Bài báo này, vì vậy, tập trung đánh giá các yếu tố hình học (bao gồm: bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, tầm nhìn) của các đường ngang tại các nút giao cùng mức giữa đường ô tô và đườn[r]
(1)Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2018 12 (4): 86–96
ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC LIÊN QUAN ĐẾN AN TỒN GIAO THÔNG CỦA ĐƯỜNG NGANG TẠI CÁC NÚT GIAO CÙNG
MỨC GIỮA ĐƯỜNG BỘ VÀ ĐƯỜNG SẮT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN PHÚ XUYÊN - HÀ NỘI
Đỗ Duy Đỉnha,∗, Trần Quốc Toảnb
aKhoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Xây dựng,
55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam
bBan Quản lý dự án Đầu tư xây dựng huyện Phú Xuyên,
Thị trấn Phú Xuyên, huyện Phú Xuyên, Hà Nội, Việt Nam Lịch sử viết:
Nhận ngày 23/3/2018, Sửa xong 25/5/2018, Chấp nhận đăng 30/5/2018
Tóm tắt
Bài báo nhằm đánh giá phù hợp yếu tố hình học đường ngang địa bàn huyện Phú Xuyên so với quy định hành Việt Nam, Mỹ Canada Kết nghiên cứu cho thấy, yếu tố: bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, tầm nhìn nhiều vị trí khảo sát khơng đáp ứng theo quy định Việt Nam nước Đặc biệt, độ dốc dọc toàn 17 đường ngang tầm nhìn tồn đường ngang biển báo, khơng có gác chắn nghiên cứu khơng đạt yêu cầu theo quy định nước Nhằm nâng cao an tồn giao thơng, báo kiến nghị số giải pháp giúp khắc phục hạn chế yếu tố hình học đường ngang Ngoài ra, nghiên cứu đưa số kiến nghị quy định Việt Nam thiết kế yếu tố hình học đường ngang nhằm đáp ứng điều kiện an tồn giao thơng phù hợp với thực tế
Từ khoá: nút giao mức đường tơ đường sắt; thiết kế hình học; an tồn giao thơng
EVALUATION OF GEOMETRIC ELEMENTS RELATED TO TRAFFIC SAFETY OF GRADE CROSS-INGS AT THE INTERSECTIONS BETWEEN ROAD AND RAILWAY IN PHU XUYEN DISTRICT - HANOI Abstract
This study is to evaluate the conformity of geometric design elements of the existing railroad-highway grade crossings in Phu Xuyen District, Hanoi compared to the current regulations of Vietnam, USA and Canada The results showed that the elements of road plan, longitudinal section, cross section, sight distance in many sur-veyed positions did not meet the requirements under the regulations both of Vietnam and of foreign countries Particularly, the longitudinal grade of all 17 grade crossings and the available sight distance of all no-barrier grade crossings under the survey failed to meet the corresponding requirements To improve traffic safety, this paper proposes several measures to eliminate the restrictions of geometric factors of the existing grade crossings In addition, this study also provides some recommendations for Vietnam’s regulation on designing geometric elements of grade crossings to ensure traffic safety conditions and to be more in line with reality Keywords: railroad-highway grade crossing; geometric design; road safety
