Hồ Chí Minh, trên địa phận huyện Bình Chánh, là ngã tư giao cắt giữa QL1A với một bên là đường Nguyễn Văn Linh đường trục chính phía Nam thành phố Hồ Chí Minh, bên kia là đường Bình Thuậ
Trang 1GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG LẬP THỂ BÌNH THUẬN,
DỰ ÁN ĐƯỜNG CAO TỐC TP.HỒ CHÍ MINH-TRUNG LƯƠNG
Design Solutions for Binh Thuan Non-Grade Traffic Knot of the Ho Chi Minh – Trung Luong Express Way
Construction Project
TS Nguyễn Hữu Trí ThS Bùi Ngọc Hưng ThS Trần Việt Hà
KS Nguyễn Hoàng Sơn
Abstract: On the traffic knot mentioned above there is a very high mixed traffic flow in different directions causing many traffic
obstructions among transport mean In this paper, some design solutions for solving that problem are covered
1 GIỚI THIỆU CHUNG
Tuyến đường bộ thành phố Hồ Chí Minh – Cần Thơ có vai trò quan trọng không chỉ đối với vùng hấp dẫn trực tiếp của tuyến
mà còn đối với cả các tỉnh còn lại của vùng đồng bằng sông Cửu Long Tuyến của dự án đường cao tốc sẽ đi qua hầu hết các tỉnh, thành phố, thị xã trên khu vực miền Tây Nam Bộ Vì vậy, nó đóng vai trò quan trọng trong việc giao lưu hàng hoá, vận chuyển hành khách nội tỉnh cũng như liên tỉnh của các tỉnh tuyến đường đi qua
Nút giao thông Bình Thuận nằm ở phía Tây-Nam TP Hồ Chí Minh, trên địa phận huyện Bình Chánh, là ngã tư giao cắt giữa QL1A với một bên là đường Nguyễn Văn Linh (đường trục chính phía Nam thành phố Hồ Chí Minh), bên kia là đường Bình Thuận – Chợ Đệm nối vào tuyến đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Trung lương
Trang 2Đõy là một nỳt giao thụng cú lưu lượng xe cộ qua lại nhiều, thành phần xe phức tạp Trong đú, cú xe chạy thẳng từ khu Nhà
Bố (Nam Sài Gũn) đi vào đường cao tốc và ngược lại, trờn QL1A từ Bỡnh Điền đi Bến Lức (Long An) và ngược lại, cú xe rẽ phải, xe
rẽ trỏi Do tớnh chất giao thụng tại nỳt phức tạp, xuất hiện hiện tượng cản trở lẫn nhau giữa cỏc loại xe, giữa xe thụ sơ và xe cơ giới, giữa xe và người qua đường
2 ĐIỀU TRA DỰ BÁO LƯU LƯỢNG GIAO THễNG KHU VỰC DỰ ÁN
Dự bỏo về lưu lượng giao thụng tương lai qua khu vực dự ỏn được tớnh toỏn dựa trờn cỏc yếu tố:
+ Số liệu điều tra Giao thụng: Số liệu do Tư vấn Dự ỏn thực hiện năm 2002
+ Hệ số tăng trưởng Giao thụng cho đường bộ: do Viện Chiến Lược và Phỏt triển Giao thụng Vận tải nghiờn cứu cú điều chỉnh bổ sung trong giai đoạn đầu
Tốc độ tăng trởng GDP bình quân khu vực (Đơn vị: %)
Hệ số đàn hồi
Trang 3Tỷ lệ tăng trưởng giao thụng trờn tuyến
Tổng hợp hệ số tăng trưởng và dự bỏo lưu lượng xe tại thời điểm tớnh toỏn thụng qua cụng thức sau:
Trong đó: GDP%: tốc độ tăng trởng GDP bình quân
Nt: lu lợng xe tại năm thứ t No: lu lợng xe năm xuất phát t: thời gian dự báo tơng lai; năm a: hệ số đàn hồi
* Kết quả dự bỏo và phõn bổ giao thụng:
Trang 4Quèc Lé 1A 1850 1850 1850 1850 1850
3 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ
- Tâm giao của nút trùng với tim đường QL1A, tim đường Nguyễn Văn Linh theo quy hoạch (điểm kết thúc) và tim đường nối Bình Thuận – Chợ Đệm (điểm đầu tuyến);
- Tôn trọng những quy hoạch đã được duyệt khác có liên quan;
- Tránh vi phạm những vùng nhạy cảm như công trình văn hóa, quân sự, tôn giáo vv;
- Có xét đến yêu cầu phát triển của giao thông đô thị;
- Xác lập hướng ưu tiên trên cơ sở dự báo lưu lượng xe các hướng trong nút và quy hoạch mạng lưới giao thông khu vực thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020:
Ưu tiên 1: Đường NVL đi đường nối BT-CĐ và ngược lại; trục QL1A;
Ưu tiên 2: Đường NVL đi Gò Đen (QL1A) và ngược lại; cầu Bình Điền (QL1A) đi đường nối BT-CĐ và ngược lại;
Ưu tiên 3: Đường BT-CĐ đi Gò Đen (QL1A) và ngược lại; đường NVL đi cầu BĐ (QL1A) và ngược lại
4 CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT
Trên cơ sở các kết quả điều tra lưu lượng giao thông, qui hoạch mạng lưới giao thông khu vực thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020, quy hoạch đô thị huyện Bình Chánh, tư vấn thiết kế đã đề xuất các phương án thiết kế nút như sau:
4.1 Phương án 1
Phương án 1 là nút giao thông lập thể hai tầng hoàn chỉnh Xem hình 1
- Hướng đi thẳng theo hướng đường QL1A, đi bằng, mặt cắt ngang 8 làn xe
Trang 5- Hướng đi thẳng theo đường Nguyễn Văn Linh vào đường Bình Thuận-Chợ Đệm và ngược lại, sử dụng cầu vượt chính dài 307.5m, mặt cắt ngang 8 làn xe
- Các hướng rẽ phải đi bằng, mặt cắt ngang 3 làn xe
bằng cầu cong, nối tiếp vào cầu chính, mặt cắt ngang 2 làn xe
- Diện tích chiếm dụng đất là 22.25Ha
Ưu điểm: Đây là một nút giao hoàn chỉnh, cổ điển đáp ứng mọi yêu cầu về lưu thông xe theo các hướng, không có giao cắt Nhược điểm: Cần phải xây dựng cầu cong trên các nhánh rẽ trái Diện tích chiếm dụng đất tương đối lớn (2).
Hình 1: Phương án 1
Trang 6
4.2 Phương án 2
Phương án 2 là nút giao thông lập thể 2 tầng hoàn chỉnh Xem hình 2
- Hướng đi thẳng theo hướng đường QL1A, đi bằng, mặt cắt ngang 8 làn xe
- Hướng đi thẳng theo đường Nguyễn Văn Linh vào đường Bình Thuận-Chợ Đệm và ngược lại đi cao nhờ 02 cầu vượt độc lập, tách rời nhau, dài 290m (bố trí cầu cong để nắn lại góc giao nhau cho đạt Tiêu chuẩn >70O)
- Các hướng rẽ phải đi bằng, mặt cắt ngang 3 làn xe
- 02 hướng rẽ trái (theo hướng ưu tiên thứ 2), sử dụng phương án rẽ trái trực tiếp Đoạn đầu đi cao bằng cầu vượt QL1A, đoạn tiếp theo đi xuống thấp và chui qua cầu của hướng đi thẳng ngược lại rồi nhập vào đường chính Chiều dài cầu là 400m
Trang 7- 02 hướng rẽ trái (theo hướng ưu tiên thứ 3), sử dụng quay đầu xe trực tiếp trên QL1A ngoài phạm vi nút rồi nhập vào nhánh rẽ phải của hướng ngược lại
- Diện tích chiếm dụng đất là: 24.12Ha
- Diện tích mặt cầu là: 13,250 m2; diện tích mặt đường là : 107,300 m2
Ưu điểm: Đây là một nút giao liên thông hoàn chỉnh, các làn xe mạch lạc, đáp ứng yêu cầu về lưu thông xe theo các nút không
có giao cắt, có phân biệt theo hướng ưu tiên
Nhược điểm: Cần phải xây dựng 04 cầu cong, diện tích chiếm dụng lớn nhất Hành trình chạy xe trong nút phải lên, xuống
nhiều lần
Hình 2: Phương án 2
Trang 84.3 Phương án 3
Phương án 3 là nút giao thông lập thể 2 tầng không hoàn chỉnh Xem hình 3
- Hướng đi thẳng theo hướng đường QL1A, đi bằng, mặt cắt ngang 8 làn xe
- Hướng đi thẳng theo đường Nguyễn Văn Linh sử dụng cầu vượt chính dài 275m, mặt cắt ngang 8 làn xe
- Các hướng rẽ phải đi bằng Mặt cắt ngang gồm 3 làn xe
- Hướng rẽ trái từ đường Bình Thuận-Chợ Đệm về phía cầu Bình Điền và từ QL1A (Long An) vào Bình Thuận sử dụng
cắt ngang 2 làn xe
- Hướng rẽ trái từ QL1 (phía cầu Bình Điền) đi đường Nguyễn Văn Linh và từ đường Nguyễn Văn Linh đi Long An sẽ qua nút rồi quay đầu tại vị trí thiết kế (cách tâm nút khoảng 250m) rồi nhập với nhánh rẽ phải
- Diện tích chiếm dụng đất là 16.7Ha
Ưu điểm: Đây là một nút giao liên thông không hoàn chỉnh Giảm diện tích giảm diện tích GPMB bên phía Tân Túc.
