Tải bản đầy đủ (.pdf) (20 trang)

Đánh giá, so sánh ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc 57291997 và 57292012 kết hợp so sánh với tiêu chuẩn AASHTO2011.

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (940.32 KB, 20 trang )

Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Đánh giá, so sánh ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng tiêu chuẩn thiết kế
đường ô tô cao tốc 5729-1997 và 5729-2012 kết hợp so sánh với tiêu chuẩn
AASHTO-2011.
Đặt vấn đề
Hiện nay, trong thiết kế đường nói chung đều có tiêu chuẩn và quy chuẩn
hướng dẫn thiết kế. Và ứng với mỗi loại đường đều có mỗi loại tiêu chuẩn thiết kế
riêng như là thiết kế đường ô tô thông thường thì có TCVN 4054-2005, thiết kế đường
đô thị thì có TCVN 104-2007, thiết kế đường ô tô cao tốc thì có TCVN 5729-2012. Đa
phần các tiêu chuẩn đều dịch và tham khảo một sô tiêu chuẩn nước ngoài như Nga,
Mỹ, Úc, Nhật, Trung quốc… nên trong các tiêu chuẩn này có một quan điểm không
đồng bộ. Do đó gây nhầm lẫn và sai xót cho kỹ sư thiết kế. Vì vậy đề tài này đi khảo
sát một số nhược điểm còn tồn tại trong các tiêu chuẩn thiết kế đường hiện nay và cụ
thể là tiêu chuẩn 5729-2012.
Bảng tổng hợp một số chỉ tiêu trong tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc 57292012, mà nhóm lấy ra phân tích đánh giá ưu nhược điểm:
Chỉ tiêu đất giá

STT
1

Phân loại và phân cấp đường cao tốc

2

Xác định số làn xe cần thiết của đường ô tô cao tốc

3

Yêu cầu với đoạn tuyến thẳng trên bình đồ đường cao tốc


4

Thiết kế tuyến đường cao tốc trên bình đồ, mặt cắt dọc và thiết kế
phối hợp các yếu tố hình học

5

Quan điểm lựa chọn bán kinh đường cong nằm

6

Quan điểm lựa chọn tầm nhìn trong thiết kế đường ô tô cao tốc.

7

Bố trí mặt cắt ngang đường ô tô cao tốc

8

Tiêu chí về sự phối hợp nội bộ các yếu tố tuyến

9

Thiết kế chỗ giao nhau trên đường cao tốc và các chỗ ra vào đường
cao tốc.

10

Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho tuyến đường cao tốc trong phạm
vị chỗ giao khác mức liên thông.


1. Phân loại và phân cấp đường cao tốc:
1


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Tiêu chí

TCXDVN 5729-2012

TCXDVN 5729-2012 AASHTO-2011

Phân loại, phân - Đường cao tốc loại A. Đường cao tốc
cấp đường ô tô ( Free way).
( Free way).
cao tốc.
- Đường cao tốc loại B

Đường cao tố
( Free way)

( Free way).
Nội dung chi tiết:
Phân loại phân cấp theo tiêu chuẩn 5729-97:
Phân làm 2 loại:
Đường cao tốc loại A( Free way): là phải bố trí nút giao thông khác mức ở tất cả các ra
vào đường cao tốc, ở mọi chỗ đường cao tốc giao với đường sắt, đường ống và các loại
đường khác.
Đường cao tốc loại B ( Expressway): cho phép bố trí nút giao bằng ở một số chỗ nói

trên nếu lưu lượng cắt qua đường cao tốc nhỏ vồn đầu tư hạn chế. Tuy nhiên, ở các
chỗ bố trí giao bằng này phải thiết kế các biện pháp đảm bảo ưu tiên giao thông trên
đường cao tốc và đảm bảo an toàn tại nút giao thông.
Phân cấp đường:
Theo tốc độ tính toán, đường cao tốc được phân làm 4 cấp:
- cấp 60 có tốc độ tính toán là 60 km/h;
- cấp 80 có tốc độ tính toán là 80 km/h;
- cấp 100 có tốc độ tính toán là 100 km/h;
- cấp 120 có tốc độ tính toán là 120 km/h.
Phân loại phân cấp theo tiêu chuẩn 5729-2012:
Tiêu chuẩn 5729-2012 chỉ phân cấp đường cao tốc không phân loại đường cao tốc
nhóm A với B.
Phân cấp: 4 cấp.
- cấp 60 có tốc độ tính toán là 60 km/h;
- cấp 80 có tốc độ tính toán là 80 km/h;
- cấp 100 có tốc độ tính toán là 100 km/h;
- cấp 120 có tốc độ tính toán là 120 km/h.

