CHƢƠNG 1 TÁC DỤNG TƢƠNG HỖ GIỮA CÁC YẾU TỐ CỦA HỆ THỐNG KHAI THÁC VẬN TẢI Ô TÔ: §1.1 MỐI QUAN HỆ TƢƠNG HỖ GIỮA “LÁI XE – ÔTÔ – ĐƢỜNG – MÔI TRƢỜNG” TRONG THIẾT KẾ VÀ KHAI THÁC ĐƢỜNG Một tuyến đƣờng đƣợc coi là thiết kế tốt thì sau khi xây dựng xong và đƣa đƣờng vào khai thác phải đạt đƣợc các mục đích cơ bản dƣới đây: Thực hiện tốt chức năng của đƣờng là vận chuyển hàng hoá và hành khách một cách an toàn, nhanh chóng và thuận lợi, thoả mãn đƣợc năng lực thông hành với tốc độ khai thác cho phép. Tiết kiệm đƣợc chi phí vận tải và các chi phí khai thác về đƣờng (Các phí tổn cho công tác duy tu bão dƣỡng thƣờng xuyên, sửa chữa vừa và sửa chữa lớn) Bảo đảm đƣợc tính thẩm mỹ của con đƣờng. Nghĩa là con đƣờng đƣợc xây dựng phải là một công trình kiến trúc, hài hoà với cảnh quan xung quanh, góp phần tô điểm thêm cảnh đẹp thiên nhiên; không phá vỡ môi trƣờng thiên nhiên. Các mục tiêu quan trọng trên có đạt đƣợc một cách đầy đủ, mỹ mãn hay không là hoàn toàn phụ thuộc vào các yếu tố thiết kế hình học mà chúng ta lựa chọn. Điều này đòi hỏi ngƣời kỹ sƣ thiết kế cần có những kỹ năng và kinh nghiệm cần thiết nhất định. Mối quan hệ hữu cơ giữa các mục tiêu quan trọng liên quan đến sáu vấn đề cần giải quyết trong thiết kế và khai thác đƣờng là: chức năng hoạt động, tính thẩm mỹ, tính kinh tế, năng lực thông hành, an toàn xe chạy và vấn đề môi trƣờng của tuyến đƣờng. Quan hệ giữa các mục tiêu quan trọng trong thiết kế các yếu tố hình học với các phần thiết kế tƣơng ứng của một tuyến đƣợc thể hiện trên biểu đồ hình 1.1 cho ta thấy giữa các mục tiêu có sự tác dụng tƣơng hỗ và những mối liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp giữa các phần thực hiện thiết kế khác nhau để hình thành một tuyến đƣờng. Hoạt động của con ngƣời cùng các phƣơng tiện đi lại (lái xe và ôtô) là những nhân tố ảnh hƣởng trực tiếp đến các mục tiêu quan trọng để xây dựng một con đƣờng. Mặt khác quá trình thiết kế, xây dựng và khai thác tuyến đƣờng đòi hỏi phải nghiên cứu tác động của môi trƣờng xung quanh đến đuờng và ngƣợc lại. Cần phải dự đoán những hậu quả tốt hay xấu có thể xảy ra đối với môi trƣờng trong quá trình xây dựng và khai thác đƣờng để có những giải pháp thích hợp nhằm bảo vệ và cải thiện môi trƣờng xung quanh
CHƢƠNG - TÁC DỤNG TƢƠNG HỖ GIỮA CÁC YẾU TỐ CỦA HỆ THỐNG KHAI THÁC VẬN TẢI Ô TÔ: §1.1/ - MỐI QUAN HỆ TƢƠNG HỖ GIỮA “LÁI XE – ÔTÔ – ĐƢỜNG – MÔI TRƢỜNG” TRONG THIẾT KẾ VÀ KHAI THÁC ĐƢỜNG Một tuyến đƣờng đƣợc coi thiết kế tốt sau xây dựng xong đƣa đƣờng vào khai thác phải đạt đƣợc mục đích dƣới đây: - Thực tốt chức đƣờng vận chuyển hàng hoá hành khách cách an tồn, nhanh chóng thuận lợi, thoả mãn đƣợc lực thông hành với tốc độ khai thác cho phép - Tiết kiệm đƣợc chi phí vận tải chi phí khai thác đƣờng (Các phí tổn cho cơng tác tu bão dƣỡng thƣờng xuyên, sửa chữa vừa sửa chữa lớn) - Bảo đảm đƣợc tính thẩm mỹ đƣờng Nghĩa đƣờng đƣợc xây dựng phải công trình kiến trúc, hài hồ với cảnh quan xung quanh, góp phần tơ điểm thêm cảnh đẹp thiên nhiên; khơng phá vỡ môi trƣờng thiên nhiên Các mục tiêu quan trọng có đạt đƣợc cách đầy đủ, mỹ mãn hay khơng hồn tồn phụ thuộc vào yếu tố thiết kế hình học mà lựa chọn Điều đòi hỏi ngƣời kỹ sƣ thiết kế cần có kỹ kinh nghiệm cần thiết định Mối quan hệ hữu mục tiêu quan trọng liên quan đến sáu vấn đề cần giải thiết kế khai thác đƣờng là: chức hoạt động, tính thẩm mỹ, tính kinh tế, lực thơng hành, an tồn xe chạy vấn đề môi trƣờng tuyến đƣờng Quan hệ mục tiêu quan trọng thiết kế yếu tố hình học với phần thiết kế tƣơng ứng tuyến đƣợc thể biểu đồ hình 1.1 cho ta thấy mục tiêu có tác dụng tƣơng hỗ mối liên hệ trực tiếp gián tiếp phần thực thiết kế khác để hình thành tuyến đƣờng Hoạt động ngƣời phƣơng tiện lại (lái xe ôtô) nhân tố ảnh hƣởng trực tiếp đến mục tiêu quan trọng để xây dựng đƣờng Mặt khác trình thiết kế, xây dựng khai thác tuyến đƣờng đòi hỏi phải nghiên cứu tác động môi trƣờng xung quanh đến đuờng ngƣợc lại Cần phải dự đoán hậu tốt hay xấu xảy mơi trƣờng trình xây dựng khai thác đƣờng để có giải pháp thích hợp nhằm bảo vệ cải thiện mơi trƣờng xung quanh Bài giảng khai thác đường ô tô Trang CÁC MỤC TIÊU QUAN TRỌNG Môi trường TT Chức đường TT Phần: Nghiên cứu hoà hợp với môi trường TT An toàn xe chạy TT Năng lực thông hành TT Tính kinh tế TT Tính thẩm mỹ TT Phần: Mạng lưới đường GT GT TT TT Phần: Các mặt cắt ngang TT TT Các yếu tố khác Đường Ôtô Con người Các nhân tố ảnh hưởng bổ sung TT TT TT Phần : Các yếu tố mặt cắt thiết kế (alignments) TT Bình đồ GT Trắc dọc GT Trắc ngang Tầm nhìn TT Thiết kế không gian đường (3D) GT GT TT : TRỰC TIẾP GT : GIÁN TIẾP Hình 1.1 Mối quan hệ tƣơng hỗ yếu tố “Ngƣời lái xe – ôtô – đƣờng – môi trƣờng” đƣợc nghiên cứu đƣa sơ đồ khác nhau, từ sơ đồ đơn giản đến sơ đồ chi tiết Trên hình 1.2 trình bày hai sơ đồ đơn giản cho mối quan hệ Để thấy rõ mối quan hệ cụ thể sơ đồ cấu hệ thống khai thác vận tải đƣờng ôtô phân tích kỹ ảnh hƣởng nhân tố mối quan hệ tay đôi (song phƣơng) hệ thống Nhƣng trƣớc tiên cần đƣa khái niệm sau: Các điều kiện xe chạy: Đó tình trạng hữu đƣờng vào thời điểm phƣơng tiện giao thông hoạt động bao gồm điều kiện đƣờng, dòng xe trạng thái môi trƣờng xung quanh, điều kiện khí hậu – thời tiết Bài giảng khai thác đường ô tô Trang Người lái L Hành khách , hàng hoá M Đ Ô tô Ô 1/ - Môi trường bên – Người lái xe 2/ - Người lái xe – Ôâtô 3/ - Ôtô – Đường 4/ - Môi trường bên –Đường 5/ - Đường – tô Đường 6/ - Ôtô – Người lái xe 7/ - Môi trường bên – tô 8/ - Đường – Môi trường bên Môi trường bên Hình 1.2: Các sơ đồ đơn giản biểu thị mối quan hệ tương hỗ “lái xe – ôtô– đường – môi trường” Các điều kiện đường: Là tổng hợp thông số thiết kế hình học chất lƣợng khai thác vận tải đƣờng Các điều kiện đƣờng có quan hệ ảnh hƣởng trực tiếp đến chế độ xe chạy đƣờng thời điểm vị trí đƣợc xác định Các thông số điều kiện đƣờng xá bao gồm hai loại Đó nhân tố không thay đổi nhân tố biến đổi Các yếu tố hình học tuyến đƣờng đƣợc thiết kế xây dựng nhƣ: chiều dài đoạn thẳng đƣờng cong, bán kính cong bình đồ, độ dốc dọc đoạn lên dốc, xuống dốc, bán kính đƣờng cong đứng lối, lõm trắc dọc; trắc ngang đào, đắp Đó nhân tố khơng thay đổi q trình khai thác yếu tố khơng biến đổi, có thay đổi, biến dạng biến đổi nhỏ không đáng kể Con đƣờng đƣợc khai thác quanh năm nên chịu ảnh hƣởng trực tiếp điều kiện thời tiết – khí hậu Aûnh hƣởng điều kiện thiên nhiên, thời tiết thay đổi theo địa phƣơng mà tuyến đƣờng qua Các nhân tố biến đổi đƣờng bao gồm trạng thái mặt đƣờng lề đƣờng, bề rộng phần xe chạy; thay đổi lƣu lƣợng xe chạy thành phần dòng xe; loại hình nút giao thông phƣơng pháp tổ chức giao thông Sự biến đổi thời tiết khí hậu mơi trƣờng xung quanh nhƣ mƣa, gió, bão, sƣơng mù … thay đổi nhiệt độ, độ ẩm khơng khí ảnh hƣởng đến thay đổi trực tiếp đến tầm nhìn xe chạy, cƣờng độ độ bám mặt đƣờng lề đƣờng gia cố không gia cố Dòng xe: Bao gồm loại phƣơng tiện giao thơng đƣờng Chúng khác tải trọng, tốc độ, tỷ lệ tham gia loại phƣơng tiện có dòng Các đặc trƣng dòng xe nhƣ nhân tố biến đổi điều kiện đƣờng chịu tác động ngƣời phụ thuộc vào ngƣời trực tiếp khai thác làm thay đổi chúng Bài giảng khai thác đường ô tô Trang Mối quan hệ tổ hợp hệ thống “Lái xe – ơtơ – đƣờng – mơi trƣờng” đƣợc trình bày chi tiết sơ đồ hình 1.3 Các điều kiện thờ i tiết-khí hậu Sương mù Mưa Gió, bão Nhiệt độ độ ẩm không khí - Chiều dài đoạn thẳng đường cong - Cá c bán kính cong bình đồ Trắc dọc Các thông số không đổi - Lưu lượng xe chạy - Thành phần xe chạy - Tải trọng Dò ng xe Tầ m nhìn đường - Bề rộng phần xe chạy lề - Số xe - Trang bò kỹ thuật đường - Nút giao - Tổ chức giao thô ng Các thông số biến đổi - Trạng thái mặt đường lề - Độ dính bám Trình độ trạng thái i xe Lái xe Loại trạng thái kỹ thuật xe Ôtô Độ phẳng Môi trường bên Các điề u kiệ n đường Hình 1.3: Sơ đồ quan hệ chi tiết “lái xe – ôtô – đường – môi trường” Trong mối quan hệ tổ hợp quan hệ “Ngƣời lái xe – ôtô” quan hệ Một yêu cầu quan trọng ngƣời lái xe là: Điều khiển xe chạy cách an tồn, hợp lý thực hành trình có hiệu Muốn đạt đƣợc u cầu đòi hỏi ngƣời lái xe phải có trình độ kỹ thuật, kinh nghiệm nghề nghiệp, sức khoẻ phải hiểu tính kỹ thuật loại xe sử dụng Nghiên cứu mối quan hệ ngƣời lái xe – ô tô trình khai thác đƣờng giúp ta giải đƣợc yêu cầu đồng thời góp phần quan trọng đề nghiên cứu lý thuyết dòng xe áp dụng cho việc thiết kế đƣờng Môi trƣờng xung quanh bao gồm yếu tố tác động thời tiết – khí hậu địa hình, địa mạo thiên nhiên làm thay đổi mức độ cảm xúc lái xe Mức độ cảm nhận thông tin môi trƣờng bên phụ thuộc vào cƣờng độ cảm xúc ngƣời lái xe Từ nhận biết giúp lái xe phân tích xử lý hay sai tình xảy Mơi trƣờng bên ngồi có tác động mạnh mẽ đến tâm sinh lý lái xe trình điều khiển xe đƣờng Nếu nhƣ mơi trƣờng bên ngồi có nhiều yếu tố thuận lợi nhƣ thời tiết mát mẻ, cảnh quan đẹp đẽ ngƣời lái xe cảm thấy thoải mái hành động lái xe xác hợp lý xe chạy an tồn Ngƣợc lại vào mùa hè nóng bức, nhiệt độ khơng khí cao, lại phải qua vùng đồi cát, cối làm thần kinh ngƣời lái xe căng thẳng, phản ứng chậm thiếu xác Nhất phải qua khu vực có nhiều biển báo dẫn làm lƣợng thông tin nhiều, bão hồ, khiến Bài giảng khai thác đường ô toâ Trang cho ngƣời lái xe căng thẳng thần kinh dẫn đến điều khiển xe thiếu xác an tồn phải xử lý tình cần thiết xảy đƣờng Nghiên cứu mối quan hệ “ngƣời lái xe – mơi trƣờng” xác nhằm mục đích phục vụ cho việc nghiên cứu thiết kế cảnh quan – không gian đƣờng ôtô nhƣ đƣa giải pháp tổ chức giao thông khoa học, hợp lý, phù hợp với khả “cảm thụ thị giác” khả “nhận biết thông tin” ngƣời trình di chuyển đƣờng với không gian biến đổi biến dạng Con đƣờng đƣợc xây dựng nhằm phục vụ cho mục đích vận tải nên yếu tố hình học đƣờng thiết kế (bình đồ, trắc dọc, trắc ngang) nhƣ khả chịu lực tuổi thọ (cƣờng độ mặt đƣờng, độ ổn định cƣờng độ biến dạng) phải phù hợp đáp ứng đƣợc yêu cầu tính kỹ thuật loại xe chạy đƣờng (ví dụ nhƣ: kích thƣớc, tải trọng xe, tốc độ tối đa cho phép, bán kính quay tối thiểu, khả leo dốc, tiêu hao nhiên liện …) Do vậy, nghiên cứu mối quan hệ “ôtô đƣờng” nhằm đƣa tiêu chuẩn kỹ thuật để thiết kế tuyến nhƣ kích thƣớc hình học cho yếu tố bình đồ, trắc dọc, trắc ngang … Các thông số phù hợp với đặc trƣng động lực xe chạy cấp đƣờng (tốc độ thiết kế, độ dốc tối đa …) Tuổi thọ độ bền vững cơng trình đƣờng chịu ảnh hƣởng từ tác động môi trƣờng bên ngồi Các yếu tố địa hình, địa chất thuỷ văn, địa chất thuỷ văn (hiện tƣợng nƣớc ngầm) nhƣ biến động chế độ thuỷ nhiệt với tác dụng nhiệt độ, độ ẩm mơi trƣờng khiến cho mặt đƣờng biến dạng, mặt đƣờng độ phẳng, cƣờng độ chịu lực giảm Mƣa to, gió lớn mùa mƣa bão dễ làm cho mái taluy đƣờng (nhất đƣờng qua vùng núi) dễ bị xói lở, ổn định phát sinh vùng trƣợt sâu phá hỏng đƣờng Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nƣớc ta nhân tố nhƣ mƣa, bão, nhiệt độ cao, nóng ẩm thời tiết tác nhân xấu hệ thống đƣờng xá Việt Nam Bởi vậy, nghiên cứu mối quan hệ “môi trƣờng đƣờng” mối quan tâm đặc biệt để tìm giải pháp kỹ thuật có hiệu việc xử lý xây dựng mặt đƣờng cơng trình đƣờng đất yếu vùng Châu thổ Bắc đồng sông Cửu Long, nhƣ xử lý bảo đảm ổn định mái taluy tuyến đƣờng đƣợc xây dựng địa hình vùng núi (thuộc khu vực Đơng Bắc, Tây Bắc phía bắc, vùng cao nguyên Tây Nguyên …), xử lý chống thấm chống xói lở taluy tuyến đƣờng xây dựng vùng có lũ lụt, nƣớc đọng thƣờng xuyên (ví dụ miền Tây Nam Bộ …) Tóm lại, nghiên cứu mối quan hệ qua lại hệ thống tổ hợp “Lái xe – ôtô – đƣờng – môi trƣờng” nhƣ mối liên hệ hữu tay đôi hai đối tƣợng hệ thống giúp cho ngƣời làm công tác thiết kế, xây dựng nhƣ khai thác đƣờng có ứng xử đắn giải pháp kỹ thuật hợp lý, tạo điều kiện khai thác đƣờng cách có hiệu nâng cao độ bền vững, độ tin cậy nhƣ tuổi thọ cơng trình đƣờng Mối quan hệ tổng hợp “Lái xe – ôtô – đƣờng – môi trƣờng” nêu cần đƣợc giải tốt sở đồ án thiết kế xây dựng tuyến hay thiết kế cải tạo nâng cấp để khai thác tuyến đƣờng hữu Baøi giảng khai thác đường ô tô Trang Mặt