THIẾT KẾ TỔNG THỂ NÚT GIAO THÔNG LẬP THỂ

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ LỜI NÓI ĐẦU: Đất nước ta trình đổi phát triển kinh tế lên yêu cầu đòi hỏi phải phát triển hệ thống sở hạ tầng GTVT cách khoa học GTVT tảng để phát triển ngành khác Để đáp ứng yêu cầu cấp bách cần phải đẩy mạnh xây dựng đường ôtô cao tốc,nâng cấp hàng loạt quốc lộ tỉnh lộ, xây dựng cầu có quy mô lớn đẹp kiến trúc đại…Thực tế cần có kỹ sư có trình độ chuyên môn tốt, vững vàng để nhanh chóng nắm bắt công nghệ xây dựng Cầu -đường tiên tiến góp phần xây dựng nên công trình có chất lượng có tính nghệ thuật cao Sau thời gian học tập Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố -Trường ĐHGTVT,bằng nỗ lực thân với bảo dạy dỗ tận tình thầy cô trường ĐHGTVT nói chung thầy cô Khoa Công trình nói riêng em tích luỹ nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc kỹ sư tương lai Đồ án tốt nghiệp kết cố gắng suốt năm học tập tìm hiểu kiến thức trường ,đó đánh giá tổng kết công tác học tập suốt thời gian qua sinh viên Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em giúp đỡ nhiệt tình thầy cô giáo môn CTGTTP,đặc biệt giúp đỡ trực tiếp : +/ Giáo viên hướng dẫn : +/ Giáo viên đọc duyệt - Th.s Nguyễn Đức Thị Thu Định : - GS.TS Nguyễn Viết Trung - Th.s Vũ Quang Trung Do thời gian tiến hành làm Đồ án trình độ lý thuyết kinh nghiệm thực tế có hạn nên tập Đồ án chắn không tránh khỏi thiếu sót Em xin kính mong thầy cô môn bảo để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp vững vàng trình độ chuyên môn công tác thực tế Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, tháng 05 năm 2008 Sinh viên : ĐỖ NGỌC QUỲNH NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………… Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………… Phần I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THÔNG LẬP THỂ NÚT GIAO ĐỒNG VĂN Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN I ĐẶC ĐIỂM NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN Nút giao Đồng Văn nút giao QL38 với QL1A đường sắt Bắc Nam (nút giao thông Đồng Văn) Đây nút giao thông trọng điểm, thường xuyên xảy tình trạng ách tắc, an toàn giao thông QL1A đoạn từ Đồng Văn đến Phủ Lý.Hiện trạng nút giao ngã thị trấn Đồng Văn, huyện Duy Tiên (Hà Nam), đoạn giao QL1A QL38 Nguyên nhân thường dẫn đến ách tắc nút giao số lượng xe ôtô tỉnh Hà Nội nhiều mà khả lưu thông nút giao mức Hơn nữa, ngã Đồng Văn đường hẹp nên cần vài xe tải hạng nặng rẽ ngang vài phút gây ùn tắc cho phương tiện chặng đường dài.Đây nút giao ngã ba mức nên thường xảy xung đột giao cắt dòng xe chạy thẳng theo quốc lộ 1A với dòng xe muốn rẽ trái từ quốc lộ 38 Phủ Lý( Hà Nam) Nguy hiểm thường xảy vụ tai nạn thương tâm tàu đâm vào tồn giao cắt trực tiếp đường sắt BắcNam chạy dọc quốc lộ 1A với giao thông đường bộ,nên tượng ùn tắc vào thời điểm có tàu chạy qua thường xuyên Khi xảy tai nạn, an toàn giao thông Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ đường khu vực giải phân cách cứng ,bề rộng đường hẹp nên tượng ùn tắc diễn nhiều đồng hồ có lực lượng cảnh sát giao thông tham gia điều khiển nút giao Quốc lộ 1A (QL1A) tuyến đường xuyên suốt Việt Nam Quốc lộ bắt đầu (km0 ) cửa Hữu Nghị Quan biên giới Việt Nam Trung Quốc Nó kết thúc điểm cuối ( Km 2301 +340 ) xã Năm Căn huyện Ngọc Hiến tỉnh Cà Mau Quốc lộ 1A suốt lịch sử thúc đẩy phát triển địa phương mà qua thân lại không phát triển Vì QL1A không đáp ứng nhu cầu lưu thông thời Nay QL1A làm theo hướng