Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018

Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018 Giáo trình thiết kế đường ô tô 2018

MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU Chương NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ ĐƯỜNG Ô TÔ 1.1 TỔNG QUAN VỀ XE TRÊN ĐƯỜNG VÀ ĐƯỜNG Ô TÔ .5 1.1.1 Vận tải, hình thức vận tải .5 1.1.2 Xe đường ô tô 1.1.3 Đường ô tô - phân cấp đường ô tô 1.2 CÔNG TÁC KHẢO SÁT THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ .11 1.2.1 Khái niêm chung .11 1.2.2 Các giai đoạn khảo sát thiết kế cơng trình 13 1.2.3 Các công việc công tác khảo sát đường (học phần khảo sát thiết kế) 14 Chương THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC CỦA ĐƯỜNG Ô TÔ 17 2.1 SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE TRÊN ĐƯỜNG .17 2.1.1 Lực cản xe đường .17 2.1.2 Lực kéo xe - nhân tố động lực xe 20 2.1.3 Sự hãm xe 24 2.1.4 Đặc điểm chuyển động ô tô đường cong nằm .25 2.2 THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC TRÊN BÌNH ĐỒ 26 2.2.1 Khái niệm chung 26 2.2.2 Bán kính đường cong nằm .27 2.2.3 Mở rộng đoạn nối mở rộng mặt đường đường cong 30 2.2.4 Siêu cao đoạn nối siêu cao 34 2.2.5 Đường cong chuyển tiếp 38 2.2.6 Tầm nhìn xe chạy- Đảm bảo tầm nhìn đường cong có bán kính nhỏ .44 2.2.7 Phối hợp đoạn thẳng đoạn cong bình đồ 50 2.2.8 Trình tự cơng tác thiết kế bình đồ .52 2.3 THIẾT KẾ MẶT CẮT DỌC .53 2.3.1 Chọn độ dốc dọc đường .53 2.3.2 Chiết giảm độ dốc dọc đường cong có bán kính nhỏ .56 2.3.3 Đường cong nối dốc dọc 56 2.3.4 Nguyên tắc trình tự thiết kế trắc dọc 60 2.4 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG 65 2.4.1 Khái niệm chung 65 2.4.2 Bề rộng phần xe chạy - lề đường 66 2.4.3 Tĩnh không đường - Dải đất dành cho đường 68 2.4.4 Trình tự bước thiết kế trắc ngang .70 2.5 NÚT GIAO THÔNG 71 2.5.1 Khái niệm 71 2.5.2 Đường ô tô giao mức 72 2.5.3 Đường ô tô giao khác mức (Quy định TCVN 4054 - 05) .74 2.5.4 Đường tơ giao với cơng trình khác 75 Chương THIẾT KẾ NỀN, MẶT ĐƯỜNG VÀ THOÁT NƯỚC 78 3.1 THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ 78 3.1.1 Các yêu cầu chung đường .78 3.1.2 Cấu tạo đường 79 3.1.3 Tính tốn ổn định đường 85 3.1.4 Cấu tạo gia cố taluy đường 89 3.2.THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG 90 3.2.1 Yêu cầu chung, cấu tạo mặt đường 90 3.2.2 Tính tốn cường độ mặt đường mềm .95 3.2.3 Thiết kế cấu tạo mặt đường mềm theo tiêu chuẩn AASHTO 110 3.2.4 Tính tốn kết cấu mặt đường cứng 119 3.3 THIẾT KẾ THOÁT NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC NGẦM 131 3.3.1 Hệ thống thoát nước mặt 131 3.3.2 Hệ thống thoát nước ngầm .137 Chương THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH TRÊN ĐƯỜNG 141 4.1 TRANG THIẾT BỊ AN TỒN GIAO THƠNG TRÊN ĐƯỜNG 141 4.1.1 Biển báo hiệu 141 4.1.2 Vạch tín hiệu giao thơng mặt đường .144 4.1.3 Cọc tiêu, lan can phòng 147 4.1.4 Chiếu sáng 148 4.2 CÁC CƠNG TRÌNH PHỤC VỤ .150 4.2.1 Cây trồng 150 4.2.2 Chỗ dừng xe buýt 150 4.2.3 Bãi nghỉ bãi dịch vụ khác 152 4.2.4 Trạm thu phí 142 4.3 AN TỒN PHỊNG HỘ, BẢO ĐẢM TIỆN NGHI VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRÊN ĐƯỜNG CAO TỐC 155 4.3.1 Bố trí phòng hộ, bảo đảm an tồn giao thơng phải theo quy định sau: 155 4.3.2 Thiết kế dẫn hướng 156 4.3.3 Báo hiệu giao thông đường cao tốc 157 4.3.4 Chống lóa mắt pha đèn xe chạy ngược chiều ban đêm 158 4.3.5 Chiếu sáng đường cao tốc 158 4.3.6 Các sở phục vụ đường cao tốc 159 4.3.7 Các nội dung thiết kế cần phải đề cập khác 160 4.4 GIAO THÔNG THÔNG MINH .161 4.4.1 Khái niệm .161 4.4.2 Các lĩnh vực phát triển hướng đến 162 4.4.3 Khái niệm ETC .163 4.4.4 Hiệu ETC 163 4.4.5 Kiểm sốt giao thơng với ITS 164 4.4.6 An tồn giao thơng với ITS 165 TÀI LIỆU THAM KHẢO 167 Chương NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ ĐƯỜNG Ô TÔ 1.1 TỔNG QUAN VỀ XE TRÊN ĐƯỜNG VÀ ĐƯỜNG Ô TÔ 1.1.1 Vận tải, hình thức vận tải Giao thơng vận tải đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân, động