›
›

Bài giảng Thiết kế đường và giao thông đô thị

doc 124 trang ngocly 3071
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thiết kế đường và giao thông đô thị", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docbai_giang_thiet_ke_duong_va_giao_thong_do_thi.doc

Nội dung text: Bài giảng Thiết kế đường và giao thông đô thị

  1. BÀI GIẢNG THIẾT KẾ ĐƯỜNG VÀ GIAO THÔNG ĐÔ THỊ Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 1/ 124
  2. MỤC LỤC Chương 1: GIAO THÔNG ĐÔ THỊ VÀ MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG PHỐ 12 §1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM 12 1.1.1 Đô thị (Urban): 12 1.1.1.1: Định nghĩa 12 1.1.1.2 Qui hoạch Đô thị:( Planning of urban) 12 1.1.2 Giao thông đô thị (Traffic Urban): 13 1.1.2.1 Giao thông (Traffic - circulation): 13 Khái niệm 13 Vai trò, chức năng, và yêu cầu 13 Đặc điểm của giao thông đô thị: 13 1.1.2.2 Giao thông trong đô thị 14 Giao thông đối nội 14 Giao thông đối ngoại 14 §1.2 MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG PHỐ 14 Khái niệm: 14 - MLĐ đô thị là bao gồm toàn bộ các tuyến đường nằm trong phạm vi đô thị cho dù trên đó có hay không có xây dựng nhà cửa 2 bên 14 - Thành phần MLĐ: các tuyến đường thuộc mạng lưới có cấp hạng khác nhau, có liên quan chặt chẽ để cùng tham gia phục vụ nhu cầu vận tải 14 1.2.1 Hình dạng mạng lưới: Căn cứ qui mô đô thị, điều kiện tự nhiên, địa hình và đặc điểm xã hội > quyết định h.dạng MLĐ, các dạng sơ đồ 14 1.2.1.1 Dạng bàn cờ (hình a) 16 1.2.1.2 Sơ đồ bàn cờ chéo (hình b) 16 1.2.1.3 Dạng phóng xạ và phóng xạ có vành đai (hình c và d) 16 1.2.1.4 Sơ đồ hình nan quạt (hình e) 17 1.2.1.5 Dạng hỗn hợp (hình f) 17 1.2.1.6 Dạng tự do 17 1.2.2 Các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá mạng lưới về mặt giao thông 17 1.2.2.1 Hệ số gãy khúc 17 1.2.2.2 Mật độ lưới đường chính  (km/km2) 17 1.2.2.3 Mật độ diện tích đất dành cho giao thông  (km2/km2, m2/km2) 17 §1.3 CHỨC NĂNG ĐƯỜNG PHỐ VÀ PHÂN LOẠI 18 1.3.1 Chức năng đường phố 18 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 2/ 124
  3. 1.3.2 Phân loại, phân cấp đường phố (type - class) 18 1.3.2.1 Mục đích và cơ sở phân loại, phân cấp đường phố 18 Phân loại theo chức năng 19 Phân cấp đường phố: căn cứ ý nghĩa chức năng GT, điều kiện địa hình và LLXC và đk kinh tế 19 1.3.1.2 Vai trò của phân loại, phân cấp trong công tác thiết kế và khai thác 19 1.3.1.3 Giới thiệu khung phân loại 19 @ Cách phân loại của Việt Nam: 19 20 @ Phân loại theo chức năng của một số nước: 21 §1.4 ĐIỀU TRA DỰ BÁO NHU CẦU GTVT 24 ĐƯỜNG PHỐ 24 1.4.1 Lưu lượng giao thông thiết kế 24 1.4.1.1 Khái niệm: 24 1.4.1.2 Thành phần: 24 1.4.1.3 Tính chất: 24 1.4.2 Điều tra lưu lượng 24 1.4.3 Dự báo lưu lượng 25 Chương 2: THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG, BÌNH ĐỒ VÀ TRẮC DỌC ĐƯỜNG PHỐ 26 §2.1 CẤU TẠO MCN VÀ CHỨC NĂNG CÁC YẾU TỐ MCN ĐƯỜNG ĐÔ THỊ. 26 2.1.1 Phần xe chạy 26 2.1.1.1 Làn xe 26 2.1.1.2 Cấu tạo hình học cơ bản của phần xe chạy. 26 2.1.2 Phần phân cách: 27 2.1.2.1 Chức năng và phân loại 27 2.1.1.3 Cấu tạo của phân cách 27 2.1.2.2 Mở thông dải phân cách: 28 Hình 2.2: Cách thức mở thông dải phân cách 28 R1 và R2 phụ thuộc bề rộng W(m), R1 > R2 28 2.1.3 Lề đường (Hè phố) 29 2.1.3.1 Chức năng: 29 2.1.3.2 Cấu tạo gồm các phần sau: 29 2.1.4 Dải trồng cây: 30 2.1.5 Đường xe đạp: 30 2.1.6 Các dạng cơ bản của MCN đường, phố trong đô thị 32 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 3/ 124
  4. §2.2 KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ 35 2.2.1 Khả năng thông hành (KNTH - capacity) 35 2.2.1.1 Định nghĩa tổng quát 35 2.2.1.2 Đối tượng nghiên cứu: 35 2.2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng: 36 2.2.2 Mức phục vụ (level of service) 37 2.2.2.1 Định nghĩa: 37 Mức phục vụ thiết kế 40 §2.3 NGUYÊN TẮC VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG ĐÔ THỊ 41 2.2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG ĐÔ THỊ 41 2.2.2 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG ĐÔ THỊ 41 2. Phải phù hợp với tính chất và công dụng của tuyến đường 41 2.2.3 Lựa chọn các hình thức mặt cắt ngang 42 2.3.4 Các bản vẽ mặt cắt ngang: Căn cứ yêu cầu sử dụng, MCN đường đô thị được thể hiện ở 3 loại sau: 43 2.3.5 Một số vấn đề chú ý khi thiết kế MCN đường đô thị 44 1. Thiết kế đảm bảo yêu cầu kiến trúc: Ảnh hưởng của chiều cao nhà đối với chiều rộng đường và yêu cầu kiến trúc 44 2.Thiết kế đảm bảo yêu cầu điều kiện địa hình: 44 3. Thiết kế có xét đầu tư phân kỳ: 45 §2.4 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 45 2.4.1 Các yếu tố trên bình đồ tuyến đường 45 2.4.2 Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế bình đồ: 46 2.4.3 Nội dung chi tiết của thiết kế bình đồ tuyến 46 §2.5 THIẾT KẾ TRẮC DỌC 48 2.5.1 Quy định chung: 48 2.5.2 Nội dung cần thể hiện trên trắc dọc 49 Cao độ khống chế trên trắc dọc: 49 Thiết kế trắc dọc 49 Chương 3: THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC VÀ QUY HOẠCH MẶT ĐỨNG ĐƯỜNG PHỐ 50 §3.1 Hệ thống thoát nước đô thị 50 3.1.1 Chức năng của hệ thống thoát nước: 50 3.1.1.1 Nước sạch không qua xử lý: 50 3.1.1.2 Nước bẩn cần xử lý: 50 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 4/ 124
  5. 3.1.2 Phân loại 50 3.1.2.1 Phân loại theo loại nước được thoát: 50 3.1.2.2 Phân theo vị trí của đường cống chính 51 3.1.2.3 Phân loại theo đặc điểm cấu tạo: 51 §3.2 Các công trình cấu thành hệ thống thoát nước đường đô thị. 52 Hình 3.3: Sơ đồ bố trí chung hệ thống thoát nước trên đường đô thị 53 3.2.1 Độ dốc ngang 53 3.2.3 Độ dốc dọc và rãnh biên 54 3.2.2.1 Dốc dọc: 54 3.2.2.2 Rãnh biên: 55 3.2.4 Giếng thu 55 Chức năng: 55 Bố trí: 56 Khả năng thu nước của giếng thu 57 3.2.5 Giếng thăm 57 Mục đích và phạm vi sử dụng 57 3.2.6 Giếng chuyển bậc 58 Phạm vi sử dụng 58 Cấu tạo chi tiết [3] 58 3.2.6 Trạm bơm thoát nước mưa 59 3.2.7 Cửa xả nước mưa 59 §3.3 Các nguyên tắc chung thiết kế thoát nước và đặt đường ống thoát nước mưa 59 §3.4 Phương pháp tính toán thoát nước mưa, nước thải 61 3.4.1 Tính toán thoát nước mưa 61 3.4.1.1 Tài liệu về khí tượng thuỷ văn: 61 3.4.1.2 Địa chất công trình: 61 3.4.1.3 Tài liệu khảo sát đo đạc địa hình: 62 3.4.1.4 Tính toán thuỷ văn 62 Tính toán thuỷ lực đường cống 63 §3.5 Thiết kế chiều đứng đường phố 63 3.5.1 Khái niệm và các giai đoạn thiết kế 63 3.5.1.1 Khái niệm 64 3.5.1.2 Giai đoạn thiết kế 64 3.5.2 Mục đích và yêu cầu của thiết kế chiều đứng 64 3.5.1.3 Mục đích 64 3.5.1.4 Yêu cầu: 64 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 5/ 124
  6. 3.5.3 Nội dung thiết kế chiều đứng đường phố và nút giao thông 65 3.5.1.5 Các số liệu cần thiết (các hồ sơ): 65 3.5.1.6 Quy định và quy ước của bản vẽ thiết kế chiều đứng 65 3.5.4 Trình tự thiết kế chiều đứng đường phố: 65 3.5.5 Các ví dụ thiết kế chiều đứng đường phố: 66 §3.6 Thiết kế chiều đứng nút giao thông 66 3.6.1 Yêu cầu 66 3.6.2 Nguyên tắc thiết kế 66 3.5.3 Một số sơ đồ điển hình 67 3.6.4 Các phương pháp thiết kế chiều đứng 68 3.6.1.2 Phương pháp đường đồng mức thiết kế: 68 3.6.1.3 Phương pháp ô vuông: 68 3.6.1.4 Phương pháp hỗn hợp: 69 3.6.5 Trình tự thiết chiều đứng theo phương pháp hỗn hợp 69 Chương 4: THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG 71 §4.1 Phân loại và phạm vi áp dụng 71 Một số khái niệm 71 4.1.1.1 Nút giao thông: 71 4.1.1.2 Điểm xung đột - vùng xung đột 71 Phân loại và phạm vi áp dụng 73 4.1.1.3 Tổng quan 73 4.1.1.4 Cách phân loại đơn giản 73 4.1.1.5 Phân theo cấu tạo: 73 4.1.1.6 Phân theo mức cao độ 74 4.1.1.7 Phân theo kiểu điều khiển 74 §4.2 Yêu cầu và nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nút giao thông 74 Yêu cầu: 74 4.2.1.1 An toàn. 74 4.2.1.2 Đảm bảo giao thông: 74 4.2.1.3 Phù hợp với quy hoạch tổng thể 74 4.2.1.4 Phù hợp với điều kiện xây dựng 75 4.2.1.5 Đảm bảo mỹ quan 75 4.2.1.6 Đảm bảo kinh tế - Kỹ thuật 75 Các vấn đề cần xem xét khi thiết kế để đảm bảo các yêu cầu: 75 4.2.1.7 Yếu tố con người: 75 4.2.1.8 Điều kiện giao thông: 75 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 6/ 124
  7. 4.2.1.9 Yếu tố vật lý: 75 4.2.1.10 Yếu tố kinh tế: 75 Nguyên tắc thiết kế 75 4.2.1.11 Nguyên tắc chọn loại nút: 76 4.2.1.12 Đề xuất các phương án 76 4.2.1.13 Thiết kế quy hoạch nút 76 4.2.1.14 Các tiêu chí ưu tiên trong nút: 76 4.2.1.15 Đảm bảo tầm nhìn tốt cho lái xe khi vào nút 76 4.2.1.16 Cấu tạo hình học: 76 §4.3 Trình tự quy hoạch và thiết kế nút giao thông 76 Nhận nhiệm vụ thiết kế: 77 Thu thập, khảo sát, điều tra phục vụ thiết kế. 77 Phân tích số liệu: 77 Chọn sơ đồ nút: 77 Thiết kế các bộ phận cấu thành: 77 Tính toán tiên lượng 77 So sánh các phương án theo các nhóm chỉ tiêu: 77 §4.4 Nguyên tắc kênh hoá và phân luồng 77 Quan tâm đến hướng vận động chủ yếu 77 Vùng xung đột 78 Góc giao 78 Điểm xung đột 78 Khu vực thay đổi tốc độ 78 Giao thông chuyển hướng 79 Khu vực bảo hộ 79 Kết hợp với điều khiển bằng đèn tín hiệu 79 Lắp đặt các thiết bị điều khiển giao thông 79 Tổng hợp các nguyên tắc kênh hoá và phân luồng giao thông 79 Chú ý 79 §4.5 Một số cấu tạo của nút giao thông 80 Tốc độ thiết kế 80 4.5.1.2 Tốc độ thiết kế thông thường V 80 4.5.1.3 Tốc độ rẽ phải Vp 80 4.5.1.4 Tốc độ rẽ trái Vtr 80 Bán kính 81 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 7/ 124
  8. 4.5.1.5 Nút giao thông cùng mức: 81 4.5.1.6 Nút giao thông khác mức: 81 Làn rẽ riêng (làn phụ) 81 4.5.1.7 Chức năng: 81 4.5.1.8 Cấu tạo đoạn chuyển tốc 81 4.5.1.9 Thiết kế làn rẽ trái dành riêng 81 4.5.1.10 Thiết kế làn rẽ phải 82 §4.6 Hướng dẫn thiết kế một số nút giao cùng mức 83 Nút đơn giản 83 Nút kênh hoá 84 §4.7 Tính toán khả năng thông hành của nút 84 Nút giao thông cùng mức không tín hiệu điều khiển 84 4.7.1.1 Nút không có thiết bị điều khiển 84 4.7.1.2 Nút ưu tiên chính phụ 84 §4.8 Nút giao thông hình xuyến 84 Khái niệm và phân loại 84 4.8.1.1 Khái niệm 84 4.8.1.2 Phân loại 85 Ưu và khuyết điểm của nút giao thông hình xuyến 85 Các cấu tạo chủ yếu của nút giao thông hình xuyến: 86 Tính toán khả năng thông hành của nút giao thông hình xuyến 87 §4.9 Nút giao thông điều khiển bằng tín hiệu đèn 89 4.9.1.1 Đèn tín hiệu 89 4.9.1.2 Nhịp 89 4.9.1.3 Pha điều khiển và phân pha (phase) 90 4.9.1.4 Chu kỳ điều khiển(time cirle) TCK 90 4.9.1.5 Dòng bão hoà( Saturation) S 90 4.9.1.6 Hệ số pha 91 Các loại hình điều khiển giao thông bằng tín hiệu 91 4.9.1.7 Điều khiển bằng tay 91 4.9.1.8 Điều khiển tự động theo chu kỳ cố định 91 4.9.1.9 Điều khiển tự động theo tình hình giao thông 95 Phạm vi sử dụng tín hiệu điều khiển giao thông 95 Tính toán thời gian chu kỳ đèn tín hiệu 96 Hệ thống điều khiển giao thông tự động 96 Tính toán khả năng thông hành nút giao thông có đèn điều khiển 97 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 8/ 124
  9. 4.9.1.10 Phương pháp tính của Liên bang Nga 97 4.9.1.11 cách tính của HCM 97 4.9.2 Nút giao thông khác mức 98 Khái niệm 98 Các điều kiện áp dụng 98 Phân loại nút giao khác mức 99 4.9.2.2 Phân loại theo liên hệ giữa các đường giao trong nút 99 4.9.2.3 Phân theo công trình khác cao độ 99 4.9.2.4 Phân loại theo mức độ giải quyết xung đột giao cắt 99 4.9.2.5 Phân loại theo hình dạng 99 Một số cấu tạo nút giao khác mức 99 §4.10 Thiết kế nhánh nối 104 Phân loại nhánh nối: 104 Cấu tạo nhánh nối: 105 Các yếu tố thiết kế của nhánh nối 105 4.10.1.2 Tốc độ thiết kế 105 4.10.1.3 Quy mô mặt cắt ngang 106 Chương 5: THIẾT KẾ TỔ CHỨC GIAO THÔNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 108 §5.1 Một số khái niệm 108 Tổ chức giao thông 108 5.1.1.1 Các giải pháp kỹ thuật: 108 5.1.1.2 Các biện pháp xã hội: 108 Nhiệm vụ của tổ chức giao thông: 108 5.1.1.3 Nghiên cứu giao thông trên đường 108 5.1.1.4 Tổ chức giao thông theo không gian và thời gian 108 Ùn tắc giao thông 108 §5.2 Một số giải pháp TCGT 109 Phân bố tải - lưu lượng 109 Tối ưu hoá tốc độ 109 Tổ chức giao thông giảm tai nạn giao thông 110 Tổ chức giao thông một chiều trên các tuyến phố 110 5.2.1.2 Ưu điểm: 110 5.2.1.3 Nhược điểm: 110 5.2.1.4 Các điều kiện cần xét đến khi tổ chức giao thông một chiều 110 Các phương pháp chỉ dẫn giao thông trên dường 111 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 9/ 124
