Giáo trình môn Thiết kế đường ô tô (Phần 1)

1 
TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 
KHOA XÂY DỰNG 
GIÁO TRÌNH 
THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ 
TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ 
TP.HCM NĂM 2017 
2 
CHƯƠNG 1 
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƯỜNG Ô TÔ 
1.1. VAI TRÒ CỦA ĐƯỜNG Ô TÔ TRONG GIAO THÔNG VẬN TẢI. 
 Vận tải trên đường ô tô có những đặc điểm sau: 
- Có tính cơ động cao, điều động xe cộ nhanh chóng. 
- Có thể vận chuyển trực tiếp từ chỗ lấy hàng đến nơi quy định, không cần phải 
có phương tiện vận chuyển và bốc dỡ trung gian, tiện lợi trong vận chuyển ngắn. 
- Thích ứng với địa hình vùng núi khó khăn. Tốc độ vận tải trên đường ô tô 
cũng khá nhanh, nhanh hơn đường thủy và tương đương với đường sắt. 
- Có thể sử dụng hỗn hợp cho nhiều loại phương tiện vận tải (kể cả vận tải thô 
sơ). 
Chính vì những đặc điểm có ý nghĩa trên nên đường ô tô là một bộ phận không 
thể thiếu trong mạng lưới giao thông vận tải của mỗi nước. 
Mặc dù có ý nghĩa quan trọng như vậy, song việc vận tải trên đường ô tô vẫn có 
những nhược điểm: 
- Do tải trọng chở được ít, lại tốn nhiên liệu nên giá thành vận chuyển ô tô cao 
hơn so với đường sắt và đường thủy, nhất là khi cự ly vận chuyển lớn. 
- Vận tải đường ô tô phụ thuộc rất nhiều vào trạng thái đường, mà trạng thái 
đường lại chịu ảnh hưởng rất lớn của thiên nhiên. Do đó việc vận chuyển bằng ô tô 
thường gặp nhiều trở ngại. 
- Tai nạn trên đường ô tô cũng không ngừng tăng lên. Tổn thất về con người 
cũng như về kinh tế do tai nạn ô tô gây ra cũng ngày càng lớn. 
- Môi trường xung quanh đường ô tô ngày càng bị xấu đi do khí thải, bụi bẩn và 
tiếng ồn của ô tô gây ra. 
- Nạn ùn tắc giao thông ở các đường đô thị ngày càng phổ biến, làm cho tốc độ 
ô tô giảm xuống, giá thành vận tải tăng lên. 
1.2. CÁC YẾU TỐ CỦA ĐƯỜNG Ô TÔ. 
Để thể hiện một con đường trên bản vẽ, thường dùng 3 hình chiếu: 
- Hình chiếu bằng (bình đồ tuyến đường). 
- Hình chiếu đứng (mặt cắt dọc – trắc dọc tuyến đường). 
- Hình chiếu cạnh (mặt cắt ngang – trắc ngang tuyến đường). 
1.2.1. Bình đồ tuyến đường: 
Do điều kiện địa hình tự nhiên bị hạn chế nên tuyến đường ô tô trên hình chiếu 
bằng thường phải uốn lượn với các đoạn thẳng và đoạn cong nối tiếp nhau. Tuyến 
3 
đường hoàn toàn được xác định trên bình đồ (tức là hoàn toàn xác định trên thực địa) 
nhờ các yếu tố sau (Hình 1.1): 
- Điểm xuất phát và góc định hướng đầu tiên. 
- Các góc ngoặt 1, 2, 3,  ở các chỗ đổi hướng tuyến. 
- Chiều dài các đoạn thẳng. 
- Các yếu tố của đường cong như: góc ngoặt , bán kính đường cong R, chiều 
dài tiếp tuyến T, chiều dài cung tròn K và chiều dài phân cự p (Hình 1.1). 