khác, chất lƣợng đồ án thiết kế không đƣợc đánh giá qua tiêu kỹ thuật áp dụng theo quy trình, quy phạm mà phải đƣợc xem xét tồn diện thơng qua chất lƣợng khai thác chúng Nghiên cứu nhân tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng khai thác đƣờng ôtô, đƣờng thành phố hữu, sở tổng hợp số liệu thu thập đƣợc từ cơng trình nghiên cứu nhiều nƣớc nhiều tuyến đƣờng hai xe cấp hay khác cấp, tốc độ xe chạy khác để tìm đƣợc giới hạn, tiêu chuẩn khai thác nhằm bảo đảm an toàn cho xe chạy Nhờ đƣa giải pháp thiết kế bình độ, trắc dọc, trắc ngang tiêu chuẩn kỹ thuật đƣờng theo quan điểm an tồn giao thơng hƣớng đắn hiệu qủa để ngăn ngừa tai nạn giao thơng xảy Đồng thời, nhờ tiêu chuẩn an toàn đánh giá đƣợc chất lƣợng tốt, xấu đồ án thiết kế nhƣ chất lƣợng cải tạo nâng cấp tuyến đƣờng cũ hay đánh giá chất lƣợng khai thác tuyến đƣờng Tất hệ thống nhỏ nói có quan hệ, tác dụng qua lại với mức độ định Để nghiên cứu nguyên lý nghiệp vụ khai thác đường trước quan trọng cần phân tích hệ thống nhỏ, “Mơi trường bên ngồi – Người lái xe”, “Ơtơ – Đường”, “Mơi trường bên ngồi – Đường” Đấy mơ hình – lý làm sở cho lý thuyết khai thác đường ơtơ §1.2/ - HỆ THỐNG NHỎ “ NGƢỜI LÁI XE – MÔI TRƢỜNG BÊN NGỒI” Phân tích sơ đồ cấu hệ thống khai thác vận tải ô tô ta thấy vai trò chủ yếu việc vận hành hệ thống thuộc ngƣời lái xe Ngƣời lái xe tuỳ theo điều kiện mơi trƣờng bên ngồi mà chọn quỹ đạo hợp lý chế độ chạy xe thích hợp Rõ ràng tiêu kinh tế – kỹ thuật phụ thuộc nhiều vào đặc điểm tâm sinh lý ngƣời lái xe vào tác dụng tƣơng hỗ mơi trƣờng bên ngồi ngƣời lái xe.Vì sở khoa học khai thác đƣờng phải dựa trƣớc tiên vào việc phân tích hệ thống “Ngƣời lái xe – tơ – Mơi trƣờng bên ngồi” Mơi trƣờng bên ngồi tổng hợp vật, tƣợng ảnh hƣởng đến điều kiện hoạt động ngƣời lái xe đƣờng, nhƣ cảnh quan chung quanh đƣờng, điều kiện khí : sƣơng mù, xạ mặt trời, gió; tầm nhìn, độ chiếu sáng phần xe chạy, ngƣời bộ, trồng hai bên đƣờng, nhà cửa hai bên đƣờng, xe chạy ngƣợc chiều, chiều đƣờng, chiều rộng, trạng thái, màu sắc phần xe chạy lề đƣờng, vi khí hậu buồng lái v.v Bài giảng khai thác đường ô tô Trang Mơi trƣờng bên ngồi tác động khơng ngừng lên ngƣời lái xe Để chọn đƣợc cách tác dụng tối ƣu yếu tố thuộc mơi trƣờng bên ngồi ngƣời lái xe điều khiển ơtơ để ơtơ vị trí thuận lợi phần xe chạy, làm cho tác dụng mơi trƣờng bên ngồi thật phù hợp với khả điều kiện riêng Khi xe chạy đƣờng, ngƣời lái xe bị đối tƣợng mơi trƣờng bên ngồi tác dụng liên tiếp, cƣờng độ cảm xúc ngƣời lái xe tích lũy lại Tại thời điểm nào, tổng cộng cƣờng độ cảm xúc ngƣời lái xe cƣờng độ cảm xúc sinh tình thời điểm cƣờng độ cảm xúc sinh tình trải qua trƣớc tích lũy lại Khi xe chạy, ngƣời lái xe khơng ngừng nhận đƣợc thơng tin từ bên ngồi Ngƣời lái xe gia cơng thơng tin này, phân tích chúng chọn giải pháp xử lý Phản ánh chủ quan mơi trƣờng bên ngồi dựa đặc điểm tâm sinh lý ngƣời lái xe Cảm giác hình thái đơn giản phản ánh chủ quan; khả ngƣời lài xe, giác quan mình, phản ánh đƣợc tính chất riêng rẽ mơi trƣờng bên ngồi Lƣợng tối thiểu kích thích, tác dụng lên giác quan ngƣời lái xe, làm cho ngƣời lái xe nảy sinh cảm giác rõ rệt đƣợc gọi ngưỡng tuyệt đối cảm giác Tổng hợp cảm giác có thụ cảm; phản ứng cảm xúc trực tiếp môi trƣờng bên cách toàn Ngƣỡng tuyệt đối thụ cảm khối tối thiểu đƣợc chứa dấu hiệu vật thể tƣợng mơi trƣờng bên ngồi mà nhờ gây nên đƣợc phản cảm xúc môi trƣờng bên ngồi Vƣợt q khối lƣợng thơng tin làm cho thụ cảm vật thể hay tƣợng đạt đƣợc nhƣ thụ cảm thể nguyên vẹn Trên sở cảm giác thụ cảm, nảy sinh khái niệm mơi trƣờng bên ngồi, nghĩa làm nhớ lại ý thức thụ cảm trƣớc Hệ thống thần kinh trung ƣơng thu thập từ giác quan ngƣời lái xe hầu nhƣ tất tác động kích thích từ mơi trƣờng bên ngồi Tuy nhiên, não không thụ nhận gia công tất khối lƣợng to lớn thông tin mà kích thƣớc chứa thân Não lọc khơng cần, thơng tin khơng có ích việc giải toán cụ thể định phƣơng hƣớng Bộ phận lộc điều chỉnh cân thông tin ngƣời lái xe Nếu ngƣời lái chƣa đủ lƣợng thông tin từ môi trƣờng bên ngồi đƣa vào ngƣỡng tuyệt đối thụ cảm tự nâng cao lên hạn chế tin tức vào Có khối lƣợng tối ƣu tin tức, với khối lƣợng thơng tin ngƣời lái xe đủ tin tƣởng để lái xe kịp thời điều chỉnh theo thay đổi tình bên ngồi Nếu lƣợng thơng tin vào q nhiều, tải ngƣời lái xe, ngƣời lái xe khơng cảm thấy đƣợc thay đổi khối lƣợng thông tin đƣa vào Điều dẫn đến việc ngƣời lái xe khơng đánh giá tình trƣớc mắt lái xe Khối lƣợng thông tin đến mức ngƣời lái xe không tiếp nhận đƣợc gọi ngưỡng bảo hòa Khi thụ cảm thông tin, tất giác quan ngƣời lái xe tham gia hoạt động Điều chủ yếu hoạt động ngƣời lái xe thu cảm mắt chuyển động xe khơng gian xe chuyển động Bài giảng khai thác đường ô tô Trang Trên sở cƣờng độ cảm xúc này, ngƣời lái xe đánh giá nguy hiểm chƣớng ngại vật tình nói chung để điều khiển tơ chạy mặt đƣờng cho an tồn §1.3/ - HỆ THỐNG NHỎ “ Ô TÔ - ĐƢỜNG” Tác dụng tƣơng hỗ ô tô – đƣờng tổ hợp phức tạp Phân tích hệ thống nhỏ “ơ tơ – đƣờng” cho phép ta đánh giá độ ổn định ô tô chạy đƣờng, hiểu đƣợc tác dụng học ô tô lên kết cấu đƣờng từ phân tích đƣợc ngun nhân gây biến dạng hƣ hỏng mặt đƣờng Về phần mức độ ổn định ô tô phụ thuộc vào yếu tố hình học tuyến đƣờng đƣợc đề cập tiêu chuẩn thiết kế đƣờng TCVN 4054 – 05 Ở ta xét tác dụng học tơ lên mặt đƣờng để tìm nguyên nhân gây hƣ hỏng nền, mặt đƣờng Khi ô tô đứng yên mặt đƣờng tải trọng tĩnh ô tô truyền xuống kết cấu áo đƣờng thơng qua bánh xe (hình-a) Bánh xe truyền lực Q lên mặt đƣờng, phản lực R mặt đƣờng có giá trị Q từ tâm vệt bánh xe hƣớng thẳng góc lên Khi xe chạy ngồi lực thẳng đứng sinh lực tiếp tuyến dọc ngang tác dụng tƣơng hỗ xe mặt đƣờng Mk Q Q l R hình a a b D S u v R b T pk Q hình b l P’k v R T b hình c Hình 1-4: Sơ đồ lực tác dụng lên mặt đường Hình a: bánh xe đứng yên, hình b: bánh xe chủ động; hình c: bánh xe bò động Ở bánh xe chủ động (hình- b) có mơ men quay Mk tác dụng, làm phát sinh lực Pk mặt tiếp xúc bánh xe mặt đƣờng, lực Pk có hƣớng