Tải bản đầy đủ

ĐỀ CƯƠNG THIẾT KẾ YÊU TỐ HÌNH HỌC

1. Khái niệm đường ô tô, bình đồ, trắc dọc và trắc ngang. Các yếu tố của bình

đồ, trắc dọc và mặt cắt ngang. Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu cần có khi thiết
kế bình đồ, trắc dọc và trắc ngang.
Khái niệm đường ôtô
là 1 công trình đặc biệt bao gồm nhiều công trình khác nhau hợp thành nhằm phục vụ cho
mục đích GTVT. Đảm bảo yêu cầu đề ra là an toàn, êm thuận, tiện nghi, thông suốt và mỹ
quan.
Bình đồ là hình chiếu bằng của tuyến đường và địa hình dọc theo tuyến.
Bình đồ tuyến gồm 3 yếu tố chính: đoạn thẳng, đoạn đường cong tròn và đoạn đường
cong có bán kính thay đổi (đường cong chuyển tiếp)
Ngoài các yếu tố địa hình,biểu điễn chủ yếu bằng các đường đồng mức tuyến đường xác
định nhờ các yếu tố sau:
+ Điểm xuất phát và góc định hướng đầu tiên

α
0

+ Các điểm chuyển hướng Đ1, Đ2, Đ3... (các đỉnh đường cong)
+ Các góc chuyển hướng


α

0,

α

α
1, 2.... tại các đỉnh;

+chiều dài và góc phương vị các đoạn thẳng
+ Các yếu tố đường cong gồm có góc ngoặt(góc chuyển hướng)
R , chiều dài đường tiếp tuyến T, phân cự p

α

,bán kính đường cong

+Các cọc lý trình : cọc hm(100m) cọc Km (1000m) các vị trí công trình cầu cống.
Mặt cắt dọc
là mặt cắt thẳng đứng dọc theo tuyến đường đã duỗi thẳng.Mặt cắt dọc thường được vẽ
với tỉ lệ chiều đứng gấp 10 lần chiều dài.Cao độ tự nhiên thể hiện trên mặt cắt đọc theo
thói quen bằng mực đen nên gọi là đường đen.Cao độ thiết kế thể hiện bằng mực đỏ lên
được gọi là đường đỏ.Cao độ thiết kế tức là cao độ đường đỏ theo quy định là cao độ ở
tim đường .Trên mặt cắt dọc các độ dốc được thể hiện bẳng các đường thẳng và chỗ đổi
dốc cũng nối bẳng các đường cong đứng lồi hoặc lõm để cho xe chạy em thuận.
- Đường đỏ được xác định bẳng:
+ cao độ thiết kế điểm đầu và điểm cuối.
+ Độ dốc dọc (%hay phần nghìn )và chiều dài các đoạn dốc.
+ Đường cong đứng lồi và lõm tại các chỗ đổi dốc và các yếu tố của nó
1


+ Cao độ thiết kế ( cao độ đỏ ) các điểm trung gian các điểm có công trinh các điểm thay
đổi địa hình,các điểm lý trình.
+Căn cứ vào cao độ đường đỏ và cao độ đường đen xác định các độ đào và đắp
Mặt Cắt Ngang
là hình chiếu các yếu tố của đường trên mặt chiếu thẳng góc với tim đường.Trên mặt cắt
ngang,mặt đất tự nhiên cũng thể hiện bằng đường đen các yếu tố thiết kế trên MCN là :
+ bề rộng phần xe chạy: bộ phận tăng cường tác dụng trực tiếp của phần xe chạy
+ bề rộng nền đường : bộ phận chống đỡ đảm bảo cường độ của phần xe chạy +Các rãnh


biên sát lề đường để thoát nước dọc tuyến +Mái dốc còn gọi là taluy và độ dốc ta luy
+ lề đường : điện tích còn lại 2 bên phần xe chạy để tăng an toàn và đỗ xe tạm thời.

2. Mục đích phân cấp hạng đường. Tác dụng và các cấp đường của mỗi cách

phân cấp đường.
1. Mục đích:
- Đạt yêu cầu về giao thông đúng với chức năng của con đường trong mạng lưới giao
thông
- Đảm bảo yêu cầu lưu lượng xe thiết kế cần thông qua
- Cùng với việc căn cứ vào địa hình ,mỗi cấp hạng lại có các yêu cầu riêng về các tiêu
chuẩn để có mức đầu tư hợp lý và mang lại hiệu quả tốt về kinh tế
2. Tác dụng
- Thuận tiện cho công tác quản lý và thiết kế
3. Cách xđ cấp hạng đường
- Dựa vào quy trình
+ Đường cao tốc: là đường chuyên cho ô tô chạy, có 2 phần xe chạy riêng biệt(mỗi chiều
có ít nhất 2 làn xe),lưu lượng xe thiết kế trên 25000(xe/ng.đêm),đường trục chính,phù
hợp với TCVN 5729 :97
/ Đường cao tốc loại A:tất cả các nút giao thông trên đường đều là khác mức
/ Đường cao tốc loại B:một số nút giao thông trên tuyến được phép giao cùng mức
+ Đường ô tô:dùng chung cho tất cả các loại xe,trừ xe bánh xích
2


/ Đường cấp 1:lưu lượng xe thiết kế trên 15000(xe/ng.đêm),là đường trục chính nối các
trung tâm kinh tế,chính trị,văn hóa lớn của cả nước,là đường quốc lộ
/ Đường cấp 2:lưu lượng xe thiết kế trên 6000 (xe/ng.đêm),đường trục chính nối các
trung tâm kinh tế,chính trị,văn hóa lớn của cả nước,là đường quốc lộ
/ Đường cấp 3:lưu lượng trên 3000 (xe/ng.đêm), đường trục chính nối các trung tâm kinh
tế,chính trị,văn hóa lớn của đất nước,của địa phương,là đường quốc lộ hay đường tỉnh
/ Đường cấp 4:lưu lượng xe thiết kế trên 500 (xe/ng.đêm),là đường nối các trung tâm của
địa phương,các điểm tập kết hàng,các khu dân cư,là đường quốc lộ,đường tỉnh,đường
huyện
/ Đường cấp 5:lưu lượng xe thiết kế trên 200 (xe/ng.đêm),đường phục vụ giao thông địa
phương,đường tỉnh,đường huyện,đường xã
/ Đường cấp 6:lưu lượng xe dưới 200 (xe/ng.đêm),là các đương liên huyện,liên xã
- Theo chức năng, ý nghĩa
+ Đường liên vận quốc tế
+ Đường cao tốc
+ Đường quốc gia, đường quốc lộ
+ Đường tỉnh lộ
+ Đường huyện lộ
+ Đường xã lộ ( hương lộ)
- Căn cứ
+ Ntbngđ
+ Đk địa hình, địa mạo, đc thủy văn
+ ĐK KTXH
+ Quy hoạc chung vùng miền

