ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG THÀNH PHỐ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG LẬP THỂ VÀ CẦU DẦM BẢN BTCT DỰ ỨNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu …………………………………………………… ……………. 4
Nhiệm vụ thiết kế ………………………………………………………… 5
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ………………………………………………7
Phần I : Thiết kế sơ bộ nút giao thông lập thể
Chương 1: Tổng quan về nút giao thông Đồng Văn ………… 6
1.Đặc điểm hiện trạng nút giao thông Đồng Văn ……………………… 6
Chương 2: Thiết kế tổ chức nút giao thông Đồng Văn ……………………… 8
2.1 Sự cần thiết phải thiết kế nút giao thông lập thể …………… 8
2.2 Quy mô nút giao thông Đồng Văn ………………………… 10
2.3 Đặc điểm tổ chức giao thông các phương án TK nút Đồng Văn 10
2.4 Kiến nghị ……………………………………………………. 13
Chương 3: Thiết kế hình học nút giao thông Đồng Văn ……………… 14
3.1 Lựa chọn các thông số kỹ thuật thiết kế nút giao …………… 14
3.2 Lựa chọn tốc độ tính toán trên các cầu nhánh và vòng xuyến 15
3.3 Xác định tầm nhìn trên cầu nhánh ……………………………. 15
3.4 Thiết kế mặt bằng nút giao …………………………………… 18
3.5 Phương án tuyến trên mặt bằng ……………………………… 21
3.6 Thiết kế trắc dọc tuyến ……………………………………… 23
3.7 Thiết kế trắc ngang …………………………………………… 24
3.8 Giải pháp thiết kế kết cấu cầu trong nút giao …………… 28

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
6
LỜI NÓI ĐẦU:
Đất nước ta trong quá trình đổi mới phát triển kinh tế đi lên thì yêu cầu đòi hỏi
phải phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng GTVT một cách khoa học vì GTVT là nền tảng

để phát triển các ngành khác. Để đáp ứng được yêu cầu cấp bách này thì cần phải đẩy
mạnh xây dựng các đường ôtô cao tốc,nâng cấp hàng loạt các quốc lộ tỉnh lộ, xây
dựng những cây cầu có quy mô lớn và có vẻ đẹp kiến trúc hiện đại…Thực tế hiện này
rất cần có những kỹ sư có trình độ chuyên môn tốt, vững vàng để có thể nhanh chóng
nắm bắt được các công nghệ xây dựng Cầu -đường tiên tiến hiện đại để góp phần xây
dựng nên các công trình có chất lượng và có tính nghệ thuật cao.
Sau thời gian học tập tại Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố -Trường
ĐHGTVT,bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các
thầy cô trong trường ĐHGTVT nói chung và các thầy cô trong Khoa Công trình nói
riêng em đã tích luỹ được nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc của một kỹ sư
tương lai.
Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểu
kiến thức tại trường ,đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian
qua của mỗi sinh viên. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã được sự giúp
đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn CTGTTP,đặc biệt là sự giúp đỡ trực
tiếp của :
+/ Giáo viên hướng dẫn : - Th.s Nguyễn Đức Thị Thu Định.
+/ Giáo viên đọc duyệt : - GS.TS Nguyễn Viết Trung.
- Th.s Vũ Quang Trung.

Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyết cũng như các kinh
nghiệm thực tế còn có hạn nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi
những thiếu sót. Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để em có thể
hoàn thành đồ án tốt nghiệp và vững vàng về trình độ chuyên môn khi công tác thực
tế.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà nội, tháng 05 năm 2008.
Sinh viên :
ĐỖ NGỌC QUỲNH
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
7
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…… ……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
8
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………



ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
9





Phần I:


THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THÔNG LẬP THỂ

NÚT GIAO ĐỒNG VĂN

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
10

CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN

I. ĐẶC ĐIỂM NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN
Nút giao Đồng Văn là nút giao giữa QL38 với QL1A và đường sắt Bắc Nam
(nút giao thông Đồng Văn). Đây là một nút giao thông trọng điểm, thường xuyên xảy
ra tình trạng ách tắc, mất an toàn giao thông trên QL1A đoạn từ Đồng Văn đến Phủ
Lý.Hiện trạng nút giao là ngã 3 thị trấn Đồng Văn, huyện Duy Tiên (Hà Nam), đoạn
giao giữa QL1A và QL38. Nguyên nhân thường dẫn đến ách tắc tại nút giao là do số
lượng xe ôtô các tỉnh về Hà Nội nhiều mà khả năng lưu thông tại nút giao cùng mức
này là rất kém . Hơn nữa, do ngã 3 Đồng Văn đường hẹp nên chỉ cần vài chiếc xe tải
hạng nặng rẽ ngang trong vài phút sẽ gây ùn tắc cho các phương tiện cả một chặng
đường dài.Đây là nút giao ngã ba cùng mức nên thường xảy ra xung đột giao cắt giữa

