Giáo trình thiết kế yếu tố hình học đường ô tô

Pgs.ts bïi xu©n cËy, ThS NGUN QUANG PHóC ThiÕt kÕ yếu tố hình học NG ễ Tễ nhà xuất giao thông vận tải Pgs.ts bùi xuân cậy, ThS NGUYễN QUANG PHóC ThiÕt kÕ u tè h×nh häc ĐƯỜNG Ơ TÔ APPROVED By Nguyen Quang Phuc at 11:47 pm, 10/20/07 nhà xuất giao thông vận tải hà nội, 2007 LỜI MỞ ĐẦU Giáo trình thiết kế yếu tố hình học đường tơ biên soạn cho sinh viên ngành Đường bộ, Cầu – Đường theo đề cương chương trình giảng dạy trường Đại học GTVT, đồng thời tài liệu tham khảo cho sinh viên chun ngành khác khoa Cơng trình, sinh viên ngành kinh tế xây dựng, khoa Kinh tế trường Đại học GTVT Giáo trình biên soạn sở giáo trình, giảng mơn học thiết kế đường ô tô môn Đường bộ, Trường Đại học GTVT, giáo trình thiết kế đường ô tô Trường Đại học Xây dựng cập nhật quy trình thiết kế đường tơ Việt Nam TCVN 4054 – 05, 22TCN 273-01, tiêu chuẩn thiết kế hình học đường tơ Trung Quốc, CHLB Đức, AASHTOMỹ, Nội dung giáo trình chia thành chương PGS.TS Bùi Xuân Cậy chủ biên biên soạn chương 5, 6; ThS Nguyễn Quang Phúc, biên soạn từ chương đến chương Để hoàn thành giáo trình này, chúng tơi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Quang Toản, TS Trần Thị Kim Đăng, thày, cô giáo môn Đường đọc, sửa chữa, bổ sung, cung cấp tài liệu cho nhận xét quý báu Mặc dù nhiều cố gắng biên soạn trình độ thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi nhiều thiếu sót, chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp q báu thày, giáo, bạn đồng nghiệp, em sinh viên để lần xuất sau hồn thiện Mọi đóng góp xin gửi Nhà xuất GTVT, 80B Trần Hưng Đạo, Hà Nội Bộ môn Đường bộ, trường Đại học GTVT, Láng Thượng, Đống Đa, Hà Nội Điện thoại 04.7664531; Email: phucnq2002@yahoo.com Hà Nội, tháng 11 năm 2006 CÁC TÁC GIẢ REVIEWED By Nguyen Quang Phuc at 11:48 pm, 10/20/07 CHƯƠNG CÁC KHÁI NIỆM SỬ DỤNG TRONG MƠN HỌC THIẾT KẾ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ơ TƠ 1.1 ĐƯỜNG BỘ VÀ MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG BỘ 1.1.1 Tầm quan trọng mạng lưới đường đời sống xã hội a) Định nghĩa đường Thuật ngữ đường nước ta số nước giới chưa thật thống Trong giáo trình sử dụng định nghĩa sau - Đường : Đường tổng hợp cơng trình, trang thiết bị đảm bảo cho loại xe hành lưu thông đường an tồn, êm thuận kinh tế - Đường tô: Đường dùng cho đối tượng tham gia giao thông (từ người đến xe ô tô) Trong tài liệu nước ngồi gọi đường giao thơng công cộng + Đường ô tô qua vùng trống, dân cư cơng trình xây dựng gọi đường ngồi thị + Đường tơ qua khu dân cư tập trung, nhiều cơng trình xây dựng gọi đường đô thị - Đường ô tô cao tốc: Đường giành riêng cho đối tượng tham gia giao thông di chuyển với tốc độ cao Đường ô tô cao tốc chia thành: + Đường tơ cao tốc ngồi thị + Đường ô tô cao tốc đô thị b) Định nghĩa mạng lưới đường Tập hợp đường có mục tiêu vùng hay quốc gia tạo nên mạng lưới đường Mạng lưới