T

K
p
0
TÑ1
TC1
Ñ
P
R
Hình 1.1 Các yếu tố của đường cong tròn 
Tất cả các yếu tố trên được đánh dấu trên thực địa bằng các cọc cùng với các 
đặt ở những chỗ địa hình thay đổi (cọc địa hình) và các cọc đánh dấu lý trình (cọc Km, 
cọc 100m ký hiệu là cọc H). 
1.2.2. Trắc dọc tuyến đường: 
Mặt cắt thẳng đứng dọc theo tuyến đường đem “duỗi thẳng” được gọi là trắc 
dọc, thường được vẽ với tỉ lệ đứng gấp 10 lần tỉ lệ ngang (Hình 1.2). 
 Hình 1.2 Trắc dọc 
4 
Cao độ mặt đất tự nhiên trên trắc dọc gọi là đường đen. Còn tuyến đường được 
xác định vị trí của nó trên trắc dọc thông qua đường đỏ thiết kế. Ở các chỗ đổi dốc, 
đường đỏ phải được thiết kế nối dốc bằng các đường cong đứng lồi hoặc lõm. Đường 
đỏ xác định nhờ các yếu tố: 
- Cao độ đường đỏ tại điểm đầu tuyến. 
- Độ dốc dọc (id) và chiều dài các đoạn dốc. 
- Đường cong đứng chỗ đổi dốc với các yếu tố của nó. 
 Căn cứ vào đường đỏ đã xác định, với các yếu tố này có thể tính được cao độ 
thiết kế và chiều sâu đào hoặc đắp ở mỗi vị trí cọc đã bố trí trên bình đồ tương ứng. 
1.2.3. Trắc ngang tuyến đường: 
Mặt cắt vuông góc với tuyến đường ở mỗi điểm trên tuyến (ở vị trí các cọc) 
được gọi là trắc ngang tại điểm đó. 
Hình 1.3 Trắc ngang tuyến đường 
Các yếu tố của đường trên trắc ngang bao gồm: (Hình 1.3) 
 - Bề rộng nền đường a. 
 - Bề rộng mặt đường (phần xe chạy) b. 
 - Bề rộng lề đường c. 
- Độ dốc ta luy 1:m. 
 - Các kích thước rãnh thoát nước dọc. 
 Thiết kế đường chính là quyết định các yếu tố đường trên bình đồ, trắc dọc và 
trắc ngang sao cho chúng đáp ứng được yêu cầu chạy xe an toàn, tiện lợi, kinh tế. 
1.3. CÁC ĐẶC TRƯNG VẬN TẢI CHỦ YẾU CỦA ĐƯỜNG 
1.3.1. Thành phần xe chạy trên đường: 
 Ở nước ta, thành phần xe chạy trên đường bao gồm: 
 - Các loại ô tô: ô tô tải (tải nhẹ, tải nặng, con tai nơ,), ô tô khách (xe du lịch, 
xe khách nhiều loại chỗ ngồi, xe buýt,). 
Meùp lề 
Tim đñường 
Meùp phần xe chạy 
5 
 - Xe gắn máy. Ở nước ta loại phương tiện này hiện nay khá nhiều. 
 - Xe đạp và các loại xe thô sơ khác. 
 Vì các phương tiện kể trên có khả năng về tốc độ chạy xe khác nhau rất nhiều, 
do đó về mặt tổ chức giao thông, bao giờ cũng có hai giải pháp thiết kế đường: 
 - Thiết kế theo phương án giao thông hỗn hợp: tức là các loại phương tiện cùng 
đi chung trên một phần xe chạy. Tất yếu các loại phương tiện chạy chậm sẽ cản trở các 
loại chạy nhanh. 
 - Thiết kế theo phương án tách riêng từng nhóm theo khả năng về tốc độ: sẽ 
nâng cao được tốc độ chạy xe. 
 Như vậy, thành phần dòng xe và tỉ lệ có mặt của mỗi loại phương tiện trong 
dòng xe sẽ ảnh hưởng đáng kể đến các giải pháp thiết kế và tiêu chuẩn kỹ thuật thiết 
kế đường. 
1.3.2. Xe thiết kế: 
Xe thiết kế là loại xe phổ biến trong dòng xe để tính toán các yếu tố của đường. 
