Thiết kế đường ô tô_2

Chia sẻ: Do Ding Mung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

80
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hướng đẫn thiết kế tuyến qua 2 điểm cho trước

Chủ đề:

Bài tập lớn Thiết kế đường F1

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế đường ô tô_2

Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam trêng ®¹i häc GTVT §éc lËp – Tù do – H¹nh phóc nhiÖm vô bµi tËp lín m«n häc tk® « t« f1 Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay Khoa: C«ng tr×nh Sinh viªn : §ç §×nh Mõng (MSV: 0909076) Líp : T§H ThiÕt kÕ cÇu ®êng-K50 Tªn vµ tãm t¾t yªu cÇu, néi dung BTL : 1. ThiÕt kÕ lËp dù ¸n ®Çu t x©y dùng tuyÕn ®êng, víi c¸c sè liÖu - Tê b¶n ®å tû lÖ 1/10.000, cã 2 ®iÓm khèng chÕ ®Çu vµ cuèi - Lu lîng xe vµ thµnh phÇn xe thiÕt kÕ n¨m ®Çu 2. ThiÕt kÕ chi tiÕt mét ®êng cong b»ng. Sè liÖu cÇn thiÕt, chñ yÕu ®Ó thiÕt kÕ: ®Ò sè: 1. B¶n ®å: DA1 – Tê sè 24 , tû lÖ 1/10.000 ®iÓm khèng chÕ: D – E Sè liÖu:29 2. Lu lîng xe thiÕt kÕ N= 1.100 (xe/n®) 3. Lu lîng xe: - Xe ®¹p: 20 Xe m¸y 2: 97 Xe « t« con: 145 - Xe t¶i t¶i hai trôc : 72 Xe bus díi 25 chç: 60 - Xe bus lín : 20 Xe t¶i lín h¬n 3 trôc: 77 - Xe bus kÐo mooc, xe kÐo mooc : 19 - C¸c sè liÖu cÇn thiÕt kh¸c tù ®iÒu tra thu thËp. HÖ sè t¨ng trëng xe hµng n¨m: q = 8%; §Þa h×nh: §åi nói C¸c b¶n vÏ chÝnh: 1. B×nh ®å tuyÕn : ThiÕt kÕ trªn b¶n ®å ®óng tû lÖ 2. Tr¾c däc 1/2000; 1/500 khæ A3 kÐo dµi 3. B¶n vÏ thiÕt kÕ chi tiÕt mét ®êng cong khæ A3 4. C¸c b¶n vÏ tr¾c ngang ®iÓn h×nh (3-5 tr¾c ngang/1km) Hµ Néi, ngµy 16 th¸ng 5 n¨m 2012 §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 3
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 Gi¸o viªn híng dÉn ThS. NguyÔn §×nh Th¹o Bµi tËp lín ThiÕt kÕ ®êng f 1 A-Yªu cÇu: ThiÕt lËp dù ¸n ®Çu t x©y dùng tuyÕn ®êng qua hai ®iÓm A - B cho tríc trªn b¶n ®å ®Þa h×nh ( DA 1 - Tê sè 24 ) I-Sè liÖu: - Thµnh phÇn c¸c lo¹i xe cho trong n¨m ®Çu nh sau: Lo¹i xe Lu lîng Xe ®¹p 20 Xe m¸y 97 Xe con 145 Xe bus díi 25 chç 60 Xe t¶i hai trôc 72 Xe bus lín 20 Xe t¶i 3 trôc trë lªn 77 Xe kÐo mooc, xe buýt 19 kÐo mooc II-B¶n ®å ®Þa h×nh: B¶n ®å ®Þa h×nh tØ lÖ 1/10 000, kho¶ng cao ®Òu cña ®êng ®ång møc lµ 5 m. B-néi dung: PhÇn I: ThuyÕt minh Ch¬ng I : ThiÕt kÕ c¸c chØ tiªu kÜ thuËt. Ch¬ng II : ThiÕt kÕ b×nh ®å. Ch¬ng III : ThiÕt kÕ tr¾c däc. Ch¬ng IV : ThiÕt kÕ tr¾c ngang, nÒn ®êng. PhÇn II: B¶n vÏ 1-B×nh ®å. 2-Tr¾c däc: tØ lÖ dµi 1/2.000, tØ lÖ cao 1/500 3-Tr¾c ngang: tØ lÖ 1/200 §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 4
