LUẬN ÁN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI

Bộ giáo dục đào tạo Trường Đại học giao thông vận tải luận án thạc sỹ khoa học kỹ thuật Chuyên ngành: Xây dựng Đường ô tô đường thµnh M· sè: 60.58.30 Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: PGS.TS Nguyễn Quang Toản Học viên: PHạM VĂN TIếN LớP : CAO HọC XD Đường ô tô & thành phố k15 TP HCM - năm 2010 LUN VN THC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU: ĐẶT VẤN ĐỀ 2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU 3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ AN TỒN GIAO THƠNG VÀ SỰ CẦN THIẾT ĐỂ CÓ MỘT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THỐNG NHẤT CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC CỦA TUYẾN ĐƯỜNG I TAI NẠN GIAO THÔNG II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TNGT ĐƯỜNG BỘ Chế độ chạy xe từ cảm nhận Lái xe điều kiện đường điều kiện thiên nhiên Các nguyên nhân xảy tai nạn giao thông đường III ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG ĐẾN AN TON GIAO THễNG ảnh hưởng yếu tố bình đồ 1.1 nh hng ca cỏc on tuyn thng đến an toàn xe chạy 11 11 14 18 18 19 1.2 Ảnh hưởng trị số bán kính đường cong nằm lựa chọn đến an toàn xe chạy: 19 1.3 Ảnh hưởng chiều dài đường cong, độ cong, mức độ thay đổi góc ngoặt đường cong nằm 1.4 Hệ số thay đổi độ ngoặt đường cong CCRS (Curvature Change Rate) 20 1.5 Độ cong DC (Degree of Curve) 1.6 Ảnh hưởng việc lựa chọn bán kính đường cong nằm liền kề đến an tồn xe chạy 1.7 Ảnh hưởng tầm nhìn bình dồ đến an tồn xe chạy ¶nh h­ëng cđa yếu tố trắc dọc 2.1 nh hng ca dốc dọc id an toàn xe chạy 2.2 Ảnh hưởng tầm nhìn trắc dọc đến an tồn xe chạy HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT 20 22 22 23 24 25 Môc Lôc LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI ¶nh h­ëng cđa sù kÕt hợp bình đồ trắc dọc 26 ảnh hưởng cđa tr¾c ngang 4.1 Ảnh hưởng bề rộng phần xe chạy 28 4.2 Ảnh hưởng lề đường KÕt ln cđa ch­¬ng CHƯƠNG II LÝ THUYẾT HIỆN ĐẠI TRONG THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ 28 28 29 30 HÌNH HỌC ĐƯỜNG I Quan điểm đại hình thành tình trạng nguy hiểm dẫn đến tai nạn giao thông để áp dụng thiết kế đường ô tô Tốc độ xe chạy Quy luật lựa chọn tốc độ chạy xe đường Tầm quan trọng tốc độ đường an tồn giao thơng II Chu trình ngun tắc khơng gian chạy xe – người – xe quan điểm thiết kế đường theo nhìn nhận người tham gia giao thông 30 30 31 32 35 Không gian chạy xe 35 Con người, xe đường hệ thống điều khiển 36 Mối quan hệ nhân 39 Tạo hình ảnh đường trường nhìn người lái xe III Sự phối hợp yếu tố tuyến 39 41 Phối hợp yếu tố bình đồ 41 Phối hợp yếu tố trắc dọc 43 Phối hợp bình đồ mặt cắt dọc 43 Phối hợp bình đồ, trắc dọc trắc ngang 48 Phối hợp tuyến đường cơng trình 48 Sự kết hợp với cảnh quan III Các tiêu chuẩn an toàn đánh giá chất lượng đồ án thiết kế đường ô tô Các tiêu chuẩn an tồn giao thơng Xác định tốc độ khai thác với suất bảo đảm 85% (V85) Xác định thành phần hệ số bám sử dụng để tính tốn theo tiêu chuẩn an tồn thứ III KÕt ln ch­¬ng 48 48 48 50 52 56 CHƯƠNG III LỰA CHỌN CÁC THƠNG SỐ THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT Môc Lôc LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI HỌC ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI 58 I Lựa chọn thông số thiết kế yếu tố hình học bình đồ 58 Thiết kế đoạn thẳng tuyến đường 58 Thiết kế đường cong nằm 63 II Lựa chọn thông số thiết kế yếu tố hình học trắc dọc Lựa chọn độ dốc dọc G(%) 75 Thiết kế phụ leo dốc 