lực phát triển kinh tế, có vai trò quan trọng hàng đầu kết cấu hạ tầng mạch máu lưu thông đất nước Trong GTVT có nhiều ngành ngành có đặc trưng khác nhau: Vận tải thủy: vận tải đường sông vận tải đường biển Ưu điểm tiết kiệm lượng vận chuyển chi phí vận chuyển rẻ, thuận lợi việc vận chuyển loại hàng hóa cồng kềnh từ khắp nơi giới Nhược điểm tốc độ vận chuyển chậm, phụ thuộc vào đường biển, điều kiện sơng ngòi, điều kiện thời tiết khí hậu Vận tải hàng không: ưu điểm tốc độ cao, tiết kiệm thời gian vận chuyển Nhược điểm giá thành cao Hiện phát triển mạnh mẽ Vận tải đường sắt: ưu điểm tốc độ vận chuyển cao, vận chuyển hàng hóa khối lượng lớn, giá thành tương đối rẻ Nhược điểm không vượt độ dốc lớn, đường vận chuyển cố định nên không động Vận tải đường bộ: chủ yếu đường ô tô, phận quan trọng ngành vận tải Đặc điểm: - Có tính động cao, vận chuyển trực tiếp khơng cần qua phương tiện chuyển tải trung gian, giao thông đường có khả luồn lách đến tất nơi miền đất nước, từ vùng đồng đến vùng miền núi xa xơi mà hình thức giao thông khác đến khó khăn tốn kém; - Kinh phí xây dựng khơng q cao so với hình thức giao thơng khác; - Tốc độ vận tải lớn, nhanh đường thủy, tương đương đường sắt, đường cao tốc chạy 100km/h nên cự ly ngắn cạnh tranh với đường hàng khơng; - Cước phí vận chuyển đường rẻ nhiều so với đường hàng không nên lượng hành khách hàng hóa thường chiếm 80 - 98% khối lượng hàng 59 - 70% khối lượng vận chuyển; - Nhược điểm chủ yếu vận tải ô tô tai nạn giao thông cao Hiện nước ta số nước có số vụ tai nạn giao thơng lớn giới, phủ có biện pháp nhằm hạn chế tai nạn; Vì ý nghĩa nên cần nhanh chóng phát triển giao thơng đường nhằm thỏa mãn nhu cầu vận chuyển hàng hóa, nhu cầu lại nhân dân, nhu cầu giao lưu kinh tế, văn hóa miền đất nước 1.1.2 Xe đường tơ 1.1.2.1 Các kích thước xe thiết kế Trên đường cao tốc cho phép xe ô tơ lưu hành, đường tơ theo tiêu chuẩn TCVN 4054: 2005 tất loại xe, trừ xe bánh xích, phép lưu hành ngồi xe tơ có loại xe xe máy, xe đạp, hành Kích thước xe thiết quy định sau: Bảng 1.1 Các kích thước xe thiết kế (Kích thước tính mét) Loại xe Xe Xe tải Xe moóc tỳ Chiều dài tồn xe 6,00 12,00 16,50 Chiều rộng phủ bì 1,80 2,50 2,50 Chiều cao 2,00 4,00 4,00 Nhơ phía Nhơ phía Khoảng cách trước sau trục xe 0,80 1,40 3,80 1,50 4,00 6,50 1,20 2,00 4,00 - 8,80 1.1.2.2 Lưu lượng xe thiết kế (xcqđ/nđ) Lưu lượng xe thiết kế số xe quy đổi từ loại xe khác, thông qua mặt cắt đơn vị thời gian, tính cho năm tương lai Năm tương lai năm thứ 20 sau đưa đường vào sử dụng cấp I II; năm thứ 15 cấp III IV; năm thứ 10 cấp V, cấp VI đường thiết kế nâng cấp, cải tạo Hệ số quy đổi từ xe loại xe lấy theo Bảng 1.2 (Bảng TCVN 4054 - 2005) Bảng 1.2 Hệ số quy đổi từ xe loại xe Loại xe Xe tải có Xe tải có Địa hình Xe kéo mc, xe Xe đạp Xe máy Xe trục xe buýt trục trở lên buýt kéo moóc 25 chỗ xe buýt lớn Đồng đồi 0,2 0,3 1,0 2,0 2,5 4,0 Núi 0,2 0,3 1,0 2,5 3,0 5,0 Chú thích: Việc phân biệt địa hình dựa sở độ dốc ngang phổ biến sườn đồi, sườn núi sau: Đồng đồi  30 %; núi > 30 % Đường tách riêng xe thơ sơ khơng quy đổi xe đạp Các loại lưu lượng xe thiết kế Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm năm tương lai (viết tắt N tbnđ) có thứ nguyên xcqđ/nđ (xe quy đổi/ngày đêm) Lưu lượng tham khảo chọn cấp thiết kế đường tính tốn nhiều yếu tố khác Lưu lượng xe thiết kế cao điểm năm tương lai viết tắt N gcđ có thứ nguyên xcqđ/h (xe quy đổi/giờ) Lưu lượng để chọn bố trí số xe, dự báo chất lượng dòng xe, tổ chức giao thơng… Ngcđ tính cách: có thống kê, suy từ N tbnđ hệ số không theo thời gian; có đủ thống kê lượng xe năm, lấy lưu lượng cao điểm thứ 30 năm thống kê; khơng có nghiên cứu đặc biệt dùng Ngcđ = (0,10  0,12) Ntbnđ Khi lựa chọn cấp hạng đường điều trước tiên mà ta nên quan tâm chức hay tầm quan trọng đường đồng thời có xét tới yếu tố địa hình, cấp có tiêu chuẩn theo địa hình để có giá thành xây dựng hợp lý Chỉ tiêu lưu lượng