Bài giảng Quy hoạch chiều cao đường phố và quảng trường

Nội dung text: Bài giảng Quy hoạch chiều cao đường phố và quảng trường

1. QUY HOẠCH CHIỀU CAO ĐƯỜNG PHỐ VÀ QUẢNG TRƯỜNG I. Khái niệm. II. Thiết kế quy hoạch chiều cao đường phố. III. Quy hoạch chiều cao ngả giao nhau. IV. Quy hoạch chiều cao quảng trường
2. I. Khái niệm Đường phố, ngả giao nhau và quảng trường là những bộ phận quan trọng của đơ thị. Cơng tác quy hoạch chiều cao đường phố, ngả giao nhau, quảng trường cĩ vai trị quyết định trong việc QH chiều cao nền khu đất xây dựng: cao độ đường phố, ngả giao nhau, quảng trường. Người ta thiết kế nền khu đất xây dựng cao hơn đường phố để tiện cho việc thốt nước mưa, do vậy khi thiết kế phải quan tâm việc tận dụng điều kiện địa hình tự nhiên, khối lượng đào đắp ít và tạo điều kiện thuận lợi cho việc thốt nước mưa tự chảy.
3. II. Thiết kế quy hoạch chiều cao đường phố. Đường phố được giới hạn bởi chỉ giới đường đỏ. 2 bên đường phố thường được xây nhà cửa, các cơng trình kiến trúc, cây xanh. Đường phố cĩ rất nhiều chức năng: giao thơng cho xe cộ và người đi bộ, là hành lang kỹ thuật, nơi tổ chức các hoạt động xã hội (thể thao, diễu hành, ), là khơng gian trống tạo cảnh quan đơ thị.
4. ◼ Nhiệm vụ : xác định cao độ và độ dốc (dọc, ngang) cho các bộ phận của đường 1 cách hợp lý sao cho vừa đảm bảo được yêu cầu giao thơng, thốt nước, vệ sinh mơi trường, nghệ thuật cảnh quan đơ thị và khối lượng cơng tác là nhỏ nhất. ◼ Quy hoạch chiều cao đường phố thường ứng dụng phương pháp mặt cắt và phương pháp đồng mức thiết kế.
5. 1) Thiết kế chiều cao đường phố theo phương pháp mặt cắt: ◼ Phương pháp mặt cắt được biểu diễn bởi 2 loại mặt cắt dọc và mặt cắt ngang. a) Mặt cắt dọc đường phố: ◼ Mặt cắt dọc ( trắc dọc) đường phố là mặt cắt song song với trục đường ( tim đường). ◼ Nội dung của mặt cắt dọc là xác định độ dốc dọc của con đường, cao độ thiên nhiên và cao độ thiết kế của mỗi cọc trên mặt cắt, đồng thời xác định các yếu tố đường cong đứng (đường cong lồi và đường cong lõm) do thay đổi độ dốc dọc.
6. Yêu cầu thiết kế mặt cắt dọc đường phố. ✓ Đảm bảo yêu cầu xe chạy êm thuận và đạt tốc độ thiết kế. ✓ Đảm bảo nền đường ổn định. ✓ Đảm bảo mối liên hệ thuận lợi giữa đường phố với các đường cắt ngang và với nền đất khu xây dựng ở 2 bên đường. ✓ Đảm bảo thốt nước mưa tốt cho bản thân đường phố, nền khu đất xây dựng hai bên đường và cho tồn thành phố. ✓ Đảm bảo thuận tiện cho việc bố trí các cơng trình ngầm ( đường dây,đường ống kỹ thuật) ở dưới đường. ✓ Độ dốc dọc của đường phải thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu thẩm mỹ kiến trúc đơ thi. ✓ Khối lượng đào đắp và cân bằng ít nhất trên mặt cắt dọc.
7. Xác định độ dốc dọc của đường phố. ◼ Trường hợp bình thường ( độ dốc dọc đường phố nằm trong phạm vi cho phép mặt cắt dọc khơng cĩ cơng trình cầu cống). ◼ Độ dốc dọc của đường phụ thuộc nhiều yếu tố: địa hình, cấp hạng đường, khả năng thốt nước, địa chất imin≤ id <imax (0.004 ≤ id < 0.04 - 0.08)
8. STT Cấp đường phố Độ dốc dọc Số làn xe tối thiểu (lấy theo TCVN 4449-1987) imax (%) (2 chiều) xchiều rộng 1 làn xe 1 Đường cao tốc 4 6 x 3,75 2 Đường phố chính cấp I 5 6 x 3.75 3 Đường phố chính cấp II 5 4 x 3,75 4 Đường khu vực 6 4 x 3,75 5 Đường vận tải 4 2 x 3,75 6 Đường khu nhà ở 8 2 x 3,00 7 Đường trong khu cơng 6 2 x 3,75 nghiệp,kho tàng 8 Đường tiểu khu 8 9 Đường đi bộ 4 10 Đường đi xe đạp 5 Bảng 4.1: Độ dốc dọc tối đa và bề rộng lịng đường tối thiểu
9. Giữa hai chỗ đường giao nhau, nên tránh thiết kế mặt cắt dạng lõm vì thốt nước khĩ khăn. Độ dốc thay đổi tốt nhất ở chổ điểm giao nhau của hai tim đường. Hướng dốc của đường cần phù hợp với hướng dốc thốt nước theo quy hoạch thốt nước chung của đơ thị. Khi nối tiếp hai đường giao nhau, phài xét đến độ dốc, hướng dốc, hệ thống thốt nước mặt và cấp đường của hai đường giao nhau. Cĩ hai cách nối tiếp: Nối tim đường này với mép đường kia. Hình 4.1a Nối tim đường này với tim đường kia. Hình 4.1b
10. Trường hợp dùng cống ngầm thốt nước, thường dùng cách nối sau. +Trường hợp đặc biệt (độ dốc quá nhỏ và trên trắc dọc cĩ cầu cống). ◼ Trường hợp độ dốc dọc quá nhỏ (0 < Id <0,004 ). Khi xây dựng đơ thị ở các vùng đồng bằng thì thường gặp trường hợp độ dốc dọc quá nhỏ (0 < Id <0,004 ). Lúc này nước mặt khơng thể tự chảy dọc theo đường. Để đảm bảo thốt nước mặt, phải thiết kế mặt cắt dọc cĩ rãnh biên hình răng cưa với độ dốc dọc rãnh tối thiểu là 0,004. Trên hình vẽ 4.2 là mặt cắt dọc trùng với mép bĩ vỉa.
