CHƯƠNG 6 NÚT GIAO THÔNG 6 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG

80 CHƯƠNG 6 NÚT GIAO THÔNG 6 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG 6 1 1 Khái niệm 6 1 1 1 Nút giao thông Nút giao thông là nơi giao nhau của ít nhất 2 đường hoặc 3 nhánh hoặc là nơi giao nhau của đường.

CHƯƠNG NÚT GIAO THÔNG 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THƠNG 6.1.1 Khái niệm: 6.1.1.1 Nút giao thơng: Nút giao thơng nơi giao đường nhánh nơi giao đường tuyến đường sắt - Các đường đến nút gọi đường vào nút hay nhánh - Nhánh dẫn phần đường dành cho xe có hướng vào nút Đặc điểm giao thông nút: Tại nút giao thơng, xe theo hành trình mong muốn, thực chuyển hướng hay tiếp tục hành trình Có thể nói, chức nút giao thông khu vực để xe chuyển hướng Trong số trường hợp không cho phép chuyển hướng lý TCGT (nút khơng liên thông (trên đường cao tốc), nút giao với đường sắt, nút không cho phép rẽ trái (giảm ảnh hưởng xe rẽ trái xe nút ) Và nút giao lái xe không gian hạn chế, khoảng thời gian định phải thực nhiều thao tác: quan sát, giảm tốc, dừng xe, tăng tốc, chuyển hướng Do nút giao thông nơi tập trung nhiều tai nạn, giảm khả thông xe, tắc xe Mục tiêu thiết kế nút giao thông giảm khả xảy xung đột nguy hiểm xe với nhau, xe với hành với cấu tạo, thiết bị khác phạm vi nút giao thông đồng thời làm cho hành xe di chuyển nút dễ dàng, thuận lợi 6.1.1.2 Điểm xung đột - vùng xung đột Xung đột tranh chấp vị trí, thay đổi vị trí xe chuyển động Thông thường xung đột phân thành bốn loại: tách, nhập, cắt trộn Tuy nhiên xung đột loại thứ tư - trộn dòng tổng hợp hai xung đột nhập tách Nên thông thường người ta để cập đến ba loại xung đột 80 Trong quy hoạch thiết kế đường đô thị, nút giao thơng thị cịn xuất xung đột xe người Nếu xét tương quan xe đơn với ta có khái niệm điểm xung đột, xem xét góc độ xe, luồng xe ta có khái niệm vùng xung đột (không gian xảy xung đột) Vùng xung đột chồng lên gọi vùng giao thoa xung đột Mức độ nguy hiểm xung đột phụ thuộc vào yếu tố sau: - Loại xung đột: cắt > nhập > tách; - Vị trí tương quan xe: bên trái nguy hiểm bên phải; - Góc: giao cắt nhỏ nguy hiểm, hai xung đột cịn lại góc giao bé nguy hiểm Khi lưu lượng xe qua vùng xung đột lớn xác suất xảy tai nạn lớn, vùng giao thoa nhiều mức độ tập trung tai nạn cao, cần quan tâm chọn giải pháp tháo gỡ xung đột Xung đột sở để đánh giá mức độ an toàn – tai nạn nút biện pháp cấu tạo (chọn loại nút) nhằm tháo gỡ xung đột, giảm tai nạn, tăng KNTH nút Ở khía cạnh khơng gian, giải cách tách xung đột đảo, vạch sơn (cùng cao độ) cách phân tách khác mức cao độ Lần lượt ta có loại nút giao thơng có phân luồng, kênh hố loại nút giao khác mức Ở khía cạnh thời gian, tháo gỡ xung đột cách làm lệch pha xung đột, tức vị trí tương quan xe (mà ta gọi xung đột) xảy thời điểm khác nhau, ta có nút giao thơng có điều khiển (bằng đèn tín hiệu, biển báo cảnh sát.) Có thể tháo gỡ phần hay hoàn toàn (giao cắt) kết hợp cách tháo gỡ cho nút giao thông cụ thể 81 Hình 6-1: Xung đột nút giao thơng 6.1.2 Yêu cầu thiết kế nút giao thông: 6.2.1.1 An tồn: Tiêu chuẩn an tồn giao thơng đặt lên hàng đầu nút tập trung nhiều tai nạn xung đột tập trung nút cao Phương pháp đánh giá mức độ an toàn nút tham khảo sách hướng dẫn thiết kế nút giao thông Một nút giao thông xem nguy hiểm nút xảy hai vụ tai nạn năm Các số an toàn sở để chọn loại hình điều khiển cho nút: nút giao thơng có đèn tín hiệu, nút khác mức 82 6.2.1.2 Đảm bảo giao thông: Đảm bảo chức đường, nhánh Giao thông thuận tiện, tiện nghi Đảm bảo KNTH theo thiết kế 6.2.1.3 Phù hợp với quy hoạch tổng thể: Phù hợp với không gian, kiến trúc Phù hợp với mạng lưới giao thông đường 6.2.1.4 Phù hợp với điều kiện