7 NÚT GIAO KHÁC MỨC TRỰC THễNG VÀ LIấN THễNG
7.2 Lựa chọn nỳt giao liờn thụng và nỳt giao trực thụng
7.2.1 Tiờu chớ chọn nỳt giao liờn thụng
7.2.1.1 Một nỳt giao khỏc mức liờn thụng (NGKMLT) cú thể là giải phỏp cú hiệu quả và là giải phỏp cho nhiều bài toỏn về nỳt giao, giảm ựn tắc, cũng như cải thiện an toàn giao thụng. Tuy nhiờn giỏ thành xõy dựng cao đó hạn chế việc sử dụng nỳt giao khỏc mức cho những trường hợp trờn trừ phi cỏc chi phớ thờm cú thể biện minh được. Liệt kờ cỏc điều kiện cụ thể hoặc cõn nhắc điều kiện lựa chọn khỏc mức liờn thụng tại một nỳt giao thụng là khú và trong nhiều trường hợp, khụng cú kết luận cuối cựng. Do sự đa dạng của địa hỡnh nơi đặt nỳt, lưu lượng,
cấp đường, và hỡnh thức bố trớ nỳt, cỏc điều kiện để chọn một nỳt khỏc mức liờn thụng cho mỗi vị trớ cú thể khỏc nhau.
7.2.1.2 Khi quyết định liệu một nỳt giao thụng khỏc mức liờn thụng cú là thoả đỏng hay khụng tại một vị trớ cụ thể, cần cõn nhắc kỹ lưỡng sỏu điều kiện sau:
Căn cứ thiết kế: Việc quyết định xõy dựng một con đường với toàn bộ cỏc lối vào ra giữa cỏc đầu mỳt nhỏnh nối được khống chế sẽ là cơ sở đảm bảo nỳt giao khỏc mức trực thụng hoặc liờn thụng cho tất cả cỏc đường nhỏnh cắt qua đường ụtụ. Mặc dự cỏc biện phỏp khống chế vào ra, dựng dải phõn cỏch giữa, hạn chế đỗ xe và giao thụng đi bộ là vẫn quan trọng, phõn mức cao độ trờn cỏc đường cao tốc tạo điều kiện tốt để cải thiện an toàn giao thụng. Một khi đó quyết định một con đường là đường cao tốc, tốt nhất cần cõn nhắc xem liệu tại mỗi vị trớ đường cắt cú cần chặn lại khụng, cú cần cải tuyến, hay sử dụng nỳt giao trực thụng hoặc nỳt giao liờn thụng. Điều quan tõm nhất là dũng xe liờn tục trờn đường chớnh. Nếu giao thụng trờn đường phụ cắt qua đường chớnh, cần cú nỳt giao khỏc mức liờn thụng (NGKMLT) hoặc giao trực thụng. Vỡ vậy, một nỳt giao thụng nếu xột riờng chỉ cần làm một nỳt đốn điều khiển, nhưng trờn đường cao tốc thỡ phải làm một nỳt liờn thụng hoặc nỳt trực thụng.
Giảm ựn tắc. Việc thiếu năng lực thụng qua tại cỏc nỳt giao của cỏc đường cú lưu lượng lớn tạo ra ựn tắc khụng chấp nhận được trờn một hoặc nhiều đường dẫn. Khi cỏc nỳt giao cắt cựng mức thiếu năng lực thụng hành cần thiết và khi điều kiện xõy dựng và đất đai cho phộp, là lỳc nờn xột dựng nỳt giao khỏc mức. Thậm chớ trờn cỏc phần đường cú khống chế vào ra một phần, việc hạn chế cỏc nỳt đốn bố trớ tuỳ tiện cũng gúp phần cải thiện đỏng kể tớnh chất dũng tự do.
