Bài giảng Thiết kế đường ô tô

trong rãnh ho, bề rộng đáy rãnh, độ dốc taluy
rãnh)
- Xác định tiết diện thoát nước, chu vi ướt và
bán kính thuỷ lực của rãnh
- Xác định khả năng thoát nước của rãnh
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN THUỶ LỰC RÃNH
- So sánh với lưu lượng nước thiết kế (nếu
chênh lệch <10% thì tiết diện vừa giả thiết là
tiết diện chọn để thiết kế, nếu chênh lệch
>10% thì giả thiết lại tiết diện và tính toán lại)
- Kiểm tra điều kiện xói lở và chọn biện pháp
gia cố lòng rãnh (nếu cần)
- Chọn chiều sâu của rãnh Hr = ho + 0,25 (m)
GIA CỐ CHỐNG XÓI LÒNG RÃNH
1. Những quy định chung
GIA CỐ CHỐNG XÓI LÒNG RÃNH
+ Khi độ dốc rãnh lớn hơn độ dốc gây xói của
mỗi loại đất có thể chọn một trong hai cách:
- Lòng rãnh chia làm nhiều bậc có độ dốc nhỏ
hơn độ dốc gây xói và gia cố ở đầu và cuối
mỗi bậc
- Gia cố lòng rãnh suốt chiều dài
GIA CỐ CHỐNG XÓI LÒNG RÃNH
2. Các hình thức gia cố:
RÃNH DỌC (RÃNH BIÊN)
1. Nguyên tắc bố trí:
- Rãnh dọc bố trí ở những đoạn nền đường đào, nửa
đào nửa đắp và nền đường đắp thấp theo những quy
định sau
- Thường dùng tiết diện hình thang, bề rộng đáy tối
thiểu 0,4m; chiều sâu tối đa 0,5m
RÃNH DỌC (RÃNH BIÊN)
2. Mục đích bố trí:
- Thoát nước mặt đường, lề đường và diện
tích đất dành cho đường
- Có tác dụng làm cho nền đường khô ráo 
đảm bảo cường độ và ổn định cường độ cho
nền đường
RÃNH DỌC (RÃNH BIÊN)
3. Cấu tạo
- Kích thước rãnh dọc được thiết kế cấu tạo
mà không yêu cầu tính toán thuỷ lực, chỉ tính
toán khi rãnh dọc còn để thoát nước từ sườn
lưu vực
- Rãnh có thể hình thang, tam giác, chữ nhật, 
hình tròn
+ Rãnh tam giác: thường dùng nơi có điều kiện
thoát nước tốt và thi công bằng máy, có thiết
bị đào rãnh tam giác
RÃNH DỌC (RÃNH BIÊN)
+ Rãnh hình thang: dùng phổ biến, có chiều
rộng đáy 0,4m; chiều sâu tính từ mặt đất
thiên nhiên tối thiểu 0,3m; taluy nền
1/11/1,5
+ Có thể dùng rãnh ½ hình tròn
- Để đảm bảo an toàn xe chạy, rãnh dọc không
nên làm sâu quá:
+ Đối với đất sét: 0,25m
+ Đối với đất á sét: 1m
+ Đối với đất á cát: 0,8m
RÃNH DỌC (RÃNH BIÊN)
- Khi quy hoạch hệ thống thoát nước mặt chú ý không
để nước từ rãnh nền đường đắp chảy về nền đường
đào, trừ trường hợp chiều dài nền đường đào nhỏ
hơn 100m
- Không để nước từ rãnh đỉnh và các rãnh khác chảy
về rãnh dọc và phải luôn tìm cách thoát nước từ rãnh
dọc về chỗ trũng hay sông suối, có thể chảy qua 
đường nhờ các công trình thoát nước ngang
- Cứ 500m đối với rãnh hình thang và 250m rãnh tam 
giác phải tìm cách tháo nước qua đường nhờ các
cống cấu tạo
RÃNH ĐỈNH
1. Mục đích cấu tạo:
Khi diện tích lưu vực lớn, rãnh dọc không thể thoát hết
nước, phải bố trí rãnh đỉnh để đón nước từ sườn lưu
vực dẫn về công trình thoát nước hoặc chỗ trũng.
