Đồ án Thiết kế đường đô thị tại Khu đô thị Vĩnh Thái Nha Trang

g quanh tim đường từ độ dốc ngang in lên thành 1 mái. Lúc này cả mặt đường xe chạy trở thành 1 mặt cắt ngang 1 mái với độ dốc ngang là in. Tiến hành quay cả phần mặt đường quanh mép trong đường cong hoặc tim đường đến độ dốc ngang isc. Lúc này điểm bắt đầu của đường cong ( TĐ – TC). 2.9.Xác định bán kính bó vỉa tại nút Trong đó: Rbó vỉa : bán kính bó vỉa (m) R : bán kính làn xe ngoài cùng trong phạm vi đường cong (m). a: Chiều rộng lề đường + làn xe thô sơ ( nếu có) a = 2.5m B: Làn xe ngoài cùng trong phạm vi đường cong B = blàn + e blàn = 3.5m L tính theo xe SU theo TCVN 104:2007 thì L = 7.3m Vphải : Vận tốc rẽ phải của xe, với Vphải = 0.7*VTK vậy b = 3.5 + 0.42 = 3.92m Vậy bán kính bó vỉa tại nút là: Rbó vỉa = 77.932m Bán kính bó vỉa theo TCVN104:2007 thường lấy là R = 7,9,12,15m Vậy, chọn R = 15m ⇒= Cần có các biện pháp hạn chế tốc độ như làm gờ giảm tốc, biển báo hạn chế tốc độ. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật STT CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐƠN VỊ TRỊ SỐ TÍNH TIÊU CHUẨN CHỌN 1 Cấp kỹ thuật - 60 60 2 Tốc độ thiết kế Km/h 60 60 3 Độ dốc dọc lớn nhất % 2 6 2 4 Độ dốc dọc nhỏ nhất % 0 0 0 5 Bề rộng phần xe chạy m - 4*3,5 4*3,5 6 Bề rộng phần phân cách m - - - 7 Bề rộng lề đường m - 2*2,5 2*2,5 8 Bề rộng hè đường m - 2*5 2*5 9 Bề rộng nền đường m 32 - 32 10 Bề rộng kêt cấu áo đường m 9,2 - 9,2 11 Tầm nhìn dừng xe m - 75 75 12 Tầm nhìn ngược chiều m - 150 150 13 Tầm nhìn vượt xe m 360 350 360 14 Tầm nhìn ngang m 6,25 6,25 15 Tầm nhìn tại nút giao thông m - - - 16 Rmin có bố trí siêu cao m 135 125 135 17 Rmin không bố trí siêu cao m 472,5 1500 1500 18 R đường cong đứng lồi tối thiểu m 2344 2000 2344 19 R đường cong đứng lõm tối thiểu m 2003 1500 2003 20 Độ mở rộng phần xe chạy m - - - 21 Bán kính bó vỉa tại nút m 15 15 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 3.1.Nội dung và yêu cầu a. Nội dung Khi xác định vị trí tuyến đường, thường tiến hành theo 2 giai đoạn: + Giai đoạn quy hoạch chung mạng lưới tuyến đường và + Giai đoạn xác định vị trí của từng tuyến đường. Trong giai đoạn quy hoạch chung, chỉ xác định 1 cách sơ bộ vị trí, hướng tuyến và quan hệ giữa các tuyến đường với nhau. Ở giai đoạn sau, trên cơ sở quy hoạch của giai đoạn trước, xấc định 1 cách chính xác vị trí của từng đoạn đường và yếu tố kĩ thuật của chúng: đoạn thẳng, đoạn cong và cách nối giữa chúng .v.v Xác định vị trí và kích thước trên mặt bằng là công tác thiết kế bình đồ tuyến, xác định vị trí và kích thước theo chiều đứng là công tác thiết kế chiều đứng ( quy hoạch chiều cao). Thiết kế chiều đứng theo tim đường là thiết kế mặt cắt dọc. Thiết kế bình đồ, mặt cắt dọc có lien quan mật thiết với nhau và lien quan chặt chẽ với thiết kế mặt cắt ngang của đường. Khi tiến hành công tác thiết kế cần xem xét đến mối quan hệ này. b. Yêu cầu Bình đồ tuyến đường chủ yếu do đường thẳng và đường cong tạo thành. Khi thiết kế đường cho xe có tốc độ cao phải bố trí thêm đoạn đường cong chuyển tiếp để đảm bảo an toàn khi xe chạy ra vào đường cong. Trên đường thẳng xe chạy thuận lợi, tầm nhìn tốt, khoảng cách ngắn, mặt khác công tác thiết kế, khảo sát dễ dàng. Nhưng nếu đoạn đường thẳng quá dài ( >5~6km) dễ làm cho lái xe mệt mỏi, dễ gây tai nạn đồng thời cảnh quan trên đường đơn điệu buồn tẻ. Xuất phát từ điều kiện xe chạy an toàn, êm thuận và mĩ quan, nên thiết kế tuyến đường theo đường thẳng, bán kính cong lớn hoặc đường cong lien tục tránh dạng đường thẳng dài, đường cong ngắn. Công việc thiết kế tuyến trên bình đồ vô cùng quan trọng vì nó ảnh hưởng đến giá trị xây lắp khối lượng công tác, chất lượng khai thác, sử dụng công trình. 3.2. Đặc điểm của tuyến Tuyến là khu vực đường phố nội bộ, ở trong khu dân cư, tính tiếp cận rất lớn. Yêu cầu tính nhanh chóng, thuận tiện cao. 3.3. Nguyên tắc thiết kế tuyến: Khi lựa chọn hướng tuyến phải tuân theo nguyên tắc sau: Xác định các điểm khống chế: + Điểm đầu, điểm cuối tuyến + Giảm tối thiểu vốn đầu tư ban đầu(đảm bảo tuyến ngắn, khối lượng đào đắp cũng như các công trình kĩ thuật ít nhất) + Phối hợp tốt các yếu tố bình đồ và trắc dọc, trắc ngang đẩm bảo an toàn xe chạy. + Giữ gìn môi sinh, môi trường. + Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công. Do đó khi thiết kế tuyến cần cố gắng để: + Hệ số triển tuyến nhỏ nhất. + Tránh những vùng có bình đồ khó, các khu vực có địa chất xấu. - Tại những vùng có địa hình thoải tranh thủ sử dụng đường cong có bán kính lớn sao cho tuyến uốn lượn mềm mại phù hợp với cảnh quan thiên nhiên không phá vỡ cảnh quan tự nhiên của khu vực. 3.4. Cơ sở thiết kế tuyến: - Dựa vào yêu cầu thiết kế tuyến giữa 2 điểm R20 – A64. - Dựa vào các chỉ tiêu đã chon ở chương II, dựa vào các vị trí có khu vực đất thuận tiện. 3.5. Các điểm khống chế trên bình đồ Trên bình đồ, tuyến đường I qua các điểm khống chế là điểm . Và tuyến đường đi qua các điểm giao nhau tại các ngã ba, ngã tư theo quy định của khu đô thị. Bảng 12 : Điểm khống chế và cao trình Điểm khống chế Cao trình tự nhiên Cao trình thiết kế R20 (km 0+00) 1.14 3.63 R8 (km 0+184.8) -0.27 3.25 A41(km 0+ 334.9) -0.18 4.01 A64(km 0+517.8) 0,41 3,92 Trên địa hình tuyến đi qua không có khu vực nào bất lợi về địa chất ( đầm lầy, đất yếu, trượt lở), điạ chất thủy văn 3.6. Thiết kế tuyến trên bình đồ: Đo góc ngoặt cánh tuyến a trên bình đồ Chọn Rnằm cố gắng bố trí Rnằm lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy (chọn 2 đường cong liền kề có tỉ số Ri/Ri+1 < =2,0 Tính các yếu tố của đường cong nằm. Chiều dài đường cong : K= (m). Phân cự : P=R. (m). Chiều dài đoạn tiếp tuyến : T=R.tg() (m). Bảng các yếu tố đường cong nằm Lý trình Chiều dài cánh tuyến (m) Góc ngoặt (độ) Bán kính đường cong (m) Km00 223.3 61o 150 Km 00 + 195 66o 150 Km 00 + 246.9 124.1 80o 150 Km 00 + 303.8 71o 150 Km 00 + 386.0 282.1 56o 150 Km 00 + 598.6 79o 150 Km 00 + 655.0 343 780 150 Km 00 + 936.9 66o 150 Km 00 + 1007.2 79o 150 3.7. Tính toán và cắm đường cong chuyển tiếp 3.7.1. Cắm cong chi tiết đường cong cơ bản 3.7.2. Tính các yếu tố đường bó vỉa Bán kính bó vỉa đối với vận tốc rẽ phải: ⇒ = Bán kính bó vỉa đối với vận