Giáo trình Thiết kế yếu tố hình học đường ô tô - Chương 4 Thiết kế trắc dọc và trắc ngang

TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 1 CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG 4.1 XÁC ĐỊNH ĐỘ DỐC DỌC CỦA ĐƯỜNG 4.1.1 Xác định độ dốc dọc của đường – Bài toán kinh tế-kỹ thuật Trong thiết kế đường ô tô, việc định tiêu chuẩn độ dốc dọc phải được tính toán dựa trên nguyên tắc tổng chi phí xây dựng và vận doanh là nhỏ nhất, phải xét một cách tổng hợp những ảnh hưởng của độ dốc tới giá thành xây dựng đường và tới các chỉ tiêu khai thác vận tải như tốc độ xe chạy, mức tiêu hao nhiên liệu, tận dụng sức chở của ô tô, Độ dốc dọc của đường có ảnh hưởng tới giá thành xây dựng và chủ yếu là đối với khối lượng công tác nền đường. Độ dốc dọc càng lớn, chiều dài tuyến đường ở vùng đồi và núi càng rút ngắn, khối lượng đào đắp càng giảm, giá thành xây dựng do đó cũng hạ thấp. Ngược lại, khi độ dốc dọc càng lớn thì xe chạy càng lâu, tốc độ xe chạy càng thấp, tiêu hao nhiên liệu càng lớn, hao mòn săm lốp càng nhiều tức là giá thành vận tải càng cao. Mặt khác, khi độ dốc dọc lớn thì mặt đường càng nhanh hao mòn (do lốp xe và nước mưa bào mòn), rãnh dọc mau hư hỏng, công tác duy tu bảo dưỡng càng nhiều. Tức là khi độ dốc càng lớn thì chi phí vận doanh càng tốn kém, lưu lượng xe chạy càng nhiều thì chi phí này càng tăng. Độ dốc dọc tối ưu là độ dốc ứng với tổng chi phí xây dựng và khai thác là nhỏ nhất. Đường quan hệ độ dốc dọc – chi phí C : Chi phí xây dựng E : Chi phí vận doanh  : Tổng chi phí xây dựng và vận doanh Độ dốc dọc iopt được xác định căn cứ vào địa hình, dòng xe, khả năng xây dựng, khả năng duy tu bảo dưỡng, tổng kết các kinh nghiệm,... Hình 4.1 Quan hệ độ dốc dọc i (%) và chi phí i (%) Chi phÝ EC  iopt TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 2 4.1.2 Quy định khi xác định độ dốc và chiều dài đoạn dốc: Tiêu chuẩn thiết kế đường hiện hành TCVN 4054-05 quy định về độ dốc và chiều dài đoạn dốc như sau: - Độ dốc dọc lớn nhất imax : Tuỳ theo cấp hạng đường, độ dốc dọc tối đa được quy định trong bảng 4.1. Khi gặp khó khăn có thể đề nghị tăng lên 1% nhưng độ dốc dọc lớn nhất không vượt quá 11%. Đường nằm trên cao độ 2000m so với mực nước biển không được làm dốc quá 8%. Bảng 4.1 (bảng 15 TCVN 4054-05) Độ dốc dọc lớn nhất các cấp đường Cấp hạng I II III IV V VI Địa hình Đồng bằng Đồng bằng Đồng bằng, đồi Núi Đồng bằng, đồi Núi Đồng bằng, đồi Núi Đồng bằng, đồi Núi Độ dốc dọc lớn nhất % 3 4 5 7 6 8 7 10 9 11 - Đường đi qua khu dân cư, đường có nhiều xe thô sơ chạy : không nên làm dốc dọc quá 4%. - Dốc dọc trong hầm : không dốc quá 4% và không nhỏ quá 0,3% (thoát nước). - Trong đường đào : để đảm bảo thoát nước và rãnh dọc không phải đào quá sâu thì độ dốc dọc tối thiểu là 0,5% (Khi khó khăn là 0,3% và đoạn dốc này không kéo dài quá 50m). - Độ dốc nên dùng : không nên lớn hơn 3% để nâng cao chất lượng vận tải, khi trên đường có nhiều xe nặng, xe kéo moóc chạy thì phải căn cứ vào tính toán đặc tính động lực theo lực kéo để xác định imax - Chiều dài đoạn dốc lớn nhất lmax : Chiều dài đoạn có dốc dọc không được quá dài, khi vượt quá quy định trong bảng 4.2 phải có các đoạn chêm dốc 2,5% và có chiều dài đủ bố trí đường cong đứng (tối thiểu 50m). Các đoạn chêm còn làm chỗ tránh xe cho đường có 1 làn xe Bảng 4.2 (bảng 16 TCVN 4054-05) Chiều dài lớn nhất của dốc dọc (m) Vtt (km/h) Độ dốc (%) 20 30 40 60 80 100 120 4 1200 1100 1100 1000 900 800 - 5 1000 900 900 800 700 - - 6 800 700 700 600 - - - 7 700 600 600 500 - - - 8 600 500 500 - - - - 9 400 400 - - - - - 10 và 11 300 - - - - - - Đối với đường vùng núi, dốc lớn quanh co hiểm trở có thể bố trí đường cứu nạn 22TCN 218-94 TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 3 - Chiều dài đoạn dốc nhỏ nhất lmin : Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc phải đủ để bố trí đường cong đứng và không nhỏ hơn các quy định ở bảng 4.3 Bảng 4.3 (bảng 17). Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc Tốc độ thiết kế, km/h 120 100 80 60 40 30 20 Chiều dài tối thiểu đổi dốc, m 300 250 200 (150) 150 (100) 120 (70) 100 (60) 60 (50) Ghi chú : Trị số trong ngoặc được dùng cho các đường cải tạo nâng cấp khi khối lượng bù vênh mặt đường lớn. 4.1.3 Chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong bằng có bán kính nhỏ: Trong đường cong bằng có bán kính nhỏ, độ dốc dọc thực tế sẽ tăng lên, bởi vì: - Trong đường cong có bố trí siêu cao, tổng hình học của độ dốc siêu cao và độ dốc dọc sẽ lớn hơn độ dốc dự định áp dụng - Cùng khắc phục độ chênh cao độ nhưng chiều dài ở bụng đường cong ngắn hơn ở tim đường nên độ dốc dọc ở mép trong sẽ lớn hơn độ dốc dọc tim đường Bảng 4.4 quy định chiết giảm độ dốc dọc trong các đường cong có bán kính nhỏ Như vậy độ dốc dọc tối đa có thể áp dụng trong các đường cong có bán kính R≤50m là : Iad-max = Imax – Icg , (%) Bảng 4.4 (bảng18) Lượng chiết giảm dốc dọc trong đường cong nằm có bán kính nhỏ Bán kính cong nằm, m 20 - 25 25 - 30 30 - 35 35 - 50 Dốc dọc phải chiết giảm, Icg ,% 2,5 2 1,5 1 4.2 ĐƯỜNG CONG ĐỨNG. Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, trắc dọc lượn đều không gãy khúc, xe chạy an toàn êm thuận, ở những chỗ đổi dốc trên trắc dọc phải thiết kế đường cong đứng lồi hoặc lõm dạng đường cong tròn hoặc parabol bậc 2. Điều kiện bố trí đường cong đứng: Khi hiệu đại số tuyệt đối giữa 2 độ dốc Δi = /i1-i2/ ≥ 1% khi Vtt  60 km/h ≥ 2% khi Vtt < 60 km/h phải nối tiếp bằng các đường cong đứng . Isc Ihîp thµnhId Låi Lâm + i1 - i2 + i1 + i2 - i2 - i1 - i1 + i2 + i1 + i2 - i1 - i2 TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 4 Chú ý : dấu của i là dấu đại số, lên dốc mang dấu “+” xuống dốc mang dấu “-“ 4.2.1 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi được xác định từ điều kiện đảm tầm nhìn của người lái xe trên trắc dọc (Hình 4.2). Theo hình vẽ ta có tam giác vuông ABD có AC là đường cao thuộc cạnh huyền : AC2 = BC.CD vì độ dốc dọc của đường i rất nhỏ, bán kính đường cong đứng R rất lớn so với d1 và d2 nên có thể xem: AC  l1; BC  d1; CD  2R - d1  2R Với d1 và d2 là chiều cao tầm mắt của người lái xe đến mặt đường, m. Do đó ta có: 11 d.R2l  Hình 4.2 Sơ đồ tính toán bán kính đường cong đứng lồi Tương tự ta cũng có: 22 d.R2l  Do đó:   R2ddllS 2121  Từ đó suy ra:   m, dd2 SR 2 21 2 min   - Khi hai ô tô cùng loại gặp nhau: d1 = d2 = d; S = S2: tầm nhìn hai chiều, do đó: m, 8d SR 2 2 min  - Đối với trường hợp đảm bảo tầm nhìn một chiều thì: d2 = 0; S = S1 (tầm nhìn một chiều), do đó: S l1 l2 0 d1 d2 B CA D R TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 5 m, 2d SR 1 2 1 min  4.2.2 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm: Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm được xác định từ điều kiện đảm bảo không gây khó chịu đối với hành khách và vượt tải chịu được của lò xo ô tô bởi lực ly tâm (Hình 4.3). Gọi b là gia tốc ly tâm cho phép, theo quy trình Việt Nam thì b = 0,5–0,7m/s2, ta có: b vR R vb 2 min 2  v – tốc độ xe chạy, m/s. Hình 4.3 Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lõm Nếu V tính bằng km/h và b = 0,5m/s2 thì: m, 6,5 VR 2 min  * Xác định bán kính đường cong đứng lõm theo điều kiện tầm nhìn ban đêm Về ban đêm pha đèn của ô tô chiếu được trong đường cong đứng lõm một chiều dài nhỏ hơn so với trong đường thẳng. Gọi hp là chiều cao của pha đèn ( hp =1,2 m đối với xe con).  là góc mở rộng của pha đèn. ( thường =10). Thì S12  2.R.(hp+S1.sin) )sin..(2 1 2 1 Sh SR p   với S1là tầm nhìn một chiều yêu cầu. 4.2.3 Lựa chọn bán kính đường cong đứng Trong thiết kế trắc dọc việc lựa chọn bán kính đường cong đứng nhằm tạo điều kiện tốt cho xe chạy đảm bảo an toàn êm thuận, mặt khác đường cong đứng phải bám sát địa hình để đảm bảo cho khối lượng công trình ít và công trình ổn định lâu dài, vì vậy công việc lựa chọn bán kính đường cong đứng phải thoả mãn hai điều kiện trên, trong trường hợp không tránh được mới vận dụng các giới hạn tính toán theo công thức trên. Bán kính đường cong đứng chọn cho bao tốt với địa hình, tạo thuận lợi cho xe chạy và mỹ quan cho đường nhưng không nhỏ hơn các trị ghi trong bảng 4.4. C TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 6 Bảng 4.4 (bảng 19) Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi và lõm Tốc độ thiết kế, km/h 120 100 80 60 40 30 20 Bán kính đường cong đứng lồi, m Tối thiểu giới hạn 11000 6000 4000 2500 700 400 200 Tối thiểu thông thường 17000 10000 5000 4000 1000 600 200 Bán kính đường cong đứng lõm, m Tối thiểu giới hạn 4000 3000 2000 1000 450 250 100 Tối thiểu thông thường 6000 5000 3000 1500 700 400 200 Chiều dài đường cong đứng tối thiểu, m 100 85 70 50 35 25 20 4.3 TÍNH TOÁN VÀ CẮM ĐƯỜNG CONG ĐỨNG 4.3.1 Các công thức tính toán cơ bản R O  TD i1 TC T P D T i2 B C E y x   d K Hình 4.4 Sơ đồ tính toán đường cong đứng Vì các độ dốc i1 và i2 rất nhỏ nên ta có các công thức i = /i1-i2/ (1) Chiều dài đường cong đứng K≈ R.R.i (2) Tiếp tuyến đường cong đứng TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 7 2 . 2 iRKT  (3) Xác định toạ độ các điểm trên đường cong đứng : Vì các góc φ và rất nhỏ nên: R xy R xxxxBCBEy 2 . 2 1tan. 2 1sin. 2 1 2 1 2   (4) Phân cự d khi x=T là R K R Td 82 22  (5) Phương trình R xy 2 2  là cơ sở để tính toán đường cong đứng, dấu “+” với đường cong đứng lõm, dấu “-“ với đường cong đứng lồi 4.3.2 Trình tự tính toán và cắm đường cong đứng x y x y HT HTK d R D TD TC O i1 i2 T T P E   K Hình 4.5 Sơ đồ tính toán đường cong đứng TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 8 Các công thức từ (1) đến (5) và hình 4.5 là cơ sở tính toán và cắm đường cong đứng. 1. Xác định vị trí cọc (đỉnh) của đường cong đứng : Thường đỉnh đường cong đứng rơi vào các vị trí cọc, nếu không thì phải chêm cọc và cũng dễ dàng xác định được đỉnh giao của 2 đường thẳng có độ dốc i1 và i2 2. Từ (1), (2) và (3) xác định được chiều dài K và tiếp tuyến T của đường cong đứng. Từ các giá trị T, đo sang 2 bên đỉnh theo phương ngang sẽ xác định được điểm bắt đầu (TD) và điểm kết thúc (TC) của đường cong đứng . 