các dòng xe chạy thẳng theo quốc lộ 1A với dòng xe muốn rẽ trái từ quốc lộ 38 đi về
Phủ Lý( Hà Nam). Nguy hiểm hơn là tại đây vẫn thường xảy ra những vụ tai nạn
thương tâm do tàu đâm vào do còn tồn tại giao cắt trực tiếp giữa đường sắt Bắc- Nam
chạy dọc quốc lộ 1A với giao thông đường bộ,nên hiện tượng ùn tắc vào những thời
điểm có tàu chạy qua là rất thường xuyên. Khi xảy ra tai nạn, mất an toàn giao thông
do đường tại khu vực này không có giải phân cách cứng ,bề rộng đường hẹp nên hiện
tượng ùn tắc diễn ra nhiều giờ đồng hồ mặc dù vẫn có lực lượng cảnh sát giao thông
tham gia điều khiển tại nút giao.
Quốc lộ 1A (QL1A) là tuyến đường xuyên suốt Việt Nam. Quốc lộ bắt đầu
(km0 ) tại cửa khẩu Hữu Nghị Quan trên biên giới giữa Việt Nam và Trung Quốc. Nó
kết thúc tại điểm cuối ( Km 2301 +340 ) tại xã Năm Căn huyện Ngọc Hiến tỉnh Cà
Mau. Quốc lộ 1A trong suốt lịch sử của nó đã thúc đẩy sự phát triển của các địa
phương mà nó đi qua nhưng bản thân nó lại không được phát triển. Vì vậy QL1A đã
không đáp ứng được nhu cầu lưu thông của thời hiện tại. Nay QL1A đang được làm
mới theo hướng nâng cấp các đoạn xa đô thị. Do đó mà đoạn qua ngã ba Đồng Văn
giao với quốc lộ 38 thường sảy ra ùn tắc do quá tải về lưu lượng trên QL1A,nên đường
chính tại nút giao thông là tuyến QL1A được ưu tiên khi lưu thông qua nút,còn tuyến
phụ là tuyến QL38 thì các phương tiện lưu thông có trách nhiệm chờ đợi khi qua nút.

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
11

Nhánh tuyến QL 38 dài 85km điểm đầu từ thị xã Bắc Ninh,điểm cuối tại thị trấn Đồng
Văn – Hà Nam.
Một vài hình ảnh ùn tắc thường xảy ra trên QL1A :

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44

12

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TỔ CHỨC NÚT GIAO THÔNG
ĐỒNG VĂN

II.1. SỰ CẦN THIẾT PHẢI THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
Để quyết định các giải pháp tổ chức giao thông và lựa chọn loại hình của nút
giao thông ta có thể căn cứ vào các thông số như: lưu lượng xe chạy trên các đường
chính và đường phụ, số vụ tai nạn giao thông trong năm,độ phức tạp của nút hiện tại…
Quốc lộ 38, nối Hà Nam với Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Ninh. Cầu Yên Lệnh
nối liền hai huyết mạch giao thông lớn là QL1A và QL5, thuận lợi cho các phương
tiện giao thông từ các tỉnh phía Nam ra các tỉnh vùng Đông Bắc. Sau khi QL38 được
đầu tư khôi phục sẽ là tuyến giao thông trung tâm của ĐBSH. Trục giao thông này
nằm trong vành đai 5 của Thủ đô Hà Nội, kết nối các thành phố, thị xã vệ tinh của các
tỉnh vùng như Hà Nam, Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Ninh, Sơn Tây, Hòa Lạc với Hà
Nội. Đồng thời là tuyến đường giao thông phân luồng cho xe quá cảnh vào Thủ đô Hà
Nội từ QL1A đi Hải Phòng cũng như một số tỉnh Đông Bắc và ngược lại. Các phương
tiện giao thông từ phía Nam ra các tỉnh vùng Đông Bắc không phải qua Hà Nội nữa,
giao thông ở Thủ đô nhờ thế sẽ giảm được áp lực và tắc nghẽn. Cây cầu càng có ý
nghĩa hơn khi mà hiện nay cầu Chương Dương đang xuống cấp, xe trọng tải lớn không
qua được. Cầu phao Khuyến Lương hiện đã tạm ngưng hoạt động vì vào mùa lũ. Sự
xuất hiện cầu Yên Lệnh là cực kỳ cần thiết, đúng lúc. Đối với nhân dân hai tỉnh Hưng
Yên và Hà Nam, cây cầu sẽ tạo cơ hội thuận lợi trong phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt
là khi hai tỉnh đang chú trọng phát triển các khu công nghiệp, mong muốn xây dựng và
thu hút ngày càng nhiều hơn các doanh nghiệp, các nhà đầu tư vào sản xuất, kinh
doanh tại địa phương mình.
Quốc lộ 38 sẽ được cải tạo,nâng cấp đạt tiêu chuẩn đường cấp III. Đoạn từ thị
trấn Đồng Văn tới Cầu Nhật Tựu làm mới tuyến tránh thị trấn Đồng Văn,nên cần phải
xây dựng nút giao khác mức với QL 1A và đường sắt, nắn cải cục bộ một số đoạn
tuyến tránh các khu dân cư trên tuyến là điều cần thiết để đảm bảo khả năng thông