  10. 5.2.1.5 Hệ thống biển báo 111 5.2.1.6 Hệ thống đèn tín hiệu 111 5.2.1.7 Hệ thống vạch sơn 111 5.2.1.8 Đảo dẫn hướng 111 §5.3 Phương pháp thống kê phân tích tai nạn giao thông (TNGT) 111 Định nghĩa về tai nạn 111 Cơ chế hình thành 111 Các phương pháp phân tích thống kê TNGT 111 5.3.1.2 Cơ sở 111 5.3.1.3 Các chỉ tiêu thống kê: 112 5.3.1.4 Các chỉ tiêu tính toán 112 5.3.1.5 Phân tích thống kê tìm nguyên nhân tai nạn 112 Chương 6: CÔNG TRÌNH KỸ THUẬT PHỤC VỤ GIAO THÔNG ĐÔ THỊ 114 §6.1 Bãi đỗ xe 114 Phân loại 114 6.1.1.1 Phân loại theo thời gian sử dụng 114 6.1.1.2 Phân loại theo vị trí: 114 6.1.1.3 Phân loại theo cấu tạo: 114 Đặc điểm quy hoạch bãi đỗ xe 114 6.1.1.4 Yêu cầu diện tích cho một ô tô đỗ 114 6.1.1.5 Hình thức đỗ xe 115 Tính toán diện tích bãi đỗ 116 6.1.1.6 Lượng xe trong đô thị 116 6.1.1.7 Lượng xe ngoại tỉnh 117 6.1.1.8 Lưu ý 117 Vị trí bãi đỗ công cộng 117 §6.2 Điểm dừng xe công cộng 117 Vị trí: 117 Hình thức điểm đỗ: 117 §6.3 Thiết kế chiếu sáng phục vụ giao thông 118 Khái niệm 118 Nguyên tắc bố trí 118 Tính toán thiết kế và bố trí 118 6.3.1.1 Tính toán: 118 6.3.1.2 Cách bố trí 119 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 10/ 124
  11. §6.4 Trồng cây đường đô thị 120 Tác dụng của cây xanh 120 Các loại cây xanh 120 Các hình thức trồng cây 120 6.4.1.1 Nguyên tắc: 120 6.4.1.2 Các hình thức trồng cây 120 Tài liệu tham khảo: 124 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 11/ 124
  12. Chương 1: GIAO THÔNG ĐÔ THỊ VÀ MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG PHỐ §1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM 1.1.1 Đô thị (Urban): 1.1.1.1: Định nghĩa - Đô thị là trung tâm đa ngành, đa chức năng của một vùng lãnh thổ của đất nước, của tỉnh, thành của quận, huyện Đô thị là một quần thể dân cư sinh sống có trao đổi làm ăn, buôn bán, sinh hoạt văn hóa tinh thần nhưng không làm nông nghiệp. - Quá trình phát triển: 1. Đô thị xã hội nô lệ: Cổ Ai Cập, Lưỡng Hà, La mã, Hy lạp 2. Đô thị xã hội Phong kiến: Thế kỷ XV - XVI (phục hưng) Điện Vecxay ở Quảng trường Lui XIV. Ở Việt Nam Đô thị cổ nhất là thành Cổ Loa, Trung tâm văn hóa chính trị nước Âu Lạc. 3. Đô thị hiện đại: Đầu và giữa thế kỷ 18 là Athen, Roma, Thượng Hải, Newook, Wasington, London, Pari, Tokyo, Hanoi Chuỗi đô thị, chùm đô thị: Boston-Newook- Philadenfia-Battimo-Wasington, Tokyo-Nagoaya - Kyoto-Asaka-Kobe Ở Việt Nam đô thị được phân cấp theo quyết định số 171/CP năm 2001, đô thị gồm 6 loại: - Loại đặc biệt lớn: 2 đô thị (Hà Nội và TP Hồ Chí Minh) - Loại I: Đô thị cấp Trung ương, quy mô dân số trên 1 triệu dân - Loại II: Các đô thị có dân số từ 350.000 đến 1.000.000 dân - Loại III: Các đô thị có dân số từ 100.000 đến 350.000 dân. - Loại IV: Các đô thị có quy mô dân số từ 30.000 đến 100.000 dân là các tỉnh lỵ và thị xã thuộc tỉnh - Loại V: Các đô thị có quy mô dân số từ 4.000 đến 30.000 dân là các thị xã nhỏ và các huyện lỵ, thị trấn còn lại. 1.1.1.2 Qui hoạch Đô thị:( Planning of urban) Công tác Qui hoạch mạng lưới đường đô thị (QHMLĐ ĐT)có liên quan mật thiết với công tác qui hoạch đô thị (QHĐT), được tiến hành đồng thời với QH ĐT. Mục tiêu cơ bản của công tác QHĐT: Tổ chức sản xuất: Phân bố và giải quyết mối tương quan giữa các khu vực sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải (GTVT), kho tàng, bến bãi Tổ chức đời sống: ăn, ở, sinh hoạt tinh thần Tổ chức nghệ thuật không gian kiến trúc: Bố cục không gian, nghệ thuật, kiến trúc toàn thành (đảm bảo hình thức công trình phù hợp nội dung sử dụng, phong cách phải hiện đại - dân tộc, tiết kiệm quĩ đất, phù hợp đặc điểm thiên nhiên phong tục tập quán địa phương, giữ gìn và bảo vệ môi trường). Nguyên tắc cơ bản trong công tác QHĐT 1 Phục vụ đường lối chính sách của Đảng và Nhà nước. 2 Kết hợp chặt chẽ QH nông thôn, phát triển cân đối thành thị - nông thôn - đồng bằng - miền núi - miền biển. 3 Triệt để khai thác quĩ đất và điều kiện tự nhiên. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 12/ 124
  13. 4 Bảo vệ môi trường trong mọi giải pháp thiết kế, thi công. 5 Ứng dụng tiến bộ KHKT hiện đại nhưng phải phù hợp điều kiện thực tế VN 6 Nên phân kỳ đầu tư 7 Nên chú ý phục hồi cải tạo đô thị hiện có, bảo tồn di tích 8 Phải lấy các tiêu chuẩn, qui trình, qui phạm kỹ thuật hiện hành của Nhà nước để đánh giá thẩm định đồ án QHĐT. Đặc điểm cơ bản của QHĐT: QHĐT có nội dung rộng và phức tạp liên quan chặt chẽ đến: Chính trị - Kinh tế xã hội - Khoa học kỹ thuật - Văn hóa nghệ thuật - Lịch sử. 1. QHĐT có tính chính sách: Định hướng phát triển của các đô thị trong sự phát triển chung của đất nước (thế mạnh phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng ) 2. QHĐT có tính tổng hợp: Lịch sử sử dụng đất; định hướng đầu tư ngắn hạn, trung hạn và dài hạn từ (30 - 50)năm; vị trí cụ thể các hạng mục công trình; quan hệ KHOA HỌC KỸ THUẬT - KHOA HỌC XÃ HỘI - TẬP QUÁN - TRUYỀN THỐNG - LỊCH SỬ - ĐỊA LÝ - MÔI TRƯỜNG. 3. QHĐT có tính địa phương và tính kế thừa 4. QHĐT có tính dự đoán và cơ động (Gest and dynamic) Các giai đoạn QHĐT 1. Qui hoạch vùng - lãnh thổ: Kinh tế trọng điểm (3 vùng), ĐB Sông Hồng, ĐB Sông Cửu long 2. Qui hoạch chung: (Tiền khả thi - Prefeasibility) 3. Qui hoạch chi tiết: (Khả thi - feasibility) 4. Thiết kế xây dựng: 1.1.2 Giao thông đô thị (Traffic Urban): 1.1.2.1 Giao thông (Traffic - circulation): Khái niệm Giao thông là sự liên hệ, đi lại, vận chuyển, truyền thông tin từ nơi này sang nơi khác. Sự đi lại, vận chuyển có thể thực hiện theo các hình thức giao thông khác nhau: đường sắt, đường thuỷ, hàng không, đường bộ Giao thông đường bộ nghiên cứu tổng hợp các đặc trưng của phương tiện và người đi bộ, chủ yếu là phương tiện đường bộ (xe ô tô, xe gắn máy, xe đạp ) Vai trò, chức năng, và yêu cầu Vai trò: - Giao thông đô thị là điều kiện tiên quyết để phát triển đô thị. - Là thước đo trình độ phát triển của một quốc gia, của một xã hội. - Giao thông chiếm một vị trí quan trọng trong kết cấu hạ tầng kỹ thuật của đô thị. Chức năng: - Chức năng giao thông: liên hệ, vận chuyển, đi lại, trao đổi thông tin giũa các khu vực, vùng, miền, các đô thị với nhau Đặc điểm của giao thông đô thị: Đường trong đô thị có nhiều chức năng khác nhau nên đường đô thị có nhiều bộ phận, cấu tạo khác với đường ô tô thông thường. - Giao thông: lưu lượng và mật độ cao => kích thước và quy mô lớn hơn. - Mật độ mạng lưới (tỷ lệ giữa diện tích dành cho đường và diện tích của đô thị) đường cao. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 13/ 124
  14. - Các đường giao nhau nhiều (do mật độ lưới đường dày đặc), tốc độ dòng xe giảm, khả năng thông xe giảm. - Giao thông phức tạp: trong một đô thị có nhiều cấp hạng khác nhau, nhiều loại đường với quy mô khác nhau (đường cao tốc, đường trục, đường nội bộ ). - Thành phần giao thông phức tạp: Dòng xe hỗn hợp nhiều thành phần và bộ hành. Tổ chức giao thông theo nhiều cách: đi chung, đi riêng - Mật độ phát triển kiến trúc hai bên đường cao. 1.1.2.2 Giao thông trong đô thị. Các loại hình giao thông: Giao thông đối nội, giao thông đối ngoại. Giao thông đối nội Là sự liên hệ bên trong của đô thị, là sự giao thông nội bộ của đô thị. Lưu lượng người và phương tiện giao thông lớn, thành phần phức tạp, phân bố không đều trên các đoạn đường, tuyến đường và dễ thay đổi. Giao thông đối ngoại Là sự liên hệ giữa đô thị với bên ngoài, giữa các đô thị với nhau và giữa đô thị với các vùng khác trong và ngoài nước. Trong giao thông đối ngoại còn có thể phân ra giao thông quá cảnh là giao thông chỉ đi qua thành phố, không có nhu cầu lưu lại trong thành phố. Thành phần giao thông này thường thiết kế các đường tránh riêng (tránh thành phố, khu dân cư) để giảm tải cho giao thông đô thị. §1.2 MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG PHỐ Khái niệm: - MLĐ đô thị là bao gồm toàn bộ các tuyến đường nằm trong phạm vi đô thị cho dù trên đó có hay không có xây dựng nhà cửa 2 bên. - Thành phần MLĐ: các tuyến đường thuộc mạng lưới có cấp hạng khác nhau, có liên quan chặt chẽ để cùng tham gia phục vụ nhu cầu vận tải. 1.2.1 Hình dạng mạng lưới: Căn cứ qui mô đô thị, điều kiện tự nhiên, địa hình và đặc điểm xã hội > quyết định h.dạng MLĐ, các dạng sơ đồ Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 14/ 124
  15. Hình 1-1 Đường, phố trong đô thị Hình 1-2 Mạng lưới đường giao thông đô thị Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 15/ 124
  16. a ) S¬ ®å « bµn cê b ) S¬ ®å bµn cê chÐo c ) S¬ ®å d¹ng phãng x¹ d ) S¬ ®å phãng x¹ cã vµnh ®ai e )S¬ ®å nan qu¹t f ) S¬ ®å hçn hîp Hình 1-3 Một số mạng lưới giao thông đô thị 1.2.1.1 Dạng bàn cờ (hình a) Lưới đường dạng bàn cờ là lưới đường được bố trí thành các ô hình vuông hoặc chữ nhật. Tính chất: các đường phố vuông góc với nhau chia các khu phố thành các hình chữ nhật hoặc hình vuông. Ưu điểm: Đơn giản, thuận tiện cho việc quy hoạch xây dựng nhà cửa, công trình và tổ chức giao thông. Không gây căng thẳng giao thông cho khu trung tâm. Nhược điểm: Đường đi thực tế dài hơn nhiều so với đường thẳng, tăng 20-30% so với sơ đồ xuyên tâm. Đơn điệu về mạng lưới. 1.2.1.2 Sơ đồ bàn cờ chéo (hình b) Sơ đồ bàn cờ chéo là sơ đồ bàn cờ có thêm các đường chéo nối đến khu trung tâm để giảm chiều dài đường đến trung tâm. Ưu điểm: Tương tự như sơ đồ bàn cờ và khắc phục được nhược điểm về chiều dài đường thực tế so với đường chim bay. Nhược điểm: Phân chia khu phố thành các khu tam giác làm khó khăn cho quy hoạch sử dụng đất, xuất hiện các ngã tư, ngã năm phức tạp cho tổ chức giao thông. 1.2.1.3 Dạng phóng xạ và phóng xạ có vành đai (hình c và d) Lưới đường phóng xạ lấy trung tâm đô thị làm trung tâm. Trung tâm đô thị được nối trực tiếp với các vùng xung quanh nhờ đường phóng xạ. Nói chung là không thể tổ chức đô thị theo loại này do không có sự liên hệ tốt của các vùng lân cận ngoài ở xa khu trung tâm và do đó sau đây chỉ bàn đền dạng có vành đai. Lưới đường phóng xạ có vành đai là lưới đường phóng xạ có sự liên hệ giữa các vùng xung quanh bằng các đường vành đai. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 16/ 124
  17. Ưu điểm: Liên hệ giữa các khu phố với nhau và với trung tâm thuận tiện, thời gian chuyến đi ngắn. Nhược điểm: Luồng vào khu trung tâm lớn gây khó khăn cho tổ chức giao thông khu trung tâm, bãi đỗ xe 1.2.1.4 Sơ đồ hình nan quạt (hình e) Là một nửa của sơ đồ hình xuyên tâm, do điều kiện địa hình không thể phát triển thành hệ thống phóng xạ có vành đai được (sông, biển ). Ưu và nhược điểm tương tự như sơ đồ phóng xạ có vành đai. 1.2.1.5 Dạng hỗn hợp (hình f) Là hình thức áp dụng đồng thời một số dạng lưới đường nêu trên, tận dụng được ưu điểm của từng dạng, khắc phục được nhược điểm của các dạng khác. 1.2.1.6 Dạng tự do Các tuyến đường trong lưới được bố trí tự do, có sự kết hợp chặt chẽ với địa hình, đường không thẳng và không theo một dạng nào nêu trên. Hướng của đường và phố tự do theo hướng phân bố các trung tâm, khu chức năng, vị trí các điểm kinh tế. 1.2.2 Các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá mạng lưới về mặt giao thông 1.2.2.1 Hệ số gãy khúc Hệ số gãy khúc là tỷ số chiều dài của đường thực tế và chiều dài đường chim bay. Hệ số gãy khúc đánh giá mức độ đảm bảo liên hệ vận tải giữa các bộ phận chính của đô thị, hệ số gãy khúc phản ánh công vận chuyển (Tkm). Thông thường hệ số gãy khúc thiết kế 1.25 không hợp lý. Tuy nhiên các giá trị này còn phụ thuộc vào điều kiện địa hình: vùng đồi, núi hệ số gãy khúc tương đối lơn hơn vùng đồng bằng. Hệ số gãy khúc yêu cầu phụ thuộc vào mức độ quan trọng của từng tuyến đường trong mạng lưới (đường nhiều xe - đường chính hệ, quan trọng thì có hệ số nhỏ và ngược lại, đường phố thứ yếu hệ số gãy khúc có thể lớn hơn, nhưng không nên lớn hơn 1.4) tương tự hệ số triển tuyến trong thiết kế đường ô tô. Trong trường hợp hệ số gãy khúc lớn nên xem xét xây dựng đường nối trực tiếp. 1.2.2.2 Mật độ lưới đường chính  (km/km2) Là tỷ số tổng cộng chiều dài đường chính và tổng diện tích của đô thị. Mật độ càng cao thì mức độ thuận tiên của giao thông càng cao và giá thành xây dựng cao, số đường giao nhau nhiều ảnh hưởng đến tốc độ xe chạy, KNTH; ngược lại mật độ đường chính thấp xe cộ phải đi vòng mất thời gian. Thông thường quy mô dân số của đô thị quyết định việc mật độ đường chính. Tại khu trung tâm, mật độ đường chính cần phải lớn hơn các vùng xung quanh và ngoại ô. Quy mô dân số <50.103 100.103 200.103 500.103 1000.103  (km/km2) 1.5 1.6-1.7 2-2.5 2.8-3 3.2-3.5 1.2.2.3 Mật độ diện tích đất dành cho giao thông  (km2/km2, m2/km2) Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 17/ 124