xe thiết kế để tham khảo (chỉ tiêu mở rộng, khơng có cận trên) có nhiều trường hợp tuyến đường có chức quan trọng lượng xe không nhiều tạm thời không nhiều 1.1.3 Đường ô tô - phân cấp đường ô tô 1.1.3.1 Đường ô tô Đường ô tơ tổng hợp cơng trình, trang thiết bị nhằm phục vụ cho giao thông đường thường thể vẽ bản: a) Bình đồ: hình chiếu tuyến đường địa hình, ngồi yếu tố địa hình, biễu diễn đường đồng mức, tuyến đường bình đồ thể yếu tố sau: - Điểm đầu, điểm cuối điểm chuyển hướng tuyến đường - Các góc chuyển hướng, giá trị góc chuyển hướng α - Các yếu tố đường cong điểm chuyển hướng - Các cọc lý trình, vị trí cơng trình tuyến b) Trắc dọc: hình chiếu mặt cắt thẳng đứng dọc theo tuyến đường duỗi thẳng Trên mặt cắt dọc thể yếu tố chủ yếu sau: - Cao độ thiên nhiên theo tim tuyến, đường nối cao độ gọi đường đen, - Cao độ thiết kế đường nối cao độ gọi đường thiết kế (đường đỏ) Đường đỏ xác định bằng: Độ dốc dọc thiết kế (tính phần trăm hay phần nghìn), Chiều dài đoạn dốc Đường cong nối dốc vị trí đổi dốc yếu tố đường cong Để xác định chiều cao thi công, dựa vào cao độ thiên nhiên cao độ thiết kế vị trí - Các cơng trình đường: vị trí cầu, cống, đường giao cắt… c) Trắc ngang: hình chiếu yếu tố đường mặt chiếu thẳng góc với tim đường Trên mặt cắt ngang mặt đất tự nhiên thể đường đen, yếu tố thiết kế mặt cắt ngang chủ yếu là: - Tim đường: trục đối xứng đường mặt đường (trừ trường hợp đường cong có mở rộng phía) - Phần xe chạy (mặt đường): Là phần kết cấu gồm nhiều tang lớp vật liệu trực tiếp chịu tác dụng tải trọng xe cộ yếu tố thời tiết, phần quan trọng đường Phần xe chạy có nhiều xe có bề rộng xác định tùy theo cấp đường - Nền đường: tảng phần xe chạy, lớp phía đường với áo đường chịu tác dụng tải trọng xe Nền đường bao gồm chiều rộng phần mặt đường lề đường (hay bề rộng hai vai đường) - Lề đường: phần nằm bên mặt đường có chức năng: giao thơng hành, nơi để vật liệu tu sửa chữa đường, nơi đỗ xe tạm thời, xe thô sơ, bộ… Lề đường bao gồm lề đất có lề gia cố - Mép mặt đường: phần tiếp giáp lề đường mặt đường - Mái đường dốc đường: có dạng mái đường dốc đường đắp mái đường dốc đường đào Hình 1.1 Các phận đường 1- Phần xe chạy, 2- Lề đường, 3- Mái đường, 4- Hành lang an toàn đường bộ, 5- Nền đường, 6- Tim đường, 7- Vai đường, 8Mép phần xe chạy, 9- Đỉnh mui luyện, 10- Dải phân cách, 11- Dải đất hai bên đường bộ, dành cho quản lý, bảo vệ cơng trình đường bộ, 12- Dấu hiệu phân làn, 13- Lề gia cố, 14- Rãnh dọc d) Các cơng trình đường: - Các cơng trình nước đường - Cơng trình vượt qua dòng nước - Các cơng trình khác đường: Hệ thống an tồn tổ chức giao thơng, xanh, chiếu sáng, trạm nghỉ, trạm thu phí, nhà phục vụ bảo trì đường 1.1.3.2 Phân cấp đường tơ a Phân cấp theo quan quản lý đường: Mạng lưới đường ô tô quốc gia phân thành: + Hệ thống đường Quốc lộ, nối trung tâm kinh tế trị giao thơng có ý nghĩa tồn quốc + Hệ thống đường địa phương: đường tỉnh, đường huyện - đường xã, nối liền trung tâm kinh tế có tính chất địa phương tỉnh, huyện, xã… b Phân loại đường theo TCVN: Theo tiêu chuẩn Việt Nam, đường ô tô phân loại: + Đường cao tốc: đường chun cho tơ chạy, có phần xe chạy riêng biệt (mỗi chiều có xe), lại chia : - Đường cao tốc loại A: tất nút giao thông đường khác mức; - Đường cao tốc loại B: số nút giao thông tuyến phép giao + Đường ô tô: dùng chung cho loại phương tiện giao thông, trừ xe xích c Phân cấp kỹ thuật đường tơ theo chức lưu lượng xe thiết kế: Đường ô tô đường cao tốc phân cấp tùy theo chức đường, theo địa dẫn bảng 1.3: Bảng 1.3 Phân cấp kỹ thuật đường ô tô theo chức lưu lượng xe thiết kế Cấp thiết kế đường Cao tốc Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV Cấp V Lưu lượng xe thiết kế*) Chức đường (xcqđ/nđ) > 25 000 Đường trục chính, thiết kế theo TCVN 5729 : 1997 Đường trục nối trung tâm kinh tế, trị, văn hố > 15 000 lớn đất nước Quốc lộ Đường trục nối trung tâm kinh tế, trị, văn hố > 000 lớn đất nước Quốc lộ Đường trục nối trung