xây dựng: Đặc biệt chu ý thiết kế nút vùng thị, diện tích mặt hạn chế việc giải phóng mặt khó khăn Đối với nút ngồi thị phải lấy điều kiện địa hình làm yếu tố để phân tích phương án 6.2.1.5 Đảm bảo mỹ quan: Nút phần kiến trúc đô thị, yêu cầu thân nút phải đẹp nút phải làm cho cơng trình kiến trúc khác đẹp 6.2.1.6 Đảm bảo kinh tế - Kỹ thuật: Nút phải có hiệu kinh tế cao Đây tiêu chí phân tích lựa chọn phương án nút  Các vấn đề cần xem xét thiết kế để đảm bảo yêu cầu: Theo AASHTO có yếu tố cần xem xét phân tích: Yếu tố người: Thói quen người lái xe Khả đưa định Thời gian phản ứng định lái xe Sự hồ nhập với dịng vận chuyển theo giai đoạn Bộ hành thói quen hành Yêu cầu thành phần tham gia giao thông nút (lái xe hành) Điều kiện giao thơng: Đặc tính dịng giao thơng: thành phần dịng xe, lưu lượng, tốc độ Năng lực giao thông lực giao thông thiết kế Loại xe thiết kế, kích thước, đặc tính Hành trình mong muốn xe Yếu tố vật lý: Đặc điểm cấu tạo đường dẫn, đường nối, chỗ ra, vào (cấp đường dẫn vào nút) Các yếu tố mặt đứng: dốc dọc, bán kính cong đứng Tầm nhìn 83 Góc giao Vùng xung đột Làn chuyển tốc: tăng, giảm tốc Phương tiện điều khiển giao thông: thiết bị điều khiển, biển, vạch Các cấu tạo an toàn: đảo bảo hộ, chờ xe Thiết bị chiếu sáng Yếu tố kinh tế: Giá thành xây dựng (bao gồm đất dành cho nút), cải tạo nút Mức tiêu hao nhiên liệu, thời gian chậm xe trung bình Ảnh hưởng giới xây dựng đến phát triển cơng trình vùng ảnh hưởng nút Các nguyên tắc thiết kế cần tuân thủ giai đoạn thiết kế yêu cầu thiết kế đặt ra, nút cụ thể, tùy yêu cầu mà nguyên tắc thiết kết ý đặc biệt Do xuất phát từ yêu cầu, tức mục đích đạt nên nguyên tắc cần phải đảm bảo thiết kế phương án Các nguyên tắc yêu cầu thiết kế có ý nghĩa đặc biệt quan trọng phân tích so sánh phương án nút 6.2.1.7 Nguyên tắc chọn loại nút: Chọn loại nút phải phù hợp với điều kiện giao thơng, an tồn giao thơng Các để lựa chọn nút: - Lưu lượng giao thơng tính chất giao thơng: thành phần dịng xe, luồng xe - Cấp đường giao nhau: phải đảm bảo chức đường, nhánh dẫn Các bước tiến hành: Dựa vào số liệu điều tra sơ đồ tổ chức giao thông vẽ biểu đồ cường độ (suất dòng) thiết kế theo hướng Sau phân tích phải hướng ưu tiên (nếu có) 6.2.1.8 Đề xuất phương án: Phải đề xuất phương án để so sánh đánh giá, thành phần cấu tạo thiết kế thoát nước, mặt đường kiến trúc quy hoạch nút 6.2.1.9 Thiết kế quy hoạch nút: Cần quy hoạch nút, nhiệm vụ quan trọng thiết kế Bản thân nút phải có quy hoạch cấu tạo, kỹ thuật đáp ứng yêu cầu thiết kế Quy hoạch thiết kế nút phải phù hợp với quy hoạch kiến trúc không gian đô thị, phù hợp với xu hướng phát triển nút tương lai Phương án quy hoạch dễ phân kỳ đầu tư, nâng cấp cải tạo nút tương lai 6.2.1.10 Các tiêu chí ưu tiên nút: Đối tượng ưu tiên: đường (cấp cao hơn), đường có lưu lượng hơn, tốc độ cao số đối tượng đặc biệt khác phục vụ trị, an ninh trường hợp khẩn cấp Cách thức thực ưu tiên: - Đơn giản, dễ nhận biết hướng ưu tiên: sử dụng đảo nhiều đảo, đảo to đảo bé; thiết 84 kế định hướng xe từ xa nhận thấy mũi đảo - Các tiêu kỹ thuật cao: bán kính lớn, độ dốc nhỏ - Đường ngắn - An toàn - Hướng rẽ: ưu tiên tách, nhập bên phải, góc bé tốt, giao cắt vng góc Nếu hướng rẽ trái, phải cho rẽ trực tiếp, bán trực tiếp gián tiếp 6.2.1.11 Đảm bảo tầm nhìn tốt cho lái xe vào nút: Đảm bảo cho lái xe nhận biết hành trình, hướng ưu tiên, đảo giao thông Nút đơn giản mạch lạc 6.2.1.12 Cấu tạo hình học: Phải tạo ưu tiên cho luồng ưu tiên, hạn chế luồng không ưu tiên Hạn chế tốc độ xe vào nút tạo điều kiện cho xe thoát khỏi nút nhanh chóng, thuận lợi 6.1.3 Các bước tiến hành thiết kế nút giao thông: Dựa văn quy định hành trình tự đầu tư nội dung xây dựng (NĐ 