đường nối liền điểm dân cư, khu trung tâm văn hố, trị, cơng nghiệp, nơng nghiệp, trung tâm giao thông nhà ga, bến cảng, sân bay, Mạng lưới phục vụ cho việc lại đối tượng tham gia giao thông, vận chuyển hàng hố, hành khách trung tâm Vì vậy, dạng chung mạng lưới trước hết phải phù hợp với hướng dịng giao thơng chính, đảm bảo cho dịng lưu thơng thuận tiện với thời gian ngắn nhất, chi phí đồng thời giảm tác động xấu đến môi trường thiên nhiên với chi phí xây dựng hợp lý Mức độ phát triển mạng lưới đánh giá tiêu sau: Mật độ đường 1000 km2 diện tích lãnh thổ - Các nước phát triển : 250 -:- 1000 km/1000km2 - Các nước phát triển : 100 -:- 250 km/1000km2 - Các nước chậm phát triển : < 100 km/1000km2 Chiều dài đường 1000 dân Được xem mức độ trung bình đạt từ 3-:-5 km đường có lớp mặt cấp cao 1000 dân Chiều dài đường phương tiện giao thông (ôtô) - Lưới đường xem đủ đạt - Cần bổ sung : 20-:-30 m đường / ôtô - Thiếu : < 20 : > 50 m đường / ôtô m đường / ôtô c) Tầm quan trọng mạng lưới đường đời sống xã hội Trong kinh tế quốc dân, vận tải ngành kinh tế đặc biệt quan trọng Nó có mục đích vận chuyển hàng hoá, hành khách từ nơi đến nơi khác Trong q trình sản xuất, khơng làm tăng giá trị sử dụng hàng hoá nhiên tầm quan trọng dễ nhận thấy ngành kinh tế Nó cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu cho nhà máy Nó vận chuyển VLXD, máy móc tới để xây lắp nhà máy Trong trình sản xuất, lại cần vận chuyển từ phân xưởng tới phân xưởng, tới kho Cuối khâu phân phối tới tay người tiêu dùng lại phải nhờ tới vận tải Vận tải mạch máu nối liền khu trung tâm kinh tế, trị, văn hố, du lịch, khu công nghiệp, nông nghiệp, thành thị với nông thôn, phục vụ cho phát triển lĩnh vực kinh tế, phát triển xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng Hệ thống vận tải bao gồm hình thức: vận tải thuỷ, vận tải hàng không, vận tải đường sắt vận tải đường bộ, vận tải đường đóng vai trò đặc biệt quan trọng, lựa chọn trung chuyển hành hoá hành khách hình thức vận tải khác Vận tải đường cịn thích hợp vận chuyển hành hố hành khách cự ly vừa ngắn Vận tải đường (chủ yếu vận tải tơ) có nhiều đặc điểm, điều kiện định đặc điểm làm cho vận tải đường có nhiều thuận lợi hiệu so với hình thức vận tải khác: - Có tính động cao, linh hoạt, vận chuyển trực tiếp không cần thơng qua phương tiện trung chuyển Có thể sử dụng hỗn hợp cho nhiều loại phương tiện vận tải - Đường địi hỏi đầu tư vốn đường sắt, độ dốc dọc khắc phục lớn nên đến nơi địa hình hiểm trở Vì mặt trị, quốc phịng, xã hội ngành vận tải quan trọng - Tốc độ vận tải lớn, nhanh đường thuỷ, tương đương đường sắt, đường cao tốc chạy 100 km/h nên cự ly ngắn cạnh tranh với hàng khơng - Cước phí vận chuyển đường rẻ nhiều so với hàng khơng nên lượng hành khách hàng hố thường chiếm 80-90% khối lượng hàng 6070% khối lượng vận chuyển, nước ta 50% gần 90% Nhược điểm lớn vận tải ô tô giá thành vận tải đắt đường