Các kích thước của xe thiết kế được quy định trong bảng sau: 
B¶ng 1.1 C¸c kÝch th-íc cña xe thiÕt kÕ (mÐt) 
Lo¹i xe 
ChiÒu dµi 
toµn xe 
ChiÒu réng 
phñ b× 
ChiÒu cao 
Nh« vÒ 
phÝa tr-íc 
Nh« vÒ 
phÝa sau 
Kho¶ng c¸ch 
gi÷a c¸c trôc 
xe 
Xe con 6,00 1,80 2,00 0,80 1,40 3,80 
Xe t¶i 12,00 2,50 4,00 1,50 4,00 6,50 
Xe moãc tú 16,50 2,50 4,00 1,20 2,00 4,00 + 8,80 
1.3.3. Tải trọng xe chạy: 
 Tải trọng xe tác dụng lên đường có ảnh hưởng quan trọng đến sự làm việc của 
nền mặt đường và các công trình trên đường và là cơ sở để tính toán thiết kế các công 
trình đó. 
1.3.4. Lưu lượng xe thiết kế: 
Lưu lượng xe thiết kế là số xe con được quy đổi từ các loại xe khác, thông qua 
một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tương lai. Năm tương lai là năm 
thứ 20 sau khi đưa đường vào sử dụng đối với các cấp I và II; năm thứ 15 đối với các 
cấp III và IV; năm thứ 10 đối với các cấp V, cấp VI và các đường thiết kế nâng cấp, 
cải tạo. 
Hệ số quy đổi từ xe các loại về xe con lấy theo Bảng 1.2. 
Thường thì xe chạy có mức tăng xe theo quan hệ hàm số mũ: 
Nt = N0(1+p)t-1 (xcqđ/ng.đ) (1.1) 
Trong đó : 
Nt – lưu lượng xe chạy bình quân của năm khai thác thứ t (xcqđ/ng.đ) 
6 
N0 –lưu lượng xe chạy bình quân của năm đầu khai thác đường ôtô (xcqd/ng.đ) 
P- mức tăng xe hàng năm. 
B¶ng 1.2 HÖ sè quy ®æi tõ xe c¸c lo¹i ra xe con 
§Þa h×nh 
Lo¹i xe 
Xe 
®¹p 
Xe m¸y 
Xe 
con 
Xe t¶i cã 
2 trôc vµ 
xe buýt d-íi 
25 chç 
Xe t¶i cã 
3 trôc trë 
lªn vµ xe 
buýt lín 
Xe kÐo 
moãc, xe 
buýt kÐo 
moãc 
§ång b»ng vµ 
®åi 
0,2 0,3 1,0 2,0 2,5 4,0 
Nói 0,2 0,3 1,0 2,5 3,0 5,0 
Chó thÝch: 
 ViÖc ph©n biÖt ®Þa h×nh ®-îc dùa trªn c¬ së ®é dèc ngang phæ biÕn cña s-ên ®åi, s-ên 
nói nh- sau: §ång b»ng vµ ®åi 30 %; nói > 30 %. 
 §-êng t¸ch riªng xe th« s¬ th× kh«ng quy ®æi xe ®¹p. 
Trên đây là tính toán lưu lượng xe chạy trung bình trong năm. Trong thiết kế kỹ 
thuật còn phải xét đến sự thay đổi lưu lượng xe chạy theo mùa trong năm và theo giờ 
trong ngày để phục vụ cho thiết kế áo đường, chiều rộng phần xe chạy và tổ chức xe 
chạy. 
