Giáo trình Thiết kế đường ô tô (Phần 1)

dùng nhiều biện pháp bảo vệ khác nhau, trong đó những biện pháp chính là: 
- Gia cố đất taluy – Gieo cỏ và làm một lớp áo bằng cỏ, trồng bụi cây con, gia cố 
bằng chất liên kết hữu cơ. 
- Áo bảo vệ bằng cỏ lát và vật liệu thân cây, lát cỏ kim, lát cỏ hình kẻ ô; xếp vạt 
cỏ nhiều lớp, lát cành cây, đan cành cây, gia cố thành bó thân cây. 
76 
- Lớp áo bảo vệ bằng đá – Lát đá một lớp hay hai lớp đá xếp trong khung bằng 
cây đan và rọ đá, xây đá tấm bê tông. 
Sau đây ta tìm hiểu một số biện pháp chủ yếu: 
1. Gia cố taluy bằng cỏ. 
Rể thực vật bám vào lớp đất bên trên làm cho đất liên kết chặt hơn, tăng khả 
năng chống nước xói và gió thổi. Những rể bị cheat thối trong đất để lại các lỗ tróng 
làm đất bị xốp, vì vậy khi gia cố taluy, làm cho nước chảy, gió thổi trên mái taluy 
chậm hơn, do đó tác dụng phá hoại bị hạn chế. Thường dùng phương pháp gieo cỏ, lát 
cỏ, trồng bụi vây non để gia cố taluy nền đường. 
Đối với nền đường đắp thấp, đất đắp nền đường là đất trồng trọt, thì sau một 
hoặc hai năm (có khi nhanh hơn) nếu gặp thời tiết thuận lợi, trên taluy cỏ sẽ mọc thành 
một lớp khá dày, cắt cỏ đúng lúc thì đó là một lớp vỏ chắc chắn bảo vệ mái taluy. 
Trong điều kiện khí hậu và địa chất bất lợi, trên taluy cỏ không thể tự mọc hay 
mọc rất chậm, thì phải gieo cỏ. Khi gieo cỏ cần chú ý trộn nhiều loại hạt giống sao cho 
phần cỏ có hạt nhiều, tạo thành lớp vỏ chắc nằm dưới, và phần còn lại hình thành thảm 
cỏ kín phủ ở trên. 
Khi chọn giống cỏ gieo trên taluy phải chiếu cố tới điều kiện khí hậu, độ ẩm của 
đất (loại cỏ ưa ẩm ướt không thể sống trên taluy khô). 
Lượng hạt cỏ dùng gieo trên taluy thường là 0.3 – 0.5 kg/100m2 (theo kinh 
nghiệm của Liên – Xô). 
Lát cỏ, người ta dùng những vạt cỏ thấp có nhiều lá. Xén vát cỏ thành từng 
miếng rộng 20 – 25 cm dài 30 -60 cm, hoặc thành những băng dài cũng có chiều rộng 
như thế. Vạt cỏ nên lấy ở những nơi cùng một loại đất và điều kiện độ ẩm tương tự với 
taluy nền đường định gia cố. 
Có thể lát có theo những phương pháp sau: 
a) Lát cỏ liền – Dùng cho taluy không dốc quá 1/1.5. Lát cỏ dùng để gia cố phần 
taluy không bị ngập nước thường xuyên và vận tốc không lớn lắm, phần nằm trên mực 
nước cao nhất của taluy ¼ nón ở đầu cầu cống. Ở các góc vạt cỏ, người ta đóng ghim 
gỗ (chiều dài 20cm dày 2cm). Nền đường bằng đất cát phải đắp thêm một lớp đất mầu 
trên taluy để cỏ sống được (xem hình 4.34a và 4.34b). 
 Hình 4.34a. Hình 4.34b. 
b) Lát cỏ theo ô – Ap dụng khi thiếu cỏ. Những vạt cỏ dài được lát tiếp liền 
thành băng dài xiên 450 với taluy nền đường, băng nọ vuông góc với băng kia, làm 
77 
thành những ô 1m × 1m – 1,5m × 1,5m. Dọc theo mép taluy lát một giải cỏ (xem hình 
4.35). 
 Hình 4.35 
c) Xếp nhiều lớp cỏ – là một loại gia cố dày, có thể dùng để gia cố taluy bị ngập 
nước, có thể xếp theo các phương pháp sau: 
- Xếp nằm ngang, khi độ dốc taluy bằng hay lớn hơn 1/1. Đó là phương pháp ít 
tốn lượng vạt cỏ nhất (hình 4.36a). 
- Xếp vạt cỏ thẳng góc với mái taluy (hình 4.36b). 
 Hình 4.36a Hình 4.36b 
Người ta áp dụng rộng rải phương pháp giống bụi cây để gia cố taluy chống tác 
dụng của nước, của gió. 
Nền trồng các bụi cây trên taluy nền đắp và nền đào ở các giải đất gần mép taluy 
để gia cố lớp đất phía trên những vùng khô có gió thổi mạnh và những vùng chăn nuôi 
súc vật (nền dùng bụi cây có gai và rậm). 
Việc trồng bụi cây ở mái taluy còn để trang trí nữa. 
2. Gia cố taluy bằng đá. 
Lát đá là một loại gia cố chắc chắn, thường dùng ở nơi taluy bị ngập, phần trên 
gia cố bằng lát cỏ. 
Lát đá có thể chịu được vận tốc dòng nước 2 – 4 m/giây, nên dùng để gia cố ¼ 
nón đầu cầu trên bải sông. 
Trọng lượng đá lát làm tăng tải trọng đè lên taluy, nên dốc của nó không nên làm 
lớn hơn dốc taluy không lát đá. 
Lát đó có thể lát một lớp hay hai lớp. Nếu lát đá đè trên lớp đá dăm hay sỏi có 
chiều dày 10 – 15 cm. Lớp này bảo đảm đất dưới đá lát không bị xói. 
78 
Lát đá hai lớp cũng trên lớp mỏng như đá một lớp. Lớp dười dùng loại đá cở 15 – 
20 cm, lớp trên dùng cở 20 – 30 cm. Đá lát phải lựa và xếp cho các cạnh khít vào 
nhau, các khe hở phải được chèn chặt bằng đá con. Dưới chân taluy phải có một móng 
đở bằng đá (xem hình 4.37). 
Hình 4.37. 
3. Các hình thức khác: 
Ngoài các hình thức trên, trong thực tế có thể dùng bêtông hoặc bêtông cốt thép 
để gia cố, .... 
Hình 4.38: Gia cố chân taluy bằng cừ tràm 
Hình 4.39: Gia cố bằng đá hộc 
2.16. TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP 
Khi tính khối lượng dựa vào các tài liệu chủ yếu sau đây: 
79 
- Trắc ngang, cho ta diện tích đào đắp từng cọc. 
- Trắc dọc cho ta cự ly giữa hai cọc. 
Trong giáo trình trắc đạc đã giới thiệu về cách lấy tài liệu và vẽ trắc dọc, trắc 
ngang của mặt đất tự nhiên. 
Phần này giới thiệu cách tính các yếu tố trên trắc dọc trắc ngang để đi đến tính 
được khối lượng đất giữa hai cọc. 
2.16.1. Tính các yếu tố trên trắc dọc. 
 Tính cao độ đường đỏ. 
Muốn tình cao độ đường đỏ tại một cọc tim thứ n thì lấy cao độ đường đỏ cọc 
thứ n – 1 cộng với mức chênh về cao độ giữa hai cọc nếu là lên dốc hoặc trừ đi mức 
chênh về cao độ giữa hai cọc nền là xuống dốc. 
 ilHHn n   )1( 
i- dốc dọc đường đỏ, l – cự ly giữa hai cọc. 
Ví dụ cho cao độ đường đỏ tại cọc C1 là 5m, khoảng cách cọc C1 và C2 là 20m, 
dốc lên 2%. 
Độ cao thiết kế tại cọc C2 là: 5 + 20 x 2% = 5.4 m 
 Tính cự ly từ điểm xuyên đến cọc kề liền. 
Điểm xuyên là điểm găp của đường AB và các đường trên trắc dọc (xem hình 
4.40). 
 Hình 4.40 
Muốn tính cự ly từ điểm xuyên Dx đến cọc (n-1) hoặc cọc n, ta áp dụng định lý 
đã học trong tam giác đồng dạng. 
Gọi x là khoảng cách từ Dx đến cọc (n-1), y là khoảng cách từ Dx đến cọc thứ n. 
a: Chiều cao đào (hoặc đắp ở cọc thứ n-1). 
b: Chiều cao đắp (hoặc đào ở cọc thứ n). 
Ta có : x+y=l 
b
a
y
x
 
