THIẾT KẾ CƠ SỞ (50%)

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Giới thiệu nhiệm vụ được giao

Giao thông là ngành giữ một vai trị hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc

dân, vì đó là “mạch máu” của đất nước. Với vai trò quan trọng như vậy nhưng mạng

lưới giao thông ở nước ta hiện nay nhìn chung còn hạn chế. Phần lớn chúng ta sử

dụng những tuyến đường cũ, mà những tuyến đường này không thể đáp ứng được

nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa lớn như hiện nay. Vì vậy trong thời gian vừa

qua cũng như trong tương lai, giao thông vận tải đã, đang và sẽ được Đảng và Nhà

nước quan tâm để phát triển mạng lưới giao thông vận tải rộng khắp, nhằm phục vụ

cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, cũng như việc phát triển

vùng kinh tế mới phục vụ nhu cầu đi lại của nhân dân.

Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa, nền kinh tế tăng trưởng

nhanh dẫn đến tình trạng mạng lưới giao thông lâm vào tình trạng quá tải, không

đáp ứng kịp nhu cầu lưu thông ngày càng cao, đặc biệt là các vùng gần các thành

phố lớn và phát triển nhanh như Đà Nẵng. Nên việc mở thêm các tuyến đường mới

càng trở nên cấp bách và cần thiết. Nhiệm vụ được giao là thiết kế đường ô tô qua 2

điểm A – B thuộc địa phận thành phố Đà Nẵng có khoảng cách theo đường chim

bay là 4319,60 m

- Điểm A thuộc xã Hòa Phong có cao độ là 140 m

- Điểm B thuộc xã Hòa Khương có cao độ là 130 m

- Chênh cao giữa hai điểm là 10 m.

1.2 Vai trò vị trí tuyến đường trong việc phát triển kinh tế, quốc phòng,

dân sinh và xã hội

Tuyến đường huyện nối 2 xã Hòa Phong và Hòa Khương thuộc địa phận huyện

Hòa Vang – thành phố Đà Nẵng sẽ góp phần vào việc tăng cường cho mạng lưới

giao thông phục vụ việc đi lại cho người dân trong vùng, tăng nhanh thời gian lưu

thông và vận chuyển hàng hóa từ các địa phương về trung tâm huyện thành phố

cũng như thu hút được các nguồn vốn đầu tư. Từ đó làm giảm chi phí vận chuyển,

góp phần thúc đẩy kinh tế phía Tây thành phố phát triển nhanh hơn. Khi tuyến

đường hoàn thành sẽ giúp cho việc giao lưu văn hóa giữa 2 vùng được thuận lợi,

việc trao đổi buôn bán cũng dễ dàng, nhanh chóng. Ngoài ra ở khu vực huyện Hòa

Vang còn là nơi đóng quân của khu quân sự Quân Khu 5 nên tuyến đường còn góp

phần vào chiến lược củng cố quốc phòng, đảm bảo an ninh trật tự trong khu vực

huyện và các vùng lân cận.

1.3 Hiện trạng mạng lưới giao thông trong vùng

Nhìn chung mạng lưới giao thông huyện Hòa Vang còn thưa thớt.

Hệ thống đường giao thông đối ngoại và nội vùng trên địa bàn huyện tương đối

thuận tiện. Quốc lộ 1A là đường giao thông huyết mạch Bắc - Nam chạy từ Cầu Đỏ

8



qua các xã Hoà Châu và Hoà Phước; quốc lộ 14B chạy qua các xã Hoà Khương,

Hoà Phong, Hoà Nhơn nối Quảng Nam với Đà Nẵng; tuyến đường tránh Nam Hải

Vân đi qua các xã Hoà liên, Hoà sơn, Hoà nhơn; các tuyến đường ĐT601, ĐT602,

ĐT604, ĐT605 do thành phố quản lý và hệ thống các tuyến đường giao thông liên

huyện và liên xã. Vị trí địa lý, điều kiện giao thông thuận lợi là một điều kiện quan

trọng để Hoà Vang khai thác tốt hơn các nguồn tài nguyên thiên nhiên, nhân lực cho

phát triển kinh tế - xã hội trong ngắn hạn cũng như lâu dài.