https://doi.org/10.31814/stce.nuce2018-12(4)-10 ©2018 Trường Đại học Xây dựng (NUCE)
∗
(2)Đỉnh, Đ D., Toản, T Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng
1 Đặt vấn đề
Theo Thông tư số 62/2015/TT-BGTVT ngày 04/11/2015 Bộ Giao thông vận tải [1], đường ngang đoạn đường giao mức với đường sắt quan có thẩm quyền cho phép xây dựng khai thác Thống kê Tổng công ty Đường sắt Việt Nam [2] cho thấy, toàn mạng lưới đường sắt có khoảng 5.564 vị trí giao cắt đường đường sắt (đường ngang), có 1.516 đường ngang hợp pháp, cịn lại đường ngang dân sinh, lối tự mở Trong năm 2017, nước xảy 153 vụ tai nạn giao thông đường sắt làm chết 131 người, phần lớn vụ tai nạn giao thơng đường sắt xảy nơi giao cắt mức đường đường sắt [3] Huyện Phú Xuyên nằm phía Nam thành phố Hà Nội, cách trung tâm Thủ đô 40 km Trên địa bàn huyện Phú Xuyên có tuyến đường sắt Bắc - Nam dài km chạy dọc theo tuyến đường Quốc lộ 1A cũ số lượng đường ngang giao cắt đường đường sắt tương đối lớn với tổng số 40 đường ngang, có 17 đường ngang hợp pháp (gồm: 05 đường ngang có người gác; 04 đường ngang có phịng vệ cảnh báo tự động; 08 đường ngang trang bị đèn, biển báo) có 23 đường ngang không hợp pháp (do người dân tự mở) Như vậy, mật độ đường ngang lớn với trung bình khoảng 120 m đường sắt lại xuất vị trí giao cắt Trong năm gần đây, tai nạn giao thông đường sắt địa bàn huyện Phú Xuyên có diễn biến phức tạp Theo số liệu Công an huyện Phú Xuyên: năm 2015, địa bàn huyện xảy vụ tai nạn giao thơng đường sắt vị trí đường ngang, với 06 người chết 01 người bị thương; năm 2016, xảy vụ tai nạn giao thông đường sắt vị trí đường ngang, với 06 người chết 01 người bị thương Thực tế đòi hỏi cần có nghiên cứu cụ thể yếu tố ảnh hưởng đến tai nạn giao thông đường sắt vị trí đường ngang
Các yếu tố hình học đường ngang gồm bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, tầm nhìn có khả nguyên nhân xảy tai nạn giao thông đường ngang Quy định yếu tố Việt Nam đề cập [1,4] Tuy nhiên, lịch sử để lại khó khăn việc nâng cấp, cải tạo đường ngang, nhiều vị trí đường ngang có yếu tố hình học khơng đảm bảo theo quy định nói Mặc dù nhiều báo cáo quan chức nêu vấn đề này, nhiên, chưa có nghiên cứu đánh giá cách cụ thể, định lượng mức độ thoả mãn yếu tố hình học đường ngang so với quy định hành
Bài báo này, vậy, tập trung đánh giá yếu tố hình học (bao gồm: bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, tầm nhìn) đường ngang nút giao mức đường ô tô đường sắt địa bàn huyện Phú Xuyên, thành phố Hà Nội dựa quy định Việt Nam nước (bao gồm Mỹ Canada) Bài báo tiến hành so sánh quy định Việt Nam với quy định tương ứng Mỹ Canada yếu tố hình học kể để từ bước đầu đưa khuyến nghị mang tính định hướng xem xét thay đổi quy định Việt Nam cách phù hợp