52/CP NĐ 18/CP)  Nhận nhiệm vụ thiết kế: Nhận nhiệm vụ từ chủ đầu tư, xem xét, đối chiếu với nội dung, yêu cầu để làm rõ vấn đề liên quan đến nhiệm vụ thiết kế  Thu thập, khảo sát, điều tra phục vụ thiết kế: Cần thu thập hồ sơ sau: - Các hồ sơ văn có liên liên quan đến quy hoạch chuyên ngành, số liệu kinh tế, kỹ thuật (cấp nước, cấp điện ) - Các hồ sơ thiết kế quy hoạch giai đoạn trước - Khảo sát điều tra: giao thông, điều kiện địa hình, địa chất, điều kiện tự nhiên, điều kiện xây dựng khu vực liên quan  Phân tích số liệu: Chọn lưu lượng tính tốn Thiết kế phân luồng giao thông Vẽ biểu đồ quan hệ vận chuyển (biểu đồ cường độ (suất dòng) luồng)  Chọn sơ đồ nút: Lựa chọn hình thái sơ đồ nút giao phải dựa sở so sánh kinh tế kỹ thuật phương án, phụ thuộc vào cấp loại đường phố, đường giao nhau, lưu lượng xe, việc phân luồng giao thông biện pháp tổ chức, an tồn giao thơng Loại nút cho phương án Ghi chú: bước có giai đoạn khả thi TKKT sau có phương án sơ đồ nút  Thiết kế phận cấu thành: Thiết kế bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, mặt đường, thoát nước, xanh, chiếu sáng  Tính tốn tiên lượng:  So sánh phương án theo nhóm tiêu: Chỉ tiêu kỹ thuật Chỉ tiêu kinh tế Chỉ tiêu khai thác, mỹ quan Chỉ tiêu tổng hợp: tiêu kinh tế - kỹ thuật (tổng chi phí xây dựng khai thác tính đổi 85 6.2 NÚT GIAO THƠNG CÙNG MỨC 6.2.1 Phân loại: Các đường phố giao thành ngã ba, tư, năm…Yêu cầu giao thông quy hoạch địi hỏi mối giao thơng phải đơn giản hình dáng Trong thành phố nút giao thơng mức chia thành nhóm chính: 6.2.1.1 Nút giao đơn giản: Lưu lượng giao thông theo hướng nhỏ, khoảng cách thời gian xe lớn, đảm bảo cho xe người qua lại an toàn Mối giao thường gặp đường cục bộ, khu nhà Hình 6.2: Các loại nút giao thơng đơn giản Hình 6.3: Các loại nút giao thơng đơn giản Ở Bình Dương 6.2.1.2 Nút giao tự điều khiển giao thông: Tại điểm giao triệt tiêu, điểm tách - nhập Loại thường chỗ giao đường giao thơng khu vực thành phố lớn cực lớn, đường giao thơng tồn thành thành phố nhỏ trung bình 86  Ưu điểm: - Giao thông chiều nên xe ra, vào nút thực thao tác tách nhập dịng Do vậy, giao thơng liên tục giảm khả xảy tai nạn - Các xe phải vịng qua đảo nên khơng phân biệt ưu tiên hướng nào, thích hợp để bố trí đường dẫn mức ưu tiên - Cấu tạo đơn giản, dễ nhận biết Đối với nút có nhiều đường dẫn, áp dụng loại nút hình xuyến tỏ ưu việt loại hình khác mặt cấu tạo - Mỹ quan: nút giao thơng hình xuyến có đảo trung tâm, phần khơng gian trang trí, bố trí vườn hoa, quảng trường, tượng đài  Nhược điểm: - Diện tích chiếm đất nút lớn, đặc biệt nút có nhiều nhánh dẫn vào - Không phân biệt ưu tiên hướng, khó áp dụng giao đường có mức ưu tiên khác Lúc có biến hình nút hình xuyến - Hành trình xe kéo dài phải vòng qua đảo trung tâm, đặc biệt bất lợi cho xe thơ sơ hành Hình 6.4: Cấu tạo hình học nút giao thơng hình xuyến mức 87 6.2.1.3 Nút giao có điều khiển giao thơng: Đèn tín hiệu: Đèn tín hiệu giao thông phương tiện để điều khiển giao thông, màu có mệnh lệnh định Việt Nam quy định màu sau: Màu đỏ: tín hiệu cấm phương tiện người qua nút Màu xanh: tín hiệu xanh cho phép người xe cộ qua nút, Màu vàng: báo hiệu chuyển tín hiệu, xe người phải dừng lại trừ trường hợp xe vượt qua vạch dừng xe, nháy vàng tín hiệu cho phép phải ý quan sát (thường điều khiển vắng xe) Nhịp: a Nhịp Là thời gian mà xe số hướng thực hành trình, hướng khác bị cấm Như có hai loại nhịp đèn xanh đèn đỏ b Nhịp trung gian Là thời gian chuyển tiếp nhịp bản, để tránh xung đột khu vực nút Nói cách khác thời gian dọn nút giao xem thời gian tổn thất (vì mục đích an tồn nâng cao điều kiện xe chạy nút) Pha điều khiển phân pha: Pha điều khiển phối hợp nhịp nhịp trung gian