7 NÚT GIAO KHÁC MỨC TRỰC THễNG VÀ LIấN THễNG
7.6.2 Cỏc loại nỳt giao
(i) Nỳt ba nhỏnh
7.6.2.1 Một nỳt giao liờn thụng với ba nhỏnh dẫn, cú một hay nhiều cụng trỡnh giao khỏc mức cho cỏc đường ụtụ và cỏc đường một chiều cho tất cả cỏc luồng xe rẽ. Khi hai trong ba nhỏnh giao tạo ra một đường đi thẳng và cỏc gúc giao lớn, ta gọi là nỳt giao liờn thụng chữ T. Khi tất cả cỏc ba nhỏnh dẫn của nỳt đều là đường chạy thẳng, hoặc gúc giao với nhỏnh thứ 3 này nhỏ, nỳt liờn thụng được gọi là dạng chữ Y . Bất luận gúc giao của nỳt hay đặc điểm của đường chạy thẳng như thế nào dạng nỳt liờn thụng cơ bản đều cú thể ỏp dụng rộng rói cho nhiều điều kiện khỏc nhau. Chỉ nờn xột dựng nỳt liờn thụng ba nhỏnh khi việc mở rộng trong tương lai cho gúc phần tư khụng sử dụng là khụng thể hoặc rất khú cú thể thực hiện. Điều này một phần là do, nỳt liờn thụng ba nhỏnh rất khú để mở rộng hoặc biến đổi trong tương lai. 7.6.2.2 Thiết kế dựa trờn tương quan lưu lượng của lượng xe rẽ trỏi, gúc giao chộo, bỏn kớnh của cỏc đường cong, và phải tạo độ ờm thuận khi chuyển tốc và thực hiện cỏc thao tỏc rẽ xe. Cỏc phương ỏn nỳt khỏc nhau cú thể được ỏp dụng cho cỏc nỳt giao nhiều tầng, trong đụ thị và ngoài đụ thị, thay đổi theo chức năng của đường, và giảm bớt cỏc thao tỏc trộn dũng, rẽ xe. Cỏc thớ dụ về cấu tạo xin xem trong Chỉ dẫn thiết kế, Mục 7.A.4.1.9
(ii) Nỳt bốn nhỏnh
7.6.2.3 Nỳt giao liờn thụng bốn nhỏnh được tập hợp theo sỏu dạng cơ bản: a) Cú cỏc đường nhỏnh nối tại một gúc phần tư
b) Nỳt liờn thụng dạng hỡnh thoi c) Nỳt dạng thắt nơ
d) Nỳt hoa thị hoàn chỉnh
f) Nỳt liờn thụng với cỏc nhỏnh nối trực tiếp và nửa trực tiếp g) Nỳt liờn thụng trực hướng toàn phần
7.6.2.4 Đặc điểm vận hành và sự biến đổi của mỗi loại nỳt được đề cập riờng. Vớ dụ về mỗi loại nỳt liờn thụng được đề cập cho mỗi loại. Cỏc thớ dụ về nỳt giao liờn thụng xem trong chỉ dẫn thiết kế mục 7A.4.10-35
(a) Nỳt liờn thụng cú đường nhỏnh nối tại một gúc phần tư
7.6.2.5 Cỏc nỳt liờn thụng cú cỏc đường nhỏnh nối chỉ nằm trờn một gúc phần tư được ứng dụng cho cỏc nỳt cú lưu lượng xe thấp. Khi vỡ lý do địa hỡnh mà làm một cụng trỡnh phõn mức, khi lưu lượng xe chạy thẳng chưa cần đến một cụng trỡnh vượt thỡ một nhỏnh nối đơn thiết kế tối thiểu với hai chiều xe chạy thường là đủ cho tất cả cỏc hưúng rẽ. Cỏc chỗ giao nhỏnh nối thường là dạng nỳt chữ T đơn giản
7.6.2.6 Cỏc vị trớ phự hợp cho dạng hỡnh nỳt này rất hạn chế. Vị trớ điển hỡnh cho loại nỳt này là giao nhau giữa đường quốc lộ với đường tỉnh lộ hai làn xe khi lưu lượng xe rẽ là nhỏ, cú rất ớt xe tải, và điều kiện địa hỡnh và gỡn giữ mụi trường tự nhiờn khụng cho phộp làm thờm cỏc nhỏnh nối
7.6.2.7 Trong một số trường hợp, một nỳt liờn thụng gúc phần tư cú thể được xõy dựng như là bước đầu tiờn trong phõn kỳ xõy dựng. Cỏc nhỏnh dẫn đầu tiờn cần được thiết kế như là một phần của cụng trỡnh hoàn chỉnh cuối cựng
(b) Nỳt liờn thụng dạng hỡnh thoi
7.6.2.8 Dạng đơn giản nhất và được sử dụng nhiều nhất là nỳt giao dạng hỡnh thoi. Một nỳt giao dạng hỡnh thoi hoàn chỉnh ở mỗi gúc phần tư đều cú cỏc nhỏnh nối chộo gúc một chiều xe chạy. Cỏc đường nhỏnh nối đầu đấu nối với đường chớnh cú dạng dũng tự do, cũn cỏc đầu rẽ trỏi tập trung giao cựng mức tại cỏc đường cắt ngang. Nỳt liờn thụng dạng hỡnh thoi cú nhiều lợi thế so với nỳt hoa thị khụng hoàn chỉnh: tất cả cỏc xe cú thể rời đường chớnh với tốc độ tương đối cao, cỏc xe rẽ trỏi chỉ cần thờm một hành trỡnh rất nhỏ, dải đất dành cho cỏc nhỏnh dẫn nhỏ, đụi khi cũn khụng lớn hơn dải đất dành cho đường chớnh.
