🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Thiết Kế Đường Đô Thị Ebooks Nhóm Zalo T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K IÊN T R Ú C H À N Ộ I ■ ■ ■ TS. PHẠM HỮU ĐỨC (Chủ biên) ThS. NGUYỄN VAN THỊNH - ThS. TRẦN HỬU DIỆN THIẾT KẾ Đ Ư Ò N G Đ Ô THỈ■ (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÁY DựNG HÀ NỘI - 2010 L Ờ I N Ó I Đ Ầ U N hững năm gần đây, tốc độ đô thị hoá ở Việt N am đã được đ ẩ y nhanh cùng với sự tăng trưởng m ạnh của nền kinh tế nước nhà. Công tác quy hoạch xây dựng đô thị được chú trọng, nhiều khu đô thị mới được thiết kế, xây dựng. Đê đáp ứng yêu cầu của thực tiễn, củng như đ ể phù hợp với mục tiêu đổi mới chương trinh đào tạo của N hà trường, Ịpộ môn Giao thông Đô thị - trường Đ ại học Kiến trúc H à N ội biên soạn G iá o tr ìn h th iế t k ê đư ờ n g đô thị. Cuốn giáo trình "Thiết k ế đường đô thị" được biên soạn theo chương trình đào tạo Kỹ sư Đô thị ngành Hạ tầng Kỹ thuật, đồng thời là tài liệu tham khảo cho các chuyên ngành Quy hoạch đô thị, Cao học Kỹ thuật H ạ tầng Đô thị và các chuyên ngành có liên quan khác. Giáo trình gồm 8 chương: Chương 1: N hững khái niệm cơ bản về đường đô thị. Chương 2: Những yêu cầu cơ bản về giao thông đô thị. Chương 3: Thiết k ế m ặt cắt ngang đường phố. Chương 4: Chọn tuyến đường và thiết k ế m ặt bằng tuyến. Chương 5: Thiết k ế m ặt cắt dọc đường. Chương 6: Thiết k ế nền đường và kết cấu áo đường. Chương 7: Tính toán khối lượng công tác xây dựng đường. Chương 8: Thiết kê'các loại đường đặc biệt. Phần thiết k ế nút giao thông đã được trình bày trong cuốn "Quy hoạch m ạng lưới giao thông đô thị" nên không đưa vào giáo trình này. TS. Phạm Hữu Đức chủ biên và viết cấc chương 1, 2, 4 và 8. ThS. Trần Hữu Diện viết các chương 3, 5 và 7. ThS. N guyễn Văn Thịnh viết chương 6. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp quý báu của N hà giáo ưu tú Nguyễn Tất D ậu và các đồng nghiệp. Nội dung giáo trình đã được giáo sư tiến sĩ Đỗ Bá Chương, giáo sư tiến sĩ Vũ Thị Vinh đọc, góp ý cho việc sửa chữa các sai sót. Do điều kiện hạn chế nên chắc chắn cuốn sách còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi rấ t mong bạn đọc góp ý phê bình đê lần xuất bản sau có chất lượng tốt hơn. Hà Nội, ngày 1-4-2005 C ác tá c g iả 3 Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM c ơ BẢN VỂ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ 1. i . ĐỊNH NGHĨA ĐÔ THỊ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ Đế có khái niệm chính xác về đường đỏ thị, trước hết phải hiểu thế nào là đô thị. Đô thị là điểm dân cư tập trung, có vai trò thúc đẩy sự phát triển kinh tế, xã hội của một vùng lãnh thổ, có cơ sở hạ tầng đô thị thích hợp và dân cư nội thị không dưới 4.000 người (đối với miền núi là 2 .0 0 0 người), với tỷ lệ lao động phi nông nghiệp trên 60%. Đô thị bao gồm: thành phố, thị xã, thị trấn. Trong đô thị có các khu vực mang những chức nãng khác nhau như khu trong tâm, khu ở, khu công nghiệp, khu vui chơi giải trí v.v... Theo định nghĩa vừa nêu, một trong những điều kiện của đô thị là phải có hạ tầng cơ sở đô thị thích hợp. Hạ tầng đô thị bao gồm hạ tầng xã hội và hạ tầng kỹ thuật: Hạ tầng xã hội gồm: nhà ở; các công trình phục vụ: công trình y tế, văn hoá, giáo dục, thể dục thể thao, thương nghiệp dịch vụ công cộng. Hạ tầng kỹ thuật gồm: hệ thống giao thông; hộ thống thông tin liên lạc; hệ thống cung cấp năng lượng: điện, chất đốt, nhiệt sưởi ấm; hệ thống chiếu sáng công cộng; hệ thống cấp nước, hệ thống thoát nước; hệ thống quản lý chất thải, đảm bảo vệ sinh môi trường. Mạng lưới giao thông có mạng lưới đường thuộc hai hệ thống giao thông đối ngoại và hệ thống giao thông đô thị, là bộ phận quan trọng bậc nhất trong hạ tầng kỹ thuật đỏ thị. - Hệ thống giao thông đối ngoại bao gồm những đường nối đô thị với các vùng phụ cận cũng như nối đô thị với các đô thị khác. - Hệ thống giao thông đô thị bao gồm mạng lưới đường phố (đường trong đô thị hai bèn có công trinh nhà cửa), đường (đường trong đô thị hai bên không xây dựng nhà cửa, phục vụ mục đích vận tải là chính). Về mật thuật ngữ cũng cần phải phân biệt những tên gọi khác nhau cho hai loại đường này. Mặc dù cả hai loại đường đều phục vụ cho ô tô và người đi bộ, nhưng danh từ "đường ô tô" hay "đường bộ" chỉ dùng để chỉ đường ngoài đô thị. Đường trong đô thị được gọi bằng một tên chung là đường đô thị hay còn được gọi đường phố, đại lộ, phố. Đường trong đô thị và đường ngoài đô thị có những đặc tính chung nhưng lại có nhiều dặc điểm và yêu cầu thiết kế riêng biệt. Thiết kế đường thuộc hệ thống giao thông đối ngoại dược trình bày trong các giáo trình thiết kếđưpng ô tô. 5 M ôn học "Thiết k:ế iđurờng đõ t:hị’" mglhiẽn curu phương pháp thiết kế đường và cát công trình trên đường tthuiộe hệ thống giaio Ìthcônịg đô thị. Khi thiết kế đườn;g *đô) tỉhị, trưỡc hết (Cầm iphiải biiết loại đô thị cũng như cấp hạn; đường đô thị, vì vậy cầm phải nắm vững Ịphãni loại đ(ô thị và phân cấp đường đô thị si trình bày dưới đây. 1.2. PHÂN LOẠI ĐÔ THỊ THEO TIÊU CHTUẨNỈ VIỆT NAM Theo Nghị định số>' 72/2001/MĐ-CP mgày/ 5ị/l(0/20(01, đô thị nước ta được phân thànl 6 loại theo bảng (bảng 1 . 1 ) tóm tắit dlưổi đâỊy: Bảing: 1.1. Bảmg tóm ttắtt piháin loại đô thị Loại đô thịĐặc điểm Dân số Mật độ dân cư Là thủ đô hoặc đô thị vớii cỉhúrc inãmg. > 15.000 người/km2 > 12 .0 0 0 người/km2 > 12 .0 0 0 người/km2 6 Đô thị loại đặc biệt Đô thị loại I Đô thị loại II trung târn chính trị, ikinh tế văin Ihoiá, ikhioa học - kỹ thuật, đào tạo, du lịicho điịclh wụ, đầu mối giaơ thông„ g.iao laruì trĩomg mutóc và quốc lế - Có vai trà thúc đẩy sự phất tr-iểiH ì à ú tế xã hội của cả nước. - Có cơ sở hạ tầag được xây durng wề cơ bản đồng bộ và hoàn chỉah - Là trung tâm chính trị, kiiỉih tế., Vỉăm hoa, khoa học - kỹ thuật, du lịch, dịch 'VỊh, đỉầu mối giao thông, giao lưiu ttromg niưỡc và quốc tế - Có vai trò thúc đẩy phát triiểrn kiinhi tế - xã hội của một vùng lãnh thổ liẽn tỉmh hơ)ặc cả nước. - Cơ sở hạ tầng nhiều mật được xâìy cdựmg đồng bộ và hoàn chỉnh. - Là trung tâm chính trị, kinh tếM vân hoá, khoa học - kỹ thuật, du lịch, dịch 'VỊU điầu mối giao thông, giao lưu trong vùmg tỉrah, vùng liên tinh hoậc cả nước - Có vai trò thúc đấy phát triển, kiinhi tế- xã hội của một vùng lãnh thổ liên tinìh hoìặc một số lĩnh vực đối với cả nước - Cơ sở hạ tầng dược xây dựng mhiiềui mặt tiến tới tương đối đổng bộ và hiOàm (Chiínhi > U5triệu người. Tỉ lệ lao động phi nồng nghiệp > 90% > 50 vạn người. Tỉ lệ lao động phi nông nghiệp >85% > 25 vạn người. Tỉ lệ lao động phi nông nghiệp > 80% Bảng 1.1. (tiếp theo) Loại đồ thị Đặc điểm Dân số Mật độ dân cư Đô thị loại III Đô thị loại IV Đỏ thị loại V - Là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá, khoa học - kỹ thuật, du lịch, dịch vụ, đầu mối giao thông, giao lưu trong tỉnh hoặc vùng liên tỉnh. - Có vai trò thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội của một tỉnh hoặc một số lĩnh vực đối với vùng liên tỉnh - Cơ sở hạ tầng được xây dựng từng mặt đổng bộ và hoàn chỉnh. - Là trung tâm tổng hợp hoặc chuyên ngành về chính trị, kinh tế, văn hoá, khoa học - kỹ thuật, du lịch, dịch vạ, đầu mối giao thông, giao, lưu trong tỉnh. - Có vai trò thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội của một tỉnh hoặc một vùng trong tỉnh - Cơ sở hạ tầng đã hoặc đang được xây dựng từng mặt đồng bộ và hoàn chinh. - Là trung tâm tổng hợp hoặc chuyên ngành về chính trị, kinh tế, vàn hoá, khoa học - kỹ thuật, du lịch, dịch vụ. - Có vai trò thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội của một huyện hoặc một cụm xã - Cơ sở hạ tầng đang được xây dựng nhưng chưa đồng bộ. > 10 vạn người. Tỉ lệ lao động phi nông nghiệp >75% > 5 vạn người. Tỉ lệ lao động phi nông nghiệp >70% > 4 nghìn người. Tỉ lệ lao động phi nông nghiệp >65% > 8.000 người/km2 > 8 .0 0 0 người/km2 > 6.0 00 người/km2 > 2.0 0 0 người/km2 Ghi chú: - Đôi với các đô thị ở miền núi, vùng cơo, vùng sâu, vùng xa và hải đảo thì các tiêu chuẩn quy định cho từng loại dô thị có thể thấp hơn, nhưng phải đảm bảo mức tối thiểu bằng 70% mức tiêu chuẩn quy định. - Dôi với các đô thị cỏ chức nâng nghỉ mát, du lịch, điều dưỡng, các đô thị đào tạo thì tiêu chuẩn quy mô dân số thường trú có thể thấp hơn, nhưng phái đạt 70% so với mức quy định; riêng tiêu chuẩn mật độ dân sô'bình quân của các đô thị nghỉ mátt du lịch và điều dưỡng cho phép ĩ hấp hơn, nhưng tối thiểu phải đạĩ 50% so với mức quy định. 1.3. PHÂN CẤP ĐUỜNG ĐÔ THỊ VÀ PHÂN CẤP ĐƯỜNG BỘ 1.3.1. P h ân cấp đường đô thị Hiện nay đường đô thị được phân loại theo tiêu chuẩn của ngành Xây dựng (bảng 1.2): Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4449-1987 (2000), Quy hoạch xây dựng đô thị - Tiêu chuẩn thiết kế, Tiêu chuẩn ngành 20 TCN-104-83 (2000), Tiêu chuẩn thiết kế đường và quảng trường đô thị. 7 Bảng 1.2 . Bảng phâm ícấfíp Miạmgị điườmg thành phô P h â n loại đ ư ờ n g đ ô th ịT ín h chất Chúíc rnămg chínhT ố c đ ộ tín h to á n ( k m /h ) G ia o í thhồiBg liêèn hệ' tro n g g iớ i hạn đ ỏ Đ ư ờ n g cấp đ ô th ị Đ ư ờ n g cấp k h u v ự c Đ ư ờ n g cấp Đ ư ờ n g p h ố c h ín h cấp I Đ ư è n g p h ố c h ín h c ấ p II Đ ư ờ n g p h ố k h u vực Đ ư ờ n g x vàà ttrumg; tâm công cộ n g , tổ chức ggiaco inhiau kháiC mức với các đưcờmg pphốố kcháíc. G i a o thhômg liêài hệ tro n g g iớ i hạn đ ô th ị., ịgiũữa cấc khiu nhà ờ, khu c ô n g nglhiệộp vàà ítruing tắ m công cộ n g tổ chiức gịiaco mhíau v ớ i các đường p h ố k h á c cìùngg c;ao> đ ộ G i& o ■ thìônig lliêm thệ trơ n g g iớ i hạn k h u n h â cở mốii wới đutờmg cấp đồ th ị, g ia o nhxâ}y cỉỉựrng trong khu còng nghiệp nốii 'vớii ccácc (đường vận tải và các đưcờnịg khắc ‘CÙing cao độ. 100 80 8 0 80 60 6 0 n ộ i b ộ N g õ phố Liéên hệ: trroiụg g iỡ i hạn tiểu khu 30 Đ ư ờ n g xe đạpLiéên hệ giữra mơi ở với chỗ làm việc truing tâìm, ccông cộng cồng viên v.v... Lkêri hiệ ;giíữa ntơi ờ, chỗ làm việc, Đ ư ờ n g đ i bộ ttruing tảrrn ccômg cộng, công viên và ỉbếm giaio tíhcòng cỏng cộng. Trong Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô (Spexiiíìcaúon for rơad design) 22TCN-273-01, cũng có m ột bảng phán cấp đường đô thụ ( bả.ng 1.3). 8 Bảng 1.3. Bảng phân cấp hạng đường đô thị Nguồn: TC N 273.01 thông (xe/ngày)Phân loại theo chức năngPhân loại kỹ Cấp đường Lưu lượng giao Đường cao tốc 50000 -70000 Đường trục đô thị20000 - 50000 Để phục vụ giao thông tốc độ cao liên tục và thời gian hành trình ngắn giữa các khu vực chính của thành phố, giữa các thành phố và khu công nghiệp rộng lớn gần thành phố, giữa thành phố và sân bay, bến cảng. Phục vụ giao thông trong thành phố, nối các trung tâm dân cư lớn, các khu công nghiệp lớn, các trung tâm thành pbố, nhà ga xe lửa, cảng biển, sân vận động, và nối các đường quốc lộ ngoài đô thị. thuật (km/h) 80 - 10 0 6 0 -8 0 đô thị10 0 0 0 - 20 0 0 0Nối các khu nhà ở với trục giao Đường gom Đường phố nội thông đô thị.4 0 -6 0 Phục vụ giao thông giữa các quận bộ địa phương< 1 0 0 0 0 của thành phô' và nối các đường quận và đường ngoài quận 4 0 -6 0 Bảng 1.3 nêu ra chỉ có tính chất để tham khảo. Hiện tại vẫn áp dụng bảng 1.2 trong thiết kế quy hoạch đô thị và thiết kế đường đô thị. 1.3.2. P hân cấp đường bộ Để tiện tham khảo và so sánh khi thiết kế, phần này trình bày việc phân cấp đường bộ. Cần chú ý rằng đối với đường bộ có phân cấp quản lv và cấp kỹ thuật, hai cấp này có sự tương quan với nhau: cấp quản lý cao thì cấp kỹ thuật cũng cao. Nhưng do điều kiện địa hình ràng buộc nhiều đoạn tuyến đường có cấp quản lý cao vẫn phải áp dụng cấp kỹ thuật thấp hơn Đường bộ được thiết k ế theo tiêu chuẩn (Tiêu chuẩn thiết k ế đường ô tô - TCVN 4054:1998). Đưòng cao tốc thì có tiêu chuẩn thiết kế riêng (TCVN 5729:1997). Đưa vào chức năng của tuyến đường, TCVN 4054:1998 phân cấp đường ô tô thành bốn cấp kỹ thuật và năm cấp quản lý (bảng 1.4). 9 Bàng 1.4. Cá 3000 60/~r\6,0 >900 40 40 > 150 2 0 2:0 < 150 Tốc độ tính toán trong bảng 1.5 l;à ttốc độ được dùng đẻ’ tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của đường trong trường hợp khô khăn. V iệc xác định cấc cẩp kỹ thuật của đường cân cứ vào chức năng của mỗi con đường và vào địa hình của vùng đặt tuyến, vào> lưu lượng xe thiết kế để tuyến đường có hiệu quả cao về kinh tế và tính phục vụ. Phảỉ lập luận clhứng kinh tế kỹ thuật để chọn cấp. Khi thiếu điều kiện có thể tham khảo các quy định trong bảng 1.5 và 1.6 B ản g 1.6. L ự a chọn cấp kv thuật theo chức măng và địa hình của đường Chức năng của đườngĐia hình Đồng bằng Đồi Núi Đường nối các trung tâm kứìih tế, chính trị, vãn hoá lớn 80; 60 80; 60 60 Đường nối các trung tâm kinh tế, chính trị , văn hoá của địa phương với nhau và với đường trọc ỏtô và đường cao tốc 80; 60 60 ; 40 40; 20 Đường nối các điểm l ập hàng, các khu dân cư 40 40; 20 2 0 Ghi chú: Phân biệt dị.a hình được dựa trên cơ sở độ dốc ligaiig phô biến như sau: Đổng bằng <10%; Đồi từ 10 đến 25%; Núi >25 %. 