7 NÚT GIAO KHÁC MỨC TRỰC THễNG VÀ LIấN THễNG
7.5 Cụng trỡnh kết cấu trong nỳt giao khỏc mức
7.5.1 Dạng và cỏc vớ dụ về nhỏnh nối
7.5.1.1 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 vậy được coi là thiết yếu với cả kỹ sư đường và kỹ sư cầu để mỗi bộ phận cụng trỡnh riờng biệt đều cú thiết kế hợp lý.
7.5.2.6 Ngoài cỏc yếu tố cần xem xột về cỏc điều kiện hỡnh học, cỏc điều kiện khỏc như chiều dài nhịp, chiều cao kết cấu của cụng trỡnh, nền múng, mỹ quan, an toàn, và đặc biệt độ xiờn cú thể ảnh hưởng đến tớnh khả thi trong kỹ thuật và chi phớ của cụng trỡnh được xem xột. Một điều chỉnh nhỏ về cải tuyến cú thể giảm đỏng kế cỏc vấn đề trong kết cấu, đặc biệt đối với cỏc cụng trỡnh rộng.
7.5.2.7 Với cỏc cụng trỡnh vượt đường ụtụ, kết cấu cầu bản là phự hợp nhất. Dạng cầu bản cho đường ụtụ ở phớa trờn sẽ khụng bị giới hạn bởi khổ tĩnh khụng đứng, cũn khổ tĩnh khụng ngang được kiểm soỏt chỉ bằng vị trớ của cỏc thiết bị barrie phũng hộ. Cần chỳ ý cỏc biện phỏp ngăn ngừa hoặc điều chỉnh hướng đi cho cỏc xe tải nặng qua cụng trỡnh. Cỏc cột với dạng cổng cầu giàn chạy dưới cần được bảo vệ bằng cỏc barie và vựng chuyển tiếp. Nhịp cầu vượt đường bộ khụng nờn quỏ dài để trỏnh phải làm cầu giàn chạy dưới.
7.5.2.8 Với đường bộ chui dưới, thỡ cụng trỡnh phự hợp nhất là dạng cú nhịp vượt qua toàn bộ mặt cắt ngang đường cộng với khoảng trống nhỡn rừ từ cỏc thõn trụ đỡ kết cấu vượt đến mộp phần xe chạy. Cỏc khoảng trống tạo ra từ thõn cỏc trụ đỡ đến mộp phần xe chạy nờn càng rộng và thoải càng tốt để tạo một khoảng trống cú thể sử dụng cho cỏc xe trệch hướng cú thể chỉnh lại, và để ngăn ngừa sự phõn tỏn trong trường nhỡn của người lỏi.
7.5.2.9 Trờn cỏc đường cú phõn làn, cỏc trụ đỡ giữa đường chỉ được sử dụng khi bề rộng dải phõn cỏch giữa đủ rộng để tạo ra đủ khoảng nhỡn rừ theo phương ngang hoặc cú đủ bề rộng hẹp để bố trớ cỏc barie phũng hộ. Khi cú sự mở rộng sau này, cỏc thiết kế bệ múng mố và trụ cần cú dự trữ đủ để bố trớ sau khi mở rộng. Cỏc mố chõn dờ cũng cú thể dựng để tạo vựng nhỡn rừ thớch hợp
7.5.2.10 Trờn cỏc cụng trỡnh được nõng cao bằng cầu cạn, hệ thống đường phố cắt qua ớt bị ảnh hưởng; tuy nhiờn, trờn tất cả cỏc dạng khỏc của đường cú thể tiết kiệm được đỏng kể kinh phớ bằng cỏch bịt đi một số đường phố khụng quan trọng. Cỏc đường trục chớnh và phố chớnh cần cắt qua dũng chớnh một cỏch liờn tục mà khụng gõy đứt quóng hoặc xỏo trộn dũng chớnh. Cụng trỡnh giao khỏc mức cần cú đủ số làn xe và năng lực thụng qua để đảm bảo khụng chỉ cỏc dũng giao thụng cắt ngang thụng thường mà cũn cả cỏc dũng giao thụng thu hỳt từ cỏc đường phố khỏc, và lượng giao thụng từ cỏc nhỏnh nối vào-ra trờn cỏc dũng chớnh 7.5.2.11 Cỏc dầm cầu một nhịp cú thể được sử dụng cho cỏc nhịp tới xấp xỉ 45m và cú thể đỏp ứng cỏc yờu cầu về độ xiờn và đường cong nằm. Cỏc nhịp lớn hơn cần chiều cao dầm lớn hơn và chiều cao nền đắp lớn hơn. Chiều cao của kết cấu dầm một nhịp thường khoảng từ 1/15 đến 1/30 chiều dài nhịp
7.5.2.12 Hai hay nhiều cụng trỡnh cầu là bỡnh thường với cỏc nỳt liờn thụng cú đường nhỏnh nối rẽ trỏi trực tiếp. Trong cỏc trường hợp đặc biệt, cú thể kết hợp nhiều cụng trỡnh thành một cụng trỡnh nhiều tầng. Việc thiết kế cụng trỡnh cú ba hoặc bốn tầng cú khi lại khụng đắt bằng số cụng trỡnh tương đương phục vụ cho cựng một lượng giao thụng với cựng một mức độ phục vụ, đặc biệt trong cỏc vựng đụ thị, khi chi phớ cho chiếm đất là cao.