hành cho các tuyến,vì trường hợp giao nhau giữa hai đường quốc lộ ( QL1A với vận
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
13

tốc thiết kế là 80Km/h và QL 38 khi nâng cấp thành đường vành đai 5 liên kết các thị
xã,thành phố vói Hà Nội) tổ chức nút giao thông khác mức là bắt buộc.
Mặt khác Theo số liệu nghiên cứu trong báo cáo khả thi dự án QL38 đoạn nối
cầu Yên Lệnh với QL1A thì đến năm 2024 lưu lượng xe qua cầu Yên Lệnh là 8.776 xe
quy đổi. ứng với lưu lượng này thì cấp đường thiết kế là đường cấp III đồng bằng. Với
lưu lượng của đường phụ tại nút giao trong năm tương lai nhủ vậy khi tham khảo theo
đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông trên đường ô tô của E.M.Lôbanôv ( LB Nga)
thấy nút giao thông Đồng Văn cần thiết phải tổ chức giao thông khác mức.
Trong giai đoạn hiện nay tiến tới 2010 thì cục Đường sắt có kế hoạch nâng cao
tốc độ vận hành trên tuyến đường sắt B-N cũng như hoàn thiện khổ đường sắt, tăng số
lượt vận doanh thì phải tổ chức giao nhau khác mức giữa đường bộ với đường sắt để
giao thông đường bộ không bị gián đoạn khi có đường sắt đi qua.
Hiệu quả của việc xây dựng các công trình ở nút giao thông khác mức biểu thị ở
những mặt sau :
- Đảm bảo an toàn cho xe chạy trong nút do đã triệt tiêu hoàn toàn các xung đột
nguy hiểm ( giao cắt) của các luồng xe ra vào nút.
- Tăng khả năng thông xe của nút giao thông do không có giao cắt của các
luồng xe.
- Do không xảy ra ùn tắc giao thông nên cải thiện đáng kể môi trường đô thị, và
sức khỏe con người cũng như tiết kiệm chi phí vận doanh.
II.2.QUY MÔ NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN VÀ TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG
Dự án nút giao thông Đồng Văn chủ yếu nằm trong địa bàn thị trấn Đồng Văn.
Trục chính của thị trấn Đồng Văn là dọc theo QL1A và đường sắt Thống Nhất. Trục
chính này đã chia thị trấn Đồng Văn ra làm 2 khu vực rõ ràng là bên phải và bên trái

tuyến đường sắt Thống Nhất. Khu vực bên phải tuyến đường sắt Thống Nhất dân cư
sống tập trung sát dọc QL1A và đã định cư tương đối lâu. Theo hướng về phía cầu
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
14