11. ◼ Trong đĩ: h1: chiều cao bĩ vỉa tại vị trí cao nhất của mặt đường ( trên trắc dọc này ), thường h1 =0,08 đến 0,1m. h2:chiều cao bĩ vỉa tại vị trí thấp nhất của mặt đừơng cĩ bố trí giếng thu nước mặt. Thường lấy h2 =0,18m đến 0,2m. ir: độ dốc dọc rãnh biên ( tối thiểu là 0,004). ◼ Từ cơng thức i=∆h/L tính được HÌNH chiều dài giữa 2 giếng thu liền kề. ◼ Theo hình vẽ ta cĩ: l1 = (h2 – h1)/ (ir – id) l2 = (h2 – h1)/ (ir + id) ◼ Khoảng cách giữa hai giếng thu là: ◼ L = l1 + l2 ◼ L = h2 − h1 h2 − h1 2ir(h2 − h1) ◼ Nếu id=0 thì +cĩ l1=l2 và= L=2.(h2 2-h12)/ir ir − id ir + id ir + id
12. ◼ VD: h1=0,1m h2=0,2m id=0,002 ◼ Tính khoảng cách giữa 2 giếng thu nước và khoảng cách từ đường phân lưu tới giếng thu nước: ◼ Khoảng cách l1=(h2-h1)/(ir-id)=(0,2-0,1)/(0,004-0,002)=50m l2=(h2-h1)/(ir+id)=(0,2-0,1)/(0,004+0,002)=16,7m ◼ Khoảng cách giữa 2 giếng thu là: ◼ L= 2.0,004.(0,2 − 0,1) = l1 + l 2 = 66,7m 0,04 − 0,03 ◼ Trường hợp này, khi thiết kế nên chọn L bằng 65 mét, trong đĩ: l1 = 50m và l2 = 15 m cho an tồn.
13. ◼ Trường hợp trắc dọc cĩ cầu trên tuyến
14. ❖ Trị số Z≥ 0.5m với sơng khơng cĩ thuyền bè đi qua (nếu sơng cĩ nhiều lũ và nhiều vật trơi dạt thì Z ≥ 1,6m). Nếu cĩ thuyền bè đi qua thì trị số Z được lấy theo quy định của ngành vận tải thủy. ❖ Z ≥ 4,5 m khi đường dưới là đường ơtơ ❖ Z ≥ 6,1m – 6,45m thì đường dưới là đường sắt (tùy theo loại phương tiện đường sắt). ❖ Đối với cầu vượt đường sắt, đường bộ thì trị số Z phụ thuộc cấp hạng đường dưới cầu và phương tiện cho phép đi ở dưới cầu. Thơng thường Z lấy từ 4,5m – 6,45m.
15. ◼ Trường hợp trắc dọc cĩ cống qua đường
16. ◼ Một số chú ý khi thiết kế quy hoạch chiều cao trên trắc dọc ✓ Cao độ khống chế gồm: Cao độ khống chế thấp nhất và cao độ khống chế ở những vị trí đặc biệt như ngả giao nhau cùng mức, khác mức, chỗ cĩ cầu, cống . ✓ Khi thiết kế mặt cắt doc chú ý đến điểm gãy khúc ( thay đổi độ dốc ) để xe chạy êm thuận. Chiều dài mỗi đoạn dốc được quy định tối thiểu là: ➢ 100m đến 200m đối với vùng đồng bằng ➢ 50m đến 100m đối với vùng đồi ➢ 30m đến 100m đối với vùng núi
17. b) Mặt cắt ngang đường phố ✓ Mặt cắt ngang đường phố là mặt cắt thẳng gĩc với mặt cắt dọc đường phố. ✓ Trên đĩ biểu diễn của đặc điểm của địa hình tự nhiên và thành phần đường phố theo mặt cắt ngang. ✓ Mặt cắt ngang đường phố phản ánh chức năng, nhiệm vụ, tính chất và quy mơ của đường phố. ✓ Các thành phần trên mặt cắt ngang cĩ mối liên hệ mật thiết với điều kiện chạy xe an tồn, điều kiện vệ sinh, điều kiện bố trí cơng trình kỹ thuật khác ( ngầm,nổi), diện tích chiếm đất,vốn đầu tư .
18. ◼ Yêu cầu khi thiết kế mặt cắt ngang đường phố: ✓ Đảm bảo giao thơng suốt, an tồn. ✓ Đảm bảo việc thoất nước mặt theo nguyên tắc tự chảy của đường phố và nền hai bên một cách nhanh chĩng, triệt để. ✓ Đảm bảo thơng giĩ, chiếu sáng cho đơ thị. ✓ Phải tạo ra mỹ quan đơ thị. ✓ Đủ rộng để bố trí các cơng trình ngầm, cơng trình trên mặt đất theo khoảng cách quy định. ✓ Thỏa mãn yêu cầu kinh tế. ✓ Mở rộng được khi cần thiết.