tâm kinh tế, trị, văn hoá lớn > 000 đất nước, địa phương.Quốc lộ hay đường tỉnh Đường nối trung tâm địa phương, điểm lập hàng, > 500 khu dân cư Quốc lộ, đường tỉnh, đường huyện > 200 Đường phục vụ giao thông địa phương Đường tỉnh, đường huyện, đường xã Cấp VI < 200 Đường huyện, đường xã *) Trị số lưu lượng để tham khảo Chọn cấp hạng đường nên vào chức đường theo địa hình d Các tiêu chủ yếu cấp đường - Vận tốc thiết kế (Vtk): Tốc độ thiết kế tốc độ dùng để tính tốn tiêu kỹ thuật chủ yếu đường trường hợp khó khăn Tốc độ khác với tốc độ cho phép lưu hành đường quan quản lý đường Tốc độ lưu hành cho phép, phụ thuộc tình trạng thực tế đường (khí hậu, thời tiết, tình trạng đường, điều kiện giao thông, ) Tốc độ thiết kế cấp đường dựa theo điều kiện địa hình, xem Bảng 1.4 (Bảng TCVN 4054 - 2005) Bảng 1.4 Tốc độ thiết kế đường Cấp thiết kế Địa hình I Đồng II Đồng III Đồng IV Đồng Núi Núi V Đồng VI Đồng Núi Núi Tốc độ thiết kế, 120 100 80 60 60 40 40 30 30 20 Vtk, km/h CHÚ THÍCH: Việc phân biệt địa hình dựa sở độ dốc ngang phổ biến sườn đồi, sườn núi sau: Đồng đồi  30 %; núi > 30 % - Chiều dài tối thiểu tuyến đường ứng với cấp đường: Các đoạn tuyến phải có chiều dài tối thiểu thống theo cấp Chiều dài tối thiểu đường từ cấp IV trở xuống km, với cấp khác 10 km - Mặt cắt ngang: Chiều rộng tối thiểu yếu tố mặt cắt ngang đường quy định tuỳ thuộc cấp thiết kế đường quy định Bảng 1.5 (Bảng TCVN4054-2005) áp dụng cho địa hình đồng đồi, Bảng 1.6 (Bảng TCVN4054-2005) áp dụng cho địa hình vùng núi Bảng 1.5 Chiều rộng tối thiểu yếu tố mặt cắt ngang cho địa hình đồng đồi Cấp thiết kế đường Tốc độ thiết kế, km/h Số xe tối thiểu dành cho xe giới (làn) Chiều rộng xe, m Chiều rộng phần xe chạy dành cho giới, m Chiều rộng dải phân cách giữa1), m I 120 II 100 III 80 IV 60 V 40 VI 30 2 3,75 2x 11,25 3,75 3,50 3,50 2,75 3,50 x 7,50 7,00 7,00 5,50 3,5 1,50 0 0 3,00 3,50 3,00 2,50 1,00 1,00 1,50 (3,00) (2,50) (2,00) (0,50) (0,50) Chiều rộng đường, m 32,5 22,5 12,00 9,00 7,50 6,50 1) Chiều rộng dải phân cách có cấu tạo nói điều 4.4 Hình áp dụng trị số tối thiểu dải phân cách cấu tạo dải phân cách bê tơng đúc sẵn xây đá vỉa, có lớp phủ khơng bố trí trụ (cột) cơng trình Các trường hợp khác phải bảo đảm chiều rộng dải phân cách theo quy định điều 4.4 2) Số ngoặc hàng chiều rộng phần lề có gia cố tối thiểu Khi có thể, nên gia cố toàn chiều rộng lề đường, đặc biệt đường khơng có đường bên dành cho xe thơ sơ Chiều rộng lề lề gia cố2), m Bảng 1.6 Chiều rộng tối thiểu phận mặt cắt ngang cho địa hình vùng núi Cấp thiết kế đường Tốc độ thiết kế, km/h Số xe dành cho xe giới, Chiều rộng xe, m Chiều rộng phần xe chạy dành cho xe giới, m III 60 3,00 IV 40 2,75 V 30 3,50 VI 20 3,50 6,00 5,50 3,50 3,50 1,5 1,0 1,5 1,25 (1,0m) (0,5m) (1,0m) Chiều rộng đường, m 9,00 7,50 6,50 6,00 *) Số ngoặc hàng chiều rộng phần lề có gia cố tối thiểu Khi có thể, nên gia cố toàn chiều rộng lề đường, đặc biệt đường khơng có đường bên dành cho xe thô sơ Chiều rộng tối thiểu lề đường lề gia cố *), m 1.2 CÔNG TÁC KHẢO SÁT THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ 1.2.1 Khái niệm chung 1.2.1.1 Cơng tác KSTK đường tơ có đặc điểm sau: - Cơng việc khảo sát công việc thiết kế đường ô tô luôn liên quan chặt chẽ với nhau, khảo sát để phục vụ thiết kế, có nhiều phần việc phải có định thiết kế tiến hành khảo sát Đặc biệt trình thiết kế tuyến phần lớn phải giải thực địa có cắm tuyến giải cơng việc khảo sát địa hình, địa chất, thủy văn… Trong muốn định tuyến bình đồ, trắc dọc phải có phương án cơng trình tuyến Do thấy: cơng trình đường tơ cơng tác khảo sát thiết kế thực địa quan trọng Đây đặc điểm cho they công tác khảo sát thiết kế đường ô tô khác với việc khảo sát thiết kế cơng trình xây dựng khác Nên đơn vị khảo sát làm nhiệmvụ thiết kế đòi hỏi người làm cơng tác khảo sát phải có nghiệp vụ giỏi mà phải có kiến thức chun mơn tổng hợp, nắm u cầu tồn diện tuyến đường thiết kế nắm thành tựu khoa học