Bài giảng môn học Kỹ thuật hạ tầng giao thông: Phần 3 - Chương 3 trình bày về thiết kế trắc dọc tuyến đường như khái niệm mặt cắt dọc, các yêu cầu và thiết kế khi thiết kế trắc dọc tuyến đường, chiều dài tối đa và chiều dài tối thiểu của dốc dọc và một số nội dung khác.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng môn học Kỹ thuật hạ tầng giao thông: Phần 3 (Chương 3) - KS.NCS. Phạm Đức Thanh
- CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TRẮC DỌC TUYẾN ĐƯỜNG
3.1 Khái niệm mặt cắt dọc (1/2)
Đường Đỏ
Tû lÖ Đường đen
1 C a o ® é t h iÕ t k Õ
2 D è c d ä c t h iÕ t k Õ
3 Cao ®é t ù n h iª n
4 C ù ly lÎ
5 Cù ly céng då n
6
Tªn cäc
7 L ý t r ×n h
§−êng th¼ng, ®−êng cong
1
8
3.1 Khái niệm mặt cắt dọc (2/2)
Cao độ mặt đất tự nhiên trên trắc dọc gọi là đường đen.
Tuyến đường được xác định vị trí của nó trên trắc dọc thông qua đường
đỏ thiết kế.
Các chỗ đổi dốc, đường đỏ phải được thiết kế nối dốc bằng các đường
cong đứng lồi hoặc lõm.
Đường đỏ xác định nhờ các yếu tố:
+ Cao độ đường đỏ tại điểm đầu tuyến.
+ Độ dốc dọc (id) và chiều dài các đoạn dốc.
+ Đường cong đứng chỗ đổi dốc với các yếu tố của nó
2
3.2. Các yêu cầu và nguyên tắc khi thiết kế trắc dọc
tuyến đường (1/3)
3.2.1 Các yêu cầu và nguyên tắc cơ bản khi thiết kế trắc dọc
Khi thiết kế đường đỏ cần tuân theo các yêu cầu và nguyên tắc sau đây:
- Trắc dọc có ảnh hưởng nhiều đến các chỉ tiêu khai thác của đường như
tốc độ xe chạy, khả năng thông xe, tiêu hao nhiên liệu và an toàn giao
thông,… có ảnh hưởng lớn đến khối lượng công tác và giá thành xây dựng,
do đó khi thiết kế đường đỏ phải đảm bảo tuyến lượn đều, ít thay đổi dốc,
nên dùng độ dốc bé. Chỉ ở những nơi địa hình khó khăn mới sử dụng các tiêu
chuẩn giới hạn như imax, imin, Lmax, Lmin, Rmin, Kmin,...Khi thiết kế trắc
dọc cần phối hợp chặt trẽ thiết kế bình đồ, trắc ngang, phối hợp giữa đường
cong nằm và đường cong đứng, phối hợp tuyến với cảnh quan đảm bảo
đường không bị gẫy khúc, rõ ràng và hài hoà về mặt thị giác, chất lượng khai
thác của đường như tốc độ xe chạy, năng lực thông xe, an toàn xe chạy cao,
chi phí nhiên liệu giảm.
3
1
- 3.2. Các yêu cầu và nguyên tắc khi thiết kế trắc dọc
tuyến đường (2/3)
Bình đồ
Tû lÖ Trắc dọc
1 Cao ®é thiÕt kÕ
Cäc:TC3
Km:0+245.90
Trắc ngang 2 Dèc däc thiÕt kÕ
3 Cao ®é tù nhiªn
4 Cù ly lÎ
5 Cù ly céng dån
6
Tªn cäc
Cao ®é thiÕt kÕ
7 Lý tr×nh
Kho¶ng c¸ch lÎ thiÕt kÕ
Cao ®é thiªn nhiªn
8 §−êng th¼ng, ®−êng cong
Kho¶ng c¸ch mia
4
3.2. Các yêu cầu và nguyên tắc khi thiết kế trắc dọc
tuyến đường (3/3)
- Đảm bảo cao độ các điểm khống chế theo suốt dọc tuyến đường
- Đảm bảo thoát nước tốt từ nền đường và khu vực hai bên đường. Cần tìm
cách nâng cao tim đường so với mặt đất tự nhiên vì nền đường đắp có chế độ
thủy nhiệt tốt hơn so với nền đường đào. Chỉ sử dụng nền đường đào ở
những đoạn tuyến khó khăn như qua vùng đồi núi, sườn dốc lớn,…
- Độ dốc dọc tại các đoạn nền đường đào hoặc đắp thấp (cần phải làm rãnh
dọc) không được thiết kế nhỏ hơn 0,5% (cá biệt là 0,3%) để đảm bảo thoát
nước tốt từ rãnh dọc và lòng rãnh không bị ứ đọng bùn cát.
