Thiết Kế Cải Tạo Nâng Cấp Đường Xã Đồng Cốc Tân Lập Huyện Lục Ngạn Tỉnh Bắc Giang Đoạn Km 1 Km 2

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trên thế giới cũng như ở Vịêt Nam, mạng lưới giao thông là mạch máu

nuôi sống đất nước và đường bộ là động mạch chính. Đối với nước ta, một

nước có nền kinh tế đang trên đà phát triển mạnh thì cần phải có cơ sở hạ tầng

tốt chính vì vậy mà giao thông đường bộ ngày càng có ý nghĩa quan trọng.

Theo chủ trương chính sách của Đảng và Chính phủ, việc nâng cấp cải

tạo và làm mới toàn bộ các tuyến đường trong mạng lưới giao thông toàn quốc

là vấn đề cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu giao thông, góp phần xây dựng và

phát triển nền kinh tế - xã hội đất nước. Với vị trí là phía Bắc của tỉnh Bắc

Giang, huyện Lục Ngạn đóng vai trò rất lớn trong sự phát triển kinh tế của tỉnh.

Cùng với sự phát triển nền kinh tế, tình trạng và trật tự an toàn giao thông đặc

biệt tai nạn giao thông còn chưa được hạn chế. Đó là một phần do mạng lưới

giao thông của huyện bị xuống cấp nghiêm trọng cần được khắc phục, sửa

chữa. Trên cơ sở đó, huyện Lục Ngạn đã triển khai xây dựng tuyến đường

nhằm tăng năng lực vận chuyển và giao lưu hàng hoá giữa các vùng miền, các

khu kinh tế với nhau. Đặc biệt vùng là một trung tâm buôn bán của huyện cứ

mỗi năm đến mùa thu hoạch vải thiều, các phương tiện lưu thông qua tuyến với

lưu lượng xe rất lớn để vận chuyển vải thiều đi nơi khác để tiêu thụ. Do vậy

gần đây do tốc độ tăng trưởng nhanh chóng của nền knh tế đã làm cho tuyến

đường bị xuống cấp nghiêm trọng. Vì vậy việc cải tạo nâng cấp tuyến đường là

một nhiệm vụ hết sức cấp thiết trong chiến lược phát triển giao lưu kinh tế của

đất nước.

Sau 4 năm thực tập và rèn luyện, được sự đồng ý của Trường Đại Học

Lâm Nghiệp, Khoa Công nghiệp PTNT, bộ môn Công trình và sự giúp đỡ của

Phòng hạ tầng kinh tế của huyện Lục Ngạn, tôi tiến hành thực hiện khóa luận

tốt nghiệp:

“ Thiết kế cải tạo, nâng cấp đường liên xã Đồng Cốc – Tân Lập, huyện Lục

Ngạn, tỉnh Bắc Giang, đoạn Km1 ÷ Km2 ”

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

2

Chƣơng 1

ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG

1.1.vị trí địa lý, kinh tế -văn hóa- xã hội

1.1.1. Vị trí đị lý

Đồng Cốc là một xã miền núi nằm ở phía Đông – Nam huyện Lục Ngạn

cách thị trấn Chũ khoảng 14 km. Phía bắc giáp với xã Phì Điền, phía Nam giáp

với xã Tân Lập, phía Đông giáp với xã Phú Nhuận, phía tây giáp với xã Tân

Quang.

Như vậy xã Đồng Cốc có một vị trí rất quan trọng trong việc phát triển

kinh tế, văn hóa, xã hội khu vục phía đông nam của huyện Lục Ngạn. tuyến

đường trục xã Đồng Cốc có một vai trò nhất định trong giao lưu kinh tế – văn

hóa giữa các xã trong huyện và các huyện lân cận trong tỉnh.

1.1.2. Dân số

Tổng dân số toàn xã khoảng 5036 người, bao gồm các dân tộc kinh, tầy,

nùng, hoa, sán dìu… trong đó số người trong độ tuổi lao động 1920 người, còn

cụ già và trẻ em 3116 người.