1.4 Đặc điểm kinh tế - xã hội:

- Tình hình phát triển dân số

Năm 2006 dân số huyện Hòa Vang là 105849 người, chiếm khoảng 13% dân số

toàn thành phố, mật độ dân số của huyện là 149,6 người/km 2 thấp hơn nhiều so với

mật độ dân số toàn thành phố (599 người/km2). Năm 2007 dân số tăng lên 154300

người. Đến năm 2011, dân số trên địa bàn toàn huyện là 120698 người, mật độ

trung bình là 164người/km2. Người dân sống chủ yếu tập trung ở các xã đồng bằng

và trung du có mật độ dân số cao. Có nơi mật độ trung bình lên đến 1615người/km 2.

Các xã miền núi thì ngược lại, diện tích đất rộng nhưng dân cư thưa thớt.

- Tình hình lao động, ngành nghề trong vùng

Nguồn lao động của huyện Hòa Vang năm 2011 là 68792 lao động, chiếm

khoảng 57% dân số trong huyện, nguồn lao động rất dồi dào. Tính đến năm 2011, tỷ

trọng ngành công nghiệp chiếm khoảng 43,72% , nông nghiệp chiếm khoảng

31,07%, thương mại chiếm khoảng 25,21%. Nông nghiệp vẫn giữ vai trò chủ lực,

tổng giá trị đóng góp hằng năm trên 30% giá trị kinh tế của huyện và thu hút

khoảng 65% lao động của toàn huyện.

1.5 Đặc điểm về điều kiện tự nhiên:

- Điều kiện khí hậu thủy văn

Hoà Vang nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và

ít biến động. Mỗi năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng

12 và mùa khô từ tháng 01 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa

đông nhưng không đậm và không kéo dài. Nhiệt độ trung bình hàng năm là

25,80C cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, với nhiệt độ trung bình 28-30°C; thấp nhất

vào các tháng 12, 1, 2, trung bình 18-23°C. Độ ẩm không khí trung bình hàng

năm là 82%, cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình khoảng 85-87%; thấp

nhất vào các tháng 6, 7, 8 trung bình khoảng 76-77%.

Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1800 mm, mưa lớn thường tập

trung vào hai tháng 10 và 11 gây lũ lụt, ngập úng cho vùng đất thấp. Hệ thống

sông ngòi của Hoà Vang bao gồm các sông chính là sông Cu Đê, sông Yên, sông

Túy Loan, sông Vĩnh Điện; một số sông nhỏ là sông Tây Tịnh, Qúa Giáng,.. và hệ

thống nhiều ao hồ tự nhiên.

9



- Điều kiện địa hình

Hoà Vang có 3 loại địa hình là miền núi, trung du và đồng bằng.

Vùng đồi núi phân bố ở phía Tây, có diện tích khoảng 56.476,7 ha, bằng 79,84%

tổng diện tích đất tự nhiên toàn huyện.

Vùng trung du: chủ yếu là đồi núi thấp , xen kẽ là những cánh đồng hẹp, bao

gồm các xã Hoà Phong, Hoà Khương, Hoà Sơn, Hoà Nhơn với diện tích 11.170 ha,

chiếm 15,74 % diện tích toàn huyện

Vùng đồng bằng: với tổng diện tích là 3.087 ha, chiếm 4,37% diện tích tự nhiên,

hẹp nhưng tương đối bằng phẳng.

- Điều kiện địa chất

Đất đai ở vùng đồi núi có nguồn gốc chủ yếu đá biến chất, đất đỏ vàng ... phát

triển trên các đá mẹ như mắc-ma, gra-phit.. Ở vùng trung du phần lớn đất đai bị bạc

màu, xói mòn trơ sỏi đá, chỉ có rất ít đất phù sa bồi tụ hàng năm ven khe suối. Đất

phù sa ven sông và đất cát là hai loại đất đặc trưng của vùng đồng bằng.

Địa hình đa dạng của Hoà Vang cùng với kết cấu đất vững chắc thuận lợi cho bố

trí các công trình hạ tầng kỹ thuật, tạo cho huyện tiềm năng phát triển một nền kinh

tế với thế mạnh về nông lâm nghiệp và du lịch.

- Điều kiện về vật liệu xây dựng

Theo số liệu thống kê năm 2007, tổng diện tích đất huyện Hoà Vang là 73691 ha,

rất phong phú và có thể sử dụng cho việc xây dựng công trình. Cách vị trí đầu tuyến

4Km có mỏ đất xã Hòa Nhơn đang khai thác, qua kiểm tra cho thấy chất lượng đảm

bảo, đường vận chuyển thuận lợi có thể phục vụ cho việc xây dựng công trình.

