đường ô tô cao tốc ở Việt Nam
Trong những năm vừa qua để phục vụ công cuộc đổi mới của đất nước, phát triển kinh tế - xã hội và hội nhập với khu vực nhiều tuyến đường cao tốc đang được xây dựng hoặc chuẩn bị xây dựng như Cầu Giẽ - Ninh Bình, TP HCM - Trung Lương, Hà Nội - Thái Nguyên, Hà Nội - Lào Cai, Hà Nội - Hải Phòng... Cùng với các dự án đó đã xuất hiện những quan niệm không thống nhất, kể cả những quan niệm không đúng về đường ô tô cao tốc. Điều này có thể dẫn đến việc không những làm tăng giá thành xây
dựng còn ảnh hưởng đến hiệu quả và an toàn khai thác cũng như chi phí quản lý, bảo trì sau nàỵ Trong đề tài này tác giả muốn đề cập một số thông tin liên quan đến khái niệm, các tiêu chí, chuẩn mực cần lưu ý khi thiết kế và xây dựng hệ thống đường ô tô cao tốc qua kinh nghiệm của một số nước và những phân tích, so sánh với các quy định của tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc ở Việt Nam TCVN5729-97. Trên cơ sở đó xin kiến nghị một số đề xuất nhằm thống nhất một số quan niệm và các tiêu chí chủ yếu đối với đường cao tốc, để qua đó có thể giảm được giá thành xây dựng và tổ chức khai thác có hiệu quả hơn đối với loại kết cấu hạ tầng tương ứng với loại hình vận tải đặc biệt này, đó là:
1. Về khái niệm đối với đường ô tô cao tốc:
Luật giao thông đường bộ Việt Nam trong phần giải thích từ ngữ định nghĩa “ đường cao tốc là đường chỉ dành cho xe cơ giới chạy với tốc độ cao, có dải phân cách chia đường cho xe chạy theo hai chiều ngược nhau riêng biệt và không giao cắt cùng mức với các đường khác”. Do vậy nhiều người vẫn quan niệm đơn giản là đường ô tô cao tốc được xây dựng để cho ô tô chạy với tốc độ cao thì phải có tốc độ thiết kế cao hơn các loại đường khác hay chí ít cũng phải trên 100km/h vì đường cấp II cấp III đã có tốc độ thiết kế là 80km/h. Chính vì cách nghĩ đó mà cách đây vài năm khi bàn về đoạn tuyến Cam Lộ - Tuý Loan để nối thông đường Hồ Chí Minh trước mắt và sẽ là đường cao tốc trong tương lai, nhiều người vẫn cho rằng không thể lựa chọn hướng tuyến của đoạn này đi qua Nam Đông, Đèo Mũi Trâu, Đèo Đê Bay vì như vậy sẽ có những đoạn chỉ thoả mãn tốc độ thiết kế 80 hoặc thấp hơn là 60km/h, không bằng tốc độ thiết kế của quốc lộ 1 hiện nay (là 80km/h) vậy thì xây dựng mà làm gì? Thế nhưng cũng cần phải hiểu định nghĩa của luật giao thông đường bộ chạy với tốc độ cao là tốc độ lữ hành trong quá trình vận tải đạt được cao, tức là thời gian chạy xe trên đường ô tô cao tốc sẽ được rút ngắn đáng kể so với chạy xe trên các đường ô tô thông thường khác. Còn tốc độ thiết kế đối với đường ô tô cao tốc chỉ là một trong nhiều tiêu chí cần được chú ý chứ không phải là tiêu chí duy nhất, quyết định đến việc nâng cao tốc độ lữ hành, rút ngắn thời gian vận tảị Chính vì vậy mà tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc TCVN5729-97 định nghĩa: “ Đường cao tốc là đường chuyên dùng cho ô tô chạy với các đặc điểm sau: tách riêng hai chiều xe chạy (mà mỗi chiều phải có tối thiểu hai làn xe); mỗi chiều đều có bố trí làn dừng xe khẩn cấp, trên đường có bố trí đầy đủ các loại trang thiết bị, các cơ sở phục vụ cho việc đảm bảo giao thông liên tục, an toàn, tiện nghi và chỉ cho xe ra vào ở các điểm nhất định” Theo khái niệm này thì tốc độ cao
không phải là tiêu chí quan trọng của đường ô tô cao tốc mà tiêu chí tách riêng hai chiều xe chạy, đảm bảo giao thông an toàn, liên tục và chỉ cho xe ra vào ở các điểm nhất định mới là các tiêu chí cơ bản và quan trọng nhất của đường ô tô cao tốc.