  18. Mật độ diện tích đường là tỷ số của tổng diện tích dành cho đường (phạm vi giữa hai chỉ giới xây dựng, diện tích dành cho quảng trường, nút giao thông, bãi đỗ xe và các công trình phục vụ giao thông) và tổng diện tích xây dựng của đô thị. Tổng diện tích đô thị theo cách tính trên đây là phần diện tích được giới hạn bởi các đường chính Đối với các đô thị phát triển (quy mô dân số khoảng 1 triệu dân) hệ số này nằm trong khoảng 20-30%. Ở Hà Nội khoảng 8%. Tương tự chỉ tiêu này còn có thể tính tỷ số mật độ đường trên đầu người dân. §1.3 CHỨC NĂNG ĐƯỜNG PHỐ VÀ PHÂN LOẠI Dải đất trong phạm vi hai chỉ giới xây dựng trong đô thị (thị trấn, thị xã, thành phố) dành cho xe và người đi lại, trên đó có thể trồng cây, bố trí các công trình phục vụ công cộng (đèn chiếu sáng, đường dây, đường ống ). Đường trong đô thị bao gồm đường và phố, đặc điểm cơ bản để phân biệt là bề rộng hè đường, mức độ xây dựng hai bên đường và chức năng của chúng. 1.3.1 Chức năng đường phố Chức năng cơ bản của đường phố là giao thông (vận chuyển hàng hoá, hành khách). Tuy nhiên, ngoài chức năng chủ yếu trên, công trình giao thông còn là - Một phần của kiến trúc của đô thị, các quảng trường, đại lộ còn là nơi phục vụ các hoạt động văn hoá, văn nghệ, tham quan, du lịch - Đường, phố là nơi đảm bảo thoát nước cho đô thị, là nơi thu, thoát nước mưa và là nơi bố trí các công trình kỹ thuật hạ tầng đô thị (cáp thông tin, cáp điện, cống thoát nước mưa, nước thải ) - Đường, phố là công trình cải thiện môi trường, là phần không gian trống của đô thị giúp đô thị thông thoáng hơn, là nơi bố trí cây xanh, giúp cải thiện môi trường, bụi bẩn. - Đường, phố là đầu mối liên hệ thành phố với bên ngoài. 1.3.2 Phân loại, phân cấp đường phố (type - class) 1.3.2.1 Mục đích và cơ sở phân loại, phân cấp đường phố Hệ thống đường ôtô được tổ chức thành nhiều đơn vị khai thác, các phân cấp theo chức năng và yếu tố hình học khác nhau nhằm mục đích quản lý, quy hoạch và thiết kế. Các hệ thống phân cấp này là cơ sở cho sự liên hệ giữa các nhà quy hoạch, người thiết kế, quản lý và sử dụng. Mục đích chủ yếu để phân cấp đường là: - Thiết lập một hệ thống thống nhất logic bao gồm tất cả các loại đường, vì yêu cầu phục vụ của chúng, cần được cấp chính quyền quản lý với sự quan tâm tối đa. - Những con đường được phân theo nhóm đòi hỏi có cùng mức độ và chất lượng xây dựng, duy tu và phục vụ giao thông. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 18/ 124
  19. Cơ sở phân loại: dựa trên chức năng về mặt giao thông (gọi tắt chức năng GT) có xét chức năng không gian hình 1.4 Phân loại theo chức năng Phân loại theo chức năng là xếp các loại đường vào từng nhóm, hoặc hệ thống tuỳ theo yêu cầu phục vụ giao thông. Tức là xét và tạo điều kiện GT nhanh chóng giữa điểm đi và điểm đến (Mobility) hoặc là xét và tạo điều kiện tiếp cận điểm đi và đến (Accessibility) Phân cấp đường phố: căn cứ ý nghĩa chức năng GT, điều kiện địa hình và LLXC và đk kinh tế Phân cấp hạng kỹ thuật để gắn các chỉ tiêu kỹ thuật vào từng loại đường, mỗi loại đường có một hệ thống chỉ tiêu thiết kế. Như vậy để xét các điều kiện địa hình, lưu lượng, quy hoạch, điều kiện xây dựng => cần phải đưa ra một số tiêu chuẩn kỹ thuật ứng với một loại đường theo chức năng. Bởi vì các chỉ tiêu kỹ thuật liên quan trực tiếp đến vấn đề kinh tế, kỹ thuật nên giải quyết vấn đề kinh tế-kỹ thuật (giá thành phải tương ứng với chất lượng của sản phẩm, giá thành phải phù hợp với chức năng sử dụng) Cấp hạng kỹ thuật đặc trưng là tốc độ thiết kế. Tốc độ thiết kế của một cấp đường (theo chức năng) có thể có nhiều cấp, tuỳ vào lưu lượng, điều kiện địa hình, khu vực thiết kế (khu đô thị tốc độ nhỏ hơn ngoài đô thị), mật độ xây dựng các công trình hai bên đường Chọn tốc độ thiết kế để xác định các chỉ tiêu hình học (quá trình thiết kế), và ngược lại điều kiện hình học quy định tốc độ khai thác. 1.3.1.2 Vai trò của phân loại, phân cấp trong công tác thiết kế và khai thác Bước đầu tiên của quá trình thiết kế là xác định chức năng của đường. Việc chọn cấp chức năng phải phù hợp với các giai đoạn trước (quy hoạch). Quyết định mức phục vụ thiết kế ứng với lượng giao thông dự báo, thành phần dòng xe, tạo cơ sở cho việc chọn tốc độ thiết kế (cấp kỹ thuật), các chỉ tiêu hình học. 1.3.1.3 Giới thiệu khung phân loại @ Cách phân loại của Việt Nam: Phân loại theo TCXDVN 104-2007: ĐƯỜNG ĐÔ THỊ - YÊU CẦU THIẾT KẾ (Urban Roads - Specifications for Design) Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 19/ 124
  20. . - Đường phố cấp đô thị: được chia thành 3 cấp: đường cao tốc, đường phố chính cấp I và đường phố chính cấp II. Đặc điểm: tốc độ thiết kế lớn 80-120 km/h, sử dụng loại nút giao khác mức đối với đường sắt và đường ôtô khác. - Đường cấp khu vực: được chia thành 2 cấp: đường khu vực và đường vận tải, tốc độ thiết kế 80 km/h; cho phép sử dụng giao cắt cùng mức. - Đường nội bộ: được phân thành 4 cấp: đường khu nhà ở, đường khu công nghiệp và kho tàng, ngõ phố tiểu khu-đường xe đạp và đường đi bộ; tốc độ thiết kế 60 đối với đường khu nhà ở, đường vận tải. * Căn cứ vào đặc điểm về chức năng, loại phương tiện vận tải, tốc giao thông, thành phần dòng xe còn có cách phân loại sau (xem bảng): Đặc điểm và chức năng tham khảo TCXDVN104 -07 Bảng 1-1 Một số thông số kỹ thuật của các loại đường phố Tốc độ Số làn xe hoặc Chiều Chiều rộng TT Loại đường phố tối đa chiều rộng lòng rộng vỉa đường phố (km/h) đường hè (m) (m) 1 Đường ô tô cao tốc đô thị 80-100 4-6 làn 80-120 2 Đường giao thông chính toàn thành phố 60 4-8 làn 4-6 50-80 3 Đại lộ. 40-60 6-8 làn 6-8 65-80 4 Đường giao thông chính khu vực 40-60 4-6 làn 3-5 40-50 5 Đường phố thương nghiệp. 40 8-9 m 6-8 20-25 6 Đường xe đạp 12-15 0.9-1m/làn 1.5-3 15-20 7 Đường phố nội bộ. 20-30 2-3 làn 1.5-3 25-30 8 Đường phố khu công nghiệp và kho tàng 40-60 3-6 làn 1.5-3 30-50 9 Đường ô tô địa phương 40-60 2-4 làn 1.5-3 30-40 10 Đường đi bộ. 4-6 0.75m/làn Bảng 1-2 Phân loại đường phố và đường đô thị theo chức năng giao thông và tốc độ tính toán (phân cấp ) - 20 TCN 104-83) Phân loại Cấp đường phố Chức năng chính của đường phố V (km/h) 1 2 3 4 Xe chạy tốc độ cao, liên hệ giữa các đô thị loại I, giữa Đường cao tốc các đô thị và các điểm dân cư trong hệ thống chùm đô 120 thị. Tổ chức giao thông khác cao độ Giao thông liên tục, liên hệ giữa các khu nhà ở, khu Đường phố chính công nghiệp và các trung tâm công cộng với đường cao Đường phố 100 cấp I tốc trong phạm vi đô thị. Tổ chức giao thông khác cao cấp đô thị độ. Giao thông có điều khiển liên hệ trong phạm vi đô thị Đường phố chính giữa các khu nhà ở, khu công nghiệp và các trung tâm 80 cấp II công cộng nối với đường phố chính cấp I. Tổ chức giao thông khác cao độ. Liên hệ trong giới hạn nhà ở, nối với đường phố chính Đường khu vực 80 cấp đô thị. Cấp khu vực Vận chuyển hàng hoá công nghiệp và vật liệu xây dựng Đường vận tải ngoài khu dân dụng, giữa các khu công nghiệp và khu 80 kho tàng, bến bãi. Liên hệ giữa các tiểu khu, nhóm nhà với đường khu Đường khu nhà ở 60 vực (không có giao thông công cộng) Đường nội Đường khu công Chuyên chở hàng hoá công nghiệp và vật liệu xây dựng bộ nghiệp và kho trong giới hạn khu công nghiệp, kho tàng nối ra đường 60 tàng vận tải và các đường khác. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 20/ 124
  21. Liên hệ giới hạn tiểu khu. Giao thông bằng xe đạp, đi Ngõ phố tiểu khu, tới nơi làm việc, xí nghiệp, trung tâm công cộng, khu - đường xe đạp nghỉ ngơi Người đi bộ tới nơi làm việc, cơ quan, xí nghiệp, nơi Đường đi bộ - nghỉ ngơi giải trí và bến xe ô tô công cộng. Theo cách phân loại đường phố của Việt Nam, tốc độ kỹ thuật đối với cấp chức năng của đường cao hơn so với tiêu chuẩn của các nước, khi thiết kế nên lập luận chứng để chọn tốc độ thiết kế phù hợp với chức năng của đường. @ Phân loại theo chức năng của một số nước: Tiêu chí phân loại dựa trên nguyên tắc thể Møc phôc vô hiện ở sơ đồ bên: chức năng, mật độ đường vào ra, nhu cầu giao thông, chiều dài hành trình, tốc Vïng c¬ ®éng §­êng trôc chÝnh độ mong muốn. (mobility) Cơ động tức là tốc độ khai thác cao, nhanh chóng, hành trình dài, thông suốt. Tiếp cận tức là đảm bảo vào ra thuận lợi, tốc §­êng gom độ khai thác thấp, hành trình ngắn, cục bộ Hình 1.4: Quan hệ giữa loại đường và chức năng của nó Vïng tiÕp cËn §­êng khu vùc (Accsessibility) - Đường trục chính - nối hai thành phố với nhau: Mức phục vụ thiết kế cao chiều dài lớn, tốc độ cao, lưu lượng lớn, khống chế chỗ vào ra, dòng liên tục trên một đoạn dài. Loại hình này gồm 2 loại: đường trục chính chủ yếu, đường trục chính thứ yếu. Đường cao tốc được xếp vào loại đường trục chính chủ yếu có yêu cầu về khoảng cách giữa các nút giao và chiều dài dòng xe tự do. - Đường gom - nối đường nội bộ với đường trục chính: Mức phục vụ tương đối cao, tốc độ thấp trong một số các đoạn ngắn tập hợp giao thông từ các đường nội bộ và sau đó nối với đường trục chính. Có thể có hai loại (chính và phụ) - Đường nội bộ - Là loại đường không đảm bảo các điều kiện của hai loại trên. Giải quyết giao thông trong một khu vực, lượng giao thông thông suốt ít. Mức độ quan trọng và tỷ lệ chiều dài của các cấp đường theo chức năng thể hiện trong bảng sau (theo số liệu thống kê ở Mỹ). Bảng 1-3 Tỷ lệ các loại đường trong đô thị Loại đường Tỷ lệ Lưu lượng xe phục vụ Chiều dài Đường phố trục chủ yếu 40-60% 5-10% Đường phố trục thứ yếu 65-80% 15-20% Đường gom 5-10% 5-10% Đường nội bộ 10-30% 65-80% Phân loại theo ASEAN Bảng 1-4 Hệ thống phân cấp đường theo chức năng Đường trục Phân cấp đường Cấp I (4 làn trở lên) (4 làn trở lên, kiểm soát giao cắt) Phân cấp địa hình ĐB Đ N ĐB Đ N Tốc độ thiết kế (km/h) 100-120 80-100 60-80 80-100 60-80 50-70 Bề rộng (m) Lộ giới 50-70 ((40-60)) 50-70 ((40-60)) Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 21/ 124
  22. rộng làn xe 3.75 3.75 Lề đường 3.0 2.5 3.0 2.5 nằm R min (m) 390 230 120 220 120 80 Loại mặt đường Bêtông Nhựa/BTXM Bêtông Nhựa/BTXM Siêu cao lớn nhất (%) 7 ((6)) 8 ((6)) Dốc dọc lớn nhất (%) 4 5 6 5 6 7 Tĩnh không min (m) 4.5 [5.0] 4.5 [5.0] Tải trọng kết cấu tối thiểu HS 20-44 HS 20-44 Phân cấp đường Cấp II (2 làn) Cấp II (2 làn) Phân cấp địa hình ĐB Đ N ĐB Đ N Tốc độ thiết kế (km/h) 80-100 60-80 40-60 60-80 50-70 40-60 Lộ giới 40-60 ((30-40)) 30-40 Bể rộng (m) Làn xe 3.5 3.0 [3.25] Lề đường 2.5 2.0 1.5[2.0] 1.0[1.5] nằm R min (m) 200 110 50 110 75 50 Loại mặt đường Bêtông nhựa/BTXM Xử lý hai lớp nhựa Siêu cao lớn nhất (%) 10 ((6)) 10 ((6)) Dốc dọc lớn nhất (%) 6 7 8 6 7 8 Tĩnh không tối thiểu (m) 4.5 4.5 Tải trọng kết cấu tối thiểu HS20 -44 HS 20-44 Giới thiệu phân loại đường ôt ô của Japan: Loại I: Đường cao tốc ngoài đô thị Loại II: Đường cao tốc trong đô thị Loại III: Đường ôtô ngoài đô thị Loại IV: Đường ôt ô trong đô thị: Cấp 1, 2, 3, và 4 theo tốc độ xe chạy từ 20km/h - 60 km/h, theo LLXC t ừ 20000 xcqđ/ngđ và theo ý nghĩa phục vụ cấp QG, ĐT hay địa phương. Ph©n lo¹i vµ cÊp ®­êng ®« thÞ ë Indonesia: Ph©n lo¹i: C¨n cø vµo chøc n¨ng vµ khèng chÕ n¬i vµo ra tiªu chuÈn Indonesia ph©n ®­êng ®« thÞ lµm 2 lo¹i: Lo¹i I: Khèng chÕ chç giao nhau, tÊt c¶ c¸c nót giao kh¸c møc Lo¹i II: Khèng chÕ mét phÇn, hoÆc kh«ng khèng chÕ, cã c¶ giao cïng vµ giao kh¸c møc Ph©n cÊp: Theo chøc n¨ng, LLXC ®­îc ph©n thµnh 6 cÊp B¶ng 1.5 Ph©n cÊp ®­êng ®« thÞ lo¹i I CÊp ®­êng Lo¹i ®­êng (type) Chøc n¨ng (Function) (class) II I Chñ yÕu §­êng trôc (Arterial) (Primary) §­êng gom (Collector) III Thø yÕu §­êng trôc (Arterial) III (Secondary) B¶ng 1.6 Ph©n cÊp ®­êng ®« thÞ lo¹i II Lo¹i ®­êng Chøc n¨ng (Function) L­u l­îng xe ch¹y CÊp ®­êng (type) (volum) xe/ng® (Class) §­êng trôc III Chñ yÕu §­êng gom ≥ 10.000 III II < 10.000 IIII Thø ≥20.000 III §­êng trôc yÕu <20.000 IIII Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 22/ 124