Tài nguyên đá ở Hoà Vang tập trung chủ yếu ở các xã trung du và miền núi Hòa

Nhơn, Hòa Sơn, Hòa Ninh và Hòa Phú. Nguồn cung cấp nguyên liệu làm đá khá dồi

dào, hầu hết các mỏ đá lớn đều nằm gần các cơ sở sản xuất tại xã Hòa Phát như mỏ

đá Phước Tường...ngoài ra còn một số mỏ tại xã Hòa Sơn như: Mỏ đá Đại La,

Trường Bản, Hố Lan, Hố Phấn. Ở đây có thể sử dụng mỏ đá Phước Tường cách vị

trí đầu tuyến 6Km cho việc xây dựng công trình.

Các mỏ cát xây dựng ở dọc sông Cẩm Lệ, Tuý Loan, Quá Giáng. Sử dụng mỏ cát

đang khai thác có chất lượng tốt trên sông Yên ở Hòa Khương cách vị trí cuối tuyến

4Km cho việc xây dựng công trình.

Trên địa bàn huyện còn có nhiều cơ sở, xí nghiệp khai thác, sản xuất, buôn bán

vật liệu xây dựng đảm bảo chất lượng và số lượng cho việc xây dựng công trình.

Điển hình có trạm trộn BTN xã Hòa Thọ cách vị trí đầu tuyến 7Km.

Gần vị trí xây dựng có bãi thải ở xã Hòa Khương cách vị trí cuối tuyến 3Km.



10



Hình 1.1.1: Sơ đồ mỏ vật liệu phục vụ cho công trình xây dựng tuyến

Bảng 1.1.1: Bảng thống kê các mỏ vật liệu, bãi thải

ST

Khoảng cách

Đường vận

Tên mỏ vật liệu

Vị trí

T

(Km)

chuyển

1 Mỏ đất Hòa Nhơn

Đầu tuyến

4

Cấp IV

2 Mỏ đá Phước Tường

Đầu tuyến

6

Cấp IV

3 Mỏ cát Hòa Khương

Cuối tuyến

4

Cấp IV

4 Trạm BTN Hòa Thọ

Đầu tuyến

7

Cấp IV

5 Bãi thải

Cuối tuyến

3

Cấp IV

- Những thuận lợi và khó khăn khi thiết kế và xây dựng

Thuận lợi: Khu vực xây dựng có điều kiện địa hình bằng phẳng thuận lợi cho

việc khảo sát thiết kế, kết cấu đất vững chắc nên việc xây dựng cũng dễ dàng. Tập

trung nhiều mỏ vật liệu nên đảm bảo cho việc hoàn thành đúng tiến độ công trình,

giảm chi phí vận chuyển. Điều kiện thời tiết cho phép xây dựng công trình vào

khoảng từ tháng 5 đến tháng 9 trong năm.

Khó khăn: Khu vực xây dựng có dân cư khá đông nên việc giải tỏa mặt bằng gặp

nhiều khó khăn.



11



CHƯƠNG 2: CẤP THIẾT KẾ VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

2.1 Xác định cấp thiết kế của đường

2.1.1 Căn cứ vào chức năng chủ yếu của tuyến

Tuyến đường huyện nối 2 xã Hòa Phong và Hòa Khương thuộc địa phận huyện

Hòa Vang – thành phố Đà Nẵng. Tuyến có chức năng là đường huyện, đường nối

các trung tâm của địa phương. Theo Bảng 3 – TCVN 4054:2005, cấp thiết kế của

đường có thể là cấp III, cấp IV hoặc cấp V.

2.1.2 Căn cứ lưu lượng xe thiết kế

Lưu lượng xe chạy năm đưa công trình và khai thác 2015 là: N2015 = 380 xhh/ngđ

Hệ số tăng xe trung bình hằng năm là q = 9%

Cấp thiết kế đường có thể là cấp III, cấp IV hoặc cấp V nên năm tương lai thiết

kế là 2030 (t=15 năm)

Hệ số quy đổi từ xe các loại về xe con lấy theo Bảng 2 - TCVN 4054:2005

Bảng 1.2.1: Thành phần dòng xe và hệ số quy đổi của từng loại xe ra xe con

Loại xe

Thành phần (%)

Hệ số quy đổi ra xe con

Xe con

18

1

Xe tải nhẹ

22

2

Xe tải trung

30

2

Xe tải nặng

20

2.5

Xe bus (36 chỗ)