công nghệ thiết kế xây dựng khai thác đường ô tô - Trong khảo sát thiết kế đường trình khảo sát đánh giá kinh tế kỹ thuật gắn liền với Các giải pháp kỹ thuật thường định sở cân nhắc kinh tế, hiệu bỏ vốn trước mắt hiệu lâu dài khai thác sử dụng đường Đặc điểm yêu cầu người làm công tác KSTK đường phải thường xuyên quán triệt quan điểm kinh tế kỹ thuật phương pháp so sánh phương án, phân tích hiệu kinh tế 1.2.1.2 Cơng tác KSTK đường ô tô có yêu cầu sau: + Cần hiểu sâu sắc mối quan hệ “người sử dụng đường - tơ - mơi trường bên ngồi đường”; trình KSTK cần biết rõ: - Mối quan hệ ”ô tô - đường”: mối quan hệ định yêu cầu xe chạy yếu tố đường nà ta cần thiết kế (thể tiêu chuẩn kỹ thuật đối yếu tố tuyến đường); - Mối quan hệ ”mơi trường bên ngồi- đường”; quan hệ cho thấy ảnh hưởng điều kiện thiên nhiên đến việc xác định vị trí tuyến thực địa, ảnh hưởng điều kiện thiên nhiên đến tính bền vững cơng trình đường; - Mối quan hệ ”mơi trường bên ngồi- người lái xe” quan hệ nói lên ảnh hưởng môi trường xung quanh (gồm đường) đến tâm lý người lái xe, ảnh hưởng đến việc an toàn chạy xe tốc độ xe đường + Cần nắm quy luật chạy xe thực tế đường có nhiều loại xe khả chạy với nhiều tốc độ khác nhau, phải nắm chuyển động dòng xe, ảnh hưởng điều kiện đường đến chế độ chuyển động dòng xe Từ vận dụng để thiết kế yếu tố đường, sở để đưa biện pháp tổ chức giao thông kèm theo + Cần nắm phương pháp điều tra, dự báo nhịp độ phát triển khối lượng vận chuyển; hiểu biết sâu sắc khái niệm phương pháp luận kinh tế xây dựng, quản lý khai thác đường; nắm phương pháp so sánh, đánh giá hiệu kinh tế - kỹ thuật phương án tuyến + Về nghiệp vụ cần có kiến thức chuyên môn công tác khảo sát thiết kế, nắm phương pháp khảo sát vận dụng cho loại địa hình, cho cấp hạng kỹ thuật đường 1.2.1.4 Tầm quan trọng khảo sát thiết kế Khảo sát thiết kế bước đầu xây dựng đường Nó định hướng đi, chất lượng khả phục vụ đường sau Mục đích tìm vị trí tuyến đường hợp lý, phù hợp với yêu cầu nhiệm vụ đề đồng thời phải đảm bảo yêu cầu sau: Kinh tế: khối lượng ít, giá thành hạ Tốt: xe chạy an toàn, êm thuận Bền: phải phục vụ lâu dài Khi thực dự án công trình đường tơ chủ đầu tư phải bỏ số vốn lớn, khảo sát thiết kế khơng tốt khơng khả phục vụ tuyến đường giảm sút mà gây lãng phí thi cơng gánh nặng cho cơng tác bảo trì sau Để công tác khảo sát thiết kế tốt, điều chủ yếu trước tiên phải quán triệt đầy đủ ý nghĩa, mục đích, yêu cầu tuyến đường Phải so sánh, cân nhắc phương án kinh tế, trị, quốc phòng điều kiện thi công, khả sử dụng, điều kiện bảo dưỡng sau Ngoài ra, khảo sát thiết kế phải chiếu cố thích đáng tới việc phát triển tương lai, tránh tình trạng dùng tiêu chuẩn thấp để thỏa mãn yêu cầu trước mắt, tránh tình trạng ý tới tướng lai mà dùng tiêu chuẩn cao làm cho khối lượng lớn giá thành cao 1.2.2 Các giai đoạn khảo sát thiết kế cơng trình 1.2.2.1 Các giai đoạn khảo sát thiết kế cơng trình a) Mục đích nhiệm vụ giai đoạn khảo sát lập Báo cáo đầu tư xây dựng cơng trình Dự án đầu tư xây dựng cơng trình Thu thập số liệu để lập báo cáo đầu tư xây dựng cơng trình (BCĐT) thu thập tài liệu cần thiết để sơ đánh giá cần thiết phải đầu tư cơng trình, thuận lợi khó khăn, sơ xác định vị trí, quy mơ cơng trình ước tốn tổng mức đầu tư, chọn hình thức đầu tư sơ đánh giá hiệu đầu tư mặt kinh tế, xã hội dự án Khảo sát để lập Dự án đầu tư xây dựng cơng trình (DAĐTXD CT) khảo sát xác định số liệu tài trường, thu thập tài liệu, văn để xác định cần thiết phải đầu tư cơng trình, lựa chọn hình thức đầu tư, xác định vị trí cụ thể, quy mơ cơng trình, lựa chọn phương án cơng trình tối ưu, đề xuất giải pháp thiết kế hợp lý, tính tổng mức đầu tư đánh giá hiệu đầu tư mặt kinh tế xã hội dự án Khảo sát đường ôtô nhằm phục vụ cho bước lập BCĐT lập DAĐTXD CT, dự án đầu tư có quy mơ thuộc nhóm đòi hỏi phải qua hai bước BCĐT DAĐTXD CT cơng việc khảo sát phải tiến hành hai bước, đòi hỏi bước việc khảo sát tiến hành bước 10 - Chỗ dừng tránh