7.6.2.9 Nỳt liờn thụng dạng hỡnh thoi cú thể sử dụng cả trong và ngoài đụ thị. Chỳng đặc biệt thớch hợp khi giao nhau giữa đường chớnh và đường phụ khi rẽ trỏi cựng mức trờn đường phụ cú thể chấp nhận được, ớt ảnh hưởng đến giao thụng trờn cỏc nhỏnh dẫn vào nỳt cựng mức trờn cả hai phớa. Nỳt giao trờn đường phụ giống như nỳt giao cựng mức chữ T như đó đề cập ở chương 5
7.6.2.10 Do cỏc nỳt giao thụng vừa kể trờn cú 4 đường dẫn, hai trong số chỳng là cỏc đường một chiều, nờn dễ sinh vấn đề vào nhầm đường. Để ngăn ngừa, cần cú dải phõn cỏch trung tõm trờn đường phụ để kờnh húa hợp lý. Mặc dự dải phõn cỏch này cú thể sơn, nhưng nờn làm dạng chỡm hoặc dạng nổi cú bú vỉa vỏt. Trong nhiều trường hợp, khi thiết kế cần xột dựng cỏc biển bỏo để trỏnh việc dựng nhầm cỏc nhỏnh dẫn.
7.6.2.11 Nỳt giao liờn thụng dạng hỡnh thoi thường cần dựng tớn hiệu đốn khi đường phụ cắt ngang cú lưu lượng trung bỡnh và lớn. Năng lực của cỏc nhỏnh dẫn và của cỏc đường phụ cắt ngang cú thể được xỏc định theo nỳt cú đốn điều khiển tại cỏc điểm đầu mỳt của nhỏnh nối với đường phụ. Cú trường hợp phải mở rộng đường nhỏnh nối và đường ngang qua khu vực nỳt giao. Khi đường nhỏnh nối một chiều cú thể đỏp ứng được lượng xe từ đường cao tốc, nú vẫn cú thể mở rộng thành đường hai hay ba làn xe, hoặc được kờnh hoỏ nhằm tạo ra
năng lực thụng qua thớch hợp trong điều kiện giao cắt cựng mức. Thiết kế cần trỏnh việc quỏ nhiều xe xếp hàng dài dọc theo đường nhỏnh nối hoặc ngược tới đường cao tốc.
(c) Nỳt giao liờn thụng trong đụ thị dạng thắt nơ
7.6.2.12 Nỳt giao thụng dạng thắt nơ (SPUI) trong đụ thị cũn khỏ mới trong thiết kế, với nỳt đầu tiờn được xõy dựng vào những năm 1970. Nú cũng được gọi là nỳt liờn thụng đụ thị dạng thắt nơ hay nỳt hỡnh thoi thắt nơ. Đặc điểm chớnh của dạng nỳt này là tất cả cỏc luồng xe rẽ được điều khiển bằng một nỳt giao cú đốn điều khiển và cỏc luồng rẽ trỏi đối chiều thỡ cựng rẽ trỏi bờn trỏi của nhau.
7.6.2.13 SPUI cú đặc điểm là dải đất chiếm dụng hẹp, cú giỏ thành xõy dựng cao, nhưng cú năng lực thụng hành lớn so với cỏc nỳt giao hỡnh thoi dẹt. Chỳng rất thớch hợp với cỏc vựng đụ thị khi việc chiếm dụng đất là rất hạn chế hoặc cũng cú thể sử dụng cho cỏc nỳt giao ngoài thành phố khi khú mở rộng lộ giới do cỏc điều kiện về mụi trường, địa lý, và cỏc điều kiện hạn chế khỏc.
