Giáo trình Thiết kế đường ô tô

 1
TỔNG CÔNG TY XÂY DỰNG TRƯỜNG SƠN 
TRƯỜNG TRUNG HỌC CẦU ĐƯỜNG VÀ DẠY NGHỀ 
THIẾT KẾ 
 ĐƯỜNG Ô TÔ 
 2
NĂM 2007 
TRƯỜNG TRUNG HỌC CẦU ĐƯỜNG VÀ DẠY NGHỀ 
NGUYỄN TIẾN SỸ 
THIẾT KẾ 
ĐƯỜNG Ô TÔ 
Tài liệu dùng cho giảng dạy và học tập 
hệ THCĐ thời gian đào tạo 24 tháng 
 3
HÀ TÂY - NĂM 2007 
MỤC LỤC 
 MỞ ĐẦU Trang 
Chương 1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƯỜNG Ô TÔ 
1.1 Vai trò của đường ô tô trong giao thông vận tải 
1.2 Các bộ phận của đường ô tô 
1.3 Quan hệ giữa ô tô và đưòng 
1.4 Trích dẫn yêu cầu thiết kế đường ô tô theo TCVN 4054-2005 
Chương 2 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN ĐƯỜNG 
2.1 Những khái niệm cơ bản 
2.2 Thiết kế các yếu tố kỹ thuật trong đường cong nằm 
2.3 Sự phối hợp giữa đoạn thẳng và đoạn cong trên bình đồ 
2.4 Phối hợp giữa tuyến đường và cảnh quan 
Chương 3 THIẾT KẾ TRÊN MẶT CẮT DỌC TUYẾN ĐƯỜNG 
3.1 Định nghĩa và yêu cầu của mặt cắt dọc 
3.2 Chọn độ dốc và chiều dài dốc 
3.3 Thiết kế đường cong đứng
3.4 Giảm độ dốc dọc trên đường cong nằm có bán kính nhỏ 
3.5 Trắc dọc ở những nơi có công trình nhân tạo 
3.6 Các phương pháp thiết kế trắc dọc 
Chương 4 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG NỀN ĐƯỜNG 
4.1 Khái niệm về mặt cắt ngang nền đường 
4.2 Các quy định về mặt cắt ngang (Theo TCVN 4054 - 2005) 
4.3 Các yêu cầu chung khi thiết kế nền đường
4.4 Đất đắp nền đường 
4.5 Thiết kế mặt cắt ngang nền đường 
4.6 Các loại biến dạng của nền đường 
4.7 Gia cố ta luy 
Chương 5 TÍNH KHỐI LƯỢNG NỀN ĐƯỜNG,ĐIỀU PHỐI 
 VÀ VẬN CHUYỂN ĐẤT
5.1 Tính khối lượng đất đá 
5.2 Điều phối và vận chuyển đất đá 
Chương 6 THIẾT KẾ THOÁT NƯỚC 
6.1 Quy hoạch hệ thống các công trình thoát nước
6.2 Hệ thống thoát nước mặt 
6.3 Hệ thống thoát nước ngầm 
 4
Chương 7 THIẾT KẾ ÁO ĐƯỜNG 
7.1 Yêu cầu chung và cấu tạo kết cấu áo đường 
7.2 Phân loại áo đường 
7.3 Thiết kế cấu tạo áo đường mềm 
7.4 Tính toán cường độ và bề dày áo đường mềm 
7.5 Thiết kế áo đường cứng (áo đường bê tông xi măng) 
Chương 8 KHẢO SÁT TUYẾN ĐƯỜNG Ô TÔ 
8.1 Mục đích, nhiệm vụ và các giai đoạn khảo sát đường ô tô 
8.2 Khảo sát để lập báo cáo tiền khả thi và lập báo cáo khả thi 
8.3 Khảo sát để lập thiết kế kỹ thuật (Hoặc TKKT thi công)
8.4 Khảo sát để lập thiết kế bản vẽ thi công
8.5 Khảo sát đường hiện hữu 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
LỜI NÓI ĐẦU 
Nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy, học tập trong nhà trường và kịp thời 
cập nhật những tiêu chuẩn, quy trình mới vào trong quá trình giảng dạy, trường 
THCĐ &DN tổ chức biên soạn và chỉnh lý lại giáo trình: Thiết kế đường ô tô dùng 
cho hệ THCN ngành cầu đường bộ, với thời gian đào tạo 24 tháng. 
 5
Giáo trình thiết kế đường ô tô gồm 8 chương được biên soạn và chỉnh lý 
theo chương trình đào tạo THCĐ 24 tháng đã được Tổng giám đốc TCTXD 
Trường Sơn phê duyệt. 
 Trong quá trình biên soạn và chỉnh lý giáo trình Thiết kế đường ô tô lần 
này, chúng tôi đã cố gắng lược bỏ và bổ sung những nội dung cần thiết, cô đọng, 
vận dụng các quy trình, quy phạm, tiêu chuẩn kỹ thuật mới nhất vào từng phần để 
có cuốn sách sát với thực tế. 
 Quá trình biên soạn và chỉnh lý giáo trình Thiết kế đường ô tô chúng tôi đã 
nhận được sự tham gia đóng góp những ý kiến quý báu của các đồng chí cán bộ 
giáo viên trong nhà trường: Đặng Công Tôn; Nguyễn Văn Bản; Nguyễn Đình 
Hoàng; Nguyễn Văn Doanh và các đồng nghiệp khác trong nhà trường. 
 Dù đã được chỉnh lý và biên soạn lại nhưng chắc không tránh khỏi những 
thiếu sót. Chúng tôi mong muốn nhận được nhiều ý kiến đóng góp của đông đảo 
các bạn trong và ngoài nhà trường. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về Khoa Cầu 
Đường –Trường THCĐ&DN. 