- Khi thiết kế đường đỏ cần chú ý đến điều kiện thi công. Hiện nay chủ yếu
thi công bằng cơ giới nên trắc dọc đổi dốc lắt nhắt sẽ không thuận lợi cho thi
công, cho duy tu bảo dưỡng và khai thác đường.
- Trắc dọc trên những công trình vượt qua dòng nước cần thiết kế sao cho
đảm bảo cao độ, độ dốc, chiều dài đoạn dốc, các đường cong nối dốc hợp lý
đảm bảo thoát nước tốt và ổn định chung của toàn công trình
5
3.3. Độ dốc dọc tối đa và độ dốc dọc tối thiểu
3.3.1 Độ dốc dọc tối đa
- Tùy theo cấp thiết kế của đường, độ dốc dọc tối đa được quy định trong
Bảng 15 TCVN 4054 – 2005. Khi khó khăn có thể tăng thêm 1% nhưng độ dốc
dọc lớn nhất không vượt quá 11%.
Đường nằm trên cao độ 2000 m so với mực nước biển không được làm
dốc quá 8 %
Đường đi qua khu dân cư không nên làm dốc quá 4 %
Dốc dọc trong đường hầm không lớn hơn 4 %
6
2
- 3.3. Độ dốc dọc tối đa và độ dốc dọc tối thiểu
3.3.2 Độ dốc dọc tối thiểu
Trong đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0,5 % (khi khó khăn là 0,3 % và
đoạn dốc này khó kéo dài quá 50 m)
Dốc dọc trong đường hầm không nhỏ hơn hơn 4 %
7
3.4. Chiều dài tối đa và chiều dài tối thiểu của dốc dọc
3.4.1 Chiều dài tối đa
Chiều dài đoạn có dốc dọc không được quá dài, khi vượt quá quy định
trong bảng 16 TCVN 4054 – 2005 phải có các đoạn chêm dốc 2,5 % và
có chiều dài đủ bố trí đường cong đứng.
8
3.4. Chiều dài tối đa và chiều dài tối thiểu của dốc dọc
3.4.2 Chiều dài tối thiểu
Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc phải đủ để bố trí đường cong đứng và
không nhỏ hơn các quy định trong bảng 17 TCVN 4054 – 2005
9
3
- 3.5. Chiết giảm dốc dọc trong đường cong nằm có BK nhỏ
Trong đường cong nằm có bán kính nhỏ, dốc dọc ghi trong bảng 16 TCVN
4054 – 2005 phải chiết giảm:
10
3.6. Đường cong đứng
Các chỗ đổi Đường cong đứng lõm
dốc trên mặt cắt
dọc (lớn hơn
1% khi Vtk ≥
60 km/h;
lớn hơn 2% khi
Vtk < 60 km/h) Đường cong đứng lồi
phải nối tiếp
bằng các đường
cong đứng (lồi
và lõm)
Các đường
cong này có thể
là đường cong
tròn hoặc
parabol bậc 2 11
Đường cong đứng (lồi và lõm)
3.7. Đường cong con rắn
Rất hạn chế việc sử dụng đường cong con răn, trừ phi phải triển tuyến trên địa
hình vùng núi phức tạp
Chỉ tiêu kỹ thuật tại các chỗ quay đầu xe trong đường cong con rắn quy định
tại bảng 20 TCVN 4054 - 2005
12
4
- 13
3.8. Sự phối hợp các yếu tố của tuyến
3.8.1 Sự phối hợp các yếu tố của tuyến nhằm
Tạo một tầm nhìn tốt, cung cấp đầy đủ thông tin cho người lái xe để kịp thời
xử trí các tình huống;
Tạo tâm lý tin cậy, thoải mái để người lái có một môi trường làm việc tốt, ít
mệt nhọc và có hiệu quả cao;
Tránh các chỗ khuất, các nơi gây ảo giác làm người lái phân tâm, xử lý không
đúng;
Tạo một công trình phù hợp cảnh quan góp phần nâng cao vẻ đẹp của khu vực
đặt tuyến.