tốc rẽ trái: Chọn vận tốc rẽ trái là Vtr = 15km/h, ứng với bán kính rẽ trái là: Trên tuyến đường từ A15 – A18 có độ dốc dọc đường <0,5% nên ta lấy khoảng cách giữa các giếng thu nước là L=50 (m) theo TCXDVN 104 – 2007 (bảng 38). Bề rộng rãnh biên nằm trong lề đường b= 0.3m . Dùng loại bó vỉa cho phép xe có thể đi lên vì khu vực 2 bên đường là công trình nhà dân dụng nên người dân cần lên xuống. Bó vỉa làm bằng bêtông ximăng. Kích thước bó vỉa ở hè đường 23x26x100cm Kích thước bó vỉa trên dải phân cách và đảo giao thông 18x30x100 Chương 4. THIẾT KẾ MẶT CẮT DỌC TUYẾN Thiết kế mặt cắt dọc đường đô thị là xác định độ dốc dọc nhỏ cho từng đoạn đường, vị trí và cao độ điểm gãy ( điểm đổi dốc), bán kính đường cong đứng. Việc thiết kế trắc dọc rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến các điều kiện kinh tế, kĩ thuật của đường. Nếu thiết kế đường đỏ tốt thì sẽ phát huy được tốc độ xe chạy, rút ngắn thời gian chạy xe, tiêu hao nhiên liệu ít và khối lượng đào đắp nhỏ. Ngoài việc đảm bảo các tiêu chuẩn kĩ thuật như độ dốc dọc tối thiểu của nền đào, độc dốc tối đa, đường đỏ còn phải đi qua các điểm khống chế. Thiết kế trắc dọc phải tốt các yếu tố về trắc ngang, bình đồ làm cho tuyến hài hóa, tránh bóp méo về thị giác. Đảm bảo cho tuyến khi đưa vào sử dụng đạt được các chỉ tiêu về An toàn – Êm thuận – Kinh tế. 4.1. Khái niệm: - Mặt cắt dọc( hay trắc dọc) tuyến đường là hình chiếu đứng của đường do các đoạn đường có độ dốc khác nhau nối với nhau bằng các đường công đứng (lồi hoặc lõm) mà tạo thành. - Mặt cắt dọc đường đô thị được vẽ theo tim phần xe chạy. Nếu có nhiều phần xe chạy khác nhau thì cũng phải vẽ các mặt cắt dọc của các phần xe chạy khác nhau. Nếu rãnh biên có độ dốc dọc khác với phần xe chạy, thì cũng phải vẽ mặt cắt dọc của rãnh biên. - Đường đỏ của mặt cắt dọc đường đô thị là đường biểu thị cao độ thiết kế của mặt đường xa chạy qua mặt phẳng thẳng đứng dọc đường phố; lấy theo tim phần xe chạy. - Đường đen của trắc dọc là đường biểu thị cao độ tự nhiên của địa hình dọc theo tuyến đường tương ứng với đường đỏ. 4.2. Yêu cầu và nguyên tắc thiết kế: 4.2.1. Các số liệu tính toán: Bình đồ phương án tuyến tỷ lệ 1/10000, DH =5m. Các số liệu về địa chất thuỷ văn . Các số liệu về thiết kế bình đồ thiết kế thoát nước . 4.2.2. Trình tự thiết kế: Dựa vào bình đồ tuyến , xác định cao độ các cọc Hm ,Km ,cọc địa hình , cọc đường cong, phân các trắc dọc tự nhiên thành các đoạn đặc trưng về địa hình qua độ dốc sườn dốc tự nhiên . Xác định cao độ, vị trí khống chế, cao độ điểm đầu, cuối tuyến, cao độ mong muốn. Cao độ khống chế của tuyến chỉ bao gồm cao độ khống chế tại các vị trí cống. Cao độ này đã xác định trong phần tính toán thiết kế thoát nước. 4.2.3. Yêu cầu khi thiết kế trắc dọc: - Yêu cầu về phương diện xe chạy: + Đảm bảo xe cộ có đủ sức kéo để khắc phục mọi lực cản trên đường. + Đảm bảo xe cộ có đủ tốc độ để leo dốc, trong đó có chiếu cố đến xe thô sơ. + Tại những vị trí thay đổi độ dốc dọc phải đảm bảo tầm nhìn về ban ngày cũng như về ban đêm. + Khống chế chiều dài các đoạn dốc ở những đoạn đường có độ dốc lớn. - Yêu cầu về điều kiện tự nhiên khu vực tuyến: + Khi thiết kế trắc dọc phải căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn.... để đảm bảo cho tuyến đường được ổn định. + Đảm bảo cho xe chạy thông suốt trong các mùa và ở mọi điều kiện thời tiết. + Thiết kế trắc dọc nên bám theo bề mặt địa hình, tránh đào đắp nhiều. - Yêu cầu về mặt kết hợp với quy hoạch chung của đô thị: + Thiết kế trắc dọc phải tuân thủ cốt khống chế của quy hoạch san nền, tiêu thuỷ chung của đô thị. + Phối hợp chặt chẽ với cốt xây dựng các công trình ở hai bên phố. + Đảm bảo cốt xây dựng tuyến đường phù hợp với các công trình ngầm trên tuyến. - Yêu cầu về kinh tế: + Thiết kế trắc dọc nên bám sát địa hình, tránh khối lượng đào đắp quá lớn dẫn đến tăng giá thành xây dựng công trình. + Nên tận dụng các loại vật liệu địa phương để giảm chi phí vận chuyển. + Nên chọn các phương án kết cấu phù hợp để đảm bảo chi phí bảo dưỡng, sửa chữa đường là nhỏ nhất. - Yêu cầu thoát nước: + Độ dốc dọc tuyến đường được thiết kế trên cơ sở đảm bảo sự ổn định của nền đường cững như địa hình tự nhiên. Đối với đường đô thị thì độ dốc dọc của tuyến càng nhỏ càng tốt tuy nhiên không nên thiết kế trắc dọc có độ dốc bằng không vì sẽ gây khó khăn cho việc tổ chức thoát nước mặt. + Đảm bảo thoát nước dễ dàng ở khu vực hai bên đường và mặt đường. Độ cao của phần xây dựng kết cấu mặt đường phải cách mực nước ngầm 1 khoảng cách nhất định, đảm bảo nền đường ổn định và cường độ đạt yêu cầu. Độ cao của mặt đường phải cao hơn mực nước thiết kế tối thiểu 0.5m đối với đường sông, hồ, biển. + Cốt thấp nhất của trắc dọc phải cao hơn cốt ngập lụt đồng thời phải tuân thủ cốt khống chế do quy hoạch đã xác định. + Cốt rãnh biên phải lấy thấp hơn cốt xây dựng các công trình hai bên hè phố để đảm bảo vừa thoát nước cho đường vừa thoát nước cho công trình hai bên. + Tại các vị trí giao nhau cùng mức giữa các tuyến đường thì phải sử dụng cốt chung cho cả các tuyến đường đó. + Để đảm bảo thoát nước cho mặt đường thì độ dốc dọc không được nhỏ hơn 0,5% trong điều kiện khó khăn có thể lấy độ dốc dọc tối thiểu là 0,3%. Nếu rãnh dọc có lát đáy và thoát nước tốt thì độ dốc dọc tối thiểu chiết giảm còn 0,1%. - Yêu cầu bố trí công trình ngầm: Độ cao của đường thiết kế phải đảm bảo công trình ngầm ở phần đất đắp có chiều dày tối thiểu. - Các yêu cầu khác: + Đảm bảo độ các độ cao khống chế theo quy hoạch. + Khối lượng đào đắp ít nhất: Trên cơ sở nền đường ổn định, đường thiết kế nên bám sát địa hình tự nhiên để giảm khối lượng đào đắp. + Đối với đường cải tạo, khi thiết kế mặt cắt dọc, cần chú ý hạn chế ảnh hưởng đối với công trình ngầm đã có, nên tận dụng kết cấu mặt đường hiện trạng. + Đảm bảo yêu cầu về mặt kiến trúc. 4.3. Nguyên tắc thiết kế: - Độ dốc dọc tuyến đường được thiết kế trên cơ sở đảm bảo sự ổn định của nền đường cũng như địa hình tự nhiên. Đối với đường đô thị thì độ dốc dọc của tuyến càng nhỏ càng tốt tuy nhiên không nên thiết kế trắc dọc có độ dốc bằng không vì sẽ gây khó khăn cho việc tổ chức thoát nước mặt. - Cốt thấp nhất của trắc dọc phải cao hơn cốt ngập lụt đồng thời phải tuân thủ cốt khống chế do quy hoạch đã xác định. - Cốt rãnh biên phải lấy thấp hơn cốt xây dựng các công trình 2 bên hè phố để đảm bảo vừa thoát nước cho đường vừa thoát nước cho công trình 2 bên. - Tại các vị trí giao nhau cùng mức giữa các tuyết đường thì phải sử dụng cốt chung cho cả các tuyến đường đó. - Để đảm bảo thoát nước cho mặt đường thì độ dốc dọc không được nhỏ hơn 0,5% trong điều kiện khó khăn thì có thể lấy độ dốc dọc tối thiểu là 0,3%. Nếu rãnh dọc có lát đáy và thoát nước tốt thì độ dốc dọc tối thiểu có thể chiết giảm còn 0,1%. 