 Ví dụ: Số liệu đếm xe như sau: 
Loại xe Hệ số quy đổi Kết quả đếm xe 
(xe/ngđ) 
Lượng xa quy đổi 
(xcqđ/ngđ) 
Xe ®¹p 0,2 662 132.4 
Xe m¸y 0,3 7748 2324.4 
Xe con 1 25 25 
Xe t¶i cã 2 trôc 2 118 236 
xe buýt lín 2,5 4 10 
Toång coäng: 2728 
Giả sử mức tăng xe hàng năm là 8%. Vậy lưu lượng xe trong năm khai thác thứ 
15 sẽ là : N15 = 2728 x (1+0.08)15-1 = 8013 (xcqđ/ngđ) 
1.4. PHÂN CẤP HẠNG KỸ THUẬT ĐƯỜNG Ô TÔ 
Việc phân cấp kỹ thuật dựa trên chức năng và lưu lượng thiết kế của con đường 
trong mạng lưới đường và được quy định theo Bảng 1.3. 
7 
B¶ng 1.3 B¶ng ph©n cÊp kü thuËt ®-êng « t« theo chøc n¨ng cña ®-êng 
vµ l-u l-îng thiÕt kÕ 
CÊp thiÕt 
kÕ cña 
®-êng 
L-u l-îng xe 
thiÕt kÕ*) 
(xcq®/n®) 
Chøc n¨ng cña ®-êng 
Cao tèc > 25 000 §-êng trôc chÝnh, thiÕt kÕ theo TCVN 5729 : 1997. 
CÊp I > 15 000 
§-êng trôc chÝnh nèi c¸c trung t©m kinh tÕ, chÝnh trÞ, v¨n 
ho¸ lín cña ®Êt n-íc. 
Quèc lé. 
CÊp II > 6 000 
§-êng trôc chÝnh nèi c¸c trung t©m kinh tÕ, chÝnh trÞ, v¨n 
ho¸ lín cña ®Êt n-íc. 
Quèc lé. 
CÊp III > 3 000 
§-êng trôc chÝnh nèi c¸c trung t©m kinh tÕ, chÝnh trÞ, v¨n 
ho¸ lín cña ®Êt n-íc, cña ®Þa ph-¬ng. 
Quèc lé hay ®-êng tØnh. 
CÊp IV > 500 
§-êng nèi c¸c trung t©m cña ®Þa ph-¬ng, c¸c ®iÓm lËp hµng, 
c¸c khu d©n c-. 
Quèc lé, ®-êng tØnh, ®-êng huyÖn. 
CÊp V > 200 
§-êng phôc vô giao th«ng ®Þa ph-¬ng. §-êng tØnh, ®-êng 
huyÖn, ®-êng x·. 
CÊp VI < 200 §-êng huyÖn, ®-êng x·. 
*) TrÞ sè l-u l-îng nµy chØ ®Ó tham kh¶o. Chän cÊp h¹ng ®-êng nªn c¨n cø vµo chøc n¨ng 
cña ®-êng vµ theo ®Þa h×nh. 
Tốc độ thiết kế là tốc độ được dùng để thiết kế các yếu tố hình học của đường, 
các yếu tố ảnh hưởng đến vận hành xe. 
Tốc độ thiết kế các cấp đường dựa theo điều kiện địa hình, được qui định trong 
Bảng 4. 
B¶ng 4 Tèc ®é thiÕt kÕ cña c¸c cÊp ®-êng 
CÊp thiÕt kÕ I II III IV V VI 
§Þa h×nh 
§ång 
b»ng 
§ång 
b»ng 
§ång 
b»ng 
Nói 
§ång 
b»ng 
Nói 
§ång 
b»ng 
Nói 
§ång 
b»ng 
Nói 
Tèc ®é thiÕt kÕ, 
Vtk, km/h 
120 100 80 60 60 40 40 30 30 20 
chó thÝch: ViÖc ph©n biÖt ®Þa h×nh ®-îc dùa trªn c¬ së ®é dèc ngang phæ biÕn cña s-ên ®åi, s-ên nói nh- 
sau: §ång b»ng vµ ®åi 30 %; nói > 30 %. 
8 
1.5. SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA ÔTÔ TRÊN ĐƯỜNG 
1.5.1. Các lực tác dụng vào ô tô khi xe chạy. 
 Khi xe chạy trên đường, ngoài sức kéo ô tô còn chịu tác dụng của các loại sức 
cản khác nhau bao gồm: lực cản lăn, lực cản không khí, lực cản quán tính và lực cản 
do dốc (Hình 1.4). 