sắt nhiên liệu đắt, tỷ lệ số người phục vụ T.Km cao, tỷ lệ trọng lượng thân trọng lượng hàng lớn Tai nạn giao thông cao gây ô nhiễm môi trường lớn nhược điểm chủ yếu vận tải đường so với hình thức vận tải khác Hàng năm giới có khoảng 25 vạn người chết tai nạn giao thông đường Ở nước ta, theo số liệu thống kê quản lý Cục Cảnh sát giao thông đường sắt đường (Bộ Công an) riêng tháng đầu năm 2006, nước xảy 9.977 vụ làm chết 8.462 người bị thương 7.728 người Các nước phát triển có nhiều biện pháp phịng chống có hiệu tai nạn giao thông đường đáng tiếc nước phát triển, số không ngừng tăng lên Công nghiệp chế tạo ô tô ngày phát triển, ô tô ngày hoàn thiện làm cho sức chở tăng, tiêu hao nhiên liệu giảm, an tồn, gây ô nhiễm môi trường mạng lưới đường ngày hồn thiện nên hình thức vận tải ngày phát triển Để làm rõ vai trò vận tải đường bộ, phân tích ưu nhược điểm hình thức vận tải khác so với đường * Vận tải thuỷ : Gồm có vận tải sơng vận tải biển Ưu điểm loại hình tiết kiệm lượng vận chuyển Số nhiên liệu để chuyển hàng 1% so với vận tải hàng không nên giá cước rẻ Tiền đầu tư chủ yếu vào tầu bè bến cảng Vận chuyển với khối lượng lớn, đường dài, hàng hoá cồng kềnh dầu lửa, máy móc, than đá, Loại hình vận tải có nhược điểm bị hạn chế luồng lạch, bến cảng, phương tiện nên không linh hoạt phải cần phương tiện vận chuyển trung gian (trung chuyển) Ngồi cịn phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu thời tiết tốc độ vận chuyển chậm Hiện nay, nước ta có 80 cảng biển lớn nhỏ, số cảng tổng hợp quốc gia nâng cấp mở rộng Hải Phòng, Cái Lân, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha Trang, Sài Gịn, Cần Thơ, Tổng chiều dài đường sơng có khoảng 41.900 Km sông, kênh loại, quản lý, khai thác vận tải 8.036 Km Vận tải sông giữ vai trị đặc biệt quan trọng giao thơng khu vực đồng sông Hồng sông Cửu Long.Tuy nhiên, giao thông vận tải sông bị hạn chế luồng lạch thường xuyên bị sa bồi, khối lượng nạo vét lớn, thiếu thiết bị dẫn luồng; cảng sông nhỏ, lực thấp, trang thiết bị bốc xếp lạc hậu, sức chứa kho bãi không đủ Đa số cảng chưa có nối kết liên hồn với mạng giao thông quốc gia * Vận tải hàng không Phương thức vận tải phát triển nhanh chóng, ưu điểm vận tải hàng khơng tốc độ cao (từ 300-1000 km/h) nên tiết kiệm thời gian vận chuyển Ngồi cịn hình thức vận tải an toàn tiện nghi hành khách, loại hình vận tải thích hợp với cự ly vừa lớn Nhược điểm giá thành đắt; hạn chế tuyến bay, sân bay, thiết bị, phương tiện nên không động mà cần phải có phương tiện trung chuyển Hiện nay, ngành hàng không dân dụng Việt Nam quản lý, quản lý khai thác 17 sân bay mạng cảng hàng khơng sân bay tồn quốc, có sân bay quốc tế Nội Bài, Tân Sơn Nhất Đà Nẵng Trong điều kiện vốn cấp từ ngân sách nhà nước hạn hẹp, ngành tập trung đầu tư nâng cấp chủ yếu cho cảng hàng không sân bay quốc tế hạng mục nhà ga, đường băng, đường lăn, sân đỗ số sân bay nội