tiếp sau Mỗi pha bao gồm tín hiệu thị cho hướng thực hành trình Việc tách dịng xung đột theo thời gian gọi phân pha Số lượng pha phụ thuộc vào đặc tính dịng xung đột giao thông hướng Số pha nhiều xung đột giải tốt nhiên, tổn thất thời gian nhịp trung gian cao thời gian chu kỳ đèn lớn Thường người ta sử dụng pha để điều khiển Chu kỳ điều khiển: Thời gian chu kỳ tổng thời gian pha điều khiển nút giao thông Một chu kỳ điểu khiển lặp lại tất trình tự tất pha Dịng bão hồ: Dịng bảo hịa (hoặc nhánh dẫn) lưu lượng xe lớn chạy qua vạch dừng xe suốt thời gian đèn xanh Dịng bão hồ nút có tín hiệu đèn tương đương với khái niệm khả thông hành Và có khái niệm: dịng bão hồ tính tốn, lý tưởng, thực tế Thơng thường người ta tính dịng bão hồ theo giờ, tức số lượng xe lớn qua vạch dừng xe đèn xanh 88 Hệ số pha: Hệ số pha tỷ số lưu lượng giao thơng tính tốn với suất dịng bão hồ hướng pha xét (tương đương với khái niệm hệ số sử dụng khả thông hành) Điều khiển tay : Dựa vào tình hình xe chạy mà thay đổi tín hiệu đèn phù hợp, phân phối thời gian qua nút cho hướng tuỳ theo lưu lượng Trường hợp tương tự cảnh sát giao thông điều khiển Xe kịp thời qua nút, giảm thời gian chết, nâng cao khả thông hành Điều khiển tự động theo chu kỳ cố định: Căn vào số liệu điều tra cường độ xe theo hướng định thời gian chu kỳ đèn, pha đèn có xét đến tốc độ, điều kiện hình học đường Chu kỳ đèn thay đổi theo khác ngày (giờ cao điểm, xe ) Khuyến cáo FHWA thường phải tính lại chu kỳ đèn, pha đèn sau khoảng năm sử dụng, vào điều kiện xe chạy quan trắc a Điều khiển độc lập Điều khiển độc thông số điều khiển không chịu ảnh hưởng nút giao thông lân cận Sử dụng điều khiển hai pha hầu hết trường hợp thông thường Khi lưu lượng rẽ tăng lên xem xét giải pháp bố trí pha dành riêng cho rẽ trái, điều kiện bố trí luồng xe rẽ trái ảnh hưởng nhiều đến hướng khác nút, việc bố trí phải giải triệt để vấn đề Trường hợp sử dụng điều khiển ba pha có dành riêng cho hành xem xét lưu lượng hành qua nút lớn, ảnh hưởng đến giao thông an tồn Thơng thường phải tính tốn thời gian pha dành cho hành đủ để qua nút (tuỳ thuộc vào bề rộng nhánh dẫn vào nút, bố trí đảo trú chân, bảo hộ khơng ) 89 cột phải liên kết chắn vào BTCT mặt cầu (hình 10.19) Để dễ thi cơng thay sửa chữa chọn kiểu liên kết mối hàn bu-lông 8 b) 350 >750 55 310 55 c) 270 a) 1 140 60 86 77 140 133 94 3 200 200 250 e) 76 g) 355 670 160 76 700 350 d) 150 135 200 Hình 10.19: Cấu tạo vài kiểu dải phân cách (dải bảo vệ) nửa cứng 1- Cột; 2- Thanh chắn ngang; 3- Tấm đế; 4- Bản chờ; 5- Bu-lông; 6- Cốt thép; 7Bu-lông neo; 8- Bộ đệm; 9- Bản chờ; 10- Đoạn cột làm liên kết nhà máy;11Tường bê tông; Thanh chắn nằm ngang thường thép dập nguội mặt cắt lượn sóng để tạo mặt cắt có mơmen qn tính đủ lớn chống lực va xô xe Chiều rộng thép khoảng 270 - 350 mm Chiều dày thép chọn theo tính tốn nói chung khoảng - mm Khi chịu lực va xô xe, chắn biến dạng làm giảm bớt lượng va chạm, nhờ giảm nguy hư hỏng xe ơ-tơ Thanh chắn ngang đặt cao độ 550 - 650 mm so với mặt xe chạy cao độ trọng tâm đa số loại xe ô-tô du lịch Để tăng mức độ an toàn chịu va chạm, nhiều nước cịn bố trí phận đệm đàn hồi dạng hình ống thân cột chắn ngang hình 10.20 ,c Nếu dải bảo vệ đặt xe cạnh làm thêm nhiệm vụ dải phân cách có dạng hình 10 20, d Một số trường hợp làm lan can đặc BTCT suốt chiều dài dọc cầu gắn thêm chắn ngang thép hình 10.19, g để giảm lượng va chạm xe Kiểu cấu tạo có tính gần giống kiểu dải phân cách cứng 193 80 80 550-650 500 355 40 155 250 Tay vịn 550-650 cấu tạo lan can Chi tiết A N1•80 ,•=4 250 250 80 2N2•50,•=3 700 250 R1500 120 45 55 045 550-650 150 250 80 R2000 500 50 250 R3 405040 R= 550-650 Bu lông ã16 200 200 700 250 R800 150 