P
Pj
Pf
Pk
Pi
Hình 1.4 Các lực tác dụng trên ô tô khi xe chạy 
Pk – Lực kéo; Pf – Lực cản lăn; P - Lực cản không khí 
Pi – Lực cản lên dốc; Pj – Lực cản quán tính 
1.5.1.1. Lực cản lăn Pf 
 Thực nghiệm cho thấy tổng sức cản lăn trên tất cả các bánh xe Pf tỉ lệ thuận với 
trọng lượng G (kG) của ô tô: 
Pf = f.G, (kG) (1.2) 
 Hệ số sức cản lăn f phụ thuộc vào độ cứng của lốp xe, tốc độ xe chạy và chủ 
yếu phụ thuộc vào loại mặt đường (Bảng 1.5). 
Bảng 1.5 Hệ số sức cản lăn f 
Loại mặt đường Hệ số f Loại mặt đường Hệ số f 
+ Bê tông xi măng 
 và bê tông nhựa 
+ Đá dăm đen 
+ Đá dăm 
0,01 – 0,02 
0,02 – 0,025 
0,03 – 0,05 
+ Lát đá 
+ Đất khô và bằng phẳng 
+ Đất ẩm và không 
 bằng phẳng 
+ Đất cát rời rạc 
0 ,04 – 0,05 
0,04 – 0,05 
0,07 – 0,15 
0,15 – 0,30 
1.5.1.2. Sức cản do không khí P 
 Theo khí động học, sức cản không khí khi không có gió được xác định theo 
công thức: 
13
kFV
P
2
ω (1.3) 
Trong đó: 
9 
 k – hệ số sức cản không khí phụ thuộc vào loại xe: ô tô tải k = 0,06 – 0,07; ô tô 
buýt k = 0,04 – 0,06; xe con k = 0,025 – 0,035. 
 F – diện tích cản trở (diện tích mặt cắt ngang lớn nhất của ô tô). 
F = 0,8.B.H (B và H là chiều rộng và chiều cao của ô tô). 
 V – vận tốc xe chạy, km/h. 
1.5.1.3. Sức cản do lên dốc Pi 
 Là do trọng lượng bản thân của ô tô gây ra khi xe chuyển động trên mặt phẳng 
nằm nghiên. 
 Ta có: Pi = G. sin 
 Do nhỏ nên sin tg = i 
 i – độ dốc dọc của đường. 
 Do đó: Pi = G. i (1.4) 
 Khi xe lên dốc lấy dấu “+” và khi xe xuống dốc lấy dấu “-“. 
1.5.1.4. Sức cản do quán tính Pj 
 Phát sinh khi xe tăng hoặc giảm tốc. Khi xe tăng tốc thì lực quán tính này cản 
trở sự chuyển động của ô tô. Bao gồm sức cản quán tính do chuyển động tịnh tiến của 
ô tô có khối lượng m và sức cản quán tính do các bộ phận quay của ô tô. Do đó ta có: 
dt
dv
g
G
dt
dv
mδP
j
 (1.5) 
trong đó: 
 m – khối lượng của ô tô; G – trọng lượng của ô tô, 
g – gia tốc trọng trường; v – tốc độ xe chạy, 
t – thời gian;  - hệ số kể đến sức cản quán tính của các bộ phận quay. 
 Dấu “+” ứng với trường hợp tăng tốc và dấu “-” ứng với trường hợp giảm tốc . 
1.5.2. Phương trình chuyển động của ô tô và biểu đồ nhân tố động lực. 
 Để ô tô có thể chuyển động được trên đường thì động cơ của ô tô phải sản sinh 
ra một sức kéo không nhỏ hơn tổng các lực cản trên đường, do vậy phương trình 
chuyển động của ô tô là: 
Pk Pf Pi + P Pj 
Hay Pk fG Gi + 
13
kFV2
dt
dv
g
G
δ 
Đặt D =
dt
dv
g
δ
if
G
13
kFV
P
2
k
10 
D - được gọi là nhân tố động lực của ô tô. 