ngƣợc chiều với hƣớng chuyển động ô tô Lực Pk gây phản lực tiếp tuyến T = pk, nhờ mà tơ chuyển động đƣợc Ở bánh xe bị động (hình - c) có lực kéo P’k tác dụng theo hƣớng chuyển động ô tô Phản lực tiếp tuyến T = P’k sinh mặt tiếp xúc có hƣớng ngƣợc với hƣớng chuyển động ô tô Ở bánh xe chủ động bị động gây phản lực thẳng đứng R = Q, nhƣng nằm lệch đoạn b phía bánh xe chuyển động Để xác định lực tác dụng tƣơng hỗ ô tô mặt đƣờng cần biết đặc trƣng bánh xe, chủ yếu là: Bài giảng khai thác đường ô tô Trang - Tổng số trọng lƣợng bánh xe Q, (kN) - Diện tích vệt tiếp xúc bánh xe với mặt đƣờng S,(cm2); đƣờng kính đƣờng tròn tƣơng đƣơng vệt bánh xe D,(cm) - Áp suất mặt tiếp xúc p, (Mpa) Điều kiện làm việc lốp xe tác dụng mặt đƣờng phụ thuộc vào tính chất học Bánh xe loại tơ loại bánh hơi, có áp suất từ 0.175 Mpa đến 0.9Mpa Theo trị số áp suất pb săm mà chia loại: - Bánh có áp suất lớn : 0.6Mpa ÷ 0.9Mpa - Bánh có áp suất trung bình : 0.3 Mpa ÷ 0.6 Mpa - Bánh có áp suất thấp : < 0.3 Mpa Do tính đàn hồi nên bánh xe có biến dạng Trị số biến dạng nén u bánh xe (hình 1- a) tính theo cơng thức: u = ky.Q ky: Hệ số đặc trƣng tính đàn hồi lốp xe, phụ thuộc vào cấu tạo lốp áp suất săm Q: Tải trọng bánh xe, (kN) Khi xe chạy, áp suất săm khơng cố định mà thay đổi Khi bánh xe quay sinh lực ly tâm làm cho khối khí săm bị ép lại, áp suất tăng lên, xe chạy đƣờng không phẳng, bánh xe bị va chạm, phần lƣợng sinh làm cho khối khơng khí săm nóng lên, mà áp suất tăng lên (nếu nhiệt độ khối khơng khí săm đến 80o áp suất tăng lên 30%) Khi xe chạy, diện tích vệt tiếp xúc S bánh xe với mặt đƣờng giảm xuống nguyên nhân chủ yếu sau: Khi bánh xe quay mạnh, lực ly tâm tăng lên làm cho độ cứng lốp xe tăng lên, bánh xe va chạm làm cho bánh xe nóng lên, áp suất tăng lên làm cho độ cứng lốp xe lại tăng lên, xe chạy chỗ không phẳng, diện tích tiếp xúc bánh xe với mặt đƣờng giảm xuống Trong tính tốn ngƣời ta dùng áp suất trung bình bánh xe tác dụng lên mặt đƣờng theo công thức p = Kc.pb pb: Áp suất săm, Mpa Kc: Hệ số đặc trƣng độ cứng lốp xe, thay đổi từ 0.8 ÷ 1.5 (phụ thuộc vào cấu tạo lốp đặc biệt số lƣợng lớp dây, vật liệu dây khung lốp xe); tính toán kết cấu áo đƣờng, dùng Kc = 1.1 Các trị số Q, p D số loại xe thƣờng dùng tham khảo qui trình thiết kế áo đƣờng mền 22TCN 211-96 Các loại ô tô khác có thơng số khác nhau, nên phải qui đổi xe tính tốn theo hệ số qui đổi trục xe tính tốn (Xem chi tiết 22TCN 211-96) Khi tính tốn cƣờng độ, tải trọng tính tốn tiêu chuẩn đƣợc qui định trục xe ô tô (trục đơn) có tải trọng 10T tất loại áo đƣờng mềm thuộc mạng lƣới chung, có tải trọng trục 12T áo đƣờng đô thị Loại đƣờng Tải trọng trục Áp lực tính tốn lên Đƣờng kính vệt (kN) mặt đƣờng(Mpa) bánh xe (cm) Bài giảng khai thác đường ô tô Trang - Đƣờng ô tô công cộng 10 0.6 33 - Trục đô thị 12 0.6 36 Tác dụng tải trọng ngắn hạn lặp lặp lại nhiều lần đơn vị thời gian lên mặt đƣờng có khả làm phát sinh tƣợng mỏi vật liệu mặt đƣờng dẫn đến việc tích lũy biến dạng Tần số tác dụng tải trọng bánh xe thể qua lƣu lƣợng xe chạy N Vì lý trên, xét tác dụng tải trọng xe lên mặt đƣờng cần phải ý đến p, D, v, N Khi xe chạy đƣờng, bánh xe mặt đƣờng có sức cản lăn F Khi xe chạy với tốc độ mặt đƣờng nằm ngang lực kéo pk phụ thuộc chủ yếu vào sức cản lăn F, bỏ qua sức cản khơng khí: P = F = f.Ga Trong đó: f: Hệ số cản lăn Ga : Trọng lƣợng ô tô Trị số sức cản lăn lớn hay bé lƣợng tiêu hao việc làm biến dạng bánh xe mặt đƣờng định Nó phụ thuộc vào tải trọng bánh xe, kích cỡ bánh, áp suất săm, ma sát bánh xe mặt đƣờng, cƣờng độ áo đƣờng, độ phẳng mặt đƣờng, tốc độ xe chạy Bánh xe đàn hồi, tức độ cứng bé sức cản lăn lớn Cơng biến dạng lốp xe tiêu phí việc ma sát lớp cao su lốp xe biến thành nhiệt Trên đƣờng phẳng bánh xe có áp suất lớn tốn cơng biến dạng hơn, nhƣng đƣờng khơng phẳng bánh xe có áp suất lớn có tác dụng va chạm với mặt đƣờng nhiều hơn, cơng biến dạng tăng lên Mặt đƣờng gồ ghề, biến dạng nhiều sức cản lăn lớn Áp suất bánh xe bé ma sát bánh xe mặt đƣờng lớn Một phần nhỏ sức cản lăn sinh ma sát ổ trục bánh trƣớc, ma sát lò xo, nhíp Hệ số sức cản lăn f đƣợc xác định nhờ thiết bị lắp sau tơ, có gắn lực kế để ghi trị số lực kéo, nhờ tơ thí nghiệm có thiết bị để ghi mơmen xoắn trục chủ động tính f Đối với đƣờng phẳng yếu tố chủ yếu ảnh hƣởng đến trị số hệ số sức cản lăn f diện tích vệt tiếp xúc bánh xe S, độ nén lốp xe u (lốp xe non f lớn), áp suất săm pb, áp suất vệt bánh xe p áp suất áp suất săm khơng đổi phụ thuộc vào tốc độ xe chạy v Hệ số sức cản lăn loại mặt đƣờng Các loại mặt đƣờng Trị số f Bê tông xi măng bê tơng nhựa 0.015 ÷ 0.020 Mặt đƣờng đá dăm phẳng 0.020 ÷ 0.025 Mặt đƣờng đá dăm thơng thƣờng 0.039 ÷ 0.050 Mặt đƣờng rải đá 0.040 ÷ 0.050 Mặt đƣờng đá dăm cuội 0.040 ÷ 0.070 Mặt đƣờng đất khơ phẳng 0.040 ÷ 0.050 Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 10 hành rải lớp láng mặt, có tác dụng phẳng, nâng độ nhám, phục hồi độ hao mòn mặt đƣờng, nhƣng khơng có giá trị tăng cƣờng độ tồn kết cấu mặt đƣờng Nhƣ nói cơng tác sửa chữa vừa chủ yếu phục hồi lớp hao mòn, tạo độ phẳng, nâng cao độ nhám mặt đƣờng Công tác sửa chữa lớn chủ yếu gia cƣờng kết cấu mặt đƣờng để nâng cao cƣờng độ, cơng tác làm lại đƣờng giải tổng hợp cơng trình đƣờng tuyến nhằm nâng cấp đƣờng lên thích hợp với yêu cầu lƣu lƣợng, tải trọng vận tốc §4-3/ - NĂNG LỰC CÔNG TÁC VÀ THỜI HẠN PHỤC VỤ CỦA ĐƢỜNG: Năng lực công tác, thời hạn phục vụ đƣờng phận đƣờng tiêu kinh tế kỹ thuật tƣơng đối tổng quát quan trọng khai thác đƣờng Một cơng trình đƣợc gọi đủ lực cơng tác thỏa mãn tiêu chất lƣợng khai thác đặt cho Một đƣờng đƣợc gọi đủ lực cơng tác đảm bảo đƣợc điều kiện an toàn chạy xe với lƣu lƣợng xe tốc độ xe chạy cho Nhƣ đƣờng có đủ lực cơng tác hệ số K8 > 1; K”4 > K7 > Khoảng thời gian tính năm kể từ lúc đƣa đƣờng vào sử dụng lúc làm lại đƣờng khoảng thời gian lần làm lại đƣờng gọi thời gian phục vụ đƣờng (T) hay gọi thời hạn làm lại đƣờng Kết cấu mặt đƣờng gọi đủ lực cơng tác đảm