Đồ án thi công đường

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
    
1.1. TÊN CÔNG TRÌNH VÀ ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG :
Nút giao thơng thuộc khu liên hợp công nghiệp - dịch vụ - đô thị Bình
Dương nằm trong địa phận xã Định Hịa ,Phú Mỹ Thị xã Thủ Dầu Một, tỉnh
Bình Dương.
1.2. ĐỊA HÌNH:
Khu vực nút khá bằng phẳng, thoải sang 2 bên . Cao độ dùng cho cơng
trình theo hệ Quốc gia. Tọa độ theo lưới tọa độ Quốc gia.
1.3. ĐỊA CHẤT:
Kết quả khảo sát địa chất thấy rằng trong khu vực tuyến , địa tầng bao
gồm các lớp như sau:
-Lớp 1: Lớp cát pha màu xám, phớt vàng , trạng thái xốp rời. Bắt gặp
ngay trên bề mặt lớp. Thành phần trong lớp khơng đồng nhất, khả năng chịu lực
trung bình
-Lớp 2: Sét lẫn sỏi sạn laterít màu nâu đỏ, đốm trắng, cấu tạo khối .Trạng
thái ẩm, cứng. Bắt gặp bên dưới lớp (1) đến cuối độ sâu khảo sát chưa xác định
được chiều dày. Khả năng chịu lực tốt.
-Lớp 3: Sét pha màu xám,phớt vàng , đốm nâu đỏ, trạng thái ẩm đến bão
hòa nước, chặt vừa .Khả năng chịu lực tốt
-Lớp 4: Cát hạt trung đến thô màu xám trắng , phớt hồng, trạng thái ẩm
đến bão hòa nước, chặt vừa. Lớp này củng có thể đặt móng cơng trình nhưng
đây chỉ là lớp mang tính cục bộ chỉ có ở khu vực suối giữa.
Kết quả khảo sát địa chất tại cầu suối giữa , địa tầng bao gồm các lớp như
sau:
-Lớp 1: Lớp sét pha nhẹ màu xám nâu vàng, phớt vàng , trạng thái ít
ẩm,dẻo mềm.
-Lớp 2: Cát hạt trung đến thô màu xám trắng, phớt hồng .Trạng thái ẩm
đến bảo hòa nước, chặt vừa . Khả năng chịu lực tốt.
-Lớp 2a: Cát hạt mịn, màu nâu đỏ , trạng thái ẩm rời rạt .

-Lớp 3: Sét màu xám nâu vàng lẩn sạn màu xám trắng. Trạng thái bão hịa
nước, cứng.
Nhìn chung khu vực tuyến có địa chất cơng trình tốt.
Nước ngầm dọc tuyến rất phong phú nhưng xuất hiện khá sâu,khơng tác
động lớn đến nền móng cơng trình.
1.4. TÌNH HÌNH KHÍ HẬU :
1.4.1. Khí hậu khu vực:
Nhiệt độ khơng khí:
1


- Nhiệt độ trung bình
: 26,70C/năm.
- Nhiệt độ tháng cao nhất : 28,70C (tháng 4).
- Nhiệt độ tháng thấp nhất
: 25,50C (tháng 12).
- Nhiệt độ cao tuyệt đối
:39,50C.
- Nhiệt độ thấp tuyệt đối
:16,50C.
Độ ẩm khơng khí:
- Độ ẩm trung bình năm : 82%
- Độ ẩm tháng thấp nhất : 75% (tháng 2)
- Độ ẩm tháng cao nhất : 91% (tháng 9)
Mưa:
- Lượng mưa trung bình : 1.633mm/năm
- Các tháng mùa mưa 5, 6, 7, 8, 9 và 10 chiếm 92% lượng mưa cả năm.
- Tháng 9 có lượng mưa cao nhất trên 400mm
- Tháng 1 và 2 hầu như không có mưa.
Nắng:

- Số giờ nắng trung bình trong năm : 2.526 giờ.
- Khu vực khơng có sương mù
1.4.2. Vận tốc gió khu vực:
- Mỗi năm có hai mùa gió theo hai mùa mưa và khơ. Về mùa mưa, gió thịnh
hành Tây – Nam. Về mùa khơ, gió thịnh hành Đơng – Bắc. Chuyển tiếp giữa hai
mùa cịn có gió Đơng và Đơng Nam.
- Tốc độ gió trung bình đạt 10 – 15m/s, lớn nhất 25 – 30m/s (90 –
110km/h). Khu vực này khơng chịu ảnh hưởng của gió bão.
- Vận tốc trung bình hàng tháng hơi cao. Chênh lệch vận tốc gió giữa các
tháng khơng đáng kể. Tần suất lặp lại vận tốc gió cực đại khơng cao, chu kỳ lặp
lại các cơn gió lớn là tương đối lớn. Hướng gió thổi đều. Khu vực Thành Phố Hồ
Chí Minh hầu như khơng bị ảnh hưởng của gió bão.