3. Khái niệm, ứng dụng và cơ sở xác định các loại lưu lượng xe thiết kế.
3


a. Khái niệm:là số lượng xe con được quy đổi từ các loại xe khác di chuyển qua 1 mặt
cắt ngang đường trong 1 đơn vị thời gian, tính cho năm tương lai
Năm tương lai là năm thứ 20 khi đưa đường vào sd đv các cấp I và II; năm thứ 15 đv các
cấp III và IV, năm thứ 10 đv các cấp V, VI và các đường tk nâng cấp cải tạo
b. Ứng dụng: +xác định số làn xe, +cấp hạng đường,+vận tốc thiết kế, +bán kính cong
c. Cơ sở xác định:
- Lưu lượng xe thiết kế trung bình ngày đêm trong năm tương lai Ntbngđ (xcqđ/ngđ)
+ LL này đc tham khảo để chọn cấp hạng đường và nhiều yếu tố khác
+ Xác định

Ntt = Nht(1+ q)t-1
Ntt: lưu lượng xe ở năm tính toán thứ t
Nht : lưu lượng xe ở năm hiện tại
q: hệ số tăng trưởng phương tiện, lấy theo GDP
t: năm tính toán thứ t
- Lưu lượng xe thiết kế cao điểm giờ trong năm tương lai Ncđg (xcqđ/h)
+ Lưu lượng này để chọn số làn xe, dự báo chất lượng dòng xe, tổ chức giao thông…
+ Cách xđ
/ Khi có thống kê, suy từ Ntbngđ bằng các hệ số không đều theo thời gian ;
/ khi có đủ thống kê lượng xe giờ trong 1 năm, lấy lưu lượng giờ cao điểm thứ 30 của
năm thống kế
/ Khi không có nghiên cứu đặc biệt dùng Ngcđ = (0,1 ÷ 0,12)Ntbngđ

Câu 2: Các lực tác dụng lên xe khi xe chạy
-

-

Khi xe chạy động cơ phải tiêu hao năng lượng để khắc phục các lực cản toàn
đường. Các lực cản khi xe chạy bao gồm: sức cản lăn, sức cản không khí, sức cản
quán tính, sức cản do dốc.
Điểu kiện để xe chạy được là lực kéo do động cơ sinh ra phải khắc phục được tất
cả các lực cản: Pk tổng Pcản
4


1. Lực cản:
a. Lực cản lăn Pf





Khi xe chạy tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường xuất hiện lực cản lăn
Pf: là 1 loại ma sát xuất hiện ở điểm tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường tác
dụng ngược chiều chuyển động của xe.
Nguyên nhân gây ra lực cản lăn: do biến dạng của lốp xe, do biến dạng của mặt
đường, do xe bị xung kích và chấn động, do ma sát trong ổ trục của bánh xe.
Theo thực nghiệm, Pf phụ thuộc vào hệ số ma sát (f) giữa bánh xe và mặt
đường và tỷ lệ thuận với trọng lượng tác dụng lên bánh xe.
Pf =f.G (kG)
G: tải trọng tác dụng lên bánh xe
F: hệ số lực cản lăn, phụ thuộc vào độ cứng của lốp xe, tốc độ xe chạy và chủ
yếu phụ thuộc vào loại mặt đường. Thường lấy f=0.02
b. Lực cản không khí Pw
- Khi xe chạy có lực cản không khí do nguyên nhân: khối lượng không
khí phía trước xe ép lại, ma sát không khí với thành xe, do bị khối chân
không phía sau xe hút lại, do tác dụng của gió.
- Theo khí động học lực cản không khí khi không có gió:
Pw= k.F.v2
(kG)
K: hệ số sức cản không khí, phụ thuộc vào mật độ không khí và
hình dạng xe. ( oto tải k=0,06-0,07 ; oto bus k= 0,04-0,06 : xe con k=
0,025-0,035)
F: diện tích cản trở. ( xe con F=0,8.B.H : xe tải, xe bus F=0,9
B.H).
V: vận tốc tương đối của xe kể cả tốc độ gió, thường tính toán
với vận tốc của gió bằng 0)
-Trong kỹ thuật: Pw= k.F.V2/13 (km/h)
c. lực cản leo dốc Pi:

- Do trọng lượng bản thân của oto gây ra khi xe chuyển động trên mặt phẳng nằm
nghiêng.
Pi= ± G. sinɑ
Do ɑ nhỏ nên sinɑ= tagɑ= i
I: độ dốc dọc đường.
 Pi= ± G.i

Khi xe lên dốc lấy dấu (+), khi xe xuống dốc lấy dấu (-)
c. Lực cản quán tính Pj

Phát sinh khi xe tăng hoặc giảm tốc.
5


Bao gồm:
+ sức cản quán tính do chuyển động tịnh tiến của oto có khối lượng m
+ sức cản quán tính do các bộ phận quay của oto
+ khi xe tăng tốc thì lực quán tính ngược chuyển động của oto, cản trở chuyển
động.
+ khi xe giảm tốc, lực quán tính cùng chiều chuyển động.
Pj= ± m.j
m; khối lượng của oto =G/g
j; gia tốc của oto =dv/dt
Vì ngoài chuyển động tịnh tiến còn có các chuyển động quay của bánh xe, trục
xe nên phải nhân thêm hệ số kể đến quán tính quay δ=1,03-1,07
Ta có Pj= ±δ.G.dv/g.dt
Dấu (+) tăng tốc; dấu (-) giảm tốc
2. Lực kéo:
Khi xe chạy, nhiên liệu cháy trong động cơ, biến nhiệt năng thành cơ năng
tạo ra 1 công suất làm quay trục khuỷu ( công suất hiệu dụng N), tạo ra
momen quay M tại trục của động cơ rồi chuyền qua hộp số, trục các đăng
tới cầu xe tạo ra momen quay tại trục chủ động Mk và sinh ra lực kéo Pk tại
bánh xe chủ động.
Công suất hiệu dụng N= Mw/75
Trong đó:
w; vận tốc góc của trục quay, w=2π.n/60
n; số vòng quay tính bằng vòng/phút
 M=716,2N/n (kG.m)
Từ đó Mk= M.ik.η.i0
Trong đó:
ik; tỷ số truyền của hộp số
i0; tỷ số truyền cơ bản của cầu xe, phụ thuộc vào loại xe
η; hệ số hiệu dụng của cơ cấu truyền động.
Ta có Pk=Mk/rk
rk; bán kính bnahs xe chủ động có xét tới biến dạng của lốp xe,
rk=(0,93-0,96)r
r; bán kính bánh xe.
Câu 3: trình bày phương trình chuyển động của oto, nhân tố động lực,
ý nghĩa của biểu đồ nhân tố động lực.
Lực kéo sinh ra để khắc phục tất cả các lực cản trên đường. Để xe có thể
chuyển động được thì P ≥ ∑ P
k
cản
• Như vậy, phương trình chuyển động của ô tô
P =P + P + P + P
k f
w
i
j
Hay P = fG ± Gi + ± δ
k


6




P

k
Đặt:

= fG ± Gi ± δ
D=

D=f±i±

D - được gọi là nhân tố động lực của ô tô, về cơ học D có nghĩa là sức kéo trên một đơn
vị trọng lượng của xe.
• Khi chuyển động đều thì nên điều kiện chuyển động đều của ô tô về mặt sức
kéo sẽ là:
D=f±i
Vế trái biểu diễn các yếu tố phụ thuộc vào ô tô
Vế phải biểu diễn các yếu tố phụ thuộc vào điều kiện đường
• Biểu đồ trên đó biểu diễn các đường D = f(v) ứng với các chuyển số khác nhau
của một loại ô tô được gọi là biểu đồ nhân tố động lực của loại ô tô đó
• Ý nghĩa của biểu đồ nhân tố động lực:
+ Xác định được vận tốc xe chạy đều thực tế lớn nhất khi biết tình trạng của
đường2
+ Xác định các điều kiện cần thiết của đường để đảm bảo một tốc độ xe chạy
cân bằng yêu
+ Xác định chiều dài cần thiết của đoạn tăng tốc, giảm tốc
Câu 4: lực bám của bánh xe, mặt đường, hệ số bám φ, vai trò của nó
trong TKYTHH đường oto.
• Khi ô tô đang chuyển động thì có các lực tác dụng lên bánh xe chủ động và bị
động.
• Các lực tác dụng lên bánh xe chủ động:
- Tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường, xe tác dụng lên mặt đường một lực
kéo Pk, đồng thời mặt đường cũng tác dụng lên bánh xe một phản lực T ngược
chiều chuyển động có trị số cân bằng với lực kéo Pk, gọi là Lực bám của bánh xe
-

vào mặt đường.
Phản lực T là một lực bị động:
• Về bản chất: T là lực ma sát trượt giữa bánh xe và mặt đường, nó phụ thuộc
vào:
+ áp suất hơi của bánh xe, tính chất bề mặt tiếp xúc của bánh xe.
+ Tính chất bề mặt tiếp xúc của mặt đường (ráp hay nhẵn, trơn)
+ Tình trạng mặt đường (khô, sạch hay ẩm, bẩn)
• Khi Pk nhỏ thì T nhỏ


-

Khi Pk tăng thì T tăng

Nhờ có phản lực T, điểm tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường trở thành tâm quay
tức thời, nhờ đó xe mới chuyển động được.
Nếu Pk>Tmax thì điểm tiếp xúc không trở thành tâm quay tức thời. Khi đó xe
quay tại chỗ (hiện tượng pantinê) hoặc bị trượt theo quán tính trên mặt lớp vật
liệu.

7


-

Trọng lực G đè lên mặt đường và mặt đường cũng có tác dụng lên bánh xe phản
lực R nhưng lệch tâm một khoảng là (a) do trong quá trình chuyển động bánh xe
biến dạng và bị xô về phía trước.


-

-

-

Các lực tác dụng lên bánh xe bị động:

Lực đẩy P do khung xe truyền tới và mặt đường cũng tác dụng lên bánh xe lực T
hợp với P thành một ngẫu lực làm bánh xe bị động quay.
Trọng lực G đè lên mặt đường và mặt đường cũng có tác dụng lên bánh xe phản
lực R nhưng lệch tâm một khoảng là (a) do trong quá trình chuyển động bánh xe
biến dạng và bị xô về phía trước.
• Hệ số bám, vai trò trong TKYTHH:
Hệ số bám ϕ phụ thuộc vào độ mài mòn của lốp xe và đặc biệt là phụ thuộc vào
tình trạng mặt đường và độ nhám của lớp mặt.
Khuyến khích sử dụng loại mặt đường có độ bằng phẳng cao, vật liệu lớp mặt
cứng, đồng đều, ít mòn để tăng độ bám của mặt đường.
Tình trạng của mặt đường phải tốt, nếu mặt đường bẩn và ẩm ướt thì lực bám giảm
đi rất nhiều, bánh xe dễ bị trơn trượt, làm mất an toàn khi chạy xe.
Trong điều kiện lốp xe trung bình, vận tốc chạy xe trung bình thì có thể tham khảo
các giá trị của ϕ như sau:
Tình trạng
mặt đường

Điều kiện xe chạy

Hệ số
bám

Khô sạch

Rất thuận lợi

0,7

Khô sạch

Bình thường

0,5

ẩm và bẩn

Không thuận lợi

0,3

Câu 6: quá trình hãm xe và cự ly hãm xe an toàn
Quá trình hãm xe:
• Khi gặp chướng ngại vật, người lái xe có các phản ứng tâm lý và đi tới quyết
định: giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe.
• Kể từ lúc có quyết định hãm xe, cần một khoảng thời gian nhất định để lực
phanh có tác dụng giảm tốc độ xe.
• Ta có :
t1 – thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe
t2 - thời gian cần thiết để người lái xe đạp phanh.
t3 – thời gian lực phanh truyền tới các bánh
t4 – thời gian giữ phanh
t5 – thời gian nhả phanh (an toàn).
Trên cơ sở nghiên cứu thực tế, người ta xác định được:
8


-

t1 + t2 + t3 1 giây
Cự ly hãm xe :
Gọi SH là cự ly hãm xe, ta có:
SH = (t1 + t2 + t3). v + Sh
Trong đó:
v: Tốc độ xe chạy tại thời điểm quyết định hãm xe, m/s
Sh: quãng đường xe đi được trong khoảng thời gian t4 (thời gian giữ phanh)

t1 + t2 + t3 = 1 giây, ta có:
SH = v + Sh
Tính cự ly hãm xe: Sh
• Khi hãm phanh trên các bánh xe, má phanh tác dụng vào vành xe sinh ra mô
men hãm Mh và mô men này sinh ra lực hãm phanh .



Lực hãm phanh Ph chỉ có tác dụng khi có đủ sức bám giữa lốp xe với mặt đường,
nếu không thì xe vẫn trượt trên mặt đường mặc dù bánh xe không quay nữa. Vì
vậy lực hãm có ích lớn nhất chỉ có thể bằng lực bám lớn nhất:
Ph = Tmax = ϕ Gh

Trong đó:

ϕ - hệ số bám
Gh – trọng lượng hãm, vì tất cả các bánh xe đều bố trí bộ phận hãm phanh
nên trọng lượng hãm cũng bằng trọng lượng toàn bộ G của xe -> Gh = G


Ngoài lực hãm phanh Ph,các lực cản khác cũng tham gia vào quá trình hãm,
nhưng vì khi hãm xe, xe chạy chậm nên lực cản do không khí Pw là không đáng
kể, còn lực cản lăn Pf và lực quán tính Pj được bỏ qua để tăng an toàn. Do vậy
tổng lực hãm chỉ gồm lực hãm phanh Ph và lực cản do lên dốc Pi :
)
Với i: độ dốc dọc của đường



Gọi v1 và v2 (m/s) là tốc độ của ô tô trước và sau khi hãm phanh. Theo nguyên lý bảo
toàn năng lượng:
)=
9