Tỉ lệ phát triển dân số: 2%

Dân số tăng nhanh, nhưng do điều kiện đất canh tác hẹp, ruộng chỉ làm

được một vụ lúa vá một vụ mầu, các nghề phụ khác không phát triển do hệ

thống giao thông kếm chất lượng. Cho nên đời sống của bà con nông dân gặp

rất nhiều khó khăn.

1.1.3. Kinh tế

Tổng diện tích đất tự nhiên trong khu vực tuyến đi qua: 1830,50 ha

+ trong đó:

Đất phục vụ sản xuất nông nghiệp: 359,81 ha.

Đất thổ cư: 35,16 ha

Đất đồi rừng: 1435,53 ha

* Những chỉ tiêu kinh tế chính:

Tổng thu nhập trong toàn xã hàng năm: 4,633 tỷ đồng /năm.

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

3

Kinh tế trong vùng chủ yếu dựa vào nông, lâm nghiệp, trình độ cach tác

lạc hậu. Kinh tế vườn đồi đang phát triển bao gồm vải, hồng, nhãn….. nhưng

rất khó khăn về tiêu thụ. Nhìn chung các sảm phẩm nông, lâm nghiệp không

mang tính hàng hóa cao do hạn chế giao lưu, thông thương với các vùng khác.

1.1.4. Cơ sở hạ tầng

Tại trung tâm xã đã và đang được đầu tư xây dựng trường học, trạm y tế,

trung tâm văn hóa, bưu điện vv ….

Hệ thống giao thông toàn xã 42 km. Trong đó có 12 km đường liên thôn

và 30km đường nội thôn. Chủ yếu là đường cấp thấp, nền, mặt đường nhỏ hẹp,

kém chất lượng.

Hệ thống thủy lợi: trong xã có khoảng 6 km kênh mương chưa được

cứng hóa, toàn xã có một trạm bơm với công suất là 35 kw.

Hệ thống điện: trong toàn xã có 19,20 km đường điện trong đó có 16.50

km đường điện hạ thế và 2.70 km đường điện cao thế, 2 trạm biến áp 200 kv.

Cơ sở hạ tầng đã và đang được chú trọng đầu tư tương xứng với công

trình hiện có.

1.1.5. Văn hóa – xã hội

Xã Đồng Cốc là một trong những xã nghèo của huyện Lục Ngạn.Tuy

nhiên về vấn đề giao dục đào tạo luôn được xã quan tâm bồi dưỡng, chất lượng

học sinh phát triển tốt, số học sinh tới trường gồm học sinh cấp 1 và học sinh

cấp 2, cấp 3 có 1444 học sinh , toàn xã đã và đang được đầu tư trường học kiên

cố hóa.

Toàn xã có 13 thôn trong đó có 4 thôn được công nhân làng văn hóa cấp

huyện. Các phong trào thể dục thể thao quần chúng phát triển mạnh mẽ trong

mọi tầng lớp nhân dân. Hàng năm xã có tham gia các phong trào văn hóa, thể

dục thể thao, hội diễn do xã và huyện tổ chức.

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

4

1.2. Địa hình, địa chất, khí hậu thủy văn

1.2.1.Địa hình

Tuyến đường liên xã Đồng Cốc- Tân Lập đi qua khu vục địa hình trưng

của vùng trung du bắc bộ, đồi thấp xen lẫn ruộng và dân cư. Đường liên xã

Đồng Cốc – Tân Lập có điểm đầu từ km1+00, cách cổng ủy ban nhân dân xã

đồng cốc 100m, điểm cuối tại km2+00 ở đường tiểu học xã đồng cốc.

Theo chiều doc tuyến địa hình thấp dần về cuối tuyến .

Theo chiều ngang tuyến dốc nhẹ từ phải sang trái. Tuy nhiên độ dốc

không quá lớn trung binh khoảng 4%

1.2.2. Địa chất

Địa chất nền đường đi qua khu vực địa hình đồi núi nên địa chất tương

đối ổn định. Qua quan sát các vết lộ và các hố đào địa chất, cụ thể như sau

- Đoạn từ cọc Km1+00 – D12 là đất đồi dày > 1m.

