X: NHỮNG KHỐI LƯỢNG THI CễNG CHÍNH.
THIẾT KẾ NÚT GIAO CẮT
Ị1.KHÁI QUÁT Lí THUYẾT VỀ TỔ CHỨC NÚT GIAO THễNG
Ị1.1. Phõn tớch tỡnh hỡnh giao thụng ở cỏc nỳt giao thụng
9 Trong đụ thị, đường giao nhau nhiều, hỡnh thành cỏc nỳt giao thụng. Hiệu quả mạng lưới đường phụ thuộc vào chất lượng cỏc nỳt giao thụng bởi vỡ số cỏc điểm xung đột và tiềm năng gõy tai nạn giao thụng tại đú rất lớn. Nỳt giao thụng là yết hầu, là nơi tập trung cỏc loại xe cộ đi lại và tại đõy xe cộ chuyển hướng khỏc nhaụ
9 Tại cỏc nỳt giao thụng, xe cộ nhiều, thành phần xe phức tạp, khỏch qua đường đụng. Trong cỏc dũng xe, cú xe chạy thẳng, rẽ phải, rẽ trỏị Do tớnh chất giao thụng tại nỳt phức tạp cú hiện tượng cản trở lẫn nhau giữa cỏc loại xe, giữa xe thụ sơ và xe cơ giới, giữa xe và người qua đường, nờn thường xảy ra ỏch tắc giao thụng và tai nạn giao thụng, nhất là vào giờ cao điểm.
9 Trong quỏ trỡnh xe chạy trờn đường, do xe chạy theo cỏc hướng khỏc nhau, tại cỏc nỳt giao thụng thường xuyờn xảy ra cỏc điểm xung đột. Hướng xe chạy khỏc nhau, tớnh chất xung đột khỏc nhaụ Tớnh xung đột thể hiện ở cỏc điểm xung đột sau: điểm tỏch, điểm nhập, điểm cắt. Cỏc điểm xung đột này chớnh là nguyờn nhõn là giảm tốc độ xe, gõy tổn thất nhiều thời gian, gõy ồn, ụ nhiễm, tổn hại về kinh tế, gõy tai nạn giao thụng.
9 Điểm xung đột càng nhiều thỡ tỡnh trạng giao thụng càng nghiờm trọng. Trong cỏc điểm xung đột, điểm cắt, nhất là điểm cắt do rẽ trỏi cú ảnh hưởng lớn nhất, rồi đến cỏc điểm nhập rồi cuối cựng là cỏc điểm tỏch. Cho nờn, khi thiết kế và tổ chức giao thụng tại nỳt, nhiệm vụ là phải giảm hoặc làm mất cỏc điểm cắt. 9 Để cải thiện tỡnh hỡnh giao thụng qua nỳt nhằm tăng lưu lượng giao thụng, tăng
khả năng thụng hành của xe qua nỳt, giảm thiểu tối đa tổn thất thời gian và tai nạn giao thụng qua nỳt người ta đề ra nhiều biện phỏp tổ chức phõn luồng cỏc dũng giao thụng như:
- Đặt đốn tớn hiệu điều khiển giao thụng (hoặc cú cảnh sỏt giao thụng). Như vậy trong một khoảng thời gian chỉ cho một dũng xe theo một hướng nào đú thụng qua nỳt.
- Bố trớ hợp lớ cỏc đảo giao thụng, đảm bảo cỏc xe chạy cú tổ chức biến cỏc điểm cắt thành cỏc điểm tỏch và nhập dũng, giảm bớt ảnh hưởng lẫn nhau của cỏc xe chạy qua nỳt.