Giải hệ phương trình bậc 1 trên ta được x (hoặc y), và y=1-x (hoặc x=1-y). 
Ví dụ xem hình 4.41 
80 
2.16.2. Tính các yếu tố trắc ngang . 
Tính các yếu tố trên trắc ngang nội dung là xác định các điểm gặp giữa trắc 
ngang thiết kế và trắc ngang thiên nhiên. 
Trước khi tính diện tích trắc ngang, ta vẽ trắc ngang thiết kế lên trắc ngang thiên 
nhiên : Muốn vẽ được ta phải dựa vào chiều cao đào đắp ở trắc dọc, tùy theo cấp 
đường và địa chất mà vẽ kích thước bề rộng nền đường cũng như mái taluy. 
Hiện nay đa số các bản vẽ trắc ngang đều được vẽ trên máy tính (phần mềm 
autocad) rất nhanh và chính xác. Do đó ta có thể đo bất kỳ kích thước nào trên bản vẽ. 
(Hình 4.42) 
Hình 4.42 
1/n – Độ dốc ngang thiên nhiên. 1/m – Ta-luy đắp. 1/m’ – Ta-luy đào. 
 a – Chiều cao đào ở tim (hoặc đắp). k – Bề rộng mặt trên của rãnh. 
Ví dụ trắc ngang thiết kế trên hình 4.43 
2.16.3. Các phương pháp tính diện tích trên trắc ngang. 
 Phương pháp phân hình. 
81 
- Nội dung của phương pháp này là chia hình trắc ngang ra làm nhiều hình học, 
tính diện tích từng hình một. Diện tích của toàn bộ trắc ngang là tổng cộng diện tích 
của từng hình nhỏ một. 
 