4.3.1.Xác định các điểm khống chế - Các điểm khống chế của đường đô thị có liên quan mật thiết tới quy hoạch chung về san nền và thoát nước cho toàn đô thị. - Theo quy hoạch chung thì tuyến đường ta thiết kế là tuyến đường đi qua 2 điểm R20 – A64. Theo bản dồ quy hoạch chung về san nền và thoát nước thì từ điểm A15 tới A18 có 2 hướng thoát nước khác nhau, và điểm ở giữa là điểm A16. Bảng 4.3 : Điểm khống chế và cao trình Điểm khống chế Cao trình tự nhiên Cao trình thiết kế R20 (km 0+00) 1.14 3.63 R8 (km 0+184.8) -0.27 3.25 A41(km 0+ 334.9) -0.18 4.01 A64(km 0+578.9) 0,41 3,92 4.4. Thiết kế mặt cắt dọc tuyến: 4.4.1. Chọn độ dốc dọc “i” Khi chọn độ dốc dọc của đường phải xuất phát từ yêu cầu xe chạy và yêu cầu thoát nước. Để đảm bảo thoát nước dễ dàng thì độ dốc dọc không nên nhỏ hơn 0.004; khi địa hình bằng phẳng, độ dốc đường thiết kế từ 0.000~ 0.004 cần thiết kế rãnh biên răng cưa. Phải đảm bảo: imin ≤ i ≤ imax và i ≈ iop Trong đó: imin: Độ dốc dọc bé nhất cho phép; imax: Độ dốc dọc lớn nhất cho phép; iop: Độ dốc dọc tối ưu; i: Độ dốc dọc thiết kế. Độ dốc dọc tối đa. Tốc độ thiết kế, km/h 100 80 70 60 50 40 30 20 Độ dốc dọc tối đa, % 4 5 5 6 6 7 8 9 Độ dốc dọc tối thiểu. Các yếu tố thiết kế Trị số độ dốc dọc, ‰ Độ dốc tối thiểu mong muốn Độ dốc tối thiểu Đường phố có bó vỉa 5 3 (*) Đường phố không có bó vỉa Áp dụng quy định của đường ôtô: TCVN4054 hiện hành (*) : trường hợp rãnh dọc có lát đáy, thoát nước tốt có thể chiết giảm còn 1‰ Độ dốc dọc của tuyến Lý trình Độ dốc dọc Km 0+00 – Km 0+118.8 + 0.002 Km 0+118.8 – Km 0+184.8 + 0.002 Km 0+184.8– Km 0+334.9 + 0.0051 Km 0+334.9 – Km 0+517.4 + 0.0005 Km 0+517.4 – Km 0+578.9 + 0.0005 Ghi chú: (+) : Lên dốc. (-) : Xuống dốc. * Độ dốc dọc rãnh Do tuyến đường có độ dốc dọc nhỏ hơn <0.5% nên ta phải thiết kế rãnh dọc biên hình răng cưa Chọn độ dốc dọc rãnh biên hình răng cưa bằng 0.3%. Độ dốc dọc trên đảm bảo điều kiện idmin = 0% ≤ id ≤ idmax = 2% nên ta không thiết kế đường cong đứng. 4.5. Tính toán các thông số của đường cong đứng Trong thiết kế đường ta thiết kế do dốc dọc nhỏ hơn 1% nên ta không tính toán và thiết kế đường cong đứng. CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG 5.1. Nguyên tắc thiết kế trắc ngang: - Đảm bảo giao thông an toàn và thông suốt cho người và xe bằng việc xác định hợp lý quy mô MCN; vị trí, cao độ và cấu tạp các bộ phận của đường, độ dốc ngang các bộ phận. - MCN phù hợp với tính chất và công dụng của tuyến đường. - Thiết kế MCN phải kết hợp chặt chẽ với điều kiện tự nhiên ( địa hình, địa chất, thủy văn) và các công trình xây dựng hai bên, đảm bảo hợp lý tỷ lệ chiều cao công trình với bề rộng của đường H:B=1:1,5(2). - Phải đảm bảo yêu cầu thoát nước, kết hợp tốt với thoát nước khu vực. - Phát huy tối đa tác dụng của dải cây xanh: mỹ quan, môi trường,bóng mát, an toàn giao thông. - MCN cần thiết kế sao cho phải bố trí được và bố trí hợp lý các công trình nổi và ngầm. - Các nguyên tắc trên cần phải được xem xét một cách hợp lý dựa trên yêu cầu trước mắt ( hiện tại) và yêu cầu trong tương lai. 5.2. Nhiệm vụ chính của thiết kế mặt cắt ngang đường phố: - Xác định chiều rộng phần xe chạy bao gồm cả phần xe đạp; chiều rộng hè phố, dải trồng cây, dải phân cách và vị trí các công trình đường dây đường ống. - Vị trí tương quan của các bộ phận trong mặt cắt ngang. - Độ dốc ngang và các bộ phận của độ dốc ngang. - Xác định hình thức mặt cắt ngang. 5.3. Thiết kế trắc ngang điển hình: 5.3.1. Các chỉ tiêu kĩ thuật của mặt cắt ngang - Bề rộng một làn xe theo TCXDVN104-2007 thì đối với phố gom, vận tốc thiết kế là 60km/h thì bề rộng 1 làn là 3,50 m ;số làn xe tối thiểu là 2; số làn xe mong muốn là 4- 6 làn. Chọn số làn xe là 4 làn. - Bề rộng hè theo TCXDVN104 – 2007 thì đối với đường phố khu vực, điều kiện xây dựng loại I thì bề rộng hè đường tối thiểu là 5,0 m - Bề rộng lề đường theo TCXDVN104 – 2007 đối với đường có cấp kỹ thuật 60 thì chọn bề rộng lề đường là 2,5 m. Bề rộng dải mép là 0.5m lấy theo đk xây dựng loai I. - Bề rộng dải phân cách lấy theo TCXDVN104 – 2007 thì đối với đường phố khu vực, điều kiện xây dựng loại I thì bề rộng tối thiểu mong muốn là 6,0m; nếu khó khăn thì có thể lấy bề rộng dải phân cách là 2,0m. Chọn bề rộng dải phân cách là 2,0m. - Độ dốc ngang của đường lấy theo TCXDVN104 – 2007 đối với đường là bêtông nhựa thì đô dốc ngang là 2%. - Bó vỉa: là cấu tạo phổ biến dùng để chuyển tiếp cao độ giữa một số bộ phận trên đường phố. Bó vỉa thường được bố trí ở mép hè đường, dải phân cách và đảo giao thông. - Dùng loại bó vỉa cho phép xe vượt qua: có mặt nghiêng để phương tiện có thể leo qua dễ dàng. - Công trình ngầm bố trí ở phạm vi nền đường, dưới hè đường, dải phân cách, lề đường, dải trồng cây(cây trang trí) để thuận tiện khi xây dựng, duy tu sửa chữa và ít ảnh hưởng tới giao thông -Chiều sâu của các công trình ngầm. Ta đặt công trình ngầm dưới hè đường. + Khoảng cách từ mép đường tới tim cây xanh là 1,0(m). + Khoảng cách tối thiểu từ mép phần xe chạy tới cột công trình chiếu sáng là 0,75(m). + Đối với đường ống cấp nước đặt dưới hè đường là sâu 0,5m. + Đối với cáp thông tin, cáp điện đặt dưới hè đường là sâu 0,7m. Bảng 5.3.1.1 : Khoảng cách tối thiểu từ công trình ngầm tới các công trình khác Loại công trình ngầm Công trình khác ống cấp nước ống thoát nước Cáp điện , thông tin Móng cột điện, cột tín hiệu 1,5 3 0,5 Tới mép ngoại của rãnh biên hạ chân nền đắp y 1 1 1 Bảng 5.3.1.2.: Khoảng cách tối thiểu giữa mép ngoài của các công trình ngầm Loại công trình ống cấp nước Cáp điện lực Cáp thông tin ống cấp nước 1,5 0,5 0,5 Cáp điện lực 0,5 0,1-0,5 0,5 Cáp thông tin 0,5 0,5 - 5.4.Các chi tiết trên mặt cắt ngang 5.4.1. Chiều rộng phần xe chạy bxc =4*3.5 = 14m - Có phần phân cách ở giữa và bố trí dốc ngang 2 mái đối với phần xe chạy. - Có độ dốc ngang là 2% . 