2 Cơ sở đánh giá yếu tố hình học đường ngang
2.1 Về bình đồ đường ngang
Các quy định bình đồ đường ngang theo quy định Việt Nam [1], Canada [5] Mỹ [6] tổng hợp Bảng1
(3)Đỉnh, Đ D., Toản, T Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng
Bảng Các quy định bình đồ đường ngang Việt Nam, Mỹ Canada
Quốc gia Loại đường
ngang Quy định góc giao Các quy định khác Việt Nam
[1]
Tất - Là góc vng (90◦)
- Trường hợp địa hình khó khăn, góc giao cắt khơng nhỏ 45◦
- Đường tính từ mép ray trở phải thẳng đoạn dài khoảng cách tầm nhìn hãm xe, trường hợp khó khăn địa hình phải≥15 m Canada [5] Đường ngang
khơng có hệ thống cảnh báo
- Không nhỏ 70◦ không lớn 110◦
* Áp dụng tốc độ thiết kế đường sắt≥25 km/h
- Khoảng cách tính từ mép ray đường sắt vị trí đường ngang đến nút giao gần đường ngang đường ô tơ khác≥30 m Đường ngang
có hệ thống cảnh báo
- Không nhỏ 30◦ không lớn 150◦
* Áp dụng tốc độ thiết kế đường sắt≥25 km/h
Mỹ [6] Tất - Khuyến cáo nên 90◦ - Một số bang Mỹ quy định, góc giao phải≥70◦
hợp xét đến loại đường ngang [5], đồng thời cho phép sử dụng góc giao nhỏ 45◦ngay đường ngang khơng có hệ thống cảnh báo nên xét khía cạnh an tồn, quy định [1] có tiêu chuẩn thấp so với quy định [5,6] vấn đề góc giao
Quy định [5] khoảng cách tính từ mép ray đường sắt vị trí đường ngang đến nút giao gần đường ngang đường ô tô khác quy định giúp nâng cao an toàn cho dịng giao thơng cắt qua đường sắt Vấn đề chưa đề cập quy định Việt Nam 2.2 Về mặt cắt ngang vị trí đường ngang
Đường ngang cần có yếu tố mặt cắt ngang đủ rộng để phương tiện giao thông đường lưu thơng an tồn khơng bị ùn tắc gần khu vực đường ngang Theo quy định [1], chiều rộng phần xe chạy đoạn đường phạm vi đường ngang không nhỏ bề rộng phần xe chạy đường phía ngồi đường ngang khơng nhỏ m Trường hợp phải mở rộng để mặt đường không nhỏ m đoạn vuốt dần bề rộng phần xe chạy đường phạm vi đường ngang theo tỷ lệ 10:1 Ngoài ra, đường ngang cấp I, cấp II đường ngang khu dân cư phải có phần đường dành riêng cho người phạm vi đường ngang
(4)Đỉnh, Đ D., Toản, T Q / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 2.3 Về mặt cắt dọc vị trí đường ngang
Quy định [1] đưa yêu cầu độ dốc dọc đường phạm vi đường ngang sau: - Trường hợp đường ngang đoạn đường sắt thẳng: Trong lòng đường sắt từ mép ray trở ra, đường khơng có dốc (0%) phạm vi tối thiểu 16 m, trường hợp khó khăn khơng nhỏ 10 m;
- Trường hợp đường ngang đoạn đường sắt cong trịn, đường có dốc dọc theo dốc siêu cao đường sắt phạm vi sau: hai chắn đường ngang có người gác; hai vạch “dừng xe” đường ngang cảnh báo tự động; hai vạch “nhường đường” đường ngang biển báo Đoạn khơng có dốc (0%) phạm vi tối thiểu 10 m; - Tiếp theo đoạn quy định nêu đoạn phải có chiều dài 20 m, độ dốc không