bảo đƣợc điều kiện an toàn chạy xe với lƣu lƣợng xe tải trọng trục xe cho Nhƣ kết cấu mặt đƣờng đủ lực công tác hệ số K1 > 1;K2 >1;K3 > K7 >1 Tầng mặt kết cấu mặt đƣờng gọi đủ lực cơng tác đảm bảo đƣợc điều kiện an toàn chạy xe với lƣu lƣợng xe tốc độ cho Nhƣ tầng mặt kết cấu mặt đƣờng đủ lực công tác hệ số K4 > 1; K’4 > ; K”4 > 1; K5 > 1; K6> 1; K7 > Năng lực công tác đƣờng phận đƣờng phụ thuộc vào cấu tạo chất lƣợng xây dựng đƣờng, kết cấu mặt đƣờng, vào điều kiện khí hậu thủy văn, thành phần lƣu lƣợng xe, chất lƣợng công tác sửa chữa đƣờng Tất ảnh hƣởng điều kiện nói cần phải đƣợc nghiên cứu, thí nghiệm, đo đạc thống kê định đƣợc lực cơng tác đƣờng phận cách tƣơng đối xác Giữa lực cơng tác thời hạn phục vụ đƣờng phận đƣờng có liên quan mật thiết với nhƣng khơng hồn tồn thay cho đƣợc Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 70 Với lực công tác nhƣ nhau, kết cấu mặt đƣờng có thời hạn phục vụ kha(c nhau, khối lƣợng hàng hoá tƣơng ứng với lực cơng tác kết cấu mặt đƣờng qua thời hạn khác Chỉ tiêu “ lực công tác” đặc trƣng đƣợc khả chịu đựng, sức chống mòn, chống biến dạng mặt đƣờng dƣới tác dụng tải trọng lƣu lƣợng xe cách toàn diện rõ ràng tiêu “ thời hạn phục vụ” Tuy nhiên, nƣớc nhƣ nhiều nƣớc khác dùng tiêu thời hạn phục vụ mặt thuận lợi mặt khác chƣa tổ chức đếm xe cách xác, liên tục thời kỳ phục vụ đƣờng, nhƣ số liệu đƣa thiết kế mặt đƣờng lƣu lƣợng xe trung bình hàng năm thành phần xe, để từ tính khối lƣợng hàng hố qua đƣờng giai đoạn định, khơng thể xác Để định thời gian sửa chữa vừa, sửa chữa lớn thông thƣờng quan quản lý khai thác đƣờng tiến hành khảo sát nhiều đƣờng khác thời gian tƣơng đối dài mặt nhƣ tình hình lƣu lƣợng xe, thành phần xe, chất lƣợng xây doing, cấu tạo kết cấu mặt đƣờng, điều kiện thiên nhiên tình hình bảo dƣỡng, sửa chữa đối chiếu với mức độ hƣ hỏng mặt đƣờng, để từ rút kết luận cho loại đƣờng, thích hợp với hai mặt kinh tế kỹ thuật Vì nhƣ nói trên, kết cấu mặt đƣờng chịu tác dụng ô tô loại yếu tố khí quyển, nên q trình biến dạng hƣ hỏng mặt đƣờng mặt đƣợc xác định theo quy luật học, nhƣng mặt khác lại có tính chất ngẫu nhiên phân bố ngẫu nhiên tải trọng ôtô loại yếu tố khí hậu thời tiết Do để tính thời hạn phục vụ đƣờng phận đƣờng cách dùng phƣơng pháp giải tích dùng phƣơng pháp thống kê, xác suất Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 71 CHƢƠNG 5: TỔ CHỨC GIAO THÔNG VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐƢỜNG BỘ: §5-1 - LUẬT LỆ VÀ HỆ THỐNG BIỂN BÁO, SƠN VẠCH ĐỂ THỰC HIỆN TỔ CHỨC GIAO THÔNG: a/ - Luật lệ giao thông: biện pháp cần thiết để đảm bảo an tồn giao thơng, nâng cao suất vận tải, đảm bảo cơng trình khơng bị hƣ hỏng mà ngƣời điều khiển phƣơng tiện vận tải nhƣ ngƣời đƣờng phải triệt để tự nguyện tuân theo Làm trái luật lệ giao thơng bị xử phạt vi cảnh đến truy tố trƣớc tòa án Những luật lệ giao thông Bộ giao thông vận tải, Bộ Nội vụ, Liên Bộ Giao Thông vận tải Nội vụ nhằm vào ba phần + Quản lý xe cộ + Quản lý ngƣời lái xe + Quy tắc giao thơng đƣờng Nhằm tìm biện pháp bảo đảm an tồn giao thơng, tổ chức lại đƣợc thuận lợi, giữ gìn tính mạng tài sản nhân dân nhà nƣớc b/ - Hệ thống biển báo hiệu đƣờng ô tô: Đặt biển báo hiệu đƣờng biện pháp quan trọng hƣớng dẫn ngƣời lái phƣơng tiện giao thông biết đƣợc điều kiện, đặc điểm đƣờng mà bảo đảm cho an toàn Biển báo hiệu đƣờng có nhiều loại, có ý nghĩa cấu tạo khác Những biển báo hiệu đƣờng nƣớc ta theo nguyên tắc chung có hình dạng đơn giản: Tam giác Hình tròn Hình chữ nhật Các hình vẽ biển báo hiệu có màu đậm phân biệt với màu nhạt nền; chữ số biển báo hiệu có chiều cao, chiều rộng, chiều dày định, khoảng cách chữ thích hợp để ngƣời lái xe nhìn thấy rõ khoảng cách với tốc độ xe quy định trƣớc xử lý cách thuận lợi, an toàn Ơû nƣớc ta, biển báo hiệu chia làm loại: b.1/ - Loại biển nguy hiểm: Tác dụng biển nguy hiểm báo cho ngƣời sử dụng đƣờng, chủ yếu ngƣời lái xe giới biết tính chất nguy hiểm để phòng ngừa Loại biển gồm nhóm: + Nhóm biển nguy hiểm thƣờng xuyên – biển hình tam giác để báo hiệu nguy hiểm thƣờng xuyên xảy đƣờng Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 72 + Nhóm biển nguy hiểm khơng thƣờng xun – biển hình vng, phía có hình tam giác để báo hiệu nguy hiểm đƣờng xảy vào thời gian định b.2/ - Loại biển hiệu lệnh: Loại biển hình tròn, để báo lệnh mà ngƣời sử dụng đƣờng phải tuyệt đối tuân theo Tùy theo tính chất biển hiệu lệnh mà kiểu biển đƣợc đặt vị trí quy định nhƣ sau: + Các biển cấm lại đặt ngã ba, ngã tƣ để loại xe bị cấm có lối rẽ tránh + Các biển báo hạn chế trọng lƣợng xe, hạn chế trọng lƣợng trục xe, hạn chế chiều cao, chiều ngang, đặt cách xa nơi cần hạn chế khoảng 30 – 50m + Các biển hiệu lệnh khác cần đặt chỗ cần thi hành hiệu lệnh: Hiệu lực bảng hiệu lệnh vị trí đặt biển đến hết khoảng cách cấm ghi biển phụ, đến vị trí đặt biển hết cấm, đến vị trí đặt loại biển hiệu hƣớng ngƣợc lại trƣờng hợp kiểu biển khơng có biển báo hết cấm khơng có biển phụ ghi khoảng cách cấm b.3/ - Loại biển dẫn: Loại biển hình vng hình chữ nhật để báo cho ngƣời sử dụng đƣờng biết điều cần thiết có ích Tùy theo tính chất, kiểu biển dẫn đƣợc đặt vị trí quy định nhƣ sau: + Các biển dẫn hƣớng đi, hƣớng cho loại biển đƣờng cụt nhằm mục đích dẫn cho loại xe giới chủ yếu biển phải đặt sau biển nguy hiểm báo chỗ giao từ 20 ÷ 50m + Biển dẫn lối chổ cấm rẽ đặt trƣớc biển hiệu lệnh cấm rẽ cách ngã ba đƣợc dẫn biển 30m + Các biển dẫn khác đặt cách chỗ định dẫn từ 30 – 50m b.4/ - Loại biển phụ: Loại biển hình chữ nhật đặt với biển hiệu lệnh biển nguy hiểm nhằm thuyết minh để hiểu rõ biển b.5/ - Loại biển dẫn hiệu lệnh viết chữ: Loại biển hình chữ nhật dùng để báo lệnh dẫn điều cần thiết xe thô sơ ngƣời c/ - Sơn vạch tổ chức giao thông đƣờng: Các vạch dấu hiệu mặt đƣờng phần xe chạy có tác dụng hƣớng dẫn xe huy giao thông Vạch dấu hiệu dùng riêng biệt kèm theo với biển nguy hiểm, hiệu lệnh dẫn §5-2/ - HỆ THỐNG ĐÈN ĐIỀU KHIỂN VÀ THIẾT BỊ PHÒNG HỘ, BẢO VỆ: a/ - Hệ thống