5.4.2.Phần phân cách b ppc =2 + 2.0,5 = 3 (m) hoặc b ppc = 6,0 + 2.0,5=7,0 (m) - Có độ dốc ngang bằng với độ dốc ngang phần xe chạy là 2 %. 5.4.3. Lề đường blề = 2.5m - Có độ dốc ngang bằng với độ dốc ngang mặt đường là 2%. 5.4.4.Hè đường bhè = 5.0m - Được  lát gạch và có độ dốc ngang 2%. - Dùng gạch block tự chèn là loại gạch zic zac T05 5.4.5. Cấu tạo bó vỉa Kích thước vỉa vát 23x26x100 ở hè đường Kích thước bó vỉa 18x30x100 cm ( bó vỉa trên dải phân cách và tại các đảo) - Bó vỉa đươc đúc sẵn bằng bê tông cốt thép. 5.5. Các phương án thiết kế và lựa chọn trắc ngang: Phương án 1: Chọn bề rộng nền đường là B= bxc + b ppc +2. ble +2. bhe =14+3+2.0,5+2.5,0=32 (m) - Ưu điểm: + Đảm bảo vận tốc thiết kế. Và khả năng thông hành trên tuyến đường. + Đảm bảo an toàn cho phương tiện tham gia giao thông. + Đảm bảo bề rộng phần mặt đường tối thiểu theo TCXDVN 104-2007. + Chống chói cho người tham gia giao thông. - Nhược điểm: + Tốn nhiều diện tích đất. + Tính thẩm mỹ của tuyến đường thấp. Phương án 2: Chọn bề rộng nền đường là: B= bxc + b ppc +2. ble +2. bhe =14+7+2.0,5+2.5,0=36 (m) - Ưu điểm: + Đảm bảo vận tốc thiết kế. Và khả năng thông hành trên tuyến đường. + Đảm bảo an toàn cho phương tiện tham gia giao thông. + Đảm bảo bề rộng phần mặt đường tối thiểu theo TCXDVN 104-2007. + Đảm bảo về mỹ quan của tuyến đường. + Chống chói cho người tham gia giao thông. - Nhược điểm: + Tốn diện tích đất. Phương án 3 : Chọn bề rộng nền đường không có dải phân cách B = bxc + 2.bdai + 2.ble + 2.bhe =14 +2.0,5+2.2,5+2.5,0= 30 m - Ưu điểm: + Tốn ít diện tích. - Nhược điểm: +Không đảm bảo vận tốc thiết kế. Và khả năng thông hành trên tuyến đường. + Không đảm bảo an toàn cho phương tiện tham gia giao thông. + Không đảm bảo bề rộng phần mặt đường tối thiểu theo TCXDVN 104-2007. + Không đảm bảo về mỹ quan của tuyến đường. + Gây chói cho ngưới tham gia giao thông. 5.6. Xem xét phân kỳ đầu tư: Với vận tốc 60km/h, 4 làn đường thì ta không nên phân kỳ đầu tư,nếu phân kỳ đầu tư thì sẽ làm giảm khả năng phục vụ của tuyến đường, làm giảm tốc độ thiết kế của tuyến đường, gây tổn thất nhiều về chi phí xăng dầu, chậm thời gian, tắc nghẽn giao thông, ô nhiễm môi trường, nhanh làm hư hỏng đường + Không phân kỳ đầu tư tức là tính toán của ta là chỉ cần thiết kế 2 làn đường là đảm bảo khả năng lưu thông của lưu lượng xe theo yêu cầu tính toán. Nhưng với vận tốc ta thiết kế cho tuyến đường là VTK = 60 km/h thì số làn để đảm bảo khả năng thông hành, vận tốc thiết kế thì ta phải làm là 4 làn theo TCXDVN104-2007. Nhưng với lưu lượng xe mà chỉ cần có 2 làn xe là đáp ứng đủ kha năng thông hành thì với 4 làn xe ta có thể làm giảm bề dày của lớp kết cấu áo đường xuống để làm giảm chi phí xây dựng tuyên đường. Vậy ta không nên phân kỳ đầu tư. CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ QUY HOẠCH CHIẾU ĐỨNG VÀ THOÁT NƯỚC 6.1. Thiết kế quy hoạch chiếu đứng cho đường phố: 6.1.1. Mục đích và yêu cầu: Mục đích + Quy hoạch chiếu đứng là nghiên cứu tổ chức sự chênh lệch về cao độ; nhằm thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật xây dựng và tạo được các cảnh quan kiến trúc hấp dẫn. Yêu cầu: + Yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế: + Đảm bảo độ dốc và hướng dốc hợp lý để tổ chức thoát nước mặt nhanh chóng, triệt để trên cơ sở tự chảy, không gây ngập úng và cản trở giao thông. + Đảm bảo an toàn, thuận lợi cho người và phương tiện đi lại. + Tạo điều kiệ thuận lợi để bố trí hệ thống hạ tầng kỹ thuật và cây xanh đô thị. + Đảm bảo công tác san nền thuận lợi, ít tốn kém. + Yêu cầu về thẩm mỹ: + Cần tạo ra những khu vực có cảnh quan hấp dẫn khi quy hoạch chiếu đứng. + Yêu cầu về môi trường sinh thái: + Hạn chế tác động làm thay đổi môi trường sinh thái. 6.1.2. Tính toán quy hoạch chiếu đứng cho đường phố và nút thông thường: Với tuyến đường có tốc độ ³ 60 (km/h) thì ta nên thiết kế thoát nước cho phần lề đường và hè đường vì có 2 độ dốc ngang của phần lề đường thay đổi để dảm bảo điều kiện thoát nước. Còn phần xe chạy thì ta không nên thiết kế thoát nước zichzac vì để đảm bảo sự êm thuận và tốc độ thiết kế trên tuyến đường. + Thiết kế chiếu đứng đường phố theo phương pháp đường đồng mức thiết kế: - Đoạn KM0+00 đến KM0+118.8, có độ dốc dọc 0.002%: Bề rộng đường là 21m; bề rộng hè đường là 10m. Chọn khoảng cách giữa các giếng thu là 36.4m.. ir = 0.5%; ih = 2%. Bảng tính toán thiết kế răng cưa L(m) 36.4 36.4 36.4 id (%) 0,002 0,002 0,002 ir (%) 0,5 0,4 0,3 h1 - h (cm) 12,5 12,55 12,5 h (cm) 12,5 12,5 12,5 h1 (cm) 25 25 25 Trong đó: id : Độ dốc dọc đường. ir : Độ dốc rãnh biên. L : Khoảng cách giữa các giếng thu. H1 : Khoảng cách từ đáy rãnh biên đến mép bó vỉa ở vị trí phân lưu giữa 2 giếng thu kề nhau. Chọn h1 = 25cm; h = 12.5cm Ta có: B.(i2 - i1) = 2.(L - x).(ir - id ) = 2.52% Ta lấy khoảng cách giữa các đường đồng mức trên phần xe chạy là như nhau trên toàn tuyến đường có độ dốc ngang đường là in= 2%. Ta chọn chênh cao của đường đồng mức là Dh =5 (cm). Tính toán chiếu đứng cho đoạn I KM0+00 đến KM0+118.8 Có id = 0.002%, i1 = 2%; i2 = 2.63%; ih= 2%; ir = 0.5%. Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i1 = 2% Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i2 = 2,52% : Khoảng cách đường đồng mức thiết kế dọc theo rãnh biên: Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang hè có độ dốc ngang ih = 2% Khoảng cách đường đồng mức thiết kế theo dốc dọc đoạn I : Đoạn Km0+118.8 đến KM0+184.8, có độ dốc dọc 0.002% Bề rộng đường là 21m; bề rộng hè đường là 10m. Chọn khoảng cách giữa các giếng thu là 36.4m. ir = 0.5%; ih = 2%. Bảng tính toán thiết kế răng cưa L(m) 36.4 36.4 36.4 id (%) 0,002 0,002 0,002 ir (%) 0,5 0,5 0,5 h1 - h (cm) 12,5 12,5 12,5 h (cm) 12,5 12,5 12,5 h1 (cm) 25 25 25 Trong đó: id : Độ dốc dọc đường. ir : Độ dốc rãnh biên. L : Khoảng cách giữa các giếng thu. H1 : Khoảng cách từ đáy rãnh biên đến mép bó vỉa ở vị trí phân lưu giữa 2 giếng thu kề nhau. Chọn h1 = 25cm; h = 12.5cm Ta có: B.