  23. §­êng gom ≥6.000 IIII <6.000 IIIII §­êng néi bé, ®Þa ≥500 IIIII ph­¬ng <500 IIIV Ph©n lo¹i vµ ph©n cÊp ®­êng ®« thÞ theo AASHTO: HÖ thèng ®­êng vµ phè ®­îc ph©n chia xuÊt ph¸t tõ s¬ ®å chøc n¨ng cho c¶ ®­êng ngoµi ®« thÞ vµ trong ®« thÞ tu©n theo thø tù : ChuyÓn ®éng chÝnh, chuyÓn ®éng chuyÓn tiÕp, ph©n phèi, tËp hîp, tiÕp cËn vµ kÕt thóc: C¬ së ph©n lo¹i: Chøc n¨ng GT, LLXC, ChiÒu dµi (% tæng c¸c hµnh tr×nh trong §T), VTK, MPV (C &D), TtÝnh to¸n (n¨m). KÕt thóc tËp hîp Ph©n phèi C§ chÝnh C§ C.tiÕp H×nh 1.3 HÖ thèng cÊp bËc chuyÓn ®éng theo AASHTO Ph©n lo¹i vµ ph©n cÊp ®­êng ®« thÞ theo tiªu chuÈn Canada: 4 lo¹i vµ 25 cÊp Theo lo¹i: Cao tèc, Trôc chÝnh, Gom & ®Þa ph­¬ng Theo cÊp: ULU 30: (Urban Local Undivided) lµ ®­êng ®Þa ph­¬ng trong ®« thÞ kh«ng d¶i ph©n c¸ch víi tèc ®é tÝnh to¸n 30 km/h UCU 80: (Urban Collector Undivided) lµ ®­êng gom trong ®« thÞ kh«ng d¶i ph©n c¸ch víi tèc ®é tÝnh to¸n 80 km/h UCD 80: (Urban Collector Divided) lµ ®­êng gom trong ®« thÞ cã d¶i ph©n c¸ch víi tèc ®é tÝnh to¸n 80 km/h UAU 80: (Urban Arterial Undivided) ®­êng trôc chÝnh trong ®« thÞ kh«ng cã d¶i ph©n c¸ch víi tèc ®é tÝnh to¸n 80 km/h (V=50,60,70,80km/h) UAD 100: (Urban Arterial Divided) ®­êng trôc chÝnh trong ®« thÞ cã d¶i ph©n c¸ch víi tèc ®é tÝnh to¸n 100 km/h (V=80,90,100 km/h) UFD 100: (Urban Freeway Divided) lµ ®­êng cao tèc trong ®« thÞ cã d¶i ph©n c¸ch víi tèc ®é tÝnh to¸n 100 km/h (V=80,90,100,110,120) Ph©n lo¹i vµ ph©n cÊp ®­êng ®« thÞ theo tiªu chuÈn Malaysia: C¨n cø ®Æc tr­ng vËn t¶i (LLTK, L, V), MPV (C, D, E) vµ vïng TK chia 4 lo¹i lµ F,A,C vµ L; 6 cÊp tõ U1 cÊp thÊp nhÊt - U6 cÊp cao nhÊt Ph©n cÊp ®­êng ®« thÞ theo tiªu chuÈn Liªn x« cò: §­êng cao tèc, §­êng phè trôc chÝnh: Toµn thµnh, khu vùc Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 23/ 124
  24. §­êng vµ phè cã ý nghÜa ®Þa ph­¬ng: Khu nhµ ë, khu c«ng nghiÖp, kho b·i, phè ®i bé, tiÓu khu Ph©n cÊp ®­êng ®« thÞ theo qui ph¹m 22TCN 273-01: 4 cÊp: F, A, C & L theo chøc n¨ng, l­u l­îng xe ch¹y vµ tèc ®é. §1.4 ĐIỀU TRA DỰ BÁO NHU CẦU GTVT ĐƯỜNG PHỐ 1.4.1 Lưu lượng giao thông thiết kế 1.4.1.1 Khái niệm: Lưu lượng là số lượng xe thông qua một mặt cắt ngang, một đoạn đường trong một đơn vị thời gian. Lưu lượng xe chạy thiết kế là lưu lượng xe chạy của năm tương lai thứ 20 hoặc 30 kể từ năm gốc - năm bắt đầu đưa công trình vào khai thác. 1.4.1.2 Thành phần: Giao thông quá cảnh: các xe có nhu cầu sử dụng đường thuộc mạng lưới đường đô thị, không có nhu cầu lưu lại trong thành phố (điểm xuất phát và kết thúc của hành trình đều nằm ngoài phạm vi thành phố) Giao thông đối ngoại: Điểm xuất phát hoặc điểm kết thúc nằm trong thành phố. Giao thông nội bộ: Điểm xuất phát và điểm kết thúc đều nằm trong thành phố. 1.4.1.3 Tính chất: Lưu lượng biến đổi theo không gian Trên một đoạn tuyến lưu lượng của từng đoạn nhỏ có thể khác nhau do có các điểm vào ra trên dọc tuyến. Lưu lượng biến đổi theo thời gian Lưu lượng thay đổi theo năm. Lưu lượng thay đổi theo mùa, tháng và tuần, theo ngày Và lưu lượng thay đổi theo giờ trong ngày. Khi điều tra giao thông thường người ta chọn khoảng 15 phút, là khoảng thời gian tối thiểu để dòng ổn định Tuy nhiên khi thiết kế đường thường người ta chọn lưu lượng thiết kế là lưu lượng theo ngày ở năm tương lai (lưu lượng dự báo). Và khi thiết kế các nút giao thông thì lấy giá trị lưu lượng theo giờ cao điểm. 1.4.2 Điều tra lưu lượng Do các đặc điểm của lưu lượng là biến đổi nhiều theo thời gian và không gian nêu trên, nên trước khi tiến hành điều tra phải xác đinh thời điểm điều tra, thời gian điều tra và các vị trí, khu vực điều tra theo mục đích điều tra Hình thức điều tra có thể là sử dụng nhân lực hoặc máy đếm tự động hoặc cũng có thể phát phiếu điều tra tại các điểm đỗ xe, trạm thu phí hoặc các đầu mối giao thông và từng hộ gia đình. Nội dung điều tra: Lưu lượng, thành phần, đi đâu, qua đâu, tần suất đi lại Một cách có số liệu nhanh và hiệu quả là thu thập từ các cơ quan quản lý đường, các xí nghiệp vận tải và các trung tâm đăng kiểm giao thông. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 24/ 124
  25. 1.4.3 Dự báo lưu lượng Dựa vào các số liệu điều tra nếu có thể dự báo quy luật tăng xe cũng như phân bố của lưu lượng. Các mô hình dự báo lưu lượng có thể xem xét là - Mô hình tuyến tính - Mô hình hàm mũ - Mô hình đàn hồi Lựa chọn mô hình căn cứ vào tốc độ tăng trưởng kinh tế chi tiết tham khảo tài liệu. Xác định nhu cầu đi lại của người dân. Xác định nhu cầu vận chuyển hàng hoá. Dự báo thành phần và lưu lượng giao thông phục vụ Quy hoạch và Thiết kế. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 25/ 124
  26. Chương 2: THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG, BÌNH ĐỒ VÀ TRẮC DỌC ĐƯỜNG PHỐ §2.1 CẤU TẠO MCN VÀ CHỨC NĂNG CÁC YẾU TỐ MCN ĐƯỜNG ĐÔ THỊ. 2.1.1 Phần xe chạy 2.1.1.1 Làn xe Làn cơ bản của đường (hai hay một chiều) Chức năng: Phục giao thông trên đường, bề rộng của làn xe tuỳ theo loại đường, cấp đường, có ba loại: - 3.75, 3.5, 3.0 ;m (ở Việt nam) . - 3.5, 3.0, 2.5;m (các nước khác) Đối với đường dành cho xe đạp (tách riêng) bề rộng của mỗi làn xe từ (0.75-1.0) m Làn đỗ (dừng) Được cấu tạo cùng với lề đường (mở rộng phần lề). Chức năng: đỗ xe, đỗ công vụ, đỗ khẩn cấp Làn phụ Chức năng: quay đầu xe, tăng, giảm tốc, phòng hộ (leo dốc ) Làn dành cho xe buýt Khi lượng xe buýt lớn => dành riêng làn xe buýt. KNTH được tính riêng và ở các điểm đỗ đón, trả khách. Vuốt thuôn: Là phần nối tiếp làn phụ và phần không có làn phụ của phần xe chạy. 2.1.1.2 Cấu tạo hình học cơ bản của phần xe chạy. Độ dốc ngang: Có thể cấu tạo theo hai dạng: dốc một bên và dốc hai bên tuỳ theo bề rộng phần xe chạy. Mục đích: thoát nước xuống rãnh biên. Các độ dốc ih, im tuỳ thuộc vào vật liệu của hè đường và mặt đường, lượng mưa của vùng thiết kế và phụ thuộc vào dốc dọc i d. Khi độ dốc dọc id nhỏ các trị số trên cần phải điều chỉnh để thoát nước tốt: - Trọng phạm vi cách mép 1.5 -:- 2.0m dốc ngang cấu tạo lớn hơn. - Thay đổi độ dốc ngang của đan rãnh. Các dạng cấu tạo của dốc ngang hai bên: - Dạng 1: dạng mái nhà, phần tim đường được vuốt tròn. Đặc điểm: dễ cấu tạo dốc ngoài mép lớn => xe dễ trượt ngang, xe tập trung ở giữa. Ghi chú: Thực tế ít làm dạng parabol vì phức tạp trong khâu thiết kế và thi công. Dạng trắc ngang dốc một bên: Áp dụng khi bề rộng mặt đường nhỏ (<11.5m). Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 26/ 124
  27. 2.1.2 Phần phân cách: 2.1.2.1 Chức năng và phân loại Dải phân cách dùng để phân cách các yếu tố khác nhau của mặt cắt ngang đường, phố. Dải phân cách có thể trồng cây xanh, đặt thiết bị chiếu sáng, thoát nước, cáp ttin Các loại phân cách: phân cách giữa và phân cách bên. - Phân cách giữa: phân cách các xe đi trái chiều. - Phân cách ngoài:phân cách các xe đi cùng chiều. Thông thường, đường xe chạy suốt ở giữa, phần ngoài dành cho giao thông địa phương, đường song song, cũng có thể là đường gom. Chiều rộng dải phần cách tham khảo bảng sau Bảng 2-1 Bề rộng dải phân cách Chiều rộng tối thiểu của dải phân cách (m) Vị trí, chức năng của dải phân cách Cao tốc Cấp đô thị Khu vực Nội bộ Phân cách luồng giao thông chính với: Giao thông nội bộ Giao thông xe điện 8 (5) 6 (2) 3 (2) Giao thông xe đạp 6(2) 3 (2) 2 2 Giao thông đi bộ 3 3 2 Tách hè với đường xe điện 3 3 2 2 Tách hè với đường xe đạp 3 2 Phân cách các dòng giao thông ngược 2 chiều trong luồng giao thông chính 4 3 Giá trị trong ( ) áp dụng với đường, phố cải tạo. 2.1.1.3 Cấu tạo của phân cách PhÇn hÌ PhÇn xe ch¹y PhÇn ph©n c¸ch Hình 2.1 Cấu tạo dải phân cách Dải phân cách tách phần xe chạy với các yếu tố khác phải cao hơn phần xe chạy 15-20cm. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 27/ 124
  28. Đối với dải phân cách tách các luồng giao thông trên cùng phần xe chạy có thể làm cùng cao độ với phần xe chạy có vạch sơn hoặc tường rào, dải phân cách di động (mềm) - Dải phân cách 2a: bề rộng tuỳ thuộc cấp đường. Chức năng của dải phân cách: đảm bao an toàn, chống chói cho các xe đi ngược chiều về đêm, là chỗ quay đầu xe, chuyển làn, mở rộng phần xe chạy trong tương lai (dự trữ quỹ đất), kết hợp với các chức năng khác (bố trí các công trình kỹ thuật: cột đèn, biển báo, mương thoát nước hở, ). - Dải an toàn (dải mép) 2b: giúp lái xe nhận biết phần xe chạy yên tâm khi điều khiển xe. Bề rộng tuỳ thuộc cấp đường 0.25-:-1.0m. Có cùng kết cấu phần xe chạy. 2.1.2.2 Mở thông dải phân cách: Mục đích: - Mở dải phân cách giữa: bố trí chỗ quay đầu xe trong trường hợp khó tổ chức quay đầu xe trong nút giao thông. - Mở dải phân cách ngoài phục vụ xe nội bộ chuyển sang phần đường chạy suốt và ngược lại. §­êng ®Þa ph­¬ng a ) Lµn gi¶m tèc Ph©n c¸ch ngoµi §­êng ch¹y suèt §­êng ®Þa ph­¬ng b ) Ph©n c¸ch ngoµi §­êng ch¹y suèt §­êng ®Þa ph­¬ng c ) Ph©n c¸ch ngoµi §­êng ch¹y suèt Hình 2.2: Cách thức mở thông dải phân cách R1 và R2 phụ thuộc bề rộng W(m), R1 > R2 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 28/ 124
  29. 2.1.3 Lề đường (Hè phố) 2.1.3.1 Chức năng: - Phần dành cho bộ hành đi lại. - Thoát nước, bố trí hệ thống kỹ thuật: chiếu sáng, điện, nước - Tạo bề rộng cùng với dải mép để xe có thể đỗ. - Để vật liệu khi thi công, duy tu, sửa chữa. 2.1.3.2 Cấu tạo gồm các phần sau: 3a: Phần đi bộ (hè đường) Bề rộng một làn đi bộ có thể 0,6-1.0m, tuỳ theo tình huống khác nhau: đi dạo (0.6m), mang vác hành lý (ga, sân bay, cảng biển ) 0.75-1m. Trong tính toán lấy 0.75m Bảng 2.3 Chiều rộng tối thiểu của phần đi bộ theo 20TCN 104-83 Chiều rộng tối thiểu của hè (m) Loại đường phố Đợt đầu Tương lai Số làn Chiều rộng Số làn Chiều rộng Đường phố chính cấp I, II 6 4.5 10 7.5 Đường khu vực 4 3.0 8 6.0 Đường nhà ở 3 2.25 6 4.5 Đường khu công nghiệp 2 1.5 6 4.5 Đường đi bộ 4 3 6 4.5 Trong trường hợp số người đi bộ theo cả hai hướng <100 người/h, cho phép lấy b=1m Khi thiết kế, bề rộng của phần đi bộ tính theo lưu lượng đi bộ và khả năng thông hành của một làn (bảng 2.4) Điều kiện đi bộ Khả năng thông hành của 1 làn (ng/h) Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 29/ 124
  30. Dọc hè có cửa hàng, nhà cửa 700 Hè tách xa nhà 800 Hè trong dải cây xanh 1000 Đường dạo chơi 600 Dải bộ hành qua đường 1200 Lưu lượng người đi bộ có thể dựa vào số liệu điều tra, dự báo. Đối với đường cao tốc trong thành phố có thể lấy chiều rộng nhỏ hơn quy định. 3b: Phần thoát nước cho lề, móng lề Thông thường không thể sử dụng phần sát chỉ giới xây dựng để đi, do vậy phần thoát nước cho móng lề thường phải tính đến, ngoài ra còn sử dụng phần này của hè đường để bố trí các thiết bị trên mặt đất, chiều rộng từ 0,5 – 1,2m. 3c: Phần bố trí cột đèn, biển báo, cây xanh Phần bố trí cột đèn, biển báo có thể kết hợp với dải trồng cây xanh (1 hoặc 2 dải). Trong trường hợp tách phần cột đèn biển báo, có thể lấy chiều rộng 0.75 -1.0m. 3d: Rảnh biên và dải mép. Có thể cấu tạo hè đường cao hơn, thấp hơn hoặc cùng mức cao độ với phần xe chạy, tuỳ thuộc đó là đường hay phố mà cấu tạo phù hợp. Đối với đường trong đô thị thì tách người đi bộ khỏi phần xe chạy bằng cách cấu tạo hè đường khác cao độ, cấu tạo bó vỉa. Độ dốc ngang của hè đường 1-4% tùy theo cấu tạo lớp lát hè và bề rộng hè Rãnh biên và dải mép thông thường sử dụng bó vỉa, kết hợp bố trí rãnh biên dạng tam giác, bó vỉa cấu tạo cho phép xe đỗ xe, chiều cao thấp hơn trường hợp không cho xe đỗ (15cm), ngoài ra cần chú ý thiết kế các thềm lên xuống cho xe thô sơ, xe lăn từ hộ gia đình xuống phần xe chạy cũng như tại các lối đi băng qua đường. 2.1.4 Dải trồng cây: Tác dụng của cây xanh: tạo bóng mát cho hè đường và phần xe chạy, giảm tiếng ồn, bụi bẩn, tạo cảnh đẹp cho thành phố. Bảng 2.5 Kích thước của dải trồng cây theo 20TCN-104-83 Loại cây Chiều rộng tối thiểu Cây trồng 1 hàng 1,25 - 2,0 Cây trồng 2 hàng 2,5 - 5 Dải cây bụi, bãi cỏ 1 Vườn cây trước nhà 1 tầng 4 Vườn cây trước nhà nhiều tầng 6 Chú ý khoảng cách đến các công trình cột điện, đường dây điện chiếu sáng, chiều cao tối đa cho phép để không ảnh hưởng đến các công trình lân cận. 2.1.5 Đường xe đạp: Trong đô thị có thể tổ chức đường xe đạp đi riêng hoặc chung với các phần khác, chọn hình thức bố trí dựa vào chức năng của đường, lưu lượng của xe đạp. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 30/ 124