điều khiển giao thông đèn điều khiển: Điều khiển giao thơng tín hiệu đèn theo nhiều phƣơng pháp: + Do ngƣời phụ trách đèn hiệu vị trí định Tùy tình hình cụ thể đƣờng mà ngƣời phụ trách định việc bật đèn xanh hay đỏ theo hƣớng đƣờng + Đèn hiệu tự động, khoảng thời gian định đèn xanh hay đỏ bật lên Cách có ƣu điểm tự động hóa, khơng tốn ngƣời điều khiển; nhƣng có khuyết điểm chổ hƣớng đƣờng có xe chạy hay khơng, khoảng thời gian định đèn xanh bật sáng; dó nhiều trƣờng hợp khơng phù hợp với tình hình thực tế xe chạy hai hƣớng đƣờng Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 73 + Đèn hiệu tự động mà tác dạng thân xe chạy qua Đèn xanh hƣớng phụ bật sáng lên có xe chạy qua Phƣơng pháp đắt tiền phức tạp +(*)Đèn hiệu tự động có liên hệ với số chỗ giao Cùng lúc chỗ giao thuộc hệ thống tự động đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ Phƣơng pháp có ƣu điểm tốn thiết bị tự động, nhƣng có khuyết điểm định thời gian bật sáng đèn xanh cho hƣớng phụ nơi giao hệ thống, phải theo hƣớng phụ có lƣu lƣợng xe nhiều nhất, chỗ hƣớng phụ khác thời gian dành cho đèn xanh thừa, làm giảm thời gian đèn xanh cần thiết cho hƣớng Mặt khác tạo điều kiện cho ngƣời lái xe tranh thủ với tốc độ lớn hòng vƣợt qua đƣợc nhiều chỗ giao thời gian đèn xanh bật dễ sinh tai nạn giao thông + Đèn hiệu tự động điều khiển theo sóng xanh: Đó phƣơng pháp tiên tiến đƣợc dùng nhiều nƣớc đƣờng có lƣu lƣợng xe lớn Đèn hiệu chỗ giao tuyến đƣờng đƣờng phụ có liên quan mật thiết với Khác với phƣơng pháp (*) đèn xanh (hoặc đỏ) không bật sáng lên lúc chỗ giao mà thời gian có so le Thời gian so le phải tính toán nhƣ để xe chạy theo tốc độ quy định tuyến đƣờng, gặp đƣợc đèn xanh qua chỗ giao tuyến Xe chậm nhanh tốc độ quy định vƣợt qua đƣợc vài chổ giao thơi, gặp phải đèn đỏ nơi giao tiếp Các dạng đèn tín hiệu: Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 74 b/ - Thiết bị phòng hộ, bảo vệ, bảo đảm an toàn đƣờng bộ: Một biện pháp bảo đảm an tồn giao thơng đặt thiết bị phòng hộ chỗ đủ vị trí cần thiết để hạn chế tai nạn giao thơng Những thiết bị có nhiều loại, nhiều kiểu, tùy theo nơi, tùy điều kiện cụ thể mà áp dụng Nói chung chia làm hai loại lớn: + Loại giữ xe lại xe chạy khỏi lề đƣờng; + Loại định hƣớng, hƣớng dẫn cho xe chạy Loại thứ gồm nhiều kiểu: Dãy phân cách tơn sóng, dầm bêtơng cốt thép, tƣờng đá xây Loại thứ hai chủ yếu cọc tiêu, hàng thay cọc tiêu, hƣớng bảo vệ Những thiết bị phòng hộ, bảo vệ thuộc loại thứ có nhiều kiểu Tuy nhiên kiểu có ƣu khuyết điểm riêng phải biết tùy điều kiện mà sử dụng cho phù hợp Sử dụng rộng rải nƣớc ta dãy phân cách tơn sóng: Bài giảng khai thác đường oâ toâ Trang 75 Theo quy định, đoạn đƣờng sau phải đặt cọc tiêu: + Phía lƣng đƣờng cong, từ tiếp đầu đến tiếp cuối, cự ly hai cọc 2m + Đƣờng vào hai đầu cầu Nếu khổ cầu hẹp đƣờng cọc tiêu đầu cầu phải liên kết thành hàng rào chắn xây tƣờng chắn + Hai đầu cống có bề dày hẹp đƣờng; cọc tiêu đầu cống phải liên kết thành hàng rào chắn tƣờng xây chắn; + Các đoạn đƣờng bị chật hẹp; + Các đoạn đƣờng đắp cao 2,50m; + Các đoạn đƣờng men theo sông, suối, đầm, hồ, ao; + Các đoạn đƣờng bên núi bên vực, vực sâu 2,00m; + Các đoạn đƣờng giao với đƣờng sắt; + Các ngã ba, ngã tƣ đƣờng, trừ trƣờng hợp đƣờng có hè đƣờng cao phần xe chạy khu đông dân cƣ + Dọc hai bên đoạn đƣờng bị ngập nƣớc thƣờng xuyên ngập theo mùa hai bên thân đƣờng ngầm §5-3/ - HỆ THỐNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ ĐƢỜNG BỘ Ở NƢỚC TA VÀ NHIỆM VỤ QUẢN LÝ CỤ THỂ: 5.1.1/ - Hệ thống tổ chức quản lý đƣờng nƣớc ta: a/ - Tình hình quản lý khai thác: Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 76 Bộ Giao thơng vận tải qui định chức năng, nhiệm vụ Quản lý tu cho đơn vị chuyên ngành Cục Đƣờng Việt Nam quan thực chức Quản lý khai thác hệ thống cầu – đƣờng cơng trình khác mạng lƣới giao thơng đƣờng VN Cơ cấu hành Cục Đƣờng Việt Nam đƣợc mô tả nhƣ sau: - Dƣới Cục Đƣờng Việt Nam Khu Quản lý đƣờng ( tỉnh phía Bắc), Khu Quản lý đƣờng ( tỉnh miền Trung đến đèo Hải Vân), Khu Quản lý đƣờng ( tỉnh miền Nam Trung Bộ), Khu Quản lý đƣờng ( tỉnh phía Nam) Dƣới Khu Quản lý đƣờng phân Khu làm nhiệm vụ Quản lý khai thác công ty xây lắp làm thực nhiệm vụ xây dựng bản, trung tu, đại tu cơng trình Ngòai có số Cơng ty xây lắp trực thuộc Cục đƣờng để thực nhiệm vụ xây dựng cơng trình có vốn xây lắp lớn hàng năm - Để thực công tác sửa chữa lớn hoặc xây dựng cơng trình cầu đƣờng có nguồn vốn đầu tƣ lớn, Bộ Giao thơng vận tải (GTVT) có hệ thống tổng cơng ty xây lắp bao gồm: Tổng I, IV, V, VI; Tổng công ty xây dựng Thăng Long - Thực nhiệm vụ tƣ vấn khảo sát thiết kế cơng trình giao thông đơn vị chuyên ngành tƣ vấn nhƣ Tổng Công ty tƣ vấn thiết kế GTVT Công ty tƣ vấn trực thuộc đơn vị Quản lý, xây lắp Sở GTVT - Ngòai ra, hệ thống cầu đƣờng địa phƣơng quản lý, khai thác, bảo dƣỡng thuộc trách nhiệm Sở Giao thơng cơng Các Sở chịu lãnh đạo trực tiếp quyền tỉnh thành phố, đồng thời chịu đạo theo ngành dọc Bộ GTVT b/ - Sơ đồ cấu hệ thống tổ chức quản lý đƣờng nƣớc ta: Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 77 5.1.2/ - Nhiệm vụ quản lý cụ thể mặt đƣờng: Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 78 a/ - Quản lý mặt đƣờng hệ thống quản lý mặt đƣờng: Quản lý mặt đƣờng bao gồm bao gồm tồn hoạt động có liên quan đến việc tạo trì mặt đƣờng Các hoạt động bao gồm công việc quy hoạch, thiết kế, thi công, dƣỡng hộ, quan sát đánh giá tình trạng đƣờng nghiên cứu Nội dung chủ yếu quan hệ phận hoạt động đƣợc thể nhƣ sau: QUY HOẠCH *Đá nh giá mạ ng lưới đường, đề xuất cá c hạng mục cần cải tạo lạ i * Xá c lậ p thứ tự ưu tiên * Bố trí kế hoạch * Lập dự toán THIẾT KẾ * Thu thậ p số liệu giao thông, vật liệu khí hậu loạ i chi phí v.v * Đề xuất cá c phương án thiết kế * Phân tích cá c phương n, đá nh giá kinh tế, tối ưu hóa THI CÔNG * Soạn thả o cá c quy đònh thi công * Lập kế hoạch thi công * Khống chế chất lượng * Thu thậ p, xử lý số liệu để đưa vào kho số liệu * Nguyên cứu * Kho