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 Ch¬ng I x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè kü thuËt cña tuyÕn I. X¸c ®Þnh cÊp h¹ng ®êng Sè liÖu : - HÖ sè t¨ng trëng q=8%. - Thêi gian tÝnh t = 15 n¨m - Thµnh phÇn c¸c lo¹i xe cho trong n¨m ®Çu nh sau: Lo¹i xe Lu lîng Xe ®¹p 20 Xe m¸y 97 Xe con 145 Xe bus díi 25 chç 60 Xe t¶i hai trôc 72 Xe bus lín 20 Xe t¶i 3 trôc trë lªn 77 Xe kÐo mooc, xe buýt kÐo mooc 19 - §Þa h×nh: §ång b»ng - §åi. ¸p dông c«ng thøc lu lîng xe trong n¨m t¬ng lai: Nt= No(1 + q)t -1 Trong ®ã: Nt: Lu lîng xe ë n¨m t¬ng lai thø t = 15 n¨m. No: Lu lîng xe ë n¨m ®Çu q: HÖ sè t¨ng trëng ( q=8%) Lu lîng t¬ng lai HÖ sè quy Lo¹i xe Lu lîng n¨m ®Çu ®æi Xe ®¹p 20 4 0.2 Xe m¸y 97 29 0.3 §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 5
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 Xe con 145 145 1.0 Xe bus díi 25 chç 60 120 2.0 Xe t¶i hai trôc 72 144 2.0 Xe bus lín 20 50 2.5 Xe t¶i 3 trôc trë lªn 77 193 2.5 Xe kÐo mooc, xe buýt kÐo 19 76 4 mooc Lu lîng xe thiÕt kÕ: Nt = No (1+q)t-1 Nt : Lu lîng xe n¨m t¬ng lai (15 n¨m) No : Lu lîng xe n¨m ®Çu tiªn. q : HÖ sè t¨ng trëng ( q=8%) Nt=(4+29+145+120+144+50+193+76)*(1+8%) 15−1 = 761 (1 + 0.08)14 = 2235 (xcqd/n gd) C¨n cø vµo tiªu chuÈn thiÕt kÕ ®êng « t« TCVN 4054 - 05 vµ c¨n cø vµo ®Þa h×nh khu vùc, ta lùa chän cÊp ®êng lµ CÊp IV - ®êng §åi nói vµ tèc ®é tÝnh to¸n lµ Vtt= 40 ( km/h) II. X¸c ®Þnh ®é dèc däc tèi ®a cña tuyÕn §é dèc däc lín nhÊt cho phÐp cña tuyÕn ®êng lµ idmax ®îc x¸c ®Þnh xuÊt ph¸t tõ hai ®iÒu kiÖn sau: -§iÒu kiÖn 1: ®iÒu kiÖn ®Ó xe chuyÓn ®éng ®îc trªn ®êng vÒ mÆt lùc c¶n. -§iÒu kiÖn 2: ®iÒu kiÖn ®Ó xe chuyÓn ®éng ®îc trªn ®êng vÒ mÆt lùc b¸m cña lèp xe víi mÆt ®êng. 1. X¸c ®Þnh ®é dèc däc theo søc kÐo cña xe §é dèc däc lín nhÊt cña tuyÕn ®êng ®îc tÝnh to¸n c¨n cø vµo kh¶ n¨ng vît dèc cña c¸c lo¹i xe. Hay nãi c¸ch kh¸c nã phô thuéc vµo nh©n tè ®éng lùc häc cña « t« vµ ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau : imax=D-f Trong ®ã: + D: ®Æc tÝnh ®éng lùc cña xe, ®îc x¸c ®Þnh tõ biÒu ®å nh©n tè ®éng lùc häc cña xe §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 6
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 + f: hÖ sè c¶n l¨n, víi vËn tèc thiÕt kÕ lµ 40 km/h vµ chän mÆt ®êng nhùa bª t«ng ,theo quy tr×nh f = 0,02 Tra biÓu ®å nh©n tè ®éng lùc cña tõng lo¹i xe øng víi vËn tèc V=60 km/h vµ thay vµo c«ng thøc tÝnh imax, ta cã: imax = 0,13 - 0,02 = 0,11 =>§é dèc däc tèi ®a cho phÐp cña tuyÕn theo søc kÐo lµ 11% 2. X¸c ®Þnh ®é dèc däc theo ®iÒu kiÖn lùc b¸m §Ó xe chuyÓn ®éng ®îc an toµn th× gi÷a b¸nh xe vµ mÆt ®êng ph¶i cã lùc b¸m, ®©y chÝnh lµ lùc ma s¸t gi÷a b¸nh xe vµ mÆt ®êng, nã lµ ®iÒu kiÖn quan träng thÓ hiÖn ®îc lùc kÐo, khi h·m xe th× chÝnh nã l¹i trë thµnh lùc h·m ®Ó xe cã thÓ dõng l¹i ®îc.V× vËy ®iÒu kiÖn ®Ó xe chuyÓn ®éng ®îc an toµn lµ søc kÐo ph¶i nhá h¬n hoÆc b»ng søc b¸m gi÷a lèp xe vµ mÆt ®êng. Tøc ®é dèc lín nhÊt ph¶i nhá h¬n ®é dèc tÝnh theo lùc b¸m ib. C«ng thøc tÝnh : ib = D’ - f Trong ®ã : ♦ f: HÖ sè søc c¶n l¨n cña ®êng, ,f=0,02 ♦ D’: ®Æc tÝnh ®éng lùc cña xe tÝnh theo lùc b¸m ϕ.Gk − Pω D’= G Víi: • G:: Träng lîng toµn bé xe (Kg) • Gk: Träng lîng trôc chñ ®éng (Kg) • ϕ: HÖ sè b¸m däc cña b¸nh xe vµ mÆt ®êng ,lÊy trong ®iÒu kiÖn bÊt lîi nhÊt ϕ = 0,3 §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 7