- Đoạn từ cọc D12 – 25 là lớp đất á sét dẻo mềm dày TB 30cm.

- Đoạn từ cọc 25 – Km2+00 là đất đồi dày > 1m.

1.2.3. Khí hậu

Đoạn tuyến đi qua thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nhiệt độ trung

bình trong năm là 230

c, nhiệt độ cao nhất: 420

5c, nhiệt độ thấp nhất: 30

5c, số

giờ nắng bình quân trong ngày/năm là 4,5h. Lượng mưa ngày lớn nhất trong

khu vực là 380 mm/ngày. độ ẩm không khí trung bình 82%. Hướng gió chủ yếu

Đông Bắc – Tây Nam (mùa khô) và Đông Nam – Tây Bắc (mùa mưa).

1.2.4. thủy văn

Đoạn đầu tuyến đi qua khu vực dân cư nên nền đường chịu ảnh hưởng

lớn của chế độ thủy nhiệt, nước mưa, nước thải sinh hoạt thoát chậm do hệ

thống thoát nước trên đường chưa được xây dựng, làm cho đất nền đường bị

ẩm ướt thường xuyên. Toàn tuyến không có đoạn nào bị ngập do ảnh hưởng

của lũ hiện tại nhìn chung đảm bảo khẩu độ nhưng đạt tạm thời, cần xây dựng

lại theo quy mô vĩnh cửu.

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

5

1.3.Hiện trạng mạng lưới đường giao thông và sự cần thiết phải xây dựng

tuyến.

1.3.1. Hiện trạng đường cũ

Phần mặt đường đất: mặt đường lồi lõm, nhiều ổ gà hạn chế tốc độ của

các phương tiện lưu thông trên tuyến. Vào mùa khô, các phương tiện qua lại

nhiều, đặc biệt là mùa thu hoạch vải thiều vào tháng 6, lưu lượng xe lớn làm

cho đoạn đường hư hỏng nhiều gây bụi gây ôi nhiễm môi trường, không đảm

bảo an toàn cho người và các phương tiện khác khi tham gia giao thông và gây

ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân 2 bên đường.

1.3.2. Sự cần thiết phải đầu tư

Do sự phát triển ngày càng cao của nền kinh tế đất nước cũng như trong

khu vực, nhu cầu đi lại của người dân cũng như nhu cầu vận tải ngày càng tăng.

Để đáp ứng sự trao đổi hàng hóa giữa các vùng, từ huyện tới xã, từ xã tới làng,

việc nâng cấp đường liên xã Đồng Cốc- Tân Lập thật sự cần thiết. Khi tuyến

đường được xây dựng sẽ làm tăng giá trị hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông

nghiệp và công nghiệp cho các xã mà tuyến đi qua. Bên cạnh đó tuyến đường

mới còn góp phần giảm thiểu tai nạn giao thông.

Để phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế đến năm 2023 của khu vực

này nói riêng và cả tỉnh Bắc Giang nói chung thì việc đầu tư cải tạo nâng cấp

cấp tuyến đường này là rất cần thiết và cấp bách, lợi ích mà nó đem lại rất to

lớn và toàn diện.

1.4. Xác định cấp hạng kỹ thuật của đường

Theo số tài liệu của phòng GTVT huyện Lục Ngạn, tình hình giao thông

trên tuyến rất đa dạng, với các loại phương tiện như: Xe đạp, xe máy, xe con,

xe tải và xe công nông, cụ thể được ghi trong bảng 1.1.

Đồng thời theo số liệu của phòng GTVT Lục Ngạn thì nhu cầu giao

thông với lượng tăng trưởng hàng năm là 5%.

Lưu lượng các phương tiện giao thông lưu thông trên tuyến trung bình,

thể hiện qua số liệu điều tra sau:

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

6

Bảng 1.1. kết quả đếm xe hiện tại.