DƯỢNG HỘ * Quy trình cá c thao tác dưỡng hộ * Lập kế hoạch dưỡng hộ bố trí tiến độ * Thu thậ p, xử lý số liệu để đưa vào kho số liệu QUAN TRẮ C ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠ NG ĐƯỜNG * Chọn cá c đoạn đườ ng quan trắc đánh giá * Quan trắc đánh giá đònh kỳ * Đưa số liệu vào kho số liệu Hoạt động phận hệ thống quản lý mặt đường Cơ quan cấp quản lý đƣờng gặp phải vấn đề làm để xin đầu tƣ cấp làm để sử dụng tốt nguồn vốn đƣợc phân phối Muốn giải vấn đề cần phải đánh giá trạng mặt đƣờng, từ xác định hạng mục cần đầu tƣ ngay, luận chứng hiệu lợi ích đầu tƣ vào phạm vi dự toán cho phép, cần theo thứ tự ƣu tiên, phân phối đa nguồn vốn cho hạng mục cấp bách, đồng thời cần phải bàn bạc, phối hợp đơn vị thiết kế, thi công, dƣỡng hộ để đƣa định trình giải vấn đề Do vậy, quản lý mặt đƣờng toàn hoạt động phối hợp, điều động khống chế có liên quan đến mặt đƣờng, mục đích hoạt động giúp cho quan quản lý thơng qua q trình hoạt động lợi dụng đƣợc ngồn vốn cách có hiệu để tạo trì đƣợc mặt đƣờng có đủ mức phục vụ thời kỳ định Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 79 a/ - Phân cấp hệ thống quản lý mặt đƣờng: a.1/ Cấp mạng lƣới: Hệ thống quản lý cấp mạng lƣới thƣờng bao gồm khu vực nhƣ mạng lƣới đƣờng tỉnh, thành phố v.v loạt hạng mục cơng trình Nhiệm vụ chủ yếu cung cấp cách đối phó cho quan quản lý đƣa định hành định then chốt, quan trọng Nhiệm vụ gồm có: - quy hoạch lƣới đƣờng: Xác định hạng mục làm mới, cải tạo, tu, sửa chữa cần phải tiến hành mạng lƣới đƣờng - Bố trí kế hoạch: Xác định thứ tự ƣu tiên hạng mục thời gian thích hợp để tiến hành hạng mục nói - Dự toán: Xác định vốn cho năm - Phân phối vật tƣ, tiền vốn Để thực nhiệm vụ trên, hệ thống quản lý cấp mạng lƣới bao gồm yếu tố sau: DỰA VÀO VỀ MẶT QUẢN LÝ * Mục tiêu tính sử dụng * Điều kiện hạn chế sách * Điều kiện hạn chế dự toán DỰA VÀO VỀ MẶT CÔNG TRÌNH * Hiện trạng mặt đường * Mô hình chi phí * Mô hình dự báo tính sử dụng * Chi phí hiệu đạt sau tối ưu hóa * Biện pháp dưỡng hộ cải tạo tốt Các yếu tố hệ thống quản lý mặt đường cấp quản lý + Mục tiêu tính sử dụng: Nhằm quy định cho lƣới đƣờng tổng mức phải đạt đƣợc tính sử dụng + Điều kiện hạn chế sách: Ví dụ nhƣ tỷ lệ phân phối đầu tƣ cho khu vực quy định từ trƣớc, tỷ lệ phân phối đầu tƣ cho làm mới, cải tạo lại tu, sửa chữa v.v + Các điều kiện hạn chế dự toán: Vốn dùng cho cơng trình mặt đƣờng Các yếu tố đƣa vào mặt cơng trình gồm có: + Hiện trạng mặt đƣờng: Tình trạng, tính sử dụng mặt đƣờng có kết cấu khả làm việc + Mơ hình chi phí: Chi phí tu, sửa chữa, chi phí xây dựng chi phí ngƣời sử dụng, lãi suất tỷ lệ tăng trƣởng lƣợng hàng hóa lƣu thơng + Mơ hình dự báo tính sử dụng: Dự báo tình trạng thay đổi tính sử dụng mặt đƣờng kết cấu khả làm việc theo thời gian theo thay đổi lƣợng giao thơng a.2/ - Cấp hạng mục: Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 80 Hệ thống quản lý cấp hạng mục có mục tiêu hạng mục cơng trình Nhiệm vụ chủ yếu đƣa đối sách quan quản lý cần phải có định kỹ thuật cơng trình nhằm chọn phƣớng án tối ƣu chi phí hiệu Các yếu tố hệ thống quản lý cấp hạng mục mối quan hệ với hệ thống quản lý cấp mạng lƣới đƣợc biểu thị HỆ THỐNG QUẢN LÝ CẤP MẠNG LƯỚI * Mục tiêu hành động * Mục tiêu chi phí * Mục tiêu tính sử dụng * Thu thập số liệu trường( giao thông, vật liệu, khí hậu, tình trạng đường v.v * Mô hình phân tích kết cấu lực công tác * Mô hình dự báo tính sử dụng; mô hình chi phí Phương án tốt đạt sau tối ưu hóa chi phí hiệu Chọn phương án cuối Thực thi Từ yếu tố đƣa hệ thống quản lý cấp mạng lƣới đạt đƣợc mục tiêu ba mặt hạng mục công trình đó, mục tiêu hành động (chọn hành động loại nào: làm mới, cải tạo hay dƣỡng hộ), mục tiêu chi phí (vốn đầu tƣ phân phối cho hạng mục) mục tiêu tính sử dụng ( tiêu tính sử dụng cần phải có kỳ hạn dự định) Hệ thống quản lý cấp hạng mục đƣa vào việc thu nhập thêm số liệu, trƣờng, kết hợp điều kiện cụ thể để tiến hành phân tích tính toán tỉ mỷ, kiểm tra kiến nghị đƣợc đề xuất từ hệ thống cấp mạng lƣới, xác định xem có khả sử dụng chi phí – hiệu tốt xem có khả có phƣơng án hành động hợp lý không c/ - Cơ cấu phận hợp thành hệ thống quản lý mặt đƣờng: Một hệ thống quản lý mặt đƣờng hồn chỉnh cần có ba hệ thống hợp thành: hệ thống quản lý số liệu, hệ thống quản lý cấp mạng lƣới hệ thống quản lý cấp hạng mục * Hệ thống quản lý số liệu: Hệ thống quản lý mặt đƣờng cần phải lập sở có nhiều thơng tin, tức cần phải lấy hệ thống số liệu làm chỗ dựa bảo đảm cho đối sách hệ thống đề xuất có tính khách quan Hệ thống quản lý số liệu thƣờng bao gồm loại thơng tin dƣới đây: Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 81 + Số liệu giao thơng, cấp hạng đƣờng, số liệu kích thƣớc hình học, bề dày mặt đƣờng, vật liệu dùng kết thí nghiệm tính chất chúng, tính chất đất đƣờng kết thí nghiệm v.v + Số liệu tu, sửa chữa cải tạo: Các loại hình cơng tác tu sửa chữa cải tạo tiến hành, ngày tháng thực chi phí thực v.v + Số liệu tính sử dụng chủ yếu gồm loại: chất lƣợng chạy xe (độ phẳng số lực phục vụ); tình hình hƣ hỏng mặt đƣờng, lực chịu tải kết cấu số liệu an toàn Các số liệu có đƣợc nhờ thu thập định kỳ thơng qua điều tra, đánh giá + Các số liệu khác: mơi trƣờng (mƣa, nhiệt độ, đóng băng), đơn giá vật liệu v.v Hệ thống quản lý số liệu hai phận hợp thành: Kho số liệu hệ thống thu thập số liệu qua quan trắc, đánh giá tình trạng đƣờng Thu thập số liệu công việc tốn thời gian tiền của, dung lƣợng kho số liệu lại có hạn chế định; vậy, trƣớc thu thập số liệu cần phải phân tích kỹ xem số liệu bắt buộc phải thu thập để tránh nhập vào hệ thống số liệu hay ho nhƣng không bắt buộc cần thiết * Hệ thống quản lý cấp mạng lƣới: Hệ thống thƣờng phận dƣới dây hợp thành: Hạ ng mụ c đượ c lự a chọ n m mớ i, sử a chữa i tạ o (khô ng bao gồ m việ c tu thường xuyên) Kho số liệ u Quan trắc đá nh giá trạ ng thái đườ ng Phâ n tích số liệu + Đá nh giá tình trạ ng đườ ng + Mô hình dự tính tính nă ng sử dụng So sá nh đònh + Tiê u chuẩ n