địa Vinh, Phú Bài, Điện Biên, Cát Bi, Phú Quốc, Buôn Mê Thuột, Liên Khương, Pleiku * Vận tải đường sắt Tốc độ vận chuyển đường sắt cao, tới 100 km/h với tàu thường gần 300 km/h với tàu cao tốc Chuyên chở đường dài, giá cước rẻ, vận chuyển hàng hoá cồng kềnh, khối lượng vận chuyển lớn Cũng hình thức vận tải trên, vận tải đường sắt bị hạn chế tuyến đường, nhà ga, phương tiện, nên không động mà cần phải có phương tiện trung chuyển Đường sắt Việt nam tồn loại khổ đường : Khổ đường 1m, khổ đường1m435 đường lồng (cả 1m 1m435) với tổng chiều dài 3.142,69 km gồm 2.632 km đường sắt tuyến, 402,69 km đường Ga, 107,95 km đường nhánh Bề rộng đường phần lớn 4,4 m Đặc biệt tồn mạng cịn 300 km dùng ray nhỏ (riêng tuyến Thống Nhất 206km) Tuyến đường Thống Nhất Phủ lý -Kiện khê Diêu Trì -Quy nhơn Mương mán -Phan Thiết Cầu Giát-Nghĩa đàn Đà lạt -Trại mát Hà nội -Đồng đăng Mai pha -Na dương Gia Lâm -Hải phịng n viên -Lao Cai Đơng Anh - Thái ngun Kép -Lưu xá Kép -Hạ Long Chi linh - Phả lại Bắc hồng -Văn Điển Tổng số Bảng 1.1 Mạng lưới đường sắt Việt Nam (2000) Tổng số 1.977,44 6,91 12,45 12,55 32,38 7,65 228,80 33,10 136,37 362,05 69,56 58,71 134,55 17,29 52,89 3142,69 Đường Đường ga 1724,95 212,49 10,75 12,00 30,00 163,30 29,64 95,74 285,18 54,68 56,74 105,06 14,88 49,15 2632,06 Đường nhánh 40,01 1,69 0,55 2,38 0,93 53,37 3,45 20,75 58,65 13,08 1,97 27,23 2,40 3,74 402,69 6,72 12,14 19,89 18,22 1,81 2,25 107,95 1.1.2 Mạng lưới đường Việt Nam, tương lai phát triển a) Quá trình phát triển mạng lưới đường Việt Nam Theo thư tịch cổ, vào thời Hùng Vương, đất Văn Lang có tuyến đường cho người, ngựa xe cộ từ Mê Linh tới Ích Châu (Trung Quốc) Bước vào thời kỳ Đại Việt, có tuyến đường đường từ Đại La tới biên giới Lạng Sơn Đây đoạn đầu đường Thiên Lý mở rộng sau vua Lý Thái Tổ Ngồi ra, cịn đường dọc theo sông Hồng từ Mê Linh ngược lên Côn Minh, từ Bắc Ninh Phả Lại-Lục Đầu tới Quảng Ninh sang Trung Quốc (cơ sở đường 18 nay), đường từ Thăng Long tới vùng đồng Bắc Trung Bộ qua Tam Điệp vào Nghệ An, Hà Tĩnh, đường "thượng đạo", tiền thân quốc lộ ngày từ Thăng Long qua Gốt, Hoà Bình, đường từ Vụ Ơn (Hương Sơn Hà Tĩnh) vượt Trường Sơn qua Lào Tới kỷ thứ X,"thượng đạo" tuyến đường nối đồng sông Hồng với vùng Thanh Nghệ, đoạn đầu thương đạo trùng với Quốc lộ Trước đó, năm 992, Vua Lê Hồn cịn cho làm đường từ Cửa Sót (Hà Tĩnh) vào đến Châu Lý (Quảng Bình) để di dân Ngồi ra, từ kinh thành Thăng Long cịn có tuyến toả vùng miền núi, đồng bằng, vùng biển đường Châu Phong (Sơn Tây), Châu Đăng (Hưng Hoá) Tân Châu Long Châu (Hà Bắc) Nam Sách, Hồng Châu (Hải Hưng) Trường Châu (Nam Định, Ninh Bình) vv Hình 6.22 Thiết kế nhập dịng đường nhánh Hình 6.23 Thiết kế đoạn tách đường 213 Hình 6.24 Các dạng mặt cắt ngang nhánh rẽ chiều Hình 6.25 Các dạng mặt cắt ngang nhánh rẽ chiều 214 a= ln lz en 0.00 0.000 0.05 0.005 0.10 0.020 0.15 0.045 0.20 0.080 0.25 0.125 