Nhật Tựu, sau khi vượt qua lớp nhà đầu tiên của QL1A là khu vực ao thoát nước và
khu vực dân cư thưa thớt hơn. Theo hướng QL38 về phía cầu Yên Lệnh dân cư cũng
sống tập trung sát mặt đường, tuy nhiên chỉ chủ yếu bắt đầu sau khi QL38 nâng cấp.
Tóm lại dọc theo trục QL1A phía phải tuyến và dọc theo trục QL38 có đặc điểm địa
hình, địa vật như đường đô thị.
Trong nút giao thông này, xe có nhiều chuyển động khác với trên đường thường. Ta
thấy giữa các làn xe có bốn chuyển động: nhập dòng, tách dòng, cắt dòng và trộn
dòng. Tương quan vị thế các xe trong các chuyển động tạo thành các xung đột
Các xung đột trong nút Đồng Văn có ba loại: điểm nhập, điểm tách và điểm cắt.
Chuyển động trộn dòng là tổng hợp của hai xung đột: một điểm nhập và một điểm
tách.
Trong các xung đột, nguy hiểm nhất là điểm cắt mà đặc biệt ở đây lại có sự giao cắt
giữa đường ôtô và đường sắt.
Cách tháo gỡ xung đột đầu tiên ta nghĩ tới là chấp nhận các xung đột có thể chấp nhận
được. Như vậy thực tế hàng ngày ta chấp nhận sống chung với các xung đột. Điều này
sẽ gây lãng phí thời gian tiền bạc và ô nhiễm môi trường. Khi đã chấp nhận các xung
đột, muốn giảm độ nguy hiểm ta phải định vị nó để phân phối hợp lý mật độ xung đột
và định trước các góc giao có lợi. Tức là phải có biện pháp phân định không gian.
Một biện pháp nữa là phân định thời gian tức là dùng đèn tín hiệu phân thời gian thành
các pha. Mỗi pha cấm một số luồng thông qua và một số luồng được phép thông qua.
Như vậy số xung đột giảm rõ rệt và chỉ còn tồn tại xung đột chấp nhận được.
Tuy nhiên với nút giao Đồng Văn, khi mà các đường giao là QL1A, đường sắt quốc
gia và tuyến đường QL38 thì sự giao cắt và thời gian chờ đợi qua nút lớn sẽ làm cho

hiệu quả kinh tế xã hội của dự án đạt được là không cao.
Như vậy một biện pháp đặt ra tích cực hơn là thiết kế nút giao khác mức để phân tách
các luồng xe nhằm đảm bảo an toàn xe chạy và giảm thời gian thông qua của nút. Do
nút Đồng Văn là giao của tuyến QL1A đặc biệt quan trọng với đường QL38 ( đường
vành đai liên kết giữa các thị xã, thành phố xung quanh HN) nên quy mô của nút là
nút giao liên thông.

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
15

II.2.1.Quy mô xây dựng:
Tuyến đường trên quốc lộ 1A (Hà Nội – Phủ lý) trong phạm vi nút giao có quy
mô mặt cắt ngang:
• 6 làn xe cơ giới 6
×
3,75 = 22.5 m
• 2 làn xe hỗn hợp 2
×
3 = 6 m
• 2 làn xe thô sơ 2
×
2.5 = 5 m
• Giải phân cách 2.5 m
• Lề đất 2
×
0.75 = 1.5 m
• Tổng cộng 37.5 m

Quy mô mặt cắt ngang đường QL-1A
Tuyến đường quốc lộ 38 kéo dài (Từ Yên Lệnh đi Nhật Tựu) trong phạm vi nút
giao có quy mô mặt cắt ngang là:
• 4 làn xe cơ giới 4
×
3,5 = 14 m
• 2 làn xe thô sơ 2
×
2.5 = 5 m
• Giải phân cách giữa 2.5 m
• Lề đất 2
×
0.5 = 1 m
• Tổng cộng 22.5 m

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
16




Mặt cắt ngang đường quốc lộ 38
II.2.2. Tiêu chuẩn kỹ thuật:
Tiêu chuẩn thiết kế tuyến:
• Nút giao: Trong phạm vi nút giao các nhánh đư
ợc thiết kế theo cấp
tốc độ Vtk=40 Km/h
• Đường đường quốc lộ 1A được thiết kế theo tiêu chuẩn đường đô thị,

đường phố cấp II, Vtk= 80km/h.
• Đường quốc lộ 38 kéo dài thiết kế theo tiêu chuẩn đường đô thị, đuờng
đồng bằng cấp III, Vtk =60 Km/h.
Các chỉ tiêu kĩ thuật chủ yếu:
• Tốc độ thiết kế trong nút V = 40 km/h
• Tốc độ thiết kế ngoài nút V = 80 km/h
• Bán kính cong nằm nhỏ nhất trong nút Rmin = 60 m
• Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất ngoài nút Rmin = 250 m
• Đường cong đứng lồi tối thiểu:
Rmin = 700 (Vtk=40 km/h)
Rmin = 4000 m (Vtk=80 km/h)
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
17

• Đường cong đứng lõm tối thiểu:
Rmin = 450 m (Vtk=40 km/h)
Rmin = 2000m (Vtk=80 km/h)
• Độ dốc dọc tối đa: imax =4%
Tiêu chuẩn thiết kế cầu:
• Tải trọng: Hoạt tải thiết kế HL93 (22 TCN 272-05)
• Lực động đất: cấp 7
• Tĩnh không thiết kế cho đường bộ: Htt = 4,7m
• Tĩnh không thiết kế cho đường sắt: Htt = 6m
II.3. ĐẶC ĐIỂM TỔ CHỨC GT VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ NÚT
II.3.1.Phương án 1: Nút giao dạng bán hoa thị kết hợp cầu vượt quay đầu
Để giải quyết triệt để xung đột giữa các hướng thiết kế cầu vượt qua đường sắt và
QL1A với tĩnh không qua đường sắt là H=6.0m và tĩnh không qua QL1A là H=4.75m.
Tổ chức giao thông:

Các hướng đi thẳng trên QL1A được thông qua bằng các làn xe dưới cầu vượt.
Riêng phần xe thô sơ theo hướng từ Phủ Lý về Hà Nội được bố trí kẹp sát giữa mép
đường hiện tại và các nhánh cầu dẫn.
Các phương tiện theo hướng Phủ Lý đi Yên Lệnh qua nhánh cầu rẽ phải.
Các phương tiện từ Yên Lệnh đi Phủ Lý qua cầu vượt QL1A rồi theo nhánh rẽ hoa
thị gián tiếp bán kính R=45m.
Xe từ Yên Lệnh đi Hà Nội qua nhánh cầu rẽ phải.
Xe từ Hà Nội đi Yên Lệnh qua nhánh rẽ gián tiếp lên cầu vượt qua QL1A.
Các hướng rẽ phải từ Hà Nội đi Tế Tiêu và từ Tế Tiêu đi Phủ Lý qua các đường
nhánh rẽ phải với bán kính R=60m.
Hướng đi từ Phủ Lý đi Tế Tiêu thì thông qua cầu nhánh đi lên cầu chính về phía
Yên Lệnh rối rẽ phải lên cầu vượt vòng quay đầu lại đi ngược lên cầu chính thẳng về
phía Tế Tiêu.
Hướng từ Tế Tiêu rẽ trái đi Hà Nội thì từ Tế Tiêu đi thẳng lên cầu chính rồi rẽ phải
lên cầu vượt phía Yên Lệnh quay đầu lại lên cầu chính rồi rẽ phải xuống cầu nhánh đi
về Hà Nội.
Trên tất cả các nhánh nối tổ chức giao thông theo một chiều.
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
18

Ưu điểm:
Giải quyết triệt để giao cắt giữa các luồng phương tiện giao thông.
Tổ chức giao thông tại nút mạch lạc và rõ ràng.
Ưu tiên được các hướng chính.
Nhược điểm:
Phương án này sẽ khiến cho quãng đường rẽ trái lớn nên tôn kém trong chi phí vận
doanh
Diện tích chiếm đất lớn

Tổ chức giao thông PA1:


ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
19


II.3.2 .Phưong án 2: Thiết kế đảo xuyến ở trên cao.
Thiết kế đảo tròn trên cao kết hợp với các cầu nhánh giải quyết liên hệ giao thông
cho các hướng: Tế Tiêu đi Yên Lênh-Phủ Lý-Hà Nội và Yên Lệnh đi Tế Tiêu-Phủ Lý-
Hà Nội.
Tổ chức giao thông:
Nút giao thông hình xuyến là một nút giao thông có 1 đảo lớn ở trung tâm, để có thể
cùng vuợt được tĩnh không đường bộ ( H = 4.75m) và tĩnh không đường sắt ( H = 6m;
khổ đường săt B – N là khổ 1000mm thì H tk = 5.1m nhưng để dự trù cho truờng hợp
trong năm tương lai sẽ thay khổ 1435mm nên lấy H = 6m). Trong nút thì các hướng xe
chạy đều bám theo quỹ đạo quanh đảo có chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Các xe từ Hà Nội đi Phủ Lý và ngược lại vẫn ưu tiên đi thẳng theo QL 1A dưới
vòng xuyến đảm bảo tốc độ thiết kế 80 km/h.
Còn các dòng lưu thông còn lại đều đi lên đảo xuyến theo các nhánh cầu lên đảo tròn
trên cao thực hiện trộn dòng rồi tách ra các hướng mong muốn.
Ưu điểm:
- Tốn ít diện tích và ưu tiên được cho hướng chính Hà Nội-Phủ Lý.
- Tổ chức giao thông đơn giản loại bỏ hết các xung đột nguy hiểm là giao cắt đảm
bảo cho xe chạy thuận tiện và an toàn
- Công trình giao thông có kiến trúc mỹ quan đẹp, là điểm nhấn của đô thị hiện đại
Nhược điểm:
- Tồn tại nhiều xung đột nhập dòng và tách dòng trên đảo tròn trên cao.