  31. Các đường phố cấp cao nên tách phần xe đạp đi riêng, các đường cấp thấp bố trí đi chung. Đối với lưu lượng xe đạp khoảng 200xe/h thì có thể xem xét bố trí đi riêng Đường xe đạp tách riêng Bề rộng của đường dành cho xe đạp: B=n.b (m) Trong đó n là số làn xe n = Nxeđạp/Pttế - P là khả năng thông hành thực tế của 1 làn xe đạp Pttế= K.Plt (xe/h) - Plt= 2000 xe/h/làn, K= (0.5 - 0.6) là hệ số giảm KNTH của một làn xe đạp. - b là bề rộng một làn xe đạp được lấy như sau (kết quả đề nghị của PGS TS Lưu Đức Hải): Đường xe đạp một chiều: b=0.9m Làn xe đạp ở giữa các làn cùng chiều: b= 1.0m Làn xe đạp sát bó vỉa: b=1.1m Làn xe đạp sát chỗ đỗ xe ôtô: b=1.5m b = 1.0m, thông thường các loại xe hai bánh sử dụng phần xe chạy rất linh động (không phụ thuộc vào số làn xe, mà chủ yếu là phụ thuộc vào bề rộng), nghiên cứu của PGS TS Nguyễn Quang Đạo, Trường ĐH Xây dựng cho kết quả KNTH của xe đạp có thể tính theo công thức sau: P=2000B (xe/h) trong đó B là chiều rộng phần đường xe đạp (m). Đường xe đạp chung :Thông thường phần đường dành cho xe đạp, xe thô sơ bố trí sát lề. Lưu ý: nên vạch phân làn, xem xét ảnh hưởng của xe đạp đến KNTH của làn xe cơ giới cạnh lề; độ dốc ngang mặt đường sát lề không nên quá lớn (tốt cho thoát nước nhưng ảnh hưởng đến xe đạp, xe thô sơ) Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 31/ 124
  32. Đường dành cho bộ hành Phần đường dành cho bộ hành có thể bố trí trên vỉa hè (xem phần hè đường) hoặc đi chung dưới lòng đường, cách tính toán bề rộng giới thiệu trong phần hè đường. 2.1.6 Các dạng cơ bản của MCN đường, phố trong đô thị Tuỳ theo loại đường, chức năng và tính chất giao thông MCN có nhiều dạng khác nhau. Dạng một dải Áp dụng cho các loại đường gom và các đường cấp thấp hơn, lưu lượng xe không lớn, diện tích sử dụng đất cho đường hạn chế Diện tích chiếm đất sử dụng nhỏ, diện tích mặt đường được tận dụng nhiều hơn. Tốc độ xe chạy thấp (do các xe khác nhau ảnh hưởng lẫn nhau) Dạng hai dải Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 32/ 124
  33. Áp dụng cho đường gom và các đường cấp cao hơn. Đường xe chạy được tách đôi bằng phân cách giữa, xe chạy hai chiều. Mức độ an toàn được nâng cao, tuy nhiên không khắc phục được ảnh hưởng của các xe có tốc độ chậm. Nếu thiết kế cho đường cao tốc thì thường không cho phép xe thô sơ vào, do vậy hình thức này vẫn được áp dụng cho đường cao tốc. Dạng nhiều dải (hơn hai dải) Áp dụng cho các đường phố chính => tách được đường xe chạy suốt và đường xe địa phương; tách xe cơ giới và các loại xe thô sơ; ô tô và xe hai bánh; tách được đường xe chạy suốt và đường song song. Dạng ba dải: Thông thường dải giữa dành cho xe cơ giới, hai dải bên dành cho xe thô sơ hoặc tổ chức xe nội bộ, xe chạy suốt (hình 2.3) Khắc phục được nhược điểm của phương án hai dải. Áp dụng cho đường phố chính, lưu lượng lớn, bề rộng dành cho đường khoảng > 40m Dạng bốn dải Thực chất là dạng ba dải, nhưng dải giữa được phân cách do vậy nâng cao an toàn và tốc độ xe chạy. Chú ý: Trong đô thị còn có các dạng đường chuyên dùng: - Đường trong khu công nghiệp, đường trong khu công viên, đường quanh bờ hồ, dọc sông => Thiết kế chú ý đến chức năng mỹ quan. Thiết kế mỹ quan giải quyết các vấn đề: - Quy hoạch vị trí. - Lựa chọn kích thước, kiểu dáng của MCN, các công trình kỹ thuật khác, cây xanh, chiếu sáng, cây trang trí Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 33/ 124
  34. 3 1 3 MÆt c¾t mét d¶i 3 1 2 1 3 MCN hai d¶i Xe ®Þa néi bé Xe ch¹y suèt Xe ®Þa néi bé 3 1 2 1 2 1 3 MCN ba d¶i (nhiÒu h¬n hai d¶i) Xe ®Þa néi bé Xe ch¹y suèt Xe ch¹y suèt Xe ®Þa néi bé 3 1 2 1 2 1 3 MCN bèn d¶i (nhiÒu h¬n hai d¶i) Hình 2-3 Các hình thức mặt cắt ngang Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 34/ 124
  35. §2.2 KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ 2.2.1 Khả năng thông hành (KNTH - capacity) 2.2.1.1 Định nghĩa tổng quát KNTH là suất dòng lớn nhất mà người và xe có thể thông qua một vị trí, một đoạn đường của một làn xe hay của một nhóm làn xe trong khoảng thời gian cho trước dưới điều kiện đường, điều kiện giao thông và tổ chức giao thông nhất định. §Þnh nghÜa nµy ®­îc hiÓu cÆn kÏ nh­ sau: - §èi t­îng xÐt KNTH lµ mét lµn hoÆc mét nhãm lµn mµ ng­êi vµ xe th«ng qua mét vÞ trÝ (®iÓm) hay mét ®o¹n ®­êng cã ®iÒu kiÖn ®ång nhÊt. KNTH ®­îc tÝnh cho mét lo¹i xe thuÇn nhÊt lµ xe con qui ®æi, thø nguyªn lµ xe con qui ®æi trong mét giê (xcq®/giê). - KNTH lµ suÊt dßng lín nhÊt qui ra giê mµ kh«ng ph¶i lµ l­u l­îng xe lín nhÊt trong mét giê, suÊt dßng lín nhÊt ®­îc xÐt trong kho¶ng thêi gian nµo ®ã nhá h¬n mét giê, th«ng th­êng kho¶ng thêi gian ®Ó x¸c ®Þnh xuÊt dßng lµ 15 phót, riªng ë óc chän 30 phót. §©y lµ thêi gian võa ®¬n gi¶n trong tÝnh to¸n nh­ng l¹i ®ñ ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c v× dßng xe ®¹t tr¹ng th¸i æn ®Þnh. - SuÊt dßng phôc vô: Lµ suÊt dßng lín nhÊt theo giê mµ t¹i ®ã ng­êi hoÆc xe cé cã thÓ th«ng qua cña mét lµn xe hay mét nhãm lµn xe trong mét ®¬n vÞ thêi gian d­íi ®iÒu kiÖn phæ biÕn vÒ ®­êng, giao th«ng vµ tæ chøc giao th«ng ®­îc xÐt t¹i møc phôc vô Ên ®Þnh. Nh­ vËy suÊt dßng phôc vô ®­îc xÐt víi kho¶ng thêi gian 15 phót, mçi lo¹i ®èi t­îng xÐt cã 5 suÊt dßng phôc vô t­¬ng øng trong 5 møc phôc vô tõ A ®Õn E. ë møc phôc vô E suÊt dßng phôc vô ®ång nghÜa víi KNTH vµ cïng chung mét gi¸ trÞ, ë c¸c møc phôc vô kh¸c lµ suÊt dßng phôc vô, cßn ë møc phôc vô F kh«ng tån t¹i kh¸i niÖm suÊt dßng phôc vô. Râ rµng kh¸i niÖm KNTH còng chØ tån t¹i ë møc phôc vô E vµ KNTH víi møc phôc vô lµ hai kh¸i niÖm lu«n ®i cïng nhau trong viÖc nghiªn cøu ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ tr¹ng th¸i dßng xe. - KNTH ®­îc x¸c ®Þnh d­íi mét ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh øng víi mét chÊt l­îng dßng nhÊt ®Þnh, ®ã lµ c¸c ®iÒu kiÖn vÒ ®­êng x¸, vÒ giao th«ng vµ vÒ tæ chøc ®iÒu khiÓn giao th«ng. Mü vµ c¸c n­íc ph­¬ng T©y xem xÐt 2 lo¹i ®iÒu kiÖn: §iÒu kiÖn lý t­ëng ®Ó ph©n tÝch KNTH lín nhÊt (cã thÓ ®¹t ®­îc) vµ ®iÒu kiÖn phæ biÕn ®Ó ph©n tÝch KNTH bÞ thay ®æi d­íi t¸c ®éng cña c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng. ë Nga vµ mét sè n­íc §«ng ©u l¹i sö dông nhiÒu kh¸i niÖm h¬n øng víi c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nhau: Víi ®iÒu kiÖn thuÇn tuý lµ m« h×nh lý thuyÕt cã KNTH lý thuyÕt, víi ®iÒu kiÖn lý t­ëng cã KNTH lín nhÊt, víi ®iÒu kiÖn thùc tÕ cã KNTH thùc tÕ Khái niệm suất dòng dùng để xác định KNTH thực tế bằng cách đo, đếm tại hiện trường. Lưu ý: suất dòng và lưu lượng hoàn toàn khác nhau: 15 phút đầu 1000xe 15 phút tiếp 1200xe 15 phút tiếp 2000xe 15 phút sau 1000xe Lưu lượng: 1000+1200+2000+1000=5200xe/h Suất dòng: 2000x4=8000 xe/h 2.2.1.2 Đối tượng nghiên cứu: Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 35/ 124
  36. Là đường phố: KNTH của một đoạn đường. Là nút giao thông: KNTH của nhóm làn (group of lane), hoặc của nhánh dẫn (leg approach). Là một làn chuyên dụng: làn xe tải, xe buýt, xe tải chuyên dụng KNTH của làn xe. 2.2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng: Các điều kiện đường: các yếu tố hình học, bề rộng phần xe chạy, bán kính đường cong nằm, dốc dọc Các điều kiện về giao thông: thành phần dòng xe (thường quy đổi về xe con qui đổi - PCU), Các điều kiện về tổ chức và điều khiển giao thông. Các điều kiện về môi trường: điều kiện thời tiết, môi trường xã hội 2.2.1.4 Các phương pháp tính toán Quan điểm lý thuyết: Theo quan điểm của Nga và các nước Đông âu: Xây dựng một mô hình lý thuyết (mô hình động học, mô hình trên máy tính, vật lý ). Các điều kiện đề cập trên đây được giả thiết => Khái niệm KNTH lý thuyết (Plt). Mô hình động học (đã xem xét trong học phần thiết kê đường ôtô) Quan điểm của HCM 2000 (Highway Capacity Manual): Ở điều kiện lý thuyết KNTH lớn nhất có thể đạt được (Potential) hay điều kiện chuẩn (Basic Conditions) bao gồm các điều kiện: Chiều rộng làn đường là 12feet (3.65m), khoảng cách từ mép phần xe chạy đến vật cản phía lề hoặc giải phân cách là 6feet; tốc độ dòng tự do 60 dặm/h; dòng thuần xe con, địa hình đồng bằng, không có vị trí các đường giao cắt, không quay đầu xe Nghiên cứu, định hướng (các giá trị thực tế bao giờ cũng nhỏ hơn giá trị lý thuyết), phát triển lĩnh vực mô hình hoá tính toán và mô hình hoá Trong một số trường hợp còn dùng làm giá trị chặn trên. - Điều kiện thực tế lý tưởng - điều kiện mẫu, chuẩn, tốt nhất. => KNTH lớn nhất, lý tưởng (Pmax). Xác định P max: theo thực nghiệm, xây dựng các đoạn đường mẫu (một mẫu ứng với một dạng nhất định): - Đường 2 chiều 2 làn xe. - Đường 2 chiều 4 làn xe không có dải phân cách. - Đường 2 chiều 4 làn xe có phân dải cách. - Đường 2 làn 6 làn xe. - Đường 8 làn xe Các điều kiện đề cập trên là lý tưởng: dốc dọc i d= 0, đảm bảo tầm nhìn, đường thẳng, bề rộng một làn xe 3.66 (Nga 3.75)m, khoảng cách từ mép phần xe chạy đến vật cản ở lề hoặc giải phân cách (6feet=1.83m) Theo HCM điều kiện tính toán là điều kiện phổ biến: Xét cho các trường hợp tính toán cụ thể: số làn, loại đường, mức độ phát triển hai bên đường, chiều rộng lề và tầm nhìn ngang, tốc độ thiết kế, trắc dọc và trắc ngang, làn phụ, loại xe và phân bố các làn xe, loại xe (kích thước) và tính cơ động của xe, mức phục vụ, các điều kiện về điều khiển giao thông Công thức tính toán: Pttế = .max Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 36/ 124
  37. - Điều kiện tính toán tuỳ theo đặc điểm thiết kế của tuyến đường xét thêm các điều kiện khác => KNTH tính toán Ptt: Ứng dụng: N - Tính toán số làn xe yêu cầu trong công thức: n z P N là lưu lượng xe thiết kế, Ptt là KNTH tính toán: Theo phương pháp của Nga lấy P = P max (chưa xét các điều kiện của đường thiết kế) Theo phương pháp của HCM tính P tt theo điều kiện phổ biến như đã trình bày ở phần trên. Ở VN: TCVN 4054-98 N là lưu lượng giờ cao điểm, P là Pmax - Điều kiện thực tế => KNTH thực tế Pttế n Ptte  K i .Pmax i 1 Ki là hệ số triết giảm KNTH thành phần do điều kiện thực tế thấp hơn điều kiện chuẩn (bề rộng làn xe 3.0m, 2.75m , mặt đường không phải là BTN, có đường cong nằm, dốc dọc id 0 Theo phương pháp của Nga, người ta đã xét đến 15 yếu tố giảm KNTH (n=15). - Xác định KNTH trong điều kiện thực tế (P ttế) theo từng đoạn đường có các yếu tố ảnh hưởng KNTH giống nhau (công thức) =>đánh giá mức độ đảm bảo KNTH (sức chịu tải hay hệ số MĐPV Z), mức độ giảm sút KNTH để có biện pháp khắc phục, và tổ chức giao thông. Những nơi không đạt Ptt dựa vào các hệ số ki xem xét để có biện pháp tăng cường KNTH, tổ chức giao thông. P CÇn n©ng cao KNTH ttÕ P tt L (km) Khi áp dụng trị số tính toán Ptt của HCM cần phải tham khảo từng đối tượng đường về các hệ số triết giảm K i, thường một đối tượng nghiên cứu HCM đưa ra cách tính toán, các toán đồ, công thức hiệu chỉnh kèm theo. Khi thiết kế theo quy trình Việt Nam, việc chọn các hệ số triết giảm cũng phải cân nhắc, lý luận linh hoạt. 2.2.2 Mức phục vụ (level of service) 2.2.2.1 Định nghĩa: Mức phục vụ được sử dụng như thước đo chất lượng về điều kiện vận hành của dòng xe và sự tiếp nhận của người điều khiển. Mức phục vụ được được xác định thông qua các yếu tố: tốc độ (v) và thời gian hành trình, mật độ, khả năng vận động tự do, tính gián đoạn của dòng xe, mức thuận lợi và tiện nghi giao thông và hệ số sử dụng KNTH. Mức phục vụ ký hiệu: A, B, C, D, E, F. Tuỳ theo đối tượng mà đánh giá các chỉ tiêu khác nhau: Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 37/ 124
  38. - Đối với đường: hệ số sử dụng KNTH (Z), mật độ dòng xe ( ), tốc độ (v). - Đối với nút giao thông dựa vào thời gian chậm xe và hệ số MĐPV z để đánh giá mức phục vụ. - Z: là hệ số mức độ phục vụ (hệ số chịu tải). N Z P Z có thể nhận giá trị 0 -:- 1 Z nhỏ: mức phục vụ cao, mật độ xe ít, khả năng chịu tải dự trữ lớn, tốc độ rất cao => Dùng khi thiết kế đường cấp cao. Z lớn: mức phục vụ tháp, mật độ xe nhiều, tốc độ thấp => Dùng khi thiết kế đường cấp thấp. => Trong thiết kế đường cần xem xét chọn Z phù hợp với chức năng và điều kiện xây dựng Khi thiết kế, tính toán N là lưu lượng thiết kế, P là KNTH tính toán. Khi đánh giá mức phục vụ N là lưu lượng thực tế, P là KNTH thực tế. Mật độ và tốc độ: v tte tt ; v max v tdo Trong đó: vttế là vận tốc thực tế; vtdo là vận tốc xe chạy tự do (theo mong muốn) 2.2.2.2 Mức phục vụ: Mức A: Lưu lượng dòng ít, mật độ dòng thấp, xe chạy tự do, các xe không bị ảnh hưởng của các xe khác khi vận động trong dòng xe, khả năng xảy ra tai nạn và nhiểu dòng dễ dàng bị loại bỏ. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 38/ 124