nâng cấp đoạn xa đô thị Do mà đoạn qua ngã ba Đồng Văn giao với quốc lộ 38 thường sảy ùn tắc tải lưu lượng QL1A,nên đường nút giao thông tuyến QL1A ưu tiên lưu thông qua nút,còn tuyến phụ tuyến QL38 phương tiện lưu thông có trách nhiệm chờ đợi qua nút Nhánh tuyến QL 38 dài 85km điểm đầu từ thị xã Bắc Ninh,điểm cuối thị trấn Đồng Văn – Hà Nam Một vài hình ảnh ùn tắc thường xảy QL1A : Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 10 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TỔ CHỨC NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN II.1 SỰ CẦN THIẾT PHẢI THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC Để định giải pháp tổ chức giao thông lựa chọn loại hình nút giao thông ta vào thông số như: lưu lượng xe chạy đường đường phụ, số vụ tai nạn giao thông năm,độ phức tạp nút tại… Quốc lộ 38, nối Hà Nam với Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Ninh Cầu Yên Lệnh nối liền hai huyết mạch giao thông lớn QL1A QL5, thuận lợi cho phương tiện giao thông từ tỉnh phía Nam tỉnh vùng Đông Bắc Sau QL38 đầu tư khôi phục tuyến giao thông trung tâm ĐBSH Trục giao thông nằm vành đai Thủ đô Hà Nội, kết nối thành phố, thị xã vệ tinh tỉnh vùng Hà Nam, Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Ninh, Sơn Tây, Hòa Lạc với Hà Nội Đồng thời tuyến đường giao thông phân luồng cho xe cảnh vào Thủ đô Hà Nội từ QL1A Hải Phòng số tỉnh Đông Bắc ngược lại Các phương tiện giao thông từ phía Nam tỉnh vùng Đông Bắc qua Hà Nội nữa, giao thông Thủ đô nhờ giảm áp lực tắc nghẽn Cây cầu có ý nghĩa mà cầu Chương Dương xuống cấp, xe trọng tải lớn không qua Cầu phao Khuyến Lương tạm ngưng hoạt động vào mùa lũ Sự xuất cầu Yên Lệnh cần thiết, lúc Đối với nhân dân hai tỉnh Hưng Yên Hà Nam, cầu tạo hội thuận lợi phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt hai tỉnh trọng phát triển khu công nghiệp, mong muốn xây dựng Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 11 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ thu hút ngày nhiều doanh nghiệp, nhà đầu tư vào sản xuất, kinh doanh địa phương Quốc lộ 38 cải tạo,nâng cấp đạt tiêu chuẩn đường cấp III Đoạn từ thị trấn Đồng Văn tới Cầu Nhật Tựu làm tuyến tránh thị trấn Đồng Văn,nên cần phải xây dựng nút giao khác mức với QL 1A đường sắt, nắn cải cục số đoạn tuyến tránh khu dân cư tuyến điều cần thiết để đảm bảo khả thông hành cho tuyến,vì trường hợp giao hai đường quốc lộ ( QL1A với vận tốc thiết kế 80Km/h QL 38 nâng cấp thành đường vành đai liên kết thị xã,thành phố vói Hà Nội) tổ chức nút giao thông khác mức bắt buộc Mặt khác Theo số liệu nghiên cứu báo cáo khả thi dự án QL38 đoạn nối cầu Yên Lệnh với QL1A đến năm 2024 lưu lượng xe qua cầu Yên Lệnh 8.776 xe quy đổi ứng với lưu lượng cấp đường thiết kế đường cấp III đồng Với lưu lượng đường phụ nút giao năm tương lai nhủ tham khảo theo đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông đường ô tô E.M.Lôbanôv ( LB Nga) thấy nút giao thông Đồng Văn cần thiết phải tổ chức giao thông khác mức Trong giai đoạn tiến tới 2010 cục Đường sắt có kế hoạch nâng cao tốc độ vận hành tuyến đường sắt B-N hoàn thiện khổ đường sắt, tăng số lượt vận doanh phải tổ chức giao khác mức đường với đường sắt để giao thông đường không bị gián đoạn có đường sắt qua Hiệu việc xây dựng công trình nút giao thông khác mức biểu thị mặt sau : - Đảm bảo an toàn cho xe chạy nút triệt tiêu hoàn toàn xung đột nguy hiểm ( giao cắt) luồng xe vào nút - Tăng khả thông xe nút giao thông