19. ◼ Nhiệm vụ thiết kế mặt cắt ngang đường phố: ✓ Xác định độ dốc ngang và cao độ của các bộ phận trong mặt cắt ngang đường phố. Đây là nhiệm vụ chủ yếu của quy hoạch chiều cao đường phố. ✓ Xác định chiều rộng mặt cắt ngang gồm các thành phần: lịng người cho xe cơ giới, xe thơ sơ, vỉa hè, dải phân cách, dải cây xanh, vị trí các cơng trình kỹ thuật. ✓ Xác định hình thức mặt cắt ngang: mặt cắt ngang một mái hay hai mái, cĩ dải phân cách hay khơng cĩ dải phân cách, dải cây xanh ở vỉa hè hay tách biệt
20. Số Độ dốc ngang ing% Loại mặt đường TT ing min ing max Bê tơng xi măng (đá dăm trộn vữa XM) 1,5 2,5 Bê tơng nhựa 1,5 2,5 Tráng nhựa, thấm nhập nhựa, trộn nhựa 2,0 2,5 Lát đá cấp cao 2,0 3,0 Lát đá quá độ 3,0 4,0 Cấp phối đá dăm, đá sỏi 2,5 3,5 Đất gia cố bằng chất liên kết 2,5 3,5 Đất tự nhiên hoặc gia cố đá 3,0 4,0 Cấp phối đất cát 3,0 4,0 Bảng 4.3: Độ dốc ngang quy định khi độ dốc dọc id <0,01
21. Bảng 4.4: Độ dốc ngang ing % quy định khi độ dốc dọc id≥0,01 MĐ lát đá TT Độ dốc dọc % Mặt đường BT nhựa MĐ BTXM MĐ lát đá sỏi hộc 1 <1 2,0 2,5 3,0 4,0 2 1,0-2,0 1,5 1,5 2,0 3,5 Độ dốc ngang của vỉa hè và dải cây xanh thường lấy 1,5% - 2%. Đường đi bộ lát gạch thì ing =1,5% - 2,5% Đường đi bộ lát đá dăm, sỏi, ing = 2,0% - 3,0% đường đi bộ mặt đất, ing = 3,0% Đường đi bộ trải nhựa, ing = 1,5% - 2,0%
22. ◼ Các hình thức mặt cắt ngang lịng đường xe chạy.
23. ◼ Ưu điểm : cao độ các bộ phận đường được tính tốn chính xác =>được ứng dụng ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật. ◼ Nhược điểm : khĩ xác định được mối quan hệ về cao độ giữa đường phố và nền khu đất xây dựng.
24. 2)Thiết kế quy hoạch chiều cao đường phố theo phương pháp đường đồng mức thiết kế (đường đồng mức đỏ) ◼ Căn cứ vào cao độ điểm đầu tuyến, cao độ điểm cuối tuyến và độ dốc dọc thiết kế để tính tốn và xác định vị trí các điểm cĩ đường đồng mức đi qua tim đường phố. ◼ Dựa vào ý tưởng thiết kế cấu tạo mặt cắt ngang, tính tốn và xác định cao độ những điểm đặc biệt, đặc trưng trên mặt cắt ngang (bĩ vỉa, vỉa hè, dải phân cách ) ◼ Từ các cao độ các điểm đặc trưng, tính tốn và xác định các điểm cĩ đường đồng mức đi qua chân bĩ vỉa, đỉnh bĩ vỉa, mép vỉa hè, mép dải phân cách. ◼ Nối các điểm cĩ cùng độ cao trên bình đồ, chúng ta được bản thiết kế quy hoạch chiều cao đường phố theo phương pháp đường đồng mức đỏ.
25. ◼ Trong thực tế, thơng thường đường phố cĩ độ dốc khác nhau ở mỗi đọan trên tuyến. Cần tiến hành thiết kế quy hoạch chiều cao trên từng đoạn đường phố cĩ những dạng điển hình sau: ❑ Đoạn đường thẳng cĩ độ dốc dọc (id) và độ dốc ngang (ing) khơng đổi. + Đường cĩ 2 hay 1 mái dốc phẳng. + Đường cĩ 2 mái dốc cong. ❑ Đoạn đường thẳng cĩ đường cong đứng (id thay đổi). ❑ Đoạn đường thẳng cĩ đường cong bằng ( trên bình đồ).
26. a) Thiết kế quy hoạch chiều cao cho đoạn đường thẳng cĩ độ dốc khơng thay đổi. ◼ Đường cĩ 2 mái dốc phẳng dạng lồi. Xét ví dụ sau: ❑ Đoạn đường thẳng AB dài 100m (LAB= 100m), cĩ mặt cắt ngang là 2 mái phẳng. Biết cao độ điểm A (HA= 10,15m), huớng dốc từ A đến B với độ dốc dọc id = 0,01. Chiều cao bĩ vỉa hè là 0,15m (∆H = 0,15m). Độ chênh cao giữa 2 đường đồng mức đỏ là ∆h = 0,2; độ dốc ngang đường là 2% (ing= 0,02); Kích thước mặt cắt ngang như hình vẽ 4.8.
27. ◼ Xét cao độ các điểm trên tim đường: ❑ Độ cao điểm B là HB ❑ HB = HA – (id.LAB) = 10,15 – 0,01.100 = 9,15m ❑ Độ chênh cao đường đồng mức thiết kế là 0,2m cho nên đường đồng mức đỏ đầu tiên sẽ là đường 10,0m và cách điểm A một đoạn là a; đường đồng mức cuối cùng là đường 9,20m và cách điểm B một đoạn là b.
28. HA − HA1 10,15 −10 ◼ a = = = 15m id 0,01 HA5 − HB 9,2 −9,15 ◼ b = = = 5m id 0,01 ◼ Khoảng cách (d) giữa các đường đồng mức chẵn là: d= h 0,2 = = 20m Số đườngid đồng 0mức,01 (m) đi qua tim đoạn AB là: m = HA1 − HA5 10 −9,2 +1= +1= 5 h 0,2
29. ◼Xét cao độ các điểm ở mép đường: Nhìn vào hình vẽ 4.9 ta thấy mặt cắt ngang cĩ dạng đối xứng cho nên chỉ cần vẽ được đồng mức một nửa mặt cắt ngang, sau đĩ lấy đối xứng. Điểm C ở rãnh biên thấp hơn điểm A1 ở tim đường một khoảng là f1: f = B 14 1 .ing = .0,02 = 0,14m 2 2 →HC = 10m – 0,14m =9,86m Điểm D cao hơn điểm C là 0,15m (chiều cao bĩ vỉa). f2 =∆H = 0,15m →HD =HC + f2 = 9,86 +0,15 = 10,01m Điểm E ở mép ngồi của vỉa hè cao hơn điểm D nằm trên bĩ vỉ một đoạn là f3. f3 = Bh x ing = 5 x 0,02 = 0,10m →HE = 10,01 + 0,1 = 10,11m
30. ◼ Xét trên mặt bằng (xem hình 4.10) thì: ◼ Đường đồng mức 10,0m đi qua điểm A1 ở tim đường và điểm C’ ở mép đường. Nĩi cách khác HC’ = 10,0m mà ta biết HC = 9,86m, vậy điểm C’ các C một đoạnB là: .ing H' C − HC 10 −9,86 = 2 = =14m d1= id id 0,01 Tính theo độ dốc thì điểm C’ ở vị trí cao hơn điểm C (nghĩa là C’ bên trái C), điểm C’ cĩ cao độ 10,0m trên vỉa hè cách H diểm0, 15C’ một đoạn là d . = =15m 2 d2= id 0,01
31. ◼ Tương tự ta tìm điểm E’ cĩ HE’ =10,0m f 3 Bhè.ing 0,10 d3= = = =10m id id 0,01 ❑Ta cĩ cao độ HE > HC vậy điểm HE’ nằm trên đường đỏ ở về phía thấp hơn E. ❑Như vậy ta vẽ được đường đồng mức 10,0m qua điểm A1, C’, D’ ,E’ , lấy đối xứng qua trục tim đường ta được đường đồng mức đỏ 10,0m. Độ dốc dọc và độ dốc ngang của đoạn đường này khơng đổi cho nên vẽ được các đường đồng mức song song với đường 10,0m. Xem hình (4.11).