Cải thiện an toàn. Tại một số nỳt giao cựng mức cú quỏ nhiều tai nạn nghiờm trọng. Nếu cỏc biện phỏp ớt tốn kộm để hạn chế tai nạn tỏ ra khụng cú hiệu quả hoặc khụng thực tế, cú thể cõn nhắc sử dụng một nỳt trực thụng hoặc liờn thụng. Cỏc tai nạn trong nỳt thường xảy ra ở cỏc chỗ giao trờn cỏc đường cú lưu lượng xe tương đối thấp ở cỏc vựng ngoài thành phố, nơi tốc độ xe thường cao. Ở những vựng như vậy, giỏ thành cụng trỡnh thường thấp, đất đai khụng quỏ đắt so với cỏc vựng đụ thị và cỏc biện phỏp cải thiện an toàn cú chi phớ thấp chỉ làm giảm một số tai nạn nghiờm trọng. Cỏc tai nạn nghiờm trọng tại cỏc nỳt giao cú nhiều xe rừ ràng là một tiờu chớ để làm một nỳt giao khỏc mức. Ngoài việc an toàn được nõng cao, tất cả cỏc luồng xe trong nỳt cũng dễ vận hành.
Địa hỡnh tại vị trớ đặt nỳt :Tại một số nơi, về kinh tế thỡ nỳt trực thụng là dạng nỳt giao duy nhất cú thể xõy dựng được. Địa hỡnh tại chỗ đặt nỳt cú thể thoả món cỏc tiờu chớ thiết kế thớch hợp, mà bất cứ hỡnh dạng nỳt nào khỏc cũng khụng thể xõy dưng được hoặc cú xõy dựng thỡ giỏ thành cũng bằng hoặc cao hơn giỏ thành xõy dựng nỳt khỏc mức.
Lợi ớch của người sử dụng đường Chớ phớ của người sử dụng đường do chậm xe ở cỏc chỗ ựn tắc trong cỏc nỳt giao cựng mức là lớn. Chi phớ này như xăng dầu tiờu thụ, lốp xe, sửa chữa, và tai nạn do sự thay đổi về tốc độ, dừng xe, xếp hàng lại vượt quỏ những chi phớ để xõy dựng nỳt giao thụng cú dũng xe vận hành liờn tục. Nhỡn chung, nỳt giao liờn thụng, ở một mức độ nào đú, tăng thờm chiều dài hành trỡnh của xe so với cắt thẳng qua nỳt cựng mức, nhưng chi phớ tăng thờm cho việc việc tăng thờm chiều dài hành trỡnh lại nhỏ hơn những khoản tiết kiệm được do giảm bớt dừng và chậm xe. Mối liờn hệ giữa
lợi ớch của người sử dụng đường và chi phớ cho việc cải tạo về mặt kinh tế là một tiờu chớ để xõy dựng nỳt liờn thụng.
Để thuận tiện, mối liờn hệ này được thể hiện bằng tỷ lệ của lợi ớch hàng năm chia cho chi phớ hàng năm cho việc cải thiện. Lợi ớch hàng năm là sự chờnh lệch chi phớ của người sử dụng đường giữa điều kiện hiện tại và khi cải thiện. Chi phớ hàng năm là tổng cỏc lói suất và trả gúp cho chi phớ của việc cải thiện. Suất này càng lớn, thỡ điều kiện xột trờn quan điểm lợi ớch người sử dụng đường càng được thoả món.
Việc so sỏnh cỏc suất này cho cỏc giải phỏp thiết kế là một yếu tố quan trọng trong quyết định loại hỡnh và mức độ cải thiện đó tạo ra. Nếu nú được sử dụng để đỏnh giỏ một thiết kế đơn lẻ, suất lớn hơn 1 là thỏa đỏng trờn quan điểm kinh tế. Hơn nữa , nỳt giao thụng khỏc mức liờn thụng cú thể xõy dựng theo giai đoạn, và cỏc giai đoạn ban đầu cú thể tạo ra mức tăng lợi ớch lớn hơn mức tăng chi phớ
Lưu lượng giao thụng: Lưu lượng xe là một tiờu chớ rừ ràng nhất so với cỏc tiờu chớ khỏc cú thể xem là điều kiện rừ ràng nhất so với bất kỳ điều kiện nào. Mặc dự một lưu lượng xe chạy tại một nỳt giao khụng phải là một lý do hoàn toàn như một tiờu chớ làm nỳt liờn thụng, nhưng đõy là một định hướng quan trọng, đặc biệt khi kết hợp với sự phõn bố cỏc cỏc luồng giao thụng và ảnh hưởng của tập quỏn lỏi xe. Tuy nhiờn, lưu luợng vượt quỏ năng lực thụng qua của một nỳt giao cựng mức cú thể thực sự là một tiờu chớ. Nờn làm nỳt giao khỏc mức tại cỏc đường giao cú lưu lượng xe lớn để hạn chế xung đột do lưu lượng cắt ngang lớn, cải thiện đỏng kể sự hoạt động của dũng xe.