 Khi chuyển động đều thì 0
dt
dv
 và do vậy điều kiện chuyển động đều của ô tô 
về mặt sức kéo sẽ là: 
D = f ± i (1.6) 
 Trong phương trình trên thì vế trái biểu diễn các yếu tố phụ thuộc vào ô tô, và 
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 (Hình 1.5). 
V, km/h
D
0
I
II
III
Hình 1.5 Biểu đồ nhân tố động lực của ô tô 
Nếu biết tổng sức cản do điều kiện đường gây ra f ± i thì theo điều kiện (1.6), 
nhờ biểu đồ nhân tố động lực ta có thể nhanh chóng tìm được tốc độ đều lớn nhất 
tương ứng của ô tô. Ngược lại, nếu muốn ô tô chạy được với tốc độ thiết kế đã định thì 
cũng có thể xác định được điều kiện đường tương ứng thông qua biểu đồ đó. Biểu đồ 
này cũng cho thấy khi điều kiện đường thay đổi thì khi chuyển động, ô tô phải chuyển 
về các chuyển số tương ứng. 
1.5.3. Sức bám của lốp xe với mặt đường. 
 Xét một bánh xe chủ động như hình 1.7, nếu tại điểm tiếp xúc A không có phản 
lực T của đường tác dụng vào lốp xe thì bánh xe sẽ quay tại chỗ, xe không chuyển 
động được. Phản lực T có được là do sức bám giữa lốp xe với mặt đường. 
Mk
rk
Pk
TPk A
11 
Hình 1.7 Sức bám của lốp xe với mặt đường 
 Lực bám T là một lực bị động, nghĩa là khi có lực tác dụng của bánh xe vào mặt 
đường (chính là lực kéo Pk) thì đường mới tác dụng trở lại bánh xe một lực là T. Do 
vậy nếu giữa bánh xe và mặt đường có đủ sức bám thì luôn luôn có T = Pk. Nếu sức 
kéo Pk càng lớn thì T càng lớn. Nhưng sức bám giữa lốp xe với mặt đường là một nhân 
tố khách quan nên không phải sức bám cứ tăng mãi được mà chỉ tăng đến một trị số 
nhất định là Tmax, tức là sức bám lớn nhất. Nếu Pk > Tmax thì tại điểm A bánh xe sẽ 
quay tại chỗ và trượt theo quán tính. Do vậy sức bám giữa lốp xe với mặt đường là 
một điều kiện quan trọng để xe có thể chuyển động được và để đảm bảo an toàn chạy 
xe. 
 Thực nghiệm cho thấy sức bám lớn nhất Tmax tỉ lệ thuận với trọng lượng trục xe 
chủ động Gk. 
Tmax = Gk, (kG) 
Trong đó: - hệ số bám giữa lốp xe với mặt đường, phụ thuộc chủ yếu vào tình 
trạng và độ nhám của mặt đường. Mặt đường càng khô sạch, ít bụi bẩn, ít ẩm ướt và 
càng nhám thì càng lớn ( = 0,7), còn nếu mặt đường ẩm, bẩn thì nhỏ ( = 0,3). 
 Nếu tất cả các bánh xe của ô tô đều là bánh xe chủ động thì Gk = G, G – là 
trọng lượng toàn bộ xe. 
 Như vậy, điều kiện chuyển động của ô tô về mặt sức bám là: 
Pk Tmax 
 Do đó, trong thiết kế đường, để đảm bảo ổn định và an toàn cho xe chạy thì việc 
tăng hệ số bám có ý nghiã rất quan trọng. 
 Điều kiện cần và đủ để ô tô chuyển động được trên đường là: 
Pcản Pk Tmax (1.7) 
1.5.4. Chi ... ề taluy đường: 
2.15.2.1. Quy định taluy nền đường đào: 
- Độ dốc mái đường đào: Căn cứ vào điều kiện cấu tạo địa chất và độ cao mái 
đường có thể tham khảo bảng 4.9 để chọn độ dốc mái đường đào. Trước đó phải điều 
tra độ dốc các mái đường đào và các sườn dốc tự nhiên đã ổn định lâu dài có điều kiện 
địa chất tương tự ở trong vùng lân cận tuyến đường thiết kế để có cơ sở chắc chắn 
quyết định độ dốc mái đường đào thiết kế. 