Nhược điểm: Sử dụng QL1A để quay đầu xe cho hướng rẽ trái, kéo dài hành trình của xe rẽ tráI, ảnh hưởng đến tốc độ của xe
chạy trên QL1A
Hình 3: Phương án 3
Trang 94.4 Phương án 4
Phương án 4 là nút giao thông lập thể 2 tầng không hoàn chỉnh Xem hình 4
- Hướng đi thẳng theo hướng đường QL1A, đi bằng, mặt cắt ngang 8 làn xe
- Hướng đi thẳng theo đường Nguyễn Văn Linh vào đường Bình Thuận-Chợ Đệm và ngược lại, sử dụng cầu vượt chính dài 286.20m, mặt cắt ngang 8 làn xe
- Các hướng rẽ phải đi bằng Mặt cắt ngang gồm 3 làn xe
- Hướng rẽ trái từ đường Nguyễn Văn Linh đi Long An và từ đường Bình Thuận- Chợ Đệm đi QL1 (phía cầu Bình Điền) sử
Trang 10- Hướng rẽ trái từ QL1 (phía cầu Bình Điền) đi đường Nguyễn Văn Linh và từ đường QL1 (phía Long An) đi đường cao tốc (đi Chợ Đệm) sẽ đi qua nút rồi quay đầu tại vị trí thiết kế (cách tâm nút khoảng 250m)
- Diện tích chiếm dụng đất là 20.84 Ha
Ưu điểm: Đây là một nút giao liên thông không hoàn chỉnh, đáp ứng yêu cầu về lưu thông xe theo các hướng ưu tiên chính Nhược điểm: Sử dụng QL1A ĐỂ quay đầu xe cho hướng rẽ trái, kéo dài hành trình của xe rẽ trái, ảnh hưởng đến tốc ĐỘ của
xe chạy trên QL1A
Hình 4: Phương án 4
Trang 114.5 Lựa chọn phương án
Trên cơ sở phân tích so sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật, chất lượng khai thác và phục vụ, khả năng tổ chức giao thông và đảm bảo an toàn giao thông của các phương án nút giao khi đưa vào sử dụng, đã lựa chọn thiết kế và xây dựng nút giao Bình Thuận theo phương án 1-nút giao lập thể hoàn chỉnh 2 tầng, có dạng hoa thị bốn cánh
5 THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG BÌNH THUẬN THEO PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN
5.1 Quy mô nút giao
5.1.1 Vận tốc thiết kế
- Đường nối Bình Thuận - Chợ Đệm được thiết kế với tiêu chuẩn đường cấp 1, vận tốc 80km/h;
- Các đường nhánh rẽ phải trong nút được thiết kế với vận tốc 60km/h, các đường nhánh rẽ trái trong nút được thiết kế với vận tốc 40km/h;
- Quốc lộ 1A được thiết kế với vận tốc v=80 Km/h;
- Đường Nguyễn Văn Linh có vận tốc thiết kế là v=120 Km/h
5.1.2 Các đoạn tăng giảm tốc tại vị trí tách, nhập dòng xe
- Chiều dài đoạn chuyển làn hình nêm : ĐỘ mở rộng từ làn xe chính sang làn xe phụ lấy với tỷ suất 1:10
+Va: Tốc ĐỘ xe chạy tại điểm A (cuối đoạn chuyển làn) Với cấp thiết kế trên đường là 80 thì Va=60Km/h
+Vb: Tốc ĐỘ Ở cuối đoạn giảm tốc hay đầu đoạn tăng tốc Chọn Vb=40 Km/h (là tốc ĐỘ thiết kế trên các đường nhánh của nút)
+a: Gia tốc tăng hoặc giảm tốc
a=1,0 m/s2 với đoạn tăng tốc
Trang 12a=2,5 m/s2 với đoạn giảm tốc.