giao cắt luồng xe - Do không xảy ùn tắc giao thông nên cải thiện đáng kể môi trường đô thị, sức khỏe người tiết kiệm chi phí vận doanh II.2.QUY MÔ NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN VÀ TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 12 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Dự án nút giao thông Đồng Văn chủ yếu nằm địa bàn thị trấn Đồng Văn Trục thị trấn Đồng Văn dọc theo QL1A đường sắt Thống Nhất Trục chia thị trấn Đồng Văn làm khu vực rõ ràng bên phải bên trái tuyến đường sắt Thống Nhất Khu vực bên phải tuyến đường sắt Thống Nhất dân cư sống tập trung sát dọc QL1A định cư tương đối lâu Theo hướng phía cầu Nhật Tựu, sau vượt qua lớp nhà QL1A khu vực ao thoát nước khu vực dân cư thưa thớt Theo hướng QL38 phía cầu Yên Lệnh dân cư sống tập trung sát mặt đường, nhiên chủ yếu bắt đầu sau QL38 nâng cấp Tóm lại dọc theo trục QL1A phía phải tuyến dọc theo trục QL38 có đặc điểm địa hình, địa vật đường đô thị Trong nút giao thông này, xe có nhiều chuyển động khác với đường thường Ta thấy xe có bốn chuyển động: nhập dòng, tách dòng, cắt dòng trộn dòng Tương quan vị xe chuyển động tạo thành xung đột Các xung đột nút Đồng Văn có ba loại: điểm nhập, điểm tách điểm cắt Chuyển động trộn dòng tổng hợp hai xung đột: điểm nhập điểm tách Trong xung đột, nguy hiểm điểm cắt mà đặc biệt lại có giao cắt đường ôtô đường sắt Cách tháo gỡ xung đột ta nghĩ tới chấp nhận xung đột chấp nhận Như thực tế hàng ngày ta chấp nhận sống chung với xung đột Điều gây lãng phí thời gian tiền bạc ô nhiễm môi trường Khi chấp nhận xung đột, muốn giảm độ nguy hiểm ta phải định vị để phân phối hợp lý mật độ xung đột định trước góc giao có lợi Tức phải có biện pháp phân định không gian Một biện pháp phân định thời gian tức dùng đèn tín hiệu phân thời gian thành pha Mỗi pha cấm số luồng thông qua số luồng phép thông qua Như số xung đột giảm rõ rệt tồn xung đột chấp nhận Tuy nhiên với nút giao Đồng Văn, mà đường giao QL1A, đường sắt quốc gia tuyến đường QL38 giao cắt thời gian chờ đợi qua nút lớn làm cho hiệu kinh tế xã hội dự án đạt không cao Như biện pháp đặt tích cực thiết kế nút giao khác mức để phân tách luồng xe nhằm đảm bảo an toàn xe chạy giảm thời gian thông qua nút Do nút Đồng Văn giao tuyến QL1A đặc biệt quan trọng với đường QL38 ( đường vành đai liên kết thị xã, thành phố xung quanh HN) nên quy mô nút nút giao liên thông II.2.1.Quy mô xây dựng: Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 13 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Tuyến đường quốc lộ 1A (Hà Nội – Phủ lý) phạm vi nút giao có quy mô mặt cắt ngang: × 3,75 = 22.5 m • xe giới ×3 = m • xe hỗn hợp × 2.5 = m • xe thô sơ • Giải phân cách 2.5 m × 0.75 = 1.5 m • Lề đất • Tổng cộng 37.5 m Quy mô mặt cắt ngang đường QL-1A Tuyến đường quốc lộ 38 kéo dài (Từ Yên Lệnh Nhật Tựu) phạm vi nút giao có quy mô mặt cắt ngang là: × 3,5 = 14 m • xe giới • xe thô sơ × 2.5 = m • Giải phân cách 2.5 m • Lề đất • Tổng cộng Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 × 0.5 = m 22.5 m 14 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Mặt cắt ngang đường quốc lộ 38 II.2.