1.5. CƠNG TRÌNH TRÊN NÚT:
Mật độ nhà cửa trên khu vực nút cao, các nhà hiện có chủ yếu là nhà một tầng
và ngói.
Hệ thống thốt nước trên khu vực nút hầu như chưa có, nước mặt chủ yếu
chảy tràn sang hai bên mỗi khi có mưa.
1.6. THỐNG KÊ LƯU LƯỢNG TẠI NÚT :
Bảng số liệu đếm xe ở năm hiện tại:
2


3

100

40

64

95

47

57

92

46

55

113

57

800

15

247

850

198

510

690

345

414

780

390

Xe Xe khách 12-25
con 4- chỗ (4.5T)
9 chỗ

33

65

42

35

70

60

46

100

47

25

85

Xe khách >25
chỗ (9.5T)

32

63

47

39

78

63

45

105

56

33

96

Xe tải 2 trục 4
bánh (5.6T)

11

22

18

15

30

18

14

30

11

10

30

Xe tải 2 trục 6
bánh (6.9T)

5

9

5

5

9

5

5

9

4

2

9

Xe tải 3 trục
(2x9.4T)

2

3

2

2

3

2

2

3

2

1

3

Xe tải >3 trục(xe/ngđ)
(3x10T)

787

1567

857

715

1428

1047

600

1745

733

366

1673

Tổng


−

Theo điều 3.3 TCVN 4054-98:

∑

Ni.ai

(xcqđ/ngđ)

Ni : lưu lượng loại xe thứ i.
ai : hệ số qui đổi ra xe con của loại xe thứ i, được lấy theo quy trình
Ta được kết quả dưới đây:
Hướng A

Hướng B

Hướng C

Hướng D

Rẽ trái

384

613

716

764

Rẽ phải

730

1049

856

910

Đi thẳng

1655

1749

1428

1517

Tổng

2769

3411

3000

3191

−

30
27
DL

Lưu lượng xe trung bình trên ngày đêm tại năm tương lai N0Tbngđ

N0Tbngđ =

200

59
53
DS

400

41
23
CR

210

34
175
19
CL

68
38
CS

350

38
42
BR

252

28
28
NL

187

63
70
BS

420

38
241
23
AR

31
100
19

50
AS

Lưu lượng

AL

80
420

Xe
lam
Xe Xe máy, xích
đạp,

lơ máy
xích lơ

Từ lưu lượng xe hiện tại ta tính tốn lưu lượng xe năm tương lai theo các công
thức sau:

Lưu lượng xe trung bình trên ngày đêm tại năm tương lai NtTbngđ

4


Theo công thức ngoại suy theo hàm mũ (mục 4.11-trang 80- giáo trình
TKĐ- Đỗ Bá Chương):
NtTbngđ = N0Tbngđ(1+q)t-1 (xcqđ/ngđ)
t : thời gian dự báo tương lai, t = 5 năm.
q : hệ số cơng bội (lấy 10 - 12%).
Ta tính được bảng sau :

Hướng A

Hướng B

Hướng C

Hướng D

Rẽ trái

583

930

1088

1160

Rẽ phải

1108

1592

1300

1381

Đi thẳng

2512

2655

2168

2303

Tổng

4203

5177

4556

4844

−

Lưu lượng xe giờ cao điểm tại tương lai Ngcđ
Theo điều 3.3.3 TCVN 4054- 05
Công thức kinh nghiệm Ngcđ =(0.1-0.12) x NtTbngđ (xcqđ/h)
BẢNG TỔNG KẾT LƯU LƯỢNG XE NGÀY ĐÊM QUA NÚT
Đơn vị : xcqđ/ ngđ
ĐOẠN

NĂM
2006

2011

Hướng A vào nút

2769

4203

Hướng B vào nút

3411

5177

Hướng C vào nút

3000

4556

Hướng D vào nút

3191

4844
5


Đơn vị : xcqđ/ ngđ
Hướng phân bố lưu lượng

Năm
2006

2011

A-D

384

583

A-C

730

1108

A-B

1655

2512

B-C

613

930

B-D

1049

1592

B-A

1749

2655

C-A

716

1088

C-B

856

1300

C-D

1428

2168

D-B

764

1160

D-A

910

1381

D-C

1517

2303

Bảng tổng kết cường độ xe giờ cao điểm
Đơn vị : xcqđ/ h
ĐOẠN

NĂM
2006

2011

Hướng A vào nút

304

462

Hướng B vào nút

374

569

Hướng C vào nút

330

501
6


Hướng D vào nút

351

533

1.7. HIỆN TRẠNG NÚT GIAO:
Hình thức nút giao là ngã tư, các đường vào nút giao nhau cùng mức.
Dựa vào lưu lượng xe tính được ở trên ta xác định được cấp đường của từng
hướng vào nút bằng cách tra bảng 3 trang 9 TCVN 4054-05 . Ta được :
Các hướng B , D vào nút có lưu lượng xe quy đổi (ở năm hiện tại ) > 3000
xcqđ/ngđ nên có cấp kỹ thuật là cấp III . Vận tốc thiết kế Vtk=80 km/h
Hướng A , C vào nút có lưu lượng xe quy đổi ( ở năm hiện tại ) < 3000
xcqđ/ngđ nên có cấp kỹ thuật là cấp IV . Vận tốc thiết kế Vtk=60km/h
Nếu tính ở năm tương lai thì cả 4 hướng vào nút đều có cấp kỹ thuật là cấp III vì
có lưu lượng > 3000 xcqđ/ngđ . Vận tốc thiết kế Vtk=80 km/h
1.8. CÁC CĂN CỨ THIẾT KẾ:
1.8.1.Các căn cứ pháp lý :
-Quyết định số 3393/2004/QĐ-UB ngày 29/04/2004 của UBND tỉnh Bình
Dương V/v phê duyệt điều chỉnh quy hoạch xây dựng “Khu liên hợp công
nghiệp – dịch vụ và đô thị Bình Dương”.
-Quyết định số 61/2004/QĐ-UB ngày 4/6/2004 của UBND tỉnh Bình
Dương V/v phê duyệt “Dự án đền bù, giải phóng mặt bằng và phát triển khu
Liên hợp công nghiệp – dịch vụ – đơ thị Bình Dương”.
-Quyết định số 912/QĐ-TTg ngày 01/09/2005 V/v phê duyệt đề án tổng