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 KFV 2 • Pω: Lùc c¶n kh«ng khÝ : Pω= (Kg) 13 K: HÖ sè søc c¶n l¨n cña kh«ng khÝ ®îc x¸c ®Þnh tõ thùc nghiÖm +Xe con : K = 0,025÷ 0,35 +Xe « t« buýt: K=0,04÷ 0,06 + Xe t¶i: K=0,06÷ 0,07 F: diÖn tÝch c¶n giã cña « t«, lÊy F = BH (m2) B: lµ bÒ réng xe (m) H: lµ chiÒu cao xe (m) Trong trêng hîp nµy, ta tÝnh to¸n víi xe con quy ®æi : ϕ =0,3; K=0,03; G=3600Kg ; Gk=1800Kg; B=1,8m; H=2m 0,03 1,8 2 60 2 0,3 1800 − ib= 13 = 0,122 = − 0,02 3600 12,2% Ta thÊy ®é dèc tÝnh theo lùc b¸m cña c¸c lo¹i xe ®Òu lín h¬n ®é dèc tÝnh theo lùc kÐo. KÕt hîp tÝnh to¸n vµ ®èi chiÕu víi quy ph¹m ®èi víi ®êng cÊp IV ®åi nói ,vËn tèc thiÕt kÕ V=40 km/h, ta chän ®é dèc lín nhÊt trªn toµn tuyÕn imax=8%. III. X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng th«ng xe cña ®êng Kh¶ n¨ng th«ng xe cña ®êng lµ sè ph¬ng tiÖn giao th«ng cã thÓ ch¹y qua mét mÆt c¾t bÊt k× trong mét ®¬n vÞ thêi gian. Kh¶ n¨ng th«ng xe cña ®êng phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh: chiÒu réng lµn xe, thµnh phÇn xe lu th«ng, vËn tèc c¸c lo¹i xe, kh¶ n¨ng th«ng xe mçi lµn vµ sè lµn. §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 8
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 1. Kh¶ n¨ng th«ng xe lý thuyÕt tèi ®a cña mét lµn xe : Kh¶ n¨ng th«ng xe lý thuyÕt tèi ®a cña mét lµn xe (n¨ng lùc th«ng xe lý thuyÕt lín nhÊt cña mét lµn xe) lµ kh¶ n¨ng th«ng xe ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc lý thuyÕt víi gi¶ thiÕt ®oµn xe cïng lo¹i, ch¹y cïng vËn tèc, tÊt c¶ c¸c xe ch¹y theo mét hµng trong ®iÒu kiÖn ®êng thuËn lîi vµ xe nä c¸ch xe kia mét kho¶ng kh«ng ®æi tèi thiÓu ®Ó b¶o ®¶m an toµn. 1000V C«ng thøc tÝnh : Nmax= (*) d Trong ®ã: + Nmax: N¨ng lùc th«ng xe lý thuyÕt lín nhÊt cña mét lµn xe. + V: VËn tèc xe ch¹y, tÝnh cho c¶ dßng xe. + d : Khæ ®éng häc cña dßng xe (kho¶ng c¸ch tèi thiÓu gi÷a hai xe liÒn nhau ®Ó b¶o ®¶m an toµn). d= lxe+l0+ ∆S h +lp Víi: lp: ChiÒu dµi ®o¹n xe ch¹y víi thêi gian ph¶n øng t©m lý, trong tÝnh V 60 to¸n, thêi gian nµy lÊy b»ng 1 gi©y→ lp = 3, 6 = 3, 6 = 16, 67 (m). ∆S h : ChiÒu dµi ®o¹n h·m xe b»ng chiÒu dµi h·m « t« ch¹y sau trõ ®i chiÒu dµi h·m « t« ch¹y tríc. Xem xe ch¹y tríc ®øng im hoÆc dõng ®ét ngét, ta cã c«ng thøc tÝnh: K .V 2 ∆S h = Sh2 - Sh1 = 254(ϕ i + f ) k: HÖ sè sö dông phanh, lÊy víi xe con k =1,2. ϕ : HÖ sè b¸m gi÷a b¸nh xe vµ mÆt ®êng, khi tÝnh víi n¨ng lùc th«ng hµnh ϕ = 0,5. l0: Cù li an toµn gi÷a hai xe, lÊy l0=5m. lxe: ChiÒu dµi trung b×nh cña xe, theo quy tr×nh lÊy lxe=4m. §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 9