Xe dừng phần phần xe chạy phần lề đường Xe giảm tốc gia tốc cùng; - Chỗ dừng cách ly Xe dừng phần xe chạy diện tích cách ly cao độ, đá vỉa, lan can, dải phân cách Xe giảm tốc gia tốc phần phần xe tách khỏi phần xe chạy Phạm vi sử dụng chỗ dừng sau: Khi tần suất xe buýt nhỏ trị số Bảng 4.5 áp dụng chỗ dừng xe buýt đơn giản, ngược lại tần suất lớn dùng chỗ dừng tránh Bảng 4.5 Giới hạn sử dụng chỗ dừng xe buýt Lưu lượng trung bình ngày đêm năm tương lai Ntbnăm (xcqđ/nđ) Tần số xe buýt dự báo, xe buýt/giờ 000 000 000 000 000 2,8 1,6 1,2 1,0 Ngoài quy định Bảng 4.5, trường hợp sau phải bố trí chỗ dừng tránh: Khi có lề đường rộng 3,0 m; Khi có lề đường rộng từ 2,0 m đến 3,0 m lượng xe hai bánh 50 xe/h theo chiều; Không đủ điều kiện chỗ dừng cách xa chỗ hành qua đường 15 m Trên đường Vtk  80 km/h, thiết phải thiết kế chỗ dừng cách ly cho xe buýt Cấu tạo chỗ dừng xe - Chỗ dừng đơn giản, dừng phần xe chạy, bến lấy khách lề gia cố; - Chỗ dừng tránh có chiều rộng tối thiểu 3,0 m tính từ mép phần xe chạy Bến lấy khách rộng 1,5 m dài 15 m Cấu tạo xem Hình 4.3; - Chỗ đỗ cách ly có lối vào lối ra, có xét giảm tốc tăng tốc Hình 4.3 Chỗ dừng tránh xe Vị trí chỗ dừng xe buýt - Chỗ dừng xe buýt bên xe chạy theo chiều xe chạy; - Chỗ dừng xe buýt cách 300 m đến 500 m Khơng bố trí đường cong nhỏ bán kính cong nằm tối thiểu thơng thường; - Chỗ dừng xe buýt hai bên đường, đầu tận chỗ dừng phải cách 10 m; - Chỗ dừng xe đặt trước sau nút giao thông Khoảng cách từ chỗ dừng xe đến nút giao thông phải xét đến đoạn tăng tốc, thời gian quan sát (khi đặt trước nút), đoạn hãm xe (đặt sau nút) ảnh hưởng chỗ dừng đến lực thông hành nút giao thông Khi đỗ sau nút giao thông, chỗ dừng xe buýt phải cách tâm giao 50 m 125 Khi dừng trước nút, chỗ dừng xe buýt phải cách tâm giao 40 m với đường có V tk  60 km/h, 60 m với đường Vtk  80 km/h Khi nút giao thơng có vạch cho hành qua đường, chỗ đỗ xe buýt phải bên ngồi vạch 10 m 4.2.3 Bãi nghỉ bãi dịch vụ khác Trên đường ơtơ Vtt  60 km/h nên tới trí bãi nghỉ dịch vụ Các bãi nghỉ có mục đích làm giảm mệt nhọc, tăng an tồn giao thơng khai thác tiềm du lịch đất nước Các bãi nghỉ bãi dịch vụ phải cách ly khỏi đường Trên đường dẫn vào, phải tích yếu tố gia tốc, giảm tốc Trên đường chính, có cắm biển dẫn theo quy định - Bãi nghỉ Bãi nghỉ nhỏ: diện tích 3000 m có chỗ dừng xe, có trang bị cố định (dưới 10 chỗ nghỉ, có bàn ghế, mái tránh mưa, vòi nước uống, bảng thơng tin lịch sử, địa lý khu vực) Bãi nghỉ lớn: có diện tích 5000 m Có chỗ dừng cho xe con, xe tải xe buýt Có thể có loại dịch vụ địa phương quản lý sau: trạm y tế, trạm xăng dầu, trạm sửa xe, tiệm giải khát quầy hàng, điện thoại công cộng, trạm bưu điện - Các bãi nghỉ lớn cách từ 60 km đến 100 km Các bãi nghỉ nhỏ cách từ 15 km đến 30 km Trên tuyến dài 100 km bố trí khách sạn Việc chọn địa điểm, cơng suất phục vụ phải tham khảo quan hữu quan địa phương - Sân bãi đỗ xe phải có lớp phủ mặt đủ cường độ Kích thước tối thiểu chỗ đỗ xe sau: xe 2,5 m x 5,00 m; xe tải 4,0 m x 20,00 m; xe buýt 5,0 m x 15,00 m - Phải coi trọng việc trồng xanh bãi nghỉ để: ngăn cách bãi nghỉ đường, tạo khung cảnh thư giãn cho người đường; ngăn cách khu vực bãi nghỉ bãi đỗ xe Bãi đỗ xe nên có cao để lấy bóng mát 4.2.4 Trạm thu phí Vị trí đặt trạm thu phí trước hết phụ thuộc vào phương thức tổ chức thu phí: - Nếu tổ chức thu phí theo “hệ thống khép kín” trạm thu phí phải bố trí tất đường nhánh ra, vào đường cao tốc phí đường thu theo chiều dài hành trình thực xe đường cao tốc; - Nếu thu phí theo ''hệ thống mở" trạm thu phí chọn đặt số vị trí đường cao tốc; lúc phí đường thu dựa vào cự ly trung bình hợp lí cho tất xe đường; - Nếu theo phương thức "thu khốn gói" trạm thu phí phải bố trí đầu đường cao tốc Tư vấn thiết kế phải tùy tình hình thực tế định lựa chọn phương thức tổ chức thu phí sau luận chứng lựa chọn vị trí đặt trạm thu phí, trường hợp thu theo “Hệ thống mở” cần tránh việc tổ chức thu phí tràn lan với