thể đầu tư và phát triển khu Liên hợp công nghiệp – dịch vụ – đơ thị Bình
Dương.
1.8.2.Nguồn gốc các tài liệu sử dụng:
a.Tài liệu tham khảo:
-Quy hoạch chung xây dựng khu liên hợp cơng nghiệp, dịch vụ và đơ thị
Bình Dương.
-Quy hoạch phát triển mạng giao thơng vận tải tỉnh Bình Dương đến năm
2020 do Trung tâm nghiên cứu phát triển GTVT phía Nam lập.
-Niên giám Thống kê năm 2003 tỉnh Bình Dương
b) Quy trình, quy phạm áp dụng:
• Các tiêu chuẩn thiết kế và quy trình, quy phạm được sử dụng:
- Qui phạm kỹ thuật thiết kế đường phố, đường, quảng trường đô thị
20TCN 104-83.
- Đường ôtô - yêu cầu thiết kế TCVN 4054 – 05
7


- Nút giao thông đường ôtô - Tiêu chuẩn thiết kế (dự thảo) 22TCN……/97
- Các tiêu chuẩn nhà nước, tiêu chuẩn ngành và các văn bản pháp qui có
liên quan.
- Tham khảo thêm :Nút Giao thông - PGS.TS. Nguyễn Xuân Vinh, và 1 số
tài liệu chuyên ngành.

CHƯƠNG 2
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN NÚT
    
2.1. PHÂN TÍCH SỰ CẦN THIẾT CẢI TẠO NÚT
2.1.1. Độ phức tạp của nút giao thông:
Độ phức tạp của nút xác định theo công thức:
8

M = nt + 3nn + 5nc
Trong đó: nt, nn, nc lần lượt là các điểm tách dòng, nhập dòng và cắt dịng của
nút.
Hiện tại tổ chức giao thơng tại nút, khi có đèn đỏ các xe vẫn được phép rẽ
phải.
Do đó ta tính được: M = 4 + 3x4 + 5x2 = 26
Ta thấy 25 ≤ M ≤ 55 → nút phức tạp
2.1.2. Độ an toàn (mức độ nguy hiểm của nút):
Nhằm đánh giá mức độ nguy hiểm của nút giao thông bằng hệ số tai nạn
tương đối:
K n .G.107
Ktn =
∑( N + M ).25

tai nạn/106 xe

Trong đó:
- G là số tai nạn giao thông trong năm.
- Kn là hệ số lưu lượng không đều trong năm (Kn = 1/12)
- M và N là lưu lượng xe vào nút (xe/ngày đêm)
Theo số liệu điều tra, nút xảy ra 4 vụ tai nạn/ năm
Lưu lượng xe vào nút là 12372 xe/ngày đêm.
Tính được Ktn =10.78 ∈ (8;12)

nút giao thơng nguy hiểm

2.1.3. Khả năng thông hành của nút:
- Khả năng thông hành của một làn xe:

Trên tuyến chính các xe chạy nối tiếp nhau liên tục với tốc độ không đổi ,
xe nọ cách xe kia một khoảng cách động là Lo :
Lo = V * t +

V2
+ l x + l0
2 * g * (ϕ + f ± i )

V : Tốc độ xe (m/sec) , V = 80 Km/h = 22.22 m/sec .
t : Thời gian phản ứng tâm lý của lái xe , t = 1 sec .
9


g : 9.81 m/sec2 gia tốc trọng trường
ϕ : Hệ số bám của bánh xe với mặt đường ,thay đổi theo trạng thái mặt

đường ϕ = 0.2 – 1.0.
f : Hệ số sức cản lăn phụ thuộc vào loại mặt đường , f = 0.1 - 0.7
i : Độ dốc dọc ( lên dốc mang dấu ( + ) , xuống dốc mang dấu ( - ) ) ( Do
địa hình bằng phẳng nên i = 0%
l0 : Khoảng cách an tồn ( l0 = 3-5 m )
lx : Kích thước chiều dài xe : lx = 5 m
Trong điều kiện thuận lợi , mặt đường tốt ta lấy:
ϕ = 0.4

f = 0.1
Vậy ta có :
Lo = 22.22 × 1 +

22.22 2

+ 5 + 5 = 82.5 m
2 × 9.81 × (0.4 + 0.1)

Khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe :
N=

3600 × V 3600 × 22.22
=
=970 xe/h
Lo
82.5

- Khả năng thông hành của đường phố:
Để xét ảnh hưởng của nhiều làn xe đến khả năng thông xe.Theo bảng 6/ 11
TCN -104-1983 thì khả năng thơng xe của đường 2 làn xe được nhân với hệ số
là 1.9
Khả năng thơng xe của một chiều xe chạy có hai làn xe là :
Ntt = N x 1.9 = 970x 1.9= 1843 (xe/h ).
Khi xét ảnh hưởng của nút giao thông đến khả năng thông xe đường phố :
Nơi giao nhau ngang mức của các đường phố làm giảm khả năng thơng xe
của đường, tại nút giao thơng có đèn điều khiển , do ảnh hưởng của hệ thống