  39. Mức B: Mật độ dòng xe ở mức cao hơn (vẫn ở mức thấp), xe chạy tự do (theo tốc độ mong muốn) bắt đầu có hiện tượng bị cản trở, các điều kiện về vật lý và tâm lý của lái xe là tốt. Ảnh hưởng của tai nạn và nhiểu dòng dễ dàng bị loại bỏ. Mức C: Mật độ dòng xe thấp, sự vận động của xe trong dòng bắt đầu có cản trở, chuyển làn tương đối khó khăn, dòng ổn định, các tai nạn nhỏ có thể loại trừ, tuy nhiên, nếu xảy ra tai nạn có thể làm giảm chất lượng phục vụ, có thể hình thành hàng chờ xe ở các điểm tập trung xe. Mức D: Mật độ dòng xe trung bình cao, các xe bắt đầu khó vượt, dòng ổn định, tốc độ bắt đầu giảm nếu lưu lượng tăng lên, khả năng vận động của dòng xe bị hạn chế đáng kể, ảnh hưởng của tâm lý, vật lý đối với lái xe bắt đầu xuất hiện, một nạn nhỏ xảy ra có thể làm xuất hiện hàng chờ xe, giao thông bị ngắt. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 39/ 124
  40. Mức E: Mật độ dòng xe cao, các xe rất gần nhau, không có khoảng giản cách để xe vượt, chuyển làn, dòng không ổn định, đường làm việc ở chế độ KNTH (lưu ý chỉ đến mức phục vụ E mới có khái niệm KNTH). Một sự xáo trộn trong dòng xe có thể tạo thành sóng và ảnh hưởng đến các luồng xe khác, không thể tránh được sự nhiểu trong dòng xe, tai nạn có thể làm gián đoạn giao thông. Mức F: Mật độ rất rất cao, dòng không ổn định, tắc xe, tại nạn giao thông làm giảm KNTH, có thể xảu ra tắc xe nhiều lần ở các đoạn trộn dòng, nhập dòng. Khi phân tích dự báo, đây là trường hợp dòng thiết kế vượt KNTH tính toán. Mức phục vụ thiết kế Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 40/ 124
  41. Mức phục vụ thiết kế tuỳ theo cấp chức năng của đường phố, loại đường phố: Đường cấp cao thì mức phục vụ cao, đường ở khu vực ngoài đô thị có mức phục vụ cao hơn trong đô thị, điều kiện địa hình thuận lợi thì mức phục phụ thiết kế cao hơn. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức phục vụ: Mục đích sử dụng đất ở hai bên đường, mật độ xây dựng các công trình hai bên đường, môi trường, các công trình kiến trúc, di tích Thiết kế mức phục vụ cho các đoạn có điều kiện giống nhau (theo hướng dẫn của HCM). Bảng 2-2 Mức phục vụ thiết kế của các cấp đường chức năng Mức phục vụ theo vùng thiết kế Loại đường Đường ngoài đô thị Đường ngoài đô thị Đường ngoài đô thị Khu đô thị và ven đồng bằng vùng đồi vùng núi đô Đường cao tốc B B C C Đường trục B B C C Đường gom C C D D Đường địa phương D D D D §2.3 NGUYÊN TẮC VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG ĐÔ THỊ 2.2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG ĐÔ THỊ 1. Căn cứ vào chức năng và nhiệm vụ của tuyến thuộc loại nào trong khung phân loại 2. Yêu cầu về giao thông: Lưu lượng xe chạy, mật độ, thành phần, lượng bộ hành và sự phân bố theo giờ trong ngày trong năm hiện tại và tương lai 3. Các công trình trên đường, yêu cầu chiếu sáng. 4. Hệ thống các công trình ngầm dưới mặt đất: cấp, thoát nước, cáp quang, điện, đường ống hóa chất, khí đốt 5. Tính chất và chiều cao các công trình kiến trúc xây dựng dọc hai bên, các yêu cầu đặc biệt về xây dựng. 6. Điều kiện địa hình địa chất, thủy văn 2.2.2 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG ĐÔ THỊ Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 41/ 124
  42. 1. Đảm bảo giao thông an toàn và thông suốt cho người và xe 2. Phải phù hợp với tính chất và công dụng của tuyến đường 3. Phải kết hợp chặt chẽ với điều kiện tự nhiên và các công trình xây dựng ở hai bên, đảm bảo hợp lý tỷ lệ chiều cao công trình với bề rộng của đường H:B =1:1,5 (2). 4. Phải đảm bảo yêu cầu thoát nước, kết hợp tốt với thoát nước tòan khu vực. 5. Phát huy tối đa tác dụng của dải cây xanh: mỹ quan, môi trường bóng mát, an toàn giao thông. 6. Phải đảm bảo bố trí được các công trình nổi và ngầm. 7. Phải kết hợp chặt chẽ giữa yêu cầu trước mắt và tương lai. 2.2.3 Lựa chọn các hình thức mặt cắt ngang Tuỳ thuộc loại, cấp đường (loại đường, phố, cấp kỹ thuật), chức năng, điều kiện tự nhiên: địa hình địa chất và cảnh quan có thể có các phương án bố trí khác nhau. Đồng thời với việc lựa chọn hình thức mặt cắt ngang là công tác tổ chức giao thông (thiết kế mặt cắt ngang cũng tức là thiết kế tổ chức giao thông). Trình tự thiết kế: Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 42/ 124
  43. - Sơ bộ xác định số làn xe tuỳ theo lưu lượng: n=N (N là lưu lượng giờ cao điểm thiết kế, P ZxP là KNTH tối đa của làn xe - phụ thuộc vào điều kiện đường, tổ chức giao thông, thành phần dòng xe ) - Thiết kế tổ chức giao thông: dựa vào lưu lượng xe năm thiết kế, thành phần dòng xe quyết định các vấn đề liên quan đến tổ chức xe chạy một hay hai chiều, việc cho phép đỗ xe bên đường, tách các thành phần xe chạy suốt, xe nội bộ, xe thô sơ, cấu tạo làn xe buýt dành riêng hay không, bố trí phần bộ hành như thế nào, phân cách các bộ phận bằng vạch sơn hay giải phân cách cố định - Đề xuất phương án bố trí MCN: dựa vào phương án TCGT giai đoạn trước, đề xuất một vài phương án so sánh chọn phương án tốt nhất, thoả mãn nhiều nhất các yêu cầu đối với đường trong thành phố (chức năng của đường, phố) - Xác định bề rộng các thành phần cấu thành mặt cắt ngang và tính bề rộng đường. - Nghiệm toán KNTH của phương án chọn, các giải pháp điều chỉnh: Dựa vào các điều kiện thiết kế để kiểm tra KNTH, các giải pháp điều chỉnh để tăng KNTH. - Xét phân kỳ đầu tư (neu có). Các lưu ý khi tổ chức giao thông: Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 43/ 124
  44. - Phương án tổ chức giao thông đi chung (xe nội bộ và chạy suốt đi chung hoặc xe thô sơ và xe cơ giới đi chung) chỉ nên áp dụng khi lượng xe chạy suốt (xe cơ giới) nhỏ, khi lưu lượng lớn nên xem xét tách riêng vì xe thô sơ (xe nội bộ) thường có tốc độ nhỏ có thể ảnh hưởng đến xe chạy suốt và ngược lại kém an toàn. Khi sử dụng cách đi chung, các loại xe có thể tận dụng tối đa diện tích đường. - Phương án phân cách các thành phần dòng xe đảm bảo chất lượng khai thác tốt, nâng cao KNTH, an toàn, chiếm nhiều đất, chi phí xây dựng lớn, trong điều kiện ít xe sử dụng không hiệu quả. - Lưu lượng xe lớn, bề rộng 4-5 làn xe nên xem xét phân chia phần xe chạy thành hai phần, xe chạy chậm và xe chạy nhanh. 2.3.4 Các bản vẽ mặt cắt ngang: Căn cứ yêu cầu sử dụng, MCN đường đô thị được thể hiện ở 3 loại sau: MCN thiết kế (điển hình): Yêu cầu thể hiện các bộ phận chính của MCN, phương pháp tổ chức giao thông, các công trình chính, kích thước, các yếu tố hình học khác (độ dốc ngang mặt đường, đường cong vuốt dốc ngang, ta luy ) chỉ giới xây dựng Tỷ lệ 1:200-:-1:00 MCN cấu tạo (bố trí các công trình kỹ thuật): Thể hiện kết cấu các bộ phận của MCN, hình dạng kích thước các bộ phận. Tỷ lệ bản vẽ 1:200-:-1:00 Các công trình trên mặt đất: vị trí đèn chiếu sáng, các công trình phục vụ điều khiển giao thông, cây xanh, thoát nước Các công trình ngầm: đường ống cấp thoát nước, nhiên liệu, cáp quang MCN thi công MCN thi công phục vụ thi công và tính toán các khối lượng. Yêu cầu thể hiện hiện trạng và giải pháp thiết kế: vị trí chỉ giới xây dựng hiện tại và chỉ giới thiết kế; kích thước các bộ phận, độ dốc ngang hè và đường xe chạy, phân cách, kết cấu mặt đường, công trình ngầm 2.3.5 Một số vấn đề chú ý khi thiết kế MCN đường đô thị. 1. Thiết kế đảm bảo yêu cầu kiến trúc: Ảnh hưởng của chiều cao nhà đối với chiều rộng đường và yêu cầu kiến trúc Xuất phát từ yêu cầu vệ sinh, đảm bảo chiếu sáng cho nhà cửa hai bên đường, chiều cao nhà H và chiều rộng đường B nên đạt được tỷ lệ H:B=1:1.5, tốt nhất H:B=1:2 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 44/ 124
  45. Đường càng rộng thì bộ hành có điều kiện quan sát nhà cửa hai bên đường: H>B, không thấy đầy đủ mặt đứng của nhà; H=B bộ hành chỉ thấy một phần và H=0.5B bộ hành có thể nhìn thấy phần lớn nhà hai bên đường. Hình 2.1 mô tả bề rộng đường trong các trường hợp (H/B) khi chiều cao nhà hai bên đường khoảng 20m(4-5 tầng). Hình 2.4 Quan hệ giữa chiều cao của nhà cửa và chiều rộng của đường 2.Thiết kế đảm bảo yêu cầu điều kiện địa hình: Đường ven mặt nước: Phía giáp mặt nước nên trồng nhiều cây, tạo các bồn hoa, vị trí trống để bố trí các khu vực dạo chơi, ngắm cảnh kết hợp với đường dành cho người đi bộ Xem xét bố trí các bộ phận của đường theo các cao độ khác nhau, sử dụng kè, tường chắn. Đường dọc theo sườn dốc: Bố trí các bộ phận đường ở các cao độ khác nhau: giảm khối lượng đào, đắp, tạo dáng vẻ tự nhiên cho đường phù hợp với địa hình. Để phân cách cao độ, có thể sử dụng mái dốc trong trường hợp đủ chiều rộng, hạn chế về chiều rộng có thể sử dụng tường chắn. Đường có một bên là nhà cao tầng: Trồng các loại cây cao tạo đối trọng, có thể cấu tạo nhiều hàng cây. 3. Thiết kế có xét đầu tư phân kỳ: Nguyên tắc đầu tư phân kỳ: - Đảm bảo cấp hạng và chức năng của đường, phố. - Cấu tạo chưa sử dụng hết thì chưa xây dựng (bề rộng phần xe chạy, hè đường ) - Phương án đầu tư phân kỳ xuất phát từ phương án tương lai (phương án tương lai thiết kế trước, sau đó dựa vào tình hình cụ thể để cấu tạo MCN phù hợp với yêu cầu xe chạy trước mắt) - Phương án đầu tư phân kỳ được chọn dựa trên nguyên tắc: phương án tương lai có thể tận dụng được các hạng mục của phương án phân kỳ. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 45/ 124
  46. XÐt ®Çu t­ ph©n kú ®èi víi MCN X©y dùng tr­íc m¾t X©y dùng trong t­¬ng lai 1. §­êng xe c¬ giíi 3. HÌ phè 2. §­êng xe ®¹p 4. D¶i c©y xanh Hình 2-5 Thiết kế mặt cắt ngang theo giai đoạn §2.4 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 2.4.1 Các yếu tố trên bình đồ tuyến đường Thiết kế các đoạn thẳng, đoạn cong (tròn, chuyển tiếp). Tầm nhìn, siêu cao, mở rộng. Các nguyên tắc thiết kế về động học (các chỉ tiêu kỹ thuật) về cơ bản tương tự như đường ôtô, một số yêu cầu khác đối với đường trong đô thị, cũng như xem xét các đặc điểm giao thông trong đô thị được tổng hợp trong các nguyên tắc cơ bản sau đây. 2.4.2 Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế bình đồ: Bình đồ tuyến phải thiết kế theo quy hoạch đã được duyệt: quy mô, cấp hạng => giải quyết chỗ ra, vào ở đầu và cuối tuyến (dựa vào cấp đường của các đường lân cận đã quy hoạch). Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 46/ 124
  47. Định các chỉ tiêu kỹ thuật (sau khi có cấp hạng), căn cứ vào điều kiện cụ thể về mọi mặt (ví trí trong mạng lưới chung của đô thị, xét đến các yếu tố địa hình, điều kiện xây dựng, giải phóng mặt bằng, các công trình khác có liên quan: công trình kiến trúc, khu bảo tồn, di tích lịch sử ) Phát huy tối đa chức năng cơ bản: chức năng vận tải phù hợp với quy hoạch chung của mạng lưới. Xét đầu tư phân kỳ: phương án phân kỳ phải bám sát phương án tương lai đã được phê duyệt, kết hợp với mặt cắt ngang. 2.4.3 Nội dung chi tiết của thiết kế bình đồ tuyến a. Các bản vẽ bình đồ Bình đồ tuyến: thể hiện các yếu tố hình học của tuyến đường trên mặt bằng: - Chiều dài đoạn thẳng. - Chiều dài đoạn cong, bán kính - Phạm vi xử lý đặc biệt (nếu có) - Cao độ đen tại các cọc, cao độ đỏ của các cọc (nếu có). Cao độ đỏ ghi phía trên, cao độ đen ghi phía dưới. - Phạm vi chỉ giới xây dựng hiện tại và của phương án thiết kế. - Kích thước của nền, mặt, lề đường - Cấu tạo các nút giao thông (các nút thông thường). - Vị trí các điểm đỗ, dừng xe. - Vị trí, cấu tạo của các dải tăng, giảm tốc, chờ xe, phân cách Các bản vẽ sau dựa vào bản vẽ trên để trình bày, lược bỏ các phần không cần thể hiện: - Bình đồ thoát nước: - Bình đồ bố trí cây xanh, chiếu sáng: - Bình đồ san nền, thoát nước: Các cao độ tự nhiên, cao độ thiết kế Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 47/ 124
  48. Thể hiện các hạng mục của các công trình kỹ thuật: đường ống, giếng thu, giếng thăm Bình đồ tổ chức thi công: Bình đồ các hạng mục khác (tách từ bình đồ chung nếu khối lượng đủ để tách hạng mục: các nút giao đặc biệt ) b. Xác đinh các vị trí khống chế (mặt bằng và cao độ): - Điểm đầu, điểm cuối tuyến: định vị bằng toạ độ GPS. - Khống chế ở các vị trí giao nhau (xác định vị trí giao với đường sắt, với đường bộ). - Khống chế tại các công trình ngầm. - Khống chế do điều kiện tự nhiên. - Khống chế do điều kiện xã hội, môi trường :đường qua khu bảo tồn, lăng, miếu, đền, chùa - Các điểm vượt sông: sốn lượng, vị trí và cao độ; bề rộng cầu phải thoả mãn yêu cầu lưu lượng giao thông hai bên đường. c. Thiết kế chỗ giao nhau: - Giao với đường sắt: Xác định mức giao nhau (loại giao nhau) cùng mức hay khác mức. Cùng mức thì chọn góc giao (càng gần với góc vuông càng tốt). Nếu khác mức thì phải xác định: góc giao, khác mức mấy mức, chui hay vượt Xử lý tại các vị trí có nút giao thông: - Trước khi thiết kế cần thống nhất được với thành phố về việc giao nhau của các ngõ phố với tuyến đường đang thiết kế. - Đối với nút cấp thấp: thiết kế đồng thời với quá trình thiết kế bình đồ tuyến. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 48/ 124