9 Tuy nhiờn, nếu nỳt giao thụng cựng mức quỏ đụng xe, gõy nhiều trở ngại cho xe lưu thụng qua nỳt, khụng đỏp ứng được yờu cầu giao thụng trong thời kỡ hiện đại, gõy tổn thất lớn về mặt thời gian, kinh tế, mụi trường… Theo thống kờ, nếu quản lý bằng đốn tớn hiệu, thời gian mất đi tại nỳt là 30% toàn bộ thời gian chạy xẹ Lượng khớ thải ra của cỏc động cơ xe gấp 9 - 10 lần so với lỳc đang chạỵ Nếu sử dụng nỳt giao thụng khỏc mức cú thể khắc phục một cỏch tốt nhất cỏc nhược điểm trờn. Cải thiện đỏng kể mụi trường giao thụng, giảm chi phớ thời gian, chi phớ kinh tế, cải thiện mụi trường…
9 Khi dựng nỳt giao thụng khỏc mức cú thể xoỏ bỏ cỏc điểm cắt , chỉ cũn lại cỏc điểm tỏch và nhập dũng nờn lưu lượng giao thụng qua nỳt và khả năng thụng hành của nỳt sẽ tăng, tuy nhiờn hành trỡnh xe chạy sẽ dài hơn dẫn đến chi phớ đầu tư ban đầu lớn và diện tớch đất chiếm dụng của nỳt lớn.
Ị1.2. Cỏc nguyờn tắc thiết kế nỳt giao thụng
Để mang lại hiệu quả kinh tế - kĩ thuật của nỳt giao thụng như: rỳt ngắn hành trỡnh ra vào nỳt; do đú giảm tổn thất thời gian của cỏc hành trỡnh, tăng tốc độ xe chạy, do vậy tăng khả năng thụng hành của nỳt; tăng an toàn giao thụng; giảm tai nạn giao thụng; giảm chi phớ khai thỏc vận doanh.
Khi thiết kế nỳt giao thụng cần dựa trờn cỏc nguyờn tắc sau:
9 Đảm bảo người lỏi xe phỏt hiện kịp thời nỳt khi gần tới để chuẩn bị tư tưởng và khi tới nỳt cú thể nhận biết ngay đường đi lối lại trong nỳt, khụng do dự, khụng bị ngộ nhận sai phương hướng. Để cú thể biết là sắp tới nỳt, trờn đú cú thể trồng cõy thấp, hoặc tượng đài, dựng dấu hiệu giao thụng ở mặt đường, ban đờm nỳt
9 Đảm bảo tầm nhỡn, tầm nhỡn là nhõn tố cơ bản an toàn ở nỳt. Người lỏi xe cú thể nhỡn thấy dễ dàng xe đi trờn cỏc tuyến khỏc, cú thể định lượng được tốc độ của xe đú. Trong phạm vi từ 0,6 - 2m theo chiều đứng cỏc vật chướng ngại cần được phỏt quang. Khụng được để xe đỗ gần nỳt, cỏc biển quảng cỏo, cõy trồng, dấu hiệu giao thụng…khụng được che khuất tầm nhỡn.
9 Đảm bảo cho cỏc dũng xe cắt nhau theo một gúc 900. Giao nhau một gúc như vậy, người lỏi xe cú thể nhỡn tốt hơn, định lượng chớnh xỏc hơn tốc độ xe chạy trờn đường ngang. Điều đú là rất cần thiết cho người đi bộ. Với gúc giao như vậy cú thể giảm tối đa chiều dài qua đường.
9 Cần làm rừ cỏc điểm xung đột để người lỏi xe, người qua đường biết mà tăng cường chỳ ý.
9 Giảm nhỏ diện tớch mặt cắt ngang đường ở nỳt, nếu diện tớch mặt đường quỏ rộng sẽ dẫn đến kộo dài thời gian xe vượt qua nỳt, khụng an toàn cho người tham gia giao thụng. Để khắc phục tỡnh trạng này cú thể chia nỳt giao thụng phức tạp thành một số nỳt đơn giản…
9 Bố trớ hợp lớ cỏc đảo giao thụng cú tỏc dụng vạch giới hạn đường xe chạy, hướng dẫn xe chạy, làm chỗ trỳ chõn tạm cho người qua đường, nơi bố trớ cỏc dấu hiệu giao thụng, cột điện… Tuy nhiờn, nếu quỏ lạm dụng mà bố trớ nhiều đảo tại nỳt cú tỏc dụng xấu làm cho lỏi xe dễ mất phương hướng, gõy mất mỹ quan nỳt.
9 Đảm bảo chiếu sỏng ở nỳt ban đờm, theo thống kờ của Phỏp, 42% tai nạn chết người xảy ra tại nỳt vào ban đờm. Mức độ nguy hiểm của xe chạy ban đờm gấp 2 - 3 lần xe chạy ban ngàỵ Chiếu sỏng ban đờm tại nỳt một mặt cú tỏc dụng đảm bảo an toàn chạy xe, một mặt cú tỏc dụng tăng vẻ đẹp mỹ quan đường phố.