10

2.5

Lưu lượng xe con quy đổi năm đưa công trình vào khai thác 2015 là:

xcqd

N 2015

= 380*(0,18*1 + 0, 22* 2 + 0, 3* 2 + 0, 2* 2,5 + 0,1* 2,5) = 748, 6( xcqd / ngd )



Lưu lượng xe con quy đổi năm tương lai 2030 là:

xcqd

xcqd

N 2030

= N 2015

* (1 + q )t = 748, 6* (1 + 0, 09)15 = 2726,8( xcqd / ngd )



Căn cứ vào bảng 3 – TCVN 4054:2005, ta chọn cấp thiết kế của đường là cấp IV.

2.2 Tính các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của tuyến

2.2.1 Tốc độ thiết kế

- Căn cứ vào cấp thiết kế của đường là cấp IV

- Căn cứ vào điều kiện địa hình: Độ dốc ngang phổ biến của sườn đồi ≤30% nên

địa hình ở đây là đồng bằng và đồi

Dựa vào Bảng 4 - TCVN 4054:2005, tốc độ thiết kế của tuyến là VTK = 60Km/h.

2.2.2 Độ dốc dọc lớn nhất cho phép

Được xác định theo 2 điều kiện cơ học như sau:

- Điều kiện 1: Sức kéo của ô tô phải lớn hơn tổng sức cản của ô tô trên đường

D ≥ f ± id → idmax = D - f

Trong đó:

+ D là nhân tố động lực của ô tô,tra theo biểu đồ nhân tố động lực của mỗi loại

xeứng với tốc độ thiết kế VTK = 60 Km/h

12



+ f là hệ số sức cản lăn

Hệ số sức cản lăn phụ thuộc vào loại mặt đường, độ cứng lốp xe và tốc độ xe

chạy

Vì tốc độ thiết kế VTK = 60 Km/h > 50 Km/h nên: f = f0[1+0,01(V-50)]

Trong điều kiện lốp xe cứng tốt, hệ số sức cản lăn phụ thuộc vào mặt đường.

Dự kiến mặt đường BT nhựa nên f0= 0,015 → f=0,015[1+0,01(60-50)]=0,0165

Bảng 1.2.2: Độ dốc dọc lớn nhất của các loại xe theo điều kiện 1

Thành

V

Loại xe

D

f

i (%)

phần(%)

(Km/h)

Xe con0.016

18

60

0.077

6.05

Moscovit408

5

0.0387 0.016

Xe tải nhẹ-raz51

22

60

2.22

5

5

0.016

Xe tải trung-Zin130

30

60

0.038

2.15

5

0.016

Xe tải nặng-Maz504

20

60

0.0375

2.10

5

0.016

Xe bus (xe tải trung)

10

60

0.038

2.15

5

Để cho tất cả các loại xe đều chạy đúng với tốc độ thiết kế thì i dmax = 2,1%

- Điều kiện 2: Sức kéo của ô tô phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường

D = f ± id' ≤



ϕ .Gk − Pw

= D ' → id' max = D '− f

G



Trong đó:

+ φ là hệ số bám của bánh xe với mặt đường phụ thuộc vào trạng thái mặt

đường, khi tính toán lấy ϕ trong điều kiện bất lợi tức là mặt đường ẩm và bẩn nên

lấy ϕ= 0,3 (Điều kiện xe chạy không thuận lợi)

+ G: trọng lượng toàn bộ của ôtô (kG)

Xe tải nhẹ

: G = (25+50).102 = 7500 kG

Xe tải trung : G = (30+65).102 = 9500 kG

Xe tải nặng

: G = (60+95x2).102 = 25000 kG

Xe bus (36 chỗ): G = (38+60).102 = 9800 kG.

+ Gk: trọng lượng của trục bánh xe chủ động (kG)

Xe tải nhẹ

: Gk = 0,65G = 4876 kG

Xe tải trung : Gk = 0,7G = 6650 kG

Xe tải nặng : Gk = G = 25000 kG

Xe bus (36 chỗ): Gk = 0,7G = 6860 kG.

+ Pω: Sức cản không khí (kG), Pω = k.F.V2/13

V: tốc độ tính toán (V= 60 km/h)

k: hệ số sức cản của không khí (kG.s2/m4)

Xe con: k = 0,025 ÷ 0,035 → chọn k = 0,035

13