quá 3%; trường hợp vùng núi địa hình khó khăn, độ dốc đoạn khơng 6%; - Trường hợp đoạn đường qua hai đường sắt trở lên, độ dốc dọc đường xác
định theo cao độ đỉnh ray hai đường sắt liền kề
Tiêu chuẩn thiết kế [5] có yêu cầu cụ thể chênh lệch độ dốc dọc đường độ dốc ngang đường sắt độ dốc dọc đường sắt độ dốc ngang đường Ngoài ra, độ dốc dọc tối đa đường không vượt quy định sau đây:
- Đối với đường ngang công cộng dành cho xe giới, độ dốc dọc phải≤2% phạm vi m tính từ vị trí ray gần và≤5% phạm vi 10 m phạm vi Đường ngang công cộng đường ngang nhà nước xây dựng, quản lý phục vụ chung cho người; - Đối với đường ngang tư nhân dành cho xe giới, độ dốc dọc phải≤2% phạm vi
m tính từ vị trí ray gần và≤10% phạm vi 10 m phạm vi Đường ngang tư nhân đường ngang vào khu đất, nhà, cơng trình xây dựng cá nhân;
- Đối với đường ngang hè đường, lối đường mòn, độ dốc dọc phải≤ 2% phạm vi m tính từ vị trí ray gần nhất;
- Đối với đường ngang hè đường, lối đường mòn quan quản lý đường định sử dụng cho người thiết bị trợ giúp (người khuyết tật), độ dốc dọc phải≤2% phạm vi m tính từ vị trí ray gần
Theo quy định [6], mặt cắt dọc đường chỗ giao cắt mức với đường sắt cần nằm mặt phẳng với đỉnh ray đường sắt phạm vi 0,6 m tiếp giáp với đường ray Ngồi ra, cao độ mặt đường khơng cao hay thấp cao độ đỉnh ray gần 75 mm phạm vi m tính từ ray gần
Có thể thấy, yêu cầu mặt cắt dọc đường ngang theo quy định [1,5,6] tương tự dạng thức, theo yêu cầu độ dốc dọc nhỏ độ dốc (0%) phạm vi lân cận đường ray Tuy nhiên, yêu cầu cụ thể độ dốc khoảng cách giá trị độ dốc có khác Phạm vi độ dốc dọc 0% theo quy định [1] dài so với quy định [5,6]
2.4 Về tầm nhìn yêu cầu đường ngang
(5)Đỉnh, Đ D., Toản, T Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng
3 Khảo sát, đánh giá yếu tố hình học đường ngang địa bàn huyện Phú Xuyên, Hà Nội
Nghiên cứu tiến hành đánh giá chi tiết yếu tố hình học 17 đường ngang hợp pháp địa bàn huyện Phú Xuyên, Hà Nội nhằm xác định cụ thể yếu tố hình học có khả gây an tồn giao thơng đường ngang Các đường ngang nằm tuyến đường sắt Bắc - Nam đoạn qua địa bàn huyện Phú Xuyên, Hà Nội Đây đoạn đường sắt ngồi khu vực thị, điển hình bất cập liên quan đến an tồn giao thơng đường sắt mật độ đường ngang lớn, nhiều nhà dân sống dọc đường sắt đường ngang, có nhiều tai nạn giao thông đường sắt nghiêm trọng xảy
Để phục vụ việc đánh giá, tác giả báo tiến hành đo vẽ chi tiết bình đồ (bao gồm xác định chướng ngại vật), trắc dọc, trắc ngang đường ngang; khảo sát lưu lượng xe; tốc độ khai thác, tốc độ thiết kế đường đường sắt