76 Đường cong đứng 78 75 III Lựa chọn mơ hình dự đốn tốc độ khai thác (V85) thiết kế thống yếu tố hình học 85 Phân tích cơng việc lái xe đường cong Tốc độ mong muốn (Vm) Tốc độ khai thác theo phân đoạn đường ( tốc độ khai thác ước tính theo yếu tố hình học đường) Sự gia tăng tốc độ xe đoạn thẳng 85 86 86 88 Sự tăng tốc chuỗi yếu tố ngắn 88 Sự giảm tốc xe đường cong 89 Kiểm tra thống 90 Sơ đồ thiết kế 91 CHƯƠNG IV ÁP DỤNG THỰC TẾ THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI 92 CHƯƠNG V KT LUN V KIN NGH 115 Tài liệu tham khảo 117 HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT Môc Lôc LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO Lí THUYT THIT K NG HIN I Lời cảm ơn Để hoàn thành luận án này, tác giả đà nhận nhiều giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn, bạn đồng nghiệp, quan liên quan Lời đầu tiên,tác giả xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Quang Toản - Bộ môn Đường Trường Đại học Giao thông Vận tải, đà tận tình hướng dẫn suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể cácThầy cô Bộ môn Đường Khoa Công trình Trường Đại học Giao thông Vận tải, đà tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian học tập, làm sở cho trình nghiên cứu hoàn thiện luận văn Tác giả xin cảm ơn tập thể Ban Giám hiệu,, Phòng Đào tạo Đại học Sau Đại học Trường Đại học Giao thông Vận tải đà giúp đỡ để khóa học cao học K15 hoàn thành Tác giả xin cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình quan, gia đình bạn bè suốt thời gian học tập,nghiên cứu, hoàn thành luận văn Trong khuôn khổ luận ánThạc sỹ khoa học kỹ thuật với vốn thời gian hạn chế trình độ thân non chắn chưa đáp ứng cách đầy đủ vấn đề đà đặt ra.Tác giả xin chân thành cảm ơn tiếp thu nghiêm túc ý kiến đóng góp Thầy, bạn học viên, đồng nghiệp Xin trân trọng cảm ơn! TP HCM, ngày tháng Tác giả năm 2010 Phạm Văn Tiến HC VIấN: PHM VN TIN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT -1- LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI Mở đầu T VN NGHIấN CU ẫcdấ T VẤN ĐỀ: ghiên cứu thiết kế đường cần có quan điểm tổng hợp, khơng nặng tính tốn mà quan tâm đến cấu tạo biện pháp thực hiện, khơng nặng phân tích học mà cịn mà cịn ý phân tích vật lý, tâm sinh lý người đường, không trọng kỹ thuật mà nghiên cứu xã hội học người sử dụng đường, không để ý đến đường mà ảnh hưởng đường tới môi trường ngược lại Luôn đảm bảo cho đường phục vụ giao thông theo tiêu chủ yếu: - Đảm bảo an toàn giao thông cao nhất; - Chạy xe thuận lợi nhất; - Hạn chế tác động xấu đến môi trường; - Chi phí kinh tế hợp lý N Chất lượng khai thác đường tơ đại ngày địi hỏi nâng cao cách đồng chất lượng cơng trình mặt đường chất lượng yếu tố hình học đường Mặt đường tốt, phẳng, tuyến đường thiết kế phối hợp khơng gian khơng tốt lại yếu tố tiềm ẩn gây tai nạn giao thơng Chính nước phát triển lâu đưa tiêu chuẩn phương pháp thiết kế tuyến đường nhằm đảm bảo cho tuyến đường phù hợp với điều kiện chuyển động ô tô mặt động lực học mà tạo điều kiện cho người lái xe bớt mệt mỏi, bớt căng thẳng dễ phán đoán với đoạn đường phía trước thơng qua thu nhận thị giác cảm giác Việt Nam đường đổi hội nhập, điều kiện kinh tế xã hội tạo điều kiện cho đất nước có kinh tế phát triển nhanh tỉ lệ giới hóa số Mặc dù vậy, tăng trưởng giới hóa khơng đồng hành với việc ngăn ngừa tai nạn giao thông, xây dựng hệ thống đường Chính vậy, Việt Nam nước có tỉ lệ rủi ro đường lớn Đông Nam Á giới Chúng ta có hội rút ngắn thời gian làm cho giao