Trong thực tế cự ly hãm lý thuyết Sh không thực hiện được, vì khi hãm xe với

cường độ cao, bánh xe có thể ngừng quay và bắt đầu trượt, đặc biệt là trên đường
ẩm ướt.
• Ngoài ra nếu bánh xe bị hãm hoàn toàn thì bánh trước sẽ không lái được và bánh
sau sẽ bị trượt ngang rất nguy hiểm.
 Chiều dài hãm xe ngoài thực tế sẽ lớn hơn so với lý thuyết và người ta phải đưa
vào công thức trên hệ số sử dụng phanh k.
• Theo thực nghiệm:
 k = 1,2 với ô tô con
 k = 1,3 – 1,4 với ô tô tải và ô tô buýt.
• Nếu tốc độ xe tính bằng km/h thì:
(m)
• Khi hãm xe, nếu xe dừng lại hẳn thì V = 0, do đó:
2
(m)
Câu 7: khái niệm tầm nhìn xe chạy, các sơ đồ tính toán, vận dụng chiều dài tầm
nhìn trong TKYTHH đường oto.
Khái niệm tầm nhìn xe chạy:


Khi chạy xe trên lòng đường người lái xe phải tìm thắy phía trước một khoảng
cách nhất định để kịp thời xử lý các tình huống về đường và giao thông trên đường
như: Hãm dùng trước trướng ngại vật,Tránh chướng ngại vật, tránh xe,Vượt xe

Chiều dài đoạn đường tối thiểu cần nhìn thắy phía trước để đảm bảo an toàn gọi là
cự ly tầm nhìn.
1. Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 1


S1

lpu

Sh

l0

Tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 1


Ô tô gặp chướng ngại vật trên làn xe đang chạy, người lái xe cần phải nhìn
thấy chướng ngại vật và kịp dừng xe trước nó
S =l +S +l
1 pu
h 0
10


Trong đó:
Lpu – chiều dài xe chạy được trong thời gian người lái xe phản ứng tâm lý, là thời
gian từ lúc lái xe nhận ra chướng ngại vật đến khi tác động hãm xe phát huy hiệu quả
hãm hoàn toàn, trong thiết kế đường quy định thời gian này là (t1+t2+t3)1s, do đó:
lpu = v.t = v (m).
v – tốc độ ô tô trước khi hãm phanh, m/s;
Sh – Chiều dài xe chạy được trong quá trình hãm xe (m),
Sh
L0 – Cự ly an toàn, thường lấy từ 5 – 10m;



S = v + + l (m)
1
0

Nếu vận tốc V tính bằng km/h thì:
S = + +l
1
0

(m)

2. Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 2
- Hai xe chạy ngược chiều nhau trên cùng một làn xe và kịp dừng lại trước nhau

một cách an toàn

S2
1

1

lpu1

Sh1

2

l0

2

Sh2

lpu2

Tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 2

 S2 = lpu1 + Sh1 + l0 + lpu2 + Sh2

Trong đó:
lpu1, lpu2 - chiều dài xe 1 và xe 2 chạy được trong thời gian người lái xe phản
ứng tâm lý (t, lập luận tương tự như trên ta có:
lpu1 = v1 lpu2 = v2,
(m)
v1, v2 – vận tốc của xe 1 và xe 2, m/s;
Sh1, Sh2 - chiều dài xe 1 và xe 2 chạy được trong suốt quá trình hãm phanh.
Sh1 (m)
Sh2 (m)
l0 – Cự ly an toàn, thường lấy từ 5 – 10m;

S2 = + + l0 +
(m)
11


Nếu 2 xe chạy cùng tốc độ là V1 = V2 = V, vận tốc V tính bằng km/h thì:



S2 = + l0 + (m)
3. Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 3
• Hai xe chạy ngược chiều nhau trên cùng một làn xe, xe chạy trái làn phải kịp lái về

làn xe của mình để tránh xe kia một cách an toàn và không giảm tốc độ

l2/2
S3

a/2
2

r

2
a

1
1

r

l1

l3

l'1

Tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 3




lo

l2

S3 = l1 + l2 + l0 + l3 + l’1

l1 và l’1 - chiều dài xe 1 và xe 2 chạy được trong thời gian người lái xe phản ứng
tâm lý, lập luận tương tự như trên ta có:
l1 = v1, l’1=v2 (m)
v1 và v2 – vận tốc của xe 1 và xe 2, m/s;

l2/ Sh2 - chiều dài xe 1 chạy được trong thời gian lái tránh xe 2, theo hình vẽ, xét
tam giác vuông nội tiếp trong nửa vòng tròn bán kính r, ta có:
 = ar - (Vì a rất nhỏ so với r và l2 nên bỏ qua )
Với: a – khoảng cách giữa trục các làn xe, m;
r – bán kính tối thiểu xe có thể lái ngoặt được tính theo điều kiện ổn định chống
trượt ngang, m







l3 – đoạn đường xe 2 đi được trong thời gian xe 1 lái tránh
(m)




Nếu 2 xe chạy cùng tốc độ V1 = V2 = V, km/h thì:
(m)
12


4. Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 4

S4
Sh1-Sh2

0
Sh2+l0

1
1

2

l1


l2

2

3

1

2
0

3

l'

l3

S = l + l + l’ + l
4 1 2
2 3
l1 - chiều dài xe 1 chạy được trong thời gian người lái xe phản ứng tâm lý
l1 = v1 (m)

• Tính
 Thời gian xe 1 chạy đến mặt cắt 0-0 bằng thời gian xe 2 chạy đến mặt cắt 0-0


=
 Thay l1=v1 , khai triển Sh1 và Sh2 ; rút l1+l2 ta có
• Tính
 Thời gian mà xe 1 đi từ mặt cắt 0-0 về làn xe thuận cũng bằng thời gian xe 2 đi từ

mặt cắt 0-0 đến cách xe 1 một khoảng cách Sh2+l0
=

=
• Tính l3
 Thời gian mà xe 1 đi từ mặt cắt 0-0 về làn xe thuận cũng bằng thời gian xe 2 đi từ
mặt cắt 0-0 đến cách xe 1 một khoảng cách Sh2+l0


 .(1+)
 .(1+)
Nếu như người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được trên đường. Trị số này
trong trường hợp bình thường, khoảng 10s, và trong trường hợp cưỡng bức, khi xe
đông, ... khoảng 7s.
• Lúc đó chiều dài tầm nhìn theo sơ đồ 4 có 2 trường hợp
 Bình thường
S4=6.V
 Cưỡng bức
S4=4.V
- Vận dụng của các sơ đồ tính toán:


13














Sơ đồ 1: Là sơ đồ cơ bản nhất cần phải kiểm tra trong bất kỳ tình huống nào của
đường.
Quy trình Việt Nam quy định Các tầm nhìn được tính từ mắt người lái xe
có vị trí: chiều cao 1,00 m bên trên phần xe chạy, xe ngược chiều có chiều cao
1,20 m, chướng ngại vật trên mặt đường có chiều cao 0,10 m.
Sơ đồ 2:Thường áp dụng cho các đường không có dải phân cách trung tâm và
dùng để tính toán bán kính đường cong đứng.
Sơ đồ 3: Không phải là sơ đồ cơ bản, ít được sử dụng trong các quy trình nhiều
nước
Sơ đồ 4: Là trường hợp nguy hiểm, phổ biến xảy ra trên đường có 2 làn xe. Khi
đường có dải phân cách giữa, trường hợp này không thể xảy ra. Tuy vậy, trên
đường cấp cao, tầm nhìn này vẫn phải kiểm tra nhưng với ý nghĩa là bảo đảm một
chiều dài nhìn được cho lái xe an tâm chạy với tốc độ cao.
Câu 8: Bình đồ tuyến đường là gì, nêu những yêu cầu chung đối với tuyến
trên bình đồ.
Bình đồ tuyến đường: Là hình chiếu của tuyến đường lên mặt phẳng nằm ngang,
trên đó thể hiện :
- Đường cơ tuyến : là đường nối tất cả các cánh tuyến của tuyến đường từ điểm
đầu tới điểm cuối tuyến.
- Đường tim đường : là đường nối tất cả các điểm nằm trên tim đường gồm:
+ Điểm đầu tuyến
+ Điểm cuối tuyến
+ Các điểm trong đường cong (TĐ, P, TC,...)
+ Các cọc H (từ H1 đến H9)
+ Các cọc H Kilômét (KM)
+ Các cọc địa hình
+ Các cọc định vị trí công trình trên tuyến: cầu, cống, đường tràn,...
Đường tim đường là tổ hợp của các đoạn thẳng, đoạn cong (cong tròn, chuyển
tiếp).
- Địa hình khu vực tuyến đường đi qua: được thể hiện bằng hệ thống các đường
đồng mức, các cao độ và các ký hiệu khác.
- Các địa vật trong khu vực tuyến đường đi qua:Nhà cửa, khu dân cư,Sông, suối,
ao hồ,. Rừng cây, ruộng lúa,...Cột điện, hàng rào,...
những yêu cầu chung đối với tuyến trên bình đồ.
Đảm bảo các yếu tố của tuyến như: Bán kính đường cong nằm tối thiểu, chiều dài
đường cong chuyển tiếp, tầm nhìn… không vi phạm những quy định về trị số giới
hạn đối với cấp đường thiết kế.
Hướng tuyến chung trong mỗi đoạn tốt nhất nên chọn gần với đường chim bay.
Sử dụng các tiêu chuẩn hình học cao khi địa hình cho phép.
Đảm bảo tuyến đường ôm (bám) theo hình dạng của địa hình để khối lượng đào,
đắp nhỏ và bảo vệ được cảnh quan thiên nhiên.
14


 Đảm bảo sự hài hoà, phối hợp giữa đường và cảnh quan xung quanh, không vạch






















tuyến đường quanh co trên địa hình đồng bằng hay vạch tuyến thẳng dài trên địa
hình miền núi nhấp nhô.
Cần quan tâm đến yêu cầu về kiến trúc đối với các tuyến đường phục vụ du lịch,
đường qua công viên, đường đến các khu nghỉ mát, các công trình văn hoá và di
tích lịch sử.
Tạo tâm lý thuận lợi cho người lái xe và hành khách.
 Không nên thiết kế tuyến thẳng qúa dài (dài quá 3km) gây tâm lý mất cảnh giác
và đơn điệu, lái xe về ban đêm bị chói mắt bởi pha đèn của xe đi ngược chiều.
 Sau các đoạn thẳng dài không nên bố trí đường cong bán kính nhỏ…
Đảm bảo tuyến đường là một không gian đều đặn, êm thuận, hình ảnh về con
đường không bị bóp méo hay gẫy khúc.
Tránh các vùng có điều kiện địa chất, chế độ thủy văn không thuận lợi.
Phối hợp tốt giữa các yếu tố: bình đồ, trắc dọc và trắc ngang.
Câu 9: Những nguyên tắc cơ bản khi định tuyến, vạch tuyến trên bình đồ.
Tuyến đường đi trong vùng đồng bằng thường thẳng nhưng không nên thiết kế
cánh tuyến quá dài (dài quá 3km). Kết hợp tốt với các khu dân cư, khu lập hàng
(khu công nghiệp, cảng, bến bãi....
Tuyến đường đô thị, qua khu đô thị phải tuyệt đối tuân thủ theo quy hoạch.
Khi tuyến qua vùng đồi nên thiết kế những bán kính lớn, uốn theo dáng địa hình tự
nhiên, tránh tuyến bị gẫy khúc ở bình đồ và mặt cắt dọc.
Khi tuyến đi qua vùng đồi nhấp nhô nối tiếp nhau, nên chọn tuyến là những đường
cong nối tiếp hài hoà với nhau, không có đoạn thẳng chêm giữa những đường
cong cùng chiều, bán kính của hai đường cong tiếp giáp nhau không chênh quá 1,3
lần.
Khi tuyến đi theo đường phân thủy, cần quan sát hướng đường phân thủy chính và
tìm cách nắn thẳng tuyến trên các đoạn cắt qua đỉnh. Chọn những sườn ổn định và
thuận lợi cho việc đặt tuyến, tránh những mỏm nhô cao và tìm đèo để vượt.
Khi tuyến đi trên sườn núi mà độ dốc và mức độ ổn định của sườn núi có ảnh
hưởng đến vị trí đặt tuyến thì cần nghiên cứu tổng hợp các điều kiện địa hình, địa
chất thủy văn đặc trưng cho sườn núi. Nếu tồn tại những đoạn sườn dốc bất lợi về
địa chất và địa chất thủy văn như: sụt lở, trượt, nước ngầm… thì cần tuyến tránh ra
hoặc cắt qua ở phía trên.
Khi tuyến đi vào thung lũng các sông, suối nên:
 Chọn 1 trong hai bờ thuận với hướng chung của tuyến, có sườn thoải, ổn định,
khối lượng đào đắp đất đá ít.
 Chọn tuyến đi cao hơn mức nước lũ theo tần suất thiết kế.
 Chọn vị trí thuận lợi khi cắt qua các nhánh sông, suối.
Nếu thung lũng hẹp, tuyến có thể đi theo một bên hoặc cả hai bên với một hoặc
nhiều lần cắt qua khe suối. Lý do cắt thường là gặp sườn dốc cao, vách đá cao, địa

15




chất không ổn định (sụt, trượt, lở…). Trong trường hợp này, thường phải lập và so
sánh hai phương án sau:
 Phương án cắt ngang qua bờ bên kia.
 Phương án vẫn đi theo bờ suối cũ nhưng phải tránh những vị trí không ổn định.
Khi tuyến vượt qua đèo, có thể vạch nhiều phương án để chọn phương án thích
hợp nhất. Việc lựa chọn phương án cuối cùng phải dựa vào hướng chung của tuyến
và đặc tính của sườn núi sẽ triển tuyến từ đèo xuống.
 Trường hợp tuyến triển qua đèo gặp sườn không ổn định có thể dự kiến
thêm phương án làm hầm. Khi đó cần lựa chọn tuyến đảm bảo chiều dài
hầm là ngắn nhất. Khi khảo sát phương án làm hầm cần đặc biệt cân nhắc
các điều kiện về địa chất, thủy văn đồng thời xem xét cẩn thận các điều
kiện thoát nước, thông gió, chiếu sáng…



Vị trí cắt qua sông, suối nên chọn những đoạn thẳng có bờ và dòng ổn định, điều
kiện địa chất thuận lợi. Nên vượt sông (đặc biệt là sông lớn) theo hướng vuông
góc hoặc gần vuông góc với dòng chảy vào mùa lũ. Đối với đường cấp cao, nên
ưu tiên xác định hướng của tuyến đường trước, trong trường hợp không thuận lợi,
có thể làm cầu chéo góc với dòng chảy.