 Chúng hết sức cảm ơn những ý kiến đóng góp của các bạn. 
Tháng 1 1năm 2007 
 TÁC GIẢ 
MỞ ĐẦU 
Thiết kế đường ô tô là môn học chuyên ngành trong chương trình đào tạo 
kỹ thuật viên ngành cầu đường bộ. Nội dung môn học nghiên cứu các nguyên lý và 
phương pháp thiết kế tuyến đường, các công trình trên đường để đảm bảo cho 
 6
đường ô tô thực hiện vai trò của nó trong hệ thống giao thông vận tải một cách tốt 
nhất. 
Nội dung môn học bao gồm: 
 -Những khái niệm chung về đường ô tô: Các bộ phận của đường; Quan hệ 
giữa ô tô và đường; Một số trích dẫn trong TCVN 4054-2005. 
 -Phương pháp thiết kế: Bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cátd ngang và nền đường, 
thiết kế thoát nước, thiết kế mặt đường mềm (đối với mặt đường cứng chỉ có tính 
chất giới thiệu). 
 -Cách tính toán khối lượng nền đường, cách điều phối và vận chuyển đất. 
 -Nội dung công tác khảo sát tuyến đường ô tô. 
 Môn học có thời gian 80 tiết gồm 7 chương ( chương 8 được giới thiệu trong 
phần thực tập khảo sát thiết kế) và để bổ trợ, ứng dụng vào thực tiễn sau đó là 
chương trình khảo sát thiết kế tại hiện trường với thời gian 3 tuần. Cụ thể như 
sau: 
 -Một số khái niệm chung về đường ô tô. 
 -Thiết kế bình đồ tuyến đường. 
 -Thiết kế trên mặt cắt dọc tuyến đường. 
 -Thiết kế mặt cắt ngang nền đường. 
 -Tính khối lượng nền đường, điều phối và vận chuyển đất. 
 -Thiết kế thoát nước. 
 -Thiết kế áo đường. 
 Vì môn học “Thiết kế đường ô tô” là một môn khoa học có tính chất tổng 
hợp và nội dung của nó đề cập đến nhiều vấn đề nên khi học và làm công việc thiết 
kế đường cũng phải có quan điểm tổng hợp, xét toàn diện các nhân tố ảnh hưởng, 
không chỉ nặng về tính toán mà phải chú trọng cả các biện pháp cấu tạo, biện pháp 
kỹ thuật, không chỉ đáp ứng các yêu cầu đối với đường một cách cứng nhắc mà 
phải giải quyết trong điều kiện thiên nhiên cụ thể. Phải có quan điểm kinh tế - kỹ 
thuật – xã hội, nghĩa là tiết kiệm trên cơ sở đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu 
phục vụ rộng rãi của đường, phải luôn luôn ghi nhớ mục tiêu thiết kế đường là an 
toàn – tiện lợi – kinh tế. 
 Nhưng trong phạm vi giáo trình này với mục đích đặt ra của môn học là 
trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản nhất trong công tác thiết kế, biết vận 
dụng các quy trình quy phạm để thiết kế một tuyến đường không phức tạp, nên 
không đi sâu vào một số vấn đề có tính chất chuyên sâu. Khi nghiên cứu môn học 
này học viên đã được trang bị những kiến thức cơ bản của các môn học như: Đo 
đạc công trình; Vật liệu xây dựng; Thuỷ lực thuỷ văn; Vẽ kỹ thuật đó là cơ sở 
cho học viên tiếp thu kiến thức của giáo trình này. Đồng thời với việc nắm vững 
kiến thức học viên phải biết vận dụng vào trong thực hành thực tập khảo sát thiết 
kế đường, cũng như trong thực tế thi công cầu đường ở công trường hiện nay. 
Ngoài ra để hoc tập tốt môn học này, học viên cần tham khảo thêm các tài liệu sau: 
 -Các tiêu chuẩn về thiết kế đường ô tô. 
 7
 -Các định hình thiết kế cống, tường chắn 
 -Các bản vẽ thiết kế hiện hành. 
CHƯƠNG 1 
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƯỜNG Ô TÔ 
 8
1.1 Vai trò của đường ô tô trong giao thông vân tải: 
Trong các hình thức vận tải: Vận tải thuỷ, vận tải hàng không, vận tải đường 
sắt,vận tải đường bộ thì vận tải đường bộ là một bộ phận rất quan trọng của ngành 
vận tải. Vận tải đường bộ chủ yếu là đường ô tô có vai trò quan trọng bởi có các 
đặc điểm sau: 
-Có tính cơ động cao và vận chuyển trực tiếp không cần qua các phương tiện trung 
gian. 
- Đường ô tô đòi hỏi vốn đầu tư ít hơn đường sắt, độ dốc dọc lớn hơn nên đi được 
đến các nơi có địa hình hiểm trở. Vì vậy về mặt chính trị, quốc phòng đây là một 
ngành vận tải rất quan trọng. 
-Tốc độ vận tải khá lớn nhanh hơn đường thuỷ, tương đương đường sắt, ở cự ly 
ngắn trên các trục đường cấp cao có thể cạnh tranh với hàng không. 
- Cước phí vận tải rẻ hơn nhiều so với đường hàng không nên lượng vận chuyển 
hành khách và hàng hoá bằng đường bộ chiếm tỷ trọng lớn . 
Tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của vận tải ô tô là tai nạn giao thông cao. 