II.4.KIẾN NGHỊ
Căn cứ vào đặc điểm giao thông nút giao cũng như đặc điểm địa hình dân cư tại khu
vực nút kiến nghị thiết kế tổ chức giao thông nút Đồng Văn theo phương án 2. Phương
án này giải quyết tương đối triệt để giao cắt giữa các luồng phương tiện giao thông đặc
biệt là các giao cắt với đường sắt, đồng thời tổ chức giao thông tại nút mạch lạc và rõ
ràng. Ưu tiên được các hướng chính



ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
20



Tổ chức giao thông phương án đảo tròn trên cao tại nút Đồng Văn

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
21


CHƯƠNG III:
THIẾT KẾ HÌNH HỌC NÚT GIAO THÔNG ĐỒNG VĂN
III.1. LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ NÚT GIAO
III.1.1. Các thông số kỹ thuật thiết kế vòng xuyến:
+ Tốc độ tính toán trong vòng xuyến: v
d
= 40km/h = 11.11m/s.
+ Góc giao của 2 đường ôtô:
0
61.86=α .
+ Độ dốc dọc trên vòng xuyến: i
d
= 0 %.
+ Độ nghiêng siêu cao trên vòng xuyến: i
sc
= in=2%.
+ Hệ số lực ngang lựa chọn: 17.0
=
µ
.
III.1.2. Các thông số kỹ thuật thiết kế cầu nhánh:

+ Tốc độ tính toán trong cầu nhánh: v
d
= 40km/h = 11.11m/s.
+ Độ dốc dọc lớn nhất trên các cầu nhánh: i
d
= 4.5%.
+ Độ nghiêng siêu cao lớn nhất trên các cầu nhánh: i
sc
= 4%.
+ Hệ số lực ngang lựa chọn: 17.0
=
µ

III.2. LỰA CHỌN TỐC ĐỘ TÍNH TOÁN TRÊN CÁC CẦU NHÀNH VÀ
VÒNG XUYẾN
Vì nút giao khác mức thường chiếm dụng mặt bằng lớn, do đó để giảm kích
thước của nút người ta thường giảm tốc độ ở các cầu nhánh. Vì vậy lựa chọn tốc độ
tính toán của các cầu nhánh cần được luận chứng kỹ lưỡng. Không thể chọn tốc độ
thiết kế của cầu nhánh bằng tốc độ xe chạy trên đường chính vào nút vì hai lý do sau:
+ Thứ nhất là tốc độ xe rẽ lớn thì đòi hỏi phải thiết kế cầu rẽ có chiều dài
lớn. Điều này dẫn đến khối lượng và gía thành xây dựng tăng lên, đồng thời tăng diện
tích chiếm dụng mặt bằng.
+ Thứ hai là không thể lựa chọn tốc độ trên cầu nhánh quá cao do thông
thường cầu nhánh rẽ chỉ có một làn xe dành cho đi chung cả xe con và xe bus có tốc
độ thiết kế thấp sẽ không đạt được tốc độ thiết kế cao.
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
22

Trong thành phố, do điều kiện hạn hẹp về mặt bằng nên các nhà chuyên môn
khuyên nên dùng tiêu chuẩn ứng với điều kiện tối thiểu, nghĩa là tốc độ tính toán của
các cầu nhánh trong các nút giao khác mức ở thành phố chỉ nên chọn V=25-40 km/h,
chỉ đối với đường cao tốc thành phố mới chọn V=50km/h.
Từ tất cả các điều trên và theo quy trình thiết kế đường đô thị mới nhất của
nước ta: Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế mang ký hiệu 104 – 2007 với vận tốc trên
đường chính 60km/h ,vận tốc thiết kế trên cầu nhánh đều được chọn là 40km/h.
Tại vòng xuyến các dòng xe nhập dòng vào vòng xuyến nên các phương tiện
không thể đi với tốc độ cao được, vì vậy tốc độ thiết kế cho vòng xuyến được chọn là
30km/h
III.3.XÁC ĐỊNH TẦM NHÌN TRÊN CẦU NHÁNH CÓ MỘT LÀN XE TRONG
PHẠM VI NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC.
III.3.1Tính toán tầm nhìn trên bình đồ.
Khoảng cách tầm nhìn trên bình đồ của các cầu nhánh có một làn xe trong phạm
vi nút giao thông khác mức được xác định theo điều kiện tầm nhìn hãm xe trước
chướng ngại vật (tầm nhìn phía trước).
l2
l1
l0
S

Sơ đồ tính toán tầm nhình cho đường nhánh có một làn xe
Và được tính theo công thức:
S = l
1
+l
2
+l
0

Trong đó:

1
l - chiều dài đoạn đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe

1
l = v.t
f

v - tốc độ chạy xe trên cầu nhánh, m/s
t
f
- thời gian phản ứng tâm lý của lái xe, t
f
= s2.14.0
÷
. Chọn t
f
= 1,0s
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
23


2
l - chiều dài hãm xe.

)(2
.