32. ◼ Nhận xét ◼ Trên mặt cắt ngang của đường cĩ 2 mái dốc phẳng dạng lồi thì đường đồng mức ở lịng đường cĩ dạng đầu mũi tên và hướng của mũi tên sẽ chỉ theo độ dốc dọc (hướng về phía thấp). ◼ Ở các đoạn đường cĩ độ dốc dọc đều nhau và độ dốc ngang như nhau thì đường đồng mức cách đều nhau 1 đoạn là đường và song song với nhau. ◼ Các mái dốc cùng chiều thì cĩ các đường đồng mức song song với nhau, ngược lại các mái dốc khơng cùng chiều thì hướng đường đồng mức khơng song song với nhau.
33. ◼ Đường cĩ một mái dốc phẳng
34. ◼ Cách vẽ đường đồng mức thiết kế trên đoạn đường cĩ một mái dốc phẳng như sau: + Tính tốn các đoạn a, b, d1, d2 và d3 của một nửa mặt cắt ngang phía thấp giống như tính tốn với mặt cắt ngang 2 mái dốc lồi. + Vẽ đường đồng mức theo các tính tốn trên cho nửa mặt cắt ngang phía thấp ( giống nửa mặt cắt ngang 2 mái dốc lồi). + Kéo dài các đường đồng mức ở lịng đường ( từ tim đường cho đến bĩ vỉa). Chúng ta được các đường đồng mức ở lịng đường song song và cách đều nhau (cùng một mái dốc). + Từ các giao điểm của đường đồng mức lịng đường với bĩ vỉa, ta cĩ thể xác định đường đồng mức trên vỉa hè của nửa mặt cắt ngang cịn lại (dựa vào d2 và d3).
35. ◼ Đường cĩ 2 mái dốc cong dạng lồi. Mặt cắt ngay lịng đường cĩ dạng parabol cũng được ứng dụng nhiều ở thực tế. Các đường đồng mức cũng sẽ cĩ dạng parabol mà lưng đường cong sẽ hướng theo độ dốc dọc (chỉ về hướng thấp).
36. ◼ Mặt đường dạng cong lồi cĩ độ dốc ngang thay đổi theo chiều rộng của đường . Vị trí cĩ độ dốc ngang nhỏ nhất là ở tim đường. Độ dốc ngang tăng cho đến điểm gần rãnh biên là điểm cĩ độ dốc ngang lớn nhất. ◼ Sự thay đổi độ dốc ngang phù hợp với yêu cầu thốt nước mưa. Bởi vì tại khu vực gần rãnh biên, nước mưa tập trung nhiều, cần thốt nhanh mà xe cộ đi lại cũng ít (ở phần gần rãnh biên) nên tăng độ dốc là hợp lý. Ngược lại, ở gần tim đường, nước mưa khơng tập trung (cĩ ít hơn) cho nên độ dốc ngang khơng nên lớn và ở đĩ xe cộ đi lại nhiều.
37. ◼ Giả thiết mặt đường parabol dạng y = px2 . Xem hình 4.14 nếu: x= thì y = f = p. 2 b b 2 f = p. →p= 2 b 2 4 f 4 b 2 Vậy: y= px2= x2 4 f lần lượt cho x khác nhau, tính 2 được giá trị tươngb ứng và từ đĩ xác định được ing của mỗi đoạn trên mặt cắt ngang phần xe chạy.
38. ◼ Ví dụ: chiều dài phần xe chạy là 20m. Độ dốc ngang trung bình là 0,03, độ dốc dọc id =0,01, đường đồng mức cĩ ∆h = 0,1m. Xem hình 4.15. ◼ Xác định độ vồng (f) của mặt đường (độ khum) f = b .ing = 20 .0,03 = 0,3m 2 2 Xác định các tung độ y: Chia bề rộng lịng đường thành 10 phần, mỗi phần 2m
39. x 2 0 ◼ Khi x = 0 → y = 4f. =4.0,3. = 0 o o 2 b ro (0,1b)2 ◼ x1=0,1b →y1=4f. =0,04f = 0,012m b2 2 ◼ x2=0,2b →y2=4f. ( 0 , 2 b ) =0,16f = 0,048m b2 2 ◼ x3=0,3b →y3=4f. ( 0 , 3 b ) =0,36f = 0,108m b2 2 ◼ x4=0,4b →y4=4f. ( 0 , 4 b )=0,64f= 192m b2 ◼ x =0,5b →y =4f. 2=f = 0,3m 5 5 (0,5b) b2
40. ◼ Vậy độ dốc ngang của từng đoạn trên mặt cắt ngang được tính theo cơng thức: yn − yn − 1 ing = 0,1b Từ đĩ ta được: ing1= 0 , 012 =0,006 2 ing2= 0 , 108 − 0 , 048 =0,030 2 ing3= 0 , 108 − 0 , 048 =0,030 2 i = =0,054 ng4 0,192 − 0,108 2
41. ◼ Ta cĩ bảng thống kê trị số độ dốc ngang với b = 20m, ing = 0,03 ◼ Bảng 4.5 Tung độ điểm i và độ dốc ngang của từng đoạn đường Khoảng cách từ các Tung độ điểm y Trị số độ dốc ngang điển đến tim đường từng đoạn x = 0 0 0,006 x1=0,1b 0,04.f = 0,012 0,018 x2=0,2b 0,16.f = 0,048 0,030 x3=0,3b 0,36.f = 0,108 0,042 x4=0,4b 0,64.f = 0,192 0,054 x5=0,5b f = 0,3
42. ◼ Cách vẽ đường đồng mức thiết kế khi mặt đường cĩ dạng parabol. Hình 4.16 nêu cách vẽ đường đồng mức thiết kế.