(i2 - i1) = 2.(L - x).(ir - id ) = 2.52% Ta lấy khoảng cách giữa các đường đồng mức trên phần xe chạy là như nhau trên toàn tuyến đường có độ dốc ngang đường là in= 2%. Ta chọn chênh cao của đường đồng mức là Dh =5 (cm). Tính toán chiếu đứng cho đoạnII KM0+118.8 đến KM0+184.8 Có id = 0.002%, i1 = 2%; i2 = 2.52%; ih= 2%; ir = 0.5%. Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i1 = 2% Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i2 = 2,52% : Khoảng cách đường đồng mức thiết kế dọc theo rãnh biên: Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang hè có độ dốc ngang ih = 2% Khoảng cách đường đồng mức thiết kế theo dốc dọc đoạn II : Đoạn Km0+184.8 đến KM0+334.9 có độ dốc dọc 0.0051% Bề rộng đường là 21m; bề rộng hè đường là 10m. Chọn khoảng cách giữa các giếng thu là 36.4m. ir = 0.5%; ih = 2%. Bảng tính toán thiết kế răng cưa L(m) 36.4 36.4 36.4 id (%) 0,0051 0,0051 0,0051 ir (%) 0,5 0.5 0.5 h1 - h (cm) 12,5 12,5 12,5 h (cm) 12,5 12,5 12,5 h1 (cm) 25 25 25 Trong đó: id : Độ dốc dọc đường. ir : Độ dốc rãnh biên. L : Khoảng cách giữa các giếng thu. H1 : Khoảng cách từ đáy rãnh biên đến mép bó vỉa ở vị trí phân lưu giữa 2 giếng thu kề nhau. Chọn h1 = 25cm; h = 12.5cm Ta có: B.(i2 - i1) = 2.(L - x).(ir - id ) = 1.98% Ta lấy khoảng cách giữa các đường đồng mức trên phần xe chạy là như nhau trên toàn tuyến đường có độ dốc ngang đường là in= 2%. Ta chọn chênh cao của đường đồng mức là Dh =5 (cm). Tính toán chiếu đứng cho đoạnIII Km0+184.8 đến KM0+334.9 Có id = 0.0051%, i1 = 2%; i2 = 1.97%; ih= 2%; ir = 0.5%. Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i1 = 2% Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i2 =1.98% : Khoảng cách đường đồng mức thiết kế dọc theo rãnh biên: Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang hè có độ dốc ngang ih = 2% Khoảng cách đường đồng mức thiết kế theo dốc dọc đoạn III : Đoạn Km0+334.9 đến KM0+517.4 có độ dốc dọc 0.0005% Bề rộng đường là 21m; bề rộng hè đường là 10m. Chọn khoảng cách giữa các giếng thu là 36.4m. ir = 0.5%; ih = 2%. Bảng tính toán thiết kế răng cưa L(m) 36.4 36.4 36.4 id (%) 0,0005 0,0005 0,0005 ir (%) 0,5 0,5 0,5 h1 - h (cm) 12,5 12,5 12,5 h (cm) 12,5 12,5 12,5 h1 (cm) 25 25 25 Trong đó: id : Độ dốc dọc đường. ir : Độ dốc rãnh biên. L : Khoảng cách giữa các giếng thu. H1 : Khoảng cách từ đáy rãnh biên đến mép bó vỉa ở vị trí phân lưu giữa 2 giếng thu kề nhau. Chọn h1 = 25cm; h = 12.5cm Ta có: B.(i2 - i1) = 2.(L - x).(ir - id ) = 1.98% Ta lấy khoảng cách giữa các đường đồng mức trên phần xe chạy là như nhau trên toàn tuyến đường có độ dốc ngang đường là in= 2%. Ta chọn chênh cao của đường đồng mức là Dh =5 (cm). Tính toán chiếu đứng cho đoạnIV Km0+334.9 đến KM0+517.4 Có id = 0.0005%, i1 = 2%; i2 = 1.98%; ih= 2%; ir = 0.5%. Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i1 = 2% Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i2 =1.98% : Khoảng cách đường đồng mức thiết kế dọc theo rãnh biên: Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang hè có độ dốc ngang ih = 2% Khoảng cách đường đồng mức thiết kế theo dốc dọc đoạn IV : Đoạn Km0+517.4 đến KM0+578.9 có độ dốc dọc 0.0005% Bề rộng đường là 21m; bề rộng hè đường là 10m. Chọn khoảng cách giữa các giếng thu là 36,4m. ir = 0.5%; ih = 2%. Bảng tính toán thiết kế răng cưa L(m) 36.4 36.4 36.4 id (%) 0,0005 0,0005 0,0005 ir (%) 0,5 0,4 0,3 h1 - h (cm) 12,5 12,5 12,5 h (cm) 12,5 12,5 12,5 h1 (cm) 25 25 25 Trong đó: id : Độ dốc dọc đường. ir : Độ dốc rãnh biên. L : Khoảng cách giữa các giếng thu. H1 : Khoảng cách từ đáy rãnh biên đến mép bó vỉa ở vị trí phân lưu giữa 2 giếng thu kề nhau. Chọn h1 = 25cm; h = 12.5cm Ta có: B.(i2 - i1) = 2.(L - x).(ir - id ) = 1.98% Ta lấy khoảng cách giữa các đường đồng mức trên phần xe chạy là như nhau trên toàn tuyến đường có độ dốc ngang đường là in= 2%. Ta chọn chênh cao của đường đồng mức là Dh =5 (cm). Tính toán chiếu đứng cho đoạnIV Km0+517.4 đến KM0+578.9 Có id = 0.0005%, i1 = 2%; i2 = 1.98%; ih= 2%; ir = 0.5%. Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i1 = 2% Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang có độ dốc i2 =2.74% : Khoảng cách đường đồng mức thiết kế dọc theo rãnh biên: Khoảng cách đường đồng mức trên mặt cắt ngang hè có độ dốc ngang ih = 2% Khoảng cách đường đồng mức thiết kế theo dốc dọc đoạn V : - Nút giao thông thông thường: tổ chức thu nước tại các hướng có độ dốc dọc tuyến đường, dốc vào ngã ba, ngã tư. 6.2. Thiết kế quy hoạch thoát nước: 6.2.1. Nguyên tắc thiết kế: Kết hợp với thiết kế quy hoạch chiếu đứng đường phố để đảm bảo cho việc thu và thoát nước mưa khu chức năng; thoát nước tưới cây, rửa đường, thoát nước mưa từ các hệ thống bên trong các công trình, hệ thống thu nước trên đường phố; thoát nước thải sinh hoạt và thải công nghiệp đã qua xử lý. Đảm bảo việc thoát nước nhanh và đảm bảo điều kiện vệ sinh, đảm bảo giao thông, tránh ngập lụt. 6.2.2. Giải pháp thoát nước: Chọn hệ thống thoát nước đi riêng cho toàn bộ khu đô thị và đi ngầm dưới lòng đường, hè đường, dải phân cách. Hệ thống thoát nước dạng này bao gồm: rãnh biên, giếng thu, mạng đường ống và các công trình trên mạng lưới đường ống (giếng thăm); giếng chuyển bậc, trạm bơm, cửa sả 6.2.3. Cấu tạo sơ bộ các công trình các công trình thoát nước: 6.2.3.1. Giếng thu Chức năng: Tập hợp (thu) nước từ mặt đường, hè đường và các bải xây dựng trước khi dẫn về hệ thống rãnh thoát nước hoặc đường ống. Bố trí: Bố trí dọc rãnh biên của đường phố. Bố trí tại nơi giao nhau đảm bảo nước không tập trung vào khu vực quảng trường của nút, giữ cho lối đi của bộ hành được khô ráo. Bố trí trước đoạn vào nút, trước lối đi của bộ hành. Vị trí bố trí giếng thu xem hình dưới Bố trí tại các chỗ trũng trong mạng lưới thoát nước khu dân cư trước khi tập trung nước về rãnh, ống thoát nước. Khoảng cách bố trí của các giếng thu nói chung được xác định theo tính toán phụ thuộc vào độ dốc dọc đường phố và chiều rộng mặt đường cần thoát nước. Các giá trị cụ thể tham khảo bảng 3.2 Bảng 6.2.3.1. Khoảng cách giữa các giếng thu(hoặc hố ga) Độ dốc dọc đường phố i Khoảng cách giữa các giếng thu (m) i ≤ 0.004 0.004 <i ≤ 0.006 0.006 <i ≤ 0.01 0.01< i ≤ 0.03 i > 0.03 50 60 70 80 90 Cấu tạo giếng thu Vật liệu: bêtông xi măng, gạch xây, thường có nắp đậy. Giếng thu dạng hình tròn, chữ nhật. Kích thước d= 0.7 đối với loại tròn, dạng chữ nhật 0.6x0.9m Có thể làm giếng thu dạng hàm ếch. Cấu tạo ống cấp nước: ta dung ống có F 500 mm. Khả năng thu nước của giếng thu Khoảng 20l/s ứng với diện tích 500 – 700 m2. 