7 NÚT GIAO KHÁC MỨC TRỰC THễNG VÀ LIấN THễNG
7.3 Tớnh thớch nghi của nỳt giao trực thụng và nỳt giao liờn thụng
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
đủ để đảm bảo. Cỏc đường nhỏnh nối vào ra là núi đến cỏc đường cao tốc, khụng phải của nỳt giao cựng mức.
7.4.1.5 Hỡnh 7-2B minh hoạ cỏc yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cỏch phõn chia và kiểm soỏt lối vào ra dọc theo đường phụ ở nỳt liờn thụng dạng hỡnh thoi và cỏc đầu nối được điều khiển bằng tớn hiệu đốn hoặc biển bỏo.
A/C A/C A/ C A/C A/C A/C A/C A/C Đ-ờ ng nố i và o
Kiểm soát vào ra và lộ giới
Cuối A/C
Nhánh nối vào đầo tiên
Cuối A/C Chuyển làn- l-u trú phía trái
Phụ thuộc vào l-u l-ợng Chuyển làn- di chuyển sang trái Phụ thuộc vào vận tốc Nhập vào làn bên trong Phụ thuộc vào vận tốc Chuẩn bị nhập vào làn bên trong Phụ thuộc vào l-u l-ợng Nhập vào làn chạy suốt phía ngoài
Đầu mút vào Cự ly trộn dòng Chiều dài tăng tốc Cự ly kiểm soát vào ra nên dùng
-A- Đ-ờng nối dạng dòng tự do vào và ra từ đ-ờng nhánh
Note: Cân nhắc kiểm soát vào ra trên bốn góc phần t- của đ-ờng nối đầu tiên để cải thiện vận hành của nút
Kiểm soát vào ra
và lộ giới Cuối A/C
Cuối A/C Đ-ờ ng nố i và o Đ-ờ ng nố i ra Đ-ờ ng nố i ra Đ-ờng phụ trong nút lập thể Đèn tín hiệu Đèn tín hiệu Cự ly kiểm soát vào ra nên dùng
Cự ly cần thiết để đặt biển chỉ dẫn,cho liên kết nút đèn,và cho xe l-u trú Các chiều dài của xe rẽ vào đ-ờng nối đầu tiên
-B- Nút liên thông quả trám với đ-ờng nhánh
(Điều khiển nút bằng biển stop hoặc đèn điều khiển)
NGKMLT
NGKMLT
Hỡnh 7-2. Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến chiều dài của lối vào phải kiểm soỏt ở cỏc đường cắt ngang tại NGKMLT nằm bờn trỏi (khụng ở trong hỡnh vẽ)
7.4.2 An toàn giao thụng
7.4.2.1 Do phõn chia cao độ giữa cỏc đường giao cắt, tai nạn do xung đột giao cắt và rẽ xe sẽ giảm đi. Cỏc cụng trỡnh phõn mức tự thõn nú lại là một chướng ngại vật chắn tầm nhỡn bờn
cỏc thiết bị bảo vệ tại cỏc trụ và mố cầu. Khi cỏc đường cắt nhau thỡ nỳt giao liờn thụng sẽ đạt mức độ an toàn tối đa.
7.4.2.2 Tuỳ thuộc vào cấu tạo của nỳt liờn thụng sử dụng, xe rẽ trỏi cú thể hoàn toàn bị hạn chế hoặc tập trung về đường nhỏnh. Cỏc đường nhỏnh nối rẽ phải cú thể cho phộp cỏc vận hành rẽ phải gần với trạng thỏi dũng tự do. Vỡ vậy cỏc xung đột giao cắt cú thể bị xoỏ bỏ hoặc hạn chế đến mức tối thiểu.
7.4.3 Phõn kỳ xõy dựng
Khi mục tiờu cuối cựng chỉ cú một cụng trỡnh giao trực thụng, phõn kỳ xõy dựng là khụng kinh tế trừ khi trong thiết kế ban đầu cú cỏc dự trữ cho giai đoạn xõy dựng trong tương lai. Cỏc đường nhỏnh nối luụn phự hợp với phõn kỳ xõy dựng.
7.5 Cụng trỡnh kết cấu trong nỳt giao khỏc mức 7.5.1 Dạng và cỏc vớ dụ về nhỏnh nối 7.5.1 Dạng và cỏc vớ dụ về nhỏnh nối
7.5.1.1 Hỡnh 7-3 minh hoạ một vài số dạng nhỏnh nối và cỏc đặc điểm hỡnh dỏng của chỳng. Đó cú nhiều dạng hỡnh đó được sử dụng. Tuy nhiờn, mỗi dạng hỡnh cú thể được phõn loại rộng rói như một trong số dạng đó minh hoạ. Mỗi nhỏnh nối thường là đường một chiều. Nhỏnh nối xiờn (Hỡnh 7-3A) thường hầu hết là một chiều nhưng thường cú rẽ phải và rẽ trỏi tại cuối cỏc nhỏnh khi nối với đường phụ. Dạng nhỏnh nối xiờn cú thể là thẳng hoặc chữ S với đường cong đảo chiều. Nỳt giao liờn thụng dạng hỡnh thoi thường cú bốn nhỏnh nối xiờn. 7.5.1.2 Một nhỏnh nối vũng cú thể cú cỏc luồng xe rẽ đơn (rẽ trỏi hoặc rẽ phải) ở một đầu hay ở cả hai đầu và cú thể một chiều hai hai chiều. Hỡnh 7-3D minh hoạ trường hợp chỉ cú một nhỏnh rẽ đơn tại mỗi đầu của nhỏnh nối. Với dạng vũng cong, dũng xe rẽ trỏi khụng giao cắt cựng mức với dũng đi thẳng đối chiều. Ngược lại, xe rẽ trỏi qua nỳt giao khỏc mức phải rẽ về phớa phải với gúc xấp xỉ 270 độ để nhập vào đường khỏc. Cỏc nhỏnh nối vũng thường tạo hành trỡnh giỏn tiếp dài hơn bất cứ dạng nhỏnh nối nào khỏc.
