nền đƣờng
+ Trong thiết kế lập dự án khả thi phải tính được khối lượng nền đường để tiến
hành so sánh các phương án tuyến thiết kế để thiết kế tổ chức thi công nền đường, bố
trí thi công cụ thể, để tính được giá thành, lập dự toán công trình. Cơ sở để tính toán
khối lượng đào đắp là các bản vẽ trắc dọc, trắc ngang và bình đồ địa hình
+ Để tính toán khối lượng đào đắp chính xác rất phức tạp và phải tính tích phân.
Trong dự án khả thi cho phép tính theo phương pháp gần đúng. Nội dung của phương
pháp như sau:
- Chia tuyến thành nhiều đoạn nhỏ với điểm chia là các cọc địa hình và tại các vị
trí điểm xuyên
- Trong mỗi đoạn, giả thiết mặt đất là phẳng và tính khối lượng đào đắp như thể
tích một lăng trụ:
Vđào= (F1
đào
+ F2
đào
).Ltb/2 (5.1)
Vđắp= (F1
đắp
+ F2
đắp
).Ltb/2 (5.2)
Trong đó:
+ Vđào, Vđắp : Thể tích đất phải đào, hoặc đắp trong đoạn
+ F1
đào
, F1
đắp
, F2
đào
, F2
đắp
: Các diện tích đsào, đắp tại đầu và cuối đoạn.
+ Ltb : cự ly trung bình giữa hai mặt cắt tính toán
5.5. Kết quả tính toán
Phụ lục
1
:1
1
:1.5

40. 39
Chƣơng 6
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƢỜNG
6.1. Tính toán thiết kế áo đƣờng
Việc lựa chọn kết cấu áo đường được dựa trên các yếu tố sau:
+ Đối với mặt đường
- Ý nghĩa cấp hạng kỹ thuật của đường .
- Lưu lượng xe chạy thiết kế .
- Tốc độ xe chạy tính toán. Khả năng cung cấp vật liệu, phương tiện thi công, điều
kiện khí hậu và điều kiện để duy tu bão dưỡng
+ Đối với móng đường
- Điều kiện địa chất thuỷ văn, thổ nhưỡng
- Tình hình nguyên vật liệu có sẵn
6.1.1. Chọn vật liệu cho tầng mặt áo đƣờng
Vật liệu làm lớp mặt chủ yếu cần dùng loại ít hoặc không thấm nước, có cường độ
và tính ổn định về cường độ đối với nước và nhiệt cao, đặc biệt có khả năng chống tác
dụng phá hoại bề mặt cũng như chịu bào mòn tốt. Vì vậy, nên dùng các vật liệu có cấu
trúc liên kết tốt (dùng thêm chất kiên kết) có độ chặt lớn, có cốt liệu được chọn lọc về
hình dạng và tình trạng bề mặt để bảo đảm cường độ .Để đảm bảo các điều kiện trên ta
chọn bê tông afphan làm cốt liệu cho lớp mặt.
6.1.2. Chọn vật liệu cho tầng móng áo đƣờng
Vật liệu tầng móng có thể dùng cả các loại cấu trúc rời rạc, kích cỡ lớn, ít chịu
được bào mòn như các lớp đá dăm, cấp phối, đất và đá gia cố chất liên kết vô cơ, sỏi
cuội, đá ba, phế liệu công nghiệp, gạch vỡ... Cường độ của lớp móng càng phía dưới thì
có cường độ thấp hơn để phù hợp với quy luật truyền ứng suất do hoạt tải.
Đối với khí hậu ở Việt Nam (nhiệt đới) thì không nên chọn cát làm lớp móng dưới
cùng vì cát rỗng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích tụ ẩm, đồng thời cát có cường độ
thấp không góp phần vào việc chịu tải đáng kể, lại gây khó khăn cho việc thi công các
lớp bên trên. Nếu dùng cát làm lớp đệm thì phải xây dựng hệ thống rãnh xương cá thật
tốt để thoát nước lòng đường.
Chọn lớp móng : Lớp móng trên : Cấp phối đá dăm loại I .
Lớp mặt dưới : Cấp phối đá dăm gia cố xi măng 6%.