Hàng năm số người chết, bị thương vẫn không giảm và có xu hướng tăng lên. Theo 
thống kê của tổ chức y tế thế giới WHO hàng năm trên thế giới có 1,2 triệu người 
chết và hàng chục triệu người bị thương, ở nước ta trong những năm gần đây mặc 
dù hệ thống đường bộ đã được đầu tư đáng kể nhưng tai nạn giao thông hàng năm 
vẫn cướp đi hàng chục nghìn sinh mạng mỗi năm. 
Từ những đặc điểm trên người làm công tác thiết kế phải có giải pháp cần 
thiết phù hợp để thiết kế tuyến đường cho các phương tiện tham gia giao thông trên 
đường được an toàn, thuận lợi, kinh tế, giảm thiểu tối đa tai nạn giao thông . 
1.2 Các bộ phận của đường ô tô: 
* Khái niệm về đường ô tô: 
 Đường ô tô là sản phẩm của nghành xây dựng các công trình giao thông, là 
một dải trong không gian gồm nhiều bộ phận , là tổng hợp các công trình và các 
trang thiết bị nhằm phục vụ giao thông trên đường được nhanh chóng thuận tiện, 
an toàn. 
 Thông thường một truyến đường ô tô thường được thể hiện trên 3 bản vẽ cơ 
bản: Bình đồ, Mặt cát dọc, Mặt cắt ngang. Nội dung cụ thể và việc thiết kế các bản 
vẽ sẽ được lần lượt nghiên cứu ở các chương sau. Để thuận lợi cho việc thiết kế 
tuyến đường cần phải nắm được các bộ phận cơ bản của đường ô tô thông qua việc 
xét một mặt cắt ngang đường (Hình 2- 1) 
 9
1.Phần xe chạy 5.Nền đường 
 2.Lề đường 6.Tim đường 
 3. Mái đường 7.Vai đường 
 4.Dải đất ven đường 8.Mép phần xe chạy 
 9.Đỉnh mui luyện 
1.2.1. Tim đường: 
 Tim đường là trục đối xứng của nền đường và mặt đường (Trừ trường hợp 
trong đường cong phải mở rộng mặt đường và nền đường). 
 Nối các điểm tim đường trong một đoạn tuyến thành tuyến đường của đoạn 
tuyến đó. Tập hợp các điểm tim đường là đường cong trong không gian, nó gồm 
các đoạn thẳng nối tiếp với các đoạn cong (Trên bình đồ) và những đoạn bằng 
đoạn dốc (Trên cắt dọc). 
1.2.2 Phần xe chạy: 
 Còn gọi là phần mặt đường, là bộ phận quan trọng nhất của đường do phải 
chịu tác dụng trực tiếp của xe chạy và tác dụng của thiên nhiên nên thường được 
tăng cường bằng các loại vật liệu khác nhau. 
Mặt đường gồm một số nguyên các làn xe: từ 1 hoặc nhiều làn xe tuỳ theo 
cấp kỹ thuật của đường ô tô (Bề rộng một làn xe từ 2,75 m - 3,75m) 
1.2.3 Nền đường: 
Nền đường là phần nền tảng của xe chạy, là bộ phận chống đỡ đảm bảo 
cường độ của phần xe chạy được ổn định và chịu tác dụng của nhân tố tự nhiên. 
Nền đường bao gồm: phần xe chạy, lề đường; khi cần thiết có bố trí giải 
phân cách, các làn xe phụ. 
1.2.4. Lề đường: 
 Trên bề mặt nền đường hai bên phần xe chạy là lề đường. Lề đường có tác 
dụng chắn giữ các vật liệu đã xây đắp thành mặt đường, là chỗ đỗ xe tạm thời, chỗ 
dành cho xe thô sơ và người qua lại....lề đường tối thiểu rộng 1,5m và có thể có gia 
cố nhưng phần lề đất tối thiểu phải đạt 0,5m. 
5
6
8
21
97
3 24
h×nh 1-1
 10
1.2.5. Mép mặt đường: 
 Là đường ranh giới giữa lề đường và mặt đường. 
1.2.6. Ta luy đường: 
 Phần giới hạn hai bên bề mặt nền đường gọi là mái đường (Ta luy).Tuỳ theo 
điều kiện địa hình và thiết kế mà có ta luy đào hay ta luy đắp. Độ dốc mái ta luy 
căn cứ vào vào chiều cao đào đắp, địa chất, khí hậu, thuỷ văn... 
1.2.7. Mốc lộ giới: 
 Là chỗ cọc mốc được cắm ở mép ngoài cùng của khoảng đất hành lang 
đường bộ theo chiều ngang đường. 
1.3 Quan hệ giữa ô tô và đường 
1.3.1 Tác dụng của ô tô trên mặt đường: 
1.3.1.1 Tác dụng của lực thẳng đứng (Trọng lực của ô tô): 
 Lực thẳng đứng bao gồm tự trọng và tải trọng của ô tô tác dụng xuống mặt 
đường và nền đường thông qua mặt tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường 
 Áp lực đơn vị trên mặt tiếp xúc phụ thuộc vào sự lớn, nhỏ của tải trọng và áp 
lực không khí trong bánh xe. 
 Tác dụng của lực thảng đứng thường gây cho mặt đường bị lún và rạn nứt. 