RÃNH ĐỈNH
2. Cấu tạo
- Tiết diện hình thang, chiều rộng đáy rãnh tối
thiểu 0,5m; taluy 1:1,5; chiều sâu rãnh tính
theo yêu cầu thuỷ lực nhưng không quá 1,5m
- Độ dốc rãnh thường chọn theo điều kiện địa
chất và phù hợp với địa hình, không được
nhỏ hơn (0,3-0,5)%
- Nếu địa hình dốc lớn, diện tích lưu vực lớn, 
địa chất xấu thì có thể bố trí hai hoặc nhiều
rãnh đỉnh
RÃNH ĐỈNH
- Vị trí rãnh đỉnh phải cách mép taluy nền
đường đào tối thiểu 5m
- Không nên bố trí rãnh đỉnh quá xa đường vì
sẽ làm giảm tác dụng của rãnh đỉnh
RÃNH ĐỈNH
XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CÔNG 
TRÌNH THOÁT NƯỚC (CỐNG)
1. Tính toán lưu lượng nước chảy về công trình
* Công thức:
XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CÔNG 
TRÌNH THOÁT NƯỚC (CỐNG)
* Trình tự tính toán:
1. Xác định vùng thiết kế và lượng mưa ngày
ứng với tần suất thiết kế
2. Tính chiều dài sườn dốc lưu vực theo công
thức:
XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CÔNG 
TRÌNH THOÁT NƯỚC (CỐNG)
3. Xác định đặc trưng địa mạo của sườn dốc
lưu vực
4. Xác định thời gian tập trung nước sd
XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CÔNG 
TRÌNH THOÁT NƯỚC (CỐNG)
5. Xác định hệ số đặc trưng địa mạo của lòng
sông suối
6. Xác định Ap theo LS, sd và vùng mưa (PL3 -
Sổ tay TKD2)
7.Xác định trị số Qmax
XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CÔNG 
TRÌNH THOÁT NƯỚC (CỐNG)
2. Chọn loại cống và xác định khẩu độ
- Chọn loại cống: Cống tròn hay cống vuông
- Chế độ chảy trong cống: có áp, bán áp, không
áp
- Xác định khẩu độ cống (PL 12&13 – sổ tay
TKD2)
DỐC NƯỚC - BẬC NƯỚC
1. Mục đích bố trí
- Sườn dốc có độ dốc lớn để tránh xói lở nền
đường và công trình
- Dốc nước dùng đối với mọi độ dốc, nhưng
tốc độ nước chảy trên dốc nước tại nơi tiếp
giáp với cầu cống thường tăng đáng kể
- Bậc nước thường sử dụng khi kênh, máng
rất dốc
DỐC NƯỚC - BẬC NƯỚC
2. Dốc nước
- Dốc nước là rãnh, kênh có độ dốc lớn hơn độ
dốc phân giới, mặt cắt ngang thường có dạng
chữ nhật. Đáy và tường dốc làm bằng bê
tông, bê tông cốt thép, gạch đá xây
- Để giảm tốc độ dòng chảy thường dùng các
giếng tiêu năng hay tường tiêu năng
DỐC NƯỚC - BẬC NƯỚC
- Nội dung tính toán dốc nước bao gồm:
+ Xác định chiều rộng của dốc nước b:
DỐC NƯỚC - BẬC NƯỚC
+ Xác định chiều sâu nước chảy ở cuối dốc
nước ho:
+ Xác định chiều sâu nước chảy ở đầu dốc
nước hk:
DỐC NƯỚC - BẬC NƯỚC DỐC NƯỚC - BẬC NƯỚC
+ Xác định điều kiện ngập nước ở hạ lưu dốc
nước h2:
+ Dựa vào tốc độ tính toán để chọn vật liệu làm
dốc nước
DỐC NƯỚC - BẬC NƯỚC
3. Bậc nước
- Bậc nước có giếng tiêu năng thường dùng
khi rãnh, kênh rất dốc. Bậc nước có tiết diện
chữ nhật, được làm bằng bê tông, bê tông
cốt thép, xây đá
- Bậc nước có giếng tiêu năng gồm: cửa vào, 
tường đứng, thành giếng, cửa ra dạng bậc
(đối với bậc nước một bậc) hoặc tường tiêu
năng (đối với bậc nước nhiều bậc)
DỐC NƯỚC - BẬC NƯỚC
THIẾT KẾ ĐƯỜNG
THIẾT KẾ CẢI TẠO ĐƯỜNG Ô TÔ
CƠ SỞ THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
1. Khái niệm:
+ Cải tạo - sửa chữa: 
- Sửa chữa nhỏ - thường xuyên
- Sửa chữa vừa - trung tu
- Sửa chữa lớn - đại tu
Giữ nguyên tiêu chuẩn hình học của tuyến, của các
hạng mục để sau khi cải tạo, sửa chữa những tiêu
chuẩn này được đảm bảo. 
+ Cải tạo - Nâng cấp: (Reconstruction) xây dựng lại
theo tiêu chuẩn mới cao hơn, vốn đầu tư nhiều hơn. 
CƠ SỞ THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
2. Căn cứ cải tạo nâng cấp
1. Lưu lượng xe chạy tăng cần phải mở rộng nền, mặt, quá trình
khai thác các yếu tố hình học và cơ học không giữ được như
ban đầu. 
2. Vòng tránh tuyến qua các khu dân cư, đô thị
3. Thành phần dòng xe thay đổi: xe con nhiều đòi hỏi tốc độ cao, 
xe tải nặng nhiều kết cấu áo đường phải gia cường để phù hợp
vận chuyển chuyên dụng. Làm đường dành riêng cho hệ thống
giao thông công cộng. 
4. Dòng chảy thay đổi, thủy văn thay đổi các công trình thoát nước
không đáp ứng khả năng thoát nước dẫn đến bị hư hỏng. 