10


điều khiển bằng đèn mà khả năng thông xe giảm theo hệ số giảm là tỷ số giữa
thời gian xe chạy thẳng (T1) với thời gian xe chạy thực tế (T2) :
α=

α=

T1
T2
L
V

L V
V
+
+
+∆
V 2a 2b

Trong đó :
L : khoảng cách giũa hai ngã ba, ngã tư liền kề ( L = 500 m )
a : Gia tốc bình quân khi xe khởi động (1.5-1.7 m/sec2), a = 1.6 m/sec2
b : Gia tốc bình quân khi hãm xe (0.6-1.5 m/sec2), b = 1 m/sec2
∆ : Thời gian dừng xe bình quân khi đèn đỏ:
∆=

t ck − (t d + t v )
t +t
hay ∆ = ck x
2
2

tck , tx : thời gian của một chu kỳ đèn tín hiệu và thời gian bật đèn xanh
chọn tck = 60s , tx = 30s
td , tv thời gian bật đèn đỏ , đèn vàng
Vậy : ∆ = 45s

500
.22
Vậy : α = 500 2222
= 0.26
.22 22.22
+
+
+ 45
22.22 2 *1.6 2 *1

Vậy khả năng thông xe thực tế tính theo lý thuyết ( có xét tới ảnh hưởng
của các ngã ba , ngã tư ) là :
Ntt = Ntt * α = 1843 * 0.26 =479 xe/h.
2.1.4. Kiểm tra khả năng phục vụ của nút giao thông đến năm tương lai:
Ta kiểm tra theo hệ số phục vụ Z ( còn gọi là độ bão hồ ) , xác định bằng
cơng thức sau:

11


Z=

N
P

Trong đó :
N : Lưu lượng xe chạy thực tế trên đường phố vào giờ cao điểm năm tương
lai (xe/h)(được xác định bằng cách trực tiếp đếm xe theo các hướng ra vào nút )
P : Năng lực thông xe lý thuyết ( xe/h )
Z=

569
= 1.2
479

Nhận xét : Ta thấy Z > 1 thì năng lực thơng xe thực tế lớn hơn trị số tính
tốn, tức là dịng xe bão hồ , gây ùn tắc giao thơng .Để dịng xe đi vào nút
khơng bị bão hịa u cầu trị số 0 < Z <1 , Z càng nhỏ khả năng thông hành của
đường phố và của nút càng bảo đảm , xe càng thơng thốt nhanh và khơng có
hiện tượng ùn tắc và kẹt xe
Vì thế ta cần phải cải tạo .
2.1.5. Điều kiện xây dựng nút giao thông khác mức
Điều kiện về kĩ thuật.
+ ít khi bị ùn tắc.
+ Rút ngắn được các hành trình ra vào nút , do đó làm giảm tổn thất thời
gian của các hành trình tăng tốc độ xe chạy dẫn đến tăng khả năng
thơng hành của nút , tăng an tồn giao thơng , giảm tai nạn xe cộ và
giảm chi phí khai thác vận doanh .
+ Đây là khu dân cư nên khả năng xây dựng nút khác mức rất tốn kém về
giải toả mặt bằng và nơi đây có địa chất phức tạp.
− Điều kiện về kinh tế.
Việc xây dựng nút giao nhau khác mức chỉ đạt được hiệu quả kinh tế với
điều kiện :
Giá thành xây dựng nút khác mức phải khơng vượt q hoặc thấp hơn chi
phí tổn thất hàng năm do xe bị đình trệ , ùn tắc ở nút giao thông ngang mức
trước khi cải tạo . Điều kiện này được biểu thị bàng công thức :
−

1

∑ K > R T


0

+

P 
 + B (đồng)
100 

+ ∑ K : Tổng tổn thất kinh tế hàng năm do đình trệ giao thơng
(đồng/năm) , xác định bằng cơng thức :
12


n

K=

365∑ T∆ * C
1

β

n : Số đường phố vào nút .
∑ T∆ : Tổng tổn thất thời gian của các xe bị ùn tắc trong 1 giờ theo 1

hướng .
T∆ = N

2t v + t d t d + 2t v + 0.56V
24 + 2 * 5 24 + 2 * 5 + 0.56 * 80
*
= 569
*
= 3.5 h-xe/h
Tck
2 * 3600
60
2 * 3600

0.56 – Hệ số xét tới tổn thất do xe hãm và lấy đà .
N- cường độ xe giờ cao điểm của một hướng ở nút cùng mức
(xe/h)
td , tv: thời gian đèn đỏ đèn vàng (s)
Tck -Chu kì đèn (s)
V –tốc độ xe (km/h)
+R : Giá thành xây dựng cơng trình (đồng)
+T0: Thời gian hồn vốn (năm)
+P : Tỉ lệ khấu hao cơ bản hàng năm , (%)
+B : Chi phí khai thác hàng năm ( đã trừ đi phần chi phí khai thác nút
giao nhau thơng thường ( chi phí duy tu bảo dưỡng hàng năm của nút giao
thông khác mức được xây dựng ) (đồng)
C=100000 (đồng/giờ –xe):Giá thành 1 xe/h của một ôtô đã đuợc quy
đổi
β = 0.08 ÷ 0.1 ( với đường trục ở trung tâm thành phố ) : Hệ số chuyển
đổi lưu lượng xe ngày đêm sang lưu lượng xe vào giờ cao điểm
⇒K=