Khi làm đường cấp cao đi qua hồ, vịnh tuyến sẽ bị kéo dài, cần nghiên cứu
phương án cắt qua hồ, vịnh bằng cách làm cầu hay nền đắp đá.



Khi tuyến cắt qua đường sắt hoặc đường bộ, cần chọn vị trí thích hợp tùy theo
từng loại giao cắt. Cố gắng bố trí góc giao theo hướng vuông góc hoặc gần vuông
góc tránh các góc giao nhọn nhỏ.
Câu 10: Phân tích đặc điểm chuyển động của oto trong đường cong nằm.



Khi chạy trong đường cong tròn, xe phải chịu nhiều điều kiện bất lợi hơn so với
khi chạy trong đường thẳng. Những điều kiện bất lợi đó là:

-

Người lái xe phải quay vô lăng để giá chuyển hướng của xe phù hợp với quỹ đạo
đường cong.
Tầm nhìn bị hạn chế, đặc biệt là về ban đêm
Xe, người và hàng hoá chịu tác dụng của lực ly tâm C đặt tại trọng tâm xe và
hướng ra ngoài đường cong theo phương ngang.
Khi chạy trong đường cong xe phải chịu thêm lực li tâm, lực này nằm ngang trên
mặt phẳng thẳng góc với trục chuyển động, hướng ra phía ngoài đường cong và có
giá trị:
C=
Trong đó:
v- Vận tốc xe chạy, m/s
m- Khối lượng xe, m=G/g
R- Bán kính đường cong bằng

-

16


Lực ly tâm gây ra:
+ Cảm giác khó chịu cho người lái xe và hành khách: bị xô đẩy ngang.
+ Xô đẩy hàng hoá trên xe, có thể gây hư hỏng.
+ Xô đẩy xe, có thể làm cho xe bị trượt ngang, lật.
+ Tăng hao mòn săm lốp và nhiên liệu.
+ Làm hư hỏng đường nhanh hơn, đặc biệt là mặt đường rời rạc.
Xác định bán kính đường cong nằm tối thiểu
a. Xác định theo đk hệ số lực đẩy ngang

μ=

v2
g.R

+


in  R =

v2
g ( µ ± in )

;

R=

v2
g ( µ ± isc )

(Chọn R: tùy địa hình , đảm bảo đường đồng mức)
-Khi tke cần chọn bán kính đường cong nằm hợp lí để đảm bảo diều kiện:
+ bám sát địa hình để khối lượng đào đắp là ít nhất
+ Đảm bảo chế độ xe chạy tốt nhất
*Xác định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất trong trường hợp ko có sc

Chọn μ = 0.08 : R min =

v2
g ( µ − in )

sc max

* xác định Rmin khi có siêu cao in=i

max

; μ = 0,15 : Rmin

sc

Rsctt min =

* Rmin có sc thông thường μ = 0,08 :isc= 4%
b. Theo đk đảm bảo tầm nhìn ban đêm
R=30S1/α
α: góc mở của đèn pha
Nguyên tắc lựa chọn bk đường cong nằm
-Lớn hơn các giá trị giới hạn
-Phù hợp với địa hình , giá trị càng lớn càng tốt
- Đảm bpar sự nối tiếp giữa các đường cong liên tiếp
17

=

v2
g ( µ + isc )
v2
g ( µ + isc )


- Đảm bảo bố trí được các yếu tố cong trong đường cong chuyển tiếp,siêu cao
- Đảm bảo phối hợp hài hòa các yếu tố của tuyến , phối hợp được với cảnh quan.

-

Câu 11: Lực ngang và lựa chọn hệ số lực ngang tính toán trong TKDOTO
Lực ngang:
Khi xe chạy trong đường cong xe phải chịu các tác động:
+ Lực ly tâm C đặt tại trọng tâm xe và hướng ra ngoài đường cong, phương nằm
ngang.
+ Trọng lượng bản thân xe G theo phương thẳng đứng.
• Gọi α là góc hợp bởi mặt đường và phương ngang. Chiếu các thành phần
lực tác dụng theo phương song song với mặt đường, ta có:

Trong đó:
Y- Tổng lực ngang tác dụng lên xe.
G - Trọng lượng xe


Dấu “-” khi α > 0, xe chạy phía bụng đường cong.



Dấu “+” khi α < 0, xe chạy phía lưng đường cong.



Vì α nhỏ
cosα ≅ 1; sinα ≅ tgα = in.
in: Độ dốc ngang của mặt đường
 =
Đặt
là hệ số lực ngang, đặc trưng cho lực ngang tác dụng trên một đơn vị trọng
lượng của xe và dùng trong thiết kế đường.
Trong đó:
Y: tổng lực ngang
G: Trọng lượng của ô tô
Lựa chọn hệ số lực ngang dựa trên:
1. Điều kiện ổn định chống lật:
Dưới tác dụng của lực ly tâm thì xe có thể bị lật quanh bánh xe phía ngoài
Điều kiện ổn định :




-

Trong đó:
18


b : khoảng cách giữa hai tâm bánh xe.
h: chiều cao của trọng tâm xe.
∆: độ dịch ngang của thân xe ô tô so với bánh, thường lấy ∆≈0,2.b
-

Thông thường các ô tô được chế tạo với:
= 1,7÷3

 Điều kiện luôn đảm bảo
2. Điều kiện ổn định chống trượt ngang:






-



Để đảm bảo xe không bị trượt ngang trên mặt đường thì điều kiện sau phải đảm
bảo:
Tổng lực ngang ≤ Lực bám giữa bánh xe và mặt đường theo phương ngang.

X ≤ G. ϕ n
Trong đó:
G. ϕ n: Là lực bám giữa bánh xe và mặt đường theo phương ngang.
X: Tổng lực ngang tác dụng lên xe
G: Trọng lượng của ô tô
ϕn: Hệ số bám ngang giữa bánh xe và mặt đường.