Loại xe Số xe (chiếc) Hệ số quy đổi Số xe quy đổi ra

xe con (chiếc)

Xe con và xe công nông 21 1 21

Xe máy quân sự, xe

tải 2 trục

9 2,5 23

Xe máy 100 0,3 30

Xe đạp 200 0,2 40

Tổng cộng 114

Vậy ta có thể xác định được lượng xe chạy trên đường cho năm tương lai

là (2023 ) như sau:

Ni = ni + ni  0,05  15 (1-1)

Trong đó: ni - số lượng xe đặc trưng cho một loại xe thứ i ở hiện tại.

Ni - số lượng xe trên đường ở năm tương lai.

Thay số ta có:

Ni = 114 + 114  0,05  15 = 199,5 ( xcqđ/ngđ)

Tra bảng theo TCVN 4054- 98, ta xác định được cấp hạng kỹ thuật của tuyến

như sau:

- Cấp thiết kế: Cấp VI

Theo TCVN4054 - 2005, quy định một số chỉ tiêu kỹ thuật của đường cấp

VI, tốc độ tính toán 20 km/h được ghi ở bảng 1.2.

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

7

Bảng 1.2. Chỉ tiêu kỹ thuật của đường.

STT Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Trị số

1 cấp thiết kế VI

2 Vận tốc thiết kế km/h 20

3 Bề rộng một làn xe chạy m 3,50

4 Bề rộng phần xe chạy m 3,5

5 Bề rộng nền đường m 6,0

6 Bề rộng lề đường m 21,25

7 Số làn xe làn 1

8 Bán kính đường cong nằm tối thiểu m 15

9 Bán kính không siêu cao m 250

10 Tầm nhìn một chiều m 20

11 Tầm nhìn hai chiều m 40

12 Bán kính đường cong đứng lồi m 200

13 Bán kính đường cong đứng lõm m 100

14 Độ dốc dọc lớn nhất % 11

15 Dốc ngang nền đường % 3

16 Dốc ngang lề đường và lề gia cố % 5

17 Độ dốc siêu cao lớn nhất % 6

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

8

Chƣơng 2

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN ĐƯỜNG

2.1. Khái niệm và những nguyên tắc cơ bản.

2.1.1. Khái nệm.

Bình đồ tuyến đường là hình chiếu bằng của đường trên mặt phảng nằm

ngang. Bình đồ tuyến đường gồm 3 yếu tố chính là đoạn thẳng, đoạn đường

cong tròn và đoạn đường cong chuyển tiếp nối đoạn đường thẳng với đoạn

đường cong tròn. Các đoạn cong được xây dựng để tạo điều kiện chuyển động

thuận lợi của ô tô khi cần tránh các chướng ngại vật: Ao hồ, nhà cửa, đầm lầy

và các công trình khác.

2.1.2. Những nguyên tắc cơ bản.

Hướng tuyến trên bình đồ được xác định theo các nguyên tắc cơ bản sau:

- Tuyến vạch ra phải đảm bảo các chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật của cấp hạng

đường, đảm bảo sao cho tổng chi phí xây dựng và sử dụng phải nhỏ nhất.

- Phù hợp với các quy hoạch giao thông và các quy hoạch khác có liên quan.

Đảm bảo tuyến là một đường không gian đều đặn, êm dịu, trên hình phối cảnh

tuyến không bị bóp méo hay gẫy khúc. Muốn vậy phải phối hợp hài hòa giữa

các yếu tố tuyến trên bình đồ, mặt cắt ngang, mặt cắt dọc và giữa các yếu tố đó

với địa hình xung quanh.

- Khi tuyến gặp dòng chảy tốt nhất là cắt tuyến vuông góc với dòng chảy.

tránh các vùng đất yếu, đất sụt; đối với cấp đường cao tránh tuyến chạy qua

khu dân cư.

- Chọn bán kính đường cong phù hợp với từng cấp hạng kỹ thuật của đường.

Không nên thiết kế đường có những đoạn đường thẳng quá dài ( lớn hơn 3 km )

gây tâm lý mất cảm giác và gây buồn ngủ đối với lái xe, ban đêm đền pha ôtô

làm chói mắt người điều khiển xe đi ngược chiều.