Cả hai định nghĩa về đường ô tô cao tốc trong Luật giao thông đường bộ và TCVN5729-97 đều mới chỉ chú trọng về yêu cầu kỹ thuật mà chưa làm rõ chức năng phục vụ vận tải của hệ thống đường ô tô cao tốc. Mặc dù quan niệm về đường ô tô cao tốc ở mỗi nước có những sự khác biệt nhau ít nhiều nhưng đều có chung một mục tiêu là làm đường ô tô cao tốc là để phục vụ vận tải đường dài bằng ô tô sao cho thời gian chạy xe được rút ngắn so với chạy xe trên đường thông thường. Yêu cầu kỹ thuật tách riêng hai chiều xe chạy, đảm bảo giao thông liên tục và chỉ cho xe ra vào ở những điểm nhất định chính là để đáp ứng mục tiêu rút ngắn thời gian chạy xe đối với vận tải đường dài bằng ô tô, loại phương tiện vận tải có nhiều lợi thế trong việc đáp ứng nhu cầu vận tải “door to door” nhưng thời gian hành trình thường kéo dài và khó đảm bảo do các trở ngại, vật cản, tránh, vượt... trên đường làm cho tốc độ lữ hành bị hạn chế.
2. Yêu cầu về công năng, chức năng của đường ô tô cao tốc:
Yêu cầu cơ bản nhất quyết định các tính chất của con đường là công năng, hay nói cách khác là chức năng phục vụ vận tải của công trình đường ô tô cao tốc. Yêu cầu này vẫn chưa được xác định và quy định rõ trong các định nghĩạ Thuật ngữ đường ô tô cao tốc mà chúng ta đang sử dụng có nguồn gốc từ thuật ngữ của Trung Quốc “cao tốc công lộ” (là thuật ngữ duy nhất trên thế giới để chỉ loại đường ô tô này) chỉ biểu đạt được khái niệm đường có tốc độ cao do các yếu tố kỹ thuật của con đường mà không lột tả được công năng sử dụng cho ô tô chạy liên tục, không có xung đột trên đường để rút ngắn thời gian vận tải như thuật ngữ tiếng ý “autostrada”, tiếng Đức “Autobahn”, tiếng Anh “freeway”, hay tiếng Pháp “autoroute”... Có lẽ do thuật ngữ “đường ô tô cao tốc được dùng phổ biến và chính thức trong các văn bản của nước ta nên nhiều người vẫn quan niệm không đày đủ rằng yêu cầu quan trọng và cơ bản nhất của đường ô tô cao tốc là phải được xây dựng với tốc độ thiết kế cao hơn hẳn so với đường ô tô thông thường. Do quan niệm này nên các yêu cầu kỹ thuật, những yêu cầu thường góp phần làm tăng giá thành xây dựng công trình, liên quan đến tốc độ thiết kế như các yếu tố hình học của tuyến đường, số làn xe, cường độ nền mặt đường, độ bằng phẳng..., rất được coi trọng nhưng yêu cầu cơ bản nhất để đáp ứng chức năng phục vụ vận tải là yêu cầu tổ chức giao thông đối với toàn mạng, toàn hệ thống vận tải đường bộ, trong đó tất nhiên bao gồm cả đoạn tuyến cao tốc sẽ được xây dựng lại ít được quan tâm, trừ yếu tố
không giao cắt cùng mức với các đường khác. Yếu tố này nhiều khi bị lạm dụng và được coi như là giải pháp duy nhất để tổ chức giao thông liên tục cho con đường. Do
vậy định nghĩa đường ô tô cao tốc trước hết phải xuất phát từ công năng, chức năng
của chúng là đáp ứng yêu cầu vận tải đường dài bằng ô tô sao cho thời gian chạy xe
được rút ngắn tối đa so với chạy xe trên đường ô tô thông thường. Phải coi yêu cầu
công năng, chức năng nói trên là yêu cầu cơ bản của loại hình vận tải và loại hình
công trình giao thông đường bộ đặc biệt nàỵ Các yêu cầu về tính năng sẽ được xác
định để đáp ứng yêu cầu công năng đó. Tiêu chí tốc độ cao không phải là tiêu chí cơ bản, lại càng không phải là tiêu chí quan trọng nhất mà chỉ là một trong nhiều tiêu
chí của các yêu cầu về tính năng cần đạt được nhằm đáp ứng yêu cầu công năng đó.
3. Yêu cầu về tính năng đối với đường ô tô cao tốc:
Các yêu cầu về tính năng của đường ô tô cao tốc để đáp ứng yêu cầu về công năng bao gồm tốc độ thiết kế, các thông số của mặt cắt ngang bao gồm bề rộng làn xe, làn đỗ khẩn cấp, số lượng làn xe ..., điểm khống chế ra vào, các nút giao, yêu cầu về nền, mặt đường, biển thông tin, biển báo hiệu, ...