0.30 0.180 0.35 0.245 0.40 0.320 0.45 0.405 0.50 0.500 en a= 0.005 0.015 0.025 0.035 0.045 0.055 0.065 0.075 0.085 0.095 Ln ln lz en en 0.50 0.500 0.55 0.595 0.60 0.680 0.65 0.755 0.70 0.820 0.75 0.875 0.80 0.920 0.85 0.955 0.90 0.980 0.95 0.995 1.00 1.000 in i 0.095 0.085 0.075 0.065 0.055 0.045 0.035 0.025 0.015 0.005 in =en - i Lz Hình 6.26 Quan hệ chiều rộng, chiu di trờn cỏc on tỏch nhp ln Mặt cắt C Mặt cắt A Hỡnh 6.27 Cỏc yu t c nhánh nút giao thơng khác mức khơng hồn chỉnh Nút giao thơng khác mức cơng trình phức tạp, kiến trúc cơng trình có ý nghĩa lớn khu vực Trong giáo trình đưa kiến thức tiêu chuẩn định hướng, định cụ thể phụ thuộc vào người thiết kế 215 MỘT SỐ HÌNH ẢNH NÚT GIAO THƠNG KHÁC MỨC ĐỂ BẠN ĐỌC THAM KHẢO, PHÂN TÍCH 216 o0o - 217 218 TÀI LIỆU THAM KHẢO CHXHCNVN Tiêu chuẩn Việt Nam Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế TCVN 4054-05, Hà Nội 2005 CHXHCNVN Tiêu chuẩn Việt Nam Đường ô tô cao tốc – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5729-97, Hà Nội 1997 Nghị định số 186/2004/NĐ-CP ngày 05 tháng 11năm 2004 Chính phủ Quy định quản lý bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông đường Bộ giao thông vận tải, 22TCN 273-01 Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô Nguyễn Quang Chiêu, Đỗ Bá Chương, Dương Học Hải, Nguyễn Xuân Trục Thiết kế đường ô tô, tập NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 1990 GS.TS Đỗ Bá Chương Thiết kế đường ô tô, tập Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 2001 Đỗ Bá Chương, Nguyễn Quang Đạo Nút giao thông đường ô tô, tập1 NXB Giáo dục Hà Nội, 2000 Nguyễn Văn Định Giáo trình thiết kế đường tơ, tập Trường đại học Giao thông sắt bộ, Hà Nội 1969 GS.TS Dương Học Hải Thiết kế đường cao tốc Nhà xuất KHKT, 2000 10 GS.TSKH Nguyễn Xuân Trục, GS.TS Dương Học Hải, PGS.TS Vũ Đình Phụng – Sổ tay thiết kế đường ô tô - Nhà xuất Giáo dục, 2001 11 PGS.TS Nguyễn Quang Toản Thiết kế đường ô tô đại Bài giảng cao học Đại học GTVT 2000 12 Nguyễn Quang Phúc Bài giảng thiết kế đường ô tô, ĐH GTVT 2005 13 PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh Phương pháp thiết kế tuyến Clothoid cho đường ô tô Nhà xuất Xây dựng, 2006 14 Trương Đình Giai – Thiết kế tuyến đường ô tô cao tốc – Nhà xuất GTVT, 2002 Người dịch KS Đinh Việt Hồng, hiệu đính GS Nguyễn Quang Chiêu 15 AASHTO A policy on Geometric Design of Highway and Streets Whasington 1994 16 Caltrans Highway Design Manual, California 2004 http://www.dot.ca.gov 17 Highway Capacity Manual 2000 18 Convention on Road Traffic Geneva, 19 September 1949 219 19 Werner Schnabel/ Dieter Lohse – Grund lagend der strassenvierkehrs technik und der verkchrs planung – Verlg fun Bawesen – 1997 20 Wolf – Strassen Plannung – Werner Verlag – 2004 21 Richtlinien für die Anlage von Straβen – Linienführung (RAS-L) Ausgabe 1995 (Tiêu chuẩn thiết kế yếu tố hình học đường tơ CHLB Đức) 