Hình 10.20: Cấu tạo vài kiểu dải phân cách (dải bảo vệ) cứng 1- Cột BTCT; 2- Xà BTCT; 3- Cốt thép; 4- Gờ BTCT; 5- Ống thép; Kiểu dải phân cách (dải bảo vệ) cứng thơng dụng vẽ hình 10.21 thường làm BTCT có mặt cắt lượn trịn để định hướng cho bánh xe ơ-tơ quay phía đường xe chạy đảm bảo an toàn cho xe Trên số cầu gần T.P Hồ chí Minh dùng kiểu lan can dải phân cách kết hợp phận BTCT với phân thép hình 10.22 Kiểu dải phân cách mềm áp dụng Mặc dù kiến trúc sư thường sáng tạo dạng dải phân cách lan can đẹp độc đáo cho cầu thành phố nguyên tắc nói phải tn theo Để tính tốn thiết kế lan can dải phân cách (dải bảo vệ), nhiều Tiêu chuẩn thiết kế nước AASHTO Hoa-Kỳ SNHIP-84 Nga có quy định cụ thể tải trọng sơ đồ tính tốn Trong Quy trình 1979 nước ta quy định trị số tải trọng thiết kế lan can Để bảo đảm an tồn giao thơng ban đêm, thiết phải bố trí trang bị ánh sáng nhân tạo cầu thành phố qua khu dân cư Chúng cịn góp phần tăng vẻ đẹp kiến trúc cơng trình thành phố 194 77.5 11 55 12 Hình 10.21: Chi tiết đặt dải bảo vệ cứng 1- Vữa xi măng tạo dốc vỉa hè dầy cm; 2- Đường tim cột lan can; 3- Dải bảo vệ cứng; 200 1500 250 100 150 1050 750 1660 Hình 10.22: Một kiểu lề người cao độ với mặt xe chạy có dải phân cách 1- Vữa xi măng dán lắp ghép vỉa hè; 2- Lớp phủ mặt xe chạy; 3- Dải bảo vệ cứng Độ sáng trung bình phần xe chạy khơng nên thấp 16 - 20 lần Mức chênh lệch độ sáng cao độ sáng trung bình khơng nên q 2-3 lần Mức chênh lệch độ sáng cao độ sáng thấp khơng nên q - lần Có nhiều biện pháp khác để đảm bảo đủ độ chiếu sáng cầu Thơng thường bố trí cột điện trùng vị trí số cột lan can cách quãng trùng vị trí dải bảo vệ Cột điện nên làm cao -10 m có chụp đèn phản quang Đèn lắp cho chiếu sáng toàn bề rộng phần xe chạy 195 a-a b b-b 102 ống đệm n6 ã 84 ống đệm n6 ã 84 100 tay vịn n1 ã 76 n5 D 140x6x790 606 80 900 648 n5 140x6x790 60 • 64 n2 ống ã 60 dày MM R500 808 n3 D 160x6x1900 92 76 92 tay vịn n1 ã 76 dày MM Bu lông ã 16 50 10 150 150 60 lỗ d = 64 N7 D160x10x160 N7 D160x10x160 250 b 457045 160 a-a a 135 8.5 118 8.5 67.5 50 265 00 250 U - M22 x 650 600 èng thÐp liªn kÕt 67.5, L = 300 R10 150 100 610 Tay vịn 101.6, t = 4.2 Tay vÞn d-íi 76.3, t = 3.2 13 392.5 120 130 30 70 30 150 èng thÐp liªn kÕt 90, L = 300 105 90 105 300 50 150 200 130 a cèt thÐp trªn mè 50 250 8N1- 13 150 250 N3- 13-250 27 123 50 N2*- 13-250 600 50 250 50 200 50 130.3119.7 50 600 50 N1*- 13 250 50 200 50 250 N3*- 13-250 cèt thép nhịp Hỡnh 10.23: Mt kiu lan can hay dùng dự án Việt Nam 196 N2- 13-250 10.9 KHE CO GIẢN Để đảm bảo kết cấu nhịp dịch chuyển tự chịu hoạt tải nhiệt độ thay đổi, mặt cầu mố trụ cầu nhiều nhịp thường bị cắt đứt đoạn để tạo khe co giãn Trong cầu dầm giản đơn, khe co giãn thường đặt tất trụ trung gian, cầu dầm lien tục cầu dầm hẫng, khe co giãn thường đặt trụ nối lien tục gối di động dầm deo cầu dầm hẫng Cấu tạo lắp đặt khe co giãn phải đảm bảo nhiệm vụ sau đây: - Đảm bảo dầm chuyển vị dọc xoay tự chịu hoạt tải nhiệt độ; - Đảm bảo mặt cầu phẳng êm thuận xe chạy qua; - Tuyệt đối không để nước thấm qua khe, thẩm thấu xuống kết cấu nhịp cầu; - Kết cấu bền lâu, phải sửa chữa Hình 10.24: Cấu tạo ke co giãn: a khe chuyển vị nhỏ; b khe mở Trên mố cầu có gối cố định trụ trung gian có hai gối cố định chuyển vị dầm nhỏ, chuyển vị xoay kết cấu gây chuyển vị dọc mặt cầu, trường hợp dùng kết cấu đơn giản (hình 10.24a), lớp phủ atphan bố trí lien lục, dùng khe hở hoàn toàn, hai đầu khe gắn hai thép góc (hình 10.24b) Để chống nước, khe đặt máng kim loại uốn cong, hứng nước thẩm thấu từ mặt đường dẫn cầu Năm 1980, Mỹ nghiên cứu kiến nghị cầu có chiều dài khơng lớn (cầu thép 9m, cầu bê tông đổ chổ 10m, cầu bê tơng lắp ghép căng sau 18m) dùng