3. Xác định phân cự d theo (5) , xác định điểm giữa P của đường cong đứng 4. Tính toán nhánh 1 đường cong đứng : - Dùng TD làm gốc toạ độ, trục x nằm ngang, trục y thẳng đứng - Xác định các cọc rơi vào phạm vi nhánh 1 và khoảng cách x của chúng - Tính toán tung độ y của các cọc theo công thức R xy 2 2  - Tính toán cao độ thiết kế các cọc HTK = HT ± y Trong đó HT là cao độ theo đường tang - Tính toán cao độ đào đắp : h=HTK-HTN 5. Tính toán nhánh 2 đường cong đứng : Tương tự, với TC là gốc toạ độ, truc x hướng sang trái, trục y thẳng đứng 6. Ghi các cao độ thiết kế lên trắc dọc: Trong phạm vi đường cong đứng bao giờ cũng phải ghi 2 cao độ: Cao độ HT và cao độ HTK Các quan hệ và trình tự tính toán trên được lập với giả thiết chiều dài tiếp tuyến, chiều dài cung, chiều dài dây cung là hầu như bằng nhau. Giả thiết này hoàn toàn có thể chấp nhận được khi tính toán các yếu tố đường cong đứng vì góc ngoặt tại đỉnh đường cong đứng i rất nhỏ. 4.4 NHỮNG YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ TRẮC DỌC. 4.4.1 Các yêu cầu và nguyên tắc cơ bản khi thiết kế trắc dọc Thiết kế đường đỏ hay thiết kế trắc dọc là xác định vị trí của mặt đường trên trắc dọc so với mặt đất tự nhiên. Khi thiết kế đường đỏ cần tuân theo các yêu cầu và nguyên tắc sau đây: - Trắc dọc có ảnh hưởng nhiều đến các chỉ tiêu khai thác của đường như tốc độ xe chạy, khả năng thông xe, tiêu hao nhiên liệu và an toàn giao thông, có ảnh hưởng lớn đến khối lượng công tác và giá thành xây dựng, do đó khi thiết kế đường đỏ phải đảm bảo tuyến lượn đều, ít thay đổi dốc, nên dùng độ dốc bé. Chỉ ở TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 9 những nơi địa hình khó khăn mới sử dụng các tiêu chuẩn giới hạn như imax, imin, Lmax, Lmin, Rmin, Kmin,...Khi thiết kế trắc dọc cần phối hợp chặt chẽ thiết kế bình đồ, trắc ngang, phối hợp giữa đường cong nằm và đường cong đứng, phối hợp tuyến với cảnh quan đảm bảo đường không bị gẫy khúc, rõ ràng và hài hoà về mặt thị giác, chất lượng khai thác của đường như tốc độ xe chạy, năng lực thông xe, an toàn xe chạy cao, chi phí nhiên liệu giảm. - Đảm bảo cao độ các điểm khống chế theo suốt dọc tuyến đường - Đảm bảo thoát nước tốt từ nền đường và khu vực hai bên đường. Cần tìm cách nâng cao tim đường so với mặt đất tự nhiên vì nền đường đắp có chế độ thủy nhiệt tốt hơn so với nền đường đào. Chỉ sử dụng nền đường đào ở những đoạn tuyến khó khăn như qua vùng đồi núi, sườn dốc lớn, - Độ dốc dọc tại các đoạn nền đường đào hoặc đắp thấp (cần phải làm rãnh dọc) không được thiết kế nhỏ hơn 0,5% (cá biệt là 0,3%) để đảm bảo thoát nước tốt từ rãnh dọc và lòng rãnh không bị ứ đọng bùn cát. - Khi thiết kế đường đỏ cần chú ý đến điều kiện thi công. Hiện nay chủ yếu thi công bằng cơ giới nên trắc dọc đổi dốc lắt nhắt sẽ không thuận lợi cho thi công, cho duy tu bảo dưỡng và khai thác đường - Trắc dọc trên những công trình vượt qua dòng nước cần thiết