tính nă ng sử dụ ng + Phương n đố i sá ch + Mô hình chi phí + Thứ tự ưu tiên hoặ c tố i ưu hóa + Phương n hà nh độ ng Hạ ng mụ c tu thườ ng ngà y - Đánh giá tình trạng đƣờng: Đối với số liệu tình trạng đƣờng thu thập đƣợc qua hệ thống quan trắc đánh giá cần tiến hành xếp vào cấp cho điểm Thƣờng cần dựa vào đặc trƣng nhiều mặt để biểu thị trạng thái đƣờng tồn tại, nhƣ tình hình hƣ hỏng, độ phẳng, lực chịu tải kết cấu lực chống trơn trƣợt - Mơ hình dự tính tính sử dụng: Chỉ dựa vào số liệu đánh giá trạng thái đƣờng khơng thơi khơng so sánh phƣơng án đối sách không bảo đảm chọn đƣợc đối sách tối ƣu; vậy, khơng biết đƣợc cuối hiệu (sự biến đổi trạng thái đƣờng) sau chọn số đối sách Vì cần phải lập mơ hình dự tính tính sử dụng, tức lập quan hệ biến đổi đặc trƣng hữu quan (các thơng số tính sử dụng) tình trạng đƣờng theo thời gian theo lƣợng giao thông, sau chọn số giải pháp tu, sửa chữa giải pháp cải tạo trạng thái mặt đƣờng Có thể sử dụng phƣơng pháp khác để lập mơ hình dự báo cho loại thơng số tính sử dụng Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 82 - Các tiêu chuẩn tính sử dụng đối sách sửa chữa, cải tạo: Căn vào yêu cầu sử dụng, vào phân tích kinh tế điều kiện kinh tế để quy định tiêu chuẩn tính sử dụng mặt đƣờng cho mạng lƣới đƣờng Khi tính sử dụng mặt đƣờng khơng phù hợp với yêu cầu cần phải chọn hành động sửa chữa cải tạo để khơi phục tình trạng đƣờng đến trạng thái tiếp nhận đƣợc Đồng thời cần phải dựa vào kinh nghiệm địa phƣơng điều kiện sách để định số đối sách sửa chữa, cải tạo điển hình mặt đƣờng có đẳng cấp mặt đƣờng tình trạng khác nhằm giúp cho đề xuất phhƣơng đối sách tiện tham khảo - Mơ hình chi phí: Thƣờng gồm ba phần chi phí xây dựng, chi phí tu, sửa chữa chi phí ngƣời sử dụng đƣờng Chi phí ngƣời sử dụng chi phí vận hành, chi phí thời gian hành trình chi phí khác xe cộ phải chịu sử dụng đƣờng Chi phí phản ảnh lợi ích xã hội trực tiếp sinh mức độ phục vụ đầu tƣ cho đƣờng - Thứ tự ƣu tiên tối ƣu hóa: Mục đích chủ yếu việc lập hệ thống quản lý để cung cấp đối sách sửa chữa cải tạo mạng lƣới đƣờng cách tối ƣu Các đối sách khiến cho mạng lƣới đƣợc tì đƣợc tình trạng đƣờng (mức độ phục vụ) cao điều kiện dự toán bị hạn chế, khiến vốn đầu tƣ cần cho mạng lƣới đƣờng điều kiện đáp ứng tiêu chuẩn tính sử dụng Để thực mục tiêu này, sử dụng biện pháp tối ƣu hóa phƣơng pháp quy hoạch ƣu tiên khác Ví dụ nhƣ phƣơng pháp dựa vào phán đoán kinh nghiệm xây dựng cơng trình, dựa vào thơng số tính sử dụng tiêu phân tích kinh tế để lập quy hoạch thứ tự ƣu tiên cho hạng mục cần phải sửa chữa, cải tạo mạng lƣới, phƣơng pháp tối ƣu hóa dựa sở loại mơ hình quy hoạch tốn học Hiện nay, hệ thống quản lý cấp mạng lƣới nƣớc khu vực lập nhiều hình thức khác Có hệ thống bao gồm mơ hình dự tính tính sử dụng, có hệ thống lại chƣa bao gồm mơ hình này; có hệ thống quy hoạch thứ tự trừ sau cách đơn giản theo mức phục vụ cao hay thấp mặt đƣờng; có hệ thống sử dụng quy hoạch tuyến tính phƣơng pháp quy hoạch số nguyên để đạt mục tiêu tối ƣu hóa * Hệ thống quản lý cấp hạng mục: Các phận hợp thành hệ thống quản lý cấp hạng mục giống nhƣ với hệ thống quản lý cấp mạng lƣới Do nhiệm vụ chủ yếu hệ thống cấp hạng mục nhằm cung cấp phƣơng án cải tạo tối ƣu chi phí – hiệu thời kỳ phân tích cho với hạng mục cơng trình đƣợc hệ thống cấp mạng lƣới xác định, nên cần phải thu thập đƣợc số liệu tỷ mỹ kết chặt chẽ với tình hình địa phƣơng, đồng thời cần tiến hành phân tích kết cấu lực công tác cách cụ thể Các thơng số tính sử dụng đƣợc dùng hệ thống cấp hạng mục giống nhƣ cấp mạng lƣới, nhƣng lại có khác biệt quan trọng mặt thu thập số liệu đánh giá tình trạng đƣờng Các phận hợp thành hệ thống quản lý cấp hạng mục đƣợc thể nhƣ sau: Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 83 Quy hoạ ch (hạng mục hệ thống cấp mạ ng lưới xác đònh) Điều tra thu thập số liệu * Vật liệu * Môi trườ ng * Giao thông * Đánh giá tình trạ ng đườ ng Đề xuất phương án đối sách Mô hình dự báo tính sử dụ ng Mô hình phân tích kết cấu * Phân tích hư hỏ ng (mới, hằn vệt bánh) * Phân tích tính sử dụ ng Đánh giá kinh tế Mô hình cá c chi phí Tối ưu hóa Lựa chọn phương án cuối Dự toán Thực thi Kho số liệu Quan trắc giám ñònh Hệ thống quản lý cấp hạng mục d/ - Lợi ích việc lập hệ thống quản lý mặt đƣờng: - Có thể dùng số liệu khách quan thu thập đƣợc nhờ hệ thống quan trắc đánh giá để thuyết minh rõ trạng đƣờng - Có thể dùng mơ hình dự báo tính sử dụng với độ tin cậy định dự đốn hiệu đối sách sửa chữa cải tạo - Có thể dựa vào số liệu khách quan khơng mang tính chủ quan để làm xin vốn đầu tƣ, đồng thời luận chứng ảnh hƣởng mức đầu tƣ (dự toán) khác mức độ phục vụ lƣới đƣờng tình trạng đƣờng - Có thể cung cấp đối sách tối ƣu chi phí hiệu nhằm phân phối vốn vật tƣ cách hợp lý có hiệu - Có thể đánh giá phƣơng án thiết kế cách hợp lý, chọn phƣơng án tối ƣu chi phí hiệu - Có thể dùng số liệu hệ thống quan trắc đánh giá thu thập đƣợc để khảo sát đánh giá phƣơng pháp thiết kế, thi công, sửa chữa, đồng thời dùng chúng làm để sửa đổi soạn thảo quy phạm Mặt đƣờng ô tô tài sản có vốn đầu tƣ lớn, nên làm tốt việc quản lý chúng, để trì cải thiện đƣợc mức phục vụ trạng thái mặt đƣờng lƣới đƣờng có năm cần phí tốn kém, làm để sử dụng tốt tiền có hạn mà tạo đƣợc mặt đƣờng có mức phục vụ cao đƣợc, nhiệm vụ mà cấp quản lý cần ƣu tiên giải Bài giảng khai thác đường ô tô Trang 84 ... M Đ Ô tô Ô 1/ - Môi trường bên – Người lái xe 2/ - Người lái xe – Ô tô 3/ - tô – Đường 4/ - Môi trường bên –Đường 5/ - Đường – tô Đường 6/ - tô – Người lái xe 7/ - Môi trường bên – tô 8/ - Đường... ĐƢỜNG” Tác dụng tƣơng hỗ ô tô – đƣờng tổ hợp phức tạp Phân tích hệ thống nhỏ ô tô – đƣờng” cho phép ta đánh giá độ ổn định ô tô chạy đƣờng, hiểu đƣợc tác dụng học ô tô lên kết cấu đƣờng từ phân... trọng trục 12T áo đƣờng ô thị Loại đƣờng Tải trọng trục Áp lực tính tốn lên Đƣờng kính vệt (kN) mặt đƣờng(Mpa) bánh xe (cm) Bài giảng khai thác đường ô tô Trang - Đƣờng ô tô công cộng 10 0.6 33 -