kết cấu khơng có khe co giãn, mố độ nối liên tục hình 10.25) Trong cầu đơn giản thường cố gắng giảm số lượng khe co giãn cách kéo dài nhịp, chiều dài nhịp thường bị hạn chế khoảng 35m hiệu kinh tế vận chuyển, lao lắp Đối với biến dạng lớn, cấu tạo khe co giãn phụ thuộc độ lớn biến dạng chiều dài giãn nở nhiệt kết cấu nhịp 197 Hình 10.25: Khe co giãn tồn khối 10.9.1 Khe co giản thép Ke co giãn thép (hình 10.26) gồm hai thép kê lên hai thép hình chon sẳn vào mép biên mặt cầu tường đỉnh mố (hình 10.26a) Thép hình có tác dụng hai gối đở thép Ke hở hai (bảng chuyển vị lớn nhiệt độ thay đổi) cần chọn vừa đủ để điều kiện sấu nhất, hai không bị kích hụt, đồng thời khơng q xa nhau, gây xung kích xe qua Để chống nước, phía khe, tạo dáng máng kim loại hứng dẫn nước cầu Đối với biến dạng lớn, khe hở hai thép lớn gây xung kích Để tránh tượng xung kích dùng thép dạng lược (hình 10.26b) Khe co giãn thép dùng cho chiều dài nhịp từ nhỏ tới 40m Đối với chiều dài co giãn lớn dùng khe thép dạng lược Khe co giãn thép đảm bảo độ phẳng kín nước, độ cứng khe thường lớn nhiều so với độ cứng mặt cầu, nên xe chạy với tốc độ cao thường gây xung kích tiếng ồn Hình 10.26: Khe co giãn thép; a/.Khe co giản thép; b/ Khe co giãn lược 198 Hình 10.27: Khe co giãn lược 10.9.2 Khe co giản cao su Để giảm khác biệt độ cứng khe co giãn mặt cầu dùng khe co giãn cao su Đặc điểm khe co giãn cao su tạo biến dạng lớn kín nước loại thứ khe co giãn cao su thể hình 10.28, gồm cao su bụng rỗng để biến dạng cao su chon vào khe hở hai dầm có biến dạng Khe co giãn loại đả bảo kín nước kết cấu nhịp co giãn tự Nhược điểm khe co giãn khó kiểm tra, sửa chữa bị hỏng hóc việc sửa chữa thay gặp kho khăn Để khắc phục nhược điểm trên, dùng khe co giãn cao su cốt thép (hình 10.28) Khe có dạng cao cao su chữ nhật, rộng chừng 250-300mm, dày khoảng 5060mm, xẻ ba rãnh dọc để tăng biến dạng nhằm tăng cường khả chịu lực, cao su đúc liền với thép bên Tấm cao su đặt qua khe hở, chon bê tông đổ chỗ liên kết bu long Hình 10.28; Cấu tạo khe co giãn cao su 199 Khe co giãn cao su thường dùng cho khe biến dạng nhịp tới 40m Đối với nhịp lớn cầu liên tục, liên tục nhiệt có chiều dài biến dạng 100m phải dùng khe co giãn lược khe co giãn đặc biệt, kết hợp cao su dầm thép 10.9.3 Khe co giản đặc biệt (dạng mođun) Khe co giãn đặc biệt khe co giãn dùng cho cầu nhịp lớn, cầu liên tục nhiều nhịp, cầu có liên tục nhiệt, cầu treo, cầu dây văng, biến dạng nhiệt độ hoạt tải lớn cấu tạo khe co giãn đặc biệt thể hình 10.29 Khe gồm hai hệ thống: hệ thống mặt gồm dầm I nhỏ đặt vng góc với hướng xe chạy, dầm chia nh3 khe hở mặt cầu, để chống nước, dầm I có đặt cao su cách nước Các dầm I kê lên hệ dầm chịu lực đặt xiên để dầm co giãn tự Hệ cho phép vượt khe lớn, xe chạy bị xóc Nhìn chung loại khe có ưu nhược điểm, thiết kế cần hạn chế tối đa nhược điểm Hình 10.29; Cấu tạo khe co giãn đặc biệt 10.10 ĐƯỜNG ĐẦU CẦU Đường phận kết cấu dựa vệt liệu mềm, chịu tải thường gây biến dạng lớn, mố cầu kết cấu nhịp BTCT làm vật liệu cứng tựa móng vững Như cầu đường có chuyển tiếp độ ngột hai loại từ mềm sang cứng, kết x era vào cầu thường bị xóc đường tiếp giáp với cầu thường hay bị hỏng, tạo ổ gà ảnh hưởng đến tốc độ êm thuận xe vào cầu Để đảm bảo tốc độ êm thuận xe vào cầu, tránh hư honng3 cục mặt đường, cấu tạo chuyển tiếp độ cứng đường đầu cầu Trong cầu tựa mố chữ U, long mố có tường chắn ba chiều nên dùng loại đất đá nén chặt để tăng cường độ cứng đường trước vào cầu, tường đỉnh cắt vát 45 độ để tăng dần độ cứng vào cầu (hình 10.30.a) Lớp phịng nước bố trí vượt qua tường đỉnh thoát nước lưng mố Đối với mố vùi, cầu dầm hẫng mố có tường đỉnh bê tơng cốt thép khơng dày biện pháp hiệu dùng độ BTCT đổ chỗ lắp ghép có chiều dày 3000mm-6000mm, đầu đặt vai kê 200 đỉnh, đầu đặt kê toàn đặt trực tiếp đường Để tăng dần độ cứng, đặt xiên phía đường cho mút chon sâu khoảng 600mm mặt đường, nghiêng khoảng 10 độ Để không bị trượt khỏi điểm kê tường đỉnh, giữ chốt cống trượt ( hình 10.30.b,c,d) Chiều dày thường chọn khoảng 20-25cm Hình 10.30; cấu tạo phần chuyển tiếp cầu đường a Vát dốc tường đỉnh mố; b,c,d Dùng độ; e Cấu tạo độ Câu hỏi ôn tập: Câu 1: Khái niệm chung cầu Câu 2: Các phận cầu Câu 3: Các kích thước cầu Câu 4: Phân loại cầu Câu 5: Các liệu cần thiết dùng thiết kế tổng thể cầu Câu 6: Trình bày cấu tạo lớp phủ hệ mặt cầu ống thoát nước cầu đường tơ Câu 7; Trình bày cấu tạo chung mặt cầu đường ô tô theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 Câu 8: Trình bày cấu tạo loại lan can cầu theo tiêu chuẩn 22TCN 272 -05 Câu 9: Trình bày cấu tạo khe co giãn cầu Câu 10: Trình bày cấu tạo đường đầu cầu 201 Lời nói đầu Tài liệu hướng dẫn học tập môn Hạ tầng kỹ thuật đô thị muốn cung cấp cho người học ngành xây dựng số kiến thức về: Lựa chọn đất đai xây dựng, giao thông đô thị, cấp nước, cơng trình cầu, cơng trình đường, cơng trình ngầm, cơng trình xanh, cơng trình chiếu sáng, … Từ kiến thức tổng quát giúp cho người học có nhìn bao qt cơng trình hạ tầng thị, hiểu nhiệm vụ, biết chức năng, nắm cấu tạo vận dụng thiết kế số cơng trình hạ tầng thị đơn giản Đồng thời giúp cho người hoạt động ngành xây dựng có tư biện luận nhìn mối quan hệ cơng trình xây dựng để so sánh, đánh giá chọn phương án khả thi cho cơng trình hạ tầng thị Tài liệu giúp cho người học dễ dàng tiếp cận ngành khác như: thị, giao thơng, cấp nước, xanh, chiếu sáng,…Trong q trình biên soạn khơng tránh khỏi sai sót nội dung hình thức mong quý đọc giả góp ý để lần tái hoàn thiện MỤC LỤC trang CHƯƠNG LỰA CHỌN ĐẤT ĐAI ĐỂ XÂY DỰNG ĐÔ THỊ 1.1 NHỮNG YẾU TỐ THIÊN NHIÊN CƠ BẢN ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC 1 LỰA CHỌN ĐẤT ĐAI XÂY DỰNG ĐƠ THỊ 1.1.1 Điều kiện khí hậu 1.1.2 Điều kiện địa hình 1.1.3 Điều kiện thuỷ văn 1.1.4 Điều kiên địa chất cơng trình địa chất thuỷ văn 1.2 LỰA CHỌN ĐẤT XÂY DỰNG ĐÔ THỊ 1.2.1 Đánh giá đất đai 1.2.2 Lựa chọn đất xây dựng đô thị 1.2.Một số biện pháp chống xói mịn cho địa hình đồi, dốc 1.3 QUY HOẠCH CHIỂU CAO KHU ĐẤT XÂY DỰNG 1.3.1 Quy hoạch chiều cao 1.3.2 Mục đích quy hoạch chiều cao 1.3.3 Yêu cầu 1.3.4 Nguyên tắc 1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ QUY HOẠCH CHIỀU CAO 1.4.1 Phương pháp mặt cắt 1.4.2 Phương pháp đường đồng mức thiết kế 11 1.5 QUY HOẠCH CHIỀU CAO TRONG QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ ĐÔ THỊ 12 1.5.1 Giai đoạn Quy hoạch chung xây dựng đô thị 12 1.5.2 Giai đoạn Quy hoạch chi tiết 13 1.5.3 Quy hoạch chiều cao quảng trường 14 1.5.4 Quy hoạch chiều cao khu đất tiểu khu (đơn vị ở) 1.5.5 Quy hoạch chiều cao khu đất xanh 1.5.6 Thiết kế quy hoạch chiều cao khu đất công nghiệp, kho tàng 16 19 20 21 1.6 CAO ĐỘ XÂY DỰNG ĐÔ THỊ CHƯƠNG KHÁI NIỆM VỀ GIAO THƠNG ĐƠ THỊ 2.1 VAI TRỊ CỦA GIAO THƠNG ĐÔ THỊ 23 23 2.1.1 Khái niệm 23 2.1.2 Vai trị giao thơng thị 23 2.1.3 Phân loại phương tiện giao thông 25 2.1.4 Đặc điểm giao thông loại thành phố 25 2.1.5 Đặc điểm phương tiện giao thông 26 2.2 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG 29 2.2.1 Các tiêu quy hoạch mạng lưới giao thông 29 2.2.2 Các tiêu giao thơng 31 2.3 GIAO THƠNG CƠNG CỘNG 32 2.3.1 Các dạng tuyến giao thông công cộng 32 2.3.2 Khối lượng vận chuyển hành khách 33 2.3.3 Những đặc điểm dòng hành khách 34 CHƯƠNG GIAO THÔNG ĐỐI NGOẠI 36 3.1 GIAO THÔNG ĐƯỜNG SẮT 36 3.1.1 Đặc điểm 36 3.1.2 Các dạng ga: 38 3.1.3 Vị trí ga tuyến đường sắt quy hoạch thị 42 3.2 GIAO THƠNG