1.3.1.2. Sự hãm xe: 
Khi tham gia giao thông trên đường trong nhiều tình huống phải hãm xe, khi 
hãm xe lực hãm lớn nhất phụ thuộc vào hệ số ma sát giữa lốp xe với mặt đường và 
có trị số: Ph = Tmax = G 
 trong đó: : hệ số ma sát 
 G: Trọng lượng của toàn bộ ô tô 
 Khi hãm xe tất cả các lực cản đều tham gia vào nhưng đều không đáng kể, 
chỉ đáng kể là dốc dọc, khi trị số dốc dọc lớn hơn 4% chiều dài hãm xe tăng lên 
đáng kể, lúc đó: : Ph = Tmax Pi = .G i.G = G( i) 
 Dấu (+) khi xe lên dốc, dấu (- ) khi xe xuống dốc 
1.3.1.3. Lực cản lăn: 
 Khi xe chạy tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường xuất hiện lực cản 
lăn. Lực này tác dụng ngược chiều với chiều chuyển động của xe .Lực cản lăn là 
một loại ma sát giữa lốp xe và mặt đường, sinh ra do biến dạng của lốp xe và biến 
dạng của mặt đường làm cản trở xe chạy, do chấn động và xung kích khi xe chạy 
trên mặt đường không bằng phẳng, do ma sát trong các ổ trục bánh xe khi xe chạy. 
Theo thực nghiệm lực cản lăn tỷ lệ thuận với trọng lượng tác dụng trên bánh 
xe : 
Pf=f G (Kg) 
 Trong đó: G: Tải trọng tác dụng trên bánh xe (Kg). 
 11
 f: Hệ số lực cản lăn, không thứ nguyên phụ thuộc vào độ cứng của 
lốp xe, tình trạng và loại mặt đường . 
Trong điều kiện lốp xe cứng, tốt hệ số sức cản lăn phụ thuộc vào loại mặt 
đường và chất lượng mặt đường như sau: 
 Bảng 1-1 
Hệ số sức cản lăn trung bình f 
Loại mặt đường Hệ số f Loại mặt đường Hệ số f 
Bê tông XM và BT nhựa 0,01-0,02 Đường đất khô và bằng phẳng 0,04-0,05 
Đá dăm và sỏi cuội đen 0,02-0,025 Đường đất ẩm không bằng phẳng 0,07-0,15 
Đá dăm trắng 0,03-0,05 Đường cát khô rời rạc 0,15-0,30 
Đường lát đá 0,04-0,05 
1.3.1.4.Tác dụng khi bánh xe quay trượt: 
 Khi xe đi vào chỗ mặt đường lầy lội, nếu bánh xe sau bị sa lầy chỉ quay mà 
không chạy (hoặc bánh trước đi vầo chỗ lầy trượt mà không quay). Đó là hiện 
tượng quay trượt của bánh xe trên đường mà ta còn gọi là Pa tilê. Hoặc khi lên dốc 
người lái xe phải tăng ga, bánh xe cũng quay trượt làm phát sinh vệt bánh xe. 
1.3.2 Tác dụng của đường đối với xe chạy: 
1.3.2.1 Lực bám: 
 Như hình vẽ 1-2 ta thấy rằng: Lực kéo được hình thành từ công suất 
động cơ, khi xe chạy nhiên liệu trong động cơ được chuyển hoá từ nhiệt năng 
thành cơ năng và truyền tới bánh xe chủ động một mô men quay Mk. Mô men này 
gây ra lực kéo Pk tác dụng lên mặt đường qua vệt tiếp xúc và nếu đủ sức bám giữa 
bánh xe với mặt đường thì mặt đường tác dụng trở lại bánh xe một phản lực T. 
Phản lực này rất cần thiết để điểm tiếp xúc trở thành một tâm quay tức thời, khi đó 
xe mới chuyển động được. Phản lực T về giá trị cân bằng với lực kéo Pk nhưng 
ngược chiều chuyển động và được gọi là lực bám của bánh xe với mặt đường. 
Trong đó: rk: Bán kính bánh xe chủ động kể cả biến dạng (rk =0.93-0.95 r0) 
 r0: Bán kính bánh xe chủ động 
 Pk: Lực kéo 
 Mk: mô men quay Mk 
Quan hệ giữa Pk và T: 
 + T là một lực bị động : Pk nhỏ thì T cũng nhỏ, Pk lớn thì T cũng lớn theo 
nhưng lực bám Tkhông thể tăng lên được mãi mà nó chỉ đạt đến một giá trị được 
gọi là Tmax 
 +Nếu Pk> Tmax thì điểm tiếp xúc không trở thành tâm quay tức thời được và 
bánh xe quay tại chỗ (Patilê) 
 +Nếu Pk Tma x điểm tiếp xúc trở thành tâm quay tức thời và xe chuyển 
động được 
 Lực bám lớn nhất: Tmax = Gb 
 12
Như vậy điều kiện chuyển động của ô tô về mặt lực bám là: 
 Pk Tmax = Gb 
Trong đó : Gb trọng lượng xe trên trục chủ động - xe con Gb= ( 0.5-0.55) G 
 -xe tải Gb=(0.65-0.70) G 
 G:trọng lượng của xe 
 : Hệ số bám (hệ số ma sát) giữa bánh xe với mặt đường phụ thuộc vào tình trạng 
mặt đường và độ nhám của lớp mặt. 
 Bảng 1- 2 
Trị số hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường 
Tình trạng mặt đường Điều kiện xe chạy Hệ số 
Khô sạch Rất thuận lợi 0,7 
Khô sạch Bình thường 0,5 
Ẩm và bẩn Không thuận lợi 0,3 
1.3.2.2 Sức cản khi lên dốc: 
 Lực cản leo dốc sinh ra khi xe phải khắc phục một cao độ. Giả thiết xe phải 
leo ... do tốc độ ôtô giảm từ V1 - V2: 
 Sh (Ph + Pi) = Sh G ( i) = 2
2
2
2
1 VV
g
G 
 Nên chiều dài hãm xe: Sh = )(2
2
2
2
1
ig
VVK 
 Với V tính bằng m/s. Nếu V tính bằng km/h có: 
 Sh = )(254
2
2
2
1
i
VVK 
Khi xe dừng lại hoàn toàn thì V2 =0 do đó: 
 Sh = )(254
2
i
V
K 
 Trong đó: 
 : hệ số bám dọc 
 lh: chiều dài hãm xe 
 G: trọng lượng xe 
 i: độ dốc dọc của đường 
 V: vận tốc xe chạy. 
 g: gia tốc trọng trường = 9.81m/s2 
 k: hệ số hãm phanh lấy =1,2. 