kế sao cho đảm bảo cao độ, độ dốc, chiều dài đoạn dốc, các đường cong nối dốc hợp lý đảm bảo thoát nước tốt và ổn định chung của toàn công trình 4.4.2 Xác định các điểm khống chế khi thiết kế đường đỏ - ảnh hưởng của điều kiện địa hình khi thiết kế trắc dọc. 4.4.2.1 Xác định các điểm khống chế khi thiết kế đường đỏ: Các điểm khống chế là các điểm ở đó cao độ của nền đường đã được xác định. Có hai loại điểm khống chế: loại đã được xác định chính xác như cao độ của nền đường ở những chỗ giao nhau cùng mức với đường sắt, với các đường ô tô khác. Các điểm khống chế khác được xác định theo trị số chiều cao đắp tối thiểu so với mặt đất tự nhiên như cao độ mặt cầu, cao độ nền đắp tại khu vực ngập nước, cao độ nền đắp trên cống, Cao độ đường đỏ tại những điểm khống chế được quy định như sau: - Cao độ thiết kế mép nền đường ở những đoạn ven sông, đầu cầu nhỏ, cống, các đoạn qua các cánh đồng ngập nước phải cao hơn mức nước ngập theo tần suất tính toán (có xét đến mức nước dềnh và chiều cao sóng vỗ) ít nhất là 0,5m. Tần suất thiết kế nền đường được quy định : + Đường cao tốc : 1% + Đường cấp I, II : 2% + Đường các cấp khác : 4% TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 10 - Cao độ nền đường đắp tại vị trí cống tròn phải đảm bảo chiều cao đất đắp tối thiểu là 0,5m để cống không bị vỡ do lực va đập của lốp xe ô tô. Khi chiÒu dÇy ¸o ®­êng dÇy h¬n 0,5 m, ®é chªnh cao nµy ph¶i ®ñ ®Ó thi c«ng ®­îc chiÒu dÇy ¸o ®­êng. Nếu không thỏa mãn yêu cầu trên thì dùng cống chịu lực như cống bản, cống hộp, - Cao độ đáy áo đường phải cao hơn mực nước ngầm tính toán (hay mực nước đọng thường xuyên) một trị số cao độ ghi trong bảng 4.5 - Cao độ đường đỏ tại vị trí cầu được quy định như sau (Hình 4.6): t k Hmc MNTK Hình 4.6 Sơ đồ xác định cao độ đường đỏ tại vị trí cầu Hmc  MNTK + t + k, m trong đó: MNTK – mức nước thiết kế; t – tĩnh không dưới cầu; + nếu sông có thông thuyền thì lấy bằng khổ thông thuyền; + nếu sông có cây trôi thì lấy bằng khoảng cách cây trôi; k – chiều cao cấu tạo của cầu (gồm chiều cao dầm cầu, bản mặt cầu, chiều dày mặt đường). Bảng 4.5 Chiều cao tối thiểu tính từ mực nước ngầm tính toán (hoặc mức nước đọng thường xuyên) tới đáy áo đường Loại đất đắp nền đường Số ngày liên tục duy trì mức nước trong 1 năm Trên 20 ngày Dưới 20 ngày Cát bụi, cát nhỏ, cát pha sét nhẹ. 50 30 Cát bột, cát pha sét nặng 70 40 Cát pha sét bụi 120 – 80 50 Sét pha cát bột, sét pha cát nặng, sét béo, sét nặng 100 – 120 40 4.4.2.2 Ảnh hưởng của điều kiện địa hình khi thiết kế trắc dọc. Có 2 phương pháp thiết kế là thiết kế theo phương pháp đường bao và thiết kế theo phương pháp đường cắt, việc áp dụng phương pháp nào sẽ tuỳ thuộc vào từng loại địa hình. TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 11 - Vùng đồi và vùng núi : ở những vùng này thông thường độ dốc địa hình thường lớn hơn độ dốc lớn nhất cho phép đối với đường, vì vậy nói chung là thiết kế theo phương pháp hình cắt, tức là đường đỏ đi cắt đường mặt đất tự nhiên và tạo thành những đoạn đào đắp xen kẽ. Trong trường hợp này cần cân bằng giữa đào và đắp để tận dụng vận chuyển dọc, lấy đất từ nền đào chuyển sang nền đắp. Khi thiết kế cũng cần tránh để tạo thành những đoạn đường đào luôn bị ẩm ướt (nền