6.2.3.2. Giếng thăm Mục đích và phạm vi sử dụng Bố trí tại những nơi các đường ống gặp nhau. Tại các vị trí thay đổi hướng dòng chảy, thay đổi độ dốc, thay đổi đường kính. Trên một đoạn cống dài cần bố trí giếng thăm để kiểm tra. Khoảng cách giữa các giếng thăm phụ thuộc vào đường kính cống dọc, dốc dọc. Bảng 6.2.3.2.: Khoảng cách giữa các giếng thăm (hố ga) Đường kính cống dọc (mm) Khoảng cách L(m) Bình thường Lớn nhất < 400 500 - 600 700 - 1000 > 1200 50 60 60 70 50 60 70 < 100 6.2.3.3 Rãnh biên: Rãnh biên (rãnh dọc) dùng để thoát nước từ mặt đường, thường bố trí dọc theo lề đường sát bó vỉa, có thể bố trí một bên hoặc hai bên đường, độ sâu khoảng 15-20cm so với mặt vỉa hè. Hình 6.2.3.3. Cấu tạo rãnh biên, bó vỉa Rãnh biên thường có độ dốc dọc thiết kế cùng với độ dốc của đường (bó vỉa), trong trường hợp độ dốc nhỏ phải cấu tạo độ dốc đủ để không lắng đọng bùn cát không nhỏ hơn 0.3%, hoặc thiết kế rãnh răng cưa để tạo độ dốc thoát nước. 6.2.4.Các nguyên tắc chung thiết kế thoát nước và đặt đường ống thoát nước mưa 1. Hệ thống thoát nước mưa phải được thiết kế theo nguyên tắc tự chảy. Trong các trường hợp khó khăn mới dùng máy bơm. 2. Đảm bảo thoát nhanh, thoát hết nước trên diện tích cần thoát và bằng các đường ống ngắn nhất. QCT > Qtt, tổng chiều dài đường ống, rãnh nhỏ nhất. 3. Nước mưa có thể xả trực tiếp vào chỗ trũng gần nhất không cần làm sạch. Triệt để tận dụng các dòng chảy tự nhiên sông, hồ, ao...hoặc khu đất trũng, hồ chứa để thoát nước mưa. 4. Hệ thống thoát nước phải phù hợp với quy hoạch thoát nước chung của thành phố, quy hoạch xây dựng, kiến trúc, giao thông. 5. Bố trí các đường ống thoát nước đảm bảo giao thông, khi duy tu, sửa chữa: bố trí dưới hè đường, dải phân cách, mép mặt đường... 6. Bố trí hệ thống thoát nước mưa phải cách công trình xây dựng một khoảng cách quy định. Cống đặt dưới mặt đất phải đảm bảo chiều dày đất đắp khi xe đi qua không làm hỏng cống, không cho phép đặt nổi, đặt treo. 7. Độ dốc dọc của hệ thống cống, rãnh nên thiết kế theo độ dốc tự nhiên của địa hình, nhưng phải đảm bảo các điều kiện làm việc của cống bình thường. 8. Khi bố trí các đường ống áp lực song song với nhau, khoảng cách giữa mặt ngoài của ống phải đảm bảo điều kiện thi công và sửa chữa khi cần thiết. Khoảng cách giữa các ống không nhỏ hơn các trị số sau: Khi f ≤ 300mm th× d = 0.7m Khi f = 400 - 1000mm th× d = 1.0m Khi f > 1000 th× d = 1.5m 9. Góc ngoặt nối giữa 2 đường ống lien tiếp phải > 900. 10. Tại vị trí đởi hướng cần có giếng thăm có bán kính cong của long máng > đường kính ống cống. Khi f > 1200mm thì bán kính cong không nhỏ hơn 5f và phải có giếng thăm ở 2 đầu đoạn uốn cong. 11.Nối rãnh với đường ống kín phải qua giếng thăm có khử cặn và lưới chắn rác. Bảng 6.1.Trị số độ dốc dọc tối thiểu của các ống cống. Đường kính cống f (mm) imin Ghi chú 150 200 300 400 0.008 0.005 0.004 0.0025 Trường hợp cá biệt cho phép đối với f = 150mm dùng imin = 0.007, và f = 200mm dung imin = 0.004 Ống nối từ giếng thu đến đường ống imin = 0.002 Bảng 6.2.Trị số độ dốc dọc tối thiểu đối với mương rãnh thoát nước mưa Loại rãnh imin Rãnh biên khi mặt đường phủ BTN hoặc BTXM Khi mặt đường là đá dăm, đá lát Khi mặt đường rải cuội sỏi Mương tiêu nước 0.003 0.004 0.005 0.005 \ CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 7.1.Thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường: Đối với đường phố gom, cấp kỹ thuật 60 thì chọn loại cấp áo đường cấp cao A1; thời gian thiết kế là 15 năm. Chọn tảí trọng trục tính toán là 100 KN, áp lực tính toán lên mặt đường P=0,6MPa; đường kính vệt bánh xe D = 33 (cm) Lưu lượng xe trên môt ngày đêm là N = 1836(xhh/ngày đêm) Bảng 7.1.1: Số trục tính toán trên một làn xe Loại xe (KN) Số bánh xe của mỗi cụm bánh xe Xe tải nhẹ Trục trước 18 1 1 6.4 275.4 1 Trục sau 56 2 1 6.4 275.4 21 Xe tải trung Trục trước 25,8 1 1 6,4 183.6 3 Trục sau 69,6 2 1 1 183.6 37 Xe tải nặng Trục trước 48,2 1 1 6,4 165.24 43 Trục sau 100 2 2,2 1 165.24 364 Xe bus Trục trước 26,4 1 1 6,4 367.2 7 Trục sau 45,2 2 1 6,4 367.2 71 Tổng cộng() 547 ở năm thứ 15: NTK = 547(1 + 0.08)15 =1735( trục/ làn/ ngày đêm) Số trục xe tính toán trên một làn xe là: (trục/làn.ngày đêm) Phần xe chạy có 4 làn xe và có dải phân cách giữa thì Vậy 1735x0.35=607 (trục/làn.ngày đêm) Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế là: = 2.05x10ˆ6(trục) Đối với đường phố gom theo 22 tcn 211 – 06 ta chọn hệ số độ tin cậy thiết kế là 0,9. Thì = 1,10 . Với= 607 (trục/làn.Ngày đêm) theo 22tcn 211 – 06 nội suy ta có: =181 (MPa). Bảng 7.1.2 :Cấu tạo kết cấu áo đường cấp cao A1 Lớp kết cấu Bề dày ( cm) BTN nhám cao 3 BTN chặt hạt mịn ( đá dăm ) 5 BTN chặt hạt thô vừa đá dăm 7 Đá dăm gia cố xi măng 12 Cấp phối Đá dăm loại I 15 Cấp phối đá dăm loại II 15 Các đặc trưng tính toán của nền đất trong phạm vi khu vực tác dụng: Với khu vực TP Nha Trang ta chọn đất nền là đất á cát nhẹ . Chọn đổ ẩm tương đối là a = 0,55 Tra bảng ta có: E = 60(MPa); ; c = 0,020 (MPa) Các đặc trưng tính toán của vật liệu kết cấu áo đường : Bảng7.1.3: Các đặc trưng tính toán của bê tông nhựa Loại vật liệu Mô đun đàn hồi E(MPa) ở nhiệt độ Cường độ 10 – 15 30 60 Chịu kéo uốn (MPa) Bê tông chặt hạt mịn (đá dăm ) 1800 420 250 2,4 Bê tông chặt hạt thô vừa đá dăm 1800 350 200 1,8 Bảng 7.1.4:Các đặc trưng tính toán của các vật liệu làm đường khác Loại vật liệu Mô đun đàn hồi E (MPa) Cường độ kéo uốn (MPa) Đá dăm gia cố xi măng 500 0,6 Cấp phối Đá dăm loại I 300 Cấp phối đá dăm loại II 250 7.2.Kiểm toán kết cấu áo đường đề xuất: 7.2.1.Tính toán cường độ kết cấu áo đường mềm tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép: Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức: Bảng 7.2.1: Bảng tính quy đổi 2 lớp một từ dưới lên Lớp kết cấu Ei (MPa) t = hi (cm) k = Htb (cm) Etb (Mpa) Cấp phối đá dăm loại II 250 15 15 250 Cấp phối đá dăm loại I 300 1,200 15 1,000 30 274,2 Đá dăm gia cố xi măng 500 1,823 12 0,400 42 329,7 BTN chặt hạt thô vừa đá dăm 350 1,062 7 0,167 49 332,6 BTN chặt hạt mịn ( đá dăm ) 280 0.842 5 0,102 54 327.4 Vậy = = = 327.4(MPa) a/ Kiểm tra lớp kết cấu theo ĐK: b/ Xét tỷ số ==1.63 = 1,31 (tra theo 22tcn 211 - 06) bảng hệ số điều chỉnh . c/ Tính của cả kết cấu : =181 . 