Các quy định trên bắt buộc thực hiện đối với các đường có tốc độ thiết kế
trên 80 km/h khuyến khích thực hiện với đường có tốc độ thiết kế trên 60 km/h
và là định hướng cho đường các cấp khác.
14
3.8.2 Phối hợp bình đồ và mặt cắt dọc
Tránh bố trí nhiều đường cong đứng trên một đoạn thẳng dài (hoặc đường
cong nằm có bán kính lớn) để tránh tuyến có nhiều chỗ khuất.
Để tuyến không quanh co, tránh bố trí nhiều đường cong nằm trên một đoạn
tuyến phẳng.
Nên thiết kế số đường cong nằm bằng số đường cong đứng và nên bố trí trùng
đỉnh. Khi phải bố trí lệch, độ lệch giữa hai đỉnh đường cong (nằm và đứng)
không lớn hơn ¼ chiều dài đường cong nằm
Nên thiết kế đường cong nằm dài và trùm ra phía ngoài đường cong đứng
Không bố trí đường cong đứng có bán kính nhỏ nằm trong đường cong nằm
để tránh tạo ra các u lồi hay các hỗ lõm. Nên đảm bảo bán kính đường cong
đứng lõm (Rlõm) lớn hơn bán kính đuờng cong nằm (Rnằm)
15
5
- 3.8.2 Phối hợp bình đồ và mặt cắt dọc
B×nh ®å cong hµi hoµ Rmin P=0 P Tr¾c doc P=0
P
§−êng cong §−êng cong
®øng låi §−êng cong ®øng låi
®øng lâm
B×nh ®å cong kh«ng hµi hoµ
q
WP WP
Rmin q =0 q =0
qu B×nh ®å qu
H×nh 31. Sù phèi hîp c¸c ®−êng cong trªn H×nh 33. Sù phèi hîp lý t−ëng gi÷a
b×nh ®å ®−êng b×nh ®å vµ tr¾c däc
Tû l Ö
1 C a o ® é t h iÕ t k Õ
2 D è c d ä c t h iÕ t k Õ
3 C a o ® é t ù n h iª n
4 C ù l y l Î
5 C ù l y c é n g d å n
6
T ª n c ä c
7 L ý t r ×n h
8 § − ê n g t h ¼ n g , ® − ê n g c o n g
16
3.8.2 Phối hợp bình đồ và mặt cắt dọc
B×nh ®å Tr¾c däc H×nh ¶nh ®−êng
§−êng cong Dèc ®Òu §−êng cong dèc ®Òu
§−êng cong §−êng cong ®øng lâm §−êng cong lâm
§−êng cong §−êng cong ®øng låi §−êng cong trªn b×nh ®å
vµ tr¾c däc
§−êng th¼ng
Dèc ®Òu
§−êng th¼ng dèc ®Òu
§−êng th¼ng §−êng cong ®øng lâm Cong lâm
§−êng th¼ng §−êng cong ®øng låi Cong låi
H×nh 32.C¸c d¹ng ®−êng 17
3.8.3 Sự kết hợp với cảnh quan
Phải nghiên cứu kỹ các yếu tố địa hình và thiên nhiên của khu vực để
kết hợp một cách hợp lý không phá vỡ quy luật tự nhiên, tránh các công trình
đào sâu đắp cao, tránh dùng các công trình đặc biệt.
Quy định về mái dốc taluy (Bảng 24 và Bảng 25 TCVN 4054 – 2005 (học ở
chương 5)) xuất phát trên các nguyên lý cơ học của đất đá. Taluy có thể:
+ Thay đổi phù hợp với dốc ngang thường gặp trên địa hình
+ Có gọt tròn ở đỉnh taluy và mở rộng ở hai đầu taluy
+ Các taluy thấp dưới 1 m do không tốn nhiều khối lượng nên làm dốc 1:4 tới
1: 6 và có gọt tròn đỉnh và chân taluy
Taluy nên làm bậc thềm. Bậc thềm tạo ổn định cho taluy, làm chỗ chắn nước
xói taluy và nên trồng cây bụi.
18
6
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