43. ◼ Để vẽ được 1 đường đồng mức ta cần tính các tung độ của đường cong theo cộng thức sau: bn.ingn F ln = = id id Trong đĩ: ln: tung độ thứ n của đường đồng mức trên mặt bằng bn: chiều rộng mặt đường ở vị trí n (0,1b, 0,2b, ) ingn: độ dốc ngang chủa đường ở vị trí tính tốn. F: độ khum tại điểm xét.
44. ◼ VD: f 0,3 lo = = = 30m 0,01 0,01 0,96 f 0,96.0,3 l1 = = = 28,8m id 0,01 0,84 f 0,84.0,3 l2 = = = 25,2m id 0,01 0,64 f 0,64.0,3 l3 = = = 19,2m id 0,01 0,36 f 0,36.0,3 l4 = = =10,8m id 0,01
45. ◼Khoảng cách các đường đồng mức trên mặt bằng được xác định: d = h id theo ví dụ trên ta cĩ : d = 0 , 1 = 10m 0,01 Với cách vẽ như trên thì cĩ thể suy ra cách vẽ đường đồng mức đỏ khi thiết kế đường cĩ mặt cắt ngàng mái lõm dạng phẳng hoặc 2 mái lõm dạng cong.
46. b) Thiết kế quy hoạch chiều cao cho đoạn đường thẳng cĩ độ dốc dọc khơng thay đổi nhưng giá trị độ dốc dọc rất nhỏ (0 <= id < 0,004). ✓ Xác định khoảng cách giữa 2 giếng thu nước dựa vào id , ir , cao độ bĩ vỉa tại giếng thu và tại đường phân lưu ✓ Xác định vị trí đường phân lưu (nằm khoảng giữa 2 giếng thu kế tiếp) dựa vào độ dốc dọc của đường phố. ✓ Tính tốn cao độ ở các điểm đặc biệt của mặt cắt ngang qua vị trí giếng thu và vị trí đường phân lưu (hình 4-17d). ✓ Trên cơ sở các cao đọ đã tính tốn, xác định các điểm cĩ đường đồng mức đi qua. ✓ Nối các điểm cĩ cùng cao độ thành các đường đồng mức thiết kế.
47. ◼ Ví dụ cho trường hợp id 0. Xem hình 4.17 ◼ Thiết kế quy hoạch chiều cao cho một đoạn đường thẳng AB cĩ chiều cao 100m (LAB =100m) và độ dốc dọc id = 0,001. Biết cao độ điểm A là HA = 15,45m; chiều cao bĩ vỉ tại vị trí giếng thu h2 = 0,2m, tại vị trí đường phân lưu là h1 =0,1m; độ chênh cao các đường đồng mức thiết kế là ∆h =0,1m; độ dốc ngang tại mặt cắt phân lưu là 0,01m và ở mặt cắt giếng thu là 0,03 ; bề rộng mặt cắt ngang như ở hình vẽ 4.17a.
48. ◼ Trình tự tính tốn: xác định khoảng cách 2 giếng thu: L = l1 + l2 l1 = = = h1 − h2 0,2 − 0,1 33m, lấyi rtrịn− id là 30m0,004 − 0,001 l2 = = = h1 − h2 0,2 − 0,1 20m ir + id 0,004 + 0,001 Vậy L = l1 + l2 =30 + 20 =50m
49. ◼ Xét các điểm tại mặt cắt phân lưu: căn cứ độ dốc id mà tính được cao độ các điểm tim đường ở các điểm phân lưu và giếng thu ◼ Tại mặt cắt II: H1 = 15,43m B H2 = H1 – ( ) .ing 2 H2 = 15,43 – 5,25.0,01 = 15,38m H3 = H2 + h1 = 15,38 + 0,1 = 15,48m H4 = 15,48 + 5.0,002 = 15.58m → Điểm cĩ cao độ 15,4m cách bĩ vỉa d = =20m 1 15,4 −15,38 0,01
50. ◼ Xét các điểm tại mặt cắt giếng thu. Tại mặt cắt III: H1 = 15,4m H2 = H1 - B =15,4 – 5,25.0,03 = 15,24m .ing 2 H4 = 15,24 + 0,2 = 15,44m H5 = 15,44 + 5.0,02 = 15,54m → Điểm cĩ cao độ 15,3 cách bĩ vỉa d = = 2m 1 15,3−15,24 0,03
51. Số TT Tên mặt Cao độ tim Cao độ Cao độ bĩ Cao độ cắt đường rãnh vỉa đường đỏ h1 h2 h4 h5 1 I 15,45 15,29 15,49 15,59 2 II 15,43 15,38 15,48 15,48 3 III 15,40 15,24 15,44 15,54 4 IV 15,38 15,33 15,33 15,53 5 V 15,35 15,19 15,49 15,49 Bảng 4.6: Cao độ các điểm đặc biệt
52. ◼ VD: cho trường hợp id = 0 ◼ Chẳng hạn thiết kế quy hoạch chiều cao cho 1 đọan đường thẳng AB cĩ chiều dài 100m (LAB = 100m) và độ dốc id = 0 với mặt cắt ngang. Biết cao độ điểm A (HA = 15,45m), chiều cao bĩ vỉa tại giếng thu h2= 0,2m, chiều cao bĩ vỉa tại vị trí phân lưu h1 = 0,1m. Yêu cầu các đường đồng mức chênh nhau h = 0,1m, độ dốc ngang tại mặt cắt phân lưu =0,01 độ dốc ngangf tại mặt cắt giếng ing thu =0,03. Độ dốc ngang vỉat hè =0,02. ing ◼ Cách tínhh tốn: ing ❑ Khoảng cách giữa 2 giếng thu nước L = = =50m 2.(h2 − h1) 2(0,2 − 0,1) ir 0,004
53. ◼ Xét các điểm tại mặt cắt phân lưu: tim đường H1 = 15,45m B f chan bĩ vỉa H2 = H’2 = H1- .i 2 ng = 15,45 - 10.0,01,5 = 15,4m 2 đỉnh bĩ vỉa H42 = H2 + h1 = 15,4 + 0,1 =15,5m mép hè H = H + b . = 15,5 + 0,1 = 15,6m 52 42 hè i h Xét các điểm tại mặt cắt giếng thu:ng tim đường H1 = 15,45m chân bĩ vỉa H3 = H1 –( ) = 15,45 –(10,5/2 . 0,03) B t .ing = 15,29m 2 →d1= 0,01/0,03 = 0,33m, d2= 3,67m
54. Đỉnh bĩ vỉa: H41 = H3 + h2 = 15,29 + 0,2 = 15,49m h Mép hè H51 = H4 + (Bh . i ng) = 15,49 + 5.0,02 = 15.59m. Theo đầu bài h=0,1m. Vậy cĩ đường đồng mức 15,4m và 15,3m tại mặt cắt giếng thu và cĩ đường đồng mức 15,4m tại mặt cắt phân lưu. ◼ Việc thay đổi độ dốc ngang trên sẽ gây ra sự khơng bằng phẳng trên mặt đường và xe chạy khơng êm thuận. Để giảm bớt sự gồ ghề này người ta cĩ thể khơng thay đổi dộ dốc ngang ở gần tim đường mà chỉ thay đổi độ dốc ngang phần mặt đường tiếp giáp với bĩ vỉa, ở đây ít xe cộ chạy và chạy chậm. Trường hợp này độ dốc ngang chỉ thay đổi trong khoảng B/5 hay bằng 1,5 – 2,0m ở phần gàn bĩ vỉa. Xem hình 4.20a.
55. ◼ Để đảm bảo cho xe chạy êm thuận thì cĩ thể thiết kế quy hoạch chiều cao lịng đường khơng sử dụng dạng răng cưa như trên mà chỉ thay đổi độ dốc dọc rãnh để thốt nước (xem hình 4.20a, b). Lúc này mặt cắt ngang tại điểm phân lưu và mặt cắt ngang tại điểm tụ thủy chỉ tồn tại ở điểm rãnh biên. Độ dốc dọc của rãnh thường chọn là 0.4%, nhưng để thốt nước nhanh hơn thì ở gần giếng thu (khoảng 3m) cĩ thể thiết kế độ dốc rãnh cao hơn (thường chọn 1%). Trường hợp này nên chọn khoảng cách hai giếng thu ngắn hơn bình thường để tăng cường thốt nước.
56. III. Quy hoạch chiều cao ngả giao nhau ◼ Thiết kế quy hoạch chiều cao ngả giao nhau cần dựa trên cơ sở: điều kiện địa hình tự nhiên, cấp hạng đường, hướng dốc, cao độ khống chế và hình thức ngả giao nhau. ◼ Nội dung của cộng tác quy hoạch chiều cao ngả giao nhau là xác định hình dáng bề mặt ngả giao nhau, cao độ các bộ phận ngả giao nhau và các đường phố nhằm thỏa mãn các yêu cầu về giao thơng, thốt nước, thẩm mỹ kiến trúc, ◼ Cĩ 2 loại: Ngả giao nhau cùng mức: các đường phố giao nhau trên mặt đất Ngả giao nhau khác mức: các đường phố giao nhau trên các cao độ khác nhau (chui, vượt)
57. 1)Quy hoạch chiều cao ngả giao nhau cùng mức a) Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế quy hoạch chiều cao ngả giao nhau cùng mức. Đường cùng cấp hạng giao nhau thì khơng thay đổi độ dốc dọc trên mỗi tuyến đường, Khi 2 đường cùng cấp giao nhau nhưng độ dốc của 2 đường khác nhau thì thay đổi mặt cắt ngang của đường cĩ độ dốc nhỏ hơn Đường khác cấp khác hạng thì ưu tiên đường chính.
58. Đảm bảo điều kiện thốt nước mặt tốt: Khi bố trí giếng thu nước, khơng nên cho nước chảy qua lối qua đường dành cho khách bộ hành, khơng tạo nơi đọng nước và khơng nên cho nước chảy vào đường khác. Khi thiết kế cần cĩ ít nhất một đường dốc ra phía ngồi để tạo điều kiện thốt nước tốt. Trường hợp đặc biệt, ngả giao nhau ở địa hình lịng chảo thì cần phải cĩ giải pháp đặc biệt để thốt nước.
59. b) Nội dung thiết kế quy hoạch chiều cao ngả giao nhau cùng mức: ◼ Ngả giao nhau kiểu ngã tư ✓ Ngả giao nhau nằm trên đỉnh phân lưu (đỉnh đồi). Hình 4.25 là sơ đồ quy hoạch chiều cao ngã tư cĩ bốn nhánh dốc ra ngồi. Thiết kế bốn hướng dốc về bốn phía theo hướng dốc của địa hình.
60. ✓ Ngả giao nhau nằm trên đường phân thủy ( ba tuyến dốc ra một tuyến dốc vào). Trường hợp này cĩ một tuyến nằm trên đường phân thủy, giếng thu nước chỉ cần bố trí ở hướng dốc vào. Ngã giao nhau dạng này thường bố trí ưu tiên đường cấp hạng cao hơn (đường chính), bằng cách thay đổi độ dốc dọc ở đường phụ hoặc chuyển trục ở đường phụ.
61. ✓ Ngã giao nhau nằm trên một sườn dốc ( hai hướng ra, 2 hướng vào). Đây là ngả giao nhau của hai tuyến đường cĩ cùng hướng dốc. Trường hợp này nút ở vào địa hình dốc nghiêng một phía. Nếu các đường phố cùng cấp thì ngả giao nhau khơng thay đổi độ dốc dọc nhưng độ dốc ngang của hai tuyến được chuyển dần theo hướng dốc dọc, hướng dốc ở ngả giao nhau nên phù hợp với hướng dốc tự nhiên. Nếu các đường phố khác cấp thì ưu tiên đường cấp cao hơn (chính), và khơng nên thay đổi độ dốc dọc đường chính. Ở đường phụ nên thay đổi độ dốc dọc, ngang và cĩ thể hình thành “rảnh” nhỏ trên đường phụ.