Khảo sát tốc độ xe chạy thực tế thực 02 đường ngang (tại Km34+175 Km37+200) Đây 02 vị trí đường ngang khơng có rào chắn, khơng bố trí biển “dừng lại” Tốc độ tính tốn 02 đường ngang lấy tốc độ V85 từ kết khảo sát tốc độ trường mặt cắt cách ray đường sắt khoảng 150 m Đối với đường ngang khác, lưu lượng xe ít, độ dốc dọc lớn tốc độ xe chạy thường thấp nên kiến nghị sử dụng tốc độ thiết kế tốc độ tính tốn
Về tốc độ tàu, theo số liệu điều tra ga Hà Nội, lưu lượng tàu chở khách qua địa bàn huyện Phú Xuyên 10 tàu/ngày đêm, tốc độVt = 60km/h; lưu lượng tàu chở hàng tàu/ngày đêm, tốc
Bảng Một số thông số đầu vào phục vụ đánh giá định lượng yếu tố hình học đường ngang
TT Vị trí
Loại đường ngang
Tốc độ tính tốn
của xe (km/h)
Lưu lượng (xe/ ngày
đêm)
Số xe (m)
Bề rộng mặt đường
(m)
Góc giao (◦)
Độ dốc dọc (%) Trái Phải
1 Km31+525 BB 20 100–200 7,5 85,3 1,9 23,3
2 Km31+700 CBTĐ <50 7,4 64,5 5,3 4,3
3 Km32+80 BB 15 <50 5,5 90,6 10,0 23,3
4 Km32+400 CNG >200 8,4 68,7 0,0 10,0
5 Km32+750 CBTĐ <100 6,6 90,7 12,1 11,4
6 Km33+250 CNG 100–200 9,8 70,0 3,3 1,1
7 Km34+175 BB 35 <100 5,5 78,9 5,6 24,6
8 Km35+70 CBTĐ <50 5,8 64,8 0,0 17,7
9 Km35+400 BB 15 <50 6,4 78,7 13,2 26,1
10 Km35+640 CNG 100–200 7,1 82,6 3,4 19,7
11 Km36+100 BB 15 <50 5,2 61,6 5,5 14,3
12 Km36+400 BB 20 <100 3,0 79,8 3,6 13,7
13 Km36+600 CNG 100–200 4,2 83,1 1,1 8,8
14 Km37+200 BB 34 100–200 5,9 82,1 6,2 16,0
15 Km38+250 CNG >500 13,7 147,2 0,4 2,2
16 Km38+350 CBTĐ 100–200 6,1 77,4 5,4 7,4
(6)Đỉnh, Đ D., Toản, T Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng
độ Vt = 30 km/h Kết khảo sát trường cho thấy, tốc độ tàu chở khách trung bình
Vtb=60,6 km/h, tốc độ lớn làVmax=61,8 km/h Căn theo quy định [1] tốc độ tàu nhỏ
hơn 80 km/h lấy tầm nhìn người điều khiển phương tiện giao thông đường (lái xe) theo tốc độ tàu 80 km/h, vậy, kiến nghị tốc độ tính tốn tàu lấy 80 km/h
Một số thông số đầu vào phục vụ đánh giá định lượng yếu tố hình học đường ngang trình bày Bảng2, BB = “Đường ngang biển báo”, CNG = “Đường ngang có người gác”, CBTĐ = “Đường ngang cảnh báo tự động”; định nghĩa loại đường ngang xem [1]; đường ngang biển báo gác chắn; tốc độ tính tốn tàu lấy 80 km/h áp dụng cho tất đường ngang
3.1 Kết đánh giá yếu tố bình đồ đường ngang
Kết đánh giá bình đồ đường ngang thể Bảng3 Trong tổng số 17 đường ngang, số lượng đường ngang khơng đạt u cầu bình đồ theo quy định Việt Nam, Canada Mỹ 1, đường ngang Lưu ý rằng, đánh giá theo tiêu chuẩn góc giao mà khơng xét đến tiêu khoảng cách tối thiểu tới nút giao gần Dmin, có 01 đường ngang khơng
đảm bảo yêu cầu (đường ngang vị trí Km36+100) theo quy định Canada Trong Bảng3, Đ = “Đạt theo quy định”, K = “Không đạt theo quy định”); Tiêu chuẩn “Khoảng cách tối thiểu đến nút
Bảng Kết đánh giá yếu tố bình đồ đường ngang
TT Vị trí