41. 40
Chọn lớp mặt : Lớp mặt trên BTN chặt (đá dăm 35%)
Lớp mặt dưới BTN chặt (đá dăm  20%).
Sau khi lựa chọn kết cấu áo đường ta tiến hành kiểm tra xem xét kết cấu đã chọn
theo 3 trạng thái giới hạn đã đạt yêu cầu của quy định chưa. Đồng thời tính toán xác
định lại bề dày cần thiết của mỗi lớp cấu tạo.
Việc tính toán kết cấu áo đường gồm nội dung kiểm toán theo 3 tiêu chuẩn trạng
thái giới hạn dưới đây:
+ Tính toán độ võng đàn hồi thông qua khả năng chống biến dạng (biểu thị bằng trị
số mô đun đàn hồi) của cả kết cấu áo đường và trị số mô đun đàn hồi của kết cấu phải
lớn hơn trị số mô đun đàn hồi yêu cầu (Ech > dv
cd
K . Eyc).
+ Tính toán ứng suất trượt trong nền đất và các lớp vật liệu yếu xem có vượt quá
trị số giới hạn cho phép không.
+ Tính toán ứng suất kéo uốn phát sinh ở đáy các lớp vật liệu toàn khối nhằm
khống chế không cho phép nứt ở các lớp đó.
6.2. Thông số tính toán
6.2.1. Lƣu lƣợng xe tính toán
Khi tính toán cường độ ta phải quy tải trọng trục tính toán. Với đường thuộc mạng
lưới chung (hệ thống đường giao thông công cộng) thì tải trọng trục tính toán được quy
định là 10T.
Tải trọng trục xe tính toán được tiêu chuẩn hoá như sau:
+ Tải trọng trục 10 T
+ Áp lực tính toán lên mặt đường 6.0 daN/ cm2
+ Đường kính vệt bánh xe: D= 33 cm
Thành phần xe trong năm đầu:
Tính số trục xe qui đổi về trục xe tiêu chuẩn
4
,
4
1
2
1
100
.
.
.









k
i
i
pi
n
C
C
N (6.1)
Với C1 = 1+1.2(m-1) và C2 = 6,4 cho các trục trước và trục sau loại mỗi cụm
bánh chỉ có một bánh và C2 = 1,0 cho các trục sau loại mỗi trục sau có hai cụm
bánh(cụm bánh đôi).

42. 41
Bảng 6.1. Bảng quy đổi trục xe về trục xe tiêu chuẩn
Loại xe Pi C1 C2 ni N
Xe bus nhỏ
Trục trước
26,4 1 6,4 80,5
1,469
Trục sau
45,2 1 1 80,5
2,446
Xe bus lớn
Trục trước
56 1 6,4 100
49,9
Trục sau
95,8 1 1 100
82,796
Tải trung
Trục trước
25,8 1 6,4 142,5
2,35
Trục sau
69,6 1 1 142,5
28,926
Tải nhẹ
Trục trước
18 - - -
-
Trục sau
56 1 1 142,5
11,11
Tải nặng 1
Trục trước
48,2 1 6,4 47,5
12,254
Trục sau
100 1 1 47,5
47,5
Tải nặng 2
Trục trước
45,2 1 6,4 38
7,389
Trục sau
94,2 2.2 1 38
64,273
Tải nặng 3
Trục trước
23,1 - - -
-
Trục sau
73,2 2 1 28,5
15,89
Tổng 326,303
Áp dụng công thức

43. 42
1
.
365
.
1
)
1
(
N
q
q
N
t
e


 (6.2)
Do số làn là 2 không có rải phân cách do đó f = 0,55, như vậy ta có :
- Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên 1 làn xe:
6
6
10
.
4135
,
1
10
.
57
,
2
.
55
,
0 

e
N (trục/làn)
- Số trục xe tiêu chuẩn tính toán cho cuối thời kì thiết kế năm thú 15
1 15 1
1
. .(1 ) . 0,55.(1 0,05) .326,303
t
tt tk
N f N f q N
 
     = 355,332( Mpa)
6.2.2. Mô đun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đƣờng
Với mặt đường được chọn là cấp cao A1 và tải trọng tính toán 10T tra bảng 3-3 quy
trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-93 ta được :
Bảng 6.2. Bảng modun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đƣờng
Ntt 200 500 355,332
Eyc 160 178 169,32
Vậy môđun đàn hồi yêu cầu chung của mặt đường là:
Eyc = 169,32(Mpa).
6.2.3. Các đặc trƣng của đất nền
Đất nền là đất á cát nhẹ có độ ẩm tương đối so với giới hạn chảy của đất là 0.65 độ
chặt K=0.98
Mô đun đàn hồi : E0 = 420daN/cm2
.
Lực dính : C = 0,014
Góc nội ma sát : j =280
6.3. Sơ bộ chọn kết cấu áo đƣờng
Theo nguyên tắc thiêt kế tổng thể nền mặt đường tận dụng nguyên vật liệu địa
phương ta sơ bộ chọn kết cấu áo đường cho cả phần đường xe chạy và phần lề gia cố
của toàn tuyến như sau:

44. 43
Edv = 280MPa
Edv = 600MPa
Edv = 250MPa
Edv = 350MPa
Eyc = 169,32MPa
Ech = 203,0203MPa
5
7
18
30
§Êt nÒn Edv = 42MPa
Hình 6.1. Sơ bộ kết cấu áo đƣờng
Bảng 6.3. Bảng đặc trƣng cƣờng độ các vật liệu làm áo đƣờng và nền đƣờng
Lớp kết cấu
(từ dưới lên)
Bề dầy
lớp
(cm)
E(Mpa)
Rku
(Mpa)
C
(Mpa)
φ
Tính
về
độ
võng
Tính
về
trượt
Tính
về
kéo
uốn
Đất nền á cát nhẹ ở độ ẩm
tương đối tính toán 0,65
42
0,014 280
CP đá dăm loại II 30 250 250 250
CP đá dăm gia cố xi măng 6% 18 600 600 600 0,8
BTN chặt (đá dăm  20%) 7 280 200 1200 1,6
BTN chặt (đá dăm  35%) 5 350 250 1600 2

45. 44
6.4. Kiểm toán kết cấu áo đƣờng theo trạng thái giới hạn
6.4.1. Kiểm toán theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi
- Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi các lớp kết cấu áo đường lần
lượt theo hai lớp một từ dưới lên trên theo công thức:
3
3
/
1
1
`
1
.
1









K
t
K
E
Etb (6.3)
Trong đó
1
2
1
2
,
E
E
t
h
h
K 

Kết quả tính toán ghi vào bảng sau:
Bảng 6.4. Bảng kiểm toán theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi
Lớp KC
Ei
(Mpa)
2
1
E
t
E

hi(cm) 2
1
h
k
h

Htb(cm)
*
tb
E
(Mpa)
CPĐD II 250 30 30 250
CPĐDGCXM
600
600
2,4
250
 18
18
0,6
30
 48
357,93
BTN chặt
(đá dăm 20%)
280
280
0,782
357,93
 7
7
0,146
48
 55
347,3
BTN ch ặt
(đá dăm 35%)
350
350
1,01
347,3
 5
5
0,091
55
 60
347,52
Ta có :
*
.
dc
tb tb
E E

 (6.4)
Trong đó :
+ *
tb
E : M ô đun đàn hồi trung bình tính toán (MPa)
+ dc
tb
E : M ô đun đàn hồi trung bình do xét đến hệ số điều chỉnh β(MPa)
- Hệ số điều chỉnh được xác định như sau :
Tỉ số
60
1,82
33
H
D
  .Nên hệ số β = 1,20136

46. 45
tb
E = 1,20136 x 347,52 = 417,497 (MPa)
- Tính Ech của mặt đường :
Từ tỷ số
60
1,82
33
H
D
  : với Eo = 42 (MPa)
0
tb
E
E
= 0,1006
Tra toán đồ hình: 3-3 trang 125 TCVN 4054-05 ta có:
0,48628
ch
tb
E
E

Ech = 0,48628.417,497= 203,0203 (MPa).
- Nghiệm lại điều kiện kiểm toán : yc
dv
cd
ch E
K
E .

- Với đường cấp III chọn độ tin cậy 0,95  1,17
dv
cd
K 
Vậy ta có: Ech = 203,0203(MPa) > dv
cd
K Eyc = 1,17*169,32= 198,1044 ( Mpa)
Nên kết cấu đã chọn đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn
hồi cho phép.
6.4.2. Kiểm toán nền đất theo tiêu chuẩn đảm bảo không trƣợt
- Công thức kiểm tra
tr
cd
tt
av
ax
K
C
T
T 
 (6.5)
Trong đó :
+ ax
t : Ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe chạy gây ra ở trong nền
đất
+ av
t : Ứng suất cắt chủ động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu nằm trên
gây ra tại điểm đang xét.
+ cd
tr
K : Hệ số tổng hợp xét đến đặc điểm của kết cấu và điều kiện làm việc của
áo đường
Việc quy đổi hệ hai lớp về một lớp được thực hiện theo công thức sau :
3
3
/
1
1
`
1
.
1









K
t
K
E
Etb (6.6)

