Cỏc chỉ tiờu kỹ thuật theo cụng thức lý thuyết

a/ Tớnh toỏn tầm nhỡn xe chạy.

a.1/ Tầm nhỡn dừng xe.

Sơ đồ tớnh toỏn tầm nhỡn S1

Tớnh cho ụ tụ cần hóm để dừng xe trước chướng ngại vật một khoảng an toàn.

Lpư: Quóng đường ứng với thời gian phản ứng tõm lý của người lỏi xe tập trung cho dũng xe đụng.

Sh : Chiều dài hóm xe phụ thuộc trọng lượng xe và độ dốc của đường . lo : Cự ly an toàn l₀ =5 10 (m)

V: Vận tốc xe chạy (km/h) = Vtk = 60 (km/h)

K: Hệ số sử dụng phanh. Xe con K=1,2; Xe buýt K=1.3 1.4

: Hệ số bỏm dọc(Mặt đường khụ sạch,điều kiện xe chạy bỡnh thường, = 0,5) i: Độ dốc mặt đường ( i= 0%)

Ta cú: S1= l1+S1+l0

S₁= . 3,6

V +

) ( 254

2

i

KV +l₀ (m) Bảng 2.1.3:

Xe tt Vtk

(km/h) K t(s) l₁(m) Sh₁(m) l₀(m) S₁(m)

Xe con 60 1,2 0,5 1 16,667 34 5 55,667

Xe tải 60 1,4 0,5 1 16,667 39,68 10 66,35

Vậy theo giỏ trị cuả bảng ta chọn S1= 66,35 (m) a.2/ Tầm nhỡn 2 chiều

Sơ đồ tầm nhỡn S2

Lo Sh

Lp-S1

Lp-S1 Sh

Trang: 26 Tớnh cho 2 xe ngược chiều trờn cựng 1 làn xe : S2= l₁+ Sh₂ +l₀

S₂= ^V(m/s). ( ) 1,8 t s +

2

2 2

.

127( )

KV

i + l₀ Bảng 2.1.4:

Xe tt Vtk

(km/h) K t(s) l₁(m) Sh₂(m) l₀(m) S₂(m)

Xe con 60 1,2 0,5 1 33,33 68,03 5 106,36

Xe tải 60 1,4 0,5 1 33,33 79,37 10 122,7

Với tầm nhỡn S₂ theo tớnh toỏn xe ngược chiều ta chọn S₂=123(m) Theo TCVN 4054-05 chọn S2= 150 (m)

a.3/ Tầm nhỡn vượt xe

S₄= l_pư1+l₂+l₂^’+l₃ S4= (1+ )(l_pư1+l2+l2’

) S4=(1+ )

Ta cú V₂=V₃=V_tk=60(km/h) V₁=V₂+15 (km/h)

Cú thể tớnh đơn giản bằng thời gian vượt xe theo 2 trường hợp:

Bỡnh thường : S4= 6V=6.60=360 (km/h) Cưỡng bức : S4= 4V =4.60=240(km/h) Theo TCVN 4054-05 chọn S4= 350(m) b.Độ dốc lớn nhất cho phộp.( imax)

i_maxđược xỏc định theo 2 điều kiện:

Điều kiện đảm bảo sức kộo( sức kộo phải lớn hơn sức cản) D f i =>i_max= D-f

D: Nhõn tố động lực của xe( giỏ trịkộo trờn 1 đơn vị trọng lượng, thụng số này do nhà sản xuất cung cấp)

Điều kiện sức bỏm(sức kộo phải nhỏ hơn sức bỏm nếu khụng xe sẽ trượt- điều kiện đủ để xe chuyển động)

D D^’=

l2' S4 l2

S1-S2 l1

l3

sơ đồ tính tầm nhìn v-ợt xe

Trang: 27 G_k: Trọng lượng tỏc dụng nờn bỏnh xe chủ động

G_k=(0,5 0,55).G : với xe con G_k= (0,65 0,7).G : với xe tải G: Trọng lượng xe

=0,3:Hệ số bỏm giữa bỏnh xe với mặt đường( Lấy mặt đường ẩm ,bẩn ,xe chạy khụng thuận lợi)