ni
i
SiS
1
Ví dụ : tính diện tích của trắc ngang hình 4.44, ta chia ra 4 hình nhỏ (hai hình tam 
giac hai hình thang). 
 S=S1+S2+S3+S4 
Hình 4.44 
 Phương pháp song song: 
– Nội dung phương pháp này là chia hính trắc ngang ra nhiều hình nhỏ bằng các 
đường song song cách đều nhau một đoạn là e, như thế nghĩa là từng hình nhỏ một có 
bề rộng e. 
Gọi S là diện tích của hình ta có : 
Hình 4.45 
   




 





 






 





 





 





 





 

eyeyyyyyyyye
y
e
yy
e
yy
e
yy
e
yy
e
yy
e
yy
e
yy
e
y
S
87654321
88776
65544332211
222
222
2
22
 Nếu khi chia ta chọn e = 1 đơn vị chiều dài thì  yS . Vậy muốn tìm diện 
tích của hình trích ngang ta chỉ việc lấy giấy kẻ ly đo chiều dài của các cạnh song 
song. Lấy tổng số đó nhân với tỉ lệ trắc ngang thì dược diện tích thật ở trên cạnh mặt 
đất (xem hình 4.45). 
 Phương pháp ô vuông 
82 
– Nội dung lấy giấy bóng có kẻ sẵn ô vuông áp lên hình trắc ngang , đếm các ô 
vuông, tổng số ô vuông là diện tích hình trắc ngang. Phương pháp này không chính 
xác vì phải có sự bù trừ, giữa các ô không trọn vẹn. Thường dùng khi thiết kế sơ bộ 
(xem hình 4.46). 
 Hình 4.46. 
 Dùng các phần mềm thiết kế: để tính chính xác diện tích đào đắp trên từng 
trắc ngang. 
Đa số các công ty tư vấn thiết kế hiện nay đều sử dụng các phần mềm thiết kế 
đường như Autocad, Nova TDN, Alpha Group, . để thiết kế vì tính tiện lợi và độ 
chính xác cao. 
Ví dụ để tính diện tích đắp nền đường như hình 4.47, ta dùng phần mềm Autocad 
tính như sau: 
Hình 4.47 
- Trên dòng command gõ lệnh: area, sau đó nhấn phím enter để thực hiện lệnh. 
- Tiếp theo click chuột trái tại điểm số 1, số 2, số 3, số 4. Sau đó nhấn phím enter 
ta sẽ có được diện tích chính xác. 
Ngoài ra chúng ta có thể dùng lệnh Pedit để nối lại, sau đó dùng lệnh List để xem 
diện tích là bao nhiêu. 
2.16.4. Tính khối lượng đào đắp. 
Thường dùng phương pháp diện tích trung bình để tính khối lượng đào hoặc đắp. 
(Hình 4.48) 
Gọi S1,S2,S3,S4,S5 là diện tích đào (hoặc đắp) ở các cọc 1,2,3,4,5 (với giả định 
ở mỗi cọc đều có diện tích đào và đắp, (chú ý khi tính toán, đào tính riêng, đắp tính 
riêng), cự ly giữa các cọc 1-2 là l1; 2-3 là l2; 3-4 là l3; 4-5 là l4. 
83 
 Hình 4.48 
Gọi V1 là thể tích đào hoặc đắp (khối lượng chính là thể tích) giữa cọc 1 và cọc 2 
 V2 là thể tích giữa hai cọc 2 và 3; 
 V3 là thể tích giữa hai cọc 3 và 4; 
 V4 là thể tích giữa hai cọc 4 và 5; 
 ;
2
1
21
1 l
SS
V 




 
 ;
2
2
32
2 l
SS
V 




 
 
 ;
2
3
43
3 l
SS
V 




 
 ;
2
4
54
4 l
SS
V 




 
 
Khối lượng từ cọc 1 dến cọc 5 là V= V1+V2+V3+V4. 
Thông thường ta dùng phần mềm Excel để lập bảng tính khối lượng trên trắc 
ngang. Ví dụ xem hình 4.49. 
Lưu ý: khi tính khối lượng, cần áp kết cấu áo đường vào để tính, chi tiết phần 
này xem chương 5.