1,1 =199.1 (MPa)( tra bảng 3.4- TC 211-06) = 1,31x327.4= 428.9 (MPa) =0,52x445.52= 223.05 (MPa) > = 199.1(MPa) d/ Nghiệm lại điều kiện: thỏa mãn điều kiện chọn hệ ban đầu. 7.2.2.Tính toán cường độ kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn cân bằng giới hạn trượt trong nền đất và trong các lớp vật liệu kém dính: Bảng 7.2.2.1.: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên Lớp kết cấu Ei (MPa) t = hi (cm) k = H (cm) Etb (Mpa) Cấp phối đá dăm loại II 250 15 15 250 Cấp phối đá dăm loại I 300 1,2 15 1.000 30 274.2 Đá dăm gia cố xi măng 500 1,823 12 0.400 42 329.7 BTN chặt hạt thô vừa đá dăm 350 1.062 7 0.167 49 332.6 BTN chặt hạt mịn ( đá dăm) 250 0,872 5 0.102 54 324.2 Xét đến hệ số điều chỉnh ( = 54/33 = 1.636) Nội suy theo bảng hệ số điều chỉnh theo 22 tcn211 - 06 được =1,31 Do vậy kết cấu nhiều lớp được đưa về kết cấu 2 lớp với lớp trên dày 61 cm có mô đun đàn hồi trung bình Etb= 1,31x324.2= 424.77(MPa) a/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax: = = 1,31; = = = 7.08 Theo toàn đồ xác định ứng suất trượt do tải trọng bánh xe ở lớp dưới của hệ 2 lớp theo 22TCN211 – 06. Vì áp lực trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0,6 MPa; với góc nội ma sát của đất nền j = tra được = 0,01354 Tax= 0,0135. 0.6 = 0,008124MPa b/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất : Tra toán đồ hình 3.4 tìm ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân ta được = 0,00235 MPa c/ Xác định trị số Ctt theo công thức sau: Ctt= C. k1.k2.k3 Ta có C = 0,0380 (MPa) Ta có k1 = 0,6; k2 = 0,8( tra bảng 3.8)vì số trục xe tính toán <1000 (trục / ngày đêm/ làn) ; đất nền là loại đất á cát nên ta chọn = 1,5 Vậy Ctt = 0,02 x 0,6 x 0,8 x 1,5 = 0,02736 Mpa d/ Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất: Với đường phố gom đô thị, độ tin cậy yêu cầu lấy theo 22tcn 211 – 06 bằng 0,9 do vậy ta có =0.94 và với các trị số Tax và Tav tính được ở trên ta có: Tax + Tav =0,00812 + 0,0023= 0,010474 MPa ==0,029106 MPa Kết quả kiểm toán cho thấy 0,0010474 < 0,029106 nên điều kiện Tax + Tav £ được bảo đảm. Vậy lớp dất ban đầu thỏa mãn yêu cầu. 7.2.3.Tính toán cường độ kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn chịu kéo khi uốn trong vật liệu toàn khối: Bảng 7.2.3: Tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tính Etb Lớp kết cấu (cm) H (cm) (cm) Cấp phối đá dăm loại II 350 15 15 350 Cấp phối đá dăm loại I 350 1,000 15 1.000 30 350 Đá dăm gia cố xi măng 500 1,000 12 0.400 42 350 BTN chặt hạt thô vừa đá dăm 2000 5,714 7 0.167 49 482 BTN chặt hạt mịn (đá dăm ) 1600 3.320 5 0.102 54 550.9 a/ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa theo biểu thức sau: sku = Trong đó: ứng suất kéo uốn đơn vị p áp lực bánh của tải trọng tính toán p = 0,6 MPa hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng của tải trọng tính toán ; trường hợp tính với tải trọng trục tiêu chuẩn thì lấy = 0,85 Đối với lớp bê tông nhựa hạt thô vừa đá dăm: h1=13 cm; E1 ==1800 (MPa) Trị số Etb của 3 lớp móng cấp phối đá dăm loại II, cấp phối đá dăm loại I, đá dăm gia cố xi măng là Etb = 303,6 MPa (theo kết quả đã tính ở Bảng 23) với bề dày 3 lớp này là H’= 42 cm Trị số này còn phải xét đến hệ số điều chỉnh theo 22tcn 211 – 06 : với ==1,27 tra theo bảng hệ số điều chỉnh được β=1,139 Vậy =1,139 x 350=398.65 (MPa) Với ==0.1505 tra toàn đồ để xác định mô đun đàn hồi chung của nền đất và các lớp vật liệu nằm phía dưới đáy lớp vật liệu liền khối. ký hiệu là = 0,465 Vậy được: = 398.65 x 0,465= 185.37 (MPa) Tìm ở đáy lớp bê tông nhựa hạt thô bằng cách tra toán đồ xác định ứng suất kéo uốn đơn vị ở các lớp tầng mặt với: ==0,454; == 9.71 Kết quả tra toán đồ hình 3.5được =1.858 và với p = 0,6 MPa theo bảng các đặc trưng của tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn theo 22tcn 211 – 06 . = . P.=1.858x0.6x0.85 = 0.9476 (MPa) Đối với BTN chặt hạt mịn ( đá dăm ) : h1= 5cm; E1 = 1600 MPa trị số Etb của 4 lớp phía trên nó được xác định như ở Bảng 23 là = 423,9 MPa Xét đến hệ số điều chỉnh ( = = 1.48) = 1,1696 ta có = 563.71 MPa Áp dụng toán đồ để xác định mô đun đàn hồi chung của của hệ 2 lớp kết cấu, để tìm ở đáy lớp bê tông nhựa hạt mịn: Với = = 1.48 và = = 0,1064 Tra toán đồ để xác định mô đun đàn hồi chung của hệ 2 lớp ; ta được = 0.41 Vậy có =0.41 x 563.71 = 231.12 MPa Tìm ở đáy lớp bê tông nhựa hạt mịn ( đá dăm ) bẳng cách tra toán đồ xác định ứng suất kéo uốn đơn vị ở các lớp của tầng mặt với == 0,15; = = 6.92 Kết quả tra toán đồ ta được =1,96 và với p = 0.6 MPa Vậy = . P.= 1,96 x 0,6 x 0,85 = 0,9996 Mpa b/ Kiểm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy các lớp bê tông nhựa theo biểu thức sku £ Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp bê tông nhựa theo K1 = = = 0,5857 Với là số trục xe tính toán tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế k2 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí hậu thời tiết. Với các vật liệu gia cố chất liên kết vô cơ lấy k2 =1. Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN chặt hạt mịn vừa đá dăm (lớp dưới) là: = 0,586 x 1 x 2,4 = 1.406 MPa Và của lớp BTN chặt hạt thô vừa đá dăm (lớp trên) là: = 0,586 x 1 x 1,8 = 1.054 MPa Kiểm toán điều kiện theo biểu thức sku £ với hệ số =0,94 lấy theo Bảng hệ số cường độ về cắt trượt cho trường hợp ứng với độ tin cậy 0.9. Với lớp bê tông nhựa hạt thô (lớp dưới ): = 0,9996 MPa < =1,1564 Mpa Lới lớp bê tông nhựa hạt nhỏ ( lớp trên ) = 0,8262 MPa < =0,8675 Mpa Vậy kết cấu thiết kế dự kiến đạt được điều kiện kéo uốn đối với 2 lớp BTN. c/ Kiểm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở lớp đá dăm gia cố xi măng theo biểu thức sku £ Đổi các lớp phía trên (kể từ mặt lớp đá gia cố xi măng trở lên) về một lớp ta có: h1= 5+7 = 12 cm ; E1 = = 1800 MPa - Tính của các lớp phía dưới lớp đá gia cố xi măng : trị số của 2 lớp phía dưới nó được xác định như ở Bảng 23 bằng = 271,8 MPa Xét đến hệ số điều chỉnh ( = = 1,212) = 1.1316 ta có = 271,8. 