365 * 4 * 3.5 *100000
= 5.1*108 ( đồng )
0.1

Chọn cầu vượt như sau:
Rộng 15,5m
Chiều dài phần tường chắn 250m(giá thành 4000000/ m 2
Chiều dài dầm 100m (giá thành 11000000/ m 2 )
R = 2.945 *1010 ( đồng )
Cầu BTCT: T0=100 va P =1.3
B =1%*R=2.945* 10 8
1
P 
1
1.3 
8
8
8
 + B = 2.945 * 1010 
R +
+
 + 2.945 * 10 = 9.7185 * 10 > 5.1 * 10
T
100
100
100


 0


(1)
+Thời gian thu hồi vốn ( thời gian hoàn vốn ) khi xây dựng nút khác mức
T=

(2)

R
R
2.945 *1010
=
=
= 137 năm ( khơng hợp lí )
(∑ Pi + D) − B K − B 5.1*108 − 2.945 *108

(1) và (2)Về mặt luận chứng kinh tế , kỹ thuật ở đây chưa thể xây dựng nút
khác mức.
13


Vậy ta chọn phương án xây dựng nút cùng mức

2.2. PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC GIAO THƠNG BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU:
2.2.1. Mục đích :
Tại nút giao thơng điều khiển theo luật đường chính , đường phụ . Nếu
dịng xe trên đường chính lớn dẫn đến các dịng xe trên đường phụ không cắt
qua được . người lái xe phải chờ lâu có thể đưa ra quyết định chạy xe khơng
đúng dẫn đến ùn tắc và tai nạn giao thông . Nên cần điều khiển bằng đèn tín hiệu
để tăng an tồn , tăng tốc độ xe trên đường chính , giảm ùn tắc giao thông …
+ Hệ thống điều khiển gồm :

- Thiết bị điều khiển.
- Hệ thống điều khiển .
2.2.2. Tính tốn số làn xe vào nút theo các hướng :
2.2.2.1.Xác dịnh số làn xe trên hướng ưu tiên đường B- đường D
Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác định theo công thức:
nlx =

Ncdgio
*2
Z * N thong xe 1 lan

trong đó:
nlx : số làn xe yêu cầu, được lấy tròn đến theo điều 4.2.1
Ncđgiờ : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm , theo điều 3.3.3
Z : hệ số sử dụng năng lực thông hành :
Vtt ≥ 80 km/h là 0.55
Vtt = 60 km/h là 0.55 cho vùng đồng bằng ; 0.77 cho vùng đồi núi
Vtt ≤ 40 km/h là 0.77
Ta đang tính tốn trên vùng đồng bằng nên Z = 0.55
Ntth : năng lực thông hành tối đa 1 làn xe.
Theo điều 2.7 TCVN 104-83 ta chọn khả năng thông xe tối đa một làn là:
600 - 700 xe/h . Ta lấy Ntth = 600 xe/h
Dựa vào lưu lượng xe giờ cao điểm ta lập được bảng sau:
Đường A-Đường C

Đường B- Đường D
14


Số

làn

Chọn

Năm

Lưu
lượng

2011

501

3.04

4

Lưu
lượng

Số
làn

Chọn

569

3.45

4

2.2.2.2. Quyết định các trắc ngang các đường vào nút :
Theo luận chứng kỹ thuật ở trên, quyết định chọn trắc ngang thiết kế như
sau:
+ Nhánh đường B vào nút và nhánh đường D vào nút : Đường khu vực,
Vtk=80 km/h
+ Nhánh đường A vào nút và nhánh đường C vào nút : Đường khu nhà ơ,
Vtk = 60 km/h
Đường khu
vực

Đường khu
nhà ở

Bề rộng 1 làn xe

3,75m

3.5m

Số làn xe 2 chiều

4 làn

4 làn

Dải phân cách giữa

1.2m

0.5m

Phần an toàn giữa

0,5m

0.5m

Dải an tồn

0,5m

0,5m

Mái taluy đắp

1:1.5

1:1.5

Vỉa hè

3m

2m

Độ dốc ngang lịng đường

2%

2%

2%

2%

23.2m

19.5m

Loại đường

Độ dốc ngang vỉa hè
Tổng cộng

2.2.2.3. Chiều dài dải chuyển tốc:
Khi xe chạy từ đường chính vào đường phụ và ngược lại từ đường phụ vào
đường chính với tốc độ khác nhau ( Vc > Vf ) , để đảm bảo an toàn cho xe chạy
cần thiết phải xây dựng các dải phụ thêm để chuyển tốc độ gọi là dải chuyển
tốc . Chiều dài đoạn chuyển tốc được xác định như sau :
15


L=

v12 − v 22
26atb

Trong đó :
+ v1 : Tốc độ ở cuối đoạn tăng tốc hay đầu đoạn giảm tốc, km/h .

