CHƯƠNG 4 TRẮC dọc TRẮC NGANG, ĐƯỜNG cấp 3 MIỀN núi tốc độ 60KM

+ 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.. Các vị trí cống địa hình cao độ thiết phải đảm bảo lớn hơn

CHƯƠNG 4 TRẮC DỌC - TRẮC NGANG 4.1.THIẾT KẾ TRẮC DỌC

4.1.1.Các điểm khống chế khi thiết kế trắc dọc

- 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

Bảng các điểm khống chế khi thiết kế trắc dọc hai phương án tuyến

Phương án 1

Phương án 2

1 A Km0+00 742.00

Ở cả hai phương án tuyến, hai điểm A,B là cao độ đã khống chế, bắt buộc phải thiết kế ở cao độ ấy Các vị trí cống địa hình cao độ thiết phải đảm bảo lớn hơn hoặc bằng với cao độ khống chế như trên

4.1.2 Những yêu cầu khi thiết kế trắc dọc

Thiết kế đường đỏ phải căn cứ vào điều kiện địa hình , địa chất , thủy văn để đảm bảo đường ổn định vững chắc dưới các tác dụng của tải trọng xe cộ và các yếu tố tự nhiên trong quá trình khai thác

Trên đường đen biểu diễn cao độ tự nhiên dọc theo đoạn tuyến , phối hợp với bình

đồ và các bản vẽ trắc ngang để tiến hành thiết kế đường đỏ theo một số nguyên tắc sau:

- Đảm bảo tuyến lượn đều, ít thay đổi độ dốc và sử dụng độ dốc nhỏ trên toàn tuyến

- 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

-Có hệ thống đảm bảo thoát nước tốt khu vực hai bên đường và lề đường , ngăn ngừa sự phá hoại của nước mặt đối với công trình mặt 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 đỡ

- Đảm bảo cao độ tại các điểm khống chế đã được xác định trước, cao độ nề đường tại các vị trí cống phải đảm bảo cao hơn cao độ đỉnh cống ít nhất là 0.5m

- Đảm bảo tuyến lượn đều tại các vị trí cống

- Rãnh dọc có độ dốc tối thiểu là 0.5%, điều kiện khó khăn có thế thiết kế 0.3% nhưng trên một đoạn không dài quá 50m

- Tại những vị trí có thay đổi dốc nếu hiệu đại số hai độ dốc lớn hơn 2% thì phải

bố trí đường cong đứng theo điều kiện về bán kính và chiều dài đường cong đứng như tính toán ở trên

- Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công cơ giới

- Các vị trí công trình, cao độ thiết kế được thể hiện trên bản vẽ trắc dọc

- 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

4.1.3 Phương pháp thiết kế trắc dọc

Các phương pháp thiết kế đường đỏ.

Có 3 phương pháp kẻ đường đỏ: phương pháp đi bao, phương pháp đi cắt , và phương pháp phối hợp đi bao và đi cắt

- Phương pháp đi bao : là đường đỏ đi song song với đường mặt đất tự nhiên,

khối lượng đắp tương đối lớn, nền đường ổn định do có chế độ thủy nhiệt tốt Phương pháp này thường áp dụng ở đường đồng bằng , và vùng đồi địa hình thoải

- Phương pháp đi cắt: là trường hợp đường đỏ cắt địa hình tự nhiên và có thể tạo

ra những vị trí đào sâu, khối lượng đào đất khá lớn và chế độ thủy nhiệt của nền đường không tốt, khối lượng công trình thoát nước nhiều, có thể phá hoại khung cảnh

tự nhiên Thường áp dụng ở địa hình vùng núi cao

- Phương pháp đi phối hợp đi bao và đi cắt Là trường hợp đường đỏ cắt địa hình

tạo thành những vị tri đào đắp xen kẽ, tùy từng đoạn tuyến mà ta thiết kế đường đỏ là đường bao hoặc cắt làm cho tuyến đường được hài hòa với địa hình tự nhiên và khung cảnh xung quanh

=> chọn phương pháp kẻ đường đỏ phối hợp đi bao kết hợp đi cắt, đi bao tại các vị trí sườn đồi thoải và đi cắt tại các vị trí vượt đèo

Thiết kế.