10 Khi thiết kế đường cao tốc phải áp dụng các tiêu chuẩn quy phạm thiết k ế đường cao tốc. Đường cao tốc là đường chuyên dụng cho ô tô chạy với tốc độ cao. Mặc dù đường cao tốc là đường cho ô tô, nhưng do có những yêu cầu kỹ thuật đặc biệt nên khi thiết kế phái tuân theo những tiêu chuẩn riêng giành cho đường cao tốc. Tiêu chuẩn thiết k ế đường ô tô cao tốc của Việt Nam là TCVN 5729: 1997. Tiêu chuẩn này định nghĩa đường cao tốc như sau: Đường cao tốc là loại đường chuyên dùng cho ô tô chạy với các đặc điểm sau: tách riêng hai chiều (mỗi chiều tối thiểu phải có hai làn xe) ở mỗi chiều đều có bố trí làn dừng xe khẩn cấp; trên đường có bố trí đầy đủ trang thiết bị, các cơ sở phục vụ cho việc báo đám giao thông liên tục, tiện nghi và chỉ cho xe ra, vào ở các điểm nhất định. Đường cao tốc có phân loại và phân cấp riêng. Theo TCVN 5729: 1997 thì đường cao tốc Việt Nam được chia làm hai loại: Đường cao tốc loại A (Freeway): Phải bố trí nút giao khác mức ở tất cả các chỗ ra, vào đường cao tốc, ớ mọi chỗ đường cao tốc gặp với đường sắt, đường ống và các loại đường khác (kể cả đường dân sinh). Đường cao tốc loại B (Expressway): Cho phép bô' trí nút giao thông bằng ở m ột số chỗ nói trẽn (trừ chỗ giao với đường sắt, đường ống, nếu trọng lượng của phương tiện giao thông tác dụng lên đường ống nhỏ và vốn đầu tư bị hạn chế; tuy nhiên, tại chỗ bố trí giao bằng này phải thiết kê' các biện pháp đảm bảo ưu tiên cho giao* thông trên đường cao tốc và đảm bảo an toàn giao thông tại chỗ giao nhau). Cấp đường cao tốc: Căn cứ theo tốc độ tính toán, đường cao tốc chia làm 4 cấp: Cấp 60 có tốc độ tính toán là 60 km/h Cấp 80 có tốc độ tính toán là 80 knVh Cấp 100 có tốc độ tính toán là 100 km/h Cấp 120 có tốc độ tính toán là 120 km/h Đường cao tốc loại A chỉ áp dụng các cấp 80, 100, 120 km/h; trong đó cấp 80 chỉ áp dụng cho địa hình khó khăn miền núi, cấp 10 0 áp dụng cho vùng đồi, cấp 1 2 0 áp dụng cho vùng đồng bàng. 1.4. SO SÁNH S ự GIỐNG NHAU VÀ KHÁC NHAU GIỮA ĐƯỜNG ĐÔ THỊ VÀ ĐƯỜNG NGOÀI ĐỒ THỊ Trong mục 1 .1 đã trình bày đô thị có hệ thống giao thông đối ngoại và giao thông đô thị. Nói tới hệ thống giao thông một cách đầy đủ phải đề cập tới nhiều loại hình đường và phương tiện giao thông như giao thông hàng không, đường sắt đường bộ, đường thuỷ. Trong cuốn sách này chỉ trình bày những vấn đề về đường cho các phương tiện ô tô người xe máy, xe đạp, xe thỏ sơ đi lại. Cần phải phân biệt đường ngoài đô thị và đường đô iliị (có thể hiểu ỉà đường trong đô thị). 11 1.4.1. Những điểm giống nhau giữa đường bộ và đường đô thị Sở dĩ đường bộ và đường đô thị có nhiều điểm giống nhau là vì: - Cả hai đều nhằm phục vụ cho mục đích giao thông vận tải. - Có cùng những phương tiện tham gia giao thông là ô tô, xe máy, xe đạp, các phương tiện giao thông khác và người đi bộ. - Cùng sử dụng những vật liệu xây dựng như nhau. Do những điểm giống nhau vừa nêu nên trong tiêu chuẩn thiết kế đường đô thị và thiết kế đường bộ có những điểm giống nhau. Có thể thấy những điểm giống nhau cơ bản của hai loại đường là những yếu tố hình học của phần đường xe chạy nhằm đảm bảo tốc độ và an toàn giao thông. Nhưng cũng do có những điểm giống nhau giữa hai loại đường này mà sinh ra nhiều sự nhầm lẫn đáng tiếc khi thiết kế đường đô thị. Nhiều người đã áp dụng thiết kế đường bộ vào đường đô thị, không để ý tới những điểm khác biệt giữa 2 loại đường này. Trong những năm 80 của thế kỷ XX nhiều đường phố ở thủ đô Hà Nội và các thành phố khác đã được thiết kế xây dựng mới và cải tạo theo kiểu đường bộ, điể 1 hình là mang nhiều đất đá để tôn nền, mặt đường cao hơn nhiều so với cao độ trước uo của những đường phố này làm cho đường cao hơn khu đất xây dựng hai bên, gây ra nhiều khó khăn cho việc bố trí công trình ngầm cũng như thoát nước đô thị, dẫn tới tốn kém kinh phí đầu tư, mất đi vẻ đẹp của đường phố. 1.4.2. N h ữ n g đ iểm k h á c n h a u g iữ a đư ờ n g b ộ và đ ư ờ n g đ ô thị Ngoài những điểm giống nhau vừa nêu trên, đường đô thị và đường bộ có rất nhiều - Đường ngoài đô thị:có mục đích sử dụng chính là phục vụ giao thông vận tải, điểm khác nhau xuất phát từ yêu cầu sử dụng khác biệt: được thiết kế sao cho thoả mãn yêu cầu xe chạy với tốc độ cao, an toàn và êm thuận cho người tham gia giao thông. - Đường đô thị: ngoài mục đích phục vụ giao thông vận tải còn có những mục đích khác rất quan trọng. Dọc theo các đường phố được bố trí các công trình công cộng, nhà ở, các tiểu cảnh kiến trúc, và cây xanh, v ẻ đẹp của đường phố chính là sự kết hợp hài hoà giữa công trình và không giân đường phố. Đường đô thị phải tạo điều kiện cho con người cảm thụ được vẻ đẹp của đò thị. Trong đô thị hệ thống hạ tầng kỹ thuật như hệ thống cấp nước, thoát nước, cấp điện, cấp khí đốt, thôn;-, tin liên lạc đều được bố trí ở dưới đường vì vậy ngoài chức năng giao thông đường đô thị còn là nơi đặt các hệ thống hạ tầng kỹ thuật đô thị. Khác với các điểm dân cư nông thôn, trong các đô thị m ật độ xây dựng thường khá cao, vì vậy đường phố có nhiệm vụ đảm bảo các điều kiện thông thoáng, chiếu sáng cũng như vệ sinh môi trường. 12 Đường đô thị có sự gắn bó với toàn bộ các hệ thống hạ tầng kỹ thuật đô thị. Các mạng lưới hạ tầng kỹ thuật đô thị được nghiên cứu một cách đồng bộ trong giai đoạn quy hoạch xây dựng đô thị bao gồm: - Quy hoạch mạng lưới giao thông đô thị. - Quy hoạch san nền và thoát nước mưa đô thị. - Quy hoạch thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường đô thị. - Quy hoạch mạng điện và cung cấp năng lượng đô thị. - Quy hoạch mạng lưới thông tin liên lạc. Người thiết kế đường đô thị cần phải tuân thủ các yếu tố khống chế trong quy hoạch mạng lưới hạ tầng kỹ thuật đô thị và làm thoả mãn các yêu cầu sử dụng đã được đặt ra đối với tuyến đường. Có nhiều điểm khác biệt giữa đường đô thị và đường bộ thể hiện ở các điểm chính sau: 1.4.2.1. M ặt cắt ngang đường - Đường ngoài đô thị, mặt cắt ngang thường bao gồm phần đường xe chạy, dải phân cách, lể đường, rãnh thoát nước mưa. Ở những vị trí cần thiết, mặt cắt ngang đường có thể có phần hè cho người đi bộ, dải trồng cây. Như vậy m ặt cắt ngang đường ngoài đô thị được thiết kế sao cho thoả mãn yêu cầu giao thông, đặc biệt là giao thông cơ giới. - Đường đô thị, thông thường mặt cắt ngang gồm có phần đường xe cơ giới, đường dành cho xe thô sơ (có thể có hoặc sử dụng chung với đường xe cơ giới), hè cho người đi bộ (nhiều nơi còn có phần dành riêng cho xe lăn của người tàn tật), dải trồng cây xanh, các dải phân cách, có thể có đường sắt đô thị chạy trên cao, chạy ngầm, hoặc chạy cùng mức với đường phố, cột điện chiếu sáng và chuyển tải điện. M ột bộ phận không thể thiếu trong m ặt cắt ngang đường đô thị là các công trình đường dây đường ống nổi và ngầm. Mặt cất ngang được thiết kế không chỉ nhằm thỏa mãn yêu cầu về giao thông đô thị mà còn phải thoả mãn các yêu cầu về kiến trúc cảnh quan đô thị cũng như yêu cầu bố trí hệ thống kỹ thuật hạ tầng khác của đô thị. 1.4.2.2. M ặt bằng tuyến đường và những ràng buộc của quy hoạch m ạng lưới - Đường ngoài đô thị, khi thiết kế tuyến, người thiết kế được chủ động lựa chọn vị trí tuyến sao cho đảm bảo yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật. Những yếu tố khống chế tuyến ít đặt ra, chủ yếu tại những vị trí đặc biệt. - Đường đô thị, tuyến đường khi thiết k ế thường đã được xác định trong quy hoạch xây dựng đô thị. Tuỳ theo các giai đoạn thiết kế quy hoạch xây dựng trước đó đã được phê duyệt, mà những khống chế về mặt bằng tuyến có khác nhau về mức độ chi tiết. Như vậy khi thiết kế tuyến đường đô thị cần phải tham khảo một cách kỹ ỉưỡng những 13 đồ án quy hoạch xây dựng đang được thực thi cũng như những bản vẽ của những tuyến đường khác có liên quan tới tuyến đường đang được nghiên cứu. Thông thường mặt bằng tuyến được khống chế tại những nút giao thông, những điểm chuyển hướng, những điểm giao với các tuyến đường khác. 1.4.2.3. Cao độ thiết k ế tuyến đường và m ối quan hệ giữa cao độ thiết k ế với cao độ san nền trong quy hoạch xây dựng đô thị - Đường ngoài đô thị, khi thiết k ế mặt cắt dọc tuyến, những cao độ khống chế thường là những điểm giao với các tuyến đường khác. Người thiết k ế được quyết định khi lựa chọn cao độ các điểm thiết kế trên m ặt cắt dọc sao cho đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật của tuyến đường. Thông thường cao độ của đường cao hơn cao độ của khu đất hai bên đường để đường thoát nước tốt, đảm bảo nền m ặt đường ổn định. - Đường đô thị, ở giai đoạn thiết k ế mật cắt dọc, cao độ thiết k ế được khống chế bởi quy hoạch xây dựng đô thị. Thông thường các cao độ thiết k ế cần phải lựa chọn cho phù hợp với cao độ trong quy hoạch san nền thoát nước đố thị. Trong trường hợp chưa có quy hoạch xây dựng chi tiết, người thiết kế đường được tự do lựa chọn cao độ thiết kế nhưng cần phải xem xét kỹ cao độ những tuyến đường khác (đã xây dựng hoặc đang được thiết kế) giao cắt với tuyến đường của m ình thiết kế để có sự thống nhất về mặt cao độ. Cần đặc biệt lưu ý đường đô thị phải được thiết kế thoả mãn yêu cầu giao thông và yêu cầu xây dựng các khu xây dựng hai bên đường, vì vậy khi lựa chọn cao độ thiết kế đường phải thoả mãn các yêu cầu của cao độ nền khu đất xây dựng hai bên đường. Thông thường cao độ của đường thấp hơn cao độ của khu đất xây dựng hai bên, đế tạo điều kiện tốt cho cảnh quan đô thị, cũng như thuận lợi cho việc bố trí công trình ngầm (đặc biệt là hệ thống thoát nước mưa và nước bẩn) cho đô thị. 1.4.2.4. T ổ hợp công trình ngầm trong đường đô thị - Đường ngoài đô thị, cũng có thể có các công trình ngầm nhưng không nhiêu, vì vậy việc bố trí các công trình đường dây đường ống ngầm không khó khãn. - Đường ^ thị, có rất Iiniều loại công trình đường dây đường ống nổi và ngầm. Người thiết kê đường phải chịu trách nhiệm sắp xếp bố trí vị trí công trình ngầm và cung cấp thông tin cho các ngành kỹ thuật hạ tẩng đô thị khac. - Những công trình ngầm nằm trong nền đường đô thị khi tới các ngả giao nhau có thế có nhiều mâu thuẫn về mặt vị trí, các công trình có thể giao nhau một cách không hợp lý, hoặc gặp những đường hầm (Tonnel) cho người đi bộ hoặc cho xe cơ giới. Người thiết kế đường đô thị có trách nhiệm xử lý những m âu thuần này. - Việc sắp xếp các công trình ngầm là cần thiết, nên yêu cầu phải tổ hợp các công trình ngầm trong thiết kế đường đô thị. 14 Chương 2 NHŨNG YÊU CẨU c ơ BẢN VỂ GIAO THÔNG ĐÔ THỊ 2.1. NGUYÊN TẮC T ổ CHÚC XE CHẠY TRONG ĐƯỜNG ĐÔ THỊ Những nguyên tắc cơ bản để tổ chức xe chạy trên đường đô thị: 1. Tốc độ xe chạy trên đường không được vượt quá tốc độ quy định. 2. Xe chạy trên đường phải theo nguyên tắc tay phải. Khi xe chạy ngược chiểu có tốc dộ cao phải có dải phân cách. 3. Khi trên đường phố có nhiều làn xe chạy cùng chiều thì xe có tốc độ lớn chạy ở làn xe gần tim đường, xe có tốc độ nhỏ chạy gần vỉa hè. Xe điện bánh hơi chạy ở làn xe gán vỉa hè. 4. Nếu trên đường phố có nhiều xe thô sơ thì xe cơ giới chạy ở làn xe gần tim đường, xe thô sơ chí được phép chạy ở lằn xe sát vỉa hề. Tốt nhất nên tổ chức dải phân cách giữa xe cơ giới và xe thô sơ. 5. Khi vượt xe sau phải vượt về phía bên trái của xe trước (trừ xe điện có đường ray). Đoạn đường vượt phải có đủ tầm nhìn và tốc độ xe vượt không được vượt quá tốc độ cho phép chạy trên đoạn đường đó. 6 . Bộ hành qua đường phải đi theo đúng nơi quy định. Chỗ quy định này phải thể hiện màu sắc rõ ràng dễ thấy. 7. Khi phần đường xe chạy có từ hai làn đường xe chạy cùng chiều trở lên thì trước khi đến ngả giao nhau (khoảng lOOm) cần có các vạch mũi tên chỉ hướng cho xe chạy đúng nguyên tắc quy định. 8 . Cần có các tín hiệu giao thông, biển báo để hướng dẫn xe chạy theo đúng luật lệ giao thông và cách tổ chức giao thông trên đoạn đường ấy. 2.2. C ơ SỎ LÝ THUYẾT XE CHẠY TRÊN ĐƯỜNG Khi xe chạy trên đường chịu nhiều yếu tố ảnh hưởng: Mật độ xe, trạng thái mặt đường, các ngả giao nhau, khí hậu thời tiết. Chuyển động của xe là một chuyển động phức tạp: tịnh tiến, trượt, lăn trên đường thẳng, quay trên đường cong đứng, lượn trên đường cong nằm, dao động dọc ngang vì mặt đường không bằng phẳng. Tất cả các yếu tố đó hiện nay chưa tính