47. 46
Trong đó
1
2
1
2
,
E
E
t
h
h
K 

Bảng 6.5. Bảng quy đổi hệ hai lớp thành một lớp
Lớp KC
Ei
(Mpa)
2
1
E
t
E

hi(cm) 2
1
h
k
h

Htb(cm)
*
tb
E
(Mpa)
CPĐD II 250 30 30 250
CPĐDGCXM
600
600
2,4
250
 18
18
0,6
30
 48
357,93
BTN ch ặt
(đá dăm 20%)
200
200
0,56
357,93
 7
7
0,146
48
 55
334,3665
BTN chặt
(đá dăm 35%)
250
250
0,748
334,3665
 5
5
0,091
55
 60
326,7039
Xét đến hệ số điều chỉnh β = f(H/D)
Với
60
1,82
33
H
D
 
Ta có β = 1,20136
Vậy kết cấu nhiều lớp được đưa về hệ hai lớp với lớp trên có bề dầy là 60cm,
có mô đun đàn hồi trung bình là :
*
.
tb tb
E E

 = 1,20136*326,7039 = 392,489 ( Mpa)
+ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra
trong nền đất Tax
Từ hai tỷ số
60
1,82
33
H
D
 
1
2 0
392,489
9,344976
42
tb
E
E
E E
  
Góc nội ma sát của đất nền 0
28
 
Tra toán đồ H3-7 (TCVN 4054 – 05) ta được :

48. 47
0,0112125
ax
T
p

Với p là áp lực bánh xe tính toán: p = 0,6 (Mpa)
ax
T = 0,6 . 0,0112125 = 0,006728 (Mpa)
+ Xác định ứng suất cắt do trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu áo đường gây
ra trên nền đất av
T
Từ H = 60cm, tra toán đồ H3-4 ta xác định được:
av
t = - 0,0018 (Mpa)
+ Ứng suất cắt hoạt động trong đất
t = 0,006728 – 0,0018 = 0,004928 (Mpa)
+ Ứng suất cắt cho phép trong nền đất
3
2
1 .
.
. K
K
K
C
Ctt 
Trong đó:
+ C : Lực dính của đất nền hoặc vật liệu kém dính xác định từ kết quả thí
nghiệm cắt nhanh với các mẫu tương ứng với độ chặt độ ẩm tính toán(Mpa). C =
0,014 Mpa
+ K1 : Hệ số xét đến sự suy giảm sức trống cắt trượt khi đất nền hoặc vật
liệu kém dính chịu tác dụng của tải trọng động. K1= 0,6
+ K2 : Hệ số xét đến sự không làm việc đồng nhất của kết cấu phụ thuộc
vào lưu lượng xe tính toán K2 = 0,8
+ K3 : Hệ số điều chỉnh xét đến điều kiện làm việc của kết cấu. K3 = 1,5
3
2
1 .
.
. K
K
K
C
Ctt  = 0,014.0,6.0,8.1,5 = 0,01008 Mpa
Tra hệ số tr
cd
K = 1, hệ số cường độ về chịu cắt phụ thuộc vào độ tin cậy khi thiết kế là 0.95
Nghiệm lại điều kiện kiểm toán :
0,01008
0,004928 0,01008
1
tt
ax av tr
cd
C
T T
K
     do đó kết quả đạt
6.4.3. Kiểm tra các lớp vật liệu toàn khối theo điều kiện chịu kéo khi uốn trong các
lớp BTN và cấp phối đá dăm GCXM.
6.4.3.1. Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp BTN

49. 48
- Đối với BTN lớp dưới.
+ 1 1
1200*7 1600*5
12 1366,67( )
12
h cm E Mpa

   
+ Xác định trị số *
tb
E của hai lớp phía dưới CPDD loại II và CPDDGCXM 6%
Bảng 6.6. Bảng xác định trị số E
Lớp KC
Ei
(Mpa)
2
1
E
t
E
 hi(cm) 2
1
h
k
h
 Htb(cm)
*
tb
E
(Mpa)
CPĐD II 250 30 30 250
CPĐDGCXM 600
600
2,4
250

18
18
0,6
30

48 357,93
- Xét đến hệ số điều chỉnh β =f(H/D)
Với
48
1,455
33
H
D
 
Ta có β = 1,17044
Vậy mô đun đàn hồi trung bình là :
`
. tb
dc
tb E
E 
 = 1,17044 . 357,93 = 520,625 (Mpa)
Từ hai tỷ số :
Từ tỷ số
48
1,455
33
H
D
  :,với Eo = 42 (MPa)
dc
tb
E
E0
= 0,08067
Tra được
1
0,38396
ch
E
E
 . Do vậy Ech= 199,899( Mpa)
Xác định ku
 bằng cách tra toán đồ với hai tỷ số :
1 1366,67
6,837
199,899
ch
E
E
 
12
0,364
33
H
D
 
Tra được : ku
 = 1,50626 Mpa.