1,1316=307,6 MPa Áp dụng toán đồ để xác định mô đun đàn hồi chung của hệ 2 lớp để tìm ở đáy lớp đá dăm gia cố xi măng: Với = = 1,272 và = = 0.171 Tra toán đồ Hình 3-1 ta được = 0,525 Vậy có =0,525x 350= 183.75 MPa Tìm ở đáy lớp gia cố xi măng bẳng cách tra toán đồ xác định ứng suất kéo uốn đơn vị ở các lớp tầng mặt với == 0,67;= = 3,6 ; == 3,1 Kết quả tra toán đồ đồ xác định ứng suất kéo uốn đơn vị ở các lớp tầng mặt được =0,36 và với p = 0.6 MPa Ta có: =0,36x0,6x0,6= 0,1296 Mpa -Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp đá dăm gia cố xi măng theo K1 = = = 0,578 Với Ne là số trục xe tính toán tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế k2 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí hậu thời tiết. Với các vật liệu gia cố chất liên kết vô cơ lấy k2 =1. Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp đá dăm gia cố xi măng là: = 0,578 . 1 . 0,6= 0,3468MPa Kiểm toán điều kiện theo biểu thức sku £ với hệ số =0,94 lấy theo Bảng 3-7 cho trường hợp ứng với độ tin cậy 0.9. Với lớp bê tông nhựa hạt thô (lớp dưới ): = 0,1296 MPa < =0,3689 MPa Vậy kết cấu thiết kế dự kiến đạt được điều kiện kéo uốn đối với lớp đá dăm gia cố xi măng. CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ TỔ CHỨC GIAO THÔNG - CÂY XANH - HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 8.1. Tổ chức giao thông : + Nhiệm vụ của tổ chức giao thông : Nghiên cứu các đặc điểm , đặc trưng của giao thông trên đường , lưu lượng , mật độ, tốc độ, khoảng cách các xe để tìm quy luật, quỹ đạo xe, tai nạn, phân bố xe theo không gian trên tuyến đường. Nghiên cứu tập quán người lái xe,ý thức tham gia giao thông của người dân. Đánh giá giao thông để đề ra các giải phấp cải thiện giao thông. Tổ chức giao thông theo không gian và thời gian: sử dụng các vạch kẻ phân làn, chiều rộng của các làn, có làn rẽ phải, rẽ trái rành riêng không; điều khiển vào ra tại các đầu mối giao thông ; phân pha, chu kỳ đèn tín hiệu ; sử dụng các loại biển báo, người hướng dẫn giao thông . + Phương án phân luồng: Theo thiết kế tuyến đường dùng dải phân cách mềm ( dải cây xanh), có kết hợp với dải mép để phân luồng giao thông theo hai hướng ngược chiều nhau. Dùng hệ thống đén tín hiệu Đ-V-X tại ngã tư để nhằm giảm các điiẻm xung đột tại nút và đảm bảo an toàn giao thông tại nút. + Phương án dùng vạch sơn trên tuyến đường: - Dùng vạch sơn bố trí ở giữa 2 làn cùng chiều, để đảm bảo an toàn cho người lái xe trên phần đường của mình. Dùng vạch sơn để phân cách giữ phần xe chạy và phần lề đường. Vạch sơn được kẻ trên phần phân cách, kẻ quanh dảo giao thông để đảm bảo an toàn về khoảng cách giữa xe và phần mép đảo. - Dùng vạch sơn tạo các mũi tên dẫn hướng theo tiêu chuẩn 22 tcn 237 – 01. - Dùng vạch sơn tại các trạm dừng xe bus. + Bố trí biển báo trên toàn tuyến: Hệ thống các biển báo được bố trí trước tại các ngã ba, vòng xuyến , trước đèn đỏ, tại ngã tư, từ các đường không ưu tiên ra đường ưu tiên và bố trí trên vỉa hè dọc 2 bên tuyến đường. 8.2. Thiết kế hệ thống chiếu sáng : 8.2.1. Độ chói mặt đường: Khi lái xe với tốc độ cao người lái xe cần quan sát rõ và chính xác mặt đường phía trước để xử lí với thời gian chỉ tính bằng giây. Đại lượng quang học tác động trực tiếp đến mắt người lái xe không phải là độ rọi mà là độ chói mặt đường theo phương quan sát ở tầm xa khoảng 100m. Người lái xa quan sát được những gì mà ánh sang mặt đường phản chiếu trực tiếp đến mắt. Độ chói có ảnh hưởng đến khả năng phân biệt chướng ngại vật trên đường vì khi được chiếu sáng, mặt đường trở thành ngồn sang thứ cấp. Do đó, độ chói của nó phải đạt yêu cầu mới phân biệt chướng ngại vật được chính xác để người lái xa kịp thời xử lí. Độ chói trung bình của mặt đường phụ thuộc vào mật độ giao thông, tốc độ phương tiện, loại đô thị tức là phụ thuộc vào cấp đường do nhà nước quy định, ngoài ra còn phụ thuộc vào cách bố trí đèn, độ cao treo đèn Tra TCXDVN259:2001 ta chọn độ chói mặt đường trung bình là 1.2(cd/m2) 8.2.2. Phương án bố trí đèn: Đối với đường phố gom, tốc độ thiết kế 60km/h thì ta dùng cấp chiếu sáng là B. Lưu lượng xe trong giờ cao điểm của tuyến đường là N =396 (xehh/h) Độ chói trung bình trên mặt đường Lấy chiều cao đèn H = 10 m. Công trình được đặt trên dải phân cách . ; = 3,5 khoảng cách giữa hai cột là e = Hx3,5= 10x3,5= 35 (m) Độ nhô một góc =; khoảng cách với là 2,4 m. Đảo tại ngã tư ta dùng đèn bầu trong có công suất 1000 W, và H =12 m , dung đèn kiểu chóa rộng. 8.3. Thiết kế trồng cây xanh: - Lấy khoảng cách tính từ tim 2 hố trồng cây là 7m, hố trồng cây có kích thước 1x1 m. - Trên dải phân cách trồng cây có tán lá nhỏ, cao khoảng 1 – 1,5 m , và cách nhau khoảng 5 m, và trồng thảm cỏ tạo cảnh quan cho tuyến đường, chống chói cho người gia giao thông. - Trên đảo giao thông trồng và bố trí cây tạo mỹ quan cho tuyến đường và trên đảo. MỤC LỤC CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ QUY HOẠCH CHIẾU ĐỨNG VÀ THOÁT NƯỚC 41 6.1. Thiết kế quy hoạch chiếu đứng cho đường phố: 41 6.1.1. Mục đích và yêu cầu: 41 6.1.2. Tính toán quy hoạch chiếu đứng cho đường phố và nút thông thường: 41 Tính toán chiếu đứng cho đoạn I KM0+00 đến KM0+118.8 42 Tính toán chiếu đứng cho đoạnII KM0+118.8 đến KM0+184.8 43 Tính toán chiếu đứng cho đoạnIII Km0+184.8 đến KM0+334.9 44 Tính toán chiếu đứng cho đoạnIV Km0+334.9 đến KM0+517.4 46 Tính toán chiếu đứng cho đoạnIV Km0+517.4 đến KM0+578.9 47 6.2. Thiết kế quy hoạch thoát nước: 47 6.2.1. Nguyên tắc thiết kế: 47 6.2.2. Giải pháp thoát nước: 47 6.2.3. Cấu tạo sơ bộ các công trình các công trình thoát nước: 48 CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 51 7.1.Thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường: 51 7.2.Kiểm toán kết cấu áo đường đề xuất: 53 CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ TỔ CHỨC GIAO THÔNG - CÂY XANH – CHIẾU SÁNG 60 8.1. Tổ chức giao thông : 60 8.2. Thiết kế hệ thống chiếu sáng : 60 8.2.1. Độ chói mặt đường: 60 8.2.2. Phương án bố trí đèn: 61 8.3. Thiết kế trồng cây xanh: 61