7.2.2 Cỏc tiờu chớ chọn nỳt giao trực thụng
7.2.2.1 Khụng phải tất cả cỏc điều kiện ỏp dụng cho cỏc nỳt trực thụng đều cú trong cỏc điều kiện ỏp dụng cho nỳt liờn thụng. Nỳt trực thụng cần cú thờm cỏc điều kiện so với nỳt liờn thụng là:
Phục vụ cho cỏc đường hoặc đường phố mà thực tế khụng thể chặn lại ngoài phạm vi lộ giới của đường cao tốc
Tạo cỏc nơi vào ra cho cỏc vựng khụng cú đường bờn hoặc cỏc hỡnh thức vào ra khỏc
Hạn chế giao ngang đường sắt và đường bộ Phục vụ những nơi đặc biệt đụng người đi bộ
Phục vụ cho xe mỏy, xe đạp, và cỏc đường đi bộ dõn sinh
Tạo cac chỗ vào ra cho cac bến giao thụng cụng cộng nằm trong giới hạn của đường phố chớnh
Đảm bảo giao thụng liờn tục cho một số dạng hỡnh đường nối và phục vụ như một bộ phận của nỳt liờn thụng
7.3 Tớnh thớch nghi của nỳt giao trực thụng và nỳt giao liờn thụng 7.3.1 Phõn loại 7.3.1 Phõn loại
7.3.1.1 Ba dạng loại nỳt giao chớnh là: Nỳt giao cựng mức
Nỳt giao trực thụng Nỳt giao liờn thụng
7.3.1.2 Với mỗi loại nỳt, cú nhiều phạm vi ỏp dụng thớch hợp, nhưng những giới hạn của phạm vi đú khụng xỏc định rừ ràng, Hơn nữa, cỏc phạm vi này cú nhiều trựng lặp nờn sự lựa chọn cuối cựng dạng nỳt phải tổng hợp tớnh đến tất cả cỏc yếu tố về lưu lượng và thành phần xe, chi phớ, địa hỡnh, và phạm vi đất sẵn cú.
7.3.2 Giao thụng và vận hành
7.3.2.1 Mỗi loại nỳt giao thoả món giao thụng đi thẳng ở cỏc mức khỏc nhau. Khi lưu lượng trờn cỏc đường phụ nhỏ hơn nhiều so với đường chớnh, thỡ giao thụng đi thẳng trờn đường chớnh sẽ thuận tiện nhất trờn nỳt giao cựng mức, đặc biệt là khi địa hỡnh bẳng phẳng. Khi lưu lượng trờn đường phụ đủ lớn để đặt đốn tớn hiệu, tất cả cỏc hướng đều bị chậm xe. Khi lưu lượng xe trờn đường chớnh và đường phụ xấp xỉ bẳng nhau, khoảng 50% giao thụng trờn mỗi đường dẫn đều phải dừng xe.
7.3.2.2 Giao thụng đi thẳng khụng bị chậm tại cỏc nỳt giao khỏc mức trừ khi đường dẫn là dài, dốc và trong dũng xe.cú nhiều xe tải nặng. Cỏc đường nhỏnh nối khụng cú ảnh hưởng lớn đến dũng giao thụng chạy thẳng trừ những chỗ khụng đủ năng lực thụng hành, những đoạn trộn dũng hoặc chuyển tốc khụng đủ độ dài, hoặc cỏc đường rẽ khụng được bố trớ đầy đủ. 7.3.2.3 Cỏc luồng xe rẽ cú thể ảnh hưởng đến sự vận hành của nỳt giao thụng và cú thể thoả món ở cỏc mức độ khỏc nhau, tựy theo dạng nỳt là cựng mức hay khỏc mức. Trong nỳt liờn thụng, cỏc đường nhỏnh nối phục vụ cho cỏc hướng rẽ. Khi lượng xe rẽ là nhỏ thỡ một đường nhỏnh nối tại một gúc phần tư là đủ. Tuy nhiờn, luồng xe rẽ trỏi trờn cả hai đường cú thể được thoả món dựng một nỳt giao cựng mức. Hai đường nhỏnh nối tại hai gúc phần tư đảm bảo chỉ cắt qua dũng giao thụng chạy thẳng trờn đường ngang và giao thụng trờn đường chớnh khụng bị ảnh hưởng. Nỳt liờn thụng mà mỗi đường nhỏnh nối chỉ phục vụ cho một hướng rẽ là phự hợp khi lưu lượng giao thụng đi thẳng và cỏc hướng rẽ nào đều cú lưu lượng lớn, nhỏnh nối và đầu mỳt nhỏnh nối được thiết kế đủ năng lực thụng qua.