toán được đầy đủ khi thiết kế 15 đường. Khi thiết kế đường người ta giả thiết xe chạy trên đường với điều kiện phát huy được tốc độ tối đa của nó với điều kiện đường bằng phẳng, ổn định không dao động, không bị xóc, m ặt đường rắn không biến d ạn g ... Tính toán chuyển động của xe người ta tính toán tới các yếu tố sau: 2.2.1. Lực cản khi xe chạy Khi xe chạy trên đường chịu nhiều lực cản (hình 2.1). - Lực cản lăn p f - Lực cản không khí Pw - Lực cản lên dốc Pj - Lực cản quán tính Pj 2.2.1.1. Lực cản lân Pj Khi xe chạy trên đường, lốp xe biến dạng, mật đường không hoàn toàn phẳng, m a sát giữa đường và lốp xe, ma sát giữa các ổ trục của bánh xe khi xe chạy là những nguyên nhân gây ra lực cản lăn Pị. Coi xe là một chất điểm cơ học, chịu lực cản lăn có hướng ngược chiều chuyển động. Thực nghiệm cho thấy lực cản lăn tỷ lệ thuận với trọng lượng xe: Pf = f.G (kG) (2.1) Trong đó: p f - lực cản lãn, kG; G - tải trọng tác dụng trên bánh xe, kG; f - hệ số lực cản lăn, không thứ nguyên. Hệ số lực cản lăn phụ thuộc vào độ cứng của lốp xe (áp suất hơi càng lớn hộ s ố í càng nhỏ) và phụ thuộc chủ yếu vào biến dạng của mặt đường (mặt đường càng tốt giá trị của f càng nhỏ). Như vậy có thể coi hệ số cản lăn đặc trưng cho chất lượng mật đường (xem bảng 2 .1 ). Bảng 2.1. Hệ số lực cản lăn trung bình Loại mặt đường Hệ số cản lăn f Bê tông xi măng và bê tông nhựa 0 ,0 1 -0 ,0 2 Đá dăm và sỏi cuội đen 0,02-0,025 Đá dăm trắng 0,03-0,05 Đường lát đá 0,04-0,05 Đường đất khô và bằng phẳng 0,04-0,05 Đường đất ẩm không bằng phẳng 0,07-0,15 Đường cát khô rời rạc 0,15-0,30 Khi tốc độ lớn: v>50km /h, lốp xe bị biến dạng, chưa kịp đàn hồi trở lại, tiếp tục bị biến dạng nữa, nên hệ số lực cản tăng cao theo tốc độ xe chạy. Khi thiết kế đường cao tốc vầ đường bãng cho sân bay cần lưu ý tới vấn đề vừa nêu. Hình 2.2 cho giá trị của hệ số cản lãn f theo giá trị của tốc độ và áp lực hơi trong lốp xe. 2.2.1.2. Lực cản không khí P w f / y / ý ỹ / ' 0 . 5 0 150 200 vkm/h Hình 2.2. Hệ số cản lăn phụ thuộc tốc độ xe chạy Khi xe chạy, khối khí phía trước xe ép xe, khối khí bên thành xe ma sát với xe, phía sau xe bị tạo ra vùng chân không hút xe lại, những yếu tố đó tạo ra lực cản không khí Pw (hình 2.3). Lực cản không khí tính theo công thức: Pw = K.F.V2 (kG) (2.2) Trong đó: Pw - lực cản không khí, kG; K - hệ số cản của không khí, phụ thuộc m ật độ không khí, hình dạng xe. Những loại xe có tốc độ cao thường được thiết k ế theo dạng khí động học nhằm giảm bớt lực cản không khí. Theo thực nghiệm , trị số K được tính trong bảng 2.2. V - tốc độ tương đối của xe, bao gồm cả tốc độ gió. Trong điều kiện bình thường coi tốc độ của gió = 0, nên V là tốc độ của ô tô, m/s. F - diện tích choán gió - là diện tích hình chiếu của xe lên phương thẳng đứng với hướng xe chạy (tính gần đúng F = 0,8 B.H) có thể lấy F trong bảng 2.2. Khi tốc độ xe chạy tính bằng km/h ta có công thức tính lực cản không khí: p w = K .F.V 2/13 (2.3) Khi xe có kéo moóc, hệ số lực cản không khí tăng lên chừng 20% đến 25%, nhưng do xe chạy chậm nên lực cản không khí tăng không đáng kể. Bảng 2.2. T rị sô K và F Loại xe K (kG.s2/m4) F (m 2) Ôĩô tải 0,05 ^-0,07 3+6 Otô công cộng 0,025+0,05 4+6,5 Ôtố con 0,015+0,03 1,5-5-2,6 Ôtô đua 0,01-5-0,015 1,5+2,0 2.2.1.3. Lực cẩn leo dốc Pj Khi leo dốc xe phải khắc phục m ột độ cao h trên m ột chặng đường dài /, với trọng lượng xe G (hình 2.4). Xe phải sản sinh ra thêm n-ột công để leo dốc cao h trên một chiều dài /, lực cản leo dốc được tính theo công thức: Pị = G .sin a (kG) (2.4a) Trong đó: G - trọng lượng xe, kG; a - góc nghiêng của mặt đường. Hình 2.4: Những lực tác dụng khi xe IPO dốc. 18 Do độ dốc đường thiết k ế nhỏ nên góc a < 10 , nên có thể coi: sin a = tanga; tanga chính là độ dốc i nên ta có công thức 2.4b (2.4b) Trong đó: i là độ dốc của đường, í > 0 khi leo dốc, i < 0 khi xuống dốc. Lợi dụng lực cản leo dốc, ở những đường m iền núi, người ta làm các đường cứu nạn, giúp cho các xe đang lao xuống dốc nhưng bị m ất phanh. Đường cứu nạn có hướng dốc ngược lên phía đỉnh núi, các xe khi gặp nguy hiếm do mất phanh, người lái xe sẽ đưa xe vào đường cứu nạn để dừng xe lại, 2.2.1.4. Lực cản quán tính Pj Theo định luật thứ 2 của Newton, khi m ột vật thể đang chịu m ột hệ lực cân bằng, nếu có một lực tác dụng, vật thể sẽ có m ột gia tốc âm hoặc dương. Lực cản quán tính là lực có chiều hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động của vật thể và được tính theo biểu thức: Pj = m.j (kG) (2.5) Trong đó: m - khối lượng của xe, (G/g) G - trọng lượng xe g - gia tốc trọng trường, (9,8 rrì/s2) j - gia tốc (dv/dí). N goài chuyển động tịnh tiến, xe còn có các chuyển động quay của các bánh xe, trục xe do đó (2.5) phải tính toán tới hệ số kể đến quán tính quay õ = 1,03 4- 1,07, nên (2.5) có dạng: (2 .6 ) Khi xe tăng tốc Pj m ang dấu (+) khi giảm tốc mang dấu (-). 2.2.1.5. Lực cản trên đường ĩ ã Bốn loại lực cản trên, không phải lúc nào cũng xuất hiện đồng thời, ỉực cản leo dốc và lực cản quán tính không xuất hiện trong điều kiện xe chạy với tốc độ đều trên đường không leo dốc. N hư vậy còn hai lực cản lăn và lực cản không khí tác dụng vào xe, tổng của hai lực cản này được gọi là lực cản trên đường Pđ. Đ ối với xe con và xe buýt: pd = 0,00453G + 0.000073G V + 0,000625C F V 2 (2.7) 19 Đối với xe tải: pd = 0,00345G + 0,000065 3GV + 0,0004756C FV 2 (2.8) Trong đó: Pđ - lực cản trên đường: là tổng của lực cản không khí và lực cản lăn, (kG); G - trọng lượng xe kể cả hàng; V - tốc độ xe chạy, (km/h); F - tiết diện xe F = 0,8 B.H; c - thông số lực cản không khí: X e con c = 0 ,4 0 -ỉ- 0,50; các xe khác c = 0,65 -í- 0,7; xe buýt c = 0 ,6 -ỉ- 0,7. 2.2.2. Lực kéo, n h ân tô động lực của ô tô 2.2.2.1. Lực kéo của động cơ Động cơ của xe phát sinh ra lực kéo để khắc phục các lực cản. Động cơ đốt cháy nhiên liệu chuyển thành cơ năng, cơ năng có công suất hiệu dụng N, công suất này tạo nên mô men M tại trục khuỷu của động cơ. Giữa N và M có công thức quan hệ sau: M.w N = — (mã lực) (2.9) 75 Trong đó: w - tốc độ góc của trục khuỷu động cơ, có liên hệ với số vòng quay của động cơ (n vòng/phút) như sau: w = 2ĩĩn/60. Thay giá trị của n và biến đổi công thức ta có: M = 716,2— (kG m ) (2.10) n Trong đó: N - công suất, mã lực; w - tốc độ góc của trục khuỷu; n - số vòng quay của trục khuỷu trong m ột phút; M - mô men quay của động cơ, kGm. Mô men quay ở trục khuỷu nhỏ trong khi tốc độ quay lớn, muốn có mô men ỉớn, phải sử dụng hộp số để tạo mô men kéo đủ lớn M k ở trục bánh xe chủ động, mô men M k sẽ sản sinh ra ngoại lực Pa (lực kéo ở điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường), lực Pa có giá trị bằng phản lực T của mặt đường nhưng trái chiều (hình 2.5). Lực kéo Pa được tính theo công thức: 20 Hình 2.5: Lực tác dụng lẽn bánh xe cluỉ động (2 .1 1 ) Trong đó: M k - mô men quay ở bánh xe chủ động, kGm; ik - tỉ số truyền động trong hộp số, theo từng số; i0 - tỉ số truyền động cơ bản, tỉ số này là hằng số; T| - hiệu suất truyền động; xe tải, xe buýt r) = 0,80 -ỉ- 0,85; xe con rị = 0,85 H- 0,9; rk - bán kính bánh xe chủ động, kể cả biến dạng. Bán kính rk phụ thuộc áp lực hơi trong bánh xe, cấu tạo của lốp và tải trọng trên bánh xe, trạng thái mặt đường, lấy rk = 0,93 4- 0,96 của bán kính không biến dạng r. N mã lực N mã lực Hỉnh 2.6. Đường đặc tính Ịìgoài xe huýt Mekong lắp tại Việt Nam 21 n , Gọi nk là số vòng quay của bánh xe chủ động, nk = —— (vòng/phút), thì có thê tính V o được tốc độ V theo công thức: v = ± ỉ ! & 3 , 6 = 0 ,3 7 7 - ^ - (km/h) (2 .1 2 ) 60 iki0 Đường đặc tính ngoài (hình 2.6) là đường quan hệ giữa số vòng quay của động cơ với công suất của xe, với mô men trên trục chủ động, với ỉượng tiêu hao nhiên liệu. Mặt khác từ số vòng quay của động cơ có thể tính ra tốc độ xe. 2.2.2.2. N h â n tô động lực và biểu đồ n h â n tô động lực Khi xe chạy trên đường, lực kéo của ô tô phải đủ để khắc phục lực cản. Lập quan hệ giữa lực kéo và lực cản ta sẽ được phương trình chuyển động của ô tô: P a = P r + P w ± P i ± P J hay: Pa - Pw = pf ± Pj ± Pj = G (f ± i ± 5j) (2.13) Khi tính lực kéo của ô tô, tính với điều kiện tăng tốc và lên dốc nên công thức 2.13 có dạng: Pa - P w = G ( f + i + 5j) (2.14) Chia hai vế của biểu thức 2.14 cho G ta có: R - p.„ f + ị + §j yộị j _ dv/dt ta có công thức 2.15: G p - p„ ôdv ■f»— r y~ = f + i + g f - (2.15) G dt Sdv Cho D = f + i + — — công thức 2.15 viết thành: dt p.. - p... a w = D (2.16) G D chính là nhân tố động lực của ô tô, Vậy nhân tố động lực của ô tô D là iực kéo đối với đơn vị trọng lượng của nó để khắc phục được lực cản trên đường và tăng tốc: D = f + i + ôj (2.17) Trong tính toán độ dốc dọc của đường, người ta chỉ tính xe chuyển động đều có nghĩa là không có gia tốc tăng tốc (không có ỗj). D = f + i (2.18) 22 Hình 2.7 là biểu đồ nhân tố động lực xe TA3-51 và xe 3N n-150 của Liên Xô cũ, quan hệ giữa vận tốc (v) và nhân tố động lực (D), ứng với các số khác nhau khi chuyển số. Chú ý rằng với m ột đường song song với trục hoành có thể cắt đồ thị tại hai điểm bên phải và bên trái, nhưng chỉ có giá trị ở bên phải là sát với thực tế xe chạy. Trong thiết kế đường, sử dụng biểu đồ nhân tố động lực có thể xác định được các yếu tố: - Khi biết cấp đường tức là biết tốc độ thiết kế (V); loại mặt đường dự kiến tức là biết (f), ía có thế xác định được độ dốc dọc của tuyến đường. - Khi biết loại mặt đường (f); biết độ dốc dọc (i), ta có thể tính được tốc độ xe chạy (V). D 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 I / V l'A 3 -51 H V III IV D 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 I 3M JÌ ■150 I I I / * — .IV V■N 0 10 20 30 40 50 vkm/h 10 20 30 40 50 vkm/h Hình 2.7: Biểu đồ nhân tố động lực của xe rA3'51 và xe 3N17-150 - Xác định chiều dài cần thiết của đoạn tãng tốc và đoạn giảm tốc: Xe đang chạy với tốc độ đều (v) ứng với điều kiện Dj = fj ± i| xe sẽ chuyển sang m ột tốc độ cân bằng mới có gia tốc dv/dt có điều kiện cân bằng mới D2 = f2 ± Ỉ2 - V ận dụng công thức 2.15 ta sẽ có: — = [ D - ( f ± i ) ] . ^ = [ D , - D 2] £ dt ô 1 2 ô ds = vdt =ỗvdv ( D , - D 2)g v2 £ v2 6 v? v.dv s= ( ds = — f gv ( D , - D 2) V, g v , (2.19) Dựa trên những quan hệ này, người ta lập ra biểu đồ các đoạn tăng tốc và giảm tốc, lập biểu đồ tốc độ xe chạy (hình 2 .8 ) cho các loại xe. 23 Hình 2.8: Đoạn đăng ỉổc của xe FA3-51 (ơ) và xe 3NỈ7-J50(b) 24 2.2.3. Lực bám của bánh xe vói m ặt đường. Trở lại hình 2.5, ta thấy tại điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường, xe tác dụng lằn mật đường một lực Pa mặt đường tác dụng trở lại một lực T có giá trị bằng lực Pa r.hưng có chiều ngược lại. Lực T có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong hành trình của xe é tô trên đường, nó có tác dụng làm cho xe có thể chuyển động được, cũng như có thể hãm phanh được. Người ta gọi lực T là lực bám của xe. Khi giá trị của lực Pa tãng hay giảm thì lực T cũng tăng và giảm theo. Nhưng không phải lực T có thể tăng lên vô hạn, về r.iặt cư học nó không vượt quá được giới hạn Tmax. Vì vậy khi Pa > Tmax thì điểm tiếp xúc không trở thành tâm quay tức thời được, bánh xe sẽ quay tít tại chỗ. v ề m ặt cơ học lực bám T chính là lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường, nó có tấc dụng bám để xe có thể chạy được và khi hãm xe nó trở thành lực cản làm giảm tốc độ của xe. Lực hãm T đóng vai trò quan trọng trong an toàn xe chạy. Lực bám lớn nhất Tmax tỷ lệ thuận với trọng lượng tác dụng lên bánh xe chủ động Gcđ , tuỳ cấu tạo của xe mà giá trị của Gcđ thay đổi, với xe con Gcđ » 0,50 -ỉ- 0,55 và xe tái Gcđ ~ 0,65 -ỉ- 0,7 tải trọng toàn xe. Tmax = 0, một xe xuống dốc i < 0 và coi hệ số cản lăn f = 0. Ta được công thức 2.31. (2.31) (2.32) Trong đó: V - km/h. Các ký hiệu khác giống như phần trên. 2.3.2.3. Tầm nhìn tránh xe Ô tô số 1 và số 2 cùng chạy trên một làn xe nhưng ngược chiểu nhau, ô tô số 1 phải đi về đúng làn xe của mình để tránh ô tô số 2 , trong trường hợp có sự cố, hai xe đều phải dừng lại (xem hình vẽ 2.13). — r i — ____ ------------------- s 3------------------- Hình 2.13: Sơ dồ rầm nhìn tránh xe. Tầm nhìn tránh xe s3 được tính như sau: S-Ị — 2 /1 + /2+ 13 + /q (m) (2.33) Trong đó: lị - chiều dài đoạn đường phản ứng của người lái xe; /0 - khoảng cách an toàn, giống như phần trên; /2, /3 - được tính theo công thức sau: (2.34) (2.35) 31 Trong đó: a - khoảng cách giữa 2 tim của 2 làn xe; r - bán kính tối thiểu xe có thể lái rẽ mà không cần giảm tốc dộ, trị số này tuỳ thuộc vào từng loại xe và tuỳ thuộc tốc độ chạy xe. Thực tế là xe không thể ngay tức thì chuyển sang chạy trên cung tròn, vì vậy đoạn đường này cần yêu cầu dài hơn. 2.3.2.4. Tầm nhìn vượt xe Xe sô' 1 chạy sau xe sô' 2 với khoảng cách an toàn Shi - 5^2 nhưng chạy với tốc độ nhanh □ c Ị , I S r V r — 2 '- '— 1J- Ả — L^ t Z D n d S r q — hơn, khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe 1 lợi dụng làn xe trái chiều để vượt (xem hình 2.14). Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn: 1. — l — - /3 r ------------- -------------s 4 Hình 2.14: Sơ đổ tầm nhìn vượt xe. Giai đoạn I, xe 1 chạy trên làn trái chiều bắt kịp xe 2, giai đoạn II, xe 1 vượt xong trở về làn xe của mình trước khi đụng phải xe 3 trên làn xe trái chiéu chạy tới. Thời gian vượt xe tính được: l vx - f i + h’hl ’h2 v l ~ v 2 +l v l - v 2 (s) (2.36) Khoảng cách an toàn / 2 có chiều dài không đáng kể, nhiều tác giả đề nghị lấy bằng chiều dài thân xe. Giáo sư Đỗ Bá Chương đề nghị lấy chiều dài / 2 bằng chiều dài hãm xe của xe 2 cho đơn giản tính toán và thiên về an toàn. *vxhi___kv .2 V, - V. 2g(V| - v2) Tầm nhìn vượt xe là chiều dài xe 1 quan sát được xe 3, do đó: s4 = /ị + tvx-CVi + v3) + /0 Trường hợp bất lợi nhất khi xe 3 chạy nhanh như xe 1: s4 = vt + kv; 2g(Vj - v2)(v, + v ,) + /( s4 = V, , kV|3 (2.37) (2.38) 3,6 127(V, - v 2)+ h (2.39) Trong thực tế tầm nhìn vượt xe được tính một cách đơn giản căn cứ vào thời gian vượt xe cần thiết, trong trường hợp bình thường thời gian là lOs, còn khi cưỡng bức thời gian là 7s. Như vậy chiều dài tầm nhìn vượt xe tương ứng ỉà: 32 S4 = 6V- Trường hợp bình thường; S4 = 4V- Trường hợp cưỡng bức. ứng dụng các trị s ố tầm nhìn vào thiết kế: Tầm nhìn 1 chiều S] là tầm nhìn cơ bản nhất, được áp dụng vào tính toán kiểm tra với mọi tình huống đối với đường. Người ta thường tính với chiều cao tầm mất người lái xe so với m ặt đường l,2m ; chiều cao chướng ngại vật 0,15m. N gày nay người ta thiết k ế xe con có chiều cao ngày càng thấp, ở Mỹ chiều cao tầm m ắt ngưòi lái xe chỉ còn lm , như vậy đường cong đứng sẽ phải tăng thêm bán kính 5%. Tầm nhìn hai chiều s2 ít được áp dụng nhưng nếu đương không có dải phân cách trung tâm thì phải áp dụng để tính toán đường cong đứng. Tầm nhìn tránh xe s3 không phải là tầm nhìn cơ bản, ít được áp dụng trong tính toán thiết kế. Tầm nhìn vượt xe s4 là trường hợp nguy hiểm phổ biến khi đường có 2 làn xe và không có dải phân cách trung tâm. Đối với đường cấp cao vẫn phải kiểm tra lấy đây là điều kiện về tâm lý để đảm bảo cho người lái xe phát huy được tốc độ khi chạy trên đường. Trong thiết kế đường đô thị tầm nhìn được lựa chọn theo quy phạm T C N 104-83 theo bảng 2.5. Bảng 2.5. Chiều dàí tầm nhìn Tầm nhìn tối thiểu Loại đường, đường phô' Một chiều Hai chiều Đường cao tốc 175 350 Đường phố chính cấp I 140 280 Đường phố chính cấp II 10 0 2 0 0 Đường khu vực 10 0 2 0 0 Đường vận tải 10 0 20 0 Đường khu nhà ở 75 150 Đường khu công nghiệp, kho tàng 75 150 Ngõ phố 40 80 2.3.3. ứng dụng tầm nhìn vào thiết kê Khi thiết k ế tuyến đường cũng như thiết kế mạng lưới đường đô thị cần phải kiểm tra tầm nhìn tại nơi có đường cong nằm, đường cong đứng, ngả giao nhau. 33 2.3.3.1. Đảm bảo tầm nhìn trên các đoạn đường cong nằm Trên những đoạn đường cong nằm , cần phải đảm bảo tầm nhìn, những chưóng Igại vật nằm trên phần bụng của đường cong (phía tâm của cung tròn) sẽ ảnh hưởng bâì lợi. Cần phải xác định phần giới hạn của tầm nhìn để không xây dựng công trình cũng như trồng cây che khuất tầm nhìn của người lái xe. Thông thường ở khu vực tầm nhìn nếj có trồng cây, chỉ được phép trồng các cây bụi, thảm cỏ hoặc bồn hoa. Có hai phương pháp xác định giới hạn tầm nhìn: phương pháp đồ giải và phương pháp giải tích. Phương pháp đồ g iả i: Dùng tầm nhìn S |chiều đối với đường có dải phân cách trung tâm, S2Chịều đối với đường không có dải phân cách trung tâm. Kẻ liên tiếp các dây cung có chiều dài bằng tầm nhìn với cung tròn lấy tim của làn xe trong cùng. Các dây cur.g sẽ tạo ra vùng giới hạn tầm nhìn (xem hình 2.15). Hình 2.15: Sơ đồ giới hạn tầm nhìn trên đường cong nằm Trên hình 2.16 thể hiện 2 mặt cắt ngang đường, với mặt cắt B-B trên đoạn đtòng thẳng có chiều ngang hẹp hơn mặt cắt A-A trên đoạn đường cong phải có khoảng đít để đảm bảo tầm nhìn có bề rộng b. / X / h 1---- -~-"J a -----------------— J a b Mặt cắt B - B Mặt cắt A - A Hình 2.16: Mặt cắt ngang đường A-A và B-B 34 Phương pháp giải tích: Có hai trường hợp: chiều dài tầm nhìn lớn Ihơn chiều dài đường cong s > k; Chiều dài tầm nhìn nhỏ hơn chiều dài đường cong s < k. s H ìn h 2 .1 7 : S ơ đồ kiểm ‘tra 'tằm HỀiìn trển ẳỵờtìg Công nằm Trên hình 2.17 ta cần phải xác định chiều dài đoạn DH. Với DH là chiều dài lớn - Trường hợp chiều dài tầm nhìn lớn hơn chiều dải đường cong s > k: nhất từ quỹ đạo xe chạy (tim làn xe trong cùng) đến đường giới hạn tầm nhìn. DH = DE + EH = h (2.40) DE = OD - OE (OD = R) bán kính quỹ đạo xe chạy trên đư&ng cong nằm). DE = R | - R ^cos— vây: 2 (2 .4 1 ) Trên hình vẽ 2.17 ta có: EH = A F = FM . sina(2.42) 2 F M = ị ( S - k ) = (2.43) 2 2 \ 360 y 2 V 180 35 Thay vào công thức ta có: EH =/ „ TtRa o ”180. a sin — 2 vậy: h = DE 4- EH = Ra (2.44) 1 1 7ĩR aX . a 1 - cos— + - S “ — — sin — oo (2.45) 2 ) 2 o2 - Trường hợp chiều dài tầm nhìn nhỏ hơn chiều dài đường cong s < k: Chiều dài tầm nhìn s nhỏ hơn chiều dãi đường cong, có nghĩa là (S - k < 0), nên công thức 2.45 có thể viết đơn giản là: h = R 1 - cosa2 )(2.46) Trong các công thức trên: R - bán kính quỹ đạo xe chạy (m). R bao giờ cũng nhỏ hơn bán kính đường cong nằm ít nhất là — chiều rộng 1 làn xe. Bán kính đường cong nằm thường được chọn rất lớn (Rđcb > 500m) nên khi tính toán có thể lấy R bằng trị số bán kính đường cong nằm. s - tầm nhìn tính toán (có thể là tầm nhìn một chiểu hoặc hai chiều) a - góc ngoặt của đường cong nằm 2 tĩR(x n k - chiều dài đường cong nằm360 2.3.3.2. Đ ảm bảo tầm nhìn trên đường cong đứng Đối với đường cong đứng lồi, phải kiểm tra xem đỉnh dốc có cản trở tầm nhìn của người lái xe khônẹ. Còn đối với dường công chù ĩ (Ị lõm chủ yếu là kiểm tra tẩm nhìn ban đêm, xem ánh đèn pha có bao quát được hết tầm nhìn không. Người ta dùng công thức 2.47 & 2.48 để kiểm tra tầm nhìn ở đường cong đứng: 0) < — thoả mãn được tẩm nhìn của người lái xe. (2.47) 36 co > — không thoả mãn tầm nhìn của người lái xe. (2.48) Trong hai công thức 2.47 và 2.48: d = 1 ,2 m - chiều cao từ mặt đường đến mắt người lái xe s - tầm nhìn một chiều (m) co = iị - i2 - hiệu đại số của hai độ dốc dọc lên dốc i > 0 , xuống dốc i < 0 . Đối với những tuyến đường không có chiếu sáng ban đêm, dùng công thức 2.49 để kiểm tra tầm nhìn: Trong đó: R - bán kính đường cong đứng (m) s - tầm nhìn a 0 - góc toả sáng của đèn pha ô tô 2.3.3.3. Đảm bảo tầm nhìn ở ngả giao nhau Nếu như tầm nhìn trên đoạn đường thẳng được xác định bằng khoảng cách của tầm nhìn tính toán được theo công thức 2.29 hay 2.32 (đối với tầm nhìn 1 chiều và 2 chiều), thì ở ngả giao nhau tầm nhìn được tính toán sao cho xe trên đường có thể quan sát được xe ớ trên tuyến đường giao cắt. Về nguyên tắc cần có một vùng để đảm bảo tầm nhìn ở ngả giao nhau được xác định như sau: Đối với nút giao thông "đường phụ đường chính" (hình 2.19): Ỏ tô I chạy trên đường chính (đường được ưu tiên) với tốc độ V ị. Ô tô II chạy trên đường phụ (đường không ưu tiên) với tốc độ V2 phải có đủ tầm nhìn s 2 để hãm phanh và dừng lại. Tầm nhìn S2 là tầm nhìn một chiều của xe 2 được xác định theo công thức 2.29. Trong điều kiện bất lợi nhất nếu không sử dụng phanh, ô tô II chạy đến điểm o trên đoạn đường s 2 mất khoảng thời gian t = s 2/ v 2 và trong khoảng thời gian đó, ô tô I đi được đoạn đường S j: (2.50) Đối với nút giao thông hai đường cùng cấp hạng hoặc tầm quan trọng như nhau, không phân biệt đường phụ đường chính, thì theo luật giao thông sẽ ưu tiên bên phải: ô 37 tô đi tới nút phải nhường un tiên cho các ô tô xuất hiện bên tay phải mình đi trước. Như vậy cũng tương tự như trường hợp đường chính đương phụ, (hình 2.19a) trong đó chiều dài tầm nhìn không ưu tiên Sị,:ư! được tính theo công thức 2.29 và tầm nhìn xe ưu tiên xác định theo công thức 2.50. Khi đã tính toán được các khoảng cách cần thiết, ta vẽ các tam giác tầm nhìn. Các cạnh góc vuông nằm trên tim đường, nếu bề rộng phần đường xe chạy nhỏ hơn 7m. Khi bề rộng phần xe chạy lớn hơn 7m các cạnh góc vuông các bó vỉa 1,5 m. M ột điểm cần lưu ý là tốc độ xe đi vào ngả giao nhau phải tính toán sao cho đảm bảo an toàn, ở một số nước tốc độ đi vào ngả giao nhau được tính bằng tốc độ thiết kế cộng thêm 2 0 km/h. Trong điều kiện đô thị cải tạo người thiết k ế cần cân nhắc việc lựa chọn tốc độ xe chạy khi đi vào ngả giao nhau để thiết kế cho phù hợp với điểu kiện đất đai của đô thị. Nếu tốc độ lựa chọn nhỏ hơn tốc độ thiết k ế của tuyến đường thì cần có biển báo hạn chế tốc độ. Hình 2.19: Sơ đồ kiểm tra tầm nhìn ở ngả giao nhau giữa đường chính và đường phụ 2.3.4. Tốc độ H ình 2.19a: Sơ đồ kiểm tra tầm nhìn ỏ ngả giao nhau giữa đường cùng cấp Tốc độ xe chay là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá kết quả phục vụ của công tác giao thông vận tải. Tốc độ xe chạy sẽ quyết định thời gian xe chạy, thời gian quay vòng xe, chu trình vận chuyển trên tuvến đường. Tốc độ xe chạy có ý nghĩa rất lớn về mặt kinh tế. Tốc độ xe chạy đối với thiết kế đường và đường đô thị là cơ sở chủ yếu để xác đinh các yếu tố hình học của tuyến đường. Với tốc độ được lựa chọn hợp lý khi thiết kế tuyến 38 đường sẽ đem lại hiệu quả kinh tế và tuyến đường sẽ đáp ứng tốt những yêu cầu kỹ thuật đặt ra. Có các loại tốc độ như sau: 2.3.4.1. Tốc độ thiết k ế VTK Là tốc độ lớn nhất mà xe có thể đạt được trong điều kiện thuận ỉợi, không có ảnh hưởng của những điều kiện khách quan. Tốc độ thiết kế VTK được đưa vào các công thức tính toán, nó là một tốc độ có tính lý thuyết được dùng trong thiết kế. 2.3.4.2. Tốc độ trung binh VTB Là tốc độ thực tế xe chạy trên đường đã xét đến các điểu kiện ảnh hưởng khi xe chạy trên đường, nhưng không tính íhời gian dừng lại ở các trạm. VXB= — (km/h) (2.51) 11 2.3.4.1. Tốc độ vận chuyển Vvc Là tốc độ xe chạy trên đường có tính đến thời gian xe dừng ở các trạm đỗ. Vv r = —- — (km/h) (2.52) t , + t 2 2.3.4.1. Tốc độ sử dụng V SD Là tốc độ có tính tới toàn bộ thời gian xe tiêu tốn írơng nnột chu kỳ, kể cả thời gian đỗ tại các trạm, thời gian đỗ ở trạm gốc. VSD = — --------(km/h) (2.53) t j + t 2 + t 3 Trong các công thức 2.51, 2.52, 2.53: L - chiều dài tuyến đường (km); t| - thời gian xe chạy trên đường (h); t2 - thời gian xe dừng lại ở các trạm đố (h); t3 - thời gian xe dừng lại ỏ' trạm gốc (h). 2 .4. LƯU LƯỢNG GIAO THÔNG VÀ KH Ả NÁNG THÔNG XE 2.4.1. Lưu lượng giao thông Lưu lượng giao thông còn được gọi là cường độ giao thộng là số lượng xe cộ chạy qua mặt cắt ngang trong một đơn vị thời gian. Thứ nguyên của cường độ giao thông x 50 km /h mẫu số tãng nhanh hơn. Hình 2,2l i Đồ thị quan hệ giữa khả năng thông xe và tốc độ xe chạy. 2.4.2.2. K h ả năng thông xe khi xét tới ảnh hưởng của ngả giao nhau K hả nãng thông xe tính theo công thức 2.58 là khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe trên đoạn đường thẳng. Trên thực tế trong đô thị có nhiều ngả giao nhau, 'khoảng cách các ngả giao nhau phụ thuộc vào thiết kế quy hoạch mạng lưới đường đô thị. Các ngả giao nhau có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ xe chạy và khả năng thông xe. K hi xe đi tới gần ngả giao nhau, phải giảm tốc độ hoặc dừng xe lại đợi tín hiệu giao thông, do vậy khi tính toán khả năng thõng xe phải tính tới những ảnh hưởng này. K hả nàng thông xe khi xét tới ảnh hưởng của ngả giao nhau: N g = CC.N (xe/h) (2.59) Trong đó: N - khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe (xe/h); a - hệ số ảnh hưởng ở ngả giao nhau. 42 Hệ số a là tỷ số thời gian xe chạy không phải dừng với thời gian xe chạy thực tế phải đợi đèn tín hiệu ở ngả giao nhau; a tính theo công thức sau: L a =V(2.60) Trong đó: A = -------— (s) A - thời gian dừng xe bình quân khi gặp đèn đỏ, trong một chu kỳ đèn tín hiệu (s); tx - thời gian đèn xanh trong một chu kỳ (s); L - khoảng cách giữa 2 ngả giao nhau (m); V - tốc độ thiết kế (m/s); a - gia tốc tãng tốc (m/s2) a = 1,0 ~ 1,7 m/s2; b - gia tốc giảm tốc (m /s2) b = 0,6 ~ 1,5 m/s2. Trong thiết k ế đèn tín hiệu, chu kỳ T đèn thường được tính như sau: T - tx + ty + tđ + tv Trong đó: tx và tđ (thời gian đèn xanh và thời gian đèn đỏ) theo thiết kế; tv = 3 s (thời gian đèn vàng). Từ công thức trên ta thấy hệ số a tỷ lệ thuận với khoảng cách hai ngả giao nhau. Khi