+ v2 : Tốc độ ở đầu đoạn tăng tốc hay cuối đoạn giảm tốc, km/h.
+ atb : Gia tốc (tăng giảm) trung bình của ơtơ , m/sec2
Trên cơ sở của kết quả quan trắc ta có thể lấy:
atb = 0.8-1.2 m/sec2 khi xe tăng tốc
atb = 1.75-2.5 m/sec2 khi xe giảm tốc .
Vậy :
Ltt =
Lgt =

80 2 − 48 2
26 * 1
80 2 − 48 2
26 * 2

= 158m , ta chọn Ltt =160 m.
= 79m , ta chọn Lgt = 80 m.

2.2.3. Cấu trúc của chu kỳ đèn tín hiệu :
2.2.3.1. Pha điều khiển :
- Ta dùng chu kỳ đèn có 2 pha
+ Pha 1 : A, B đi thẳng , rẽ trái
+ Pha 2 : C , D đi thẳng , rẽ trái .

tx1

tV1

tđỏ
THEO A
tx2

tđỏ

tV2

THEO D

Tck

16


2.2.3.2. Chu kỳ đèn tín hiệu và các thành phần cấu thành:
Vì lưu lượng các hướng vào nút là khác nhau nên khi tính tốn thời gian
chu kỳ đèn ta chỉ tính cho các hướng có lưu lượng vào nút lớn
Vì đường có 2 làn , nên khi xe vào nút coi làn ngoài cùng dành cho xe đi
thẳng và làn trong cùng dành cho xe rẽ trái.
Từ công thức khả năng thông xe của một làn tại mặt cắt có vạch “dừng xe”
của một ngã tư có đèn điều khiển :(tính cho dịng có lưu lượng lớn nhất)
Nl =

3600.(t x −
Tck .t p

Ta có: t x =

V
)
2a (xe/h.làn)

N l .Tck .t p
3600

+

V
(sec) .
2a

Trong đó:
+ tx : thời gian bật đèn xanh .
+ Tck : Thời gian một chu kỳ đèn
+ V: vận tốc xe chạy qua nút: Vnút 1 =48 km/h = 13.33 m/sec
+ tp : Thơi gian giãn cách hai xe chạy qua vạch dừng( đối với xe con tp = 23 sec ) ở đây ta lấy tp =2.5 sec
+ a :gia tốc bình quân xe chạy qua nút (a =0.6 đối xe con)
Ta giả định chu kỳ đèn là 60 sec ta có được thời gian tx cho các pha là:
- Thời gian đèn xanh cho pha 1:
tx =

N l .Tck .t p
3600

+

318.6 * 2.5 * 60 13.33
V
+
=
= 24.38 (sec) .
3600

2 * 0.6
2a

Với:Nl = 2655x0.12 = 318.6 xe/h
- Thời gian đèn xanh cho pha 2:
tx =

N T .T0 .t 0 V
276.36 * 2.5 * 60 13.33
+
+
=
=22.62 (sec) .
3600
2 x0.6
3600
2a

Với:NT= 2303x0.12 = 276.36 xe/h
- Chu kỳ đèn :
Tck = tx1 + tv1 + tx2 + tv2
= 24.38+ 6 + 22.62+ 6 = 59 sec .
Ta thấy Tck ≈ tck , vậy ta chọn Tck = 60 sec .
tx1 = 25 sec.
17


tx2 = 23 sec.
2.2.4. Xac định mức độ phức tạp và hệ số an toàn của nút :
2.2.4.1. Độ phức tạp của nút:M

Từ sơ đồ ta có 2 điểm cắt và 2 điểm tách
M = nt + 3nn + 5nc
nt , nn , nc : Số điểm tách nhập và giao cắt trong nút .
Vậy :
M = 2 +3x0 + 5x2 = 12
Kết luận : Nút thuộc loải đơn giản sau khi cải tạo .
2.2.4.2. Hệ số an tồn :
Tính hệ số an tồn Ktn theo cơng thức :( Xét cho pha 2)
Số tai nạn giao thông trong năm :
n

G = ∑ qi
1

Trong đó : n : số điểm xung đột
qi :mức độ nguy hiểm của điểm xét được xác định như sau :
qi = Ki.Mi.Ni.

25
.10 −7
Kn

Trong đó :
Ki : Hệ số tai nạn tương đối ( vụ/106xe)
Mi,Ni : Lưu lượng các dòng xe ở điểm xét
18


Kn : Hệ số không đều theo các tháng trong năm , Kn = 1/12

Hệ số Ki tra theo bảng 1.4 cho xe chạy thẳng & 1.5 cho xe đi rẽ
sgk NÚT GIAO THƠNG của PGS.TS Nguyễn Xn Vinh.
Ta có bảng tính sau:

Tính chất
xung đột

Ki

Mi

0.012

251
2

GC2(MBA)

0.012

265
5

T1 (MAB)

0.002
5

251
2

T2 (MBA)

0.002
5

265
5

GC1(MAB)

Ni
930
583
583
930

Mi.Ni

Mi+Ni Ki.Mi.Ni

qi

(Mi+Ni)*25

2336160

3442

28033.9

2

0.84101
8

86050

154786
5

3238

18574.3
8

0.55723
1

80950

1464496

3095

3661.24

0.10983
7

77375

246915
0

3585

6172.87
5

0.18518
6

89625

(N : MBC,MAD,MAD,MBC(xcqđ/ngđ))
K tn =

G.10 7.K n
∑ (M + N ).25

n

G = ∑ qi = 1.7
1

∑ (Mi + Ni) * 25 = 334000
vậy : Ktn = 4.24 vụ / 106 xe
3 ≤ K tn ≤ 8 ⇒ Nút giao thơng ít nguy hiểm .