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 Tõ nh÷ng gi¸ trÞ ®· tÝnh ë trªn, thay vµo c«ng thøc (*) vµ tÝnh cho tr- êng hîp ®êng b»ng ph¼ng (i= 0 %), ta ®îc: 1000V 1000 x 40 2 = = 1135 Nmax= V kV 40 1, 2 x402 (xecon/h) + + l0 + lxe + +5+ 4 3,6 254(φ + f ) 3, 6 254 x(0,5 + 0, 0) 2. Kh¶ n¨ng th«ng xe thùc tÕ cña mét lµn xe : N=β. Nmax=0,33x1135=375 (xe/h). IV. X¸c ®Þnh c¸c ®Æc trng h×nh häc trªn mÆt c¾t ngang MÆt c¾t ngang nÒn ®êng BÒ mÆt nÒn ® êng LÒ ®êng PhÇn xe ch¹y LÒ ®êng PhÇn gia cè 1. Sè lµn xe: N cdgio Sè lµn xe trªn mÆt c¾t ngang ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: nLX = Z.N lth Trong ®ã : nLX : Sè lµn xe yªu cÇu. Nc®giê : Lu lîng xe thiÕt kÕ giê cao ®iÓm. Ncdgiê = (0,1÷ 0,12)Ntbn¨m (xcq®/h) ; Ta chän 0,12 ⇒ Ncdgiê = 0,12x2235 = 268,2(xcq®/h) Nlth : N¨ng lùc th«ng hµnh tèi ®a, Nlth = 1000 (xcq®/h), lÊy theo tiªu chuÈn TCVN 4054-05 ®èi víi ®êng kh«ng cã d¶i ph©n c¸ch. z : HÖ sè sö dông n¨ng lùc th«ng hµnh, víi Vtt = 40 Km/h ⇒ Z = 0,85. 268, 2 VËy ta cã : nLX = 0,85 x1000 = 0,315 NhËn thÊy kh¶ n¨ng th«ng xe cña ®êng chØ cÇn 1 lµn xe lµ ®ñ. Tuy nhiªn ,thùc tÕ xe ch¹y trªn ®êng rÊt phøc t¹p, nhiÒu lo¹i xe ch¹y víi vËn tèc §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 10
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 kh¸c nhau. MÆt kh¸c theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ ®êng TCVN 4054-05, ®èi víi ®êng cÊp IV – Vïng ®åi nói, ph¶i bè trÝ tõ 2 lµn xe trë lªn. Do ®ã chän ®êng 2 lµn xe. 2. ChiÒu réng 1 lµn xe, mÆt ®êng, nÒn ®êng : S¬ ®å tÝnh to¸n: b x x c y B B Trong ®ã: b: ChiÒu réng thïng xe. x: 1/2 kho¶ng c¸ch gi÷a 2 xe ch¹y ngîc chiÒu nhau. c: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 b¸nh xe. y: Kho¶ng c¸ch tõ t©m b¸nh xe ®Õn mÐp lµn xe. b+c B: ChiÒu réng mét lµn xe, B = + x + y. 2 Víi : x = 0,5 + 0,005V (m). y = 0,5 + 0,005V (m) (do lµn xe bªn c¹nh ch¹y ngîc chiÒu). b+c ⇒B = + 1 + 0,01V. 2 b+c Víi vËn tèc xe ch¹y tÝnh to¸n V = 40 (Km/h) ⇒ B = + 1,4 (m). 2 TÝnh cho xe cã kÝch thíc lín nhÊt vµ phæ biÕn trong dßng xe t¬ng lai. TÝnh cho xe moãc th×: b = 2,5 m, c = 2.1 m. 2,5 + 2,1 VËy: B = + 1,4 = 3,7 (m). 2 ChiÒu réng mÆt ®êng: 2l2 = 2 3,7 = 7,4 (m). ChiÒu réng nÒn ®êng: 7,4 + 2 1 = 9,4 (m). §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 11
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 MÆt kh¸c theo quy tr×nh 4054-05 ta cã c¸c kÝch thíc tèi thiÓu ¸p dông ®èi víi vËn tèc thiÕt kÕ Vtk=40 Km/h vµ cÊp ®êng IV cho khu vùc ®åi nói nh sau: - ChiÒu réng mét lµn xe : 2,75m - ChiÒu réng mÆt ®êng : 5,5 m - ChiÒu réng nÒn ®êng : 7,5 m - ChiÒu réng lÒ ®êng : 1 m (gia cè 0,5 m) Dùa vµo tÝnh to¸n vµ quy tr×nh thiÕt kÕ ⇒ Ta chän nh sau: C¸c yÕu tè KÝch thíc (m) PhÇn xe ch¹y 2 × 2,75 PhÇn lÒ ®êng 2×1 PhÇn gia cè 2 × 0,5 BÒ réng nÒn ®êng 7,5 3. §é dèc ngang mÆt ®êng, lÒ ®êng: - §é dèc ngang mÆt ®êng vµ lÒ gia cè : 2% - §é dèc ngang phÇn lÒ kh«ng gia cè : 4% V. X¸c ®Þnh tÇm nh×n xe ch¹y : 1. ChiÒu dµi tÇm nh×n tríc chíng ng¹i vËt cè ®Þnh : TÝnh ®é dµi ®o¹n ®Ó xe kÞp dõng tríc chíng ng¹i vËt cè ®Þnh. S¬ ®å tÝnh to¸n : S¬® 1 å Sh Lp L0 1 1 S1 §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 12