P_W: Lực cản khụng khớ

13 V . F . P K

2

w (m/s)

K: Hệ số cản khụng khớ Xe con : K= 0,025 0,035 Xe tải : K=0,06 0,07

Saukhi tớnh toỏn 2 điều kiờn trờn ta chọn giỏ trị nhỏ hơn.

b.1/ Tớnh độ dốc theo đk sức kộo lớn hơn sức cản.

Với V_tk= 60(km/h).Dự tớnh kết cấu mặt đường sẽ làm bằng bờ tụng nhựa nờn lấy:

f =0,02(tra bảng 2-1 sỏch thiết kế đường ụ tụ tập 1) .

Dựa vào biểu đồ động lực 3.2.13 và 3.2.14 (sỏch thiết kế đường ụ tụ tập 1) .

Biểu đồ nhõn tố động lực của xe con

Biểu đồ nhõn tố động lực của xe tải nhẹ

Biểu đồ nhõn tố động lực của xe tải trung.

Trang: 28 Biểu đồ nhõn tố động lực của xe tải nặng.

Ta thấy rằng vận tốc thiết kế của tuyến đường,nhưng thành phần dũng xe sau khi quy đổi lấy xe con làm xe thiết kế.Nờn với vận tốc thiết kế của tuyến đường và độ dốc dọc tối đa cho phộp là 7% thỡ chỉ cú xe con mới cú thể đạt được vận tốc thiết kế.Với xe tải trung và xe tải nặng để leo được dốc và chạy an toàn trờn tuyến thỡ khụng thể chạy với vận tốc thiết kế 60(km/h) mà phải chạy với vận tốc nhỏ hơn.Ta lấy vận tốc của xe tải nhẹ trong trường hợp này là 50(km/h) và tải trung là 40km/h,tải nặng là 30km/h để tra giỏ trị nhõn tố động lực.

Tra giỏ trị khi xe con chạy ở số III ( vỡ chỉ khi xe con chạy ở số này mới cú thể đạt giỏ trị vận tốc 60 đạt hiệu quả nhất.)

Xe tải tra khi xe chạy số IV.

Kết quả tớnh toỏn thể hiện ở bảng sau.

Bảng 2.1.5:

Loại xe Xe con

Xe tải nhẹ 6.5T (2trục)

Xe tải trung 8,5T (2 trục)

Xe tải nặng 10T (3 trục)

V_tt 60 50 40 30

f 0,02 0,02 0,02 0,02

D 0,11 0,075 0,07 0,08

i_max(%) 9 5.5 5 6

b.2/ Tớnh độ dốc lớn nhất theo điều kiện sức kộo nhỏ hơn sức bỏm.

Trong trường hợp này ta tớnh toỏn cho cỏc xe trong thành phần xe.

G) . P G (G D' và f D'

i^b_max ^{K w}

Trong đú: Pw: Sức cản khụng khớ :

13

) Vg P KF(V

2 2

W

V: Vận tốc thiết kế . V_tk= 60(km/h) V_g: Võn tốc giú ( V_g=0)

F : Diện tớch cản giú của xe . F=0,8.B.H Xe con : B=1,8 m; H= 2 m

Xe tải : B= 2,5 m ; H= 4 m

Trang: 29 K: Hệ số cản khụng khớ.