7.3.2.4 Cỏc luồng xe rẽ phải tại cỏc nỳt liờn thụng theo cỏc lối trực tiếp đơn giản hoặc gần như trực tiếp thỡ ở đú rất ớt khi lỏi xe bị lỳng tỳng. Cỏc nỳt hoa thị cú cỏc nhỏnh vũng cho cỏc luồng xe rẽ trỏi cú thể gõy bối rối cho người lỏi và tăng thờm chiều dài hành trỡnh, trong một số trường hợp cũn gõy ra cỏc luồng trộn dũng. Dạng đường nối hỡnh thoi đơn giản và dễ biến đổi hơn so với dạng hoa thị trong cỏc trường hợp khi xe trờn đường phụ cần rẽ trỏi trực tiếp. Tuy nhiờn, khi giao thụng trờn đường phụ đủ lớn để hạn chế rẽ trỏi cựng mức, nờn xột dựng nỳt giao dạng hoa thị.
7.3.3 Cỏc điều kiện địa hỡnh
7.3.3.1 Trờn cỏc địa hỡnh vựng đồi cao, nỳt liờn thụng thường phự hợp với địa hỡnh hiện hữu và cỏc đường đi thẳng cú thể thiết kế rộng hơn so với khi thiết kế một nỳt cựng mức. Những địa hỡnh như vậy làm đơn giản việc thiết kế một số đường nhỏnh nối. Cỏc đường nối khỏc, tuy nhiờn, cú thể cú độ dốc gắt, dài, hoặc vừa dốc vừa dài, tuỳ thuộc vào địa hỡnh khu vực. Thiết kế nỳt liờn thụng ở địa hỡnh bẳng phẳng đơn giản nhưng cú thể phải sử dụng độ dốc khụng cú lợi cho sự vận hành của xe.
7.3.3.2 Lộ giới của nỳt liờn thụng phụ thuộc chủ yếu vào số lượng luồng xe rẽ cần cú cỏc đường nhỏnh nối riờng. Diện tớch thực sự cần cho một nỳt liờn thụng cụ thể cũng phụ thuộc vào cấp đường, địa hỡnh, cỏc tiờu chớ chung trong xõy dựng nỳt, và ảnh hưởng cú thể xảy ra khi xõm phạm đến bất động sản khi xõy dựng nỳt. Việc xõy dựng một nỳt liờn thụng cú thể đũi hỏi mặt cắt dọc của cỏc đường hiện cú phải điều chỉnh lại và gõy phức tạp cỏc lối vào ra trong khu vực, hoặc tạo ra cỏc đường vũng quanh co.
7.3.4 Loại đường và cỏc cỏch giao cắt
7.3.4.1 Nỳt liờn thụng cú thể được dựng cho tất cả cỏc giao cắt đường ụtụ và cho bất cứ tốc độ thiết kế nào nhưng khi cựng một lưu lượng xe thỡ cỏc đường cú tốc độ thiết kế cao yờu cầu làm nỳt khỏc mức sớm hơn so với đường cú tốc độ thiết kế thấp (tiềm năng nguy hiểm của xung đột từ cỏc xe dừng và rẽ tại một nỳt giao tăng lờn với tốc độ thiết kết nờn tiờu chớ làm nỳt khỏc mức cho những đường thiết kế với tốc độ cao xảy ra sớm hơn so với cỏc đường cú tốc độ thiết kế thấp mặc dự cú cựng lưu lượng). Đường nối trờn cỏc đường thiết kế với tốc độ cao cũng nờn cho phộp tốc độ rẽ xe cao phự hợp,và cú đủ chiều dài làn chuyển tốc
7.3.4.2 Nỳt liờn thụng là bộ phận quan trọng của đường cao tốc. Do khống chế toàn bộ lối vào ra, nỳt khỏc mức cú thể dựng cho tất cả cỏc đường giao khi cỏc đường giao này quan trọng nờn khụng thể chặn chỳng lại. Dạng hỡnh nỳt sẽ thay đổi theo địa hỡnh, sự phỏt triển hai bờn đường, và điều kiện chiếm dụng đất, nhưng nhỡn chung nú sẽ dựa trờn cấu tạo cỏc đường nhỏnh nối để tạo ra cỏc chỗ nhập vào hoặc tỏch ra khỏi đường cao tốc. Thờm vào đú, cỏc đường nhỏnh nối cú thể dựng làm đường bờn.