4.2.3 Chiều dài an toàn: 
 Là khoảng cách dự trữ an toàn giữa hai xe và chướng ngại vật khi xe dừng 
hẳn, thường lấy từ 5-10m. 
 65
 Vậy khi đó: chiều dài tầm nhìn sẽ là (Tầm nhìn một chiều): 
 Tầm nhìn hai chiều sẽ là: 
4.3 Đảm bảo tầm nhìn trên đường cong ở vùng bị khuất: 
4.3.1 Khái niệm: 
 Khi xe chạy vào đường cong , nhất là đường cong có bán kính nhỏ nhiều 
chướng ngại vật nằm ở phía bụng đường cong gây cản trở cho tầm nhìn như: Mái 
ta luy, nhà cửa, cây cố....để đảm bảo an toàn phải kiểm tra tầm nhìn với giả thiết 
mắt người lái xe đặt cách mép phần xe chạy1,5m trên độ cao là 1,2m ở mặt đường 
để có thể nhìn thấy được mặt đường, xe ngược lại, hoặc chướng ngại vật....ở một 
khoảng cách mà ôtô có thể dừng lại được. 
 Theo quỹ đạo xe chạy dùng thước (com pa) xác định các chiều dài tầm nhìn 
S1 vẽ các đường bao, với các tia nhìn trên ta xác định được tầm nhìn yêu cầu và 
xác định được chiều rộng Z cần tháo dỡ các chướng ngại vật.(hình vẽ). 
 Giả sử Z0 là khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến chướng ngại vật và Z là khoảng 
cách từ quỹ đạo ôtô đến chỗ cần bạt (khoảng cách đảm bảo được tầm nhìn). Nếu: 
 Z Z0 thì tầm nhìn đảm bảo 
 Z > Z0 phải tháo dỡ chướng ngại vật trong phần gạch 
chéo. 
(chú ý nhắc học sinh áp dụng trong quá trình làm đồ án môn học đối với đường 
đào trong đường cong). 
Bài 3: Đoạn nối siêu cao 
3.1 Khái niệm: 
 -Trên tuyến đường ngoài đường thẳng mặt đường có độ dốc ngang hai mái 
vào đến đoạn đường vòng trở thành dốc ngang một mái. Vì vậy chiều dài cần thiết 
để mặt đường biến đổi từ mặt cắt ngang hai mái chuyển tiếp dần sang mặt cắt 
ngang một mái đến trị số quy định isc gọi là đoạn nối siêu cao. 
 -Như vậy: Tại điểm đầu của đoạn nối siêu cao mặt đường có dốc ngang hai 
mái và tại điểm cuối mặt đường có dốc ngang một mái và trị số dốc ngang là độ 
dốc siêu cao quy định trong thiết kế (Bảng 2-3 đã nghiên cứu ở tiết trước). 
3.2 Công thức tính chiều dài đoạn nối siêu cao: 
 Từ những khái niệm trên và theo TCVN 4054-98 chiều dài đoạn nối siêu cao 
được tính như sau: 
p
sc
nsc i
iB
L
m
i
kvVS 10
)(1278.1 22
2
2 
m
i
kvVS 10
)(2546,3
2
1 
 66
Trong đó: 
 -Lnsc: Chiều dài đoạn nối siêu cao; Lnsc Không được nhỏ hơn Lct(Nếu có). 
 -B: Bề rộng phần xe chạy (m) 
 - : Độ mở rộng phần xe chạy 
 -isc: Độ dốc siêu cao (%). 
 -ip: Độ dốc dọc mép ngaòi của đường do nâng siêu cao mà có.ở nước ta theo 
TCVN 4054-98 quy định : 
+ip= 1% đối với đường có Vtt= 20-40 km/h 
+ip= 0,5% đối với đường có Vtt 60 km/h. 
3.3 Các phương pháp nâng siêu cao (Hình vẽ): 
 Trên đoạn nối siêu cao mặt cắt ngang hai mái được chuyển thành mặt cắt 
ngang có dốc siêu cao bằng hai bước sau: 
+ Bước chuẩn bị: Các bộ phận ở bên ngaòi phần xe chạy (Lề đường) nâng lên có 
dốc bằng dốc phần xe chạy bằng cách quay quanh mép phần xe chạy. Việc chuyển 
tiếp này được thực hiện trên một đoạn 10m (Trước khi vào đoạn nối siêu cao). 
+ Bước thực hiện: Được tiến hành bằng một trong hai phương pháp sau: 
-Phương pháp 1: Quay quanh tim đường để nâng phần đường phía lưng đường 
cong cho có cùng độ dốc phần xe chạy, sau đó tiếp tục quay cả phần xe chạy và lề 
gia cố quanh tim đường cho tới khi đạt độ dốc siêu cao. 
-Phương pháp 2: Quay quanh tim đường để nâng phần đường phía lưng đường 
cong cho có cùng độ dốc phần xe chạy (Như phương pháp 1) sau đó quay quanh 
mép phần xe chạy phía bụng đường cong cả mặt cắt ngang cho tới khi đạt độ dốc 
siêu cao. 