50. 49
Tính b
ku
ku k
p.
.

 
Trong đó :
p = 0,6 Mpa.
b
k = 0,85
 0,768193
ku Mpa
  .
Xác định tt
ku
R
ku
tt
ku R
k
k
R .
. 2
1

Trong đó :
1,6
ku
R Mpa

1 6 0.22
11.1
0,493
(1,4135 10 )
k
x
 
2 1
k 
Ta có : ku
tt
ku R
k
k
R .
. 2
1
 = 0,493*1*1,6 = 0,789 Mpa.
Nghiệm lại điều kiện kiểm toán : ku
cd
ku
tt
ku
R
R


Với 1
cd
ku
K  , 0,789 0,768193
ku
ku
ku
cd
R
Mpa MPa
K

  
Vậy lớp BTN đá dăm  20% đảm bảo kéo uốn.
- Đối với BTN lớp trên .
+ 1 1
5 , 1600( )
h cm E Mpa
 
+ Xác định trị số *
tb
E của ba lớp phía dưới CPDD loại II
CPDDGCXM 6% :
BTN chặt đá dăm 20%
Ta có bảng xác định trị số E như sau :
Bảng 6.7. Bảng xác định trị số E
Lớp KC
Ei
(Mpa)
2
1
E
t
E

Hi
(cm)
2
1
h
k
h

Htb
(cm)
*
tb
E
(Mpa)

51. 50
CPĐD II 250 30 30 250
CPĐDGCXM 600
600
2,4
250
 18
18
0,6
30
 48 357,93
BTN chặt đá dăm 20% 1200
1200
0,58
357,93
 7
7
0,146
48
 55
430,18
9
Xét đến hệ số điều chỉnh β =f(H/D)
Với
55
1,67
33
H
D
 
Ta có β = 1,1916
Vậy mô đun đàn hồi trung bình là :
*
.
dc
tb tb
E E

 = 1,1916 . 430,189 = 512,6132 (Mpa)
Từ hai tỷ số :
Từ tỷ số:
55
1,67
33
H
D
  ,với Eo = 42 (MPa)
dc
tb
E
E0
= 0,082
Tra được
1
0,42411
ch
E
E
 . Do vậy Ech= 217,4044( Mpa)
Xác định ku
 bằng cách tra toán đồ với hai tỷ số :
1 1600
7,36
217,4044
ch
E
E
 
5
0,152
33
H
D
 
Tra được : ku
 = 1,88 Mpa.
Tính b
ku
ku k
p.
.

 
Trong đó :

52. 51
p = 0,6 Mpa,
b
k = 0,85
 0,9588
ku Mpa
  .
Xác định tt
ku
R
ku
tt
ku R
k
k
R .
. 2
1

Trong đó :
2
ku
R Mpa

1 6 0.22
11.1
0,493
(1,4135 10 )
k
x
 
2 1
k 
Ta có : ku
tt
ku R
k
k
R .
. 2
1
 = 0,493 . 1 . 2 = 0,986Mpa.
Nghiệm lại điều kiện kiểm toán : ku
cd
ku
tt
ku
R
R


Với 1
cd
ku
K  , 0,986 0,9588
ku
ku
ku
cd
R
Mpa MPa
K

  
Vậy lớp BTN đá dăm  35% đảm bảo kéo uốn.
6.4.2. Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp móng bằng CPDDGCXM 6%
+ 1 1
12 , 1366,67( )
h cm E Mpa
 
+ Xác định trị số
m
ch
E mặt lớp phía dưới.
Với
1
2
30
0,91
33
42
0,168
250
H
D
E
E
 
 

1
0,4152 103,8( )
m
m
ch
ch
E
E Mpa
E
  
Từ tỷ số: 1 30
0,91
33
H
D
  ,với Eo = 42 (MPa)
1
2
2
3
1366,67
2,278
600
600
5,78
103,8
E
E
E
E
 
 

53. 52
 ku
 =0,37
Tính b
ku
ku k
p.
.