2


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Nhận xét: Việc chia đường cao tốc thành loại A và loại B là không hợp lý với tiêu chí
của đường cao tốc, đường có khả năng tiếp cận thấp và tính cơ động cao, tức là không
giao cùng mức với một hoặc các đường khác, đảm bảo giao thông lien tục, an toàn và
rút ngắn thời gian hành trình và chỉ ra vào tại một số điểm nhất định.
Nhược điểm của cách phân loại này là chưa có hướng dẫn cụ thể cho việc thiết kế
đường cao tốc bên trong đô thị và bên ngoài đô thị.
2. Xác định số làn xe cần thiết của đường ô tô cao tốc:

Công thức tính toán số làn xe cần thiết trong tiêu chuẩn 5729-1997; 5729-2012
và 4054-2005 là gần giống nhau và nó không phù hợp so với tiêu chuẩn AASHTO 2011 về sử dụng khả năng thông hành để tính toán số làn xe:
Số làn xe (n)

TCXDVN 5729-2012 AASHTO-2011

Công thức tính - Lưu lượng xe thiết
toán số làn xe: kế theo giờ (viết tắt
Nk) là lưu lượng xe
Nk
nlx 
giờ cao điểm ở năm
Ntk
tương lai. Nk= (0,130,15) Ntbnăm.

- Lưu lượng xe thiết
kế theo giờ (viết tắt
Ngiờ) là lưu lượng xe
giờ cao điểm ở năm
tương lai Ngiờ= (0,120,14) Ntbnăm

- Năng lực thông - Ntk=Z.Ptt
hành thực tế của
một làn xe Ntk được
xác định theo công
thức sau: Ntk =
Z.Nttmax

Nhận xét:
- Tiêu chuẩn

5729-2012
sử
dụng khả năng
thông hành thực
tế lớn nhất để tính
số làn xe, còn tiêu
chuẩn AASHTO2011 sử dụng khả

Ptt: KNTH tính toán
năng thông hành
của một làn xe (xe/h,
tính toán để tính.
xeqđ/h):
Ptt = (0,7 0,9)Pln

Nội dung chi tiết:
Công thức tính toán số làn xe trong 5729-2012:
Số làn xe cần thiết của mỗi đường cao tốc được xác định tùy thuộc vào lưu
lượng xe tính toán mỗi chiều xe chạy Nk ở giờ cao điểm thứ k của năm tính toán (xe/h)
và năng lực thông hành thiết kế Ntk của mỗi làn xe (xe/h/làn) theo công thức sau:
nlx 

Nk
Ntk

Lưu lượng xe thiết kế theo giờ (viết tắt Nk) là lưu lượng xe giờ cao điểm ở năm tương
lai. Lưu lượng này dùng để tính toán số làn xe, xét chất lượng dòng (mức phục vụ) và
tổ chức giao thông…
Lưu lượng xe thiết kế theo giờ có thể xác định bằng cách:
3



Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

- Khi có thống kê, có thể suy từ Ntbnăm qua các hệ số không đều theo thời gian.
- Khi có thống kê lưu lượng giờ cao điểm trong 1 năm, có thể dùng lưu lượng giờ cao
điểm thứ 30 (40) xét cho năm tương lai.
- Khi không có nghiên cứu đặc biệt, có thể tính: Nk= (0,13-0,15) Ntbnăm
Năng lực thông hành thực tế của một làn xe Ntk được xác định theo công thức sau:
Ntk = Z.Nttmax
Trong đó:
Nttmax là khả năng thông hành thực tế lớn nhất của một làn xe trong điều kiện chuẩn (
đường trên đoạn thẳng, đường bằng..) đối với đường cao tốc áp dụng Nttmax=
2000xcqđ/h/làn.
Z- là hệ số mực độ phục vụ được xác định như sau;
Đường cao tốc vùng đồng bằng vùng đồi Z=0.55, vùng núi Z=0.77.
Công thức tính toán số làn xe trong tiêu chuẩn AASHTO -2011:
Số làn xe trên mặt cắt ngang là số nguyên, số làn xe cơ bản được xác định theo loại
đường khi đã được quy hoạch và kết hợp với công thức tính toán:
nlx 

N yc
Z .Ptt

để tính toán phân kỳ xây dựng và kiểm tra khả năng thông hành.