Ị1.3. Cỏc quan điểm chung xõy dựng nỳt giao thụng khỏc mức
9 Nỳt giao thụng khỏc mức là một dạng đặc biệt về cấu tạo hỡnh học của nỳt giao thụng. Nú bao gồm tất cả cỏc trang thiết bị trờn đường để đảm bảo lưu thụng dũng xe qua nỳt.
9 Nú là một giải phỏp giao thụng tốt cho cỏc nỳt giao thụng cựng mức vỡ trờn đú cỏc luồng xe cú lưu lượng cao cú thể chỵ với tốc độ cao cắt qua đường ngang khỏc. Khỏc với nỳt giao thụng đơn giản, nỳt khỏc mức đảm bảo ớt nhất là một nhỏnh nối giữa cỏc đường giao nhaụ Sự phõn chia cao độ đó loại trừ mọi xung đột cắt giữa cỏc luồng xe rẽ.
9 Mặc dự việc thiết kế mỗi nỳt giao thụng là một cụng việc cỏ biệt, nhưng phải gắn nú đồng thời với cỏc nỳt cựng mức và khỏc mức cạnh đú. Một nỳt giao thụng khỏc mức hay một dóy nỳt giao thụng khỏc mức của một đường cao tốc cắt qua một khu dõn cư làm ảnh hưởng đến một vựng rộng lớn cạnh nú, cú khi ảnh hưởng tới cả khu dõn cư đú. Việc thiết kế và cắm một nỳt giao thụng khỏc mức phải tạo sự lưu thụng tốt nhất phự hợp lợi ớch toàn cộng đồng.
9 Trờn một chừng mực nào đú, nỳt khỏc mức là một thành phần tỏch khỏi hệ thống đường xỏ để thiết kế một cỏch độc lập nhằm thớch ứng tốt nhất cỏc yờu cầu đặc biệt trong vựng đặt nỳt. Nhưng mặt khỏc nú lại phải là nhõn tố hợp thành của hệ thống đường xỏ gắn với cỏc thành phần khỏc để đảm bảo dũng giao thụng và nối tiếp với cỏc cấu tạo khỏc. Vỡ đõy là cỏc yếu tố cú liờn quan, khi thiết kế nỳt giao thụng khỏc mức khụng thể coi nhẹ hỡnh dỏng và tớnh chất của cỏc thành phần khỏc.
9 Hiện cú rất nhiều mụ hỡnh nỳt giao thụng khỏc mức để từ đú cú thể lựa ra mụ hỡnh thớch hợp nhất với cỏc điều kiện hiện hữụ Việc chọn loại hỡnh của nỳt giao khỏc mức là việc thiết kế nú phụ thuộc vào cỏc điều kiện kinh tế và kĩ thuật mà cỏc điều kiện quan trọng nhất là:
- Cấp của loại đường, đất giành cho đường, tớnh chất cỏc kết cấu lõn cận, tốc độ tớnh toỏn, lưu lượng giao thụng, tớnh chất giao thụng…
- Địa hỡnh, mụi trường, kinh tế, an toàn…
- Quan hệ giữa cỏc thành phần trong hệ thống đường xỏ
9 Dựng nỳt giao thụng khỏc mức đũi hỏi chi phớ lớn, mất nhiều diện tớch đất. Cho nờn, cần phải cõn nhắc kĩ trước khi lựa chọn phương ỏn nàỵ Nếu thoả món
Vềđiều kiện kĩ thuật:
- Khi đường giao nhau cú tiờu chuẩn kĩ thuật cao, cú tốc độ xe lớn, như đường cao tốc giao nhau, hoặc giao với cỏc đường khỏc. - Cường độ xe qua nỳt lớn, thường xuyờn phỏt sinh hiện tượng ựn
tắc giao thụng.