Bảng 2.1.6:

Loại xe K F (m²)

Xe con 0.025-0.035 2,88

Xe tải 0.06-0.07 8

Ta cú G là trọng lượng của toàn bộ xe (Kg) Xe con: G =1875 (Kg)

Xe tải nhẹ : G= 7400 (Kg) Xe tải trung : G = 9540 (Kg) Xe tải nặng : G = 16950 (Kg)

Ta thành lập được bảng giỏ trị sau:

Bảng 2.1.7:

Xe con

Xe tải nhẹ 6,5T(2 trục)

Xe tải trung 8,5T(2 trục)

Xe tải nặng 3trục

K 0.03 0.06 0.065 0.07

F 2.88 8 8 8

V 60 60 60 60

0.3 0.3 0.3 0.3

Pw 23,9 132,92 144 155,08

Gk 984 4810 6440 11865

G 1875 7400 9540 16950

D' 0.125 0,157 0.167 .0,181

f 0.02 0.02 0.02 0.02

i'max 11% 14% 15% 16%

Vậy từ giỏ trị của 2 bảng trờn ta chọn giỏ trị của i_max=min(imax; i'max)= 5%.

Theo TCVN4054-05 với đường cấp III miền nỳi thỡ độ dốc lớn nhất là 7%. Do khi thiết kế phải cõn nhắc giữa độ dốc dọc và khối lượng đào đắp để tăng thờm khả năng vận hành của xe nờn ta lấy id= 7%.với chiều dài lớn nhất của dốc dọc theo (bảng 16-TCVN4054-05) là 500 m;với chiều dài tối thiểu đổi dốc là 150m(theo bảng 17/TCVN4054-05)

c/ Tớnh bỏn kớnh đường cong nằm

c.1Tớnh bỏn kớnh tối thiểu đường cong nằm khi cú siờu cao

) i 127(μ R V

SC 2 min

SC

Trang: 30 : Hệ số lực ngang( lấy = 0,15 trong trường hợp khú khăn)

i_{SC :} Độ dốc siờu cao lớn nhất.(imax = iSC = 0,07)

2 min

SC

R 60 128.84(m)

127(0,15 0,07) Theo TCVN4054-05 lấy Rscmin

= 125 (m)

c.2/ Bỏn kớnh đường cong nằm tối thiểu thụng thường.

Rttmin

= Với V^’= V_tk +20 (km/h)

=0,08: Hành khỏch khụng cú cảm giỏc khi đi vào đường cong.

= 4%

Rttmin

= =419,95

Theo TCVN 4054-05: Lấy R_tt^min = 250 (m) Bảng 2.1.8: Bỏn kớnh tối thiểu thụng thường

Thay đổi và isc đồng thời sử dụng cụng thức trờn ta được bảng giỏ trị sau:

i_sc R(m)

0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08

7 129 135 142 149 158 167 177 189

6 135 142 149 158 167 177 189 203

5 142 149 158 167 177 189 203 218

4 149 158 167 177 189 203 218 236

3 158 167 177 189 203 218 236 258

2 167 177 189 203 218 236 258 284

c.3/ Bỏn kớnh đường cong nằm khụng siờu cao.

Với V= 60(km/h) ; =0,08;

i_n : Độ dốc ngang mặt đường.( vỡ mặt đường thi cụng bằng bờ tụng nhựa nờn lấy i_n= 2%)

Theo TCVN 4054-05 chọn R_ksc=1500(m)

e/ Bỏn kớnh tối thiểu để đảm bảo tầm nhỡn ban đờm

) ( 1125 75

. 15 .

. 15 30

1 0

. 1

min S S m

R^bđ

Với S1: Là tầm nhỡn hóm xe ( lấy theo TCVN4054-05 là 75) ) ( 44 , ) 472 02 , 0 08 , 0 ( 127

60 )

i g(μ Rksc V

2

n 2

m

) i g(μ Rksc V

n 2

Trang: 31

0= 2 : Gúc mở pha đốn ban đờm

Khi R< 1125(m) thỡ khắc phục bằng cỏch dựng hệ thống đốn chiếu sỏng,hoặc dựng sơn phản quang kẻ vạch đường.

f/ Chiều dài tối thiểu của đoạn vuốt nối siờu caovà đường cong chuyển tiếp.

f.1/ Chiều dài đường cong chuyển tiếp.