- Hạn chế thấp nhất đến thiệt hại tài sản của dân.

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

9

2.2. Xác định các yếu tố kỹ thuật của đường cong.

2.2.1. Xác định bán kính đường cong nằm.

2.2.2.1. Xác định bán kính tối thiểu khi có siêu cao.

Rmin=

127( )

max

2

sc i

v



(m) (2-5)

Trong đó:

v: vận tốc tính toán, v = 20 Km/h;

: Hệ số lực ngang, lấy = 0,15 khi có siêu cao;

max

sc i

: Độ dốc siêu cao lớn nhất,

max

sc i

= 6%;

 Rmin =

15

127(0,15 0,06)

202





(m)

Theo tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 98 quy định đối với

đường cấp 20 km/h thì bán kính đường cong nằm nhỏ nhất ứng với siêu cao lớn

nhất iscmax = 6% là Rmin = 15m.

Vậy ta chọn bán kính đường cong nằm nhỏ nhất ứng với siêu cao lớn nhất

iscmax = 6% là: Rmin = 15m.

2.2.1.2. Xác định bán kính tối thiêu khi không có siêu cao.

127( )

2

min

n

osc i

V

R







(2-6)

Trong đó:

v: vận tốc tính toán, v = 20 Km/h;

: Hệ số lực ngang, lấy = 0,08 để hành khách không có cảm giác

khi đi vào đường cong;

in: độ dốc ngang mặt đường, in = 3% với mặt đường dự kiến là mặt

đường đá dăm, láng nhựa;

 R

63

127(0,08 0,03)

202

min





osc



(m)

Trị số đường cong nằm (khi không xây dựng siêu cao) tính toán là

63(m), tra theo quy phạm đường cấp VI ta có Rmin là 250 (m). vậy bán kính

Luận văn tốt nghiệp    khoa công nghiệp & PTNT

10

Rmin khi không xây dựng siêu cao là: 250 (m)

2.2.2. Phương án vạch tuyến và cắm cong.

2.2.2.1. Phương án vạch tuyến.

Đối với tuyến thiết kế, căn cứ vào số liệu khảo sát, địa hình khu vực

tuyến đi qua, vận dụng các quy phạm và nguyên tắc thiết kế bình đồ thì hướng

tuyến được chọn bám sát theo đường cũ, để giảm chi phí đào, đắp.

Tuyến đường liên xã Đồng Cốc đi qua khu vực đồi núi nên bình đồ tuyến

quanh co, hạn chế tầm nhìn. Toàn tuyến có 10 góc chuyển hướng.

Như vậy, với phương án tuyến theo đường cũ thì việc lựa chọn hướng

tuyến tương đối thuận lợi. Việc vạch tuyến chi tiết được thể hiện trên bản vẽ

bình đồ dọc theo tuyến rộng sang mỗi bên 30m tính từ tim tuyến.

2.2.2.2. Phương án cắm cong.

Căn cứ vào địa hình địa chất tại vị trí các đỉnh đường cong, ta sơ bộ lựa

chọn chiều dài phân cự P sao cho tim đường đi qua vị trí hợp lý nhất, phù hợp

với địa hình, địa chất tại đoạn đường cong đó, từ đó ta tính toán xác định sơ bộ

bán kính R, sau đó làm tròn số theo hướng tăng lên. việc xác định bán kính R

phải đảm bao nguyên tắc càng lớn càng tốt và nhất thiết R 30 m.

Sau khi có bán kính ta tiến hành tính toán các yếu tố đường cong theo

công thức sau:

T: Chiều dài tiếp cự: T = R. tg

2



; (2-1)

K: Chiều dài đoạn cong (m): K =

180

 .R.

; (2-2)

P: Chiều dài phân cự (m): P = R.

1)

2

cos

1

( 



; (2-3)

D: Chiều dài gia cự (m): D = 2.T – K (m) (2-4)

: Góc chuyển hướng (độ);