Trước hết là yêu cầu về tốc độ thiết kế. Mặc dầu tiêu chí tốc độ cao không phải là tiêu chí cơ bản nhưng cũng là một tiêu chí rất quan trọng. Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc của Canada quy định tối thiểu là 100km/h, tối đa là 130km/h. Tiêu chuẩn kỹ thuật công trình đường bộ của Trung Quốc (JTG B01 - 2003) là 60, 80, 100 và 120 km/h. Quy chuẩn kết cấu đường bộ (Road structure Ordinance) của Nhật Bản quy định tốc độ thiết kế của đường cao tốc ngoài đô thị gồm 4 cấp là 60, 80, 100, 120km/h (trong điều kiện khó khăn có tốc độ thiết kế tương ứng với các cấp này là 50, 60, 80, 100), còn đường cao tốc đô thị gồm 2 cấp là 60 và 80km/h (trong điều kiện khó khăn là 50, thậm chí là 40, và 60km/h. Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô của Malaysia quy định tốc độ thiết kế đối với đường ô tô cao tốc ngoài đô thị cho vùng đồng bằng là 120km/h, vùng đồi là 100km/h, vùng núi là 80km/h, đối với đường cao tốc đô thị là 100, 80, 60km/h tùy thuộc vào mật độ tập trung dân cư, nhà cửa công trình và nhất là mức độ khó khăn trong việc giải phóng mặt bằng. Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô của Đức quy định tốc độ thiết kế đối với đường ô tô cao tốc ngoài đô thị (Autobahn) tối thiểu là 80km/h (trong điều kiện địa hình khó khăn là 70km/h), tối đa là 110km/h, còn đối với đường ô tô cao tốc đô thị (Stadtautobahn) là 70km/h (trong điều kiện khó khăn là 60km/h) và 100km/h. Xin được nói thêm là mặc dầu tốc độ thiết kế đối với Autobahn
của nước Đức có thể chạy xe với tốc độ không hạn chế trừ khi trên bảng thông tin điện tử xuất hiện các con số màu đỏ yêu cầu hạn chế tốc độ do thời tiết, do đang sửa chữa, do ùn tắc, tai nạn ở phía trước ... Đây cũng là một ví dụ rất điển hình cho thấy sự khác biệt rất cơ bản giữa tốc độ thiết kế và tốc độ được phép chạy xe đối với đường ô tô. Tốc độ thiết kế là yếu tố đầu vào để lựa chọn các thông số hình học, độ nhám và độ bằng phẳng của mặt đường... sao cho trên những đoạn tuyến có điều kiện địa hình khó khăn và kể cả khi xuất hiện thêm những điều kiện xấu nhất thông thường khác (tất nhiên là không kể điều kiện mật độ, chủng loại tham gia giao thông hay các rủi ro bất thường...) việc chạy xe không vượt quá tốc độ thiết kế ở những đoạn đó vẫn đảm bảo an toàn. Tốc độ thiết kế được lựa chọn càng cao thì giá thành xây dựng càng lớn, nhất là trong điều kiện địa hình, địa chất phức tạp và khó khăn của vùng đồi núi hoặc tốn kém trong việc đền bù, giải phóng mặt bằng. Chính vì vậy mà tốc độ thiết kế đường ô tô cao tốc của Đức chỉ giới hạn tối đa đến 110km/h mặc dầu địa hình của nước Đức khá bằng phẳng, ít có đèo dốc hiểm trở, còn ở Nhật nơi có địa hình bao gồm cả đồng bằng, ven biển và cả vùng đồi núi hiểm trở tương tự như nước ta thì tốc độ thiết kế tối thiểu đối với đường ô tô cao tốc được quy định khá bé, chỉ còn 50 hoặc thậm chí 40km/h. Do vậy,
việc nghiên cứu để đưa ra con số tốc độ thiết kế đường ô tô cao tốc sao cho phù hợp
với các điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của Việt Nam là việc cần được khẩn
trương tiến hành và thống nhất. Việc quy định tốc độ thiết kế đối với đường ô tô cao
tốc loaị A là 80, 100, 120 km/h của TCVN 5729 - 1997 là chưa có cơ sở và có thể là