Đường cong chuyển tiếp cú tỏc dụng dẫn hướng bỏnh xe vào đường cong để phự hợp với quỹ đạo xe chạy.Hạn chế sự thay đổi đột ngột làm ảnh hưởng đến tõm lý người lỏi và gõy khú chịu cho hành khỏch.

Xỏc định theo cụng thức : ( ) 47

3

RI m L_CT V

V= 60(km/h): võn tốc tớnh toỏn R: bỏn kớnh đường cong (m)

t :thời gian xe chạy từ đầu đến cuối đường cong chuyển tiếp.

I=0,5m/s²: Độ tăng của gia tốc ly tõm.

f.2/ Chiều dài đoạn nối siờu cao.

Sử dụng phương phỏp quay quanh tim đường ta cú.

Với: V= 60(km/h)lấy if ≤ 0,5% ; i_n= 0,02 B=6 (m): Bề rộng mặt đường

i_sc: Độ dốc siờu cao thay đổi trong khoảng 0,02 0,07theo bảng 13-TCVN4054-05) L_nsc: Chiều dài đoạn nối siờu cao lấy theo bảng 14-TCVN4054-05

Bảng 2.1.9:

Rtt 125 150 150 75 175 200 200 250

250 300

300 1500

i_sc 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02

L_c.tiếp 73.5

61.3

61.3 52.5

52.5 45.9

45.9 36.8

36.8 30.6

30.6 6.13

L_c.tchọn. 74 62 53 46 37 31

L_sc 55 50 45 40 30 25

Ltc 70 60 55 50 50 50

Lmax 75 65 55 50 50 50

(Theo TCVN4054-05, chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp và chiều dài đoạn nối vuốt siêu cao không đ-ợc nhỏ hơn L_tc và với đ-ờng có tốc độ thiết kế >60km/h thì

cần bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp)

Để đơn giản thỡ bố trớ đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siờu cao trựng nhau,do đú phải lấy giỏ trị lớn nhất trong 2 đoạn.

Trang: 32 f.3/ Đoạn thẳng chờm.

Đoạn chờm giữa 2 đường cong ngược chiều phải đủ để bố trớ đoạn nối siờu cao và đường cong chuyển tiếp.

L_max≥ 2

2

1 L

L

Bảng 2.1.10: Tớnh đoạn thẳng chờm

R_tt(m) 125 150 150 175 175 200 200 250

Rtt(m) i_sc=0.0 7

i_sc=0.0 7

i_sc=0.0 6

i_sc=0.0 6

i_sc=0.05 i_sc=0.05 i_sc=0.04 i_sc=0.04

125 70 70 65 65 62.5 62.5 60 60

150 70 70 65 65 62.5 62.5 60 60

150 65 65 60 60 57.5 57.5 55 55

175 65 65 60 60 57.5 57.5 55 55

175 62.5 62.5 57.5 57.5 55 55 52.5 52.5

200 62.5 62.5 57.5 57.5 55 55 52.5 52.5

200 60 60 55 55 52.5 52.5 50 50

250 60 60 55 55 52.5 52.5 50 50

g. Độ mở rộng phần xe chạy trờn đường cong nằm E:

Khi xe chạy đường cong nằm trục xe cố định luụn luụn hướng tõm, cũn bỏnh trước hợp với trục xe một gúc nờn xe yờu cầu khi chuyển động trong đường cong cần cú một chiều rộng lớn hơn đường thẳng.

Ta tớnh cho khổ xe dài nhất trong thành phần xe, dũng xe cú Lxe : 12.0 (m) Đường cú 2 làn xe Độ mở rộng E tớnh như sau:

R V 1 , 0 R E L

2 A

LA: là khoảng cỏch từ mũi xe đến trục sau cựng của xe R: bỏn kớnh đường cong nằm

V: là vận tốc tớnh toỏn

Theo quy định trong TCVN 4054-05, khi bỏn kớnh đường cong nằm 250m thỡ phải mở rộng phần xe chạy, phần xe chạy phải mở rộng theo quy định trong bảng 3-8 (TKĐụ tụ T1-T53).