μ ≤ φn
Thông thường ϕn ≈ (0,6ϕ
Các điều kiện của μ :
 Mặt đường khô ráo
μ ≤ 0,36
 Mặt đường khô, ẩm sạch μ ≤ 0,24
 Mặt đường ẩm có bùn bẩn μ ≤ 0,12
3. Diều kiện tiện nghi và êm thuận với hành khách :
Khi chịu tác dụng của lực li tâm, hành khách cảm thấy khó chịu, nhiều khi sợ hãi
có cảm giác xe bị lật đổ. Điều tra theo thực nghiệm cho ta các kết quả như sau :
hành khách không cảm thấy xe chạy trên đường cong
μ=0,15 hành khách hơi cảm thấy trên đường cong
μ=0,2 hành khách cảm thấy khó chịu
μ= 0,3hành khách cảm thấy bị xô dạt về một phía.
Để đảm bảo êm thuận và thoải mái nên chọn µ 0,15, trong điều kiện khó khăn, khi
hành khách có chuẩn bị cho phép dùng tới 0.25.
4. Điều kiện tiết kiệm nhiên liệu và săm lốp:

19






-

Khi xe chạy trong đường cong, bánh xe bị đẩy ngang do tác dụng của lực ly
tâm làm cho trục bánh xe lệch so với trục dọc một góc δ. Góc lệch này tỉ lệ
thuận với lực ngang Y.
Theo nghiên cứu thực nghiệm :
Với Kn: hệ số biến dạng ngang của lốp xe, phụ thuộc vào độ đàn hồi của lốp
Với xe con: Kn = 40-70 (kG/độ)
Với xe tải: Kn = 110-120 (kG/độ)
Góc lệch δ càng lớn thì tiêu hao nhiên liệu càng nhiều và hao mòn lốp xe càng
tăng lên.Nghiên cứu cho thấy nên dùng µ 0 ,1 .
5. Lựa chọn hệ số lực ngang tính toán:
Khi thiết kế phải đảm bảo:
An toàn và tiện nghi với hành khách và phương tiện, hàng hoá,
Đồng thời lại phải bám sát địa hình để đảm bảo khối lượng công tác là ít nhất, giá
thành hạ.
Xét tổng hợp 4 điều kiện trên thì:
o Trường hợp thông thường nên đảm bảo µ≤0,1;
o Trường hợp khó khăn có thể lấy µ = 0,15;
o Trường hợp đặc biệt khó khăn dùng µ= 0,2

 Trong qui phạm thường tính toán với µ = 0,15.


Đối với đường cao tốc, vì xe chạy với tốc độ cao nên quy định về hệ số lực ngang
cũng nhỏ để đảm bảo an toàn và thuận lợi µ = 0,03 - 0,08
Câu 12: Siêu cao, tác dụng siêu cao và đoạn nối siêu cao
1. Siêu cao:



Xuất phát từ công thức tính hệ số lực ngang:
 Dấu “+” khi xe chạy phía lưng đường cong
 Dấu “-” khi xe chạy phía bụng đường cong
 Những xe chạy phía lưng đường cong ổn định hơn phía dưới đường cong,

-

ngoài ra việc điều khiển cũng khó khăn hơn và bất lợi hơn khi đường cong
có bán kính nhỏ và tốc độ xe chạy lớn.
Vì vậy để đảm bảo an toàn và tiện lợi trong việc điều khiển xe chạy ở các đường
cong bán kính nhỏ thì phải làm siêu cao, tức là làm cho mặt đường có độ dốc
nghiêng về phía bụng đường cong.

 Siêu cao là cấu tạo đặc biệt trong các đường cong có bán kính nhỏ, phần đường
phía lưng đường cong được nâng cao để mặt đường có độ dốc ngang một mái nghiêng về
phía bụng đường cong đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận.
20


2. Tác dụng của siêu cao:
-

-

Siêu cao có tác dụng làm giảm lực ngang, do đó giảm các tác hại của lực ly tâm,
đảm bảo xe chạy an toàn trong đường cong
Siêu cao có tác dụng tâm lý có lợi cho người lái, làm cho người lái tự tin điều
khiển xe khi vào trong đường cong
Siêu cao có tác dụng về mỹ học và quang học, làm cho mặt đường không bị cảm
giác thu hẹp giả tạo khi vào đường cong.
3. Đoạn nối siêu cao:
Đoạn nối siêu cao Lsc là chiều dài cần thiết để chuyển từ trắc ngang hai mái sang
trắc ngang một mái có độ dốc isc một cách êm thuận.





Ta có: tg
(trường hợp quay siêu cao quanh mép phần xe chạy)

Trong đó:
b - Bề rộng phần xe chạy
E - Độ mở rộng phần xe chạy
ip - Độ dốc phụ thêm (độ dốc nâng siêu cao)
v = 20 - 40 km/h thì ip = 1%
v = 60 km/h thì ip = 0.5%
Câu 14: Tính toán phần mở rộng xe chạy trong đường cong.



Xét chuyển động của ô tô trong đường cong như hình vẽ.
21




Theo hệ thức lượng tam giác vuông CAD ta có
CB2 = AB.BD

trong đó:
CB = LA – chiều dài từ đầu xe tới trục bánh xe sau, m;
AB = e – chiều rộng cần mở thêm của 1 làn xe, m;
BD = 2R – AB =2R – e ≈ 2R
 LA 2 = e.2R  e=


Công thức trên được xác định theo sơ đồ hình học mà chưa xét đến khả năng thực
tế khi xe chạy, khi xe chạy với tốc độ cao, xe còn bị lắc ngang sang hai bên, như
vậy ta phải bổ sung số hạng hiệu chỉnh :
 e= +



(m)

Độ mở rộng mặt đường E cho đường có 2 làn xe được tính gần đúng theo công
thức:
E=+

(m)

Note: Đối với những đường cấp cao có bán kính lớn và được bố trí các đường cong
chuyển tiếp clothoid phù hợp với quỹ đạo chạy xe nên không cần thiết phải bố trí mở
rộng phần xe chạy.
Câu 16: Bố trí nối tiếp giữa các đường cong trên bình đồ.


Khi cắm tuyến nên tránh các bất ngờ cho người lái, các bán kính đường cong cạnh
nhau không nên chênh lệch nhau quá (tốt nhất là không quá 1,5 lần).



Sau một đoạn thẳng dài cũng không nên bố trí đường cong có bán kính quá nhỏ.
1. Nối tiếp giữa hai đường cong cùng chiều :

Hai đường cong không bố trí đường cong chuyển tiếp
Hai đường cong cùng chiều có thể nối trực tiếp với nhau hoặc giữa chúng có 1
đoạn thẳng chêm tùy theo từng trường hợp.
+ Đoạn chêm m lớn, bố trí hai đường cong độc lập.
+ Đoạn chêm m nhỏ, nên bố trí nối tiếp trùng tang hai đường cong bằng cách
chọn lại bán kính R1 hoặc R2 với yêu cầu R1/R2÷1.5 cụ thể:
 Nếu 2 đường cong tròn không có siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau: TĐ2
TC1.
 Nếu cả 2 đường cong tròn đều có siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau và bố
trí:
• Độ dốc siêu cao: iSC = max (iSC1, iSC2)
-

22




• Độ mở rộng mặt đường: E = max (E1, E2)
Hai đường cong có bố trí đường cong chuyển tiếp
Khi đó giữa hai đường cong phải có đoạn chêm đủ lớn để bố trí đường cong
chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao L = max (L , L ).
ct nsc
Yêu cầu chiều dài đoạn chêm:



Nếu không đủ đoạn chêm phải cấu tạo lại bằng cách thay đổi bán kính R 1 hoặc R2.