3.4 Bố trí đoạn nối siêu cao (Hình vẽ): 
 -Khi có đường cong chuyển tiếp đoạn nối siêu cao được bố trí trùng với 
đường cong chuyển tiếp. Khi không có đường cong chuyển tiếp thì đoạn nối siêu 
cao được bố trí một nửa nằm ngoài đường thẳng và một nửa nằm trong đường cong 
tròn. 
Bố trí chi tiết và cụ thể các đoạn chuyển tiếp từ ing tới isc được bố trí như bản vẽ và 
tính toán cụ thể ở bài sau. 
Bài 5: Phân phối đất trên trắc dọc 
 Trên trắc dọc có đoạn đào, đoạn đắp, với những đoạn đắp có thể tận dụng 
đất đào ra để đắp hoặc lấy đất từ mỏ, thùng đấu... trong phạm vi phần này chúng ta 
nghiên cứu cách xác định lấy đất đào ở nền đào ra vận chuyển đến chỗ đắp như thế 
nào cho hợp lý, tức là xác định đoạn nào thì điều phối trên trắc dọc để đắp, đoạn 
nào thì lấy đất từ mỏ, thùng đấu...để có giá thành đào đắp rẻ nhất. 
 Để làm được việc đó ta nghiên cứu về đường cong khối lượng(Còn gọi là 
đường cong tích luỹ) và đường phân phối đất. 
5.1Đường cong khối lượng 
5.1.1 Khái niệm: 
 67
 Đường cong khối lượng là đường biểu thị khối lượng đã được cộng dồn từ 
điểm đầu tới điểm cuối tuyến (cuối đoạn đang xét), tung độ của đường cong khối 
lượng tại điểm nào đó bằng khối lượng cộng dồn từ đầu tới điểm đó(hay mặt cắt 
đó). 
5.1.2 Cách vẽ đường cong khối lượng: 
 -Chọn hệ trục toạ độ vuông góc có điểm gốc O trùng điểm đầu của trắc dọc. 
Trục hoành nằm ngang biểu diễn chiều dài có tỷ lệ tương ứng với tỷ lệ chiều dài 
trắc dọc, trục tung biểu thị khối lượng có tỷ lệ tuỳ chọn (tuỳ theo khối lượng). 
 -Cộng dồn khối lượng từ điểm đầu tới điểm cuối với quy ước khối lượng đào 
mang dấu (+), khối lượng đắp mang dấu (-)(Lập bảng khối lượng) và tại vị trí mỗi 
cọc ta đánh dấu tung độ biểu thị khối lượng cộng dồn tới cọc đó. 
 -Nối các điểm đã đánh dấu ta được đường cong khối lượng hay đường cong 
tích luỹ. 
* Chú ý: Khi nối các điểm đã đánh dấu phải nối thành đường cong trơn. 
5.1.3 Ví dụ: 
 Trên một đoạn tuyến có bảng khối lượng sau, hãy vẽ đường cong khối lượng 
đất đá: 
Tên cọc K/cách (m) 
Khối lượng KL cộng dồn 
(m3) Đào(m3) Đắp(m3) 
1 
 15 100 
2 100 
 20 150 
3 250 
 10 200 
ĐX 450 
 15 300 
4 150
 20 250 
5 -100 
 20 300 
H2 -400 
 15 100 
ĐX -500 
 15 300 
6 -200 
 20 250 
7 50 
 25 200 
8 250 
5.1.4 Tính chất của đường cong khối lượng đất đá: 
 68
 -Hiệu số tung độ giữa hai điểm trên đường cong khối lượng bằng khối lượng 
giữa hai điểm đó. 
 - Trên đường cong khối lượng đoạn đi lên ứng với nền đường đào, đoạn đi 
xuống ứng với nền đường đắp. 
 - Các điểm cực đại của biểu đồ ứng với các điểm chuyển từ đào sang đắp, 
các điểm cực tiểu ứng với các điểm chuyển từ đắp sang đào. 
 - Đoạn thoải khối lượng ít, đoạn dốc khối lượng nhiều. 
 69
Bài 2: Các phương pháp thiết kế trắc dọc 
2.1 Thiết kế bao: 
*Khái niệm: 
 Thiết kế bao là thiết kế đường đỏ men theo chỗ gãy chủ yếu của mặt đất(có 
thể cao hơn hoặc thấp hơn mặt đất một ít) nhưng phải đảm bảo các cao độ cần thiết 
và độ dốc không lớn quá độ dốc của tuyến đã cho. 
*Ưu , nhược điểm: 
+Ưu điểm: 
 -Khối lượng đào đắp ít. 
 -Thuận lợi cho máy móc thi công. 
 -Nền đường tương đối ổn định. 
+ Nhược điểm: 
 -Nơi địa hình phức tạp thay đổi độ dốc dọc liên tục, tốc độ xe chạy hạn chế. 
*Phạm vi áp dụng: 
 Địa hình bằng phẳng, không có chỗ quá nhấp nhô. 
2.2 Thiết kế cắt: 
* Khái niệm: 
 Thiết kế cắt là thiết kế đường đỏ đi cắt địa hình tạo thành những chỗ đào đắp 
xen kẽ (Cố gắng cân bằng giữa khối lượng đào và khối lượng đắp ). 
*Ưu nhược điểm: Ngược lại so với phương pháp thiết kế bao 
*Phạm vi áp dụng: 
 Thường áp dụng nơi địa hình hiểm trở. 