.
2
2
ifg
vK
vtl
±+
+=
ϕ

Trong đó:
t- thời gian lái xe tác dụng và tăng lực hãm lên các bánh xe. Chọn loại
phanh là phanh thuỷ lực nên chọn t = 0.2s
K - hệ số sử dụng phanh, trị số K thay đổi từ 1,1 đến 2,0 (để đảm bảo cho
xe chạy trên cầu nhánh an toàn thường chọn K = 2,0)

ϕ
- hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường, lấy
ϕ
= 0,5
f - hệ số sức cản lăn (f=0,02-0,03), lấy f = 0,02
i
- độ dốc dọc đường nhánh, lấy trường hợp bất lợi nhất là xe xuống dốc, i= 0,08
0
l - cự ly an toàn dừng xe trước chướng ngại vật. Thường chọn
0
l = 5m
Từ đây, công thức được viết lại:

0

2
)(2
.
)( l
ifg
vK
ttvS
f
+
±+
++=
ϕ


)(47
5
)08,002,05,0(81,9.2
11.11.2
)2,00,1(11.11
2
m=
+
−+
++=

Vậy ))47 mS
=

III.3.2 Xác định tầm nhìn trên trắc dọc.
Trong trường hợp tổng quát và để bảo đảm an toàn khi tính toán ta chọn 0=

d
i %

ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
24


)(43
5
)02,05,0(82,9.2
11,11.2
)2,00,1(11,11
)(2
.
)(
2
0
2
m
l
fg
vK
ttvS
f
=
+
+
++=

+
+
++=
ϕ

Vậy )(43 mS
=

III.3.3. Xác định bán kính đường cong đứng của các cầu nhánh.
Đối với các đường cong đứng lồi thì bán kính được xác định theo công thức

h
S
R
loi
.
2
2
=
Trong đó:
S - tầm nhìn tính toán trên trắc dọc cầu nhánh.
h = 1,2 m chiều cao mắt người lái xe.
Vậy bán kính đường cong đứng lồi là:

mR
loi
770
2,1.2
43
2

==

Theo TCXDVN 104 : 2007 với tốc độ tính toán là 40km/h thì bán kính đường
cong đứng tối thiểu mong muốn là 700m (bảng 29). Đồng thời chiều dài tối thiểu tiêu
chuẩn của đường cong đứng là 35m.
Khi mong muốn thiết kế đường cong đứng thỏa mãn tiêu chuẩn và tiếp tuyến với
đường đổ dốc 4.5% trên trắc dọc thì sơ đồ tính toán bán kính đường cong đứng như
sau:
a
a

Trong đó: 045.0==
d
itgα
"'00
35342576.2 ==⇒ α
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
25

Tính cho trường hợp chiều dài đường cong đứng tối thiểu: l = 35m.
Công thức tính chiều dài đường cong chắn góc
α
là:
35
180
576.214.3
180
=

×
×
=
×
×
=
RR
l
α
π
m
mR 778
=
⇒

Kiến nghị chọn bán kính đường cong đứng lồi là: R = 800 m.
Đối với đường cong đứng lõm thì bán kính đường cong được tính với hai điều
kiện:
- Bảo đảm tầm nhìn ban đêm
- Bảo đảm an toàn cho xe chạy khi đi vào đường cong lõm
Bán kính đường cong lõm được xác định theo công thức

)
2
sin.(2
2
α
Sh
S
R

f
lom
+
=
Trong đó:
S - khoảng cách tầm nhìn trên trắc dọc

f
h - chiều cao của đèn pha so với mặt đường. Chiều cao này phụ thuộc vào cấu
tạo từng loại ô tô sẽ có giá trị khác nhau. Khi tính toán láy
f
h = 0,7m

α
= 4-6
0
góc chiếu của pha ô tô, chọn
α
= 5
0

Vậy bán kính đường cong đứng lõm là:

)(378
)
2
5
sin.407,0(2
43
0

2
mR
lom
=
+
=

Theo tiêu chuẩn TCXDVN 104 : 2007, với tốc độ thiết kế là 40km/h thì bán
kính đường cong đứng lõm tối thiểu mong muốn là 700m (bảng 29),
Vậy chọn )(800 mR
lom
=




ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
26

III.4. THIẾT KẾ MẶT BẰNG NÚT GIAO
III.4.1. Nguyên tắc thiết kế:
- Các yếu tố tuyến trên mặt bằng phải thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật tương ứng với
vận tốc thiết kế.
- Mặt bằng tuyến phù hợp với các quy hoạch hai bên đường và các dự án khác có
liên quan.
- Tuyến phải thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật và hạn chế tới mức thấp nhất khối lượng
xây dựng và giải phóng mặt bằng, tuy nhiên cũng phải đảm bảo an toàn và êm
thuận tới mức tối đa cho người và phương tiện khi tham gia giao thông trong nút.

