ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th.S TRẦN THIỆN LƯU

CHÖÔNG .13. THIẾT KẾ TRẮC DỌC

1 Thiết kế đường đỏ:

Trắc dọc biểu thị độ dốc dọc của đường và vị trí tương đối của phần xe chạy và mặt

đất. Việc vạch đường đỏ cần phối hợp chặt chẽ với thiết kế bình đồ, thiết kế mặt cắt

ngang để đảm bảo khối lượng đào đắp nhỏ nhất, đường không bị gãy khúc, rõ ràng và

hài hòa 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, thoát nước tốt. Việc chọn vị trí

đường đỏ tối ưu là bài toán kinh tế tổng hợp xây dựng – khai thác vận doanh.

Đường đỏ được thiết kế như trên bản vẽ với tỉ lệ X: 1/100 , Y:1/1000.

Bảng 13.1: Độ dốc các đường cong tương ứng

Stt R i1(%) i2(%)

1 4000 0 3.1

2 5000 3.1 -0.99

2 Tính toán các yếu tố đường cong đứng:

Để liên kết các dốc dọc trên mặt cắt dọc người ta phải dùng các đường cong đứng

để xe chạy điều hòa, thuận lợi, bảo đảm tầm nhìn ban ngày và ban đêm, đảm bảo hạn

chế lực xung kích, lực li tâm theo chiều đứng.

Tác dụng của đường cong đứng là chuyển tiếp độ dốc dọc từ i1 đến i2

Yêu cầu giá trị bán kính đường cong đứng :

Hợp với địa hình, thuận lợi cho xe chạy và mỹ quan cho đường.

Đảm bảo tầm nhìn ở đường cong đứng lồi.

Đảm bảo không gãy nhíp xe ở đường cong đứng lõm.

Đảm bảo tầm nhìn ban đêm ở đường cong đứng lõm.

Các chổ đổi dốc trên mặt cắt dọc (lớn hơn 1% khi tốc độ thiết kế )

phải nối tiếp bằng các đường cong đứng lồi hay lõm. Các đường cong này có thể là

đường cong tròn hoặc parabol bậc hai.

Phương trình đường cong đứng có dạng parabol bậc 2:

R: Bán kính tại điểm gốc tọa độ ở đó độ dốc của mặt cắt dọc bằng 0

x, y: hoành độ và tung độ của điểm đang xét.

Dấu “+” tương ứng với đường cong lồi.

Dấu “-“ tương ứng với đường cong lõm.

SVTH:TỪ THANH CƯỜNG Trang 109

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th.S TRẦN THIỆN LƯU

Xét một điểm A bất kỳ trên đường cong có dốc iA, ta có:

xA = RiA

Chênh cao giữa 2 điểm A, B trên đường cong đứng có độ dốc iA, iB :

Khoảng cách giữa 2 điểm A và B:

Độ dốc của điểm A, B được lấy như sau:

lên dốc mang dấu ( + )

xuống dốc mang dấu ( - )

Từ đó ta xác định được chiều dài đường cong đứng tạo bởi 2 dốc i1 và i2:

Tiếp tuyến đường cong:

Phân cự d:

Các điểm trung gian trên đường cong đứng được chọn theo ∆i=0.2%

Kết quả tính toán được lập thành bảng.

2.1 Đường cong số 1: (Đường cong lõm)

R = 4000m, i1 = 0%, i2 = 3.1%

+Tiếp tuyến đường cong:

SVTH:TỪ THANH CƯỜNG Trang 110

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th.S TRẦN THIỆN LƯU

+Ta có cao độ đỉnh P (vị trí đổi dốc): hP = 42.8 m

+Chênh cao của điểm tiếp đầu so với điểm P:

+Chênh cao của điểm tiếp cuối so với điểm P:

Cao độ điểm tiếp đầu của đường cong:

42.8 +0= 42.8 m

+Cao độ điểm tiếp cuối của đường cong:

42.8 +1.922= 44.722m

+Chênh cao của điểm tiếp đầu so với đỉnh đường cong:

+Vị trí đỉnh đường cong Đ so với tiếp đầu

+Cao độ đỉnh của đường cong:

+Chênh cao của điểm tiếp cuối so với đỉnh đường cong:

+Lý trình tiếp đầu, tiếp cuối, đỉnh Đ của đường cong:

Với P là chiều dài từ đầu Km:0+0.00 tới đỉnh P1 LP1=383.65m

LTD = LP1 - T =383.65- 62 =321.65m;

LTC = LP1+ T =383.65+58 =445.65m;