đ-ờng nối xiên -a-
đ-ờng nối trên một góc phần t- -b-
nối vòng nửa trực tiếp -c-
đ-ờng nối bao ngoài -d-
rẽ trực tiếp -e-
Hỡnh 7-3. Cỏc loại nhỏnh nối
7.5.1.3 Với nhỏnh nối nửa trực tiếp (H.7-3C) người lỏi phải rẽ phải trước, hướng ngược với hướng dự định, dần dần đảo hướng, và sau đú kết thỳc hành trỡnh bằng cỏch quay trực tiếp và nhập vào cỏc đường khỏc. Hỡnh thức rẽ nửa trực tiếp cú thể ỏp dụng cho rẽ phải nhưng sẽ khụng phự hợp khi cú thể ỏp dụng được cỏc nhỏnh nối xiờn thụng thường. Mội khỏi niệm tượng hỡnh dựng cho loại này là nhỏnh dẫn "quai chộn" bởi hỡnh thự trờn bỡnh đồ của nú. Khoảng cỏch hành trỡnh trờn loại nhỏnh nối này ngắn hơn so với loaị hoa thị cựng loại và dài hơn loại nhỏnh nối trực tiếp. Hỡnh 7-3D đề cập đường nhỏnh nối vũng ngoài trong khi hỡnh 7- 3E minh hoạ đường nhỏnh nối trực tiếp
7.5.1.4 Cỏc hỡnh dạng khỏc nhau của đường nhỏnh nối trong một nỳt giao liờn thụng (cú nghĩa là cỏc dạng nỳt liờn thụng khỏc nhau) được tạo ra bởi nhiều cỏch phối hợp của những loại nhỏnh nối đú, Vớ dụ, loại nỳt dạng trumpet cú một nhỏnh nối vũng, một nhỏnh nối nửa trực tiếp và hai nhỏnh nối xiờn rẽ phải.
7.5.2 Dạng cầu vượt
7.5.2.1 Cú nhiều dạng cầu vượt khỏc nhau dựng để phõn cỏch cao độ hai đường cắt nhau như hai đường ụtụ hoặc đường ụtụ với đường sắt. Mặc dự nhiều giai đoạn thiết kế kết cấu khỏc nhau cần được xem xột, phần này chỉ tập trung vào cấu tạo hỡnh học của cỏc cầu vượt. Một vài giai đoạn trong thiết kế kết cấu được đề cập đến vỡ chỳng cú liờn quan đến thiết kế
hầu hết những cấu tạo hỡnh học là cú thể ỏp dụng được tại những chỗ giao khỏc mức với đường sắt.
7.5.2.2 Cỏc cầu vượt được định nghĩa bằng ba dạng chủ yếu sau Cầu bản
Cầu chạy dưới Cầu chạy giữa
7.5.2.3 Dạng cầu bản thường được sử dụng nhiều nhất trong giao khỏc mức. Tuy nhiờn, dạng chạy giữa lại phự hợp với cỏc cụng trỡnh cầu đường sắt. Trong một số trường hợp đặc biệt khi nhịp vượt dài và do chờnh cao độ vượt giữa cỏc đường bị hạn chế, nờn dựng dạng cầu kiểu giàn chạy dưới..
7.5.2.4 Tại bất cứ cụng trỡnh vượt nào, cần kiểm tra để duy trỡ sự đồng nhất của bề rộng khổ tĩnh khụng và sự thống nhất về cỏc thiết bị hộ lan và tường phũng hộ. Cỏc kết cấu vượt cần thoả món khổ tĩnh khụng ngang tại mỗi mức cao độ. Tất cả cỏc trụ và tường mố phải cú độ dật từ phần xe chạy. Cuối dải phõn cỏch giữa của cỏc đường chui và độ dốc chõn lề đường phải gọt trũn và nờn cú đoạn chuyển tiếp sang dốc ngược để hướng xe chạy trệch trỏnh khụng đõm vào cỏc bộ phận cụng trỡnh khụng cú cỏc thiết bị bảo vệ.
7.5.2.5 Một cụng trỡnh khỏc mức nờn tuõn theo cỏc đường tự nhiờn của cỏc đường dẫn trờn bỡnh đồ, trắc dọc, và trắc ngang. Thiết kế cỏc kết cấu cho phự hợp với đường cú thể dẫn đến thay đổi bề rộng cụng trỡnh, cỏc đường mở rộng, cỏc rào hộ lan và tường phũng hộ phải mở rộng, và cỏc bộ phận kết cấu cụng trỡnh khụng đối xứng. Những sự thay đổi kớch thước như