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật: Tiêu chuẩn thiết kế tuyến: • Nút giao: Trong phạm vi nút giao nhánh thiết kế theo cấp tốc độ Vtk=40 Km/h • Đường đường quốc lộ 1A thiết kế theo tiêu chuẩn đường đô thị, đường phố cấp II, Vtk= 80km/h • Đường quốc lộ 38 kéo dài thiết kế theo tiêu chuẩn đường đô thị, đuờng đồng cấp III, Vtk =60 Km/h Các tiêu kĩ thuật chủ yếu: • Tốc độ thiết kế nút V = 40 km/h • Tốc độ thiết kế nút V = 80 km/h • Bán kính cong nằm nhỏ nút Rmin = 60 m • Bán kính đường cong nằm nhỏ nút Rmin = 250 m • Đường cong đứng lồi tối thiểu: Rmin = 700 (Vtk=40 km/h) Rmin = 4000 m (Vtk=80 km/h) • Đường cong đứng lõm tối thiểu: Rmin = 450 m (Vtk=40 km/h) Rmin = 2000m (Vtk=80 km/h) Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 15 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ v2 R= g ( µ + i sc ) Hệ số µ = 0,17 Độ dốc siêu cao isc= 4% Vận tốc vd = 11.11m/s R= 11.112 = 59.8m 9,81(0,17 + 0.04) Kiến nghị chọn bán kính vòng nhánh là: R = 60m Các nhánh rẽ phải thiết kế với bán kính cong nằm R=60 m đường cong chuyển tiếp (Theo điều 10.5.1- Tiêu chuẩn thiết kế đường đô thị 104-2007 V > 60km/h cần thiết bố trí đường cong chuyển tiếp) III.5 PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN MẶT BẰNG ĐƯỢC ĐƯA RA NHƯ SAU Cầu nút giao phân chia gọi tên sau: (Thứ tự trụ vòng xuyến đánh số từ đến 16 theo ngược chiều kim đồng hồ) Bảng 2: Tên cầu vị trí Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 26 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ TT Tên cầu Mô tả vị trí Vòng xuyến Từ trụ TX1 đến trụ TX16 Cầu nhánh Từ mố M1-A đến T4 - A Cầu nhánh Từ trụ T5- A đến M2-AD Cầu nhánh Từ mố M1-BC đến T4 - B Cầu nhánh Từ mố T5-B đến M1-B Cầu nhánh Từ mố M1-C đến T4-C Cầu nhánh Từ trụ T5-C đến M1-BC Cầu nhánh Từ trụM2-AD đến T5-D Cầu nhánh Từ trụ T6-D đến M1-D Bảng 3: Các thông số mặt TT Tên cầu Bán kính đường cong nằm (m) Vòng xuyến 70 Cầu nhánh 60 Cầu nhánh 60 Cầu nhánh 60 Cầu nhánh 60 Cầu nhánh 60 Cầu nhánh 60 Cầu nhánh 60 Cầu nhánh 60 III.6.THIẾT KẾ TRẮC DỌC TUYẾN III.6.1 Nguyên tắc thiết kế trắc dọc: - Trắc dọc thiết kế phải thoả mãn yêu cầu kỹ thuật cấp thiết kế Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 27 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ - Cao độ thiết kế phù hợp với cao độ khống chế - Đảm bảo tĩnh không yêu cầu giao cắt với tuyến giao thông khác III.6.2 Xác định cao độ khống chế trắc dọc Cao độ khống chế trắc dọc nút xác định sau: - Vòng xuyến vượt đường sắt QL1A khống chế cao độ đường tại, cao độ đường sắt,tĩnh không đường sắt tĩnh không cầu - Các cầu nhánh nút khống chế cao độ đường tại,cao độ vòng xuyến tĩnh không đường sắt III.6.3 Xác định độ dốc dọc : Độ dốc dọc cầu nhánh nút giao lựa chọn phụ thuộc vào nhiều yếu tố điều kiện địa hình, tốc độ tính toán, thành phần xe chạy nút… Do chức sử dụng nên cấu tạo loại xe khác Với loại xe xe con, xe du lịch khắc phục độ dốc dọc lớn (tới 10%) mà không cần giảm tốc độ Nhưng với loại xe khác xe buýt độ dốc dọc lớn xe phải giảm tốc độ để tăng sức kéo leo dốc Vì vậy, độ dốc dọc lớn lựa chọn đường nhánh phải đảm bảo khả chạy xe loại phương tiện có thành phần dòng xe Theo tiêu chuẩn TCXDVN 104 : 2007 qui định độ dốc dọc tối đa (bảng 24) vận tốc thiết kế 40km/h 7% Độ dốc siêu cao mặt đường cầu nhánh để xe chạy với vận tốc V=40 km/h đường cong nằm bán R = 60m V 40 isc = −µ = − 0.17 = 0.04 127 R 127 × 60 Như kiến nghị chọn độ dốc dọc cầu nhánh nút 4% Kết thiết kế trắc dọc: Trắc dọc thiết kế đảm bảo tĩnh không đường sắt H = 6m tính từ đỉnh ray tới dáy dầm tĩnh không đường H = 4.75m Bảng 4: Trắc dọc cầu Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 28 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Bán STT Tên cầu Độ dốc dọc(%) Vòng xuyến Cầu nhánh 4.5 800 Cầu nhánh 4.5 800 Cầu nhánh 