Bảng 4.9 Độ dốc mái đường đào 
Loại và tình trạng đất đá 
Độ dốc mái đường đào khi chiều cao mái 
dốc 
 12 m > 12 m 
- Đất loại dính hoặc kém dính nhưng 
ở trạng thái chặt vừa đến chặt 
1 : 1,0 1 : 1,25 
- Đất rời 1 : 1,50 1 : 1,75 
- Đá cứng phong hoá nhẹ 1 : 0,3 1 : 0,5 
- Đá cứng phong hoá nặng 1 : 1,0 1 : 1,25 
74 
Khi chiều cao mái dốc cao hơn 12 m phải tiến hành phân tích, kiểm toán ổn 
định bằng các phương pháp thích hợp tương ứng với trạng thái bất lợi nhất (đất, đá 
phong hoá bão hoà nước). Với mái dốc bằng vật liệu rời rạc, ít dính thì nên áp dụng 
phương pháp mặt trượt phẳng; với đất dính kết thì nên dùng phương pháp mặt trượt 
tròn, hệ số ổn định nhỏ nhất phải bằng hoặc lớn hơn 1,25. 
Khi mái dốc qua các tầng, lớp đất đá khác nhau thì phải thiết kế có độ dốc khác 
nhau tương ứng, tạo thành mái dốc đào kiểu mặt gẫy hoặc tại chỗ thay đổi độ dốc bố 
trí thêm một bậc thềm rộng 1 m  3,0 m có độ dốc 5 % – 10 % nghiêng về phía trong 
rãnh; trên bậc thềm phải xây rãnh thoát nước có tiết diện chữ nhật, tam giác đảm bảo 
đủ thoát nước từ tầng taluy phía trên. 
Khi mái dốc có cấu tạo dễ bị lở, rơi thì giữa mép ngoài của rãnh biên tới chân 
mái dốc nên có một bậc thềm rộng tối thiểu 1,0 m. 
Mái dốc nền đào phải có biện pháp gia cố chống xói lở bề mặt, chống đất đá 
phong hoá sạt lở cục bộ (trồng cỏ, trồng cây bụi, bọc mặt neo các ô dàn bê tông ...) và 
khi cần phải xây tường chắn, tường bó chân mái dốc để tăng cường mức độ ổn định 
của toàn mái dốc. 
2.15.2.2. Quy định taluy nền đường đắp: 
Tuỳ theo độ cao của mái đắp và loại vật liệu đắp, độ dốc mái đắp được qui định 
trong bảng 4.10. 
Bảng 4.10 Độ dốc mái đường đắp 
Loại đất đá 
Độ dốc mái đường đắp khi chiều cao mái 
dốc 
 < 6 m từ 6 đến 12 m 
Đá dăm, đá sỏi, sạn, cát lẫn sỏi sạn, xỉ 
quặng. 
1 : 1,3 1 : 1,3  1,5 
Cát to và cát vừa, đất sét và cát pha, 
đá dễ phong hoá 
1 : 1,5 1 : 1,75 
Đất bụi, cát nhỏ 1 : 1,75  2 1 : 1,75  2 
Nền đắp có mái dốc bằng đá thì đá phải có kích cỡ lớn hơn 25 cm và phải xếp 
khan (có chêm chèn) trong phạm vi chiều dày 1,0 m  2,0 m với độ dốc như ở bảng 
4.10, theo độ dốc có thể xếp khan kiểu giật cấp (không cần tạo mái dốc có độ dốc đều). 
Phía trong phạm vi xếp khan có thể đắp đá bằng cách: đổ đá cỡ lớn thành lớp, rồi rải 
thêm các đá thải cỡ nhỏ lên trên và dùng lu rung loại nặng, lu chặt cho đến khi đá trên 
mặt lớp ổn định. 