7.5.3 So sỏnh đường vượt và đường chui
7.5.3.1 Việc lựa chọn chui hay vượt chịu ảnh hưởng của một số yếu tố. Tuy nhiờn, ưu tiờn chớnh phải dành cho hướng cú lưu lượng xe lớn nhất, tuyến bỡnh đồ và mặt cắt dọc ớt bị thay đổi, tuỳ theo địa hỡnh và điều kiện tại chỗ.
7.5.3.2 Cỏc điều kiện thiết kế chung, chiều rộng cấu trỳc sẽ được núi chi tiết trong chỉ dẫn thiết kế.
7.5.4 Cỏc đường chui
Cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến thiết kế đường chui cú quan hệ đến khổ tĩnh khụng đứng và tĩnh khụng bờn sẽ được đề cập ở Chỉ dẫn thiết kế.
7.5.5 Cỏc đường vượt
Đường vượt cú ưu thế là cỏc yờu cầu về tĩnh khụng đứng đều đảm bảo, nhưng cần xột đến cỏc yờu cầu về lan can cầu, tĩnh khụng ngang và ảnh hưởng của dải phõn cỏch. Chi tiết xin xem trong Chỉ dẫn thiết kế.
7.5.6 Chiều dài để đạt được cao độ giao khỏc mức
7.5.6.1 Chiều dài cần thiết để đạt được cao độ giao khỏc mức thiết kế phụ thuộc vào tốc độ thiết kế, độ dốc dọc thiết kế của đường, và số lần lờn xuống để đạt được cao độ. Hỡnh 7-4 thể hiện khoảng cỏch theo phương ngang cần thiết trờn địa hỡnh bằng phẳng. Nú cú thể dựng như một hướng dẫn cho cỏc thiết kế sơ bộ trong quyết định nhanh liệu một cụng trỡnh khỏc mức cú phự hợp với điều kiện thực tế khu vực hay khụng, độ dốc dọc nào là phự hợp, hoặc cần phải điều chỉnh mặt cắt dọc thế nào cho phự hợp, nếu cú, trờn cỏc đường phố cắt ngang. Cỏc số liệu này cũng cú thể được dựng như một hướng dẫn chung trờn cỏc địa hỡnh bằng phẳng khỏc, cỏc điều chỉnh cần thiết trờn chiều dài cỏc đường cong đứng.
7.5.6.2 Cỏc chỉ tiờu này ỏp dụng cho cỏc trường hợp tắc xe do cỏc khu đụ thị tập trung,cỏc đường giao nhau, nơi cú cỏc vấn đề về cơ sở hạ tầng. Núi chung, trờn cỏc đường ngoài thành phố, cỏc nỳt giao liờn thụng nờn cỏch nhau 4 km.
km/h. Cỏc tốc độ thiết kế từ 80 km/h đến 110 km/h cú thể dựng cho cỏc đường cao tốc trong thành phố, 60 km/h (hoặc 50 km/h trong một số trường hợp đặc biệt) trờn cỏc đường trục chớnh. Cỏc đường cong trong hỡnh được phõn chia theo cựng độ dốc dọc đường dẫn trờn mỗi phớa của cụng trỡnh. Tuy nhiờn, cỏc giỏ trị của D từ hỡnh 7-8 cũng cú thể ỏp dụng được khi kết hợp cỏc độ dốc dọc khỏc nhau. Khoảng cỏch D bằng chiều dài của đường cong đứng đầu tiờn, cộng một nửa chiều dài đường cong ở giữa, và khoảng đường tang giữa hai đường cong. Chiều dài của cỏc đường cong đứng lồi và đứng lừm được thiết kế tối thiểu dựa trờn cỏc chiều dài tầm nhỡn hóm xe tối thiểu. Nờn dựng đường cong đứng cú chiều dài lớn. Chiều dài D được ỏp dụng cho cả cụng trỡnh vượt và chui.