khoảng cách lớn a sẽ lớn và khả nãng thông xe sẽ tăng, ngược lại khoảng cách nhỏ cho khá nãng thông xe nhỏ. Hệ số a tỷ lệ nghịch với tốc độ xe chạy. Hệ số a < 1 2.4.2.3. K hả năng thông xe của cả mặt cắt ngang Phần đường xe chạy có nhiều làn xe, khả năng thông xe của mặt cất ngang sẽ bằng tổng khả năng thông xe của các làn xe. Trong thực tế khi có nhiều làn xe, các làn xe ảnh hướng lẫn nhau làm giảm khả nãng thông xe. Hình 2.21 thê hiện hệ số ảnh hưởng Ỵ của các làn xe tới khả nãng thông xe. Công thức tính khả nãng thông xe của cả phần đường xe chạy là: Z M = 2.N Gyn = 2 N g (y, +Y2 +Ỵ3) (xe/h) Trong đó: Ỵ - hệ số ảnh hưởng của các làn xe: làn xe gần tim đường: Yi = l làn xe gần tim đường: y2 = 0,9 làn xe gần tim đường: y3 = 0,8 làn xe gần tim đường: y4 = 0,7 (2.61) 43 Công thức 2.60 chỉ tính cho mặt cắt ngang đường có số làn xe chẵn. N ếu gọi M c là cường độ giao thông trong giờ cao điểm thì: - M c < XM số làn xe thiết kế đảm bảo đủ khả năng thông xe yêu cầu - M c > Z M số làn xe thiết kế không đủ khả nâng thông xe yêu cầu, cần phải tăng thêm số làn xe nữa. 2.4.2.4. Q uy đổi các loại xe chạy trên đường ra xe con tiêu chuẩn Tham gia giao thông trễiii đương phế cố hliiềii phường tiện. Việc tính khả nàng thông xe cần phải quy đổi các loại xe ra xe tiêu chuẩn. Bảng 2.6 cho hệ số quy đổi của các loại xe ra xe tiêu chuẩn. Bảng 2.6. Hệ sô' quy đổi ra xe tiêu chuẩn (20TCN -104 - 83) Loại xe Hệ số quy đổi Ô tô con tiêu chuẩn 1 Ô tô tải < 2 tấn 1,5 Ô tô tải 2-Ỉ-5 tấn 2,0 Ô tô tải 5-Ỉ-8 tấn 2,5 Ô tó tải 8-ỉ-14 tấn 3,0 Ô tô tải >14 tấn 3,5 Xe ô tô kéo rơ moóc 6 Xe ô tô buýt 2,5 Xe điện bánh hơi 3 Xe điện bánh hơi và xe buýt có khe nối co dãn 4 Mô tô - xe máy 0,5 Xe đạp 0,3 Xích lô 0,7 Xe bagac, xe cải tiến 0,8 Xe súc vật kéo 1,0 44 K hi sử dụng bảng 2.6 cần chú ý: - Khi thiết kế, đường cho xe đạp và xe thô sơ nên tách riêng khỏi đường cho xe cơ giới. - Các làn xe có tốc độ khác nhau nên tính riêng. - Trong một làn xe có nhiều loại xe có tốc độ khác nhau thì tính cho xe có tốc độ chậm. - Khả năng thông xe của một tuyến đường, quyết định ở đoạn có khả năng thông xe nhỏ nhất. K hả năng thông xe có thể tham khảo ở bảng 2.7. Bảng 2.7. Khả năng thông xe (20TCN - 104 - 83) Số lượng xe thông qua lớn nhất (xe/h)/làn Loại phương tiện giao thông Giao nhau khác mứcGiao nhau cùng mức Đường cao tốc Đường phố chính cấp 1 Ô tô con 1200+1500 1000*1200 600-700 Ô tồ) tải 600H-800 500+650 300+400 Ô tô) buýt 200+300 150-250 100-150 Xe điện bánh hơi 20CH-300 110-130 70+90 45 C hư ơng 3 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG PHỐ 3.1. NHŨNG YÊU CẦU VỀ THIÊT K Ế MẬT CÁT NGANG ĐƯỜNG PHỐ 3.1.1. Lộ giới và chỉ giới xây dựng 3.1.1.1. Lộ giới (chỉ giới đỏ) Là đường ranh giới được xác định trên bản đồ quy hoạch và thực địa để phân định ranh giới giữa phần đất để xây dựng công trình kiến trúc và phần đất được dành cho đường giao thông hoặc các công trình kỹ thuật hạ tầng, không gian công cộng khác. Trong đô thị, lộ giới (chỉ giới đường đỏ) là đường giới hạn của phần đất dành làm đường đô thị. 3.1.1.2. C hỉ giới xây dựng Là đường giới hạn cho phép xây dựng nhà, công trình trên lô đất. Chỉ giới xây dựng có thể: - Trùng với chỉ giới đường đỏ, nếu công trình được phép xây dựng sát chỉ giới đường đỏ. - Hoặc lùi vào so với đường đỏ nếu công trình phải xây lùi vào so với chỉ giới đường đỏ (do yêu cầu của quy hoạch). Khoảng lùi: là khoảng cách giữa chỉ giới đường đỏ và chỉ giới xây dựng. Lể đất Vỉa hè Lổng đường Khoảng lùi Lộ giới Hình 3.1: Chỉ giới xây dựng không trùng chỉ giới đường đỏ. 46 3.1.2. Yêu cầu thiết kê m ật cắt ngang đường đô thị M ặt cắt ngang đường đô thị là mặt cắt thẳng góc với trục tim đường. Khác với đường bộ (ngoài đô thị), tính chất của đường đô thị đượ. thể hiìên ở m ặt cắt ngang có thể thấy rõ được một phần chức nãng và tác dụng của tuyến diíòng. Điều kiện xe chạy (an toàn thông suốt và thuận lợi), kinh phí xây dựng và diện tíciii sử dụng đất của đường, điều kiện vệ sinh và bộ mặt kiến trúc của đô thị phụ thuộc rất mhiéu vào việc thiết kế mật cắt ngang. Do đó khi thiết kế mặt cắt ngang đường đô thị, phảii giải quyết một cách tổng hợp các vấn đề về chính trị, kinh tế, kỹ thuật và kiến trúc. Công tác thiết kế m ặt cắt ngang đường đô thị là một khâu rất quan trọng trong thiết k ế đường đô thị. Mặt cắt ngang đường đô thị thường có các bộ phận sau đây: - Phần đường xe chạy: bao gồm đường xe cơ giới, xe thô sơ, xe điện bánh hơi hoặc bánh sắt; - Phần vỉa hè cho người đi bộ; - Dải phân cách; - Dải trồng cây xanh và bố trí công trình ngầm. M ặt cắt ngang được xây dựng trong phạm vi chỉ giới đường đỏ. Chiều rộng của đường được xác định theo tính chất công dụng và quy mô của đó thị. Các bộ phận của mặt cắt ngang có thể có những khác nhau về chiều rộng, cách bố trí. Nhiệm vụ chính của việc thiết kế mặt cắt ngang là xác định m ột cách hợp lý chiều rộng, vị trí tương đối và độ cao của các bộ phận của đường; đảm bảo thoát nước m ặt và các yêu cầu cảnh quan, vệ sinh đô thị. Khi thiết kế phải đồng thời xét tới việc bố trí các công trình trên, dưới mặt đất (công trình ngầm) và các công trình xây dựng ở hai bên đường. Đê thiết kế tốt mặt cắt ngang đường đô thị, cản phải xác định rõ các vấn đề sau đây: 1. Xác định rõ chức nãng nhiệm vụ của tuyến đường. 2. Thành phần, lưu lượng các phương tiện cơ giới, thô sơ và bộ hành tham gia giao thông qua mặt cắt ngang qua đường hiện tại và dự tính cho năm cuối của năm quy hoạch. 3. Nhu cầu các công trình ngầm đặt trên tuyến đường. 4. Tính chất và chiều cao của các công trình sẽ được xây dựng ở hai bên. 5. Điều kiện thiên nhiên tại nơi đường đi qua (địa hình, địa chất công trình, điều kiện thuỷ văn, kh í hậu...). 3.1.3. X ác đ ịn h ch iều rộng phần đư ờng xe ôtô (cơ giới) Để xác định chiều rộng của đường xe chạy, phải biết rõ yêu cầu về cường độ và thành phần xe chạy trong tương lai, cách tổ chức giao thông, khả năng thông xe và chiều rộng cần thiết của một làn xe. Hình 3.3: Mặt cắt ngang đường đó thị. ỉ . Dải phân cách an toàn; 2. Phẩn đường xe cơ giới; 3. Phần đường xe thô sơ; 4. Dải đất trồng cây xanh; 5. Phẩn đường đi bộ. 3.1.3.1. C hiều rộng của m ột làn xe Chiều rộng của m ột làn xe là dải đất để cho một dòng xe ô tô chạy an toàn với tốc độ thiết kế. Chiều rọng của một làn xe phụ thuộc vào tốc độ xe và chiều rộng của thân xe (trung binh 2 ,lm đối với xe con; 2,6 m đối với xe tải; 2,7m đối với xe buýt và xe điện bánh lốp). Khoảng cách an toàn giữa các thân xe và giữa bánh xe với bó vỉa quyết định ở sự dao động của xe chạy, kỹ thuật và trạng thái tâm lý của người lái xe và tình hình cảnh quan hai bên đường- Có thể tham khảo phương pháp xác định chiều rộng một làn xe theo phương pháp Đamakhaep (Nga). - Phương pháp Đamakhaep (Nga): Dựa vào sự quan trắc bằng phương pháp chụp ảnh nhiều lần và đưa ra công thức kinh nghiệm (hình 3.4). Trong hình 3.4 có: b - chiều rộng thùng xe (m); c - khoảng cách giữa hai bánh xe (m); D - khoảng cách giữa thân xe với m ép làn xe cùng chiều (m); X - khoảng cách giữa th?n xe với m ép làn xe ngược chiểu và giữa thân xe với bó vỉa (m); y - khoang cách giữa trục vệt bánh xe với mép mặt đường. Hình 3.4. Xác định chiều rộng các làn xe theo Đamakhaep. Các trị số X, y và D được tính theo công thức sau: X = y = 0 ,5 + 0 ,0 0 5 V (m ) (3 .1 ) D = 0,35 + 0,005 V (m ) (3.2) với V - tốc độ xe tính toán (km/h). Đối với trường hợp hai bên đường xe chạy có bó vỉa, chiều rộng của làn xe m ột bên giáp bó vỉa, một bên là làn ngược chiều là : B |= x + b + x = 2x + b (3.3) Nếu làn xe kia cùng chiều thì chiều rộng của nó là : B2 = D + b + X (3.4) Nếu hai bên đều là làn xe cùng chiều, thì chiều rộng là: B4 = D + b + D = 2D + b (3.5) Đối với trường hợp đường xe chạy không có bó vỉa, lề đường cao bằng mặt đường, chiều rộng làn xe ở m ép đường. b + c B, = —-— + y + X (làn xe bên cạn h ngược chiều) (3.6) b + c B2 = — -— + y + D (làn xe bên cạnh cùng chiều) (3.7) Trên đây là công thức tính toán chỉ có ý nghĩa tham khảo; trong thực tế, khi thiết kế theo cấp hạng đường, phần đường chiều rộng m ột làn xe được lấy là 3,Om; 3,5m; 3,75m. Chiều rộng phần đường xe chạy lấy theo tiêu chuẩn quy phạm. Theo quy phạm kỹ thuật thiết kế đường phố, đường quảng trường đô thị (20TCN - 104 - 83); chiều rộng làn xe và số làn xe được lấy theo bảng sau: Ả Bảng 3.1. Chiều rộng làn xe và sỏ làn xe (20TCN - 104 - 83) ------------- D . -------------------- Chiều rộng Số làn xe hai chiều Dải an toàn giữa Cấp loại đường phô' một làn xe (m) . ỉ Ị ) ' Tối thiểu Kể cả dự phòng phần xe chậy VỠi bó vỉa (m) Đường cao tốc 3,75 6 8 1,0 Cấp đô thị: Đường phố chính cấp I 3,75 6 8 f;íV 0,75 Đường phố chính cấp II 3,75 4 6 0,5 Cấp khu vực: Đường khu vực 3,75 4 6 - Đường vận tải. 3,75 2 4 - Cấp thành phố: Đường khu nhà ở 3,00 2 4 - Đường khu công nghiệp 3,75 2 4 - Đường phố 3,5 2 2 - 3.1.3.2. C hiều rộng phần đường xe cơ giới a) Trên đoạn đường thẳng Chiều rộng phđn đường xe chạy trên đoạn đường thẳng phụ thuộc vào cường độ giao thông trong giờ cao điểm và cấp đường phố thiết kế. Chiều rộng phan đuờng xe chạy bằng tổng chiều rộng của các làn xe (cả hai chiểu) thiết k ế và dải an toàn. B = n.a + 2b(m ) (3.8) Trong đó : n - số làn trên m ật cắt ngang đường phố; a - chiều rộng m ột làn xe (m); b - chiều rộng m ột dải an toàn, giữa đường xe chạy với bó vỉa (rri); n = - ^ £ - (3.9) Z . N 0 M c - số lượng xe trong giờ cao điểm (xe/h) hay cường độ giao thông trong giờ cao điểm; Ng - khả năng thông xe của một làn khi xét tới ảnh hưởng của ngả giao nhau (xe/h); z - hệ số sử dụng năng ỉực thông hành, lấy z = 0,5-r0,7. Sau khi có số làn xe thiết kế, số lượng làn xe phải là số nguyên, số chần và không lấy lớn hơn 8 làn xe. Khi số làn xe lớn hơn 8 tổ chức giao thông sẽ rất phức tạp. Cần kiểm tra xem với số làn xe đó có đáp ứng được yêu cầu xe chạy chưa. Công thức kiểm tra : £ M > M c (3.10) E m = 2NC (y, + y2 + ..... + yn) (3.11) Với y - hệ số ảnh hưởng giữa các làn xe (xem chương 2. mục 2.4.2.3). Nếu kiểm tra (3.10) thỏa mãn thì số làn xe thiết kế đủ dể cho cường độ thông xe trong giờ cao điểm thông hành. Nếu I m < M c thì số làn xe thiết kế không phục vụ đủ số xe chạy trên đương nên phải thiết kế thêm các làn xe. Khả nàng thông xe có thể tính toán theo nội dung đã trình bày ở chương 2. Trong trường hợp không có số liệu, có thể tham khảo quy định của Nga. b) Chiều rộng phẩn xe chạy trên dường cong nằm Khi xe chạy trên đoạn đường cong nằm, quỹ đạo của bánh xe trước và bánh xe sau không trùng nhau. Bánh xe sau phía trong quỹ đạo nhỏ nhất, còn bánh xe trước phía ngoài có quỹ đạo hoạt động lớn nhất. Vì vậy đối với những đoạn đường cong nằm , mỗi làn xe cần được mở rộng thêm. Trị số của độ m ỏ rộng e xác định theo công thức sau: 2Ư 0,05V e = - ~ + — — 2R R Trong đó: L - chiều dài từ trục bánh xe sau đến chắn trước của ôtô (m). R - bán kính đường cong nằm (m). V - tốc độ xe thiết kế (km/h). Với đường hai làn xe (hình 3.5): ,J j Hình 3.5: Mỏ rộng phấn đường xe chạy trên đường cong a) Giữ nguyên độ mỏ rộng trên toàn chiều dài đường cong; b) Đường nối mỏ rộng bô trí theo tiếp tuyến của đường mở rộng trên đường tròn. 1: Đường tròn; AD: Đoạn noi mở rộng; L: Đoạn nâng siêu cao; e. Độ mở rộng. (3.12) 51 Bảng 3.3. T rị số mở rộng làn xe ở nơi có đường cong nằm (20TCN - 104 - 83) Bán kính đường cong 750 550 400 300 200 150 90 (m)550 400 300 200 150 90 60 Trị sô' mở rộng cho một làn xe (m) 0,2 0,25 0,3 0,35 0,5 0,6 0,7 Chiều rộng của đoạn đường cong sẽ là : Bc = B + n.e = n.a + 2b + n.e (3.13) Bc = n(a + e) + 2b (3.14) M ở rộng trên đường cong chủ yếu là m ở rộng thêm m ặt đường, chứ không nhất thiết mở rộng nền đường. Chỉ khi nào sau khi m ở rộng mặt đường, lề đường không đủ chiều rộng tối thiểu quy định thì mới mở rộng nền. Bề rộng tối thiểu của lề đường sau khi m ở rộng m ặt đường được quy định đối với vùng núi là 0,5m khi có thiết bị phòng hộ và l,00m khi không thiết bị phòng hộ; đối với các đường khác là l,00m . Thông thường bố trí phần m ở rộng thêm về phía bụng đường cong. Ở vùng núi trong trường hợp khó khăn cho phép bố trí phần mở rộng thêm ở phía lưng đường cong hay cả hai phía. Đối với những đường cong cải tạo trong điều kiện khó khăn cho phép châm chước trị số mở rộng phần xe chạy khi có căn cứ kinh tế kỹ thuật thoả đáng. Đoạn nối mở rộng bố trí trùng với đoạn nối siêu cao và đường cong chuyển tiếp. 3.1.4. C hiều rộng phần đường xe thô sơ Trong đô thị nước ta hiện nay có nhiều loại xe thô sơ: Xe đạp, xe xích lô, xe súc vật kéo, xe ba gác v.v... Chúng đã và đang đóng