2.2.5. Tính tốn khả năng thơng xe của nút :

Tính theo công thức sau :
19


m

Nnút =

∑
1

3600(n − 1) K tr
tp

 t ck − ( ∑ t v + t a ) 


2t ck



Trong đó :
+n : số làn xe của nhánh đang xét .
+Ktr : Hệ số xét đến ảnh hưởng của dòng xe rẽ trái , Ktr >1. Hệ số này phụ
thuộc vào tỷ lệ phần trăm lượng xe rẽ trái ( sử dụng bảng tra 1.24 SGK NÚT
GIAO THÔNG của PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh .
+tp : khoảng thời gian trung bình của ôtô đi qua vạch dừng xe , 2 sec
+tck :Thời gian của chu kỳ đèn
+Ĩtv : tổng thời gian bật đèn vàng trong một chu kỳ đèn.
+ ta : khoảng thời gian giữa lúc bật đèn xanh và xe ôtô đầu tiên đến vạch

dừng xe , ta = 2sec .
Ta có bảng tính sau :
Nhánh
xét

n

tp

Ktr

Tck

ta

Nnút

A

2

2

1.63

60

2

1271

C

2

2

1.58

60

2

1232

B

2

2

1.61

60

2

1256

D

2

2

1.58

60

2

1232

Nnút

4991

Ta thấy Nnút = 4991 >

∑

Ncđ =2065 . Vậy nút đảm bảo khả năng thông hành .

2.2.6. Tính tốn tổn thất thời gian xe chạy trong một năm của nút giao
thông
Tổng tổn thất thời gian của xe đi qua nút gồm hai phần :
T t = Tω + Tv Trong đó :

+ Tω :Ton thất thời gian do xe bị ùn tắc
+ Tv :Ton thất thời gian do xe chạy tự do trên các hành trình qua nút .

2.2.6.1. Tổn thất thời gian do xe bị ùn tắc ( Tω ) :
Xét cho hường có lưu lượng lớn:B D
Áp dụng công thức :
20


Tω = tω

25
, xe.h/năm
Kh Kn

Trong đó :
+ tω : Tổn thất thời gian tính cho một giờ , xeh/h . Tổn thất này bao gồm :
• Các xe bị ùn tắc do xe phải chờ đợi để giao cắt hoặc nhập dịng
trước ngã tư .
• Tổn thất thời gian do xe chạy tự do qua nút giao thông .
Ta xác định được tω bằng cách tra tốn đồ hình 1.27a sgk Nút Giao
Thông của PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh .
+Kh : Hệ số không đều theo giờ , Kh = 0.1
+ Kn : Hệ số không đều theo năm , Kn = 0.0833
Ta có bảng tính :
Điểm xét

M(xe/ngđ)

N(xe/ngđ)

tω

Tω

1

318.6

111.6

12

36014

2

301.44

64.56

5

15006

Tổng

51020

(Điểm 1 : M = 0.12*MB-A
N = 0.12* MB-C

xcqđ/ngđ )

Kết quả :
(Ĩ Tω )tt =51020 xe.giờ/năm
2.2.6.2.Tổn thất thời gian do các xe chạy tự do theo các hành trình qua
nút (Tv):
Thơng thường trị số Tv nhỏ hơn rất nhiều so với Tω nên
Tt = Tω xe.h/năm

Vậy tổng tổn thất thời gian của tất cả các luồng xe qua nút là :
Tt = 51020 xe.h/năm .

21


2.3. PHƯƠNG ÁN NÚT GIAO THƠNG HÌNH XUYẾN :
2.3.1. Đặc điểm của nút giao thơng hình xuyến :
Ưu điểm :
+Nút giao thơng hình xuyến là loại nút giao thơng ở giữa bố trí một đảo lớn
. Xe vào nút chạy một chiều , ngược chiều kim đồng hồ , quanh đảo tới đường ra
Đảm bảo xe chạy liên tục với tốc độ nhất định khơng phải dừng, khơng có điểm
cắt chỉ có các điểm tách nhập , do đó nâng cao được khả năng thông xe , tốc độ
xe chạy bình qn và độ an tồn .
+Khơng cần đặt đèn tín hiệu và cảnh sát giao thơng chỉ huy , do đó đơn
giản hố cơng tác quản lý giao thơng .
+Hình thức tương đối đẹp . Đảo trung tâm có thể trồng hoa , bố trí tượng
đài … tăng vẻ đẹp cho đường phố
+ Có thể cho phép nhiều đường giao nhau .
Nhược điểm :
+Diện tích dùng đất tương đối lớn (0.5 – 1.5 ha )
+Hành trình xe rẽ trái , xe chạy thẳng dài rất bất tiện cho giao thơng thơ sơ

2.3.2. Thiết kế đảo trung tâm :
2.3.2.1. Tính đoạn trộn dịng :
Trộn dịng là q trình chuyển làn của xe cùng chiều để đảm bảo khơng có
xung đột cắt , trung bình xe chuyển động từ làn này sang làn khác mất 3-4 s hay
cần 1 cự ly ối thiểu lmin=(3-4)v.
Do vậy , Sơ bộ có thể tính chiều dài đoạn trộn dịng theo cơng thức sau ,
xuất phát từ thời gian trộn không dưới 4 s :
Ltrộn = 4*V(m)
trong đó :
V : Tốc độ thiết kế trong vòng xuyến , V = 30Km/h =8.33 m/s)
Vậy : Ltrộn=4*8.33= 33.33 m chọn bằng 40m để thiết kế .