Trong đó :
- nlx : số làn xe yêu cầu.
- Nyc : lưu lượng xe thiết kế theo giờ ở năm tính toán.
- Z : hệ số sử dụng KNTH.

- Ptt : KNTH tính toán của một làn xe (xe/h, xeqđ/h)
Lưu lượng xe thiết kế theo giờ (viết tắt Ngiờ):
là lưu lượng xe giờ cao điểm ở năm tương lai. Lưu lượng này dùng để tính toán
số làn xe, xét chất lượng dòng (mức phục vụ) và tổ chức giao thông…
Lưu lượng xe thiết kế theo giờ có thể xác định bằng cách:
- Khi có thống kê, có thể suy từ Ntbnăm qua các hệ số không đều theo thời gian.
- Khi có thống kê lưu lượng giờ cao điểm trong 1 năm, có thể dùng lưu lượng giờ cao
điểm thứ 30 (40) xét cho năm tương lai.
- Khi không có nghiên cứu đặc biệt, có thể tính: Ngiờ= (0,12-0,14) Ntbnăm
4


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Định nghĩa và các loại khả năng thông hành của đường ô tô và các xác định:
Khả năng thông hành của đường phố là suất dòng lớn nhất theo giờ mà các phương
tiện có thể thông qua một mặt cắt (làn, nhóm làn) dưới điều kiện đường, giao thông,
môi trường nhất định.
Các loại khả năng thông hành:
- Khả năng thôn hành lý thuyết
- Khả năng thông hành lý tưởng
- Khả năng thông hành thực tế
- Khả năng thông hành tính toán
- Khả năng thông hành lớn nhất (lý tưởng) (Pln) là khả năng thông hành được
xác định theo các điều kiện lý tưởng quy ước nhất định. Trị số KNTH lớn nhất được
dùng để xác định KNTH tính toán và KNTH thực tế. Khi điều kiện lý tưởng khác nhau
thì giá trị KNTH lớn nhất khác nhau. Khi tính toán có thể áp dụng theo điều kiện nước
ngoài và bảng 3.

Khả năng thông hành lý tưởng là KNTH được xác định bằng thực nghiệm cho xe chạy

trên một đoạn đường ở tất cả các điều kiện thuận lợi nhất.
Ví dụ: Đường thẳng, đường bằng đủ đọ nhám, có bề rộng một làn xe= 3,75m, không
có bất kỳ cản trở nào.
- Khả năng thông hành tính toán (Ptt) là khả năng thông hành được xác định
dưới điều kiện phổ biến của đường được thiết kế. Khả năng thông hành tính toán được
xác định bằng cách chiết giảm KNTH lớn nhất theo các hệ số hiệu chỉnh phổ biến kể
tới các thông số thiết kế không đạt như điều kiện lý tưởng.
Các hệ số hiệu chỉnh chủ yếu được xét đến là bề rộng một làn xe; mức độ trở ngại hai
bên đường; thành phần dòng xe. Khi tính toán sơ bộ, có thể lấy Ptt = (0,7 0,9)Pln Trị
5


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

số KNTH tính toán được sử dụng để tính số làn xe và đánh giá mức phục vụ của
đường, phố được thiết kế.
- Khả năng thông hành lý thuyết là khả năng thông hành được xác định bằng các mô
hình lý thuyết, các mô hình động lực học.
- Khả năng thông hành thực tế: là khả năng thông hành của đường ở điều kiện thực
tế, là khả năng thông hành được tính ở các đoạn đường thực tế khác nhau( điều kiện về
đường, về giao thông, về môi trường), được thay đổi theo chiều dài tuyến và theo
không gian.
Nhận xét kiến nghị:
Khi tính toán số làn xe yêu cầu thì trong tiêu chuẩn AASHTO sử dụng khả năng
thông hành tính toán Ptt = (0,7 0,9)Pln để tính chứ không sử dụng khả năng thông
hành thực tế lớn nhất như trong tiêu chuẩn 5729-2012 và 4054-2005.
3. Yêu cầu với đoạn tuyến thẳng trên bình đồ đường cao tốc:

TCXDVN


Tiêu chí

5729-1997
Đoạn

- Không dài quá

TCXDVN
5729-2012

Các nghiên cứu kiến nghị
mới
: L = 20. Vd

tuyến 4Km
- Không dài quá L = chiều dài đoạn tuyến
thẳng trên bình
thẳng (m)
- Chiều dài không 4Km
đồ đường cao
quá (2025) lần tốc
Vd = tốc độ thiết kế cho
tốc.
độ thiết kế.
đoạn đường đó (km/h
Nội dung chi tiết:
Tai nạn giao thông thường xảy ra trên các đoạn đường thẳng và dài. Các nghiên
cứu chỉ ra rằng, với đoạn đường thẳng, dài không có hạn chế về điều kiện tầm nhìn, và
mật độ dòng xe thấp, người lái có xu hướng chạy với tốc độ mong muốn, cao hơn
nhiều so với tốc độ vận hành an toàn cho phép của một đường cong ở phía trước. Tai

nạn có thể xảy ra do người lái không kịp thời điều chỉnh tốc độ khi vào đường cong.
Một nguyên nhân khác dẫn đến tai nạn giao thông là do các đoạn đường thẳng
và quá dài với các cảnh quan lặp lại đơn điệu làm cho người lái dễ rơi vào trạng nhàm
chán, dần dần mất kiểm soát điều khiển phương tiện. Thêm vào đó, về ban đêm, tuyến
thẳng làm cho người lái bị chói mắt liên tục trong thời gian dàI cũng là nguyên nhân
dẫn đến tai nạn
6


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

- Theo tiêu chuẩn thiết kế đường cao tốc không nên thiết kế các đoạn tuyến thẳng trên
đường cao tốc dài quá 4Km.
- Theo Lamm Ruediger, Basil Psarianos, and Theodor, Mailaender “Highway design
and traffic safety Engineering Handbook”, New York : McGraw-Hill,1999: Trong
thiết kế, một đoạn tuyến quá dài không được khuyến khích. Chiều dài lớn nhất của
đoạn đường thẳng chỉ nên là: L = 20. Vd
Trong đó
L = chiều dài đoạn tuyến thẳng (m)
Vd = tốc độ thiết kế cho đoạn đường đó (km/h).
4. Thiết kế tuyến đường cao tốc trên bình đồ, mặt cắt dọc và thiết kế phối hợp các
yếu tố hình học.
Tiêu chuẩn kỹ thuật chủ yếu đối với tuyến đường cao tốc 5729-2012

Tiêu chuẩn kỹ thuật chủ yếu đối với tuyến đường cao tốc 5729-1997.

7


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô


Tiêu chuẩn

TCVN 5729-1997

Tên chỉ tiêu

TCVN 5729-2012

Cấp đường

Tốc độ tính toán Ttt Km/h

60

80

100

120

60

80

100

120

Độ dốc siêu cao lớn nhất

isc% không lớn hơn

7

7

7

7

8

8

8

8

Bán kính không cần cấu 1200
tạo độ nghiên một mái
isc=-2%

200
0

300
0

400
0


150
0

250
0

4000

5500

Chiều dài hãm xe hay

100

110

chiều dài tầm nhìn dừng xe
m
Thay đổi về chiều dài dốc dọc tối đa.
*TCVN 5729-1997 :
Độ dốc dọc 2% ở cấp 120 là 1500 m
8


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Độ dốc dọc 3% ở cấp 120 là 800 m
Độ dốc dọc 3% ở cấp 100 là 1000m.
Độ dốc dọc 4% ở cấp 120 là 600 m

*Ở TCVN 5729-2012 không có bố trí ở độ dốc dọc 2%,3% như trên.
Độ dốc dọc 4% ở cấp 120 là 700 m
5. Quan điểm lựa chọn bán kinh đường cong nằm.
Tiêu chí

TCXDVN

Các nghiên cứu kiến nghị

5729-2012

mới
Với xe con

- Giá trị tính toán:
Bán kính đường cong
nằm nhỏ nhất Rmin.