Trường hợp nền đắp đất (cát) qua vùng ngập nước thì phải áp dụng độ dốc mái 
dốc đắp bằng 1:2  1:3 đối với phạm vi nền đường dưới mức nước ngập thông thường 
và bằng 1:1,75  1:2,0 đối với phạm vi nền đường dưới mức nước thiết kế. 
Khi mái dốc nền đắp đất tương đối cao thì cứ 8 m đến 10 m cao phải tạo một 
bậc thềm rộng từ 1,0 m đến 3,0 m; trên bậc thềm có cấu tạo dốc ngang và rãnh xây 
75 
như qui định. Ngoài ra mái dốc cao nên được gia cố bề mặt bằng đá xây hoặc các tấm 
bê tông đúc sẵn. 
Trường hợp chiều cao mái dốc đắp lớn hơn 12,0 m phải kiểm toán ổn định như 
đã qui định. Khi kiểm toán ổn định nền đường ngập nước phải xét đến áp lực thủy 
động do gradien thủy lực gây nên. Chiều cao mái dốc đắp đất không nên quá 16,0 m 
và đắp đá không nên quá 20,0 m. 
Trường hợp đắp cao và đắp trên sườn dốc, nếu kết quả kiểm toán ổn định không 
bảo đảm thì phải thiết kế các giải pháp chống đỡ để tăng độ ổn định (kè chân, kè vai), 
bằng đá xếp khan, xây vữa, hoặc bê tông xi măng. 
2.15.3. Các hình thức gia cố mái taluy 
2.15.3.1. Những nguyên nhân phá hoại mái taluy. 
Mặt taluy nền đất bị phá hoại chủ yếu là do tác dụng của nước, gió, cũng như 
các nhân tố khí hậu khác. Mái taluy bị phá hoại càng nhanh nếu cường độ đất càng bé 
và taluy càng dốc. 
Nước mưc làm xói đất ở mái taluy và mang những hạt đất ấy xuống chân. Nước 
mưa hòa tan một vài thành phần của đất rồi mang đi khỏi mái taluy. Đối với mái taluy 
cao dòng nước chảy từ trên xuống, phân bố không đều trên toàn diện tích m2 tập trung 
nhiều ở những mặt taluy ít bằng phẳng làm thành những dòng nước chảy và rãnh nhỏ, 
rồi dần dần sau những cơn mưa mới những rãnh đó ngày càng sâu thêm. Đối với đất 
hoàng thổ, đất bột thì xói lở phát triển nhanh và nguy hiểm hơn. 
Dòng nước chảy dọc theo chân taluy nền đường có thê gây ra hao mòn, xói lở 
phần dưới chân taluy, làm cho phần trên bị sụt lỡ, và gây biến dạng rất lớn đối với nền 
đường. 
Đường qua bải sông, bờ đê taluy nền đắp bị sóng vỗ làm cho các hạt đất bị 
xói, di chuyển, rời khỏi nền đường và bị nước cuốn trôi. 
Gió có tác dụng thổi bay những hạt đất taluy, cá biệt về mùa khô, các loại đất 
như đất bột, á cát hạt nhỏ bị gió cuốn đi rất xa. Gió cuốn đất nhiều nhất ở nơi bị lõm và 
chổ trũng xuống dưới và chân taluy, ở nơi đồi dốc taluy vì ở nơi đấy gió thổi xoáy. 
 Tùy theo tính chất của đất và điều kiện khí hậu mà quá trính phá hoại mặt taluy 
nói trên diển ra với tốc độ khác nhau. Kết quả phá hoại tích lũy lại và dần dần có thể 
làm cho nền đường mất ổn định. Taluy bị hỏng cũng có thể do súc vật đi lại nhiều. 
2.15.3.2. Các hình thức gia cố mái taluy. 
Để bảo vệ taluy khỏi bị phá hoại hay giảm bớt tác dụng cảu các nhân tố trên, 
người ta 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.