Bảng 2.1.11

Khoảng cỏch từ trục sau của xe đến đầu mũi xe( m )

Bỏn kớnh đường cong nằm, R (m) 250 200 200 150 150 100

4.6 0,4 0,6 0,8

8 0,6 0,7 0,9

Trang: 33 h. Xỏc định bỏn kớnh tối thiểu đường cong đứng:

h.1. Bỏn kớnh đường cong đứng lồi tối thiểu:

Bỏn kớnh tối thiểu được tớnh với điều kiện đảm bảo tầm nhỡn 1 chiều

1 2 1

d 2 R S

d₁: chiều cao mắt người lỏi xe so với mặt đường, d1 = 1,2m S₁: Tầm nhỡn 1 chiều; S1 =75m

2 lồi

min

R 75 2343.75(m) 2.1,2

h.2. Bỏn kớnh đường cong đứng lừm tối thiểu:

Được tớnh 2 điều kiện.

Theo điều kiện giỏ trị vượt tải cho phộp của lũ xo nhớp xe và khụng gõy cảm giỏc khú chịu cho hành khỏc.

2 2

min

60 553.84( ) 6, 5 6, 5

R^lõm V m

Theo điều kiện đảm bảo tầm nhỡn ban đờm

2 2

min

1

60 559.45( )

2( .sin ) 2(0, 6 75.sin 2 )

I

o

đ đ

R S m

h S

lõm

Trong đú: hđ: chiều cao đốn pha hđ = 0,6m : gúc chắn của đốn pha = 2^o

(Ghi chỳ: hiện nay gúc mở của đốn pha rất lớn => số liệu tớnh toỏn chỉ là tối thiểu giới hạn cuối cựng)

=> Lấy R^lừmmin=559.45(m) k.Tớnh bề rộng làn xe:

k.1 Tớnh bề rộng phần xe chạy B:

Khi tớnh bề rộng phần xe chạy ta tớnh theo sơ đồ xếp xe như hỡnh vẽ trong cả ba trường hợp theo cụng thức sau:

B = x y

2 c b Trong đú: b: chiều rộng phủ bỡ (m) c: cự ly 2 bỏnh xe (m)

x: cự ly từ sườn thựng xe đến làn xe bờn cạnh ngược chiều

x = 0,5 + 0,005V

y: khoảng cỏch từ giữa vệt bỏnh xe đến mộp phần xe chạy

y = 0,5 + 0,005V

Trang: 34 V: tốc độ xe chạy với điều kiện bỡnh thường (km/h)

Tớnh toỏn được tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ngược chiều

Xe tải cú bề rộng phủ bỡ là 2,5m

b1 = b2 = 2,5m

c₁ = c₂ = 1,96m

Xe tải đạt tốc độ 60km/h

x = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,8(m)

y = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,8(m)

Vậy trong điều kiện bỡnh thường cố định xe chưa chạy ( bề rộng tĩnh ) ta cú:

B₁ = B₂ = 2, 5 1, 96

0,8 0,8 3.83

2 m

Vậy trường hợp này bề rộng phần xe chạy là:( bề rộng động ) B =B1 + B2 = 3,83 x 2 = 7,66 (m)

Tớnh toỏn cho trường hợp xe con đi ngược chiều xe tải Xe con cú chiều rộng phủ bỡ 1,8m

b₁=1,8 m

c1=1,3 m

Xe tải cú chiều rộng phủ bỡ 2,5m

b₂=2,5m

c₂=1,96m

Với xe con : B1= x+y+ =0,8+0,8+ =3.15 (m) Với xe tải : B2= x+y+ = 0.8+0.8+ =3.83(m) Vậy trường hợp này bề rộng phần xe chạy là:

B= B₁+B₂=6.98(m)

Tớnh toỏn cho trường hợp xe con vượt xe tải 2 xe đi cựng chiều (với vận tốc xe con Vc= Vxt+ 20)