- Chiều dài đoạn tăng tốc tính toán : Ltt=(602-402)/26x1=77m
ĐỂ thuận tiện cho tính toán và đảm bảo sự hài hoà trong kiến trúc, lựa chọn chiều dài tăng và giảm tốc với cùng một trị số Ltt=Lgt=80m
5.1.3 Tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của đường nhánh
§êng nh¸nh rÏ tr¸i
TCVN 4054-98
§êng nh¸nh rÏ ph¶i
TCVN 5729-97 TCVN 4054-98
Trang 13STT Tªn chØ tiªu §¬n vÞ TrÞ sè Ghi chó
Rmin=60(125)m
m 80
5.1.4 Mặt cắt ngang
- Nhánh 1 -đường Nguyễn Văn Linh: B=120m; Bình Thuận – Chợ Đêm: B=29m, 8 làn xe;
- Nhánh 2 – Quốc lộ 1A: B=29m, gồm 8 làn xe;
- Nhánh 3 đến nhánh 6 - Các nhánh rẽ phải: Ngoài các làn xe rẽ phải, có bố trí thêm làn xe phục vụ dân sinh, giải phân cách giữa, vỉa hè Bề rộng B=18.3m bao gồm:
+ Phần xe rẽ phải: 2 làn chính 2x3.5 = 7.0 m ; 1 làn phụ 2.8 m;
+ Giải phân cách: 1.0m;
+ Đường dân sinh: 3.5m;
+ Vỉa hè: 3.0m;
- Các nhánh 7 đến nhánh 10 –Các nhánh rẽ trái gián tiếp: có bề rộng đảm bảo cho 2 làn xe chạy, B = 2x3.5 = 7.0m;
Trang 145.2 Giải pháp thiết kế
5.2.1 Các hạng mục nền mặt đường
ĐỂ đảm bảo giao thông trên quốc lộ 1A vẫn thông suốt trong quá trình xây dựng công trình, cầu vượt được thiết kế dọc theo hướng từ đường Nguyễn Văn Linh vượt qua quốc lộ 1A, đi sang đường nối Bình Thuận – Chợ Đệm Chiều dài cầu L=307.52m, bề rộng B=29m Đoạn đường dẫn đầu cầu ngay sau 2 mố bố trí tường chắn đất có cốt Trên các nhánh rẽ trái, bố trí cầu cong kết hợp tường chắn đất có cốt Các nhánh rẽ phải được thiết kế với các thông số kỹ thuật phù hợp với tốc ĐỘ v=60Km/h
ĐỘ dốc dọc tối đa trên nhánh cầu vượt là 4%, trên các nhánh cầu cong là 3% Tại khu vực thánh thất Tân Túc, để đảm bảo phạm vi xây dựng nút không ảnh hưởng tới khuôn viên của Thánh thất, giữa phần xe chạy của nhánh rẽ phải với phần đường dân sinh
và vỉa hè có xây dựng tường chắn BTCT, tạo nên 2 nhánh đường ở 2 cấp cao độ khác nhau
Do nền đất bên dưới khu vực xây dựng nút giao là đất yếu, phần nền đường của các nhánh đường trong dự án nút giao Bình Thuận được xử lý bằng các giải pháp thay đất hoặc giếng cát tuỳ theo địa chất bên dưới và chiều cao đất đắp của từng đoạn đường Chiều sâu thay đất lớn nhất là 2.5m, Giếng cát có đường kính D=40cm, chiều dài ở đoạn xử lý sâu nhất là 23m
Kết cấu mặt đường bao gồm các lớp như sau:
Líp BTNC 15
H2 = 7cm
Líp BTNC 25
Líp CP§D lo¹i I
Líp CP§D lo¹i II
NÒn c¸t K=0.98
Tổng chiều dày áo đường: 67 cm
- Giữa lớp nền đắp cát và lớp CPĐD loại II, trải một lớp vải địa kỹ thuật có cường độ 12KN/m
Trang 15- Giữa hai lớp CPĐD loại I và lớp BTN hạt trung, tưới lớp dính bám 1kg/m2.