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 S1 = Lp + Sh + L0 TÝnh chiÒu dµi tÇm nh×n tÝnh theo V ( Km/h ) ta cã : V kV 2 S1 = + + Lo 3,6 254(ϕ − i max) Trong ®ã : V Lp : ChiÒu dµi ®o¹n ph¶n øng t©m lý, Lp = (m). 3,6 kV 2 Sh : ChiÒu dµi h·m xe, Sh = . 254(ϕ − i max) L0 : Cù ly an toµn, L0 =5÷ 10 m, lÊy L0 =5 m. V : VËn tèc xe ch¹y tÝnh to¸n V = 40 Km/h. k : HÖ sè sö dông phanh k = 1,2 ®èi víi xe con. ϕ : HÖ sè b¸m däc trªn ®êng ϕ = 0,85. i max= 8% Thay sè vµo ta ®îc S1= 20,7 (m). Theo TCVN 4054-05 tÇm nh×n tèi thiÓu khi ch¹y xe trªn ®êng, ta cã S1 =40 m. ⇒ Chän tÇm nh×n mét chiÒu S1 =40 (m) 2. ChiÒu dµi tÇm nh×n thÊy xe ngîc chiÒu (tÝnh theo s¬ ®å 2) S¬ ®å tÝnh to¸n: S h1 S h2 Lp L0 Lp 1 1 2 2 S2 §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 13
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 ChiÒu dµi tÇm nh×n trong trêng hîp nµy lµ: V kV 2ϕ 40 1, 2 40 2 0,85 S2 = + + Lo = + +5 = 45,167(m). 1,8 127(ϕ 2 − i max 2 ) 1,8 127 (0,852 − 0,082 ) Theo TCVN 4054- 05 TÇm nh×n tèi thiÓu khi ch¹y xe trªn ®êng S2=80 m. ⇒ chän S2 = 80 (m). 3. ChiÒu dµi tÇm nh×n vît xe (tÝnh theo s¬ ®å 4) S¬ ®å tÝnh to¸n: 3 3 XÐt theo s¬ ®å 4, xe 1 ch¹y nhanh b¸m theo xe 2 ch¹y chËm víi kho¶ng c¸ch an toµn Sh1-Sh2, khi quan s¸t thÊy lµn xe tr¸i chiÒu kh«ng cã xe, xe 1 lîi dông lµn tr¸i ®Ó vît xe. Ta xÐt trêng hîp nguy hiÓm nhÊt lµ xe 3 còng ch¹y víi vËn tèc nhanh nh xe 1. VËy ta cã : V 4V k (V1 − 2 2 2 V ) +l S4 = + 254 ( ϕ− ) k 1.8 V1 − 2 V i TÝnh cho V2 = V 3 = 40 Km/h V1 = 55 Km/h 40 4 40 1, 2 ( 552 − 40 2 ) S4= + + 5 = 168,8( m) 1,8 55 − 40 254 ( 0,85 − 0, 08 ) Theo TCVN 4054-05, chiÒu dµi tÇm nh×n vît xe : S4 = 200m. VËy kiÕn nghÞ chän : S4 = 200 m . §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 14
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 VI. X¸c ®Þnh b¸n kÝnh ®êng cong n»m tèi thiÓu trªn b×nh ®å 1. Khi bè trÝ siªu cao lín nhÊt V2 Rmin = 127( µ + isc max ) Trong ®ã: V : vËn tèc xe ch¹y µ : hÖ sè lùc ®Èy ngang µ = 0,15 i scmax : ®é dèc siªu cao lín nhÊt i scmax = 7% 402 Rmin = = 57,27 (m) 127(0,15 + 0, 07) Theo quy ph¹m b¸n kÝnh ®êng cong nhá nhÊt øng víi siªu cao 7% lµ 60 m. VËy kiÕn nghÞ chän Rscmin = 60 m . 2. Khi bè trÝ siªu cao th«ng thêng : V2 R= 127( µ + i sc ) Trong ®ã V= 40 Km/h µ = 0,15 ( XÐt cho trêng hîp bÊt lîi nhÊt) i sc = 4% 402 R= = 66,3 ( m) 127(0,15 + 0, 04) Theo quy tr×nh : R= 250 m => Chän R = 250 m. 3. Khi kh«ng bè trÝ siªu cao: V2 402 Khi ®ã : R ksc = = = 420 (m) 127( µ − in ) 127(0, 05 − 0, 02) Trong ®ã: in lµ ®é dèc ngang mÆt ®êng Theo quy ph¹m b¸n kÝnh ®êng cong n»m kh«ng cÇn lµm siªu cao lµ Rksc = 600 (m). VËy kiÕn nghÞ chän Rkscmin = 600 m . §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 15