7.6.2.14 SPUI cú rất nhiều lợi thế bao gồm việc xõy dựng trờn một dải đất tương đối hẹp, nờn chi phớ xõy dựng giảm nhiều. Một lợi thế trong vận hành là cỏc luồng xe rẽ trỏi đối chiều rẽ trỏi bờn tay trỏi của nhau thay vỡ về phớa phải, vỡ vậy chỳng khụng cắt nhau. Hơn nữa, cỏc xe rẽ phải hoàn toàn ở trạng thỏi tự do và chỉ cỏc xe rẽ trỏi mới phải qua nỳt đốn điều khiển. Vỡ vậy , cỏc nguồn xung đột giao thụng chớnh đó bị loại bỏ, nõng tớnh hiệu quả của cả nỳt, và giảm chu kỳ đốn từ 4 pha xuống cũn ba pha.
7.6.2.15 Nhược điểm chớnh của loại nỳt giao thụng này là giỏ thành xõy dưng cầu vượt cao. Cụng trỡnh vượt cho SPUI đũi hỏi nhịp cầu dài do nỳt giao rộng ở phớa dưới. Kết cấu 2 nhịp khụng phự hợp vỡ trụ cầu cú thể ngăn cản cỏc luồng giao thụng. Cầu vượt một nhịp thường cú chiều dài 65m, khi dựng loại ba nhịp thường dài quỏ 120m.
(d) Nỳt dạng hoa thị
7.6.2.16 Nỳt dạng hoa thị là dạng nỳt giao 4 nhỏnh cú cỏc nhỏnh nối vũng cho cỏc xe rẽ trỏi. Nỳt liờn thụng cú đủ cỏc đường nối vũng tại bốn gúc phần tư được gọi là dạng hoa thị hoàn chỉnh và cỏc loại khỏc gọi là hoa thị khuyết hoặc khụng hoàn chỉnh. Khi đường chớnh và đường phụ giao nhau, mà chỉ cần cú hai nhỏnh nối vũng là đủ cũn cỏc dũng giao thụng từ đường chớnh cú thể rẽ trỏi trực tiếp cựng mức trờn đường phụ thỡ khụng cần làm nỳt hoa thị hoàn chỉnh.
7.6.2.17 Cỏc nhược điểm của nỳt hoa thị là hành trỡnh rẽ trỏi bị kộo dài, tạo thờm cỏc thao tỏc trộn dũng, chiều dài đoạn trộn dũng ngắn tương đối phổ biến, và phạm vi chiếm dụng đất lớn. Khi khụng cú cỏc đường gom - phõn phối, thỡ cũn cú thờm nhược điểm là trộn dũng trờn đường chớnh, trờn đường chớnh cú hai cửa ra vào và cỏc vấn đề về tổ chức giao thụng cho cửa ra thứ hai.
(e) Nỳt hoa thị khụng hoàn chỉnh
7.6.2.18 Trong khi thiết kế nỳt hoa thị khụng hoàn chỉnh, chọn gúc phần tư để sử dụng là theo điều kiện địa hỡnh. Tuy nhiờn, tại vị trớ cụ thể đặt nỳt, địa hỡnh, và đất đai cú thể là cỏc yếu tố quyết định xem gúc phần tư nào được sử dụng cho cỏc nhỏnh nối. Mỗi cỏch bố trớ nhỏnh nối cú những ưu điểm cụ thể. Chỳng được tổng kết và trỡnh bày theo cỏc mục dưới đõy.
7.6.2.19 Cỏc nhỏnh nối cần được bố trớ sao cho cỏc đường dẫn vào và ra ớt ảnh hưởng nhất đến dũng xe trờn đường chớnh. Vỡ vậy nờn:
Bố trớ cỏc đường nối cho cỏc hướng cú lượng xe rẽ lớn thực hiện tỏch phải và nhập bờn tay phải.
Khi lưu lượng xe chạy thẳng trờn đường chớnh lớn hơn rất nhiều trờn đường phụ, nờn ưu tiờn cỏc bố trớ rẽ phải trờn đường chớnh, cả cửa vào và cửa ra, mặc dự làm như vậy sẽ tạo ra rẽ trỏi trực tiếp trờn đường phụ
(f) Cỏc nỳt liờn thụng trực hướng và bỏn trực hướng
7.6.2.20 Cỏc đường nối trực tiếp hoặc bỏn trực tiếp thường được sử dụng cho cỏc hướng giao thụng quan trọng để giảm chiều dài hành trỡnh, nõng cao tốc độ và năng lực thụng qua, hạn chế trộn dũng, và trỏnh lỏi xe nhầm đường trờn cỏc đường nối vũng. Cú thể nhận thấy rừ ràng chất lượng phục vụ cao hơn khi sử dụng cỏc nhỏnh nối trực tiếp, và ở một mức độ nào đú, với cỏc nhỏnh nối bỏn trực tiếp, do tốc độ thiết kế tương đối cao và điều kiện tốt hơn cú thể cho cỏc đầu mỳt đường nhỏnh nối. Thường cỏc đường nhỏnh nối trực tiếp cú hai làn xe. Trong cỏc trường hợp như vậy, năng lực thụng qua của cỏc nhỏnh dẫn gần bằng năng lực thụng qua của đường dẫn vào nỳt cú cựng số làn xe.