đào cắt ngang mực nước ngầm), dễ bị sụt lở và do đó phải sử dụng các công trình chặn nước ngầm hoặc gia cố mái ta luy đắt tiền. Để đảm bảo nền đường ổn định, hạn chế sử dụng tường chắn đất, tốt nhất dùng dạng đường đào có mặt cắt ngang chữ L. Phương pháp này thường dùng cho đường cấp cao. - Địa hình tương đối thoải của vùng đồi và vùng đồng bằng, đường đỏ được thiết kế theo phương pháp hình bao. Ngoài ra phương pháp này còn dùng thiết kế đường cải tạo nâng cấp, đường cấp thấp. 4.5 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TRẮC DỌC ĐƯỜNG ÔTÔ Thiết kế trắc dọc đường ô tô tức là vạch đường đỏ (đường nối các cao độ thi công) trên mặt cắt dọc địa hình tự nhiên vẽ theo trục đường. Đường đỏ thiết kế vạch khác nhau thì độ cao thi công ở các điểm (các cọc) cũng khác nhau, dẫn đến khối lượng đào đắp khác nhau và giải pháp kỹ thuật thiết kế các công trình chống đỡ và các công trình cầu cống cũng có thể khác nhau. Vì thế khi thiết kế đường đỏ, ngoài việc cần bảo đảm các yêu cầu kỹ thuật đối với các yếu tố trắc dọc quy định trong quy phạm thiết kế (nhằm bảo đảm xe chạy an toàn, êm thuận) còn cần phải chú ý cải thiện hơn nữa điều kiện chạy xe và chất lượng vận doanh, cũng như phải cố gắng đạt tới phương án rẻ nhất về tổng chi phí xây dựng và vận doanh, khai thác. Để đạt được tối ưu về kinh tế-kỹ thuật như vậy trong quá trình thiết kế cần chú ý cân nhắc kỹ khi bố trí từng mỗi đoạn dốc, mỗi đường cong đứng ở chỗ đổi dốc. Chú ý phối hợp các yếu tố bình đồ, trắc ngang với các rặng cây trồng dọc theo tuyến để tạo được sự phối hợp không gian đều đặn, chú ý thiết kế tạo thuận lợi cho các công trình nền mặt đường. Công trình chống đỡ và thoát nước (bảo đảm thoát nước nhanh và thoát hết nước mặt, bảo đảm chiều cao đắp trên mực nước ngập và chế độ thuỷ nhiệt thuận lợi, bảo đảm chiều cao đắp trên nền cống),. Chú ý tạo thuận lợi cho quá trình thi công (thuận lợi cho máy làm việc đạt năng suất cao). Tương tự như đối với bình đồ tuyến, việc thiết kế trắc dọc liên quan và có ảnh hưởng đến hầu hết các yếu tố và các công trình khác trên đường vì thế không thể dễ dàng biết và đánh giá một phương án đường đỏ vạch thế nào là hợp lý, là đạt yêu cầu. Điều này gây lúng túng cho những người mới bắt tay vào công việc thiết kế và còn thiếu kinh nghiệm. Do đó để giảm bớt số phương án phải đưa ra so sánh, ngay từ đầu cần có phương án trắc dọc đảm bảo gạt bỏ được các phương án không TS. LÊ VĂN BÁCH THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ IV - 12 hợp lý cũng như bảo đảm chủ động vạch được đường đỏ có cơ sở kinh tế-kỹ thuật nhất định. Một phương pháp thiết kế như vậy có thể tiến hành theo trình tự sau: 1. Trước hết cần nghiên cứu xác định độ cao khống chế và độ cao mong muốn (cũng gọi là các điểm khống chế và các điểm mong muốn) ở mỗi điểm (hay mỗi cọc chi tiết) trên mặt cắt dọc địa hình tự nhiên. Độ cao khống chế hay điểm khống chế là những điểm đường đỏ thiết kế bắt buộc phải phải đi qua theo yêu cầu nhiệm vụ thiết kế (điểm đầu, điểm cuối, điểm qua các thành phố, thị trấn) hoặc bắt buộc phải đi qua để đảm bảo các yêu cầu của công trình khác trên đường (cao độ đắp trên cống, trên mực nước ngầm, cao độ vào cầu, khống chế do mực nước dâng và chiều cao sóng) hoặc b