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 Nh vËy khi thiÕt kÕ tuyÕn ®êng ta cã thÓ lÊy b¸n kÝnh l©n cËn Rmintt ,trêng hîp khã kh¨n cã thÓ lÊy b¸n kÝnh Rmin7% ,nÕu chän R >600 m cã thÓ kh«ng bè trÝ siªu cao. S .90 4. Theo ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o tÇm nh×n ®ªm: R= α .π Trong ®ã: S : tÇm nh×n tÝnh to¸n, x¸c ®Þnh theo s¬ ®å I, S = 100 m. α : gãc räi ra hai phÝa cña ®Ìn pha « t«, α = 2 ®é. 100 90 Suy ra : R = = 1432, 39(m) . 2π VII. X¸c ®Þnh ®é më réng, ®o¹n nèi më réng S¬ ®å tÝnh to¸n : e1 L e2 K1 L K2 R B Khi xe ch¹y trªn ®êng cong, trôc sau cè ®Þnh lu«n lu«n híng t©m, cßn b¸nh 0 tríc hîp víi trôc xe 1 gãc nªn xe yªu cÇu mét chiÒu réng lín h¬n trªn ®êng th¼ng. ChØ nh÷ng ®êng cong cã b¸n kÝnh díi 250m míi ph¶i bè trÝ ®o¹n nèi më réng. L2 0,05V §é më réng cña 1 lµn xe : e1 = + 2R R VËy ®é më réng cña phÇn xe ch¹y cã 2 lµn xe gåm cã e 1 vµ e2 §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 16
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 L2 0,1V E = e1 + e2 = + R R Trong ®ã: L : ChiÒu dµi tõ ®Çu xe ®Õn trôc sau, tÝnh cho trêng hîp xe t¶i L = 8 m. V : VËn tèc tÝnh to¸n xe ch¹y. R : B¸n kÝnh ®êng cong. - §èi víi ®o¹n ®êng cong cã bè trÝ siªu cao max, Rmin = 250 m. 82 0,1 40 E= + = 0,285 (m). 250 250 - Theo quy ph¹m Rmin = 125 ÷ 150 m Ta cã: E = 0,6 m. VËy ta chän E = 1 m. ⇒ chiÒu réng mÆt ®êng trong ®êng cong: B = 7 + 2 = 9 (m). §o¹n nèi më réng lµm trïng hoµn toµn víi ®o¹n nèi siªu cao vµ ®êng cong chuyÓn tiÕp. Khi kh«ng cã 2 yÕu tè nµy ®o¹n nèi më réng ®îc cÊu t¹o: - Cã ®ñ chiÒu dµi ®Ó më réng 2 m trªn chiÒu dµi kh«ng ®îc lín h¬n 30 m. - Trªn suèt ®o¹n nèi më réng, ®é më réng ®îc thùc hiÖn theo luËt bËc nhÊt. §o¹n nèi më réng cã mét nöa n»m trªn ®êng cong vµ mét nöa n»m trªn ®êng th¼ng. VIII. X¸c ®Þnh siªu cao vµ ®o¹n nèi siªu cao 1. Siªu cao : Siªu cao lµ cÊu t¹o ®Æc biÖt trong c¸c ®o¹n ®êng cong cã b¸n kÝnh nhá, mÆt ®êng cã ®é dèc ngang mét m¸i, nghiªng vÒ phÝa bông ®êng cong b»ng c¸ch n©ng cao thªm phÝa lng ®êng cong ®Ó ®¶m b¶o xe ch¹y an toµn, ªm thuËn §é dèc siªu cao lín nhÊt theo quy tr×nh lµ 7 % vµ nhá nhÊt tuú thuéc vµo ®é dèc mÆt ®êng nhng kh«ng nhá h¬n ®é dèc ngang mÆt ®êng (b»ng 2%). 2. §o¹n nèi siªu cao: §o¹n nèi siªu cao ®îc thùc hiÖn víi môc ®Ých chuyÓn ho¸ mét c¸ch hµi hoµ tõ tr¾c ngang th«ng thêng hai m¸i víi ®é dèc tèi thiÓu ®Ó tho¸t níc sang §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 17