nhiều trạm ảnh hưởng không tốt đến hoạt động xã hội (đặc biệt với dự án thực theo phương thức BOT) Khoảng cách trạm thu phí theo “hệ thống mở” xem thêm quy định hành Trên mặt trạm thu phí phải bố trí cơng trình sau: đảo phân xe phân loại xe; chòi kiểm sốt, chòi thu phí chòi bán vé phát tích kê; vài chỗ đỗ xe lân 126 cận để cảnh sát giao thông cho xe dừng kiểm sốt; hệ thống điện dự phòng, thơng gió, chống ồn, chống bụi khu vệ sinh; khu nhà làm việc (các phận quản lý, kế toán, két bạc, lưu giữ số liệu, kiểm tra giao thông, hệ thống điện thông tin liên lạc) Tuyến đường chỗ đặt trạm thu phí - Trường hợp trạm thu phí đặt đường cao tốc tuyến đường có u cầu giống với đoạn khác đường cao tốc; trường hợp đặt đường nhánh bán kính đường vòng nằm khơng nhỏ 200 m - Độ dốc dọc phạm vi đặt trạm thu phí nên nhỏ 2,0% - Độ dốc ngang phạm vi trạm thu phí 2,0% Số xe trạm thu phí tính với năm tính tốn lấy 10 năm Phải dựa vào dự báo thành phần dòng xe để tính tốn xác định số xe chiều dài chờ cần thiết cho loại xe có dự kiến thu phí giống Ngồi ra, nên bố trí thêm ngồi phía phải bên dành cho xe khổ Số xe trạm thu phí nên lớn gấp rưỡi đến gấp đôi số xe đường Chiều rộng xe qua cửa thu phí từ 3,0 m đến 3,2 m Chiều rộng xe khổ từ 3,5 m đến 4,0 m Giới hạn tĩnh không phạm vi xe thu phí quy định Hình 4.4 Hình 4.4 Giới hạn tĩnh khơng cửa thu phí Cấu tạo đảo phân trạm thu phí Chiều rộng đảo từ 1,5 m đến 2,2 m (tùy cách thu phí); mặt đảo cao phần xe chạy 0,25 m (Hình 4.4); chiều dài đảo dọc theo đường từ 25 m đến 30 m trạm thu phí đặt đường nhánh từ 30 m đến 45 m đặt đường cao tốc Trên đảo, bên ngồi giới hạn tĩnh khơng Hình 4.4 bố trí chòi thu phí Trên mặt bằng, hai đầu đảo thu phí thu hẹp hình thuyền đoạn cách đầu đảo từ 1/5 đến l/6 chiều dài đảo với đầu gọt tròn nâng cao cao độ có vạch kẻ báo hiệu Mái che chòi thu phí rộng phía khoảng từ m đến m kể từ trung tâm chòi thu phí phải đặt chiều cao giới hạn tĩnh khơng Hình 4.4 Tổ hợp mặt cắt ngang trung tâm trạm thu phí (trung tâm đảo thu phí theo chiều dọc tuyến) Tổ hợp gồm xe thu phí, đảo phân tiếp với phía phải xe khổ 127 phần lề bình thường (lề cứng q khổ khơng bố trí đảo) Tổng chiều rộng đường trung tâm trạm thu phí xác định (Btr) tổng chiều rộng phận nêu Chuyển tiếp chiều rộng đường ngồi phạm vi trạm thu phí vào trung tâm trạm thu phí - Chiều rộng Btr phải giữ nguyên không đổi phạm vi chiều dài đảo phân kể từ đầu đảo phân phía tối thiểu từ 20 m đến 25 m (nếu trạm đặt đường cao tốc) từ 10 m đến 15 m (nếu trạm đặt đường nhánh ra, vào đường cao tốc) - Hết phạm vi giữ nguyên chiều rộng B tr nêu trên, chiều rộng đường thu hẹp dần trở lại chiều rộng đường ngồi phạm vi trạm thu phí với suất giảm chiều rộng 1/3 (cứ m dài giảm chiều rộng m) đối xứng với tim đường Tại chỗ bắt đầu giảm chiều rộng phải bố trí đường cong nối mép lề với bán kính từ m đến 15 m - Chiều dài trạm thu phí gồm tổng chiều dài phạm vi giữ nguyên chiều rộng B tr chiều dài đoạn thu hẹp dần trở lại chiều rộng đường đề cập Điểm - Chiều dài phải kiểm toán để bảo đảm đủ cho xe xếp hàng chờ qua trạm thu phí từ hai phía chiều dài chờ khơng nên 500 m Trong phạm vi xác định trạm thu phí phải làm mặt đường bê tơng xi măng (tốt bê tông xi măng cốt thép liên tục) Phía trước thu phí phải bố trí rào chắn để chắn dòng xe cần thiết (trừ xe q khổ) Xung quanh chòi thu phí phải bố trí lan can phòng hộ Buồng chòi thu phí phải bố trí đủ trang thiết bị cho nhân viên thu phí làm việc, phải nối với hệ thống thông tin hệ thống trang thiết bị phục vụ việc thu phí trạm Đối với trạm thu phí có nhiều cửa lưu lượng xe qua đặc biệt lớn nên bố trí đường hầm ngầm đất chuyên dùng cho nhân viên thu phí lên, xuống chòi thu phí 4.3 AN TỒN PHỊNG HỘ, BẢO ĐẢM TIỆN NGHI VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRÊN ĐƯỜNG CAO TỐC 4.3.1 Bố trí phòng hộ, bảo đảm an tồn giao thơng phải theo quy định sau Trên dải phân cách phải bố trí hai dẫy lan can phòng hộ (lan can thép hình kiểu cột