5. An toàn giao thông kém. 
6. Do qui hoạch mới thay đổi dẫn đến phân bố lại dòng xe có thể
gây ùn tắc tại các nút giao nhau nên cần phải thiết kế tổ chức
điều khiển giao thông trên nút, xây dựng nút lập thể. 
CƠ SỞ THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
3. Nguyên tắc chung
- Tận dụng triệt để kết cấu, hạng mục hiện có
- Hạn chế thay đổi hướng tuyến nếu không cần thiết. 
- Phối hợp chặt chẽ các cơ quan liên quan: Sở Xây
dựng, Sở Kiến trúc, đường sắt, hàng không, đường
thủy. 
- Bỏ vốn đầu tư cải tạo, nâng cấp phải hiệu quả, bền
vững hơn, mỹ thuật hơn, an toàn giao thông hơn và
phải áp dụng những tiến bộ KHKT tiên tiến. 
CƠ SỞ THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
4. Đặc điểm:
- Công tác đo đạc, khảo sát phục vụ thiết kế
được tiến hành khi công trình đang khai thác. 
- Đánh giá hiện trạng toàn bộ công trình thông
qua các chỉ tiêu: hình học, cơ học, thống kê
lâu dài, tỉ mỉ, đảm bảo độ tin cậy từ các đại
lượng ngẫu nhiên. 
NỘI DUNG THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
1. Thiết kế cải tạo tuyến (bình đồ) : 
- Khi cải tạo tuyến cần bỏ những đoạn tuyến
ngoằn ngoèo không hợp lý làm cho xe phải
chạy dài hơn và dễ xẩy ra tai nạn. 
- Cải tạo những đoạn tuyến mà lái xe không rõ
hướng tuyến tiếp theo . 
- Cải tạo những đường cong nằm có bán kính
nhỏ không đảm bảo tầm nhìn. 
NỘI DUNG THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
Cần chú ý các điểm sau : 
- Đối với các tuyến đường sau khi cải tạo có cấp đường
tương đương cấp I khi thiết kế cải tạo không nên cho
hướng tuyến đi qua khu dân cư
- Đối với các tuyến đường sau khi cải tạo có cấp đường
tương đương cấp II khi thiết kế cải tạo cho phép sử
dụng hướng tuyến mới trùng với hướng tuyến cũ khi các
chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến cũ tương đương các chỉ tiêu
kỹ thuật tuyến mới
- Đối với các tuyến đường địa phương (VTK nhỏ) không
nhất thiết phải cải tạo bình đồ. 
- Đối với các tuyến đường cấp III và cấp IV không hạn chế
việc tận dụng hướng tuyến cũ (tận dụng càng nhiều
càng tốt) 
NỘI DUNG THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
2. Cải tạo nền đường:(mở rộng) 
- Đối với đường ở vùng đồng bằng : 
+ Mở rộng cả 2 bên : 
+ Mở rộng 1 bên : 
- Đối với đường ở vùng đồi , núi : nên mở rộng
về phía ta luy đào . 
NỘI DUNG THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
3. Thiết kế cải tạo trắc dọc :
Cần cải tạo những đoạn tuyến sau. 
- Những đoạn tuyến có cao độ đường đỏ thấp
,không đảm bảo CĐTN của nền đường . 
- Những đoạn tuyến có độ dốc dọc nhỏ và
chiều dài đoạn dốc ngắn. 
- Những đoạn tuyến có độ dốc dọc lớn và chiều
dài đoạn dốc lớn
- Những đường cong đứng có R nhỏ
NỘI DUNG THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
4. Cải tạo kết cấu áo đường : 
*Cơ sở :
+ Căn cứ vào bề rộng và chất lượng của mặt đường cũ
+ Căn cứ mô đun đàn hồi của nền đường (E0 ) và của 
MĐ Ech cũ . 
+ Căn cứ mô đun đàn hồi yêu cầu của KC áo đường
mới. 
* Phần tận dụng
+ Hiện trạng mặt đường cũ, đánh giá mức độ hư hại
+ Xác định E để xem đoạn nào có khả năng tận dụng, 
đoạn nào phải đào bỏ đi. 
NỘI DUNG THIẾT KẾ CẢI TẠO 
ĐƯỜNG Ô TÔ
* Phần mở rộng :
+ Môđun đàn hồi nền đường E0, vật liệu nền đường, độ chặt nền
đường. 
- Căn cứ lưu lượng xe chạy tính toán (tải trọng trục) xác định Eyc
- Từ Eyc đề xuất các lớp vật liệu trên mặt đường cũ
- Phần mở rộng : biết E0, chọn kết cấu và chiều dày các lớp móng để
Ech > Eyc
* Xác định môđun đàn hồi mặt đường cũ: Dùng cần đo Benkenmal
để đo độ võng đàn hồi KCAĐ cũ. 
+ Cứ khoảng 50m đo 1 điểm, cách mép phần xe chạy 1 - 1,5m 
+ Chia ra những đoạn có môđun đàn hồi tương đương nhau . 
+ Lấy ETBmin trong từng đoạn