 
Trong đó :
+ p = 0.6 Mpa,
+ b
k = 0.85
 0,37*0,6*0,85 0,1887( )
ku Mpa
   .
Xác định tt
ku
R
ku
tt
ku R
k
k
R .
. 2
1

Trong đó :
+ 0,8
ku
R Mpa

+ 1 0,11 6 0,11
2,86 2,86
0,60233
(1,4135*10 )
e
k
N
  
+ 2 1
k 
Ta có : ku
tt
ku R
k
k
R .
. 2
1
 = 0,60233*1*0,8 = 0,482Mpa.
Nghiệm lại điều kiện kiểm toán : ku
cd
ku
tt
ku
R
R


Với 1
cd
ku
K  , 0,482 0,1887
ku
ku
ku
cd
R
Mpa MPa
K

  
Vậy lớp cpddGCXM 6% đảm bảo điều kiện kéo uốn.
Kết luận : Như vậy kết cấu đã chọn đảm bảo tất cả các điều kiện cường độ.

54. 53
Chƣơng 7
THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƢỚC
7.1. Thiết kế rãnh dọc
7.1.1. Nguyên tắc và các yêu cầu thiết kế
- Rãnh dọc được thiết kế ở các đoạn nền đường đắp thấp dưới 0.6m, ở tất cả các
đoạn nền đào, nền nửa đào nửa đắp và có thể bố trí ở một hoặc hai bên nền đường.
- Kích thước của rãnh được thiết kế theo cấu tạo mà không yêu cầu tính toán thuỷ
lực.(Chỉ những đoạn rãnh có độ dốc dọc lớn hơn hoặc bằng 500m mới yêu cầu kiểm
toán) .Tiết diện của rãnh thiết kế là tiết diện hình thang có chiều rộng đáy rãnh là 0.4m,
chiều sâu tính từ mặt đất thiên nhiên là 0.4m, độ dốc taluy rãnh là 1:1.
7.1.2. Bố trí rãnh dọc
- Trên suốt chiều dài tuyến đường xây dựng do có diện tích sườn lưu vực đổ xuống
không lớn và do có nhiều khe tụ thuỷ nên lưu lượng nước chảy về rãnh dọc không
nhiều, vì vậy chúng ta không cần phải bố trí rãnh đỉnh mà chỉ cần làm rãnh dọc ở các
đoạn nền đắp thấp hơn 0.6m; ở tất cả các đoạn nền nửa đào nửa đắp và nền đường đào.
- Tại những vị trí chuyển từ nền đào sang nền đắp, nước trên rãnh dọc của nền
đường đào phải dẫn ra xa ngoài phạm vi của nền đường đắp hoặc phải xây dựng cống
cấu tạo để thoát nước ngang nền đường để đảm bảo an toàn cho nền đắp.
- Để đảm bảo cho quá trình thi công được dễ dàng, thuận lợi cho việc áp dụng các
biện pháp thi công cơ giới, tôi thiết kế rãnh dọc có tiết diện hình thang (hình vẽ). Độ
dốc dọc của rãnh dọc lấy theo độ dốc của tim đường để tạo điều kiện thuận lợi cho việc
thi công.
Tiết diện của rãnh được thiết kế theo định hình như hình vẽ với hình dạng và kích
thước như sau. Taluy rãnh một bên lấy theo taluy nền, một bên lấy bằng.
40 40 40
40
1
:
1
20
Hình 7.1. Cấu tạo rãnh dọc

55. 54
7.1.3. Bố trí rãnh đỉnh
Khi diện tích lưu vực sườn núi đổ về đường lớn, rãnh dọc không thoát hết thì phải
bố trí rãnh đỉnh để đón nước từ sườn lưu vực chảy về phía đường và dẫn nước về công
trình thoát nước.
Thông thường với nền đường đào sâu từ 6m trở lên thì bố trí rãnh đỉnh. Rãnh đỉnh
phải làm cách mép ta tuy nền đường đào ít nhất 5m.
Chiều rộng tối thiểu của đáy rãnh đỉnh 0.5m, mái rãnh có độ dốc 1:1.5, chiều sâu
lấy theo tính toán không được nhỏ hơn 1,5m.
Dốc rãnh phù hợp với địa hình không được nhỏ hơn 0,5%. Lòng rãnh đỉnh và mái
dốc phía đường phải xây để trống nước vào mái đường.
Hình 7.2. Cấu tạo rãnh đỉnh
7.2. Thiết kế cống
Cống chiếm phần lớn các công trình thoát nước trên nền đường. Cống bao gồm có
hai loại: cống địa hình, cống cấu tạo.
- Cống địa hình được bố trí tại các vị trí cắt qua các dòng suối nhỏ hay cắt qua khe
tụ thuỷ mà khi mưa sẽ hình thành dòng chảy.
- Cống cấu tạo được bố trí chủ yếu để thoát nước trên mặt đường và trên mái taluy
có lưu vực nhỏ, cống cấu tạo bố trí theo qui trình mà không cần phải tính toán.
7.2.1. Nguyên tắc thiết kế cống
- Cố gắng đi tuyến sao cho cắt vuông góc với dòng chảy.
- Vai nền đường phải cao mực nước dâng trước cống tối thiểu 0.5m với cống
không có áp và bán áp có khẩu độ nhỏ hơn 2m, cao hơn 1m với cống có khẩu độ lớn
hơn 2m.
Rãnh đỉnh

