Bài giảng Thiết kế yếu tố hình học đường ô tô: Chương 4 - TS. Lê Văn Bách

Chương 4 - Thiết kế trắc dọc và trắc ngang. Nội dung chính trong chương này gồm: Xác định độ dốc dọc của đường, đường cong đứng, tính toán và cắm đường cong đứng, những yêu cầu và nguyên tắc cơ bản khi thiết kế trắc dọc, phương pháp thiết kế trắc dọc đường ôtô,... Mời các bạn tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Thiết kế yếu tố hình học đường ô tô: Chương 4 - TS. Lê Văn BáchTS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG4.1 XÁC ĐỊNH ĐỘ DỐC DỌC CỦA ĐƯỜNG4.1.1 Xác định độ dốc dọc của đường – Bài toán kinh tế-kỹ thuật Trong thiết kế đường ô tô, việc định tiêu chuẩn độ dốc dọc phải được tínhtoán dựa trên nguyên tắc tổng chi phí xây dựng và vận doanh là nhỏ nhất, phải xétmột cách tổng hợp những ảnh hưởng của độ dốc tới giá thành xây dựng đường vàtới các chỉ tiêu khai thác vận tải như tốc độ xe chạy, mức tiêu hao nhiên liệu, tậndụng sức chở của ô tô, … Độ dốc dọc của đường có ảnh hưởng tới giá thành xây dựng và chủ yếu làđối với khối lượng công tác nền đường. Độ dốc dọc càng lớn, chiều dài tuyếnđường ở vùng đồi và núi càng rút ngắn, khối lượng đào đắp càng giảm, giá thànhxây dựng do đó cũng hạ thấp. Ngược lại, khi độ dốc dọc càng lớn thì xe chạy càng lâu, tốc độ xe chạy càngthấp, tiêu hao nhiên liệu càng lớn, hao mòn săm lốp càng nhiều tức là giá thànhvận tải càng cao. Mặt khác, khi độ dốc dọc lớn thì mặt đường càng nhanh hao mòn(do lốp xe và nước mưa bào mòn), rãnh dọc mau hư hỏng, công tác duy tu bảodưỡng càng nhiều. Tức là khi độ dốc càng lớn thì chi phí vận doanh càng tốn kém,lưu lượng xe chạy càng nhiều thì chi phí này càng tăng. Độ dốc dọc tối ưu là độ dốc ứng với tổng chi phí xây dựng và khai thác lànhỏ nhất.Đường quan hệ độ dốc dọc – chi phí Chi phÝC : Chi phí xây dựngE : Chi phí vận doanh : Tổng chi phí xây dựng và vậndoanh  C EĐộ dốc dọc iopt được xác định căn cứvào địa hình, dòng xe, khả năng xâydựng, khả năng duy tu bảo dưỡng,tổng kết các kinh nghiệm,... i (%) iopt Hình 4.1 Quan hệ độ dốc dọc i (%) và chi phí IV - 1TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ4.1.2 Quy định khi xác định độ dốc và chiều dài đoạn dốc: Tiêu chuẩn thiết kế đường hiện hành TCVN 4054-05 quy định về độ dốc vàchiều dài đoạn dốc như sau:- Độ dốc dọc lớn nhất imax : Tuỳ theo cấp hạng đường, độ dốc dọc tối đa được quyđịnh trong bảng 4.1. Khi gặp khó khăn có thể đề nghị tăng lên 1% nhưng độ dốcdọc lớn nhất không vượt quá 11%. Đường nằm trên cao độ 2000m so với mựcnước biển không được làm dốc quá 8%. Bảng 4.1 (bảng 15 TCVN 4054-05) Độ dốc dọc lớn nhất các cấp đường Cấp hạng I II III IV V VI Đồng Đồng Đồng Đồng Đồng Đồng Địa hình bằng, Núi bằng, Núi bằng, Núi bằng, Núi bằng bằng đồi đồi đồi đồi Độ dốc dọc 3 4 5 7 6 8 7 10 9 11 lớn nhất %- Đường đi qua khu dân cư, đường có nhiều xe thô sơ chạy : không nên làm dốcdọc quá 4%.- Dốc dọc trong hầm : không dốc quá 4% và không nhỏ quá 0,3% (thoát nước).- Trong đường đào : để đảm bảo thoát nước và rãnh dọc không phải đào quá sâuthì độ dốc dọc tối thiểu là 0,5% (Khi khó khăn là 0,3% và đoạn dốc này không kéodài quá 50m).- Độ dốc nên dùng : không nên lớn hơn 3% để nâng cao chất lượng vận tải, khi trênđường có nhiều xe nặng, xe kéo moóc chạy thì phải căn cứ vào tính toán đặc tínhđộng lực theo lực kéo để xác định imax- Chiều dài đoạn dốc lớn nhất lmax : Chiều dài đoạn có dốc dọc không được quádài, khi vượt quá quy định trong bảng 4.2 phải có các đoạn chêm dốc 2,5% và cóchiều dài đủ bố trí đường cong đứng (tối thiểu 50m). Các đoạn chêm còn làm chỗtránh xe cho đường có 1 làn xe Bảng 4.2 (bảng 16 TCVN 4054-05) Chiều dài lớn nhất của dốc dọc (m) Vtt (km/h) 20 30 40 60 80 100 120Độ dốc (%) 4 1200 1100 1100 1000 900 800 - 5 1000 900 900 800 700 - - 6 800 700 700 600 - - - 7 700 600 600 500 ...