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 tr¾c ngang ®Æc biÖt cã siªu cao. Sù chuyÓn ho¸ sÏ t¹o ra mét ®é dèc däc phô ip . Theo tiªu chuÈn ViÖt Nam 4054 -05, chiÒu dµi ®o¹n nèi siªu cao ®îc lÊy : víi isc = 8% vµ R=250 275 Lnsc = 110 m. §o¹n nèi siªu cao ®îc bè trÝ nh sau: - Trïng hoµn toµn víi ®êng cong chuyÓn tiÕp ®èi víi nh÷ng ®êng cong cã bè trÝ ®êng cong chuyÓn tiÕp. - Trïng víi ®o¹n nèi më réng ®èi víi ®êng cong cã bè trÝ më réng. - Mét nöa ë ngoµi ®êng th¼ng vµ mét nöa ë trong ®êng cong khi kh«ng cã ®êng cong chuyÓn tiÕp. X. B¶o ®¶m tÇm nh×n trªn b×nh ®å S¬ ®å tÝnh to¸n : S Z0 Z §Ó ®¶m b¶o cho ngêi l¸i xe ch¹y víi tèc ®é thiÕt kÕ ⇒ ph¶i tÝnh to¸n ®Ó ®¶m b¶o tÇm nh×n víi gi¶ thiÕt m¾t ngêi l¸i xe ë vÞ trÝ cao 1 m so víi mÆt ®êng. Gäi: Z 0 lµ kho¶ng c¸ch tõ quü ®¹o «t« ®Õn chíng ng¹i vËt Z lµ kho¶ng c¸ch tõ quü ®¹o «t« ®Õn giíi h¹n tÇm nh×n NÕu: Z ≤ Z0 th× tÇm nh×n bÞ ®îc ®¶m b¶o Z > Z0 th× tÇm nh×n bÞ che khuÊt §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 18
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 Ta cã: � � S � 100 180 � - Khi S < K th×: Z = R �− cos 0 � 250 �− cos 1 = 1 = 5, 0 ( m) . � 2R � � 2 250 3,14 � � Trong ®ã S0 : Cù ly tÇm nh×n theo s¬ ®å I, S0 = 100 m. R : B¸n kÝnh ®êng cong tÝnh cho trêng hîp : R min = 250 m . VËy ®Ó ®¶m b¶o tÇm nh×n cña ngêi l¸i xe khi vµo ®êng cong ph¶i cã: Z = 6 m. - Khi S>K: khi v¹ch tuyÕn thÊy trêng hîp nµy kh«ng x¶y ra. XI. X¸c ®Þnh trÞ sè tèi thiÓu b¸n kÝnh ®êng cong ®øng låi vµ lâm: §Ó ®¶m b¶o ªm thuËn khi xe ch¹y vµo nh÷ng chç ®æi dèc th× ph¶i bè trÝ ®êng cong ®øng, Theo qui ®Þnh cña quy tr×nh, víi ®êng cÊp IV ph¶i bè trÝ ®êng cong ®øng khi hiÖu hai ®é dèc ∆i 2% . 1. TÝnh b¸n kÝnh ®êng cong nèi dèc låi tèi thiÓu : TÝnh cho trêng hîp bÊt lîi nhÊt lµ tÇm nh×n mét chiÒu: S1 = 100 m. B¸n kÝnh ®êng cong nèi dèc låi ®îc tÝnh : S12 1002 Rmin = ( ) = ( ) = 2509(m). 2 2 2 d1 + d 2 2 1, 2 + 0.1 Víi : d1 = 1,2 m : ChiÒu cao m¾t ngêi l¸i xe so víi mÆt ®êng. d2 = 0,1 m : ChiÒu cao cña chíng ng¹i ng¹i vËt so víi mÆt ®êng. Theo quy ph¹m Rmin = 1000 (m). ⇒ Chän b¸n kÝnh ®êng cong ®øng låi nhá nhÊt: Rmin = 2509 m. 2. TÝnh b¸n kÝnh ®êng cong nèi dèc lâm tèi thiÓu : *Theo ®iÒu kiÖn h¹n chÕ t¸c dông cña lùc li t©m - Khi xe ch¹y vµo ®êng cong nèi dèc lâm thêng t©m lý ngêi l¸i xe lµ muèn cho xe ch¹y nhanh ®Ó lªn dèc. Do ®ã thêng ph¸t sinh vÊn ®Ò vît t¶i do lùc li t©m. V× vËy ®Ó xe ch¹y trong ®êng cong nèi dèc lâm ®îc ªm V2 thuËn, b¸n kÝnh tèi thiÓu ®êng cong nèi dèc lâm lµ : Rmin = 6,5 402 Víi vËn tèc tÝnh to¸n V= 40 Km/h ⇒ Rmin = = 246,15 (m). 6,5 * Theo ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o tÇm nh×n ban ®ªm §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 19