56. 55
- Đường có cấp hạng cao thì hướng cống và cầu nhỏ phụ thuộc hướng tuyến. Khi
vượt qua các dòng suối mà địa chất chắc và ổn định thì có thể chuyển vị trí cống lên
lưng chừng suối để giảm bớt chiều dài và dễ thi công.
- Phải đảm bảo chiều dày đất đắp trên cống tối thiểu là 0.5m hoặc phải đủ bố trí
chiều dày của lớp kết cấu mặt đường nếu chiều dày kết cấu lớn hơn 0.5m.
- Cống để thoát nước rãnh dọc gọi là cống cấu tạo. Cự ly cống cấu tạo không lớn
hơn 300 - 350m đối với rãnh hình thang, không > 250m đối với rãnh hình tam giác.
- Nên dùng cống tròn là BTCT vì rẻ và tiện cho thi công cơ giới. Cống vuông dùng
cho lưu lượng lớn hơn cao độ nền đắp hạn chế.
-Cơ sở tính toán thuỷ lực, thuỷ văn công trình cống là lưu lượng tính toán theo tần
suất lũ thiết kế Q4%.
7.2.2. Xác định lƣu lƣợng tính toán
Theo quy trình 4054 - 05 tần suất lũ với đường cấp III là 4%.
7.2.2.1. Xác định diện tích lƣu vực
Trong phần thiết kế sơ bộ, diện tích lưu vực được xác định bằng cách đo trên bình đồ,
Sử dụng phần mềm Auto Cad
Diện tích lưu vực F có trong bảng sau:
Bảng 7.1. Diện tích lƣu vực
TT C1 C2 C3 C4 C5
F(Km2
) 0,1088 0,1564 0,1143 0,943 0,1034
7.2.2.2.Xác định lƣu lƣợng thiết kế
Lưu lượng tính toán được xác định theo công thức tính theo cường độ giới hạn:
Q = Ap. Hp.F.1 (m3
/s)
+ Xác định Hp:
Lượng mưa ngày (mm) ứng với tần suất thiết kế P= 4%. Tuyến thiết kế thuộc
vùng mưa X, tra bảng luợng mưa ngày theo bản đò phân khu mưa rào Nghĩa Đàn ,
Nghệ An ta có: Hp = 294 (mm)
+ Xác định :
Hệ số dòng chảy lũ lấy trong phụ lục 4-1 tuỳ thuộc vào loại đất cấu tạo khu vực và
lượng mưa ngày thiết kế (HP) và diện tích lưu vực (F).

57. 56
Đất cấu tạo : Đất đen thường Cấp đất IV
Ta được bảng sau:
Bảng 7.2 . Bảng xác định
TT C1 C2 C3 C4 C5
F(Km2
) 0,1088 0,1564 0,1143 0,943 0,1034
α 0,79 0,76 0,73 0,75 0,74
+ Xác định AP
Mô đuyn đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện  = 1, AP lấy trong bảng
phụ lục 4-4 tuỳ thuộc vào đặc trưng địa mạo thuỷ văn của lòng sông(ls). Thời gian tập
trung dòng chảy trên sườn dốc s, xác định theo bảng phụ luc 4-3 tuỳ thuộc vào hệ số
địa mạo thuỷ văn của sườn dốc (sd) và vùng mưa.
- Hệ số đặc trưng địa mạo sườn dốc (sd) xác định theo công thức:
sd= 4
,
0
3
,
0
6
,
0
)
.
.(
. p
s
s
s
H
J
m
b

(7.1)
Trong đó:
+ bs: Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực.
( )
1.8( )
s
F
b km
L l

 
(7.2)
Có trong bảng sau:
Bảng 7.3. Bảng xác định bs
TT C1 C2 C3 C4 C5
F 0,1088 0,1564 0,1143 0,943 0,1034
L(km) 0,33 0,427 0,34 0,42 0,37
l
 0 0 0 0 0
bs 0,183 0,2035 0,118 0,136 0,156
+ ms: Hệ số đặc trưng nhám sườn dốc phụ thuộc vào tình hình bề mặt của sườn
lưu vực tra bảng 7.2.5: ms = 0,25.
+ Js: Độ dốc sườn dốc có trong bảng sau:

58. 57
Bảng 7.4. Bảng xác định Js
TT C1 C2 C3 C4 C5
Js(o
/oo) 80 75 70 85 80
Vậy thay số vào công thức (7.1) được kết quả tổng hợp ở bảng sau:
Bảng 7.6. Bảng hệ số đặc trƣng địa mạo sƣờn dốc sd
TT bs(m) ms Js(o
/oo) α Hp(mm) Фsd
C1 183 0,29 80 0,79 294 2,7683
C2 203,5 0,25 75 0,76 294 3,055
C3 0,118 0,25 70 0,73 294 3,0345
C4 0,136 0,25 85 0,75 294 1,873
C5 0,156 0,25 80 0,74 294 3,045
+ Hệ số đặc trưng địa mạo (ls) xác định theo công thức:
ls = 1/3 1/4 1/4
1000.
. . .( . )
ls ls p
L
m J F H

(7.3)
Trong đó:
+ L: Chiều dài lòng sông chính
+ mls: Hệ số nhám lòng sông phụ thuộc vào tình hình sông suối của lưu vực tra
bảng
+ Jls: Độ dốc lòng sông chính (%0).
Việc xác định các thông số trên là phức tạp phải có quá trình khảo sát thuỷ văn
công trình.
Đối với các lưu vực nhỏ khi dòng chảy không rõ ràng, mô đuyn dòng chảy AP lấy
theo bảng 2.3 ứng với (l s) = 0, hệ số (sd), tra bảng 2.2 ta có s (phút), và Ap như sau:
Bảng 7.7 . Bảng hệ số đặc trƣng địa mạo ls
TT C1 C2 C3 C4 C5
sd 2,7683 3,055 3,0345 1,873 3,045
tsd 21,7562 25,825 20,6373 18,983 19,045

59. 58
Ap 0,094 0,092 0,093 0,096 0,092
+ Xác định 1: Hệ số xét tới làm giảm nhỏ lưu lượng đỉnh lũ do ao hồ, rừng cây
trong lưu vực, 1= 0,65.
Như vậy lưu lượng của các cống tính được ở bảng như sau:
Bảng 7.8 . Bảng lƣu lƣợng các cống
TT AP(1/sKm2
)  HP(mm) F (Km2
) 1
Q=Ap..Hp.F.1
(m3
/s)
C1 0,094 0,79 294 0,1088 0,65 1,544
C2 0,092 0,76 294 0,1564 0,65 2,09
C3 0,093 0,73 294 0,1143 0,65 1,07
C4 0,092 0,75 294 0,943 0,65 1,15
C5 0,094 0,74 294 0,1034 0,65 1,23
Từ lưu lượng trên ta chọn được khẩu độ cống với các thông số ghi trong bảng sau:
Bảng 7.9. Bảng khẩu độ cống
TT Q(m3
/s)
Loại
cống
Chế độ
nước chảy
Khẩu độ
(m)
H (m) V (m/s)
C1 1,544 Tròn Không áp 1,5 0,97 2,12
C2 2,09 Tròn Không áp 1,5 1,156 2,366
C3 1,07 Tròn Không áp 1,0 0,93 1,87
C4 1,15 Tròn Không áp 1,0 0,131 1,9
C5 1,23 Tròn Không áp 1,0 0,78 2,01
7.2.3. Xác định khẩu độ cống và chiều dài cống

60. 59
7.2.3.1. Xác định khẩu độ cống và các yếu tố thuỷ lực của cống
- Cống địa hình
Trong phần thiết kế sơ bộ này, quy trình cho phép sử dụng bảng tra định hình, từ
lưu lượng tại mỗi vị trí cống ta xác định khẩu độ cống và các yếu tố thuỷ lực của cống
dựa vào việc tra bảng .
- Cống cấu tạo
Ngoài các cống địa hình ở trên,còn bố trí thêm cống cấu tạo có đường kính 1m để
thoát nước mặt và nước đổ từ lưu vực với lưu lượng nhỏ.
7.2.3.2. Xác định chiều dài cống
Sau khi chọn được khẩu độ cống, căn cứ vào chiều cao nền đắp tại vị trí đặt cống
ta xác định chiều dài cống
Bảng 7.10 Bảng xác định chiều dài cống
TT Tên cống Lý trình Chiều dài(m)
1 C1 KM 0 + 300 14
2 C2 KM 0 + 600 19
3 C3 KM 1 + 300 14
4 C4 KM 2 16
5 C5 KM 2 +459,31 15