7.6.2.21 Trong cỏc vựng ngoài đụ thị, rất ớt khi cú đủ lưu lượng rẽ để cần phải làm đường nối trực tiếp bố trớ trờn nhiều hơn một hoặc hai gúc phần tư. Cỏc lưu lượng xe rẽ trỏi cũn lại thường được thoả món bằng cỏc đường vũng nối hoặc giao cắt cựng mức tại cỏc nỳt giao. Cần cú ớt nhất hai cụng trỡnh vượt cho loại nỳt liờn thụng này. Cú rất nhiều phương ỏn bố trớ cỏc nhỏnh nối trực tiếp hoặc bỏn trực tiếp, nhưng chỉ cỏc cỏch bố trớ cơ bản nhất được trỡnh bày dưới đõy
7.6.2.22 Một đường nối trực tiếp được định nghĩa là một đường một chiều khụng lệch nhiều so với hướng hành trỡnh dự định. Nỳt liờn thụng sử dụng cỏc nhỏnh nối trực tiếp cho cỏc luồng xe rẽ trỏi chớnh gọi là cỏc nỳt liờn thụng trực hướng. Cú nhỏnh nối trực tiếp cho một hoặc tất cả cỏc luồng xe rẽ trỏi là đủ để coi một nỳt liờn thụng là trực hướng ngay cả khi cỏc luồng rẽ trỏi nhỏ được thực hiện trờn cỏc đường nối vũng.
7.6.2.23 Khi một hoặc nhiều đường nối là giỏn tiếp về tuyến nhưng trực tiếp hơn so với nhỏnh vũng hoa thị, nỳt giao cú thể được xem là bỏn trực hướng. Tất cả cỏc nhỏnh rẽ trỏi hoặc chỉ một số cho cỏc luồng rẽ trỏi chớnh cú thể là dạng bỏn trực tiếp. Cỏc nỳt liờn thụng trực hướng toàn phần hoặc bỏn phần thường cần nhiều hơn một cụng trỡnh vượt.
7.6.2.24 Cỏc đường nối trực tiếp hoặc bỏn trực tiếp cho một hoặc nhiều luồng rẽ trỏi thường phự hợp với cỏc nỳt giao khỏc mức trong đụ thị, và nỳt giao khỏc mức của hai đường cao tốc thỡ hầu như cần dạng nhỏnh nối trực tiếp. Trong những trường hợp như vậy, lưu lượng xe rẽ trờn một hoặc hai gúc phần tư thường gần bằng lượng xe đi thẳng. So sỏnh với cỏc đường nối vũng, cỏc đường nối trực tiếp ngắn hơn về chiều dài hành trỡnh, tốc độ vận hành cao hơn, mức độ phục vụ cao hơn, và chỳng thường khụng cần trộn dũng.
nửa trực tiếp -a- 4 - Công trình đặt trên -B- 4 - cao độ -c-
Hỡnh 7-5. Nỳt giao liờn thụng trực hướng và bỏn trực hướng – Kết cấu nhiều mức
(g) Nỳt liờn thụng trực hướng toàn phần
7.6.2.25 Nỳt giao liờn thụng trực hướng toàn phần phự hợp với hai đường cao tốc cú lưu lượng lớn giao nhau. Do loại nỳt giao này lưu chuyển cỏc dũng giao thụng giữa hai đường cao tốc là ở trạng thỏi tự do, nờn khụng cú giao cắt cựng mức, chỉ cú cỏc đường nối trực tiếp từ đường cao tốc này tới đường cao tốc kia. Nỳt giao trực hướng toàn phần cú chi phớ xõy dựng cao do chiều dài của cỏc nhỏnh nối cũng như số lượng cầu vượt tăng thờm đỏng kể, tuy nhiờn chỳng tạo ra năng lực thụng qua cao cho cả giao thụng đi thẳng và rẽ, và diện tớch dành cho việc xõy dụng nỳt cũng tăng thờm rất ớt.
7.6.2.26 Hỡnh dạng và việc thiết kế mỗi nỳt giao liờn thụng phải dựa trờn lưu lượng và thành phần dũng xe, cỏc đỏnh giỏ về mụi trường, giỏ thành xõy dựng, v.v. Khi thiết kế cỏc phương ỏn của mỗi nỳt giao liờn thụng phải xột đủ cỏc chi tiết. Thảo luận chi tiết xin xem trong Chỉ dẫn thiết kế.