thông đường ô tô trở nên an toàn tận dụng kinh nghiệm qúy nước trước Đó kinh nghiệm quản lý giao thông xây dựng đường sá HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT -2- LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI Trong lĩnh vực xây dựng đường ô tô nên quan tâm đến loại đường có tốc độ tính tốn từ 60Km/h trở lên Đặc biệt tuyến đường địa hình miền núi, có đặc điểm địa hình chênh lệch lớn cao độ, dốc ngang lớn ( 30%), địa chất, khí hậu, thủy văn phức tạp Sự thay đổi đáng kể điều kiện địa hình, dẫn đến thay đổi lớn tốc độ chạy xe phần khác đường, kết tạo xung đột xe với Mức độ tai nạn theo tăng lên Loại đường thiết kế địi hỏi phân tích tỷ mỷ, khoa học, dựa quan điểm người tham gia giao thông Quan điểm thiết kế coi trọng kinh nghiệm rút từ khai thác đường tính tốn động lực học chạy xe Đây nội dung nghiên cứu đề tài: “THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI” PHẠM VI NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU: Đường ô tô nghiên cứu đề tài đường miền núi dùng chung cho loại xe, đường hai xe chạy chung cho hai hướng có tốc độ thiết kế 60km/h trở lên (như đường quốc lộ hai xe qua địa phận miền núi) MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: - Tạo đặc điểm đường mơi trường đường đốn trước để lái xe cách an tồn tốc độ khai thác thông thường - Đề xuất tiến tới thiết lập tiêu chuẩn thiết kế hình học tuyến đường hai xe địa hình miền núi đảm bảo tính liên tục thống tồn tuyến PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: - Nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm thiết kế đường ô tô theo quan điểm đại Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI: Thiết kế khai thác đường ô tơ quan điểm an tồn giao thơng phương diện ( an toàn cho lái xe, an toàn cho phương tiện giao thơng, an tồn điều kiện thời tiết khí hậu đặc biệt an toàn điều kiện đường sá tạo nên đề án thiết kế có chất lượng tốt nhất) nhiều nước giới nghiên cứu đề tiêu chuẩn an toàn để đánh giá chất lượng đồ án thiết kế tuyến tuyến cũ khai thác Đây vấn đề thiết thực, đại mang tính khoa học cao Nó áp dụng thành công nổ lực cải thiện ATGT đường nước tiên tiến giới chưa đề cập cách có hệ thống chi tiết dự án, cơng trình xây dựng, qui trình, tiêu chuẩn thiết kế đường Việt Nam Do đề tài mong muốn góp phần nhỏ tiến tới xây dựng tiêu HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT -3- LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI chuẩn thiết kế yếu tố hình học đường hai xe địa hình miền núi đảm bảo tính liên tục thống áp dụng điều kiện Việt Nam CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN: Mở đầu: Đặt vấn đề nghiên cứu Chương 1: Tổng quan An tồn giao thơng cần thiết để có tiêu chuẩn thiết kế thống yếu tố hình học tuyến đường Chương 2: Lý thuyết đại thiết kế yếu tố hình học đường ô tô Chương 3: Lựa chọn thông số thiết kế yếu tố hình học tuyến đường hai xe địa hình miền núi theo lý thuyết đại Chương 4: Phân tích, so sánh phương pháp thiết kế Chương 5: Kết luận kiến nghị dự kiến hướng nghiên cứu HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT -4- LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI Đường cong đứng lồi che phủ đầu đường cong nằm Cây cối có tác dụng dẫn hướng đường HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 113 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI Đảm bảo tầm nhìn đường cong Đường cong đứng lồi kết hợp với đường cong nằm, bán kính hiển thị đường cong nằm nhỏ so với thực tế Con đường