ĐƯỜNG BỘ 44 3.2.1 Đặc điểm 44 3.2.2 Phân loại 45 3.3 GIAO THÔNG ĐƯỜNG THUỶ 48 3.4 GIAO THÔNG HÀNG KHÔNG 50 3.4.1 Đặc điểm 50 3.4.2 Phân loại sân bay 51 CHƯƠNG MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG PHỐ 54 4.1 YÊU CẦU, CHỨC NĂNG ĐỐI VỚI ĐƯỜNG PHỐ 54 4.1.1 Những nguyên tắc chung mạng lưới đường phố 54 4.1.2 Các chức mạng lưới đường phố 54 4.2 CÁC SƠ ĐỒ HÌNH HỌC CỦA MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG PHỐ 56 4.2.1.Sơ đồ vịng xun tâm 56 4.2.2.Sơ đồ hình quạt 56 4.2.3.Sơ đồ bàn cờ 57 4.2.4.Sơ đồ bàn cờ chéo 58 4.2.5.Sơ đồ hỗn hợp 58 4.2.6.Sơ đồ tự (theo địa hình) 58 4.3 PHÂN LOẠI ĐƯỜNG PHỐ 61 4.3.1.Mục đích, nhiệm vụ phân loại đường phố 61 4.3.2.Các loại đường phố 61 4.4 CẤU TRÚC MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG PHỐ 65 4.4.1 Mật độ mạng lưới đường phố 65 4.4.2 Sơ đồ mạng lưới đường phố 67 4.4.3 Mạng lưới đường phố đơn vị 68 CHƯƠNG CÁC BỘ PHẬN CỦA ĐƯỜNG PHỐ 5.1 KHẢ NĂNG THÔNG XE CỦA ĐƯỜNG PHỐ 5.2 CÁC BỘ PHẬN TRẮC NGANG CỦA ĐƯỜNG PHỐ 70 70 ` 5.2.1 Lòng đường 72 5.2.2 Dải phân cách 73 5.2.3 Lề đường (hè phố) 75 5.2.4 Dải trồng 77 5.2.5 Đường xe đạp: 78 5.2.6 Các dạng mặt cắt ngang đường, phố đô thị 78 CHƯƠNG NÚT GIAO THÔNG 82 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG 82 6.1.1.Khái niệm 82 6.1.2.Yêu cầu thiết kế nút giao thông: 84 6.1.3.Các bước tiến hành thiết kế nút giao thông: 87 6.2 NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC 88 6.2.1.Phân loại 88 6.2.2 Nguyên tắc thiết kế nút giao thông mức 94 6.2.3.Độ phức tạp nút giao mức 94 6.2.4.Các yêu cầu giao thông nút 95 6.2.5.Các loại đảo dùng nút giao thông mức 99 6.3 NÚT GIAO THƠNG KHÁC MỨC 100 6.3.1.Cơng dụng nút giao thông khác mức 100 6.3.2.Phân loại 100 CHƯƠNG 7: QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC VÀ QUY HOẠCH MẶT 108 ĐỨNG ĐƯỜNG PHỐ 7.1 Hệ thống nước thị 108 7.2 Các cơng trình cấu thành hệ thống nước đường đô thị 113 7.3 Các nguyên tắc chung thiết kế thoát nước đặt đường ống thoát nước mưa 122 7.4 Phương pháp tính tốn nước mưa, nước thải 124 7.5 Thiết kế chiều đứng đường phố 126 7.6 Thiết kế chiều đứng nút giao thông 133 CHƯƠNG MẠNG LƯỚI CƠNG TRÌNH NGẦM VÀ CƠNG TRÌNH 140 TRÊN MẶT ĐẤT 8.1 HỆ THỐNG CÁC CƠNG TRÌNH HẠ TẦNG KỸ THUẬT 140 8.1.1 Hệ thống cấp, thoát nước 141 8.1.2 Cấp điện 142 8.1.3 Cấp nhiệt 144 8.1.4 Khí đốt 144 8.2 MẠNG LƯỚI NGẦM TRONG ĐƠ THỊ 144 8.2.1 Các nguyên tắc 144 8.2.2 Các phương pháp bố trí 145 8.2.3 Cơng trình ngầm thị 146 CHƯƠNG 9: CƠNG TRÌNH KỸ THUẬT PHỤC VỤ GIAO THÔNG ĐÔ 148 THỊ 9.1 Bãi đỗ xe 148 9.2 Điểm dừng xe công cộng 155 9.3 Thiết kế chiếu sáng phục vụ giao thông 157 9.4 Trồng đường thị 165 CHƯƠNG 10: CƠNG TRÌNH CẦU 174 10.1 Khái niệm chung cầu 174 10.2 Các phận cầu 174 10.3 Các kích thước cầu 174 10.4 Phân loại cầu 175 10.5 Các liệu cần thiết dùng thiết kế tổng thể cầu 10.6 Cấu tạo lớp phủ hệ mặt cầu đường ôtô 178 182 CÁC TÀI LIỆU LIÊN QUAN CHÍNH ĐỂ BIÊN SOẠN TÀI LIỆU: 22TCN 273-05 Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô, NXB GTVT, 2005 22TCN 272-05 Tiêu chuẩn thiết kế đường cầu, NXB GTVT, 2005 Đỗ Bá Chương, Nguyễn Quang Đạo, Nút giao thông đường ô tô Tập – Nút giao thông mức, NXB GD, 2000 Đỗ Bá Chương Thiết kế đường ô tô Tập NXB XD,2000 Lâm Quang Cường – Giao thông đô thị qui hoạch đường phố, NXB XD,2009 Lê Thị Kim dung, Kỹ thuật đô thị, Trường ĐHĐN, năm 2007 Nguyễn Khải, Đường giao thông đô thị, NXB GTVT 1999 Nguyễn Xuân Trục, Quy hoạch giao thông vận tải thiết kế đường đô thị, NXBGD, 1998 Nguyễn Xuân Vinh -Thiết kế nút giao thông tổ chức giao thông đô thị NXB XD,2008 Trần Thị Hường Chuẩn bị kỹ thuật cho khu đất xây dựng đô thị NXB XD,2000 Vũ Thị Vinh- QH mạng lưới giao thông đô thị, NXB XD,2005