- Khi đường đụ thị giao nhau với đường sắt và bị ảnh hưởng rất nhiềụ
- Điều kiện địa hỡnh cho phộp xõy dựng nỳt giao thụng khỏc mức khụng tốn kộm lắm…
Vềđiều kiện kinh tế:
- Kinh phớ đầu tư bỡnh quõn năm để xõy dựng nỳt giao thụng khỏc mức phải nhỏ hơn tổn thất kinh tế hàng năm khi dựng nỳt giao thụng cựng mức. Tổn thất kinh tế hang năm khi dựng nỳt giao thụng cựng mức cú thể được thể hiện ở nhiều mặt, trong đú tổn thất về thời gian là đỏng kể, cường độ xe càng lớn tổn thất càng nhiềụ
- Thời gian khi thu hồi vốn xõy dựng nỳt giao thụng khỏc mức. Thời gian hoàn vốn khi xõy dựng nỳt giao thụng khỏc mức T = 6 - 10 năm cú thể coi là hợp lớ.
CÁC YấU CẦU CHO CÁC PHƯƠNG ÁN CỦA NÚT KIM LIấN
9 Đảm bảo khả năng thụng xe và vận tốc xe chạy trong thời gian hiện tại cũng như trong tương lại tối ưu nhất.
9 Khả năng thụng xe và vận tốc xe chạy là xấp xỉ nhau trờn toàn tuyến. 9 Đảm bảo cỏc yờu cầu kĩ thuật và tầm nhỡn.
9 Nỳt giao thụng phải được thiết kế hiện đại, đảm bảo tớnh mỹ quan khụng phỏ vỡ cảnh quan kiến trỳc khu vực và cỏc cụng trỡnh lõn cận.
9 Phương ỏn phải phự hợp với tỡnh hỡnh qui hoạch chung của thành phố.
9 Đảm bảo điều kiện vệ sinh mụi trường, hạn chế đến mức thấp nhất ảnh hưởng xấu tới mụi trường như: ụ nhiễm mụi trường, tiếng ồn, bụi, nước mặt, cỏc khu vực trồng hoa, cõy cỏ…
9 Nỳt giao thụng phải cú biện phỏp phũng nước, thoỏt nước tốt nhất, trỏnh tỡnh trạng ngập lụt trong mựa mưạ
9 Phương ỏn phải đảm bảo trong thời gian thi cụng giao thụng vẫn đảm bảo bỡnh thường.
Ị2. CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT CỦA ĐƯỜNG HẦM
Ị2.1 Cỏc thụng số quy chuẩn thiết kế hầm giao thụng qua nỳt
9 Phần hầm kớn cú độ dốc nhở nhất khụng dưới 4%, phần hầm dẫn hai đầu cú độ dốc dọc nhất khụng vượt quỏ 40%. Để giảm hơi độc do động cơ thải ra thỡ độ dốc trờn cú thể phải giảm xuống đến 10%
9 Trờn mặt cắt dọc, bỏn kớnh đường cong nhỏ nhất với đường cong lồi là 10000m, đường cong lừm là 2000m. Đối với đường bỡnh thường và đường cục bộ cỏc con số trờn tương ứng là 6000m, 4000m và 1500m, 1000m.
9 Yờu cầu của mặt cắt ngang đường hầm:
- Kớch thước sử dụng hợp lớ, - Diện tớch mặt cắt ngang nhỏ nhất
- Đảm bảo khả năng ổn định và khả năng chịu lực - Giỏ thành xõy dựng hợp lớ
- Thi cụng dễ dàng, dễ cơ giới hoỏ trong thi cụng
- Thời gian thi cụng là ngắn nhất, trong quỏ trỡnh thi cụng phải đảm bảo giao thụng vẫn hoạt động bỡnh thường
- Thoỏt nước, chiếu sỏng, thụng giú thuận lợi - Cú tớnh thẩm mỹ cao
Do đặc điểm đõy là hầm giao thụng đụ thị tại điểm nỳt giao thụng quan trọng nờn vấn đề giao thụng cần được chỳ ý để đảm bảo tỡnh trạng giao thụng diễn ra bỡnh thường. Đồng thời chiều dài đường dẫn cũng bị giới hạn do vậy mà chiều sõu đặt cụng trỡnh cũng bị giới hạn. Đõy là những yếu tố ảnh hưởng quyết định tới việc lựa chọn phương ỏn mặt cắt hầm hợp lớ
9 Tĩnh khụng và kớch thước bờn trong đường hầm:
Việc định ra giới hạn tĩnh khụng của hầm là đảm bảo cung cấp cho người sử dụng một đường hầm an toàn, phục vụ tốt, hoạt động khai thỏc diễn ra một cỏch hiệu quả trong một khoảng khụng gian giới hạn, cú bầu khụng khớ dễ chịu với thời gian phục vụ lõu dài và chi phớ bảo trỡ thấp nhất.