7.3.4.3 Khi cõn nhắc chọn loại hỡnh nỳt giao, phải chỳ tới phục vụ địa phương. Khi sự phục vụ cho địa phương đó hiện hữu ở một nỳt giao cựng mức cụ thể thỡ cú thể sẽ gõy khú khăn cho một số loại hỡnh nỳt giao liờn thụng
7.4 Kiểm soỏt và phõn chia lối vào ra ở cỏc đường phụ tại nỳt giao liờn thụng thụng
7.4.1 Kiểm soỏt lối vào ra
7.4.1.1 Là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong thiết kế đường cao tốc và cỏc đường cú lưu lượng xe lớn khỏc, nỳt giao liờn thụng rất đắt tiền trong xõy dựng cũng như trong khi nõng cấp. Vỡ vậy chỳng cần được thiết kế và khai thỏc một cỏch cú hiệu quả và thiết thực. Để giữ cho đỳng chức năng đó định của nỳt, việc thiết kế hỡnh học phự hợp tại cỏc đấu nối đường nối và kiểm soỏt lối vào ra thớch hợp dọc theo cỏc đường nhỏnh nối là rất quan trọng
7.4.1.2 Kiểm soỏt vào ra nờn là một phần thống nhất trong thiết kế những con đường cú chức năng cơ động là chủ yếu, và nú là một đặc điểm luụn được mong muốn dọc theo cỏc đường phụ trong phạm vi nỳt liờn thụng nhằm tạo ra sự vận hành giao thụng hiệu quả và an toàn. Kiểm soỏt lối vào ra cú thể được thực hiện bằng cỏch mua quyền vào-ra hoặc bằng cỏc chớnh sỏch kiểm soỏt vào ra dọc theo đường phụ
7.4.1.3 Để đảm bảo tớnh hiệu quả trong vận hành tại nỳt giao khỏc mức, khi thiết kế nỳt giao phải xột đến khoảng cỏch thớch hợp của điểm kiểm soỏt vào ra. Điều này làm giảm dũng xe tràn ngược trờn đường dẫn và đường phụ đến cỏc đầu mỳt nhỏnh nối, tạo chiều dài thớch hợp cho đoạn trộn dũng trờn đường phụ, tạo khụng gian cho phộp tỏch nhập dũng, và tạo khụng gian dừng xe cho cỏc xe rẽ trỏi tại cỏc cửa vào ra trờn cỏc đường phụ.
7.4.1.4 Hỡnh 7-2A minh hoạ cỏc bộ phận cần xem xột khi quyết định khoảng cỏch để phõn chia và kiểm soỏt cỏc lối vào ra trong phạm vi của cỏc đường nối vào-ra cú trạng thỏi dũng tự do. Chỳng gồm cỏc khoảng cỏch cần thiết cho xe trờn đường nhỏnh nối ra từ nỳt liờn thụng nhập và trộn qua cỏc làn xe chớnh chạy thẳng trờn đường phụ, di chuyển vào làn rẽ trỏi, lưu trỳ chờ rẽ trỏi, và đoạn nối dài từ vạch dừng xe đến tim của đường cắt qua đường phụ. Thờm vào đú, chiều dài đoạn phản ứng tõm lý cũng cần được xỏc định. Khi chỉ cú đường vào ra rẽ phải và khụng cú làn rẽ trỏi hoặc đoạn mở dải phõn cỏch giữa, khoảng chiều dài đoạn trộn dũng là