2.3 Trình tự công tác thiết kế đường đỏ: 
2.3.1 Nghiên cứu xác định độ cao khống chế và độ cao mong muốn ở mọi cọc 
chi tiết trên mặt cắt dọc và cắt ngang tự nhiên: 
 -Độ cao khống chế: Là những điểm đường đỏ bắt buộc phải đi qua theo yêu 
cầu của nhiệm vụ thiết kế. 
 - Độ cao mong muốn: Là những điểm đường đỏ không bắt buộc phải thiết kế 
ở độ cao ấy, nhưng đường thiết kế nên đi qua để đảm bảo một yêu cầu nào đó: 
Kinh tế, kỹ thuật, điều kiện thi công.... 
2.3.2 Đưa các điểm khống chế và các điểm mong muốn ở mặt cắt ngang lên 
mặt cắt dọcvà khi thiết kế cần đạt 2 yêu cầu sau: 
 70
 -Bám sát tập hợp các điểm mong muốn và đi qua các điểm khống chế. 
 -Thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật về bố trí các đoạn dốc(Độ dốc, chiều dài, 
đường cong đứng...). 
2.4 Tính các yếu tố trên trắc dọc: 
2.4.1 Tính cao độ đường đỏ: 
 Cao độ đường đỏ của các cọc được tính theo công thức: 
 Hn = Hn-1 id.l 
Trong đó: 
 Hn, Hn-1: Cao độ đường đỏ cọc thứ n và (n-1). 
 id: Độ dốc dọc đường đỏ(%). 
 l: Khoảng cách giữa hai cọc. 
2.4.2 Tính cự ly điểm xuyên: 
 Điểm xuyên là điểm gặp của đường đỏ và đường thiên nhiên trong phạm vi 
hai cọc kề liền. 
 Khoảng cách từ điểm xuyên tới hai cọc kề liền được tính như sau: 
 và y =l -x 
Trong đó: 
 a: Chiều cao đào 
 b: Chiều cao đắp 
 l: Khoảng cách giữa hai cọc 
 x, y: Khoảng cách từ điểm xuyên tới hai cọc kề liền. 
ba
alxalaxbx
b
xl
a
x
b
y
a
x
 71
Bài 4: đảm bảo tầm nhìn xe chạy 
4.1 Khái niệm về tầm nhìn xe chạy: 
 Để đảm bảo xe chạy an toàn, lái xe luôn phải nhìn thấy rõ một đoạn đường ở 
phía trước để kịp thời xử lý tình huống về đườngvà giao thông như: tránh chướng 
ngại vật, tránh các chỗ hư hỏng, nhìn thấy biển cấm, biển báo.... 
 Vậy: Tầm nhìn là khoảng cách tối thiểu để người lái xe có thể nhìn tháy 
phía trước, hoặc chướng ngại trên đường. Chiều dài đoạn đường này phải đảm bảo 
để người lái xe có thể: 
 - Giảm tốc độ kịp thời. 
 - Hãm xe lại. 
 - Lấy tay lái. 
4.2 Chiều dài tầm nhìn(Hình vẽ): 
 Chiều dài tầm nhìn gồm có những phần sau đây hợp lại: 
4.2.1 Chiều dài phản ứng: 
*Khái niệm: 
 Khi xe đang chạy người lái xe trông thấy một chướng ngại vật, phản ứng 
thành động tác hãm xe, hoặc giảm tốc độ của xe. Trong khoảng thời gian đó xe đi 
được một quãng đường gọi là chiều dài phản ứng. 
*Xác định: 
 72
 Thời gian phản ứng (tpư) là thời gian cần để nhận biết có chướng ngại vật và 
có biện pháp xử lý. Thời gian này phụ thuộc vào giới tính, độ tuổi, tay nghề và tình 
huống trên đường.... thời gian này thường được lấy từ 0.75 đến 1 giây. Trong tính 
toán để đảm bảo mức độ an toàn nhất định người ta lấy tpư = 1s. 
 Lpư = V (m/s) 1s = V/ 3,6 (V = km/h). 
4.2.2 Chiều dài hãm xe: 
*Khái niệm: 
 Sau khi người lái bắt đầu hãm xe do quán tính xe vẫn chạy thêm một đoạn 
nữa mới dừnglại, đoạn đó gọi là chiều dài hãm xe. 
*Xác định: 
 Khi hãm xe lực hãm lớn nhất có thể bằng lực bám lớn nhất, nghĩa là: 
 Ph = Tmax = .G 
 Khi hãm xe do xe chậm lại các ảnh hưởng cuả lực khác có thể bỏ qua chỉ kể 
đến lực cản khi lên dốc; 
 Ph + Pi = . G G. i = G ( i) 
 Theo lý thuyết về động năng thì: Công lực hãm sinh ra trên chiều dài hãm xe 
(Sh) phải bằng động năng tiêu hao do tốc độ ôtô giảm từ V1 - V2: 
 Sh (Ph + Pi) = Sh G ( i) = 2
2
2
2
1 VV
g
G 
 Nên chiều dài hãm xe: Sh = )(2
2
2
2
1
ig
VVK 
 Với V tính bằng m/s. Nếu V tính bằng km/h có: 
 Sh = )(254
2
2
2
1
i
VVK 
Khi xe dừng lại hoàn toàn thì V2 =0 do đó: 
 Sh = )(254
2
i
V
K 
 Trong đó: 
 : hệ số bám dọc 
 lh: chiều dài hãm xe 
 G: trọng lượng xe 
 i: độ dốc dọc của đường 
 V: vận tốc xe chạy. 
 g: gia tốc trọng trường = 9.81m/s2 
 k: hệ số hãm phanh lấy =1,2. 
4.2.3 Chiều dài an toàn: 
 Là khoảng cách dự trữ an toàn giữa hai xe và chướng ngại vật khi xe dừng 
hẳn, thường lấy từ 5-10m. 