- Từ các vị trí điểm khống chế như trên, nối các điểm đó lại kết hợp với việc

đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và thoát nước của tuyến

- Vị trí các đỉnh đổi dốc: Nên bố trí tại các đỉnh thấp nhất hoặc cao nhất của địa

hình , nên bố trí trùng với đỉnh đường cong nằm , nếu lệch thì không nên lệch quá 1/3 chiều dài đường cong đứng

- Với đường cấp III độ dốc dọc lớn nhất là 7%, trường hợp khó khăn có thể châm

chước +1%

- Đường đi qua khu dân cư , có nhiều xe thô sơ chạy không nên thiết kế đường

với độ dốc dọc quá 4%

- Độ dốc nên dùng không nên lớn hơn 3% để nâng cao chất lượng vận tải

- Chiều dài đoạn dốc tối đa với các độ dốc

id(%) 4 5 6 7

Chiều dài đoạn dốc tối thiểu 150m hoặc đủ để bố trí đường cong đứng

- Thiết kế đường đỏ kết hợp với thiết kế bình đồ và trắc dọc để có thể tạo ra sự

hài hòa về cảnh quan và chạy xe an toàn

- Thiết kế đường cong đứng tại những vị trí đổi dốc có hiêu đại số độ dốc trên

1%

- Chiều dài đường cong đứng: K=R.(i1-i2)

TCVN-4054-05- Đường cấp III V tk =60Km/h

4.1.4.Kết quả thiết kế

Phương án 1

Tuyến có chiều dài 6727.47m, với 15 lần đổi dốc, độ dốc lớn nhất 8% trên chiều dài 341.53m

Trên tuyến có bố trí 13 đường cong đứng , giá trị thiết kế các yếu tố đường cong đứng được thống kê trong bảng sau

Chiều dài đường cong đứng tối thiểu :50m

Phương án 1

Cọc đỉnh Lý trình Độ dốc

(%)

9

+0.5 +4.39

5

+4.39 +3.18

6

+3.18 +1.61

7

+1 +8

+1

5

+1 -0.5

+0.5

0

+0.5 +3.29

+5.43

8

+5.43 +2.75

2

+2.75 +0.5

9

+0.5 +4.16

5

+4.16 +1.05

Phương án 2

Tuyến có chiều dài 6170.12m, độ dốc lớn nhất 8% trên chiều dài 262.05m, với 16 lần đổi dốc, trên tuyến có bố trí 14 đường cong đứng có các thông số thiết kế như sau

dốc( %)

5

-8 0

5

0 +6.82

+3.96

9

+3.96 +0.5

9

+0.5 +5.14

+0.92

7

+0.92 +4.54

+0.84

6

+0.84 +4.33

0

+4.33 +1.68

+7.44

8

+7.44

P8 Km4+814.1

3

-0.55 +1.15

3

+1.15 +3.93

0

+3.93 +1.05

Kết quả thiết kế chi tiết được thể hiện trên bản vẽ trắc dọc :TKCS-012

4.2 THIẾT KẾ TRẮC NGANG

4.2.1 Tác dụng của nền đường

- 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

4.2.2 Yêu cầu cầu chung đối với nền đường

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

4.2.3 Nguyên tắc và giải pháp thiết kế :

Đất đắp nền :

Đất đắp 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 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

+ 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

Cấu tạo các bộ phận của nền đường

- 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

H =1:6m

đấu 1:1.5

H 1:1.5

I = 20 – 50 %

< 1m 1:1.5

định 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

Error: Reference source not found

Nền nửa đào, nửa đắp

Error: Reference source not found

: m

H

Thượng lưu

Hạ lưu

1:2 1:1.5

1:1

1:1.5

4.2.4 Tính khối lượng đào đắp nền đường

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= (F1đào + F2đào).Ltb/2

Vđắp= (F1đắp + F2đắp).Ltb/2

Trong đó:

Vđào, Vđắp là thể tích đất phải đào, hoặc đắp trong đoạn

F1đào, F1đắp, F2đào , F2đắp là các diện tích đào, đắp tại đầu và cuối đoạn

Ltb là cự ly trung bình giữa hai mặt cắt tính toán

Chi tiết thiết kế được thể hiện trên bản vẽ trắc ngang điển hình

TKCS-013

Khối lượng đào đắp đất nền đường được chi tiết trong bảng số liệu