220 MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG – CÁC KHÁI NIỆM SỬ DỤNG TRONG MÔN HỌC THIẾT KẾ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ơ TƠ 1.1 ĐƯỜNG BỘ VÀ MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG BỘ 1.1.1 Tầm quan trọng mạng lưới đường đời sống xã hội 1.1.2 Mạng lưới đường Việt Nam, tương lai phát triển 1.2 CÁC BỘ PHẬN CỦA ĐƯỜNG BỘ 14 1.2.1 Tuyến đường 14 1.2.2 Các phận đường 17 1.2.3 Các phận đặc biệt đường 19 1.2.4 Các khái niệm giao thông đường ô tô 19 1.3 PHÂN LOẠI ĐƯỜNG BỘ 31 1.3.1 Các kiểu phân loại đường 31 1.3.2 Phân loại đường theo tầm quan trọng giao thông 32 1.3.3 Phân loại đường theo cấp quản lý 32 1.3.4 Cấp hạng kỹ thuật đường ô tô công cộng 33 1.3.5 Cấp hạng kỹ thuật đường ô tô cao tốc 35 1.4 NHỮNG LÝ THUYẾT (MÔ HÌNH) SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ HÌNH HỌC ĐƯỜNG 36 1.4.1 Các yêu cầu thiết kế hình học đường 36 1.4.2 Lý thuyết động lực học chạy xe (mơ hình xe-đường) 36 1.4.3 Lý thuyết thiết kế theo nguyện vọng người tham gia giao thơng (mơ hình xe-đường-người lái-môi trường chạy xe) 37 1.5 CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA NĨ 1.6 MƠN HỌC THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ 40 41 221 CHƯƠNG - SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG 43 2.1 CÁC LỰC TÁC DỤNG KHI XE CHẠY 43 2.1.1 Lực cản 43 2.1.2 Lực kéo trình sinh sức kéo 46 2.2 PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ VÀ BIỂU ĐỒ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC 48 2.3 LỰC BÁM CỦA BÁNH XE VỚI MẶT ĐƯỜNG 50 2.4 SỰ HÃM XE VÀ CỰ LY HÃM XE 53 2.5 TẦM NHÌN XE CHẠY 55 2.5.1 Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 55 2.5.2 Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 56 2.5.3 Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 57 2.5.4 Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 58 2.6 SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐOÀN XE KÉO MC 61 2.7 TÍNH HAO TỔN NHIÊN LIỆU VÀ HAO MỊN LỐP TRÊN ĐƯỜNG 62 2.7.1 Tính hao tổn nhiên liệu 62 2.7.2 Hao mòn săm lốp 64 CHƯƠNG – THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 65 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VÀ NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 65 3.1.1 Khái niệm 65 3.1.2 Phương hướng cánh tuyến 65 3.1.3 Những yêu cầu chung tuyến bình đồ 65 3.1.4 Những nguyên tắc vạch tuyến, định tuyến 3.2 THIẾT KẾ CÁC ĐOẠN TUYẾN NẰM TRÊN ĐƯỜNG THẲNG 65 3.3 ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ơ TƠ TRONG ĐƯỜNG CONG TRỊN 69 3.4 LỰC NGANG VÀ LỰA CHỌN HỆ SỐ LỰC NGANG 3.4.1 Điều kiện ổn định chống lật 70 222 68 71 3.4.2 Điều kiện ổn định chống trượt ngang 3.4.3 Điều kiện êm thuận tiện nghi với hành khách 72 3.4.4 Điều kiện tiết kiệm nhiên liệu săm lốp 73 3.4.5 Lựa chọn hệ số lực ngang tính tốn 73 3.5 SIÊU CAO VÀ BỐ TRÍ ĐOẠN NỐI SIÊU CAO 3.5.1 Siêu cao, tác dụng siêu cao 3.5.2 Độ dốc siêu cao 3.5.3 Đoạn nối siêu cao phương pháp nâng siêu cao 74 74 75 76 3.6 MỞ RỘNG PHẦN XE CHẠY TRONG ĐƯỜNG CONG 84 3.6.1 Tính tốn độ mở rộng 84 3.6.2 Bố trí độ mở rộng mặt đường đường cong 3.7 THIẾT KẾ VÀ BỐ TRÍ ĐƯỜNG CONG TRỊN 85 86 3.7.1 Lựa chọn bán kính đường cong trịn 88 3.7.2 Nối tiếp đường cong tròn 3.8 ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP 89 91 3.8.1 Tác dụng đường cong chuyển tiếp 91 3.8.2 Xác định chiều dài ĐCCT 91 3.8.3 Nghiên cứu dạng hình học đường cong chuyển tiếp 92 3.8.3.1 Đường cong clothoid 93 3.8.3.2 Đường hoa thị Lemniscat Becnulli 97 3.8.3.3 Đường cong cong parabol bậc 98 3.8.3.4 Các đường cong khác 98 3.9 THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN ĐƯỜNG CONG CLOTHOID 3.9.1 Đường cong trịn nối hai đầu hai đường cong chuyển tiếp đối xứng 73 99 101 3.9.2 Đường cong tròn nối hai đầu hai đường cong chuyển tiếp không đối xứng 104 3.9.3 Đường cong tổng hợp bao gồm hai nhánh clothoid đối đầu 106 3.9.4 Đường cong chữ S 109 3.9.5 Đường cong xoắn ốc 111 3.9.6 Đường cong chuyển tiếp nhánh đường clothoid nối 112 223 tiếp 3.9.7 Đường cong chữ C 113 3.10 ĐẢM BẢO TẦM NHÌN TRÊN ĐƯỜNG CONG NẰM 3.10.1 Phương pháp đồ giải 114 114 3.10.2 Phương pháp giải tích 114 3.10.3 Đảm bảo tầm nhìn ban đêm 118 3.11 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TỒN KHI THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 119 3.11.1 Hệ số thay đổi độ ngoặt đường cong CCRS (Curvature Change Rate) 111 3.11.2 Độ cong DC (Degree of Curve) 121 3.11.3 Xác định tốc độ khai thác với suất bảo đảm 85% (V85 %) 121 3.11.4 Công thức xác định hệ số lực ngang thiết kế (μRA) hệ số lực ngang yêu cầu (μRD) 122 3.11.5 Thiết lập tiêu chuẩn an toàn 122 CHƯƠNG – THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG 125 4.1 XÁC ĐỊNH ĐỘ DỐC DỌC CỦA ĐƯỜNG 125 4.1.1 Xác định độ dốc dọc đường – Bài toán kinh tế-kỹ thuật 125 4.1.2 Quy định xác định độ dốc chiều dài đoạn dốc: 126 4.1.3 Chiết giảm độ dốc dọc đường cong có bán kính nhỏ: 4.2 ĐƯỜNG CONG ĐỨNG 127 4.2.1 Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng lồi 128 4.2.2 Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng lõm: 129 4.2.3 Lựa chọn bán kính đường cong đứng 4.3 TÍNH TỐN VÀ CẮM ĐƯỜNG CONG ĐỨNG 130 131 4.3.1 Các cơng thức tính tốn 131 4.3.2 Trình tự tính tốn cắm đường cong đứng 132 133 4.4 NHỮNG YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ TRẮC DỌC 4.4.1 Các yêu cầu nguyên tắc thiết kế trắc dọc 224 128 133 4.4.2 Xác định điểm khống chế thiết kế đường đỏ - ảnh hưởng điều kiện địa hình thiết kế trắc dọc 134 4.5 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TRẮC DỌC ĐƯỜNG ÔTÔ 136 4.6 PHƯƠNG PHÁP LẬP ĐỒ THỊ TỐC ĐỘ XE CHẠY VÀ TÍNH THỜI GIAN XE CHẠY 140 4.6.1 Lập đồ thị vận tốc xe chạy 140 4.6.2 Vận tốc trung bình thời gian xe chạy trung bình 142 4.6.3 Đánh giá phương án thiết kế theo hệ số an toàn 143 4.7 TRẮC NGANG VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CHỦ YẾU CỦA TRẮC NGANG 144 4.7.1 Bề rộng phần xe chạy 144 4.7.2 Lề đường 145 4.7.3 Dải phân cách 146 4.7.4 Dải phân cách bên 147 4.7.5 Phạm vi bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông đường 149 4.8 LÀN PHỤ LEO DỐC VÀ LÀN CHUYỂN TỐC 149 4.8.1 Làn phụ leo dốc 149 4.8.2 Làn chuyển tốc 150 4.9 NĂNG LỰC THÔNG HÀNH CỦA ĐƯỜNG 151 4.9.1 Mơ hình động lực học đơn giản 151 4.9.2 Quan điểm Nga 153 4.9.3 Quan điểm HCM 157 4.9.3 Phương pháp mô xác định lực thông hành 159 4.10 XÁC ĐỊNH SỐ LÀN XE TRÊN ĐƯỜNG 161 4.10.1 Xác định số xe mặt cắt ngang đường 161 4.10.2 Dự báo lượng giao thông năm tương lai 162 CHƯƠNG - THIẾT KẾ CẢNH QUAN VÀ PHỐI HỢP CÁC YẾU TỐ TUYẾN ĐƯỜNG Ô TƠ 163 5.1 MỤC ĐÍNH THIẾT KẾ CẢNH QUAN ĐƯỜNG Ô TÔ 163 5.2 SỰ KẾT HỢP GIỮA ĐƯỜNG VÀ CẢNH QUAN MÔI 164 225 TRƯỜNG 5.2.1 Nguyên tắc chung thiết kế cảnh quan 164 5.2.2 Nguyên tắc tuyến vùng đồng thảo nguyên 164 5.2.3 Nguyên tắc tuyến vùng đồi 165 5.1.4 Nguyên tắc tuyến vùng núi 165 5.3 ĐI TUYẾN THEO ĐƯỜNG TANG VÀ TUYẾN CLOTHOID 165 5.4 SỰ PHỐI HỢP CÁC YẾU TỐ CỦA TUYẾN 166 5.4.1 Mục đích phối hợp yếu tố tuyến 166 5.4.2 Phối hợp yếu tố bình đồ 166 5.4.3 Phối hợp yếu tố trắc dọc 168 5.4.4 Phối hợp bình đồ mặt cắt dọc 168 5.4.5 Phối hợp bình đồ, trắc dọc trắc ngang 172 5.4.6 Phối hợp tuyến đường cơng trình 173 5.4.7 Sự kết hợp với cảnh quan 173 5.4.8 Thiết kế trồng phối hợp với tuyến đường 173 CHƯƠNG -THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG 185 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG 185 6.1.1 Khái niệm chung nút giao thông 185 6.1.2 Phân loại nút giao thông 187 6.1.3 Các yêu cầu thiết kế xây dựng nút giao thơng 187 6.1.4 Lựa chọn loại hình nút 188 6.1.5 Các tài liệu cần điều tra khảo sát thiết kế nút 188 6.2 THIẾT KẾ NÚT GIAO CÙNG MỨC 189 6.2.1.Khái niệm chung yêu cầu thiết kế 189 6.2.2 Nút giao mức đơn giản 191 6.2.3.Nút giao mức có bố trí thêm xe rẽ trái, phải (mở rộng) 193 6.2.4 nút giao thông có sử dụng đảo dẫn hướng (nút kênh hố) 195 6.3 NÚT GIAO THƠNG HÌNH XUYẾN 198 226 6.3.1 Khái niệm chung 198 6.3.2 Yêu cầu thiết kế 200 6.4 NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC 207 6.4.1 Khái niệm chung 207 6.4.2 Các yêu cầu thiết kế 207 TÀI LIỆU THAM KHẢO 219 MỤC LỤC 221 227 ... thông địa phương Đường tỉnh, đường huyện, đường xã Đường huyện, đường xã Tốc độ thiết kế đường tơ quy trình TCVN 4054-05 bảng 1.12 Bảng 1.12 Tốc độ thiết kế đường ô tô Loại đường Đường ô tô công... học GTVT Giáo trình biên soạn sở giáo trình, giảng mơn học thiết kế đường tô môn Đường bộ, Trường Đại học GTVT, giáo trình thiết kế đường tơ Trường Đại học Xây dựng cập nhật quy trình thiết kế. .. yếu tố đường ô tô Nghiên cứu lý thuyết (mơ hình) sử dụng thiết kế hình học đường để từ thiết kế yếu tố hình học đường đáp ứng yêu cầu xe chạy an toàn, êm thuận kinh tế Phần 2: Thiết kế đường công