- Phối hợp hài hoà giữa các yếu tố: bình đồ - trắc dọc - trắc ngang - cảnh quan.
- Kết cấu cầu phù hợp với trình độ và năng lực thi công của nhà thầu trong nước.
- Hạn chế chiều cao kiến trúc.
- Đảm bảo tính thông thoáng và thẩm mỹ cao.
- Hạn chế ảnh hưởng đến môi trường trong quá trình thi công như độ rung và tiếng
ồn…
III.4.2. Giải pháp thiết kế.
a. Phương pháp kết hợp vòng xuyến với các đường nhánh rẽ phải.
Có 3 phương pháp kết hợp nhánh rẽ phải với vòng xuyến như sau:
- Đường nhánh rẽ phải tiếp tuyến với vòng xuyến
- Trục của đường nhánh rẽ phải tiếp tuyến với trục của vòng xuyến (hai trục này
tiếp xúc với nhau tại một điểm)
- Đường nhánh rẽ phải nhập vào vòng xuyến một đoạn chung cd
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
27

c
d
A
H1
H2
H3

Sau khi xem xét và phân tích 3 phương pháp kết hợp trên và dựa vào hiện trạng của
nút kiến nghị lựa chọn phương pháp đường nhánh rẽ phải nhập vào vòng xuyến một
đoạn chung cd ( hình 3) – đoạn trộn dòng này tạo điều kiện thuận lợi cho các dòng xe
rẽ trái, vì trên đường đi của mình chúng không gặp phải giao cắt cùng mức.
b. Tính toán và lựa chọn bán kính của vòng xuyến và cầu nhánh.

* Xác định bán kính vòng xuyến theo công thức:
R =
)(
2
sc
ig
v
+µ

Hệ số
µ
= 0,17
Độ dốc siêu cao i
sc
= 2%.
Vận tốc v
d
= 11.11m/s.
R = m66
)02.017,0(81,9
11.11
2
=
+
.
Kiến nghị chọn bán kính vòng xuyến là: R = 70m.
* Xác định bán kính cầu nhánh theo công thức:
R =
)(
2

sc
ig
v
+µ

Hệ số
µ
= 0,17
Độ dốc siêu cao i
sc
= 4%.
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
28

Vận tốc v
d
= 11.11m/s.
R = m8.59
)04.017,0(81,9
11.11
2
=
+
.
Kiến nghị chọn bán kính vòng nhánh là: R = 60m.
Các nhánh rẽ phải được thiết kế với bán kính cong nằm R=60 m không có đường
cong chuyển tiếp (Theo điều 10.5.1- Tiêu chuẩn thiết kế đường đô thị 104-2007 thì V
> 60km/h mới cần thiết bố trí đường cong chuyển tiếp).

III.5. PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN MẶT BẰNG ĐƯỢC ĐƯA RA NHƯ SAU


Cầu trong nút giao được phân chia và gọi tên như sau:
(Thứ tự trụ trên vòng xuyến được đánh số từ 1 đến 16 theo ngược chiều kim đồng hồ)
Bảng 2: Tên cầu và vị trí
TT

Tên cầu Mô tả vị trí
1 Vòng xuyến chính Từ trụ TX1 đến trụ TX16
ĐẠI HỌC GTVT - HN THIẾT KẾ TỔNG THỂ NỦT GT LẬP THỂ

Sv Đỗ Ngọc Quỳnh Công trình GTTP A-K44
29

2 Cầu nhánh 1 Từ mố M1-A đến T4 - A
3 Cầu nhánh 2 Từ trụ T5- A đến M2-AD
4 Cầu nhánh 3 Từ mố M1-BC đến T4 - B
5 Cầu nhánh 4 Từ mố T5-B đến M1-B
6 Cầu nhánh 5 Từ mố M1-C đến T4-C
7 Cầu nhánh 6 Từ trụ T5-C đến M1-BC
8 Cầu nhánh 7 Từ trụM2-AD đến T5-D
9 Cầu nhánh 8 Từ trụ T6-D đến M1-D

Bảng 3: Các thông số trên mặt bằng
TT

Tên cầu Bán kính đường cong nằm (m)
1 Vòng xuyến chính 70
2 Cầu nhánh 1 60

3 Cầu nhánh 2 60
4 Cầu nhánh 3 60
5 Cầu nhánh 4 60
6 Cầu nhánh 5 60
7 Cầu nhánh 6 60
8 Cầu nhánh 7 60
9 Cầu nhánh 8 60