Giới hạn tĩnh khụng cũng là cơ sở để xỏc định kớch thước và hỡnh dạng mặt cắt kết cấu đường hầm.
Chiều cao tĩnh khụng được xỏc định theo tiờu chuẩn thiết kế 22TCN272-05, tuyển tập tiờu chuẩn xõy dựng Việt Nam tập V về thiết kế hầm giao thụng và tớnh đến tỡnh trạng dũng xe lưu thụng trong đường hầm.
- Chiều rộng: phự hợp với qui mụ đường chui - Chiều cao: H ≥ 4,75m
Ị2.2. Xỏc định cỏc cấp hạng kĩ thuật và cỏc chỉ tiờu kĩ thuật của tuyến
Ị2.2.1. Xỏc định cấp hạng kĩ thuật của tuyến
Qua số liệu khảo sỏt xe qua nỳt giao thụng Kim Liờn, hướng Kim Liờn – Đại Cồ Việt cú lưu lượng xe xon qui đổi hiện tại là: 4974xe/ngày đờm. Hướng Đại Cồ Việt – Kim Liờn là 5030xe/ngày đờm. Khi thiết kế kỹ thuật tuyến Kim Liờn – Đại Cồ Việt ta lấy lưu lượng xe trờn cả hai chiều và chạy trờn 4 làn xe cơ giới:
N = 4974 +5030 = 9904xe/ngày đờm
Do đú, lưu lượng xe trờn mỗi làn là 9904/4 = 1651xe/ngày đờm
Trong tương lai đến năm 2020 lưu lượng xe qua tuyến này cũn tăng lờn đến: 8908 + 9234 = 18242xe/ngày đờm. Tương đương với mỗi làn là 3023xe/ngày đờm.
Do vậy, ta cần phải nõng cấp đoạn đường này lờn đường cấp II thành phố, cú 4 làn xe cơ giới và 2 làn xe thụ sơ. Ngoài ra cũn cú 2 làn xe thụ sơ giành cho cỏc xe rẽ phải, rẽ trỏị Như đó chọn trờn phần I, ta đó chọn phương ỏn đường hầm qua nỳt Kim Liờn theo hướng Kim Liờn – Đại Cồ Việt là phương ỏn kỹ thuật.
Căn cứ vào chương trỡnh qui hoạch giao thụng tổng thể của văn phũng Kiến trỳc sư trưởng TP Hà Nội và UBND TP Hà Nội thỡ đoạn đường hầm Kim Liờn – Đại Cồ Việt là một trong những cụng trỡnh nằm trờn đường vành đai 1. Đo đú, cần phải được xỏc định hoàn chỉnh.
Với những cơ sở trờn đõy ta cần phải chọn tuyến đường này là đường cấp II thành phố mới đỏp ứng được cỏc yờu cầu về giao thụng đó đặt ra hiện nay và trong tương laị
Ị2.2.2. Xỏc định tiờu chuẩn kĩ thuật cơ bản của tuyến
Với cấp hạng kỹ thuật trờn ta xỏc định được cỏc đặc trưng của tuyến là: - Cường độ xe chạy tớnh toỏn ở năm tương lai là 18242xe/ngày đờm. - Tốc độ thiết kế là: v = 60 Km/h
- Thành phần dũng xe như đó trỡnh bày ở phần 1/ chương 1.
Từ những đặc trưng này ta tiến hành xỏc định cỏc chỉ tiờu kĩ thuật cơ bản của tuyến:
9 Trắc dọc tuyến đường hầm:
Xỏc định những điểm khống chế:
Xỏc định vị trớ đặt hầm: Hầm cú chiều dài 140m, chiều rộng 20.9 m được bố trớ trờn trục đường Đại Cồ Việt-Kim Liờn. Do đú lấy tim của đường Đại Cồ Việt và tim đường Kim Liờn làm tim hầm. Ta cú thể dễ dàng xỏc định được cỏc điểm khống chế của tuyến bằng cỏc cọc 20m bắt đầu từ vị trớ đặt cửa hầm. Cỏc điểm khống chế này