Trang: 35 Xe con cú chiều rộng phủ bỡ 1,8m

b₁=1,8 m

c₁=1,3 m

Xe tải cú chiều rộng phủ bỡ 2,5m

b2=2,5m

c₂=1,96m

Với xe con : B1= x+y+ ^{2 1} 2

b c

=0,8+0,8+2, 5 1, 3

2 =3,5 (m) Với xe tải : B2=x+y+b₂=0,8+0,8+2,5= 4,1(m)

Vậy trường hợp này bề rộng phần xe chạy là:

B=B1+ B2= 3,5 + 4,1=7,6 (m)

k.2. Bề rộng lề đường tối thiểu (Blề):

Theo TCVN 4054-05 với đường cấp III địa hỡnh nỳi bề rộng lề đường là 2x1,5(m).

k.3. Bề rộng nền đường tối thiểu (B_n).

Bề rộng nền đường = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đường:

B_nền = ( 2 x 3) + ( 2 x 1,5 ) = 9(m) k.4. Tớnh số làn xe cần thiết:

Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 được tớnh theo cụng thức:

N

lth

z N

.

gcd

n

lxe

Trong đú: n_lxe: là số làn xe yờu cầu, được lấy trũn theo qui trỡnh

N _gcđ: là lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm được tớnh đơn giản theo cụng thức sau:

N _gcđ = (0,10 0,12) . Ntbnđ(xe qđ/h)

Theo tớnh toỏn ở trờn thỡ ở năm thứ 15:

N_tbnđ =3113 (xe con qđ/ngđ)=>N _gcđ =311,3 373,56(xe qđ/ngđ)

N

lth:Năng lực thụng hành thực tế. Trường hợp khụng cú dải phõn cỏch và ụ tụ chạy chung với xe thụ sơ Nlth= 1000(xe qđ/h)

Z: là hệ số sử dụng năng lực thụng hành được lấy bằng 0,77 với đường đồi nỳi với vận tốc Vtk =60 km/h đường cấp III

Vậy: nlxe = =0,48

Vậy giỏ trị xấp xỉ bằng 1 lờn ta chọn số làn xe nlxe=1

* Độ dốc ngang

Ta dự định làm mặt đường BTN, theo quy trỡnh 4054-05 ta lấy độ dốc ngang là 2%

Trang: 36 Phần lề đường gia cố lấy chiều rộng 1,0m, dốc ngang 2%.

Phần lề đất (khụng gia cố) lấy chiều rộng 0,5m, dốc ngang 6%.

Bảng 2.1.12: Bảng tổng hợp cỏc chỉ tiờu kỹ thuật Số

TT Cỏc chỉ tiờu kỹ thật Đơn vị

Theo tớnh toỏn

Theo tiờu chuẩn

Chọn Thiết kế

1 Cấp hạng đường III III

2 Vận tốc thiết Kế km/h 60 60

3 Bề rộng 1 làn xe m 3,83 3 3

4 Bề rộng mặt đường m 7,66 6 6

5 Bề rộng nền đường m 9 9 9

6 Số làn xe làn 0.48 2 2

7 Bỏn kớnh đường cong nằm min

m 128,84 125 125

8 Bỏn kớnhkhụng siờu cao m 472,44 1500 1500

9 Tầm nhỡn 1 chiều m 66.3 75 75

10 Tầm nhỡn 2 chiều m 123 150 150

11 Tầm nhỡn vượt xe m 240 350 350

12 Bỏn kớnh đường cong đứng lừm (min)

m 559,45 1000 1000

13 Bỏn kớnh đường cong đứng lồi (min)

m 2343,7 2500 2500

14 Độ dốc dọc lớn nhất % 5 7 7

15 Độdốc ngang % 2 2 2

16 Độ dốc ngang lề đường % 6 6 6

Trang: 37

Trong tài liệu PHẦN I: THUYẾT MINH DỰ ÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ (Trang 25-37)