m ột vai trò quan trọng trong chuyên chở người và hàng hoá ở các đô thị, trong đó, xe đạp chiếm vị trí chủ yếu nhất. 3.1.4.1. K hả năng thông xe của xe đạp Khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe đạp có thể tính toán theo sơ đồ: Xe đạp bố trí thành một hàng dọc, xe nọ chạy cách xe kia m ột cự ly cần thiết đảm bảo an toàn, chạy tốc độ nhất định và được tính theo công thức : 3600V N. = -------—----- (xe/h) (3.15) / + Í.V + C.V Trong đó, tbeo tác giả Nguyễn Khải: V - tốc độ tính toán (m/s); V = 3,34 m/s (v = 12km/h); 52 / - chiều dài xe đạp (m), / = 1,9 m; t - thời gian phản ứng tâm lý của người đi xe (s),t = 0,5s:; c - hệ sô hãm xe ; c =2gy g - gia tốc trọng trường (g = 9,8 m/s2); y - hệ số phụ thuộc vào khả năng hãm xe; với xe đạp: "/ = 0,2 -r 0,25. Giống như ôtô, khả năng thông xe của xe đạp bị ảnh hưởng của nhiều nhân tố: Do các nứt giao cắt, do xe chạy giờ cao điểm cường độ đông..., nên khả năng thông xe thực tế N t của một làn xe giảm đi: N, = k.N (3.16) k - hệ số giảm khả năng thông xe: k = 0,5 H- 0,6; với k = 0,5, N t = 1000 xe/h. Quy phạm 20 TCN-104-83 quy định khả nãng thông hành m ột làn xe đạp 300 xe/h. 3.1.4.2. Chiều rộng của đường xe đạp và xe thô sơ Chiéu rông của đường xe đạp quyết định ở số làn xe và chiều rộng của một làn xe. Số làn xe môt chiểu cẩn thiết: N(3.17) Bảng 3.4. Bề rộng phần xe đạp (theo 20TCN - 104 - 83) Bể rộng phần xe chạy (m) —Ị Khi xây dựng mớiKhi xây dựng trong điều kiện hạn chế 1 làn xe cho một chiểu 2 làn xe cho một chiều 2 làn xe cho hai chiều 1,00 1,75 2,00 0,7 1,5 1,70 Liên Xô cũ quy định chiểu rộng xe đạp như sau : Trong đô t h ị : Đường xe đạp một làn xe 1,5 m. 53 Đường xe đạp hai làn xe 2,5 m. Đường xe đạp hai làn xe 3,5 m. Ngoài đô t h ị : Đường xe đạp một làn xe 1,0 m. Đường xe đạp hai làn xe 1,75 m. Đường xe đạp hai làn xe 2,0 m. Tây Đức quy định chiều rộng một làn xe đạp l,0m . Chiều rộng phần đường xe đạp B có thể tính bằng công thức : B = (1 4- 1,1) n + 0,5m ; với n là số làn xe đạp (m). Khi xác định chiều rộng đường xe đạp và xe thô sơ cần có điều chỉnh thích đáng vé chiều rộng để đảm bảo các loại xe thô sơ khác (nếu có) cùng chạy một cách an toàn, thông suốt; tối thiểu giữa xe đạp và xe xích lô từ 0,8 -7- l,0m ; giữa xe đạp và xe thô sơ khác 0,40 -ỉ- 0,50 m. 3.2. BỐ TRÍ ĐƯỜNG XE c ơ GIỚI VÀ XE THÔ s ơ Trong đô t h ị , đường xe cơ giới và xe thô sơ có thể bô' trí theo các phương án sau : - Xe cơ giới và xe thô sơ chạy chung (chạy hỗn hợp) trên cùng một phần xe chạy, ngãn cách bằng vạch sơn hoặc giải phân cách mềm. - Xe cơ giới và xe thô sơ chạy riêng trên phần đường khác nhau trong cùng một mặt cắt ngang; - Xe thô sơ chạy riêng theo mạng đường riêng. 3.2.1. X e cơ giới và xe thô sơ ch ạy chung H ình thức này, nói chung không an toàn, hạn ch ế tốc độ xe cơ giới và dễ gày tình trạng rối loạn giao thông, cho nên chỉ thích hợp trong trường hợp lưu lượng xe cơ giới, thô sơ không lớn, yêu cầu tốc độ xe cơ giới không cao, trên những đường phố khư vực. Dùng hình thức bố trí này có thể tận dụng được diện tích mật đường cho xe chạy. Chiều rộng phần xe chạy hỗn hợp không thể đơn thuần xác định được theo phương pháp nêu trên, cần có sự kết hợp với điều tra thực tế các dòng xe cơ giới và thô sơ trên tuyến. Khi cho xe chạy chung, sự phân bố xe chạy có xu hướng như sau: Xe cơ giới chạy ở giữa, xe thô sơ chạy ở hai bên. Theo kinh nghiệm của Trung quốc, khả năng thông xe của đường xe chạy hỗn hợp được ghi ở bảng 3.5: 54 Bảng 3.5. Khả nàng thông xe của đường xe chạv hỗn hợp Chiều rộng đường (m) Xe cơ giới trong giờ cao điểm Giờ cao điểm xe thô sơ 9Xe cơ giới < 500 xe/h Xe cơ giới < 600 xe/h 12Xe cơ giới < 600 xe/h Xe cơ giới < 500 xe/h Xe cơ giới < 1000 xe/h Xe cơ giới < 100 xe/h Xe cơ giới < 2000 xe/h Xe cơ giới < 200 xe/h 3.2.2. Xe cơ giói và xe thô sơ chạy riêng trên phần đường k h ác nhau trong cùng m ột m ặt cát ngang Đường xe cơ giới và xe thô sơ được tách riêng và cách nhau bằng dải phân cách (dải phân cách cứng hoặc mềm hoặc bằng vạch sơn). Chiều rộng đường xe cơ giới và xe thô sơ có thê được xác định bằng các phương pháp nêu trên. D ùng dải phân cách bảo đảm chạy xe an toàn hơn dùng vạch sơn; khi dùng dải phân cách mềm, có thể điều chỉnh chiều rộng phần đường xe cơ giới và xe thô sơ dễ dàng tuỳ theo cường độ xe chạy. Nếu dùng vạch sơn cách ly, thì thực tế xe cơ giói hoặc xe thô sơ vẫn có thể lấn sang phần đường của nhau, không an toàn. Tuy nhiên, có thể tận dụng phần đường của nhau khi cần thiết. Khi lưu lượng xe lớn, tốc độ xe cơ giới cao, nên sử dụng dải phân cách cứng tách dòng xe cơ giới và dòng xe thô sơ. Khi bố trí đường xe thô sơ cách ly hẳn với đường xe cơ giới, cũng có thể bố trí xe thô sơ theo làn đường riêng biệt nằm chính giữa đường xe cơ giới, tách đường xe cơ giới theo hai chiều, hoặc bố trí lệch hẳn về một phía mặt cắt ngang đường khi địa hình không cho phép bố trí đôi xứng ờ hai bên. Ta cần quan tâm việc tổ chức đường giao cùng mức giữa các dòng xe cơ giới và xe thỏ sơ tại các nút giao cắt và có các giải pháp thiết kế đặc biệt tại các nút giao cắt. Khi xe cơ giới chạy với tốc độ cao trên dường phố chính, nhất là đường phố chính cần dùne dải phân cách, cách ly xe chạy ngược chiều đế đảm bảo an toàn. Trường hợp không có số liệu để xác định số làn xe thô sơ (đối với các tuvến thiết kế mới), có thê dùng số làn xe tối thiểu như sau: 5m X 2 làn đối với đường phố chính cấp I. 3m X 2 làn đối với đường phố chính cấp II và đường khu công nghiệp kho tàng. 3.2.3. Bô trí đường xe thô sơ theo m ạng đường riéng M ạng đường riêng dành cho xe thô sơ do quy hoạch hệ thống giao thông quyết định. Trường hợp này việc thiết kế áp dụng toàn bộ tiêu chuẩn kỹ thuật của đường xe thô sơ. 55 3.3. HÈ PHỔ (VIA HE) Hè phố cũng là bộ phận quan trọng của đường đô thị. Công dụng của nó là để chơ người đi bộ, bố trí trồng cây xanh, thảm cỏ, cột điện và công trình ngầm, cũng có thế làm nơi đỗ xe và đất dự trữ mở rộng đường sau này khi có nhu cầu. Chiều rộng hè phố bao gồm chiều rộng của dải đường đi bộ, dải trồng cây, dải bô trí cột điện. Đối với công trình ngầm cấp điện, cấp nước, thoát nước, cáp quang... cũng có thế bố trí dưới hè phố. 3.3.1. C hiều rộng dải đường đi bộ Chiều rộng dải đường đi bộ phụ thuộc vào chiều rộng m ột làn đi bộ và số làn đi bộ cần thiết. Chiều rộng một làn quyết định ở người đi bộ có mang vác gì không, tuỳ thuộc vào chức nãng của các tuyến đường phố. Thường chiều rộng một làn người đi bộ từ 0,6 -r 1,0m và thông thường dùng 0,75m để tính toán, ở các hè đường có hoạt động thương mại, nhà ga, bến xe do hoạt động của người qua lại có m ang vác hành lý nên chiều rộng này có’ thể dùng 0,85m để tính toán. Hình 3.6. Chiều rộng của người đi bộ trong các tình huống khác nhau. Số làn đi bộ cần thiết xác định được theo khả năng thông hành của một lằn đi bộ và số người lúc giờ cao điểm. Số người đi lại giờ cao điểm do quan trắc hay dự báo xác định. Khả nãng thông hành của một làn đi bộ có thể được xác định như sau: . . 1000V . . . . . Ị_1(3.18) N = — —— (người/h) Trong đó : L - khoảng cách giữa người đi trước và người đi liền sau (m). V - tốc độ đi bộ (km/h). Căn cứ vào quan trắc và tính toán, khả năng thông hành của một làn đi bộ được ghi ở bảng (3.6). 56 Bảng 3.6. Khả năng thông hành của làn người đi bộ Tính chấĩ đường phố V (km/h) L (m) N (người/h) Đường phố nói chung 3 - 4 3 - 4 800 - 1000 Đường phố náo nhiệt 2 - 3 3 - 4 600 - 700 Đường đi dạo 1 -2 3 - 4 300 - 500 Đường đi đến sân vận dộng, cung văn hoá 4 - 5 3 - 4 1000- 1200 Khả năng thông hành cúa đường đi bộ có thể xác định theo công thức kinh nghiệm sau : N = 3600BVP (người/h) (3.19) Trong đó : N - khả năng thông hành cúa đường đi bộ (hoặc lưu lượng giờ cao điểm); B - chiều rộng dải đường đi bộ (m). V - tốc độ đi bộ (m/s) p - mật độ người trên 1 m2 (người/m2). V, p có thể quan trắc xác định, biết N có thế xác định dược chiều rộng dải đường đi bộ (B). Công thức trên có thể dùng để kiểm tra khả năng thông hành của đường đã có. Quy phạm kỹ thuật thiết kế đường đô thị 20TCN -104-83 quỵ định khả năng thông hành của một làn đi bộ trên hè phố (bảng 3.7): Bảng 3.7. Khả năng; thông hành của người đi bộ Điều kiện di bộ Khả năng thỡng hành 1 làn đi bộ (người/h) Dọc hè có cửa hàng, nhà cửa 700 Hè tách xa nhà, cửa hàng 800 Hè trong dải cây xanh 1000 Đường dạo chơi 600 Dải đi bộ cắt qua đường ô tô (giao cùng cao độ) Số làn đi bộ cần thiết (n) được xác định như sau : 1200 n = — (3.20) N Trong đó : Q - số người đi bộ giờ cao điểm (người); N - khả năng thông hành của một làn đi bộ (người/h). Theo quy phạm kỹ thuật thiết kế 20TCN -104-83, số làn di bộ và chiểu rộng dải đi bộ tối thiểu quy định cho từng loại dường theo bảng 3.8. Cấp loại đường phố Bảng 3. 8. Chiều rộng hè đi bộ Chiều rộng tối thiểu của hè (m) Xây dựng đợt đầu Tương lai Sô' làn Chiều rộng Số làn Chiều rộng Đường phố chính cấp I, II 6 4,50 10 7,50 Đường phố khu vực 4 3,00 8 6,00 Đường khu nhà ở 3 2,25 6 4,50 Đường khu công nghiệp 2 1,50 6 4,50 Đường đi bộ 4 3,00 6 4,50 3.3.2. Bô trí cây xanh trê n đường phô Cây xanh ở đường phố, đường cần tạo được bóng mát cho hè và phần xe chạy, bảo vệ cho nhà ớ hai bên đường bớt tiếng ồn, bụi, hơi độc do ô tô xả ra và thoả mãn các yêu cầu kiến trúc, mỹ thuật, đồng thời đáp ứng yêu cầu về vệ sinh (do hoa, quả, lá cây, mùi hương gây ra) và màu sắc trang trí theo mùa trong năm. Việc chọn loại cây xanh trồng trên đường phố tuỳ thuộc vào vùng khí hậu, điều kiện thổ nhưỡng của từng vùng và được nghiên cứu cho tầng đô thị. Đặc biệt phải chú ý tới chiều cao, đường kính và chiều rộng tán cây. Những yếu tỏ' đó ảnh hưởng tới các công trình ngầm và nổi trên mặt cắt ngang đường phô' trong quá trình khai thác. Thiết kế cây xanh trên đường phố, đường, quảng trường tuỳ thuộc vào cấp loại và chiều rộng của chúng, tính chất của nhà cửa ... thường được trồng theo các dạng : - Trổng cây thành một hoặc nhiều hàng trên hè; - Trồng thành hàng trên các dải tách riêng có thảm cỏ hoặc không có thảm cỏ; - Hàng rào cây bụi; - Dải trồng cỏ, trồng hoa với những cây riêng lẻ hay khóm cây và bụi cây; Các hình thức bố trí của cây trên hè phố như hình 3.7; Việc bố trí cây xanh trên bình đồ và mặt cắt ngang đường phố phải chú ý bảo đảm tầm nhìn tối thiểu cho các phương tiện tham gia giao thông. Bảng 3. 9. Chiều rộng tôi thiểu dải đ ất trồng cây (20TCN-104-83) Loại cày Chiều rộng tối thiếu (m) Cây trồng 1 hàng 2 Cây trổng 2 hàng 5 Dải cây bụi, bãi cỏ 1 Vườn cây n ước nhà 1 tầng 4 Vườn cây trước nhà nhiều tầng 6 58 Hình 3.7a là trường hợp hè phố hẹp, chỉ trồng được một hàng cây, cây được trồng trong hố vuông hoặc tròn, dải trồng cây tiếp giáp với phần xe chạy. Thích hợp với nơi có nhiều cửa hàng, có nhiều công trình công cộng. Đó là hình thức thường gặp nhất, thuận lợi để xe đạp, xe m áy trên vỉa hè và an toàn cho bộ hành. Hình 3.7b bố trí dải trồng cây sát chỉ giới xây dựng. Hình 3.7c trong điều kiện quỹ đất cho phép trên vỉa hè ta có thể trồng nhiều hàng cây và giữa các hàng cây xanh là đường đi bộ. Kích thước chiều rộng dải đất trồng cây tối thiểu theo 20TCN-104-83 được quy định như trong bảng 3.9. 