- Giữa hai lớp BTN hạt trung và hạt mịn, tưới dính bám 0.5kg/m2
5.2.2 Các công trình phụ trợ và an toàn giao thông
5.2.2.1 Hầm chui cho người đi bộ
Để đảm bảo thuận tiện cho việc đi lại của người dân xung quanh nút và đảm bảo an toàn giao thông, thiết kế 04 hầm chui dân sinh cho người đi bộ tại 04 vị trí trên các nhánh Hầm chui bằng BTCT, có kích thước 4.0x3.2m
5.2.2.2 Tuynen kỹ thuật
Trong nút giao, thiết kế 08 tuynen kỹ thuật trên các nhánh rẽ phải và rẽ trái phục vụ cho hệ thống dẫn điện, nước, thông tin
vv qua nút Tuynen kỹ thuật bằng BTCT, có kích thước tiết diện là 1.8x1.5m
5.2.2.3 Hệ thống thoát nước
Hệ thống cống dọc D=75cm và hố ga, hố thu được bố trí dọc theo vỉa hè để thoát nước mặt trong phạm vi nút Bố trí 4 cống thoát nước ngang cắt ngang loại cống tròn BTCT đường kính D=1.5m
5.2.3 Kết cấu cầu vượt chính và cầu cong trên các nhánh rẽ
5.2.3.1 Cầu chính
- Sơ đồ phân nhịp : (30m + 3x35m + 37.18m + 3x35m + 30m)
- Dạng mặt cắt dầm: dầm bản rỗng BTCT DƯL Chiều cao dầm 1.6m, chiều rộng mặt dầm 14.5m, chiều rộng đáy dầm 7m
- Trụ cầu BTCT dạng ống nhòm, cột trụ đường kính 1.8m, khoảng cách tim cột trụ 5.2m Móng trụ đặt trên cọc khoan nhồi D=1.2m Chiều dài cọc dự kiến 74m
- Mố cầu BTCT dạng mố chữ U Móng mố đặt trên cọc khoan nhồi D=1.2m Chiều dài cọc dự kiến 74m
5.2.3.2 Cầu nhánh
- Sơ đồ phân nhịp:
Nhánh 7: 3x24m; Nhánh 8: 6x24m;
Nhánh 9: 3x24m; Nhánh 10: 6x24m;
- Dạng mặt cắt dầm: dầm bản rỗng BTCT DƯL Chiều cao dầm 1.2m, chiều rộng mặt dầm 9.2m, chiều rộng đáy dầm 3.5m
- Trụ cầu BTCT dạng thân cột trụ đường kính 1.8m Móng trụ đặt trên cọc khoan nhồi D=1.2m Chiều dài cọc dự kiến 74m
Trang 165.2.4 Tổ chức giao thông
- Trên nhánh 1, các hướng đi thẳng từ đường Nguyễn Văn Linh chạy lên cầu vượt sang đường Bình Thuận-Chợ Đệm và ngược lại
- Trên nhánh 2, các hướng đi thẳng trên QL1A, từ Bình Điền đi Bến Lức (Long An) và ngược lại đi bên dưới cầu vượt
- Xe từ nhánh 1 rẽ phải sang nhánh 2 và ngược lại sẽ chạy theo các nhánh 3, 4, 5 và 6
- Xe chạy từ nhánh 1 rẽ trái sang nhánh 2 theo dạng rẽ trái gián tiếp, sẽ chạy theo các nhánh cầu cong 7, 8, 9, 10
- Xe của dân cư trong khu vực nút sẽ chạy trên các đường gom dọc theo các nhánh rẽ phải rồi mời nhập vào các dòng chính
- Người dân trong khu vực đi bộ trên vỉa hè và đi ngang qua đường thông qua các hầm chui dân sinh
Trang 18Hình 5: Nút giao thông Bình Thuận sau khi xây dựng hoàn chỉnh theo phương án1