4.5 800 Cầu nhánh 4.5 800 Cầu nhánh 4.5 800 Cầu nhánh 4.5 800 Cầu nhánh 4.5 800 Cầu nhánh 4.5 800 kính đường cong đứng(m) III.7.THIẾT KẾ TRẮC NGANG: III.7.1 Nguyên tắc thiết kế mặt cắt ngang: - Bề rộng mặt cắt ngang đảm bảo bố trí đủ số xe theo yêu cầu theo quy định quy trình - Mặt cắt ngang cần thoả mãn quy mô yêu cầu kỹ thuật cấp đường thiết kế Các yếu tố mặt cắt ngang bố trí hài hoà, đảm bảo phù hợp với công trình hai bên tuyến, thuận tiện cho việc bố trí công trình phục vụ tuyến khu đô thị - Mặt cắt ngang vừa đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật đồng thời hạn chế tới mức thấp giá thành xây dựng III.7.2 Xác định độ dốc ngang siêu cao: Tại nút giao thông có gặp gỡ tiếp xúc nhiều tuyến, nhiều đường cong theo chiều khác nhau, cấu tạo siêu cao tạo nên gờ lồi phần xe chạy, xe chuyển không êm thuận xe có chiều dài lớn xe buýt Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 29 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Vì vòng xuyến nơi có nhiều dòng xe nhập dòng tách dòng kiến nghị không bố trí siêu cao Trên đường giao thông thông thường, có quy định siêu cao theo trị số bán kính đường cong nằm nút giao thông, tốc độ xe phân tán, hệ số lực ngang biến đổi nhiều nên quy định thường không chặt chẽ Việc phối hợp siêu cao, mặt cắt ngang phải đảm bảo hai nguyên tắc: - Đảm bảo êm thuận cho luồng xe - Hạn chế chỗ có độ dốc nhỏ 0.5% để đảm bảo thoát nước tốt Căn theo tốc độ thiết kế TCXDVN 104-2007, kiến nghị chọn độ dốc siêu cao cầu nhánh isc = 4% Theo tiêu chuẩn TCXDVN 104 : 2007 độ dốc ngang phần xe chạy cho mặt đường bê tông nhựa 15-25%o (bảng 12), mà vòng xuyến không bố trí siêu cao đồng thời dòng xe nhập dòng vào vòng xuyến tách dòng khỏi vòng xuyến từ nhiều hướng khác nên vòng xuyến kiến nghị bố trí dốc ngang hai mái với độ dốc ngang 2%o III.7.3 Xác định chiều dài yêu cầu đoạn trộn dòng nút giao vòng xuyến khác mức An toàn xe chạy khả thông hành đoạn trộn dòng phụ thuộc vào chiều dài chúng r b o1 t η1 δ1 o2 n δ m r ϕ h r k ε d ϕ η a o Đoạn trộn dòng NH phải thỏa mãn điều kiện NH > ltrộn dòng Chiều dài đoạn trộn dòng tra theo bảng , phụ thuộc vào tốc độ tính toán thời gian t=3s-4s Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 30 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Tính đoạn trộn dòng NH : Xác định góc tâm đường nhánh theo công thức:  Cosδ = r +η  r +η  → δ = arccos   R+r R+r  Cosδ1 = r + η1  r + η1  → δ1 = arccos  R+r  R + +r  trong : η η1 khoảng cách trục đường trục đường nhánh η = 12 m η1 = m R : bán kính vòng xuyến , R = 70 m r : bán kính nhánh rẽ , r = 60 m δ , δ : góc chắn cung HD TN  60 + 12  ' Cosδ =   = 0.553 → δ = 56 36  70 + 60   60 +  ' Cosδ1 =   = 0.457 → δ1 = 62 47 80 + 60   Góc chắn đoạn cung KL MI : ϕ = 900 − δ = 900 − 56036' = 330 24' ϕ1 = 900 − δ1 = 900 − 620 47 ' = 27 013' Góc kẹp chắn cung MH: ( ) ε = θ − ( ϕ + ϕ1 ) = 86.610 − 330 24' + 27 013' = 260 ' ' Chiếu dài đoạn trộn dòng MH theo công thức: BC = π ×R 3.14 × 70 ' ×ε = × 26 = 31.76m 0 180 180 Kiểm tra chiều dài MH đủ để trộn dòng theo điều kiện : MH ≥ l tr Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 31 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Ta có vận tốc nhánh rẽ V=40 km\h=11.111m\s đoạn trôn dòng ta tính với 70% vận tốc thiết kế nhánh ( theo tiêu chuẩn AASHTO) lấy 0.75 Vtk (theo TC Pháp) đoạn trộn dòng V=30km\h=8.333m\s Tao có : ltr=(3 ÷ 4)V = (3 ÷ 4)8.333 ltr=25÷33 m MH = 31.76 m nằm khoảng l tr=25÷33 m thỏa mãn, bảo đảm