  49. - Đối với nút cấp cao: thiết kết tách riêng thành hạng mục riêng. Thiết kế nút giao phải đảm bảo được nút làm việc đúng chức năng và quá trình vận động của giao thông. Áp dụng các biện pháp kỹ thuật để thiết kế phù hợp tuyến đường về: lưu lượng xe, mức độ ưu tiên của các nhánh dẫn, tốc độ xe thiết kế - Thiết kế nút đơn giản: Áp dụng ở các nút giao đường cấp thấp. Tốc độ xe trong nút nhỏ vì vậy chỉ cần chọn bán kính bó vỉa R trong khoảng 5,10,12m. Trong trường hợp tốc độ có chênh nhau giữa các đường giao, thành phần xe phức tạp, xe thiết kế là xe tải, xe con đường cong của bó vỉa có thể là: một đường cong trơn, hai đường cong ghép, đường cong ba cung tròn Chi tiết xem các định hình để chon. - Thiết kế nút cấp cao: Thiết kế đường cong chuyển tiếp, các đoạn rẽ, làn chuyển tiếp riêng, tốc độ thiết kế chọn theo loại nút. §2.5 THIẾT KẾ TRẮC DỌC 2.5.1 Quy định chung: Đường đô thị gồm nhiều khối (nhiều bộ phận: các phần đường, phân cách, hè đường, bó vỉa, dải cây xanh ). Trong trường hợp đường đối xứng mặt cắt dọc có thể chỉ được thể hiện bằng mặt cắt dọc tim đường. Nếu không đối xứng: thiết kế mặt cắt dọc cho từng bộ phận. Khi độ dốc dọc của hè, rãnh khác với độ dốc của đường, thiết kế mặt cắt dọc riêng cho rãnh, hè Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 49/ 124
  50. Về tỷ lệ bản vẽ: trắc dọc có cùng tỷ lệ với bình đồ, TLĐ:TLN=10:1. 2.5.2 Nội dung cần thể hiện trên trắc dọc. Đường đỏ: đường sau khi hoàn thành. Các hạng mục khác: thiết kế các mặt cắt dọc riêng, mặt cắt dọc cống, hầm Cao độ khống chế trên trắc dọc: Đường đỏ khống chế bởi cao độ đỏ khu vực được cấp thành phố duyệt, bao gồm cao độ tối thiểu, cao độ tối đa. Các cao độ khống chế thoát nước: cao độ cửa xả, cao độ nối vào các công trình tiếp theo. Chú ý: phải tuân thủ quy hoạch thoát nước chung của vùng. Cao độ đường sắt: đường giao nhau, đường xe chạy chung, riêng (nền) với đường sắt. Các cao độ nút giao thông, đặc biệt là các nút giao khác mức (chú ý tĩnh không đứng). Chú ý đảm bảo thoát nước và xem đường trong đô thị là nền đường đào. Dự tính đến trường hợp cải tạo đường đô thị (tôn cao nền đường). Thiết kế trắc dọc Về nguyên tắc thiết kế tương tự như đường ôtô. Khi có xe thô sơ cần xét đến yêu cầu đảm bảo giao thông: độ dốc dọc không quá 4% và chiều dài dốc không quá 80m Trường hợp độ dốc dọc thiết kế nhỏ hơn độ dốc yêu cầu thoát nước xử lý theo 2 cách: - Thay đổi dốc dọc của rãnh biên. - Thay đổi độ dốc ngang phần xe chạy, lề đường sát rãnh biên trong phạm vi 0.5-1m. - Xét quan hệ với các đường phố lân cận Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 50/ 124
  51. Chương 3: THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC VÀ QUY HOẠCH MẶT ĐỨNG ĐƯỜNG PHỐ §3.1 Hệ thống thoát nước đô thị. 3.1.1 Chức năng của hệ thống thoát nước: Thu và thoát nước mưa khu chức năng; thoát nước tưới cây, rửa đường, thoát nước mưa từ các hệ thống bên trong các công trình, hệ thống thu nước trên đường phố; thoát nước thải sinh hoạt và thải công nghiệp đã qua xử lý. 3.1.1.1 Nước sạch không qua xử lý: Thoát nước mưa trong các khu chức năng, khu nhà ở, khu công trình công cộng (y tế, giáo dục, thể thao ), thoát nước khu công sở, khu công nghiệp, khu quốc phòng, quân sự, khu du lịch, nghỉ mát Thoát nước mưa cho đường phố và hạ tầng giao thông. Thoát các loại nước tưới cây, nước rửa đường. 3.1.1.2 Nước bẩn cần xử lý: Thoát nước thải sinh hoạt và thoát nước thải công nghiệp 3.1.2 Phân loại 3.1.2.1 Phân loại theo loại nước được thoát: a. Hệ thống thoát nước chung:(hình 3.1) Tất cả các loại nước được gom lại ở một đường ống cống, dẫn ra nơi xử lý. Ưu điểm: Cấu tạo nối ghép đơn giản, thuận §­êng èng nh¸nh lợi cho việc bố trí đi ngầm. Nhược điểm: đường cống kích thước lớn, Tr¹m xö lý khối lượng nước xử lý lớn. ng Đối với đô thị nhỏ: hệ thống đi chung, chú §­êng èng chÝnh S« ý có xét đến tương lai (quy hoạch lâu dài). b. Hệ thống thoát nước riêng: (hình 3.2) Các loại đường ống khác nhau đi theo đường khác nhau. Nước sạch đi riêng một đường ra cửa xả, sông, hồ, ao Hệ thống nước bẩn (có thể đi chung đến trạm xử lý Tho¸t n­íc th¶i hoặc đi đến trạm xử lý riêng) sau đó ra sông, Tr¹m xö lý hồ, ao Tho¸t n­ícm­a ng Các phương pháp xử lý có thể là cơ học S« (lắng đọng) – đơn giản nhất, hoặc các biện pháp hoá, sinh khác. Ưu: khối lượng xử lý nhỏ. Nhược: hệ thống đường ống phức tạp. Đối với khu đô thị mới: nên đi theo hệ thống riêng. c. Hệ thống thoát nước hỗn hợp (nửa chung nửa riêng): Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 51/ 124
  52. Trong thời gian mưa thì khoá các van đường ống nước bẩn, chỉ cho nước mưa thoát thẳng ra cửa xả, ao, hồ, sông Bình thường thì mở van cho đi chung như phần b Hệ thống hỗn hợp chỉ áp dụng cục bộ, phù hợp với điều kiện vì hệ thống van, khoá khá phức tạp mà khối lượng xử lý cũng như xây dựng không rút xuống nhiều. 3.1.2.2 Phân theo vị trí của đường cống chính. Đường cống chính là đường cống trục có kích thước lớn, thu nước ở các phạm vi lớn, sau đó đưa ra các trạm xử lý hoặc sông, ao, hồ Đường cống phụ là đường ống gom nước từ các khu chức năng để nối với hệ thống đường cống chính. Đường cống nhánh là đường cống đưa nước từ các hố tụ, giếng thu nước ra đường cống phụ, đường ống chính. Các dạng của đường cống chính: - Dạng vuông góc với dòng chảy, nơi tập trung nước: Áp dụng ở địa hình dốc về phía sông (nước tự chảy) - Dạng song song với sông: Áp dụng ở nơi có địa hình nghiêng cùng với chiều dốc của sông. - Hệ thống thoát nước mưa hình nan quạt Áp dụng khi địa hình có hướng dốc tập trung về một phía 3.1.2.3 Phân loại theo đặc điểm cấu tạo: a. Hệ thống thoát nước dạng hở: Đường dẫn nước đi lộ thiên, không được che đậy. Đặc điểm: thoát nước nhanh, dễ duy tu, sửa chữa, bảo dưỡng, giá thành thấp >< mất vệ sinh, mỹ quan kém, kém an toàn cho người và phương tiện tham gia giao thông. Các công trình thuộc loại hở như: kênh, mương, máng, rãnh xây, rãnh đất Áp dụng ở những khu dân cư thưa, mức độ đô thị hoá chưa cao, xa trung tâm thành phố, làm ở giai đoạn đầu của quá trình phân kỳ đầu tư. b. Loại đi ngầm: Đặc điểm ngược lại với hệ thống thoát nước lộ thiên. Ảnh hưởng đến các công trình khác. Áp dụng: trong đô thị, đặc biệt là khu trung tâm mật độ dân số cao buộc phải đi ngầm. c. Loại kết hợp đi ngầm và đi lộ thiên Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 52/ 124
  53. §3.2 Các công trình cấu thành hệ thống thoát nước đường đô thị. Bao gồm các công trình, cấu tạo của đường, hệ thống phục vụ thoát nước đô thị. 6 7 9 2 1 3 8 4 5 Hình 3.3: Sơ đồ bố trí chung hệ thống thoát nước trên đường đô thị 1. Độ dốc ngang mặt đường 2. Rãnh biên (đan rãnh) 3. Lưới chắn rác - Hố thu nước 4. Mương ngang dẫn nước từ hố thu 5. Mương ngang dẫn nước trong khu vực xây dựng 6. Mương dọc chính 7. Hố ga kỹ thuật (Giếng thăm) 8. Hố thu nước thượng hạ lưu cống ngang 9. Cống ngang đường 3.2.1 Độ dốc ngang Độ dốc ngang phục vụ thoát nước thiết kế chọn tuỳ thuộc điều kiện vật liệu làm mặt đường. Tuy nhiên cũng không được chọn lớn quá vì điều kiện an toàn và thuận lợi cho xe chạy. Kinh nghiệm lấy in= 2% là ít ảnh hưởng đến điều kiện xe chạy. Bảng 3-1 Độ dốc ngang phần xe chạy tuỳ theo loại mặt đường Độ dốc ngang phần xe chạy (%o) Loại mặt đường Trên đường và đường phố Trên quảng trường Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 53/ 124
  54. Loại cấp cao chủ yếu: 15-25 Bêtông nhựa, bêtông xi măng Bêtông cốt thép lắp ghép 15 Loại cấp cao thứ yếu 20-30 Loại quá độ, 15-20 Loại đơn giản 15-25 15-20 20-30 25-40 Việc bố trí dốc ngang trên phần xe chạy tham khảo hình vẽ 3.4. §­êng 2 lµn §­êng 4 lµn kh«ng cã ph©n c¸ch §­êng 4 lµn cã ph©n c¸ch gi÷a hÑp §­êng 4 lµn cã ph©n c¸ch gi÷a réng §­êng 6 lµn cã ph©n c¸ch §­êng 6 lµn cã ph©n c¸ch Hình 3-4 Dốc ngang trên đường thẳng Đường cong trong đô thị nên chọn có độ dốc ngang lớn hơn đường ô tô (2-:-3%). Do tốc độ của đường đô thị thường bị hạn chế, khi tăng độ dốc tuyến đẹp hơn. Trong trường hợp độ dốc ngang không đảm bảo thoát nhanh, thoát hết thì cần phải thay đổi độ dốc ngang trên từng mặt cắt. Độ dốc ngang tại các đoạn cong: Tại các vị trí giao nhau: thiết kế độ dốc ngang theo QHMĐ. Chọn siêu cao và hướng dốc phải tuỳ thuộc vào hướng đi của xe. 3.2.3 Độ dốc dọc và rãnh biên 3.2.2.1 Dốc dọc: Chọn độ dốc lớn nhất, nhỏ nhất tương tự như đường ô tô, và theo các nguyên tắc đã đề cập trong phần thiết kế trắc dọc. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 54/ 124
  55. Dốc dọc lớn nhất imax: khi chon cần xem xét đến thành phần dòng xe, trong đô thị có nhiều thành phần xe thô sơ, xe có tốc độ nhỏ do vậy độ dốc dọc bị hạn chế Dốc dọc tối thiểu i min: cần chọn độ dốc theo yêu cầu thoát nước, trong trường hợp khó khăn có thể chọn dốc dọc 0.3% hoặc id=0 lúc đó thiết kế rãnh biên dạng răng cưa hoặc kết hợp với thay đổi độ dốc mặt cắt ngang, lấy dốc ngang mặt đường imax tuỳ theo vật liệu (đảm bảo độ nhám). MÐp trªn cña vØa i1 = 0 i1 i1 i1 MÐp trªn cña vØa i2 i2 h i2 i2 h i2 i2 1 i h 2 1 §¸y r· nh biªn h GiÕng thu GiÕng thu §¸y r· nh biªn GiÕng thu GiÕng thu l l L-X X L = Kho¶ng c¸ch c¸c giÕng thu L = Kho¶ng c¸ch c¸c giÕng thu Hình 3-5 Thay đổi dốc dọc rãnh biên Trong 2 trường hợp độ dốc dọc i1=0% và độ dốc dọc i1<0.3%, 2(h h) 2(20 10) L 2l 1 ; vidu : L 50m i2 0.004 h1 h 2i2 (h1 h) x ; L 2 2 i1 i2 i2 i1 Vidu : 25 15 x 20m; 0.001 0.004 2.0, 004(25 15) L 66m (0, 004 2 ) (0.002) 2 2 Chọn độ dốc L căn cứ vào diện thu nước của giếng thu 500-700m từ đó chọn i 2 đảm bảo tối thiểu để không đọng bùn cát Hướng dốc phải phù hợp với hướng đến các công trình thu nước, phù hợp với quy hoạch thoát nước. 3.2.2.2 Rãnh biên: Rãnh biên (rãnh dọc) dùng để thoát nước từ mặt đường, thường bố trí dọc theo lề đường sát bó vỉa, có thể bố trí một bên hoặc hai bên đường, độ sâu khoảng 15-20cm so với mặt vỉa hè. i Hình 3-6 Cấu tạo rãnh biên, bó vỉa Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 55/ 124
  56. Rãnh biên thường có độ dốc dọc thiết kế cùng với độ dốc của đường (bó vỉa), trong trường hợp độ dốc nhỏ phải cấu tạo độ dốc đủ để không lắng đọng bùn cát không nhỏ hơn 0.3%, hoặc thiết kế rãnh răng cưa để tạo độ dốc thoát nước. Tính toán bố trí tham khảo TL . Có thể kết hợp với cấu tạo bó vỉa để làm các chức năng khác nhau 3.2.4 Giếng thu Chức năng: Tập hợp (thu) nước từ mặt đường, hè đường và các bải xây dựng trước khi dẫn về hệ thống rãnh thoát nước hoặc đường ống. Bố trí: Bố trí dọc rãnh biên của đường phố. Bố trí tại nơi giao nhau đảm bảo nước không tập trung vào khu vực quảng trường của nút, giữ cho lối đi của bộ hành được khô ráo. Bố trí trước đoạn vào nút, trước lối đi của bộ hành. Vị trí bố trí giếng thu xem hình dưới Bố trí tại các chỗ trũng trong mạng lưới thoát nước khu dân cư trước khi tập trung nước về rãnh, ống thoát nước. Khoảng cách bố trí của các giếng thu nói chung được xác định theo tính toán phụ thuộc vào độ dốc dọc đường phố và chiều rộng mặt đường cần thoát nước. Các giá trị cụ thể tham khảo bảng 3.2 Bảng 3.2. Khoảng cách giữa các giếng thu(hoặc hố ga) Độ dốc dọc đường phố i Khoảng cách giữa các giếng thu (m) i ≤ 0.004 50 0.004 <i ≤ 0.006 60 0.006 <i ≤ 0.01 70 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 56/ 124
  57. 0.01 0.03 90 Cấu tạo giếng thu Vật liệu: bêtông xi măng, gạch xây, thường có nắp đậy. Giếng thu dạng hình tròn, chữ nhật. Kích thước d= 0.7 đối với loại tròn, dạng chữ nhật 0.6x0.9m Có thể làm giếng thu dạng hàm ếch. Khả năng thu nước của giếng thu Khoảng 20l/s ứng với diện tích 500 – 700 m2. Hình 3-7 Bố trí giếng thu ở ngã ba, ngã tư đường phố 3.2.5 Giếng thăm Mục đích và phạm vi sử dụng Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 57/ 124