-

2. Nối tiếp giữa hai đường cong cùng chiều :
-

Đoạn chêm m lớn, bố trí hai đường cong độc lập
Đoạn chêm m nhỏ
+ Khi 2 đường cong ngược chiều có bán kính đủ lớn, không cần bố trí siêu cao thì
có thể nối trực tiếp với nhau: TĐ2 TC1. (R1 và R2Rmin ksc)
+ Khi 2 đường cong có siêu cao hoặc đường cong chuyển tiếp thì bắt buộc phải
có đoạn chêm đủ dài để bố trí đoạn nối siêu cao hoặc ĐCCT.

Câu 17: tác dụng của đường cong chuyển tiếp
23


-

Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong, xe phải chịu các thay đổi:

+ bán kính giảm dần từ vô cùng ở ngoài đường thẳng đến R trong đường cong.
+ Lực li tâm tăng dần từ 0 đến c = m.v2/R
+ Góc ɑ hợp giữa trục bánh trước và trục xe tăng dần.
-

-

Những thay đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách và
làm cho việc điều khiển xe khó khăn hơn
Để đảm bảo tuyến đường phù hợp với quỹ đạo thực tế xe chạy và để đảm bảo điều
kiện xe chạy không bị thay đổi đột ngột ở hai đầu đường cong người ta bố trí
đường cong chuyển tiếp.
Quy trình VN, TQ và một số nước khác: Vtt >= 60 km/h phải bố trí ĐCCT
Theo AASHTO thì chỉ thiết kế ĐCCT khi đường ô tô thiết kế với V>= 50 km/h
Các tác dụng của ĐCCT:

+ Thay đổi góc ngoặt của bánh xe phía trước một cách từ từ để đạt được góc quay cần
thiết ở đầu đường cong tròn.
+ Giảm mức độ tăng lực li tâm do đó tránh được hiện tượng người trên xe bị xô ngang
khi vào đường cong tròn.
+ Tuyến đường có dạng hài hòa lượn đều không bị gãy khúc phù hợp với quỹ đạo
thực tế xe chạy, tăng mức tiện lợi, êm thuận và an toàn xe chạy.
Câu 19: Xác định độ dốc dọc và chiều dài đoạn dốc.
 Xác định độ dốc dọc của đường – Bài toán kinh tế-kỹ thuật

-

-

-

Trong thiết kế đường, việc định tiêu chuẩn độ dốc dọc phải đuợc tính toán dựa trên
nguyên tắc tổng chi phí xây dựng và vận doanh/khai thác (chi phí vòng đời) là nhỏ
nhất, phải xét đến một cách tổng hợp những ảnh hưởng của độ dọc tới giá thành
xây dựng đường và các chỉ tiêu khai thác vận tải như: tốc độ chạy xe, mức tiêu hao
nhiên liệu, hao mòn máy móc, cũng như chỉ tiêu an toàn.
Độ dốc dọc lớn làm cho : Chiều dài tuyến trên vùng đồi núi ngắn, Khối lượng đào
đắp ít, Giá thành đầu tư xây dựng thấp, Điều kiện xe chạy kém thuận lợi, tốc độ
không cao, Tiêu hao nhiên liệu lớn, hao mòn săm lốp và máy móc nhanh,Độ an
toàn không cao,Đường bị hư hỏng nhanh hơn, chi phí duy tu bảo duơng lớn.
Độ dốc dọc nhỏ làm cho:Chiều dài tuyến trên vùng đồi núi dài, Khối lượng đào
đắp tăng,Giá thành đầu tư xây dựng tăng, Điều kiện xe chạy thuận lợi hơn, tốc độ
ổn định/cao,Tiêu hao nhiên liệu lớn, hao mòn săm lốp và máy móc chậm hơn, Độ
an toàn tăng cao, Đường ít bị hư hỏng, chi phí duy tu bảo duơng giảm.
Giải quyết bài toán trên, cần tính toán độ dốc dọc tối ưu, là độ dốc ứng với tổng
chi phí xây dựng và khai thác là nhỏ nhất.
24


Đường quan v
-

Độ dốc dọc iopt được xác định căn cứ vào địa hình, dòng xe, khả năng xây dựng,
khả năng duy tu bảo dưỡng, tổng kết các kinh nghiệm,...
 Quy định khi xác định độ dốc và chiều dài đoạn dốc:

-

Độ dốc dọc lớn nhất imax : Tuỳ theo cấp hạng đường, độ dốc dọc tối đa được quy
định trong bảng trên. Khi gặp khó khăn có thể đề nghị tăng lên 1% nhưng độ dốc
dọc lớn nhất không vượt quá 11%. Đường nằm trên cao độ 2000m so với mực
nước biển không được làm dốc quá 8%.

-

Đường đi qua khu dân cư, đường có nhiều xe thô sơ chạy : không nên làm dốc dọc
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 sâu thì
độ dốc dọc tối thiểu là 0,5% (Khi khó khăn là 0,3% và đoạn dốc này không kéo
dài quá 50m

-

Độ dốc nên dùng : không nên lớn hơn 3% để nâng cao chất lượng vận tải, khi trên
đường có nhiều xe nặng, xe kéo moóc chạy thì phải căn cứ vào tính toán đặc tính
động lực theo lực kéo để xác định imax

-

Chiều dài đoạn dốc lớn nhất lmax : Chiều dài đoạn có dốc dọc không được quá dài,
khi vượt quá quy định trong bảng trên phải có các đoạn chêm dốc 2,5% và có
chiều dài đủ bố trí đường cong đứng (tối thiểu 50m). Các đoạn chêm còn làm chỗ
tránh xe cho đường có 1 làn xe.
Đối với đường vùng núi, dốc lớn quanh co hiểm trở có thể bố trí đường cứu nạn
theo 22TCN 218-94.
Chiều dài đoạn dốc nhỏ nhất lmin: chiều dài tối thiểu đoạn dốc phải đủ để bố trí
đường cong đứng, không nhỏ hơn quy định. Đối với đường cao tốc lmin là 300,
250, 200, 150m tương đương với các cấp 120, 100, 80, 60 và phải đủ để bố trí
đường cong đứng.
Câu 20: Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi, lõm.
Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, trắc dọc lượn đều không gãy khúc, xe chạy an
toàn êm thuận, ở những chỗ đổi dốc trên trắc dọc phải thiết kế đường cong đứng
lồi hoặc lõm dạng đường cong tròn hoặc parabol bậc 2.
Điều kiện bố trí đường cong đứng: Khi hiệu đại số tuyệt đối giữa 2 độ dốc
Δi = /i1-i2/ ≥ 1% khi Vtt 60 km/h
≥ 2% khi Vtt < 60 km/h
phải nối tiếp bằng các đường cong đứng .

-





25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×