phía trước dốc lên, thực chất xuống dốc HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 114 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI MỘT SỐ HÌNH ẢNH THAM KHẢO VỀ SỬA CHỮA ĐẢM BẢO ĐỘ ĐỀU ĐẶN QUANG HỌC CỦA TUYẾN ĐƯỜNG (Nguồn: Thiết kế yếu tố hình học – PGS.TS Bùi Xuân Cậy, ThS Nguyễn Quang Phúc) A Chỗ lõm đoạn dốc dài B Chỗ lõm khắc phục Bình đ tuyến Cánh tuyến thẳng Cắt dọc tuyến Phư ơng án đ ề nghị Đường cong đứng lõm ngắn đoạn dốc dài HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 115 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI A Những điểm lồi ngắn đường cong nằm dài B Các điểm lồi khắc phục Bình đ tuyế n Phương án đề nghị Cắt d ọc tuyến Đường cong đứng lõm có chiều dài ngắn đường cong nằm dài HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 116 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI A.Các điểm lồi lõm xuất trước đường cong nằm B Đường cong đứng lõm có chiều dài lớn nối tiếp vào đường cong Bình đ tuyến Cắ t d ọc tuyến Phươ ng án đ ề nghị Đường cong đứng lõm có bán kính nhỏ trước đường cong nằm HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 117 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI A B Nắn tuyến cắt qua dịng sơng Kéo dài cánh tuyến đoạn cắt qua dịng sơng Bình đ tuyến Các phươ ng án đ ề ngh ị Dịng sơng Cắt d ọc tuyến Kéo dài cánh tuyến đoạn đường vào cầu HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 118 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI A Hai đường cong nằm chiều có đoạn chêm ngắn B Thay hai đường cong chiều có đoạn chêm ngắn đường cong lớn Bình đ tuyến Phươ ng án đ ề nghị Cắt dọc tuyến Hai đường cong chiều với đoạn chêm ngắn HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 119 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI Sự phối hợp không tốt đường cong đứng đường cong nằm HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 120 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI A Sự đổi dốc liên tục để bám sát địa hình gây cảnh quan B Khắc phục địa hình để tạo nên cảnh quan tốt Bình đồ tuyến Phương án đề nghị Cắt dọc tuyến Khắc phục địa hình để đem lại hài hoà mặt cảnh quan cho tuyến đường HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 121 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI Bình đồ t uy ến Cắt dọc tuyến Hướng mắt nhìn Tuyến đường trơng bị gãy khúc HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 122 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI Sự phối hợp tốt đường cong đứng lồi đường cong nằm Sự phối hợp tốt đường cong đứng lõm đường cong HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 123 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ NG HIN I CHƯƠNG KT LUN V KHUYN NGH ÉcdÊ Đất nước ta địa hình vùng núi núi khó chiếm khoảng 70% diện tích nước, mạng lưới đường quốc lộ miến núi chiếm khoảng 72% mạng lưới đường quốc lộ nước Quá trình thiết kế đường để có đường chạy xe an toàn với tốc độ cao cần thiết Nhiều năm qua, ta thấy nghiệp giao thông vận tải phát triển không ngừng, thiếu ý thức thường trực có trách nhiệm làm cho cong đường đẹp Nhiều kỹ sư thiết kế đường, trước tiên không phạm quy, không phạm tiêu chuẩn, khơng q dự tốn, chút làm đường cho thơng thống, xe dễ chạy để xuất xưởng đủ Chất lượng khai thác đường ô tô đại ngày đòi hỏi nâng cao cách đồng chất lượng cơng trình mặt đường chất lượng yếu tố hình học đường Mặt đường cáng tốt, phẳng, tuyến đường thiết kế phối hợp không gian khơng tốt lại