căng dây cáp) quay lưng vào dẫy lan can đơi thép hình trường hợp sau: - Khi chiều rộng dải phân cách nhỏ 4,5 m; - Khi chiều rộng dải phân cách từ 4,5 m đến 10 m lưu lượng xe dự kiến sau năm (kể từ đưa đường vào khai thác) đạt tới 4000 xe/ngày đêm/làn; Nếu chiều rộng dải phân cách lớn 10 m khơng cần phải bố trí lan can phòng hộ; - Tại đoạn đường cong có bán kính nhỏ bán kính nhỏ thơng thường suốt chiều dài đường cong; - Ở phía phải suốt phạm vi từ đầu đến đầu chân cột khung giá tín hiệu hay chân mố trụ cơng trình vượt qua đường; - Tại chỗ mở dải phân cách phải bố trí lan can phòng hộ di động (mở cần thiết cho xe quay đầu khẩn cấp) - Trên dải phân cách có lớp phủ rộng từ 0,5 m đến 0,75 m phải bố trí tường hộ 128 cứng bê tơng, tường phải đặt chìm chân khay có lắp chốt thép φ20 để cắm chân vào tầng phủ Trên dải lề trồng cỏ phải bố trí dẫy lan can phòng hộ thép hình lan can phòng hộ kiểu cột căng dây cáp trường hợp sau: - Trên suốt chiều dài đường cong có bán kính nhỏ bán kính nhỏ thơng thường, trừ trường hợp đường cong nằm đoạn đào, đắp thấp với mái dốc thoải có bố trí rãnh biên loại có nắp đậy; - Khi đắp cao 2,0 m; - Khi đắp cao 1,0 m khơng có mái dốc mà thay tường chắn mố cầu; - Trong phạm vi có đặt chân cột khung tín hiệu cơng trình mố trụ cầu qua đường; - Khi cách chân taluy phạm vi 1,0 m có sơng, suối, ao hồ; - Khi qua cầu, vào hầm, cầu vượt chỗ giao khác mức trực thông; - Tại chỗ đường nhánh vào đường cao tốc, đoạn chuyển tốc chỗ thay đổi chiều rộng đường; - Trên đoạn có đường sắt, đường tơ khác chạy song song với đường cao tốc Phải bố trí tường bảo vệ (bê tông) suốt chiều dài đoạn đắp cao có chênh lệch cao độ với phía từ 5,0 m trở lên Cấu tạo tường bảo vệ phải tuân thủ theo QC VN: 41/ 2012 Mặt biên lan can tường bảo vệ phải cách mép mặt đường chiều rộng dải an toàn, cách mặt trụ chân cột khung tín hiệu 1,0 m; cách mép đường tối thiểu 0,3 m; chiều cao mặt đất chúng từ 0,7 m đến 0,8 m (trường hợp lan can kiểu cột căng dây cáp chiều cao 105 cm) Trường hợp dùng tường hộ cứng dải phân cách kết hợp với chống chói chiều cao mặt đường 1,27 m dải an tồn phải đạt tối thiểu 1,0 m Thép làm lan can phải dầy mm phải mạ, có tiết diện uốn hình bánh (2 răng) có chiều cao tiết diện từ 300 mm đến 350 mm Lan can thép hình cố định vào cột đỡ thơng qua khối đệm Cột đỡ thép hình ống có đường kính từ 110 đến 150 mm thép chữ U từ 100 đến 150 mm chôn sâu vào đất từ 70 cm đến 120 cm Các đoạn đầu dẫy lan can phòng hộ phải bảo đảm chức neo dọc dẫy cách hạ thấp dần đoạn đầu dẫy đến sát mặt đất phạm vi dài 12 m Phải bố trí khoảng cách cột đỡ lan can từ m đến m (ở đoạn đường vòng chọn cự li nhỏ) Lan can kiểu cột căng dây cáp phải sử dụng dây cáp có đường kính 16 mm đến 20 mm neo vào cột đỡ từ sợi đến sợi, sợi cách đỉnh cột 10 cm, sợi cách mặt đất 45 cm Cấu tạo cột, khoảng cách cột cách neo dọc tương tự lan can thép hình Phải bố trí hàng rào lưới thép (hoặc vật liệu khác) kiên cố vững chắc, chiều cao tối thiểu 1,50 m đoạn có người, gia súc thú rừng bất ngờ qua đường Hàng rào đặt mép nằm phạm vi đất dành cho đường cao tốc Cấu tạo chi tiết yêu cầu vật liệu thiết bị phòng hộ nêu phải tuân thủ quy định QC VN: 41/ 2012 4.3.2 Thiết kế dẫn hướng Ngoài việc vạch kẻ sát mép mặt đường vệt dẫn hướng, phải bố trí thêm cọc tiêu (để đảm bảo dẫn hướng ban đêm trời mưa lúc vệt sơn dẫn hướng sơn kẻ khó nhìn), kết hợp với việc bố trí lan can phòng hộ trồng 129 Cọc tiêu dùng loại bê tơng tiết diện tròn, vng, tam giác có đường kính cạnh từ 12 cm đến 15 cm bố trí hai bên lề đường cách vai đường từ 25 cm, cao vai đường 1,05 m với phần chôn đất từ 35 cm đến 40 cm Cọc tiêu phải bố trí tồn tuyến (kể đường nhánh phạm vi chỗ giao khác mức liên thơng) trừ đoạn bố trí lan can phòng hộ có bố trí tường bảo vệ Khoảng cách cọc tiêu bố trí tùy thuộc bán kính đường cong nằm Bảng 4.6 Bảng 4.6 Khoảng cách cọc tiêu dẫn hướng (áp dụng cho đường nhánh) Bán kính đường cong nằm(m) Khoảng cách cọc tiêu(m)