3.3.3. Độ cao bó vía, độ dốc ngang và độ dôc dọc hè phô Để đảm bảo an toàn cho người, độ cao bó vỉa phải cao hơn phần xe chạy 8 - 20 cm, thông thường 15 Hình 3.7: Các hình tliức bô'trí cây xanh và đường di hộ trên hè phố cm. Để đảm bảo thoát nước, hè phố phải dốc về phía lòng đường với độ dốc ngang tuỳ thuộc vào vật liệu mặt hè. Thông thường, độ dốc ngang hè i = 1,5 - 2,5% đối với mặt hè lát gạch, tấm bê tông; i = 2 -3 % đối với mặt hè lát đá sỏi, đá dăm ; i = 3% đối với mặt hè đất cát; i = 1,5 - 2% đối với mặt hè làm bằng bê tông nhựa. Đ ộ dốc dọc hè phố thường cùng hướng với độ dốc dọc phần đường xe chạy. Tuy nhiên, có khi do kết hợp địa hình, đế giảm khối lượng đào, đắp, độ dốc dọc của hè có thể có trị số khác. Khi đô dốc dọc ở hè vượt quá 12% thì phải làm thành bậc. 3.4. BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH NGAM dưới đ ư ờ n g đ ỏ t h ị 3.4.1. Các nguyên tác bô trí công trình đường dây, đường ống ngầm 1. Nên hết sức tránh bố trí công trình ngầm nằm di'*i phần xe chạy, nhất |í\ dối với đường phố chính có nhiều xe cộ qua lại và nên đặt dưới hè phố, dưới dải trồng cây bụi, thảm cỏ hay dưới phần hành lang kỹ thuật để tránh đào phá mặt đường trong xây dựng và sửa chữa công trình làm ảnh hưởng tới giao thông. Trường hợp các bộ phận đường ống chôn sâu, ít phải tu sứa (như cống thoát nước mưa, cống thoát nước thái) thì có thể đặt dưới phần đường xe chạy. 2. Các công trình ngầm phải đặt song song với nhau và song song với tim đường hay chỉ giới đường dỏ. Cùng một loại công trình không di chuyển từ ben này sang bên kia để tránh tăng điểm giao cắt và tốn diện tích. 3. M ỗi loại nhóm công trình ngầm cần bố trí theo vị trí chiều sâu đã được xác định để có thể giải quyết thoả đáng chỗ giao nhau giữa chúng. Khi có mâu thuẫn trong bố trí, cần cãn cứ vào tình hình cụ thể mà giải quyết theo nquyên tắc : + Công trình mới phải nhường công trình có sẵn. + Công trình tạm phải nhường công trình vĩnh cửu. + Đường ống có áp phải nhuờng đường ống tự chảy. + Đường ống có đường kính nhỏ phải nhường ống có đường kính lớn. + Công trình dễ uốn phải nhường công trình khó uốn. + Công trình dễ thi công phải nhường công trình khó thi công. 4. Không được bố trí hai đường ống chạy song song cái trên cái dưới. 5. Các đường dây, đường ống ít đường nhánh, chôn sâu nên đặt ờ gần phần đường xe chạy. Những đường dây, đường ống nhiều nháah, chôn nông nên bố trí xa phần đường xe chạy. 6. Khi cải tạo đường phố cũ phải nâng cấp m ở rộng mặt đường cần có kế hoạch dí chuyển các công trình ngấm dưới phần xe chạy như cáp điện, cáp quang, cấp nước... 7. Giữa các đường dây, đường ống ngầm với công trình xây dựng, cây xanh, cột điện, khi bố trí trên mặt bằng và mật cắt phải có khoảng cách an toàn theo quy định của bảng theo quy phạm thiết kế đường đô thị 20TCN-104-83: Bảng 3.10. Bố trí công trình ngầm Loại công trình ngầm Chiều sáu tối thiểu đặt công trình ngầm tính từ đỉnh ống (m) Ồng cấp nước dặt dưới vỉa hè 0,5 Ông cấp nước dặt dưới phần xe chạy : Đường kính ống bằng và nhỏ hơn 300mm 0,8 Đường kính ống bằng và lớn hơn 300mm 1,0 Cáp (lói vo cáp) đặt dưới vỉa hè 0,7 Cáp (tới vỏ cáp) đặt dưới lòng đường 1,0 60 Bảng 3.11 Tĩnh không tối thiểu đặt công trình ngầm tới móng nhà cửa, thiết bị (m) Loại công trình ngầm Ống cấp Ông thoát Cáp điện, cáp nước nước thông tin Mép móng nhà và công trình 5 3 0,6 Cột điện (chiếu sáng tiếp xúc, thông tin) 1,5 3 0,5 Tới ray đường sắt gần nhất nhưng không nhỏ hơn chiều sâu hào, tính từ chán nền đắp 4 3 Đường xe điện (tính từ đường ray ngoài cùng) 2 1,5 2 Tường hay tru cầu vươt, hầm tính từ cao đô nền của móng hay thấp hơn 5 3 0,5 Tới bó vỉa 2 1,5 1,5 Tới mép ngoài của rãnh bên hay chân của nển đắp 1 1 2 Bảng 3.12 Tĩnh không tối thiểu giữa các cống trình ngầm theo chiểu ngang (m) Loại công trình Ông cấp nước Ống thoát nước Cáp điện lực Cáp thông tin Ống cấp nước 0,7 1,5 0,5 0,5 . Ống thoát nước 1,5 0,4 0,5 ■ 0,5 Cáp điện lực 0,5 0,5 0,1 '0 ,5 0,5 Cáp thông tin 0,5 0,5 0,5 Bảng 3.13 Tĩnh không tối thiểu giữa các công trình theơ chiều đứng (m) Loại công trình Ống cấp nước Ống thoát nướcCáp điện lực Cáp thông tin Ông cấp nước 0,1 0,5 - Ông thoát nước 0,1 0 0,1 0,1 Cáp điện lực 35kv 0,5 1,0 1,25 0,3 Cáp điện lực 35kv - 1 lOkv 1,0 1,0 0,5 0,5 Cáp thông tin 0,2 - 0,5 0,5 3.4.2. C ác công trìn h đường dây, đường ống và cách bố trí 3.4.2.1. Các công trình đường dây Các loại đường dáy kỹ thuật đô thị bao gồm : - Hệ thống đường dây điện cao thế; - Hệ thống đường dây điện hạ thế; 61 - Hệ thống đường dây điện chiếu sáng, trang trí, đường phố; - Hệ thống đường dây điện điều khiển giao thông; - Hệ thống đường dây cáp quang thông tin liên lạc của bưu chính viễn thông, an ninh, quốc p h ò n g ...; - Hệ thống cáp quang chuyên ngành như cấp nước, giao thông đô thị . 3.4.2.2. Các công trình đường ỏng - Đường ống cấp : + Tuyến ống áp lực. + Tuyến dịch vụ. + Tuyến cứu hoả, rửa đường, tưới cây... - Đường ống thoát nước mưa. - Đường ống thoát nước thải. - Đường ống cấp ga, cấp nhiệt. - Đường ống chuyên dụng như xăng dầu, khí nén ... 3.4.2.3. Các phương pháp bố trí đường dày, đường ống ngầm Có ba cách bố trí công trình đường dây, đường ống ngầm: a) Bô trí riêng lẻ công trình dưới hè. * B ố trí công trình đường dây, đường ống dối xứng: hai bên vỉa hè (hình 3.8). sử dụng khi đường phô' tương đối rộng, trèn 40m để giảm chiều dài các đường ống nhánh. Hạn chế những trường hợp phải đào ngang mật đường. Hình 3.8: Công trình Iigầm bô trí tlieo hình thức đối xứng. I . Cáp điện sinh hoạt: 2. Cáp quang; 3. Cáp nước áp lực thành phố; 4. Ông dịch vụ kliu vực; 5. Ông nước thải; ổ. ông nước mưa; 7. Cáp điện đường; 9. Cáp điện cao thế. * B ố trí không đối xứng'. Khi đường khu vực có chiều rộng nhỏ hơn 30 -ỉ- 35m. Để quyết định dùng hình thức nào, phải tính toán kinh tế. Khi số lượng đường ống nhánh về cả hai bên đường phô' bằng nhau và chiều dài của chúng cũng bằng nhau, giá 62 thành lkm chiều dài công trình ngầm đặt theo hình thức đối xứng (Sị) có thể1 tíư<Ịc tính theo công thức sau : Sj = 2.P0 + n./0.p + n,pk (đồng) (3.21 ) Trong đó: ■ P0 - giá thành đặt lkm dài một bên đường ống chính (đồng). /0 - chiều dài đường ống nhánh đến đường ống chính (m). p - giá thành đặt lm dài đường ống nhánh (đổng). Pk - giá thành một giếng kiểm tra (đồng). 5 Hình 3.9: Cồng trình ngẩm bổ trí khổng ầối xứng. 1. Cáp điện sinh hoạt; 2. Cáp quang; 3. cấp nước áp lực thành phô; 4. Ông (lịch vụ khu vực; 5. ông thoát nước thải; 6. Ong nước mưa; 7. Cáp điện đường. G iá thành Ikm chiều dài công trình ngầm đặt theo hình thức không đối xứng S2 được tính như sau : s2 = p, + ^ ^ + n.Pk (3.22) Trong đó: P| - giá thành đặt 1 km dài đường ống chính (đồng). n - số lượng đường ống nhánh và giếng kiểm tra ở cả hai bên đường phố trên lk m dài đường ống chính. B - chiều rộng đường đỏ (m). p, Pk - có ý nghĩa như trên. Khi : s 9 > S| thì dùng hình thức bố trí đối xứng là hợp lý. b ) B ố trí đường dây, đường ống vào chung một hào : Phương pháp này áp dụng khi xây dựng đồng bộ các công trình ngầm cùng m ột lúc. Người ta đào một hào rộng rồi cùng đặt các tuyến ngầm được bố trí (hình 3.10). H ình thức bố trí này có thể cơ giới hoá toàn bộ công tác đất và phần lớn công tác đặt đường ống. Vì đặt chung trong m ột hào, nên có thể rút ngắn cự ly giữa các đường ông, giảm được khối lượng đất đào, đắp, hạ giá thành xây dựng. Khoảng cách nằm ngang (L) giữa các công trình có thể tính theo công thức sau : L = h 4- 0,4 (m) (3.2?) Trong đó: h- chênh lệch về độ cao theo chiều đứng giữa hai bên đường ống đặt gần nhau (m). Hào các công trình ngầm có thể đặt dưới đường xe chạy, dưới dải đất trồng cây bụi, thảm cỏ, đường đi bộ và được xây dựng trước khi làm m ặt đưòng và hè đường. Hình 3.10: Bô'trí công trình đường dây, đường nước ngầm trong một hào chung. a' a' ỉ . Ong thoát nước mưa; 2. Ong cấp nước; 3. Ong dân ga; 4. Ong thoát nước bấn; 5. Cấp nhiệt; 6. Ong nước thải áp lực. c) BỐ trí công trình ngẩm trong hẩm chung (cô lếch tơ) Đây là phương pháp tiên tiến nhất, đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của giao thông, vì không phải đào lấp mặt đường khi sửa chữa công trình ngầm (hình 3.11). Hầm này được thi công đồng thời với khi làm đường. K ích thước hầm phải rộng vừa đủ để bố trí hết các đường dây, đường ống và người đi lại kiểm tra. Thông thường dùng kích thước cao 1,8 4- 3m; rộng 1,5 -H 27m . Trong hầm tuỳ theo từng điều kiện và yêu cầu cụ thể mà người ta có thể bố trí hầm chung hoặc hầm riêng; tiết diện của hầm có thể tròn, chữ nhật, vuông (hình 3.11). Ưu điểm của việc dùng hầm ngầm này là + Việc bảo quản và kiểm tra các công trình ngầm dễ dàng. + Tăng tuổi thọ của các công trình ngầm. + Khi sửa chữa, không phải bóc lớp mặt đường, + Diện tích dùng đất ít. + Tránh được hiện tượng xâm thực của dòng điện hở đối với các cống trình khác. 64 Ilình 3.11: Các loại hám đặt đường dây đường ống * * ^ , a) Hám chung tiết diện chữ nhật: 1. Ong thoát nước mưa; 2. Ong thu nước; 3. Giếng thăm; 4. Cáp điện; 5. Cáp thông tin; 6. Cấp nước; 7. cấp nhiệt; 8. Rãnh; b) Hẩm chung tiết diện hình tròn; 1. Cáp điện; 2. Cáp quang; 3, Đường ống cấp nước nóng; 4. Đường ống cấp nước; 5. Giá đỡ; 6, 7. v ỏ hám Những khuyết điểm của việc dùng hẩm ngấm * Các loại đường dây, đường ống đặt cùng một hầm, khi xảy ra sự cố, có thể làm ảnh hưởng, hư hỏng các công trình khác. Giá thành xây dựng công trình cao có thể tãng 3 -r 4 lần phương pháp riêng lẻ. Theo kinh nghiệm nước ngoài khu vực xây dựng hầm ngầm đê đặt đường dây, đường ống ngầm có thể thu hồi vốn 5 -ỉ- 10 năm sau. Khi xây dựng hẩm ngầm, cần chứ ỷ các điểm sau đây : - Khi đặt hầm ngầm, cần chú ý khoảng cách từ đỉnh nắp hầm tới mặt vỉa hè phố c 0,35m; tới mặt đường xe chạy < 0,5m; mép hầm cách tường nhà < lm ; cách bó vỉa < 0,8m . Độ dốc dọc của hầm lấy bằng độ dốc dọc của đường. - Để đảm bảo cho công nhân lên xuống kiểm tra và sửa chữa, trong hầm đặt các giếng kiểm tra tại chỗ đường giao nhau, chỗ đường vòng và trên đường thẳng cứ cách 75 4- 100 m lại có một giếng; ngoài ra cứ 300 -ỉ- 500m bố trí m ột lỗ rộng 1 X l,5 m để làm chỗ vận chuyển đường ống lên xuống. Ngoài ra cần bố trí các lỗ thông hơi, thoát khí và thiết bị an toàn. 3.4.2.4. Các loại đường dây nổi trên đường phô' Đường dây nổi trên đường p h ố bao gồm : - Đường dây điện hạ thế nối vào trong nhà và ngoài đường. - Đường dây điện cao thế. - Đường dây điện trang trí, dây điện cho xe điện, tàu điện. - Đường dây điện tín, điện thoại... - Đường dây hệ thống đèn tín hiệu... Các loại đường dây này, phần lớn treo ở trên không qua các cột điện, nhất là ở các đô thị chưa có điều kiện để xây dựng ngầm dưới đất. ở các đô thị nước ta hiện nay các đường dây trên đường phố phần lớn được bố trí nổi theo hệ thống các cột điện hoặc các cột đỡ. Cột điện thường được bố trí trên hè phố, dải phân cách. Theo quy định cột điện cách mép bó vỉa < 35cm; cách nhà cửa và công trình khác < lm ; cột điện cao thế cách công trình xây dụng một khoảng nằm ngang 4,5 T 5 m và thường đặt trên dải phân cách. Khi bố trí cột điện, cần chú ý không để cây cối làm ảnh hưởng tới đường dây. Khoảng cách giữa các cột điện xác định theo yêu cầu sử dụng, nhưng vị trí các cột không được đặt ngay ở các cổng, cửa ra vào. Khi đường dây mắc song song hay ngang qua đường và quảng trường, chỗ thấp nhất của đường dây phải cách mặt đường ít nhất như quy định ở bảng sau: Bảng 3.14. Khoảng cách tĩnh không của đường dây Loại dây điện Cách mặt đường (m). Điện thoại. Điện chiếu sáng. Dùng cho xe điện có ray. Dùng cho ôtô điện. Điện cao thế. 5,5m 5,5m 5,5m 6,Om theo quy định riêng Tại những đoạn đường và quảng trường có sử dụng mít tinh, diễu hành, các dây điện (trừ dây điện dùng cho xe điện) phải cách mặt đường < 8m; các dây điện cao thế phái có hộ thống thiết bị phòng hộ. Trong điều kiện khả năng tài chính chưa cho phép xây dựng đường dây đi ngầm thì có thể xây dựng nổi và tuân theo quy định trên. Song về lâu dài phải nghĩ đến việc đưa đường dây đặt ngầm, do đó phải dự kiến phần đất để đặt đường dây trong tương lai. 6 6 3.4.3. Lập bản vẽ tổng hợp các công trìn h ngầm 3.4.3.1. Các cơ sởxáy dựng bản vẽ tổng hợp đường dây, đường ống ngầm Bản vẽ tổng hợp đường dây, đường ống ngầm của đô thị được lập dựa vào bản đồ qiuy hoạch chuyên ngành các bộ môn kỹ thuật hạ tầng đô thị. - Quy hoạch mạng lưới đường. - Quy hoạch mạng lưới cấp nước. - Quy hoạch mạng lưới thoát nước mưa. - Quy hoạch mạng lưới thoát nước thải. - Quy hoạch mạng lưới thông tin liên lạc (cáp quang). - Quy hoạch hệ thống điện. - Quy hoạch hệ thống cấp hơi, cấp nhiệt, cấp g a ... Bản vẽ tổng hợp đường dây, đường ống ngầm thực hiện đầy đủ khi có được các biản đồ quy hoạch chuyên ngành trên. Để có được bản vẽ tổng hợp đường dây, đường Ốing ngầm ngoài việc xác định vị trí các công trình trên mật bằng ta cần biết chiều sâu ciủa từng tuyến công trình ngầm và mặt cất dọc tuyến hành lang kỹ thuật. Từ đó xác đ ịnh đầy đủ cấc giao Cắt của cấc tuyến côn g trinh ngẩm tại eáe điểm giao cắt tại các nnặt bằng nút và cắt dọc tuyến đường. Trên cơ sở đó xác định yêu cầu phần đất hành lan g kỹ thuật và có cơ sở cấp phép xây dựng các công trình kỹ thuật ngầm cho từng ch u y ên ngành và có các giải pháp kỹ thuật xây dựng các công trình ngầm cho từng g iai đoạn xây dựng đỏ thị, cũng như lựa chọn các giải pháp kỹ thuật tổng hợp xây dlựng hệ thống công trình ngầm đồng bộ. 3.4.3.2. Các bước lập bản vẽ tổng họp đường dây, đường ốn g ngầm 1. Bô'trí trên mặt cắt nqang của từng trục đường Việc tổng hợp bố trí các đường dây, đường ống ngầm trên m ật cắt ngang xuất p h á t từ nhu cầu của đồ án quy hoạch chuyên ngành. Việc sắp xếp bố trí trên m ặt cắt nigang đường theo nguyên tắc cơ bản và các phương pháp bố trí đã trình bày ở phần tirên. Còng việc này thực hiện được khi có cơ sở thống nhất của các bộ m ôn quy hoạch C:huyên ngành. 