yếu tố tiềm ẩn gây tai nạn giao thông Để tạo tuyến đường tơ khai thác an tồn với tốc độ cao, hình dạng chung đường trước mắt người lái xe, giúp họ đánh giá đắn diễn biến đường để chọn phương thức chạy xe đắn, kịp thời, quan trọng nhiều so với yếu tố hình học mặt cắt riêng rẽ Một đường an toàn tạo nên phối hợp có chủ ý yếu tố mặt cắt đường không gian chung quanh đường Sự phối hợp hợp lý tích lũy từ kinh nghiệm khai thác đường ý thức người thiết kế rút từ tính tốn Kết nghiên cứu cho phép đưa số kết luận việc thiết kế đường hai xe địa hình miền núi sau: Trong địa hình phức tạp cần thiết phải bố trí nhiều đường cong khơng nên xem xét thiết kế đường cong với bán kính riêng biệt mà phải nghiên cứu tổ hợp đường cong để thiết kế cho hợp lý Không nên bố trí đường cong có bán kính lớn hai đường cong có bán kính nhỏ gần nhau, lái xe với tôc độ thấp đường cong có bán kính nhỏ thứ kịp tăng tốc vào đường cong có bán kính lớn lại phải giảm tốc để vào đường cong bán kính nhỏ thứ hai Mặt khác, nguy hại đặt đường cong bán kính nhỏ nằm hai đường cong bán kính HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 124 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI lớn, trường hợp thường xảy tai nạn lái xe với tốc độ cao phải đột ngột giảm tốc mà không chuẩn bị trước từ đường cong có bán kính lớn vào đường cong có bán kính nhỏ Do vậy, nguyên tắc lựa chọn bán kính hai đường cong kề bên cho tốc độ xe chạy hai đường cong chênh lệch khơng q 10 – 15km/h, đồng thời phải bố trí đường cong chuyển tiếp với chiều dài phù hợp với địa hình điều kiện xe chạy Việc đưa vào mơ hình dự đốn tốc độ khai thác yếu tố dọc theo tuyến đường cơng cụ thiết kế thống yếu tố hình học bình đồ tuyến đáp ứng yêu cầu thiết kế thống yếu tố hình học theo quan điểm thiết kế đường đại Việc phối hợp yếu tố tuyến bình đồ, trắc dọc trắc ngang trước hết yếu tố sử dụng tiêu tốt tiêu giới hạn sau phối hợp yếu tố tuyến với để tạo tuyến đường đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế Các tiêu nên dùng sau: Tốc độ sử dụng (2) Bình đồ Yếu tố tuyến (1) Đoạn thẳng dài Đoạn thẳng ngắn đường cong chiều Bán kính đường cong nhỏ Thơng số nhỏ đường Clothoid Tầm nhìn Mặt cắt ngang Trắc dọc Độ dốc dọc lớn Trị số giới hạn theo tốc độ (km/h) 60 70 80 (3) (4) (5) (m) Vd 1200 1400 1600 (m) Vd 360 420 480 Vd 140 200 280 Vd 80 110 125 Vd (m) A (m) G (%) Độ dốc tối thiểu phạm (%) vi nâng siêu cao Bán kính đường cong đứng lồi (m) Bán kính đường cong đứng (m) lõm (m) Mặt cắt ngang G-∆s ≥ 0,50% Vd Vd 2500 3500 4500 Vd 1500 2000 3000 Vd Theo TCVN4054-05 Vd Độ dốc ngang nhỏ (%) Độ dốc ngang lớn đường cong (%) Vd 7(8) Chiều dài tầm nhìn chiều (m) V85 Biểu đồ hình 3.12 Chiều dài tầm nhìn vượt xe (m) V85 HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT 475 500 525 - 125 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI Để tạo tuyến đường hài hịa có khơng gian tuyến phù hợp, thiết phải tuân thủ nguyên tắc phối hợp trình bày chương II mục Sự phối hợp yếu tố tuyến – TCVN4054-05 Ngoài cần tuân thủ nguyên tắc để thực sau: - Dạng phổ biến việc phối hợp không thành công đoạn tuyến thẳng có nhiều đường cong đứng lồi lõm, xấu mỹ học khơng an tồn khuất tầm nhìn Cách chữa nên làm có đường cong nằm phía trước, cho tầm nhìn người lái tập trung vào đỉnh dốc thứ nhất, loại có mặt đỉnh dốc sau khỏi hướng nhìn - Nếu độ dốc thay đổi, nên theo quy luật đỉnh đổi dốc (cả đường cong lồi lõm có dốc), dốc thoải sau dốc ngày lớn - Tránh làm đường cong đứng lồi/ lõm vào điểm