Góc giao (°)
Khoảng cách tới nút giao gần
nhất D (m)
Đánh giá theo
quy định Việt Nam
Đánh giá theo quy định Canada
Đánh giá theo
quy định
của Mỹ Tiêu chuẩn đánh giá Kết
quả đánh
giá Giao với
đường gom
Giao với QL1A
Góc giao nhỏ (°)
Dmin
(m)
1 Km31+525 85,3 3,0 4,0 Đ 70 30 K Đ
2 Km31+700 64,5 3,0 4,0 Đ 30 - Đ K
3 Km32+80 90,6 3,0 4,0 Đ 70 - Đ Đ
4 Km32+400 68,7 3,0 4,0 Đ 30 30 K K
5 Km32+750 90,7 3,5 Đ 30 - Đ Đ
6 Km33+250 70,0 38,6 Đ 30 30 K Đ
7 Km34+175 78,9 3,0 3,5 Đ 70 - Đ Đ
8 Km35+70 64,8 3,0 3,5 Đ 30 - Đ K
9 Km35+400 78,7 3,0 4,0 Đ 70 - Đ Đ
10 Km35+640 82,6 3,0 3,0 Đ 30 30 K Đ
11 Km36+100 61,6 3,2 Đ 70 - K K
12 Km36+400 79,8 12,0 3,5 Đ 70 30 K Đ
13 Km36+600 83,1 12,0 3,5 Đ 30 - Đ Đ
14 Km37+200 82,1 3,3 Đ 70 - Đ Đ
15 Km38+250 147,2 69,0 K 30 30 K K
16 Km38+350 77,4 3,5 Đ 30 30 K Đ
(7)Đỉnh, Đ D., Toản, T Q / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
giao gần nhấtDmin” theo quy định Canada áp dụng cho đường ngang khơng có gác; Việt
Nam Mỹ quy định đánh giá theo góc giao nhỏ nhất, góc giao nhỏ theo quy định Việt Nam 45◦, quy định Mỹ 70◦
3.2 Kết đánh giá yếu tố mặt cắt ngang đường vị trí đường ngang
Bảng4trình bày kết đánh giá yếu tố mặt cắt ngang đường vị trí đường ngang, Đ = “Đạt theo quy định”, K = “Không đạt theo quy định”, BTXM = “Bê tông xi măng”, “CPĐD” = “Cấp phối đá dăm”, BTN = “Bê tông nhựa”; đánh giá mặt cắt ngang theo quy định Mỹ: tất đường ngang đạt yêu cầu Do quy định Mỹ yêu cầu bề rộng phần xe chạy phạm vi đường ngang không nhỏ phạm đường ngang nên toàn 17 đường ngang đạt yêu cầu mặt cắt ngang theo quy định Mỹ Kết cho thấy có 7/17 đường ngang không đạt yêu cầu mặt cắt ngang theo quy định [1] có 5/17 đường ngang không đạt yêu cầu theo quy định [5]
Bảng Kết đánh giá yếu tố mặt cắt ngang đường vị trí đường ngang
TT Vị trí
Bề rộng mặt đường (m)
Vật liệu mặt đường
Đánh giá theo quy định Việt Nam
Đánh giá theo quy định Canada Ngoài
phạm vi đường ngang
Trong phạm
vi đường ngang
Tiêu chuẩn
đánh giá Kết đánh
giá
Tiêu chuẩn đánh giá
Đánh giá Bề rộng mặt
đường tối thiểu (m)
Bề rộng mặt đường tối thiểu (m)
1 Km31+525 6,0 7,5 BTXM Đ 7,0 Đ
2 Km31+700 5,8 7,4 BTXM Đ 6,8 Đ
3 Km32+80 3,9 5,5 CPĐD K 4,9 Đ
4 Km32+400 7,0 8,4 BTN Đ 8,0 Đ
5 Km32+750 3,1 6,6 BTXM Đ 4,1 Đ
6 Km33+250 4,3 9,8 BTXM Đ 5,3 Đ
7 Km34+175 4,4 5,5 BTXM K 5,4 Đ
8 Km35+70 5,0 5,8 BTXM K 6,0 K
9 Km35+400 5,3 6,4 CPĐD Đ 6,3 Đ
10 Km35+640 3,95 7,1 BTXM Đ 4,95 Đ
11 Km36+100 3,4 5,2 CPĐD K 4,4 Đ
12 Km36+400 2,8 3,0 CPĐD K 3,8 K
13 Km36+600 4,0 4,2 BTXM K 5,0 K
14 Km37+200 5,4 5,9 BTXM K 6,4 K
15 Km38+250 7,5 13,7 BTN Đ 8,5 Đ
16 Km38+350 4,0 6,1 BTXM Đ 5,0 Đ
17 Km39+600 5,8 6,2 BTXM Đ 6,8 K
3.3 Kết đánh giá yếu tố mặt cắt dọc đường vị trí đường ngang
https://doi.org/10.31814/stce.nuce2018-12(4)-10