SVTH:TỪ THANH CƯỜNG Trang 111

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th.S TRẦN THIỆN LƯU

Sau khi xác được tọa độ các điểm trung gian, ta chuyển gốc tọa độ về điểm đỉnh

Đ của đường cong đứng theo công thức sau:

Tọa độ điểm i: x’ = xD – xi ; y’= yD – yi

Bảng13.2: xác định cao độ, lý trình các điểm trung gian

Tên cọc i(0/0) x (m) y (m)Lý

trình

Cao độ

(m)

TĐĐ 0 0 0 321.65 42.80

1 0.2 8 0.01 329.65 42.81

2 0.4 16 0.03 337.65 42.83

3 0.6 24 0.07 345.65 42.87

4 0.8 32 0.13 353.65 42.93

5 1.0 40 0.20 361.65 43.00

6 1.2 48 0.29 369.65 43.09

7 1.4 56 0.39 377.65 43.19

8 1.6 64 0.51 385.65 43.31

9 1.8 72 0.65 393.65 43.45

10 2.0 80 0.80 401.65 43.60

11 2.2 88 0.97 409.65 43.77

12 2.4 96 1.15 417.65 43.95

13 2.6 104 1.35 425.65 44.15

14 2.8 112 1.57 433.65 44.37

15 3.0 120 1.80 441.65 44.60

TC 3.1 124 1.92 445.65 44.85

2.2 Đường cong số 2:(Đường cong lồi)

R = 6000m, i1 = 3.1%, i2 = -0.99%

+Tiếp tuyến đường cong:

Ta có cao độ đỉnh P (vị trí đổi dốc): hP = 52.61 m

+Chênh cao của điểm tiếp đầu so với điểm P:

SVTH:TỪ THANH CƯỜNG Trang 112

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th.S TRẦN THIỆN LƯU

+Chênh cao của điểm tiếp cuối so với điểm P:

+Cao độ điểm tiếp đầu của đường cong:

52.61 – 3.16 = 49.45 m

+Cao độ điểm tiếp cuối của đường cong:

52.61 – 1.01 = 51.6 m

+Chênh cao của điểm tiếp đầu so với đỉnh đường cong:

+Chênh cao của điểm tiếp cuối so với đỉnh đường cong:

+Vị trí đỉnh đường cong Đ so với tiếp đầu

+Cao độ đỉnh của đường cong:

+Lý trình tiếp đầu, tiếp cuối, đỉnh Đ của đường cong: (Tính từ Km0 đoạn kỹ

thuật)

Với P là chiều dài từ đầu công trình tới đỉnh P2 LP=700m

LTD = LP – T = 700– 102.2 = 597.8 m

LTC = LP + T = 700+ 102= 802.2 m

Sau khi xác được tọa độ các điểm trung gian, ta chuyển gốc tọa độ về điểm đỉnh

Đ của đường cong đứng theo công thức sau:

SVTH:TỪ THANH CƯỜNG Trang 113

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th.S TRẦN THIỆN LƯU

Tọa độ điểm i: x’ = xD – xi ; y’= yD – yi

Bảng13.3: xác định cao độ, lý trình các điểm trung gian

Tên

cọci(0/0) x (m) y (m) Lý trình

Cao độ

(m)

TĐ -3.1 -155 2.40 597.8 49.45

15 -3.0 -150 2.25 602.8 49.60

14 -2.8 -140 1.96 612.8 49.89

13 -2.6 -130 1.69 622.8 50.16

12 -2.4 -120 1.44 632.8 50.41

11 -2.2 -110 1.21 642.8 50.64

10 -2.0 -100 1.00 652.8 50.85

9 -1.8 -90 0.81 662.8 51.04

8 -1.6 -80 0.64 672.8 51.21

7 -1.4 -70 0.49 682.8 51.36

6 -1.2 -60 0.36 692.8 51.49

5 -1.0 -50 0.25 702.8 51.60

4 -0.8 -40 0.16 712.8 51.69

3 -0.6 -30 0.09 722.8 51.76

2 -0.4 -20 0.04 732.8 51.81

1 -0.2 -10 0.01 742.8 51.84

Đ 0 0 0 752.8 51.85

1 0.2 10 0.01 762.8 51.84

2 0.4 20 0.04 772.8 51.81

2 0.6 30 0.09 782.8 51.76

2 0.8 40 0.16 792.8 51.69

TC 0.98 49 0.25 802.2 51.60

SVTH:TỪ THANH CƯỜNG Trang 114