2. Tổm> hợp bản vẽ mặt bằng đường d ã \, đường ống ngầm Trên cơ sở vị trí các công trình ngầm trên mặt cắt ngang và các tuyến trên mặt b ằ n g ta tổ hợp sấp xếp các tuyến công trình đường dây. đường ống có vị trí như đã bố tirí trên mặt cắt ngang (hình 3.8, hình 3.9) với các kí hiệu riêng biệt cho từng loại c ô n g trình. 67 3. Tổng hợp đường dây đường ống trên mặt cất dọc các tuyến đường và xác định các điểm nút xung đột tại các điểm giao cắt Trên cơ sở dự kiến độ sâu đặt ống củ;a các Ciômg trình đường dây, đường ống, mặt cắt dọc sơ lược hoặc m ặt cắt dọc kỹ thuật cửia từmg cỗng trình iao thông an toàn, êm thuận, đảm bảo tính thòng thoáng khỏạg gian dường phố, tàng tiêm mỹ quan kiến trúc. 6 8 - Không gian đường phố: Xuất phát từ yêu cầu, thông thoáng, chiếu sáng và vệ sinh đương phố, đảm bảo không gian kiến trúc giữa đường phố và chiều cao công trình xây d ự ig hai bên, quan hệ giữa chiều rộng mặt cắt ngang đường phố và chiều cao cổng trình t:rêi đường phố thường được tính: B = (1,5 V- 2)H (m) (3.24) B - chiều rộng mặt cắt ngang đường phố (m). H - chiều cao công trình xây dựng bên đường phố (m). Theo quy chuẩn xây dựng Việt Nam 1997 khống chế cao độ nhà bằng đường tới hạn tlheo s ơ đồ sau : / ỵ a\6ũ- a™ = 60‘ C hỉ giới đường đỏ Chỉ giới đường đỏ Lộ giới Hình 3.12: Khống chế cao độ nhà bằng đường tới hạn Cảnh quan đường phố: Mặt cắt ngang đường đô thị phải tổ chức tạo sự hài hoà giữa lchỏng gian đường, dải trồng cây hai bên đường, thảm cỏ, tượng đài, biển báo giao tlhcng, quảng cáo cũng như các công trình nhà cửa. Tạo được sự hài hoà, đảm bảo được tiầm nhìn và tâm lý thoải mái của người lái xe vào ban ngày cũng như ban đêm. 3.5.2. Các hình thức m ật cắt ngang đường phô 3.5.2.1. Đường xe chạy một dải Hình thức mặt cắt ngang một dải được sử dụng rộng rãi nhất. Ưu điểm: Sử dụng diện tích ít, tận dụng được hết phần xe chạy, giá thành xây dlựng rẻ. Khuyết điểm: Các dòng xe tham gia giao thông chạy chung nên tốc độ giảm, dễ xẩy na tai nạn giao thông, khả nãng thông xe không cao. Hình thức mặt cắt đường một dải thường thiết kế ở những đường phố số lượng xe k:hóng nhiều, tốc độ xe không cao. Thường sử dụng cho mặt cắt ngang đường khu ở, điường nội bộ. 69 - @ - , ® , © , © . (3) B Hình 3,13: Sơ đồ đường xe chạy một dải. ỉ. Phẩn đường xe chạy. 2. Dải đất trồng cây. 3. vỉa hè cho người đi bộ. 3.5.2.2. Đường xe chạy hai dải Ưu điểm : Tách được dòng xe chạy ngược chiều ra, xe chạy với tốc độ cao hơn, an toàn giao thông hơn nhưng chưa tách được dòng xe cơ giới và dòng xe thô sơ cùng chiều. Hình thức mặt cắt đường hai dải thích hợp cho đường có lưu lượng xe lớn của đường liên khu vực. (D . Ị để bốc dỡ và vận chuyển hàng hóa, hành khách lên xuống phương tiện giao thông đường thuỷ. 74 Hình 3.25: Dường ven mật nước, a) Mặt cắt ngang một cấp cao độ; b) Mặt cắt ngang hai cấp cao độ. Đường ven mặt nước còn có tác dụng gia cố bờ sổng. Chong xâm thực của sóng nước vào hcỴ Thường các dượng vẹn mạt nựợc khi xây dựng bám song song với bờ. Để hảo vệ được sự ổn định của bờ người ta phải xây dựng tườrỉg chắn hoặc các biện pháp kè đá, lát đá; kè phái xây dựng các lan can bảo vệ. bì Đường trên các sườn dốc Hình 3.26: a) Đườiiq ôlô một cấp; b) Đường ỏtỏ hai cấp. ì . Đường xe cliạy; 2. Đường cíi bộ; 3. Tưòiìg cliắn pliòng hộ; 4. Đất trồng cây, ta luy. 75 3.5.4. Chi tiết mặt cắt ngang 3 .5 .4 .1 . Đ ộ dốc ngang của đường p h ố Độ dốc ngang của đường phố, quảng trường phụ thuộc vào vật liệu xây dựng và được lấy theo bảng sau, Bảng 3.15 Loại mặt đường.Độ dốc ngang phần dường xe chạy % Trên đường phố và đường Trên quảng ttuòng, bối xe - Loại cấp cao chủ yếu: + Bê tông at phan, BTXM. 1,5 4-2,5 1,5 + Bê tông cốt thép. 2,0 Ý 3,0 1,5 «2,0 - Loại cấp cao thứ yếu. 1,5 4-2,5 1,5 + 2,0 - Loại quá độ. 2,0 -ỉ- 3,0 - Loại giản đơn. 2,5 - 4,0 K h i đường có độ dốc dọc, nước hướng chảy không vuông góc với tim đường mà theo hướng chéo. Đô dốc theo hướng nước chảy là : ichẻ0 = ự ing2 + i d2 (325) Trong đó: ing - độ dốc theo phương ngang m ặt cắt đường, iđ - độ dốc dọc của đường. Như vậy khi đường có độ dốc dọc, nước thoát nhanh hơn. Do đó khi thiết kế đưm g đê đảm bảo thoát nước được tốt phải tạo cho đường có độ dốc dọc. Nếu điều kiện chó khãn không thể tăng độ dốc dọc, ta phải có các biện pháp đặc biệt tăng tốc độ tiêu rước vào các cửa thu nước và số lượng cửa thu mép đường. 3.5.4.2. Đ ộ k h u m của p h ầ n đường xe chạy M ặt cắt ngang của đường xe chạy có thể có ba dạng: Lồi, lõm và nghiêng về một núi. Dạng lồ i (a) được dùng phổ biến hơn cả, Dạng nghiêng một mái (c) dùng cho :ác đường xe chạy rộng < 9m. Dạng lõm (b) ít được dùng và chỉ có thể dùng ở các đưm g trong khu nhà ở, tiểu khu khi có đường cống thoát nước nằm giữa đường. Đối với dạng lồi, có thể có mấy loại parabôn, hình mái nhà và hình mái nhà đỉnh tồ n . Sử dụng loại hình nào phụ thuộc vào loại và chiều rộng mặt đường. M ặt cắt ngang ftnti parabôn có thể có hai loại: parabôn dạng y = px2 và parabôn dạng y = p x 1,5 (hình 3.28). 76 Hình 3.27: Các dạng mặt cắt ngang đường X 0.1 B 0.1B 0.1 B 0.1B 0.1B 0.1B 0.1 B 0.1 B 0.1 B 0.1B 3 X 0.1B 0.1 B 0.1 B 0.1 B 0.1 B 0.1 B 0.1 B 0.1 B 0.1 B 0.1 B 3 ir y Hình 3.28. Mặt cắt ngang dạng lồi hình parabôn. a) Parabôn theo dạng y - px2; b) Parabôn theo dạng y = px1 5 Loại đầu (a) phần giữa tương đối bằng, hai bên tương đốì dốc, phù hợp với loại mặt đường rộng B < Ỉ2m, có độ dốc ngang tương đối lớn phù hợp với các loại kết cấu mặt đường đá lát, đá dăm, cấp phối. Loại sau phù hợp với loại mặt đường B < 20m, có độ dốc ngang tương đối nhỏ như m ặt đường bê tông nhựa, bê tông xi mãng và các kết cấu m ặt đường cao cấp khác. 77 Chiều cao độ vồng của mặt đường tại tim là : h = h, = (m) 1 2(3.26) B - bề rộng phần m ặt đường (m); itb - độ dốc ngang trung bình của cả mặt đường. a) M ặt cắt ngang parabôn có dạng y = Đối với parabôn có dạng y = px2 thay X = B/2, y = h| ta được: Nếu cho X các trị số X = 0,1B; 0,2B; 0,3B; 0,4B; 0,5B. Sẽ được: X 0,1B 0,2B 0,3B 0,4B 0,5B y 0,04hị 0,16hj 0,36hj 0,64h] h, h 0,96hị 0,84hj 0,64hi 0,36hj 0 Độ dốc ngang trung bình giữa các đoạn là : ị V A ± L (3.28) 0,1B Loại mặt cắt ngang này thích hợp với mặt đường có chiều rộng nhỏ hơn 12rr. và loại mặt đường đá dãm, cấp phối có độ dốc ngang tương đối lớn. Nhược điểm của nó là ở phần giữa tương đối thoải, ở phần mép tương đối dốc nên độ dốc bình quân tương đối lớn thì độ dốc ở mép lớn. b) Dạng mặt cắt ngang parabôn bậc hai cải tiến Công thức tính toán : (3.29) Dạng mặt cắt ngang này có độ dốc ngang biến đổi điều hoà, độ dốc ngang phần giữa và mép vừa phải, thuận lợi cho xe chạy và thoát nước, thường được dùng nhiều b đường đô thị một dải dùng chung cho xe cơ giới và xe thô sơ. c) Dạng mặt cắt ngang parabôn y = p.x1’5 (hình 3.26b). X 0,1B 0,2B 0.3B 0,4B 0,5B y 0,089hị 0,253hj 0,465hị 0,716hj h, h 0,91 Ihj 0,747hj 0,535hị 0,284hị 0 Dạng mặt cắt ngang này tương tự như dạng parabôn bậc hai cải tiến. Nó thích hợp vớ loại mặt cắt đường bê tông nhựa hoặc đá dăm trộn nhựa có chiều rộng từ 20 m trở xuing. Dạng mặt cắt ngang này thoát nước nhanh, phần giữa không quá thoải. Với độ dối ngang i < 3%, có thể đảm bảo xe chạy an toàn. d) M ặt cắt ngang dạng parabôn bậc ba cải tiến Công thức tính toán : y = ^ - . x 3 +• h .y L (3.31) B 7 a Xác định : h, = h; h2 = 0,90h,; h3 = 0/77h,; h4 = 0,59h,; h5 = 0,43hj. e) M ặt cắt ngang dạng mái nhà Mặt cắt ngang mà hai bên là đường thẳng, phần giữa bố trí đường cong hoặc đoạn chiyển tiếp. Loại mặt cắt ngang hình mái nhà (hình 3.27) phù hợp với m ặt đường làm bê tông nhựa, bê tông xi mãng có chiều rộng lớn hơn 20m. Nó có độ vồng nhỏ hơn đối với c, c Hình 3.29: a) Trường hợp i = 2 + 2,5% ; b) Trường hợp i = 1,5 -í- 2%. 79 loại hình parabôn có cùng chiều rộng và cùng độ dốc ngang. Đ ể tiện cho xe chạy từ phía này sang phía kia, cần có đoạn chuyển tiếp. Khi mặt đường có độ dốc ngang i < 2% ở giữa phải bố trí đoạn chuyển tiếp đối xứng có độ dốc lần lượt từ giữa sang hai bên là 0,8% và 1%. Chiều dài đoạn chuyển tiếp bằng B/12 (B chiều rộng của mặt đường). Tại dải mép của mặt đường với chiều rộng 1 -4- 1,5 m dùng độ. dốc ngang lớn 3 -ỉ- 4% để tăng độ dốc nước và dung tích nước ở rãnh. Khi m ặt đường có độ dốc ngang i = 2,0 -ỉ- 2,5% , ở giữa bố trí đoạn chuyển tiếp đối xứng từng đôi m ột với độ dốc ngang lần lượt là 0,8 và 1,5% kể từ tim đường (hình 3.27b). Chiều dài các đoạn chuyển tiếp bằng B/12, dải mép rộng 1 -ỉ- 1,5 m dốc ngang 3 -í- 4%. Các dạng mặt cắt ngang trên ở giữa tim đường dạng đường cong parabôn có thể sử dụng cho mặt đường chiều rộng từ 20 + 50m với độ dốc ngang i = 1,0 -ỉ- 1,5%. •j - 3 - 4% i = 1,5-2% 1 VjW /Vi = 1,5-2% is 3 '4% 1-1,5 3,75 X n a 3,75 X n 1-1.5 B Hình 3.30: Mặt cắt ngang có độ dốc đều Hình thức độ khum kiểu thẳng như trên được sử dụng rộng rãi trong thiết kế đường hiện nay. Độ dốc ngang phần mặt đường xe chạy tùy theo chất liệu kết cấu mà in = 1 ,5 + 2,5%. Tại mép đường, lề đường hay dải đan rãnh thiết kế độ dốc ngang lớn 3 -í- 4% để thoát nước nhanh. Tuỳ theo độ dốc dọc của đường mà quyết định chiều rộng của dải, thường tối thiểu bằng chiều rộng tấm đan rãnh tiêu chuẩn 0,3m; binh thường từ 1 -ỉ- l,5 m như đối với mặt cắt ngang hình mái nhà. 3.5.43. Cách th ể hiện mặt cắt ngang đường đô thị Căn cứ vào yêu cầu sử dụng mặt cắt ngang đường đô thị thường được thể hiện theo ba dạng sau : - M ặt cắt ngang điển hình (còn gọi là mặt cắt ngang tiêu chuẩn). - Mặt cắt ngang cấu tạo. - M ặt cắt ngang thi công. a) Mặt cắt ngang điển hình: Là mặt cắt thể hiện các bộ phận của đường đô thị VI bố trí hệ thống công trình đường dây, đường ống. Chỉ giới đường đỏ, đặc trưng cơ bản cho tuyến đường bao gồm : 1. Khoảng cách đường đỏ xây dựng; 80 2. Phần đường xe chạy bao gồm xe cơ giới và xe thỏ sơ; 3. Hè phố bao gồm cả cột điện và cây trồng; 4. Dải phân cách, dải trồng cây (nếu có); 5. Bố trí công trình ngầm; 6. Các công trình xây dựng hai bên đường và chiều cao nền; 7. Độ dốc ngang các bộ phận mặt cắt ngang đường và hướng thoát nước. Nếu là đường cải tạo, cần vẽ thêm mặt cắt ngang hiện trạng, trên đó có vẽ cấu tạo các bộ phận, cấu tạo bể dày mặt đường, bó vỉa, cây cối, cột điện, công trình ngầm, vị trí tim đường và quan hệ với tim đường của mặt cắt thiết kế mới. Mặt cắt ngang thiết kế với tỉ lệ 1:100 hoặc 1:200. Hình 3.31: Mặt cắt ngang điển hình, ỉ . Ông nước mưa; 2. ông nước thải; 3. ông nước cấp; 4. Cáp quang', 5. Cáp điện. b) Mật cắt ngang cấu tạo chi tiết kết cấu mặt dường Là mặt cắt ngang thể hiện các chi tiết kết cấu các bộ phận trên mặt cắt ngang đường. M ặt cắt ngang cấu tạo vẽ theo tỉ lệ 1:100 hoặc 1:200; đối với các chi tiết kết cấu trên mặt cắt ngang thiết kế vẽ tỉ lệ 1:20 hoặc 1:50. Đối với mặt cắt ngang cấu tạo ngoài việc vẽ các bộ phận như m ặt cắt ngang điển hình, còn phải vẽ các cấu tạo sau : 1. Cấu tạo kết cấu phần đường xe cơ giới, xe thô sơ; 2. Cấu tạo chi tiết kết cấu bó vỉa, đan rãnh, lát hè. ô trổng cây xanh, thảm cỏ, kết cấu dải phân cách; 3. Độ dốc ngang, độ khum mặt đường. c) M ặt cắt ngang thi công để phục vụ cho công tác thi công, tính khối lượng. Trước hết mặt cắt ngang thi công phải thể hiện các nội dung chi tiết từng cọc: 1. VỊ trí cọc, tên cọc, lý trình từng cọc trên tuyến; 2. VỊ trí chỉ giới đường hiện trạng và thiết kế; 3. Vị trí và kích thước các bộ phận của đường hiện trạng và thiết kế; 4. Độ dốc ngang của hè phố và đường xe chạy; 5. Loại kết cấu mặt đường; 6. Vị trí các loại công trình ngầm hiện trạng và thiết kế; 7. Khoảng cách các điểm đặc trưng, độ cao mặt đất, độ cao thiết kế, độ cao thi òng; đường cao độ nền tự nhiên (đường đen); đường cao độ nền thiết kế (đường đỏ); 8. Tính toán diện tích đào, đắp đất nền cho từng m ật cắt ngang. A - BÓ vỉa đúc sẵn ở Việt Nam 15., 3 ĩ100 Loại ỈA (thông thường) ,15,, 3 H ir co: s ệ L É Í -iaũ m Loại IB (thông thường) ^ 2 í 8 r-CN . . \m2-2 l i !100 Loại II (vào giếng thu) 1-1 ' 30.i t 2 70 100 Loại III (lói rẽ vào nhầ 15 3 í Loại IV (vào đường cong) Thứ tự Trường hợp áp dụng Chiéu dài L (m) ---------- 1 Đoan thẳng vá đường cong R > 20m 100 ---------- 2 ĩrong dường cong R = 10-20m 40 3020 . L . R = 6 - 8 m R.= 2_- 4 m ...... VB - Bó vỉa đúc sẵn theo AASHTO 6" 3) R=17 b) 6"hoặc9" 4"+6"£ 6" i R=2%3" R=r*rVZ-Dãc 1":_Ị c) 2*5* 31 1“ 4" d) 1-7/8" I ,5-1/8" 5" 6" e) - 12" „ ' 4‘/zDÒcr:1 R=2' f) g. 9) 6"DổclM 12" Dóc r r Hình 3.32: Chi tiết các loại bó vỉa. Mặt cắt ngang thi công được vẽ theo tỉ lệ 1:50 hoặc 1:100. Trục tung và trục hànih cũng vẽ cùng tỉ lệ. Các bước thực hiện vẽ m ặt cắt ngang thi công: 1. Dựa vào kết quả đo đạc (vị trí và cao độ các bộ phận trên mặt cắt nền tự niẽn theo bình đồ định vị từng cọc); 82