7.5.6.4 Cần thiết phải nhấn mạnh cỏc đặc điểm cụ thể và cỏc mối liờn hệ trong hỡnh 7-4 với cỏc độ dốc dọc thụng thường (dốc lờn hoặc dốc xuống) cho một cụng trỡnh khỏc mức (H từ 7,5 m trở xuống), khụng được dựng độ dốc dọc lớn hơn 3% cho tốc độ thiết kế nhỏ hơn 110 km/h, 4% cho tốc độ 100 km/h, 5% cho tốc độ 80 km/h và 6% cho tốc độ 60 km/h. Với những giỏ trị H nhỏ hơn 7,5 m , cú thể sử dụng độ dốc thoải hơn như đó đề cập. Phần đầu phớa thấp hơn của cỏc đường độ dốc dọc trờn toỏn đồ thể hiện bằng cỏc hỡnh trũn nhỏ thể hiện cỏc điểm mà ở đú đoạn cỏnh tang nối giữa hai đường cong là bằng 0 và dưới điểm đú khụng thể thiết kế được với một độ dốc đó cho (tức là điều kiện độ dốc tạo ra khụng cũn đoạn dốc thẳng ở giữa và điểm mỳt cỏc đường cong đứng trờn trắc dọc trựm lờn nhau)
7.5.6.5 Cho trước cao độ H và tốc độ thiết kế, khoảng cỏch D cú thể rỳt ngắn khụng đỏng kể bằng cỏch nõng cao độ lờn trờn 4% cho tốc độ thiết kế 80 km/h và trờn 5% cho tốc đụ 60 hoặc 50 km/h. Khoảng cỏch D cú thể thay đổi nhiều với giỏ trị đó cho của H và G khi cú sự thay đổi của vận tốc
Khoảng cỏch tối thiểu yờu cầu đối với Nỳt giao khỏc mức hữu hiệu – D, một
D ốc l ờ n ( h o ặc d ốc xu ốn g ) c ú tr ắc d ọc – H , m ột
Ghi chỳ: Cỏc ký hiệu trờn mỗi đường thẳng cho biết thấp hơn điểm là mức khụng khả thi, yờu cầu sử dụng mức kế tiếp cao hơn.
đ-ờng cắt ngang g g D h a a h g G mặt đất thoải trên mặt cắt ngang thoải mặt đất d-ới mặt cắt ngang
Hỡnh 7-4. Địa hỡnh bằng phẳng, Khoảng cỏch yờu cầu đối với Nỳt giao khỏc mức hữu hiệu
7.5.6.6 Khoảng chờnh cao độ từ 6,0m -6,5 m giữa hai đường ụtụ giao nhau là đủ để đảm bảo khổ tĩnh khụng và bề dày kết cấu cụng trỡnh. Kớch thước tương tự cú thể dựng cho đường ụtụ chui dưới đường sắt, nhưng nếu đường ụtụ vượt trờn cỏc đường sắt chớnh, độ cao này là 8,4m. Trờn cỏc địa hỡnh bằng phẳng, cỏc kớch thước theo chiều đứng tương ứng với H và dốc lờn hay dốc xuống để đạt được phõn mức. Khi chỉ cú cỏc khoảng cỏch sẵn cú tương đối ngắn để phõn mức, cú thể giảm H để sao cho D nằm trong khoảng cỏch sẵn cú đú bằng cỏch nõng cao hoạc hạ thấp cao độ của cỏc đường cắt ngang hoặc của đường sắt.
7.5.7 Nỳt giao khỏc mức khụng cú đường nối
7.5.7.1 Cú nhiều trường hợp cỏc nỳt giao khỏc mức được xõy dựng và khụng cú nhỏnh nối. Vớ dụ, một số đường chớnh giao nhau với cỏc đường ụtụ hiện cú vẫn cần phải mở thụng nhưng lưu lượng giao thụng lại rất thấp. Khi khụng cú cỏc biện phỏp quy hoạch lại vị trớ cỏc đường ngang, một nỳt giao khỏc mức cú thể được sử dụng mà khụng cần cú cỏc đường nối. Tất cả cỏc lỏi xe rẽ vào và ra để chuyển khỏi cỏc đường đú buộc phải dựng cỏc đường hiện cú khỏc để vào và ra đường tại cỏc vị trớ khỏc.
7.5.7.2 Trong cỏc trường hợp khỏc, mặc dự cú đủ nhu cầu giao thụng, cũng khụng nờn cú đường nhỏnh nối:
Để trỏnh cỏc nỳt liờn thụng quỏ gần nhau làm cho điều khiển giao thụng và vận hành khú khăn
Để trỏnh cỏc ảnh hưởng của cỏc dũng giao thụng lớn và
Nõng cao an toàn và tớnh cơ động bằng cỏch tập trung cỏc luồng giao thụng rẽ cho đến khi cần thiết để tạo hệ thống nhỏnh dẫn thớch hợp.
7.5.7.3 Nờn trỏnh tập trung lượng xe rẽ quỏ mức cần thiết tại một vị trớ, lỳc đú tốt hơn là làm một số nỳt giao liờn thụng
7.6 Nỳt giao liờn thụng
7.6.1 Cỏc vấn đề chung cần xem xột
7.6.1.1 Cú nhiều dạng nỳt giao liờn thụng cơ bản để đỏp ứng cỏc luồng xe rẽ tại một cụng trỡnh phõn mức. Loại nỳt sử dụng tại một vị trớ cụ thể được xỏc định bằng số lượng nhỏnh dẫn của nỳt, lưu lượng giao thụng dự bỏo đi thẳng và rẽ, loại xe tải, địa hỡnh, việc sử dụng đất, cỏc khống chế trong thiết kế, và tổ chức giao thụng. Tớnh sỏng tạo của người thiết kế cũng rất quan trọng.
7.6.1.2 Khi cỏc nỳt liờn thụng được thiết kế cho phự hợp với cỏc điều kiện khu vực cụ thể, thỡ lại cần cú một mức độ thống nhất nhất định cho cỏc đường rẽ ra theo suốt dọc đường cao tốc.