còn cao, gây nên tốn kém trong đầu tư xây dựng, nhất là đối với điều kiện địa hình
khó khăn và phức tạp của nước tạ
Vấn đề thứ hai thuộc về tính năng là các thông số hình học của mặt cắt ngang
tiêu biểu bao gồm số lượng làn xe, bề rộng của các làn xe và làn dừng xe khẩn cấp, bề
rộng của dải phân cách giữa và dải an toàn. Theo quy định của Bộ giao thông liên bang của nước Đức được thể hiện trong quy chuẩn đường ô tô, phần quy định về mặt cắt ngang mang kí hiệu RAS-Q96 (Richtlinien fuer die Anlage von Strassen, Teil: Querschnitte) ban hành năm 1996 thì mặt cắt ngang của đường ô tô cao tốc liên bang cần được chọn trên cơ sở 2 loại mặt cắt ngang điển hình là RQ35,5 cho 6 làn xe và RQ29,5 cho 4 làn xe, còn của đường ô tô cao tốc liên vùng có chức năng kết nối loại II là RQ26 và của cao tốc đô thị là RQ33 (bảng VỊ1). Mặt cắt ngang điển hình RQ33,5 có thể dùng cho đường có 8 làn xe bằng cách mở rộng phần mặt đường thêm mỗi bên 3,75m. Trong khi đó, tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô của Canađa quy định bề rộng của
làn xe phụ thuộc vào tốc độ thiết kế. Với tốc độ thiết kế dưới 100km/h thì bề rộng mỗi làn xe là 3,50m và từ 100km/h trở lên là 3,70m. Tiêu chuẩn kỹ thuật công trình đường bộ của Trung Quốc JTG B01-2003 quy định bề rộng làn xe đường ô tô cao tốc là 3,75m, trừ cấp tốc độ 60 km/h là 3,50m. Trong tiêu chuẩn này Trung Quốc cũng quy định các mặt cắt điển hình của đường ô tô cao tốc, ví dụ với tốc độ thiết kế 120km/h, đường có 8 làn xe thì tổng bề rộng là 45m (trong trường hợp khó khăn tối thiểu là 42m), hoặc tốc độ thiết kế 100km/h, đường có 6 làn xe là 33,5m (có cùng bề rộng như mặt cắt điển hình RQ33,5 của Đức) v.v.
Còn bề rộng làn xe theo quy chuẩn của Nhật Bản đối với đường ô tô cao tốc ngoài đô thị chỉ là 3,50m, thậm chí chỉ là 3,25m đối với cấp 4 thuộc miền núi, còn cao tốc đô thị cấp 1 có bề rộng làn xe là 3,50m và cấp 2 là 3,25m. Làn dừng xe khẩn cấp theo quy chuẩn của Nhật lớn nhất cũng chỉ là 2,50m. Với các quy định như vậy, mặt cắt điển hình của đường ô tô cao tốc của Nhật Bản nói chung có bề rộng tổng cộng khá nhỏ so với tiêu chuẩn của các nước khác, kể cả so với TCVN 5729 - 1997 của Việt Nam. Theo TCVN 5729 - 1997 thì với 4 làn xe, bề rộng tiêu chuẩn của nền đường ô tô cao tốc tương ứng với các cấp tốc độ khác nhau thay đổi từ 22m đến 27,5m, trong khi đó, theo quy chuẩn Nhật Bản thì bề rộng này chỉ duy nhất là 20m đối với cao tốc ngoài đô thị và 19m đối với cao tốc đô thị, trong đó các dải an toàn và dải phân cách thường quy định có bề rộng lớn hơn so với TCVN 5729 - 1997. Cũng cần lưu ý thêm là số lượng làn xe trên các tuyến cao tốc chủ đạo phục vụ vận tải ô tô đường dài của các nước phát triển như Mỹ, Đức, Nhật Bản v.v. chủ yếu gồm 4 làn xe và một số tuyến có 6 làn xẹ Các đoạn tuyến có trên 6 làn xe thường chỉ là những đoạn tuyến cục bộ để bố trí tách nhập làn.
Bảng 1: Các yếu tố mặt cắt ngang đường ô tô cao tốc theo quy chuẩn của Đức
Loại m/c Lề (m) Làn dừng xe khẩn cấp (m) Dải an toàn của làn đỗ khẩn cấp (m) Mặt đường (m) Dải an toàn của mặt đường (m) Dải phân cách giữa (m) Tổng bề rộng mặt đường (m) RQ35,5 2 x 1,5 2 x 2,5 2x 0,50 2x(3,75 +2x3,50) 2 x 0,75 3,50 35,5 RQ29,5 2 x 1,5 2 x 2,5 2x0,75 2x2x3,75 2x0,75 3,50 29,5 RQ33 2 x 1,5 2 x 2,0 2x0,50 2x3x3,50 2x0,50 3,00 33,0