cho xe chạy tên đoạn trộn dòng có tốc độ Vtr=8.333m\s thời gian t>3s Vâỵ với bán kính vòng xuyến R=70 m va bán kính cong nằm đường nhánh r=60 đảm bảo đoạn trộn dòng cho xe chạy an toàn nhập dòng tách dòng III.7.4 Kết thiết kế - Bề rộng mặt cắt ngang thống kê bảng sau: Bảng : Tổng hợp bề rộng mặt cắt ngang Bề rộng STT Tên cầu Vòng xuyến 3.5 Cầu nhánh Bề rộng lan Tổng can bên (m) cầu(m) 0.5 15 3.5 0.5 Cầu nhánh 3.5 0.5 Cầu nhánh 3.5 0.5 Cầu nhánh 3.5 0.5 Cầu nhánh 3.5 0.5 Cầu nhánh 3.5 0.5 8 Cầu nhánh 3.5 0.5 Cầu nhánh 3.5 0.5 Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 làn(m) Số 32 bề rộng Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ III.8 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CẦU TRONG NÚT GIAO : III.8.1 Kết cấu nhịp cầu nhánh A, B,C,D, vòng xuyến cao: * Thiết kế sơ đồ kết cấu nhịp đảm bảo nguyên tắc: - Bố trí cấu tạo hợp lý đoạn tách từ vòng xuyến cầu nhánh theo vị trí tương đối đường sắt QL 1A - Đảm bảo sau san theo quy hoạch đáy dầm không sát mặt đất Dầm cho cầu nút có chiều cao H = 1.45m không đổi dọc theo suốt chiều dài cầu Dầm thiết kế có đáy phẳng, độ dốc ngang dầm điều chỉnh độ dốc xà mũ Bề rộng đáy dầm cho cầu khác khác nhau, bề rộng lựa chọn nguyên tắc giữ nguyên bề rộng cánh hẫng suốt chiều dài cầu Dầm cầu tạo rỗng lỗ tròn đường kính 0.95m khoảng cách tim lỗ 1.5m Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 33 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ III.8.2.Kết cấu phần : +/ Các mố M1-A, M1-B, M1C, M1- D la mố chữ U, bê tông cốt thép thường làm móng cọc khoan nhồi với số cọc dự kiến cọc , chiều dài cọc 40m Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 34 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Bảng thông số mố cầu : +/ Trụ cầu đước thiết kế trụ cột có mác bê tông 30MPa , bệ móng cọc khoan nhồi D= 1m có chiều dài dự kiến 40m Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 35 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Bảng thông số trụ cầu vòng xuyến : TÊN TRỤ ĐƠN VỊ FG EL1 EL2 EL3 TX1-A m 13.934 12.28 3.7 -36.3 TX2-A m 13.934 12.18 3.7 -36.3 TX14-A m 13.934 12.18 1.324 -36.3 TX13-A m 13.934 12.28 0.793 -36.3 Ngàm TX9-C m 13.934 12.28 3.4 -36.6 Ngàm TX10-C m 13.934 12.18 3.4 -36.6 TX6-D m 13.934 12.28 3.7 -36.3 TX5-D m 13.934 12.18 3.7 -36.3 TX4-D m 13.934 12.18 3.7 -36.3 Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 36 Kiểu trụ Ngàm Ngàm Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Bảng thông số trụ cầu cầu nhánhA,B,C,D: TÊN TRỤ ĐƠN VỊ FG EL1 EL2 EL3 1/2(h1+h2)Kiểu trụ T1-A T2-A T3-A T4-A T5-A T6-A T7-A T8-A T9-A T8-B T7-B T6-B T5-B T4-B T3-B T2-B T1-B T1C T2-C T3-C T4-C T5-C T6-C T7-C T8-C T9-D T8-D T7-D T6-D T4-D T3-D T2-D T1-D 9.164 10.614 11.789 12.18 12.18 12.18 12.042 10.762 9.412 9.657 10.514 12.119 12.28 12.18 12.123 11.312 9.857 9.3 10.75 11.876 12.18 12.18 12.135 11.338 9.988 9.03 10.38 11.69 12.18 12.18 12.24 10.84 9.413 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 3.8 3.7 3.7 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.52 3.53 2.93 3.4 3.4 3.59 3.89 3.85 3.7 3.7 3.7 3.4 3.7 3.7 3.7 3.7 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3648 -3647 -3707 -3660 -3660 -3649 -3611 -3615 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 -3630 9.164 10.614 11.789 12.18 12.18 12.18 12.042 10.762 9.412 9.657 10.514 12.119 12.28 12.18 12.123 11.312 9.857 9.3 10.75 11.876 12.18 12.18 12.135 11.338 9.988 9.03 10.38 11.69 12.18 12.18 