chuyển tiếp hai đường cong nằm ngược chiều Trường hợp đầu không rõ hướng xe phải đi, trường hợp sau tuyến nhìn bị vặn nước khó - Đường cong đứng lồi không nằm che phủ đầu đường cong nằm Xe không rõ hướng đi, vào ban đêm Cách thực tách riêng biệt hai đường cong đảm bảo có đoạn thẳng chêm đủ dài Tựu chung có nhiều nguyên tắc phối hợp khác nhau, nhiên ứng với trường hợp khác có cách thức phối hợp khác nhau, tốt nên thực việc kiểm tra mơ hình máy tính Các hạn chế đề tài hướng nghiên cứu, phát triển Ứng với điều kiện đường giao thông nước khác nhau, trị số tốc độ khai thác V85 khác Việc sử dụng mơ hình dự đốn tốc độ khai thác xác cần phải có số liệu đo thống kê điều kiện nước ta Tuyến đường khơng gian 3D bao gồm tổng hịa mối quan hệ bình đồ, trắc dọc, trắc ngang Việc mơ hình đưa kết dự đốn tốc độ dựa vào yếu tố hình học bình đồ chưa thể đại diện cho tuyến thiết kế Do cần tiếp tục nghiên cứu để tìm mơ hình dự đốn tốc độ khai thác mà xét đến ảnh hưởng bình đồ, trắc dọc, trắc ngang Việc thiết kế đường ô tô mặt phải đảm bảo tiêu mỹ thuật an tồn, mặt khác phải ln đảm bảo cho tuyến đường xây dựng với kinh phí hợp lý Hai mặt luôn mâu thuẩn với Trong phạm vi giới hạn đề tài, luận văn đưa giải pháp thiết kế phương diện mỹ thuật an toàn tuyến đường mà chưa có phân tích chi tiết tính kinh tế giải pháp Vấn đề tiếp tục thực nghiên cứu thời gian tới HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 126 - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề tài: “ Nghiên cứu giải pháp thiết kế nâng cao tính an tồn giao thơng đường ô tô” – Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Nguyễn Quang Toản; PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh – Thiết kế khai thác đường ô tô, đường thành phố theo quan điểm an tồn giao thơng, NXB Xây dựng – 2007; PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh – Phương pháp thiết kế đường Clothoid cho đường ô tô, NXB Xây dựng – 2006; PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh – Thiết kế đường ô tô điều khiển giao thông đèn tín hiệu, NXB ĐHQG TPHCM – 2003; GS.TS Đỗ Bá Chương – Thiết kế đường ô tô, NXB Giáo dục, 1995; PGS.TS Đào Xuân Lâm - GS.TS Đỗ Bá Chương – Mỹ học cầu đường, NXB GTVT, 2003; PGS.TS Bùi Xuân Cậy – TH.S Nguyễn Quang Phúc – Thiết kế yếu tố hình học đường tô, NXB Xây dựng – 2004; Dự án An tồn giao thơng đường Việt Nam, Hợp phần B6: Dịch vụ tư vấn Thực Thẩm định An toàn giao thông đường - CONSIA; Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế , TCVN 4054 – 05; 10 Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô – 22TCN273 – 01; 11 Design Speed choices for Canadian two-lane rural highways 12 Department of Main roads – Road planning and design manual, Australia – November 2007; 13 National cooperative highway research program report 600A – Human factors guidelines for road systems; 14 National cooperative highway research program report 600B – Human factors guidelines for road systems; HỌC VIÊN: PHẠM VĂN TIẾN – Cao học K15 – Trường ĐH GTVT - 127 - ... LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI thông đường ( ô tô, mô tô, xe máy, xe đạp, khách hành…)... LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI HỌC ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI 58 I Lựa chọn thơng số thiết kế yếu tố hình học bình đồ 58 Thiết kế đoạn thẳng tuyến. .. THUẬT THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI III Sự phối hợp yếu tố tuyến Khi thiết kế tuyến đường phải tranh thủ tạo điều kiện đường