62. ✓ Ngả giao nhau nằm trên địa hình yên ngựa (hai hướng dốc ra, hai hướng dốc vào đối nhau). Thay đổi độ dốc dọc ở đường phụ.
63. ✓ Ngả giao nhau cĩ ba nhánh dốc vào, một nhánh dốc ra. Nút này nằm trên vệt thủy (đường tụ thủy).
64. Cĩ hai giải pháp: Khi đường chính đi trên đường tụ thủy thì thay đổi độ dốc id của đường phụ và đặt thêm hố ga thu hoặc thay đổi độ dốc ngang ing của đường phụ và tạo “rãnh”. Trường hợp này xe chạy trên đường phụ rất bất lợi vì cĩ điểm đổi dốc ở nút. Vì vậy, cĩ gắng chuyển điểm đổi dốc ra xa nút. Khi đường phụ đi trên đường tụ thủy thì điều chỉnh độ dốc dọc đường phụ và để giảm xung đột khi xe cộ đi lại thì cĩ thể vi chỉnh độ dốc dọc của đường chính, đồng thời bố trí thêm hố ga thu nước.
65. ✓ Ngả giao nhau nằm ở chỗ trũng. Ngả giao nhau cĩ bốn hướng dốc vào thì tơn cao khu vực giữa ngã tư và bố trí thêm các hố ga thu nước.
66. ◼ Chú ý: Khi cần chuyển độ dốc ngang từ hai mái sang một mái thì phải xác định chiều dài đoạn chuyển tiếp (L) theo cơng thức sau: b i L= ng id ◼ Với b- chiều rộng của đường, xem hình 4.31. ◼ ing – độ dốc ngang của đường. ◼ id - độ dốc dọc của đường.
67. ◼ Ngả giao nhau kiểu ngả ba: Khi cĩ đường chính, đường phụ thì cần ưu tiên đường chính và cĩ thể thay đổi mái dốc của đường phụ, bố trí “rãnh” cắt ngang đường phụ. Một số hình thức ngả giao nhau được giải quyết như hình vẽ 4.32 a, b, c.
68. 2)Quy hoạch chiều cao ngả giao nhau khác mức: a) Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế quy hoạch chiều cao ngả giao nhau khác mức: ◼ Đường cùng cấp hạng giao nhau thì khơng ưu tiên tuyến nào ◼ Đường khác cấp hạng giao nhau nên ưu tiên đường cĩ cấp cao hơn. Nếu cần thay đổi độ dốc thì nên điều chỉnh độ dốc của đường phụ. ◼ Đảm bảo điều kiện thốt nước tốt. ◼ Đảm bảo tĩnh khơng cho xe cộ đi lại. ◼ Giải quyết tốt mối quan hệ giữa: đường nối, đường rẽ, cầu dẫn ◼ Độ dốc dọc đường nối thường chọn trị số dốc lên nhỏ hơn trị số độ dốc xuống, trị số dốc ở đoạn nhập vào ( đường chính) nhỏ hơn trị số độ dốc ở đoạn tách ra (khỏi đường chính). ◼ Ví dụ: Ngành giao thơng của Pháp quy định độ dốc của đường nối như bảng 4.9.
69. Bảng 4.9: Độ dốc đường nối ở ngả giao nhau khác mức. Đường nối Lên dốc (%) Xuống dốc (%) Đọan nhập vào 4-5 7-8 Đoạn tách ra 5-6 6-7 b) Nội dung thiết kế quy hoạch chiều cao ngả giao nhau khác mức: ◼ Nội dung cơ bản của thiết kế quy hoạch chiều cao ngả giao nhau khác mức là xác định cao độ, hướng dốc của từng đường, từng bộ phận của ngả giao nhau.
70. Xét ví dụ 1: Cĩ ngả giao nhau khác mức như hình vẽ 4.33, trong đĩ các điểm A, B, C, D, E cùng nằm trên một mặt phẳng nằm ngang. Cần xác định vị trí và cao độ các điểm ở chỗ giao nhau.
71. ◼ Xác định cao độ HG của điểm G ở đường phía dưới khi biết HC: HG = HC –(h +) ◼ Xác định vị trí A và E từ điểm C: Cĩ L/2 =B/2 + T2 + H/i1 + T1 = B/2+ T3 + H/i2 + T4 ◼ Từ điểm C lấy về hai phía các đoạn L/2sẽ được A và E. ◼ + Xác định vị trí F, K dựa vào điểm G. ◼ Từ G lấy về hai phía đoạn T2 + B/2 được điểm F và K. ◼ Như vậy tất cả các điểm đã được xác định vị trí cần chú ý là ở trường hợp này T1 = T4, T2 = T3 và độ dốc dọc i1 = i2 với điều kiện i1 khơng nên vượt quá 2/3 độ dốc tối đa cho phép ứng với từng loại đường ( i1 = i2 < 2/3 imax); các điểm A, B, C, D, E cĩ cao độ bằng nhau và các điểm F, M, G, N, K cũng cĩ cao độ bằng nhau.
72. ◼ Ví dụ 2: Trường hợp A, B, C, D, E nằm trên mặt phẳng nghiêng với độ dốc i1 và các điểm F, M, G, N, K nằm trên mặt phẳng cĩ độ dốc i3 như hình vẽ 4.34. Xác định cao độ HG của điểm G dựa vào cao độ điểm C. HG = HC - (h + ) Xác định cao độ HM dựa vào HG và i3, với điều kiện chọn i3 hợp lý: HM = HG + B/2 . i3 Xác định cao độ HN: HN = HG - B/2. i3 Xác định điểm F và K bằng cách kéo dài GM một đoạn T2 và GN một đoạn T3. Chọn i2 và i4 gần với độ dốc dọc tối đa cho phép. Từ điểm F và K vẽ đường cĩ độ dốc dọc i2 và i4 gặp đường cĩ độ dốc i1 sẽ cĩ điểm B và D. Từ B, D đặt các đoạn T1, T4 được điểm A và E.
73. ◼ Chú ý: Các giá trị T1, T2, T3, T4 được xác định theo cơng thức: R  T = 2 Với R và  là bán kính đường cong đứng và gĩc gãy của trắc dọc. Chiều dài các đoạn dốc khơng được nhỏ hơn tổng chiều dài của hai tiếp tuyến: L1≥ T1 + T2. L3 ≥ T3 + T4.