22


2.3.2.2. Đảo trung tâm :
Đường kính đảo trung tâm tính theo đoạn trộn dòng như sau :
D=

2 * 33.33
n.Ltr
=
= 21.23 m
3.14
π

Chọn sơ bộ D =30 m
2.3.2.3. Số làn xe trên đoạn trộn dòng :
Số làn xe trên đoạn trộn dòng đườc xác định theo công thức sau :
n=

W1 + 3W2 + F1 + F2
N1

Trong đó :
N1: Năng lực thơng xe một làn, N1= 800-1200 xe/h ( lấy N1=800 xe/h )
W1 và W2:lưu lượng (xe/h)trên dịng chéo nhiều nhất và ít nhất .
F1 và F2: lưu lượng (xe/h) trên 2 dòng không chéo .
C

A

A

A-A
F1

A

B

W1

W2

F2
W1

W2

D

W1= AS+AL =(2512+583)*0.12 =371.14 xe/h
W2 = DS +BL =(2303+931)*0.12 =388.08 xe/h
F1 = AR =1108*0.12 =132.96 xe/h
F2 = DL = 1160*0.12 =139.2 xe/h
Vậy : n = (371.14 + 3*388.08 + 132.96 + 139.2)/800 = 2.26 làn
(AS,DS,AL,BL,DL,AR: là hướng đi thẳng,rẽ phải ,rẽ trái)
Chọn số làn xe vòng xuyến là 3 làn , mỗi làn rộng 4 m .
- Kiểm tra Lgt :
Kiểm tra Lgt với D = 30 m => R= 15m :
23


L gt =

2π 
B
 R +  − BTB
n 
2

R : Bán kính đảo trung tâm
B : Bề rộng đường vịng xuyến
BTB : Chiều rộng trung bình của hai đường giao liền nhau
BTB =

B1 + B 2
(m)
2

B1 , B2 :Chiều rộng của hai đường giao .
BTB =

22.5 + 15
= 18.75
2

Ta có bảng tính sau :
Rđảo

B

Btb

Lgt

15

12.5

18.75

25.76

20

12.5

18.75

36.32

Để đảm bảo xe chuyển làn thuận lợi , đoạn giao trộn cần phải có chiều dài
tối thiểu lmin phụ thuộc vào vận tốc tính tốn tại nút :
Ứng với Vtt = 30Km/h thì lmin = 33.33 m
Vậy ta chọn :

Rđảo = 20 m

2.3.3. Chiều rộng đường vòng xuyến :
Bề rộng phần xe chạy của nút vòng xuyến được xác định bằng số làn xe và
bề rộng số làn xe . Thường thì bề rộng mỗi làn xe trong vịng xuyến lớn hơn một
ít so với bề rộng mỗi làn xe trên đường thẳng do xe phải đi dần vào đường
cong . Vậy chiều rộng đường vòng xuyến là :
Bxuyếna =bề rộng của một làn xe * số làn + 0.5 = 4 x 3 + 0.5 = 12.5 m

2.3.4.Tính tốn các chỉ tiêu của nút :
2.3.4.1. Số liệu thiết kế ban đầu :

24


667 xe/h
4341 xe/ngñ

501 xe/h
4556 xe/ngñ

4

960 xe/h
9953 xe/ngñ

459 xe/h
5398 xe/ngñ

1126 xe/h
10321 xe/ngñ

538 xe/h
4972 xe/ngñ

B

673 xe/h
6118 xe/ngñ

422 xe/h
3839 xe/ngñ

1
569 xe/h
5177 xe/ngñ

462 xe/h
4203 xe/ngñ

A

3

564 xe/h
5124 xe/ngñ

514 xe/h
4674 xe/ngñ

991 xe/h
9017 xe/ngñ

1047 xe/h
9518 xe/ngñ

2
533 xe/h
4844 xe/ngđ

477xe/h
4343xe/ngđ

D

Lưu lượng xe đi trên đường chính :
Tại mặt cắt 1 : M1 =422 xe/h
Tại mặt cắt 2 : M2 =514 xe/h
Tại mặt cắt 3 : M3 = 673 xe/h
Tại mặt cắt 4 : M4 = 459 xe/h
2.3.4.2. Xác định mức độ phức tạp và hệ số an toàn của nút :
2.3.4.2.1. Độ phức tạp của nút M :
Từ sơ đồ ta có 4 điểm tách và 4 điểm nhập , khơng có điểm giao cắt .

M = nt + 3nn + 5nc
nt , nn , nc : Số điểm tách , nhập và giao cắt trong nút .
Vậy : M = 4 + 3.4 + 0 = 16
Kết luận : Nút thuộc loại đơn giản sau khi cải tạo .
2.3.4.2.2. Hệ số an tồn :
Tính hệ số an tồn Ka theo công thức :

Số tai nạn giao thông trong năm :
n

G = ∑ qi
1

Trong đó : n : số điểm xung đột
qi :mức độ nguy hiểm của điểm xét được xác định như sau :
25