Rmin 

V2
127(   isc max )

Rmin 

V2
127(   0,5isc max )

Với xe tải


- Hoặc tra theo tiêu
chuẩn:

Rmin 

V2
122,5(   0, 75isc max )

Nội dung chi tiết:
- Đường cong nằm và tai nạn giao thông có mối quan hệ phức tạp liên quan đến
nhiều yếu tố thiết kế.
Khi vào đường cong, xe phải chịu một lực ly tâm. Lực này có thể gây ra mất ổn
định cho xe như gây trượt hoặc lật xe. Để cân bằng với lực này, cần cấu tạo siêu cao
và lựa chọn hệ số lực ma sát ngang thích hợp. Bán kính đường cong nằm tối thiểu có
thể xác định theo công thức:
Rmin 

V2
127(   isc max )

Trong đó: V=tốc độ thiết kế (km/h);  = hệ số lực ma sát ngang lớn nhất; iscmax= siêu
cao lớn nhất (%).
Bán kính cong nằm tối thiểu theo TCVN 5729-2012:

9


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Nhận xét:

Các qui trình có thể mắc những sai lầm do sự khác biệt giữa lí thuyết và thực tế,
đó là:
Trên thực tế, tốc độ khai thác V85 của các xe lớn hơn so với tốc độ thiết kế với
các tốc độ thiết kế nhỏ hơn từ 90 - 100 km/h. Như vậy, tại các đường cong này, thực tế
các xe cần thêm siêu cao và lực ma sát ngang để tăng cường độ ổn định. Nhu cầu thực
tế này không được đáp ứng vì các số liệu thiết kế về siêu cao và hệ số lực ma sát
ngang đã được lựa chọn cho một tốc độ thấp hơn, đó chính là tốc độ thiết kế.
Để giải quyết được vấn đề này, một số nước châu Âu, Úc và Nam Phi đã sử
dụng tốc độ khai thác V85 trong xác định siêu cao, đoạn chuyển tiếp, hệ số lực ma sát
ngang, và thậm chí cả bán kính đường cong nằm. Mỹ và Canada vẫn sử dụng công
thức trên nhưng dùng tốc độ vận hành V85 để kiểm tra các điều kiện về an toàn giao
thông.
Khi sử dụng công thức trên, người thiết kế có thể đã không xét sự khác biệt về
kích thước của xe tải và xe con. Pasatianos [Psatianos B., Mario Constaratos,
Demestios Kasios, “Influence of vehicle parameter on horizontal curve design of rural
highway”, International Symposium on Highway Geometry Design Practices, 1995,
p22-1] và các cộng sự đã chỉ ra rằng, với sự khác nhau của các loại xe và độ dốc dọc
đường, bán kính đường cong nằm cũng nên được tính riêng cho các loại xe. Các
nghiên cứu của họ cũng cho thấy khi các xe tải xuống dốc, nó cần một bán kính đường
cong nằm tối thiểu lớn hơn so với các bán kính tối thiểu được xác định theo các qui
trình. Thêm nữa, các nghiên cứu khác cho thấy việc xác định bán kính đường cong
nằm tối thiểu cho hai loại xe tải và xe con như sau:
Rmin 
Rmin 

V2
với xe con;
127(   0,5isc max )

V2

với xe tải.
122,5(   0, 75isc max )

10


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

6. Quan điểm lựa chọn tầm nhìn trong thiết kế đường ô tô cao tốc.
- Tầm nhìn phụ thuộc vào tuyến trên bình đồ và trắc dọc có vai trò cực kỳ quan
trọng trong an toàn giao thông. Các nghiên cứu của Silyanov tại Liên xô cũ cho thấy
có môi quan hệ tỷ lệ nghịch giữa cường độ tai nạn và tầm nhìn hãm xe. Babkov cũng
công bố kết quả cho thấy việc không đảm bảo tầm nhìn là nguyên nhân cho từ 8-10%
số tai nạn tại Liên xô cũ.
Cần lưu ý rằng các sơ đồ tầm nhìn hiện nay được sử dụng rất linh hoạt và phong
phú. Cho đến nay, trên thế giới đang sử dụng là: Tầm nhìn hãm xe; tầm nhìn vượt xe;
tầm nhìn xử trí, tầm nhìn thấy trước (preview sight distance). Trong số các tầm nhìn
trên, tầm nhìn sơ duyệt phát triển năm 1995 bởi Gattis và Duncan, được dựa trên quan
điểm là người thiết kế phải cố gắng làm sao cho các yếu tố thiết kế hoặc các tình
huống khai thác không bình thường cần được hạn chế tối đa. Đến nay, Canada đã đưa
quan điểm này vào trong thiết kế và Pháp có quy định cụ thể về chiều dài tầm nhìn
này, cụ thể là điểm bắt đầu của đường cong nằm phải được nhìn thấy rõ 3 giây trước
khi xe vào đường cong.
- Giá trị tầm nhìn hãm xe trong 5729-2012 và AASHTO 2011.
TCVN 5729-2012
Tốc độ tính
Km/h
toán
Chiều
hãm xe


dài

m

AASHTO-2011
60

80

100

120

60

80

100

120

75

110

160

230


7485 113139 157205 200285

- Giá trị tầm nhìn hãm xe trong 4054-2005:

Nhận xét: Trong tiêu chuẩn 5729- 2012 chỉ để cập đền tầm nhìn một chiều, còn các
loại tầm nhìn khác không thấy đề cập như tầm nhìn 2 chiều, tầm nhìn vượt xe.
Hiện nay trong tiêu chuẩn 4054-2012 giá trị tầm nhìn vượt xe lớn hơn nhiều so với
tiêu chuẩn AASHTO-2011:
11


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Tầm nhìn vượt xe TCVN-4054 và AASHTO-2011:
Vận tốc (km/h)

TCVN 4054-2005 AASHTO-2011

20

100

30

150

100

40


200

140

60

350

180

80

550

245

7. Bố trí mặt cắt ngang đường ô tô cao tốc:

Sự thay đổi chiều rộng các yếu tố trên mặt cắt ngang giữa TCXDVN 5729-1997
và 5729-2012:

12


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Sự thay đổi chiều rộng các yếu tố trên mặt cắt ngang giữa TCXDVN 5729-1997 và 5729-2012:

TCVN 5729-1997
Tốc độ tính toán


Nhận xét

TCVN 5729-2012

Km/h

60

80

100

120

60

80

100

120

Mặt đường

m

7

7.5


7.5

7.5

7

7

7.5

7.5

Lề trồng cỏ

m

0.75 0.75

0.75

1

0.75

0.75

0.75

0.75


- Bề rộng mặt đường với đường
có tốc độ 80Km/h ở 5729-2012
giảm 0,5m so với 5729-1997

24.5

25.5

22

22

24.75

24.75

- Bề rộng lề trồng cỏ với
đường có tốc độ 120Km/h ở

Nền đường trường hợp
giải phân cách cớ lớp phủ
không bố trí cột công

m

22

23


trình.
Nền đường trường hợp
giải phân cách cớ lớp phủ
có bố trí cột công trình.

5729-2012
giảm 0,25m so với 5729-1997
m

24

24

25.5

26.5

23

23

25.5

25.5

Nền đường trường hợp
giải phân cách cớ lớp phủ
không bố trí cột công

- Bề rộng nền đường với đường

có tốc ở 5729-2012 nhỏ hơn so
với 5729-1997

m

24.5 25.5

27

27.5

24.5

24.5

27

trình.

13

27


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Chiều dài dốc dọc tối đa:
Chiều dài dốc tối đa với các độ dốc khác trên đường cao tốc theo
TCXDVN 5729-1997:


Chiều dài dốc tối đa với các độ dốc khác trên đường cao tốc theo
TCXDVN 5729-2012:

8. Tiêu chí về sự phối hợp nội bộ các yếu tố tuyến.
Các tiêu chuẩn của Việt nam như TCVN 4054-05; TCVN 5729-97, đã đề cập
đến các nguyên tắc cơ bản phối hợp nội bộ các yếu tố tuyến nhằm đảm bảo một tuyến
đều đặn, rõ ràng về mặt thị giác trong không gian. Tuân thủ các yêu cầu này sẽ làm
giảm tai nạn giao thông.
Các nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra rằng, các đường cong nằm có tốc độ thiết
kế thấp thường xảy ra tai nạn hơn là các đường cong nằm được thiết kế cho tốc độ cao.
Vì vậy cần chú trọng các biện pháp cải thiện an toàn cho các đoạn đường cong này.
Tăng độ dốc siêu cao thiết kế từ 1% đến 2% so với quy định với các đường có tốc độ
thiết kế thấp luôn là biện pháp cải thiện tốt trên quan điểm về an toàn giao thông.
Cơ sở lý thuyết:

14


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Thiết kế bình đồ tuyến theo TCVN 4054-05 hay TCVN 5729-97 là nguyên tắc
thiết kế tuyến thông thường vẫn được các kỹ sư ở các đơn vị Tư vấn thiết kế nước ta
nhập tâm và thực hiện từ trước đến nay.
Tuyến trên bình đồ được tạo thành bởi 3 yếu tố hình học là đường thẳng, đường
cong tròn và đường cong chuyển tiếp, trong đó đoạn chuyển tiếp thường sử dụng
đường cong Clothoid. Với nguyên tắc đó, đoạn chuyển tiếp Clothoid chỉ là yếu tố phụ
chiếm một chiều dài ngắn, vì chỉ xem là một yếu tố phụ nên người thiết kế chỉ việc áp
dụng đường cong này làm đường cong chuyển tiếp trong phạm vi các bán kính giới
hạn theo đúng quy trình quy phạm, hoàn toàn không cần quan tâm đến các vấn đề
khác. Thực tế trên thế giới, đã có nhiều nghiên cứu thực nghiệm về quá trình cảm thụ

thị giác của lái xe khi xe đang chạy trên đường, người ta đã dựng hình phối cảnh của
từng đoạn tuyến và xây dựng phương pháp thiết kế không gian cho đường ôtô. Kết quả
cho thấy rằng, tuyến được cấu tạo bởi các đường cong Clothoid lien kết với nhau và
liên kết với các đường cong tròn sẽ tạo thành một tuyến đường trong không gian thoả
mãn tốt nhất về độ bằng phẳng quang học, êm thuận về mặt thị giác, lái xe có thể yên
tâm cho xe chạy an toàn với tốc độ cao, tuyến đường uốn lượn một cách hài hoà theo
địa hình không phá vỡ cảnh quan, đi qua được những vị trí mong muốn, và từ chỗ
được một tuyến “cứng” nay trở thành một tuyến “mềm” lượn theo địa hình.
- Chỗ giao nhau chỉ là một đường nhánh rẽ riêng biệt ra và vào đường cao tốc từ phía
phải

15


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

9. Thiết kế chỗ giao nhau trên đường cao tốc và các chỗ ra vào đường cao tốc.
Phân loại các chỗ giao nhau trên đường cao tốc.
Tiêu chí

TCXDVN 5729-1997

TCXDVN 572-2012

Về chức năng, các chỗ giao nhau trên đường cao tốc
Về chức năng, các chỗ giao nhau trên đường
được phân thành ba loại:
cao tốc được phân thành hai loại:
- Chỗ giao nhau không có liên hệ ra vào đường cao tốc
- Chỗ giao nhau không có liên hệ ra vào đường

(gọi là chỗ giao nhau trực thông); thuộc loại này có
cao tốc (gọi là chỗ giao nhau không liên thông);
đường cao tốc giao với đường sắt, đường ống, đường
thuộc loại này có đường cao tốc giao với đường
bộ hành hoặc đường phục vụ dân sinh cắt qua đường
sắt, đường ống, đường bộ hành hoặc đường
cao tốc không cho phép liên hệ đi lại ra vào đường cao
phục vụ dân sinh cắt qua đường cao tốc không
tốc.
Chỗ giao
cho phép liên hệ đi lại ra vào đường cao tốc.
nhau trên
- Chỗ giao nhau có liên hệ ra vào đường cao tốc( gọi
đường cao - Chỗ giao nhau có liên hệ ra vào đường cao là chỗ giao nhau liên thông) thuộc loại này có đường
tốc( gọi là chỗ giao nhau liên thông) thuộc loại
tốc.
cao tốc giao với đường ô tô các cấp có cho phép đi lại
này có đường cao tốc giao với đường ô tô các
ra vào đường cao tốc và trường hợp đường cao tốc
cấp có cho phép đi lại ra vào đường cao tốc và
giao với đường vào sân bay, vào cảng, vào ga, vào các
trường hợp đường cao tốc giao với đường vào
đô thị trung tâm chính trị, kinh tế, các khu công
sân bay, vào cảng, vào ga, vào các đô thị trung
nghiệp, các mỏ khai khoáng, các danh lam thẳng cảnh,
tâm chính trị, kinh tế, các khu công nghiệp, các
vào các khu nghi ngơi phục vụ đường cao tốc).
mỏ khai khoáng, các danh lam thẳng cảnh, vào
- Chỗ giao nhau chỉ là một đường nhánh rẽ riêng biệt
các khu nghi ngơi phục vụ đường cao tốc).