12.24 10.84 9.413 m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m 10.918 12.268 13.543 13.934 13.934 13.934 13.696 12.516 11.166 11.411 12.268 13.873 13.934 13.934 13.877 12.966 11.611 11.054 12.404 13.63 13.934 13.934 13.889 12.992 11.642 10.784 12.134 13.444 13.934 13.934 13.894 12.594 11.167 Ngàm Ngàm Ngàm Ngàm Ngàm Ngàm Ngàm Ngàm III.8.3.Giải pháp bố trí kết cấu phụ trợ cầu a Bản mặt cầu Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 37 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Mặt cầu phận chịu ảnh hưởng trực tiếp bánh xe, đáp ứng yêu cầu chịu hao mòn, bị hao mòn không gây xung kích lớn, đảm bảo cho xe chạy êm thuận Kết cấu mặt cầu vừa đảm bảo thoát nước nhanh trọng lượng thân nhẹ Thiết kế lớp phủ mặt cầu dầy 74mm gồm lớp sau: - Lớp atphan hạt mịn: t = 30mm - Lớp atphan hạt trung: t = 40mm - Lớp phòng nước vật liệu chuyên dụng: t = 4mm b Lan can Lan can cầu thống toàn dự án, đúc sẵn BTCT theo kích 500 thước định hình 500 100 R 0 10 Lan can c Thoát nước Các ống thoát nước mặt cầu bên thu vào ống nhựa PVC có đường kính 200mm chạy dọc cánh dầm Các ống chạy mố dẫn xuống d Chiếu sáng Trên tất cầu nhánh bố trí chiếu sáng bên phía lưng đường cong e Gối cầu Toàn dự án kiến nghị sử dụng gối chậu phương hai phương g Khe biến dạng Toàn dự án kiến nghị sử dụng khe biến dạng cao su cốt thép, bề mặt phía cao su dán lớp hợp kim chống mài mòn Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 38 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ 3.8.4 Các thông số vật liệu kiểm toán sơ mặt cắt dầm a Vật liệu xây dựng cầu b Bê tông: - Bê tông dầm bản: C40, f’c=40Mpa; - Bê tông trụ, mố: C35, f’c=35Mpa; - Bê tông cọc khoan nhồi, cọc đúc sẵn, cống hộp: C30, f’c=30Mpa; - Tường lan can, tường chắn, dải phân cách giữa: C25, f’c=25Mpa; - Bê tông lót móng: C15, f’c=15Mpa (f’c cường độ chịu nén mẫu bê tông hình trụ tròn đường kính D=15cm, cao H=30cm tuổi 28 ngày) c Cốt thép thường: - Cốt thép dầm, trụ, cọc khoan nhồi: CIII, giới hạn chảy fy=400Mpa; - Cốt thép tròn trơn cấu kiện: CI, giới hạn chảy fy=240Mpa d Cốt thép dự ứng lực: - Tao thép gồm sợi, đường kính 15.2mm có độ tự chùng thấp, cấp 270 theo tiêu chuẩn ASTM416-90a Các thông số cáp cho bảng sau: Các thông số Đơn vị Trị số Đường kính tao Mm 15.2 Diện tích tao mm2 140 Cường độ chảy Mpa 1670 Cường độ kéo đứt Mpa 1860 Mô đun đàn hồi Mpa Bó cáp dự ứng lực dọc sử dụng loại 12T15 197000 Bó cáp dự ứng lực ngang sử dụng loại 3T15 Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 39 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ 40 Công trình GTTP A- [...]... HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HÌNH HỌC NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN III.1 LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ NÚT GIAO III.1.1 Các thông số kỹ thuật thiết kế vòng xuyến: Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 19 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ + Tốc độ tính toán trong vòng xuyến: vd = 40km/h = 11.11m/s + Góc giao của 2 đường ôtô: α = 86.610 + Độ...ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ • Độ dốc dọc tối đa: imax =4% Tiêu chuẩn thiết kế cầu: • Tải trọng: Hoạt tải thiết kế HL93 (22 TCN 272-05) • Lực động đất: cấp 7 • Tĩnh không thiết kế cho đường bộ: Htt = 4,7m • Tĩnh không thiết kế cho đường sắt: Htt = 6m II.3 ĐẶC ĐIỂM TỔ CHỨC GT VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ NÚT II.3.1.Phương án 1: Nút giao dạng bán hoa thị kết hợp cầu vượt quay đầu... chức giao thông nút Đồng Văn theo phương án 2 Phương án này giải quyết tương đối triệt để giao cắt giữa các luồng phương tiện giao thông đặc biệt là các giao cắt với đường sắt, đồng thời tổ chức giao thông tại nút mạch lạc và rõ ràng Ưu tiên được các hướng chính Tổ chức giao thông phương án đảo tròn trên cao tại nút Đồng Văn Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 18 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ... triệt để giao cắt giữa các luồng phương tiện giao thông Tổ chức giao thông tại nút mạch lạc và rõ ràng Ưu tiên được các hướng chính Nhược điểm: Phương án này sẽ khiến cho quãng đường rẽ trái lớn nên tôn kém trong chi phí vận doanh Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 16 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Diện tích chiếm đất lớn Tổ chức giao thông PA1: II.3.2 Phưong án 2: Thiết kế đảo... THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ III.8 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CẦU TRONG NÚT GIAO : III.8.1 Kết cấu nhịp cầu nhánh A, B,C,D, vòng xuyến trên cao: * Thiết kế sơ đồ kết cấu nhịp đảm bảo 2 nguyên tắc: - Bố trí cấu tạo hợp lý đoạn tách từ vòng xuyến ra cầu nhánh theo vị trí tương đối của đường sắt và QL 1A - Đảm bảo sau khi san nền theo quy hoạch thì đáy dầm không quá sát mặt đất Dầm bản cho các cầu trong nút. .. giao thông PA1: II.3.2 Phưong án 2: Thiết kế đảo xuyến ở trên cao Thiết kế đảo tròn trên cao kết hợp với các cầu nhánh giải quyết liên hệ giao thông cho các hướng: Tế Tiêu đi Yên Lênh-Phủ Lý-Hà Nội và Yên Lệnh đi Tế Tiêu-Phủ Lý-Hà Nội Tổ chức giao thông: Nút giao thông hình xuyến là một nút giao thông có 1 đảo lớn ở trung tâm, để có thể cùng vuợt được tĩnh không đường bộ ( H = 4.75m) và tĩnh không... ta: Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế mang ký hiệu 104 – 2007 với vận tốc trên đường chính 60km/h ,vận tốc thiết kế trên cầu nhánh đều được chọn là 40km/h Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 20 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Tại vòng xuyến các dòng xe nhập dòng vào vòng xuyến nên các phương tiện không thể đi với tốc độ cao được, vì vậy tốc độ thiết kế cho vòng xuyến được chọn... đối với cấp thiết kế Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 27 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ - Cao độ thiết kế phù hợp với các cao độ khống chế - Đảm bảo tĩnh không yêu cầu khi giao cắt với các tuyến giao thông khác III.6.2 Xác định các cao độ khống chế trên trắc dọc Cao độ khống chế trắc dọc của nút được xác định như sau: - Vòng xuyến vượt đường sắt và QL1A được khống chế bởi... lớn như xe buýt Sv Đỗ Ngọc Quỳnh K44 29 Công trình GTTP A- ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ Vì vậy tại vòng xuyến nơi có nhiều dòng xe nhập dòng và tách dòng kiến nghị không bố trí siêu cao Trên các đường giao thông thông thường, có quy định siêu cao theo trị số bán kính đường cong nằm nhưng trong nút giao thông, tốc độ xe phân tán, hệ số lực ngang biến đổi rất nhiều nên quy định này... chức giao thông đơn giản loại bỏ hết các xung đột nguy hiểm là giao cắt đảm bảo cho xe chạy thuận tiện và an toàn - Công trình giao thông có kiến trúc mỹ quan đẹp, là điểm nhấn của đô thị hiện đại Nhược điểm: - Tồn tại nhiều xung đột nhập dòng và tách dòng trên đảo tròn trên cao II.4.KIẾN NGHỊ Căn cứ vào đặc điểm giao thông nút giao cũng như đặc điểm địa hình dân cư tại khu vực nút kiến nghị thiết kế