 73
 Vậy khi đó: chiều dài tầm nhìn sẽ là (Tầm nhìn một chiều): 
 Tầm nhìn hai chiều sẽ là: 
4.3 Đảm bảo tầm nhìn trên đường cong ở vùng bị khuất: 
4.3.1 Khái niệm: 
 Khi xe chạy vào đường cong , nhất là đường cong có bán kính nhỏ nhiều 
chướng ngại vật nằm ở phía bụng đường cong gây cản trở cho tầm nhìn như: Mái 
ta luy, nhà cửa, cây cố....để đảm bảo an toàn phải kiểm tra tầm nhìn với giả thiết 
mắt người lái xe đặt cách mép phần xe chạy1,5m trên độ cao là 1,2m ở mặt đường 
để có thể nhìn thấy được mặt đường, xe ngược lại, hoặc chướng ngại vật....ở một 
khoảng cách mà ôtô có thể dừng lại được. 
 Theo quỹ đạo xe chạy dùng thước (com pa) xác định các chiều dài tầm nhìn 
S1 vẽ các đường bao, với các tia nhìn trên ta xác định được tầm nhìn yêu cầu và 
xác định được chiều rộng Z cần tháo dỡ các chướng ngại vật.(hình vẽ). 
 Giả sử Z0 là khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến chướng ngại vật và Z là khoảng 
cách từ quỹ đạo ôtô đến chỗ cần bạt (khoảng cách đảm bảo được tầm nhìn). Nếu: 
 Z Z0 thì tầm nhìn đảm bảo 
 Z > Z0 phải tháo dỡ chướng ngại vật trong phần gạch 
chéo. 
(chú ý nhắc học sinh áp dụng trong quá trình làm đồ án môn học đối với đường 
đào trong đường cong). 
m
i
kvVS 10
)(1278.1 22
2
2 
m
i
kvVS 10
)(2546,3
2
1 
 74
Bài 1: các bộ phận của đường ô tô 
1.1.1 Một số khái niệm chung về vận tải ô tô: 
* Khái niệm chung về đường ô tô: 
 Đường ô tô là sản phẩm của nghành xây dựng các công trình giao thông, là 
một dải trong không gian gồm nhiều bộ phận , là tổng hợp các công trình và các 
trang thiết bị nhằm phục vụ giao thông trên đường được nhanh chóng thuận tiện, 
an toàn. 
* Các đặc điểm của vận tải ô tô: 
 - Có tính cơ động caovà vận chuyển trực tiếp không cần qua các phương tiện 
trung gian. 
 - Vốn đầu tư ít hơn đường sắt, có thể đi được đến các nơi có địa hình hiểm 
trở. 
 -Tốc độ vận tải khá lớn(Nhanh hơn đường thuỷ, tương đương đường sắt). 
 - Cước phí vận tải rẻ hơn nhiều so với đường hàng không. 
 -Nhược điểm lớn nhất của vận tải ô tô là tai nạn giao thông cao. 
Từ những đặc điểm trên người thiết kế phải có biện pháp cần thiết phù hợp để đảm 
bảo cho việc giao thông trên đường được an toàn, thuận lợi, kinh tế. 
1.1.2 Các bộ phận cơ bản của đường ô tô: 
1.1.2.1 Tim đường: 
 -Tim đường là trục đối xứng của nền đường và mặt đường(Trừ trường hợp 
trong đường cong phải mở rộng mặt đường và nền đường). 
 -Nối các điểm tim đường trong một đoạn tuyến thành tuyến đường của đoạn 
tuyến đó. Tập hợp các điểm tim đường là đường cong trong không gian, nó gồm 
các đoạn thẳng nối tiếp với các đoạn cong (Trên bình đồ) và những đoạn bằng 
đoạn dốc (Trên cắt dọc). 
1.1.2.2 Phần xe chạy: 
 Còn gọi là phần mặt đường, là bộ phận quan trọng nhất của đường do phải 
chịu tác dụng trực tiếp của xe chạy và tác dụng của thiên nhiên...mặt đường gồm 
một số nguyên các làn xe(Bề rộng một làn xe từ 3-3,5m) và thường được tăng 
cường bằng các loại vật liệu khác nhau. 
1.1.2.3 Nền đường: 
 Là phần nền tảng của xe chạy, là bộ phận chống đỡ đảm bảo cường độ của 
phần xe chạy được ổn định và chịu tác dụng của nhân tố tự nhiên. Nền đường bao 
gồm: phần xe chạy, lề đường, giải phân cách... 
1.1.2.4 Lề đường: 
 Trên bề mặt nền đường hai bên phần xe chạy là lề đường. Lề đường có tác 
dụng chắn giữ các vật liệu đã xây đắp thành mặt đường, là chỗ đõ xe tạm thời....lề 
đường tối thiểu rộng 1,5m và có thể có gia cố nhưng phần lề đất tối thiểu phải đạt 
0,5m 
1.1.2.5 Mép mặt đường: 
 Là đường ranh giới giữ lề đường và mặt đường 
1.1.2.6 Ta luy đường: 
 75
 Phần giới hạn hai bên bề mặt nền đường gọi là mái đường (Ta luy).Tuỳ theo 
điều kiện địa hình và thiết kế mà có ta luy đào hay ta luy đắp. Độ dốc mái ta luy 
căn cứ vào vào chiều cao đào đắp, địa chất, khí hậu, thuỷ văn... 
1.1.2.7 Mốc lộ giới: 
 Là chỗ cọc mốc được cắm ở mép ngoài cùng của khoảng đất hành lang 
đường bộ theo chiều ngang đường.