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 - S¬ ®å tÝnh to¸n S1 2 S1 Ta cã: R min = 2.( h + S . sin α ) Trong ®ã: h : ChiÒu cao ®Ìn pha, lÊy h = 0,75 m. α : Gãc më cña ®Ìn pha xe, th«ng thêng lÊy b»ng 1o S1 : ChiÒu dµi tÇm nh×n 1 chiÒu, S1 = 100 m. 402 ⇒ R min = = 320,6 (m) 2 (0, 75 + 100Sin1o ) - Theo quy ph¹m Rmin = 700 (m). ⇒ Chän b¸n kÝnh ®êng cong ®øng lâm nhá nhÊt Rmin = 700 (m). XII. ChiÒu dµi nèi tiÕp hai ®êng cong Trong thùc tÕ, do ®Þa h×nh phøc t¹p (®Æc biÖt lµ vïng nói) ngêi ta cÇn ph¶i bè trÝ hai hay nhiÒu ®êng cong liªn tiÕp gÇn nhau. §Ó tr¸nh trêng hîp xe chÞu t¸c dông cña lùc ngang liªn tôc thay ®æi, chóng ta cÇn ph¶i bè trÝ ®o¹n nèi tiÕp gi÷a hai ®êng cong gäi lµ ®o¹n chªm. §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 20
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 ChiÒu dµi tèi thiÓu cña ®o¹n chªm gi÷a hai ®êng cong n»m lµ: L1 + L2 M= 2 Trong ®ã : L1 vµ L2 lµ chiÒu dµi ®o¹n vuèt nèi siªu cao cña ®êng cong 1 vµ ®êng cong 2 kÒ nhau. Tuú theo tõng ®êng cong mµ ®o¹n chªm gi÷a m kh¸c nhau. 1. Hai ®êng cong cïng chiÒu a. Trêng hîp 1: Hai ®êng cong cïng chiÒu nèi trùc tiÕp víi nhau khi cã cïng siªu cao, ®é më réng hoÆc khi kh«ng cã siªu cao, gäi lµ ®êng cong trïng tang. b. Trêng hîp 2: NÕu hai ®êng cong cïng chiÒu n»m gÇn nhau, chiÒu dµi ®o¹n th¼ng gi÷a hai ®êng cong kh«ng cã hoÆc kh«ng ®ñ ®Ó bè trÝ ®o¹n chuyÓn tiÕp hoÆc vu¸t nèi siªu cao, th× tèt nhÊt thay ®æi b¸n kÝnh ®êng cong ®Ó hai ®êng cong tiÕp gi¸p nhau víi ®iÒu kiÖn hai ®- êng cong ph¶i cã cïng siªu cao vµ ®é më réng. Quy ®Þnh ®o¹n chªm kh«ng ®ñ dµi lµ ®o¹n chªm tho¶ m·n: L1 + L2 M< 2 c. Trêng hîp 3: NÕu v× ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh khã kh¨n, kh«ng thÓ lµm ®- êng cong ghÐp, tøc lµ vÈn ph¶i gi÷ nguyªn ®o¹n chªm ng¾n ë gi÷a ⇒§o¹n chªm ng¾n nµy ph¶i lµm tr¾c ngang mét m¸i tõ cuèi ®êng cong nµy sang ®Çu ®êng cong kia. L1 + L2 d. Trêng hîp 4: §o¹n chªm ®ñ dµi: M ≥ 2 Ta coi c¸c ®êng cong lµ ®éc lËp vµ ®o¹n chªm gi÷a ta vÉn bè trÝ tr¾c ngang hai m¸i b×nh thêng. 2. Hai ®êng cong ngîc chiÒu §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 21
Bé m«n: §êng « t« vµ s©n bay ThiÕt kÕ ®êng F1 Hai ®êng cong ngîc chiÒu cã b¸n kÝnh lín kh«ng yªu cÇu lµm siªu cao th× cã thÓ nèi trùc tiÕp liÒn víi nhau NÕu cÇn ph¶i lµm siªu cao th× cÇn ph¶i cã ®o¹n chªm vµ ®o¹n chªm cÇn ph¶i ®ñ dµi ®Ó bè trÝ ®îc ®o¹n vuèt nèi siªu cao vµ nèi më réng cho hai ®êng cong. L1 + L2 M≥ 2 XIII. KÕt luËn tæng hîp c¸c chØ tiªu Qua tÝnh to¸n c¸c yÕu tè kü thuËt cña tuyÕn vµ so s¸nh víi quy ph¹m tiªu chuÈn thiÕt kÕ ViÖt Nam 4054-05 cña bé giao th«ng vËn t¶i. §ång thêi c¨n cø vµo t×nh h×nh thùc tÕ cña tuyÕn ®êng, tÝnh kü thuËt vµ kinh tÕ, kiÕn nghÞ sö dông c¸c chØ tiªu c¬ b¶n cña tuyÕn ®îc lËp vµo b¶ng sau: TrÞ sè §¬n STT C¸c chØ tiªu TÝnh to¸n Quy ph¹m KiÕn nghÞ vÞ 1 CÊp h¹ng ®êng IV IV IV 1 VËn tèc thiÕt kÕ Km/h 40 40 40 2 Sè lµn xe lµn 2 2 2 §ç_§×nh_Mõng _090976 Tù ®éng hãa thiÕt kÕ cÇu ®êng_ K50 22