74. ◼ Nếu điều này khơng thỏa mãn thì cần giảm độ dốc dọc i2, i4 ( tăng L1, L2) hoặc giảm bán kính cong đứng để giảm chiều dài tiếp tuyến. ◼ Sau khi xác định được vị trí các điểm chính của đường phía trên và phía dưới như trên, cần thiết kế mặt cắt dọc, ngang và bình độ tuyến các nhánh vịng. ◼ Các nhánh vịng cĩ đường cong bằng với bán kính khơng nhỏ hơn 50m (thường khơng dùng đường cong trịn mà dùng đường cong chuyển tiếp) và độ dốc (dọc, ngang) nằm trong phạm vi cho phép. Xem hình 4.35.
75. IV. Quy hoạch chiều cao quảng trường ◼ Quảng trường là bộ phận khơng thể thiếu trong 1 thành phố, lá 1 bộ phận khá quan trọng của 1 đơ thị. ◼ Phân loại loại quảng trường ❑ Theo chức năng: ◼ Quảng trường trung tâm: quảng trường trung tâm đơ thị và khu vực. ◼ Quảng trường giao thơng: quảng trường đầu mối giao thơng, quảng trường giao thơng đầu cầu. ◼ Quảng trường trước các cơng trình cơng cộng: quảng trường trước nhà ga, bến cảng, nhà hát lớn, cung văn hĩa, sân vận động, cơng viên, nhà máy, tịa thị chính,
76. ❑ Theo hình dáng kích thước: quảng trường cĩ vị trí, quy mơ, hình dáng, kích thước phụ thuộc vào quy mơ đơ thị, địa hình tự nhiên, quy hoạch tổng thể đơ thị, đặc điểm giao thơng, đặc trưng kiến trúc lân cận, ❑ Yêu cầu thiết kế chiều cao quảng trường: đảm bảo an tồn thuận tiện giao thơng, thốt nước mặt tốt, thẩm mỹ kiến trúc. ❑ Giải pháp quy hoạch chiều cao quảng trường phụ thuộc chủ yếu vào cao độ các đường phố liên hệ với quảng trường, các cơng trình kiến trúc lân cận, địa hình tư nhiên và hình dáng kích thước quảng trường. ❑ Thơng thường quảng trường rộng thì thiết kế độ dốc nhỏ và ngược lại ở quảng trường nhỏ nên thiết kế độ dốc lớn. ◼ độ dốc dọc quảng trường thường 0.4% đến 3% ◼ độ dốc ngang quảng trường nên lấy ở khoảng 1% đến 2,5%
77. 1) Nguyên tắc cơ bản thiết kế chiều cao quảng trường. a) Đảm bảo yêu cầu cảnh quan kiến trúc: ❑ Quy hoạch chiều cao q.trường cần chú ý tới mối liên hệ về độ dốc và cao độ giữa q.trường và cơng trình k.trúc lân cận. ❑ Cao độ của quảng trường cần thấp hơn cao độ nền tầng 1 của cơng trình kiến trúc để nổi bật cơng trình k.trúc. b) Đảm bảo yêu cầu giao thơng an tồn và thuận tiện: ❑ Muốn đảm bảo yêu cầu này, thường thiết kế độ dốc khơng quá 2%, tuy nhiên trường hợp đặc biệt cĩ thể độ dốc lên tới 3%. c) Đảm bảo yêu cầu thốt nước mặt tốt: ❑ Quy hoạch chiều cao quảng trường cần lựa chọn độ dốc lớn hơn 0.4% để cĩ thể thốt nước mặt theo nguyên tắc tự chảy ❑ Đường thốt nước của quảng trường khơng nên đi ngang qua luồng giao thơng chính.
78. 2) Các hình thức quy hoạch chiều cao quảng trường ◼ Quảng trường được quy hoạch chiều cao theo nhiều hình thức khác nhau: loại 1 mái, loại 2 mái, loại 3 mái, loại 4 mái, . . . . ➢ Quảng trường 1 mái dốc: ✓ Ở dạng này, nước mặt sẽ chảy tràn qua quảng trường cho nên gây khĩ khăn cho các hoạt động của quảng trường nếu quảng trường đĩ rộng. ✓ Vì vậy, trường hợp này chỉ nên áp dụng cho các loại quảng trường hẹp (nhỏ).
79. ➢ Quảng trường 2 mái dốc: ✓ Khi quảng trường cĩ dạng hình chữ nhật hoặc hình vuơng với quy mơ khơng lớn lắm thì nên thiết kế kiểu hai mái dốc. trục dọc quảng trường trùng với đường phân thuỷ.
80. ➢ Quảng trường 3 mái dốc: nếu quảng trường rộng thì nên bố trí ba mái dốc. các mái dốc nên thiết kế phù hợp với các bộ phận khác của quảng trường và vùng phụ cận
81. ✓ Quảng trường 4 mái dốc: khi quảng trường cĩ quy mơ rộng thì nên thiết kế kiểu bốn mái dốc. việc tổ chức thốt nước phụ thuộc vào quảng trường lồi hay lõm, khi thiết kế quãng trường dạng lõm thì trở ngại cho thốt nước nhưng lại thuận lợi cho tầm nhìn, song người ta lại hạn chế việc thiết kế quy hoạch chiều cao quảng trưởng lõm ở giữa. Quảng trường 4 mái dốc lồi Quảng trường 4 mái dốc lõm
82. ❖ ĐIỀU CẦN CHÚ Ý LÀ THIẾT KẾ QUY HOẠCH CHIỀU CAO QUẢNG TRƯỜNG GIAO THƠNG PHẢI GẮN CAO ĐỘ, ĐỘ DỐC CỦA QUẢNG TRƯỜNG VỚI TUYẾN ĐƯỜNG. NẾU ĐĨ LÀ ĐƯỜNG CHÍNH THÀNH PHỐ HOẶC ĐƯỜNG CĨ MẬT ĐỘ GIAO THƠNG LỚN THÌ KHƠNG NÊN THAY ĐỔI ĐỘ DỐC DỌC VÀ ĐỘ DỐC NGANG CỦA ĐƯỜNG.