ra và vào đường cao tốc từ phía phải
16

Nhận xét

Về chức năng cách
phân loại chỗ giao
nhau trên đường cao
tốc trong 2 tiêu chuẩn
là như nhau, và tiêu
chuẩn 5729-2012 chỉ
bổ sung thêm 1 loại
nửa là:
- Chỗ giao nhau chỉ là
một đường nhánh rẽ
riêng biệt ra và vào
đường cao tốc từ phía
phải


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Tiêu chí

TCXDVN 5729-1997
- Khoảng cách tối thiểu giữa các chỗ giao khác

Quy định
về khoảng
cách giữa

các chỗ
khác mức
liên thông.

Chọn loại
hình chỗ
giao nhau

mức liên thông là 4km để đảm bảo các yêu cầu
trộn dòng, thay đổi tốc độ xe chạy( tăng, giảm)
và bố trí báo hiệu.
- Nên bố trí chỗ giao nhau khác mức liên thông
từ 15-20Km bằng cách làm các đường phụ đến
gộp các chỗ giao nhau gần nhau thành một chỗ,
riêng đối với đường cao tốc trong phạm vi xung
quanh các thành phố lớn và các khu công
nghiệp quan trọng thì khoảng cách này bố trí
5Km-10Km.

Chưa đề cập

TCXDVN 5729-2012

Nhận xét

Với đường cao tốc,
tốc độ thiết kế rất lớn,
- Khoảng cách tối thiểu giữa các chỗ giao khác mức
theo 2 tiêu chuẩn bố
liên thông là 4km để đảm bảo các yêu cầu trộn dòng,

trí chỗ giao nhau
thay đổi tốc độ xe chạy( tăng, giảm) và bố trí báo hiệu.
khác mức liên thông
- Nên bố trí chỗ giao nhau khác mức liên thông từ 15cách nhau 4Km là
20Km bằng cách làm các đường phụ đến gộp các chỗ
quá gần. Nó sẽ làm
giao nhau gần nhau thành một chỗ, riêng đối với
giảm tốc độ xe trên
đường cao tốc trong phạm vi xung quanh các thành
đường do x era vào
phố lớn và các khu công nghiệp quan trọng thì
đường cao tốc tại
khoảng cách này bố trí 5Km-10Km.
những chỗ giao nhau
này.

Đã đề cập

liên thông:

17


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Chọn loại hình chỗ giao nhau liên thông trong tiêu chuẩn 5729-2012:
Tại chỗ giao nhau gồm 3 nhánh đường có thể nghiên cứu bố trí dạng nút giao nhau
trên cơ sở các loại hình nút giao thông khác mức cơ bản như hình vẽ:

Tại chỗ giao nhau gồm 4 nhánh đường (ngã tư) có thể nghiên cứu bố trí dạng nút giao

nhau trên cơ sở các loại hình nút giao thông khác mức cơ bản như hình vẽ:

18


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

10. Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho tuyến đường cao tốc trong phạm vị chỗ giao
khác mức liên thông.
Bảng tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho tuyến đường cao tốc trong phạm vị chỗ
giao khác mức liên thông trong 57297-1997:

19


Thiết kế hình học và cảnh quan đường ô tô

Bảng tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho tuyến đường cao tốc trong phạm vị chỗ
giao khác mức liên thông trong 5927-2012:

Nhận xét:
Trong bảng tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng thiết kế tuyến đường ô tô cao tốc trong phạm
vi chỗ giao khác mức liên thông thì độ dốc dọc lớn nhất giới hạn ở trong 5729-2012
lớn hơn 1% so với 5729-1997.
KẾT LUẬN:
Qua bài phân tích trên, cho ta thấy rằng trong tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao
tốc theo TCVN 5927-2012, nội dung của nó cũng tương tự với 5927-1997 nhưng đã
được bổ sung và hoàn chỉnh hơn. Tuy nhiên trong tiêu chuẩn 5927-2012 vẫn còn tài
nhiều vấn đề mà nhóm tác giả đã phân tích ở trên. Do thời gian nghiên cứu hạn hẹp và
kiến thức hạn chế nên nhóm tác giả chỉ đưa ra so sánh một số chỉ tiêu mang tính chất

định tính, khỉ tham khảo nhiều tài liệu. Nên chưa phán ảnh đầy đủ các sai xót trong
tiêu chuẩn.

20



×