  58. - Bố trí tại những nơi các đường ống gặp nhau. - Tại các vị trí thay đổi hướng dòng chảy, thay đổi độ dốc, thay đổi đường kính. - Trên một đoạn cống dài cần bố trí giếng thăm để kiểm tra. - Khoảng cách giữa các giếng thăm phụ thuộc vào đường kính cống dọc, doc doc Bảng 3.3: Khoảng cách giữa các giếng thăm (hố ga) Khoảng cách L(m) Đường kính cống dọc Bình (mm) Lớn nhất thường 1200 70 < 100 - Phải bố trí thang lên xuống N¾p giÕng (dạng chữ U). Thang lªn xuèng - Kích thước của giếng thăm phụ thuộc vào kích thước của các đường ống dẫn về, số lượng ống dẫn về. d - Cấu tạo gồm có cửa giếng, nắp D đậy, đáy giếng. Chi tiết [3]. Hè l¾ng cÆn 3.2.6 Giếng chuyển bậc Phạm vi sử dụng Khi các đường ống gặp nhau có độ chênh cao lớn để đảm bảo tốc độ của nước chảy trong giếng không quá lớn làm giếng tiêu năng (giếng chuyển bậc). Cấu tạo chi tiết [3] Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 58/ 124
  59. 3.2.6 Trạm bơm thoát nước mưa Trạm bơm thoát nước mưa được thiết kế khi đáy cống có cao độ thấp hơn mực nước trên sông, hồ. Số lượng máy bơm tùy thuộc vào công suất và lưu lượng cần thoát. 3.2.7 Cửa xả nước mưa Là đầu ra của cống, nước thoát ra sông, suối, hồ ao. Cao độ cửa xả liên quan đến chế độ chảy của đường cống. §3.3 Các nguyên tắc chung thiết kế thoát nước và đặt đường ống thoát nước mưa 1. Hệ thống thoát nước mưa phải được thiết kế theo nguyên tắc tự chảy. Trong các trường hợp khó khăn mới dùng máy bơm. 2. Đảm bảo thoát nhanh, thoát hết nước trên diện tích cần thoát và bằng các đường ống ngắn nhất. QCT > Qtt, tổng chiều dài đường ống, rãnh nhỏ nhất. 3. Nước mưa có thể xả trực tiếp vào chỗ trũng gần nhất không cần làm sạch. Triệt để tận dụng các dòng chảy tự nhiên sông, hồ, ao hoặc khu đất trũng, hồ chứa để thoát nước mưa. 4. Hệ thống thoát nước phải phù hợp với quy hoạch thoát nước chung của thành phố, quy hoạch xây dựng, kiến trúc, giao thông. 5. Bố trí các đường ống thoát nước đảm bảo giao thông, khi duy tu, sửa chữa: bố trí dưới hè đường, dải phân cách, mép mặt đường 6. Bố trí hệ thống thoát nước mưa phải cách công trình xây dựng một khoảng cách quy định. Cống đặt dưới mặt đất phải đảm bảo chiều dày đất đắp khi xe đi qua không làm hỏng cống, không cho phép đặt nổi, đặt treo. 7. Độ dốc dọc của hệ thống cống, rãnh nên thiết kế theo độ dốc tự nhiên của địa hình, nhưng phải đảm bảo các điều kiện làm việc của cống bình thường. Bảng 3.4: Trị số độ dốc dọc tối thiểu của các ống cống Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 59/ 124
  60. Đường kính cống  (mm) imin Ghi chú 150 0.008 Trường hợp cá biệt cho 200 0.005 phép đối với  =150mm 300 0.004 dùng imin=0.007, và 400 0.0025  =200mm dùng imin=0.004 Ống nối từ giếng thu đến đường ống imin= 0.002 Bảng 3.5: Trị số độ dốc dọc tối thiểu đối với mương rãnh thoát nước mưa Loại rãnh imin Rãnh biên khi mặt đường phủ BTN 0.003 hoặc BTXM Khi mặt đường là đá dăm, đá lát 0.004 Khi mặt đường rải cuội sỏi 0.005 Mương tiêu nước 0.005 Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 60/ 124
  61. 8. Khi bố trÝ c¸c ®­êng cèng ¸p lùc song song víi nhau, kho¶ng c¸ch gi÷a mÆt ngoµi cña èng ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn thi c«ng vµ söa ch÷a khi cÇn thiÕt. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c èng kh«ng nhá h¬n c¸c trÞ sè sau: Khi  ≤ 300mm th× d = 0.7m Khi  = 400 - 1000mm th× d = 1.0m Khi  > 1000 th× d = 1.5m 9. Gãc ngoÆt nèi gi÷a 2 ®­êng èng liªn tiÕp ph¶i > 900. 10. T¹i vÞ trÝ ®æi h­íng cÇn cã giÕng th¨m cã b¸n kÝnh cong cña lßng m¸ng giÕng > ®­êng kÝnh èng cèng. Khi >1200mm th× b¸n kÝnh cong kh«ng ®uîc nhá h¬n 5 vµ ph¶i cã giÕng th¨m ë 2 ®Çu ®o¹n uèn cong. 11. Nèi r·nh víi ®­êng èng kÝn ph¶i qua giÕng th¨m cã hè khö cÆn vµ l­íi ch¾n r¸c. §3.4 Phương pháp tính toán thoát nước mưa, nước thải 3.4.1 Tính toán thoát nước mưa 3.4.1.1 Tài liệu về khí tượng thuỷ văn: - Cường độ mưa q: là lượng mưa xuống một đơn vị diện tích tính trong một khoảng thời gian (thường tính là lít/ha.s) - Thời gian mưa t: thời gian mưa là thời gian kéo dài của một trận mưa, tính bàng phút. - Chu kỳ tràn (tần suất thiết kế): là thời gian (thường tính bằng năm) mà cường độ mưa rào thiết kế xảy ra. q và t thường là số liệu thu thập được từ các cơ quan khí tượng thuỷ văn, số liệu được thống kê trong một thời gian dài. Tần suất thiết kế tính theo từng khu vực thiết kế khác nhau. Thông thường chọn chu kỳ 0.3-1.0 đối với khu dân cư và thành phố nhỏ, 1-3 năm đối với thành phố và khu công nghiệp lớn, 5-10 năm đối với khu vực quan trọng đặc biệt. Việc chọn chu kỳ và tần suất tràn liên quan đến vấn đề kinh tế, quyết định quy mô công trình. 3.4.1.2 Địa chất công trình: Điều kiện địa chất liên quan đến hệ số dòng chảy () Hệ số dòng chảy là tỷ số lượng nước mưa chảy vào cống và lượng nước mưa xuống khu vực thiết kế. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 61/ 124
  62. Bảng 3-6 Hệ số dòng chảy của lớp phủ Các loại vật liệu phủ  Mặt đường nhựa, bêtông ximăng, mái nhà 0.90 Mặt đường đá lát, láng nhựa 0.60 Mặt đường cấp phối 0.45 Mặt đường đá dăm 0.40 Mặt đường đất 0.30 Công viên, thảm cỏ 0.15  .F   i i Công thức tính toán:  Fi Trong đó: Fi là diện tích phủ mặt của vật liệu (đất) có hệ số dòng chảy (i) 3.4.1.3 Tài liệu khảo sát đo đạc địa hình: Bản đồ hiện trạng. Cao độ tự nhiên, cao độ thiết kế các công trình xây dựng. Các tài liệu liên quan đến quy hoạch thoát nước. Các quy trình, quy phạm hiện hành. Dựa vào các nguyên tắc thiết kế thoát nước nêu ở phần trước tiến hành phân chia khu vực thoát nước dựa trên bản đồ địa hình, quy hoạch đường ống, xác định hướng nước chảy. Phân chia đường ống, xác định vị trí giếng thu, giếng thăm. Xác định diện tích thoát nước của mỗi vị trí tính toán Fi. 3.4.1.4 Tính toán thuỷ văn Sau khi xác định được các thông số tính toán, tiến hành tính lưu lượng cực đại đổ về công trình, lưu lượng thiết kế tính theo công thức cường độ mưa giới hạn: Q = q . . F (l/s) q: là cường độ mưa, tính theo một trong 2 cách sau: Nếu có đủ số liệu thống kê trong 10 năm thì H q 166,7 t Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 62/ 124
  63. Khi không có đủ số liệu thống kê có thể dùng công thức sau: A 20n.q (1 C lg p) q 20 t n t n Trong đó: H là lượng mưa ngày trung bình hàng năm, mm/phút. t là thời gian mưa tính toán (phút) p là chu kỳ tràn cống C là hệ số khí hậu q20 là cường độ mưa ứng với thời gian mưa 20 phút 1/2 q20= 0,071 H. d trong đó d trị số bình quân của độ lệch trung bình H. Các thông số H, A o, bo, C, m, n tra bảng tính phụ thuộc vùng thiết kế. (F 200ha phải hiệu chỉnh)) Tính toán thuỷ lực đường cống Sau khi có lưu lượng tính toán xác định khả năng thoát nước của công trình bố trí. Công thức tính toán thuỷ lực đường cống: Q =  . v (m3 /s) Trong đó: Q là khả năng thoát của công trình (m3 /s)  là diện tích mặt cắt ướt của ống (m2) (liên quan đến khẩu độ) v là tốc độ tính toán (m/s) Ví dụ: Tính toán khẩu độ cống dọc cho một đoạn tuyến phố (lập bảng tính Q cho từng đoạn Q ij cho từng lưu vực tập trung nước và o lưu lượng cộng dồn Qij =Qij +Qi-1j-1. 3.4.2. Tính toán thoát nước thải: 3.4.2.1 Cơ sở chung: Nói chung khi thiết kế thoát nước đô thị kể cả nước mưa và nước thải đều phải dựa vào đồ án qui hoạch đô thị, xem xét qui mô phát triển hiện tại và tương lai dụ báo dân số trong vùng qui hoạch. Số người sử dụng nước cho tới cuối thời gian tính toán là N=M.F với M là mật độ dân số và F là diện tích khu dân cư. Hệ thống thoát nước đạt hiệu quả kinh tế khi M > 45 - 50 người / ha. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 63/ 124
  64. §3.5 Thiết kế chiều đứng đường phố 3.5.1 Khái niệm và các giai đoạn thiết kế 3.5.1.1 Khái niệm Thiết kế chiều đứng đường đô thị là việc chuyển cao độ của các điểm đặc trưng của mặt cắt ngang lên bình đồ theo phương đứng. Như vậy bản vẽ thiết kế mặt đứng là bản vẽ mặt bằng trên đó thể hiện vị trí các công trình, kích thước các công trình trên mặt bằng và cao độ thiết kế của các điểm đặc trưng của công trình. Nếu nối các điểm cùng cao độ ta có đường đồng mức đỏ hay đường đồng mức thiết kế. 3.5.1.2 Giai đoạn thiết kế Thực hiện việc thiết kế qui hoạch mặt đứng đường đô thị trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật. 3.5.2 Mục đích và yêu cầu của thiết kế chiều đứng 3.5.1.3 Mục đích Bản vẽ thiết kế chiều đứng có thể thể hiện nhiều nội dung của các bản vẽ mặt cắt dọc, cắt ngang, bình đồ và là bản vẽ tổng hợp của ba bản vẽ trên. Do vậy dễ hình dung hơn về địa hình, mặt cắt ngang, cắt dọc và định được các điểm bố trí các công trình thoát nước. Bản vẽ thiết kế chiều đứng tạo điều kiện thuận lợi hơn cho thi công, đặc biệt đối với nút giao thông; là bản vẽ sử dụng trực tiếp khi tính toán khối lượng đào đắp, điều phối đất. Do vậy bản vẽ Thiết kế chiều đứng còn gọi là bản vẽ thiết kế san nền, thoát nước. Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật hoặc thiết kế tổ chức thi công nhất thiết phải có bản vẽ Thiết kế chiều đứng. 3.5.1.4 Yêu cầu: Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 64/ 124
  65. Đảm bảo thoát nước từ khu vực hè đường, phần xe chạy, các công trình hai bên đường. Cao độ của rãnh và hè đường phải xét đến cao độ của đường vào khu nhà ở, bố trí công trình ngầm và cao độ khống chế tại các vị trí giao với đường sắt, đường ôtô cao độ của các công trình xây dựng hai bên đường. Xem xét phương án thay đổi cấu tạo MCN từ hai mái sang một mái để đảm bảo thoát nước theo cống rãnh. 3.5.3 Nội dung thiết kế chiều đứng đường phố và nút giao thông 3.5.1.5 Các số liệu cần thiết (các hồ sơ): Các bản vẽ và hồ sơ về thiết kế chiều đứng các giai đoạn trước. Các bản vẽ và hồ sơ QH hệ thống thoát nước trong vùng có liên quan. Các bản vẽ và hồ sơ thiết kế kỹ thuật: mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt ngang. 3.5.1.6 Quy định và quy ước của bản vẽ thiết kế chiều đứng Chênh cao các đường đồng mức thiết kế (đường đồng mức đỏ) là 10-20cm tuỳ mức độ phức tạp của địa hình và tuỳ vào giai đoạn thiết kế chiều đứng tương ứng với các tỷ lệ bản vẽ là: 1:200; 1:500 hoặc 50cm khi tỷ lệ bản vẽ là 1:1000; 1:2000. Trong nút giao thông có thể có chênh cao đường đồng mức là 5cm. 3.5.4 Trình tự thiết kế chiều đứng đường phố: Thiết kế rãnh (cống thoát nước) của phần xe chạy, xác định ví trí bố trí công trình thoát nước, công trình ngầm. Xác định độ dốc và cao độ của rãnh dọc. Căn cứ vào độ dốc dọc, dốc ngang của các bộ phận trên MCN, tính toán cao độ các thành phần, vẽ đường đồng mức. L3 h ® 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 4 A i i 1 0 0 0 0 0 2 4 5 6 7 8 i h 1 i 3 B 2 L2 L1 i i 1 4 i 0 0 0 0 0 A 5 6 7 8 9 h 2 Xác định khoảng cách giữa hai đường đồng mức thiết kế tính theo tim rãnh: h L1= với h là chênh cao đường đồng mức; i1 là độ dốc dọc của rãnh dọc i1 Xác định độ chênh cao giữa tim đường và đáy rãnh biên Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 65/ 124
  66. B.i2 h1= với B là chiều rộng phần xe chạy, i 2 là độ dốc ngang phần xe chạy (hình 2 vẽ) Tim đường xe chạy cao hơn đáy rãnh nên đường đồng mức lệch về phía hướng h1 B.i2 dốc của tim đường một đoạn L2= , i3 là độ dốc dọc của tim đường i3 2i3 Sau khi có L1; L2 ta vẽ được đường đồng mức phần xe chạy Vẽ đường đồng mức phần hè đường, dựa vào cao độ của rãnh dọc và chiều cao bó vỉa hđ Tính độ dịch chuyển của đường đồng mức phía hè đường so với đường đồng mức hd mép rãnh L4= hđ là chiều cao đá vỉa; xác định khoảng cách của điểm trong và i1 h2 A.i4 điểm ngoài của đường đồng mức phần hè đường L 3 = với h2 là chênh lệch i1 i1 cao độ phần mép ngoài của hè đường và cao độ đỉnh bó vỉa. Lưu ý do dốc ngang của hè đường và mặt đường ngược nhau nên đường đồng mức phần hè đường dốc theo chiều ngược lại với phần mặt đường. Theo nguyên tắc tính toán vừa trình bày, đối với các trường hợp thay đổi độ dốc của rãnh biên, của phần xe chạy hoặc cấu tạo MCN có nhiều bộ phận khác có thể thực hiện tương tự. Ngoài phương pháp trên, có thể vẽ bằng phương pháp đồ giải, sinh viên tham khảo thêm tài liệu của PGS Nguyễn Xuân Vinh -Thiết kế nút giao thông và tổ chức giao thông đô thị. 3.5.5 Các ví dụ thiết kế chiều đứng đường phố: Các ví dụ trong tài liệu "Quy hoạch giao thông và thiết kế đường đô thị" GS TSKH Nguyễn Xuân Trục §3.6 Thiết kế chiều đứng nút giao thông 3.6.1 Yêu cầu Thiết kế chiều đứng nút giao thông phải đảm bảo điều kiện xe chạy tốt: xe chuyển hướng một cách dễ dàng, êm thuận. Đảm bảo thoát nước mặt: nước mặt thoát nhanh, thoát hết, khô ráo phần bộ hành. Đảm bảo mỹ quan: các cao độ của rãnh, của đường, hè phố hài hoà hợp lý. 3.6.2 Nguyên tắc thiết kế Trước khi thiết kế chiều đứng nút giao thông cần xác định cấp đường giao nhau, dạng mặt cắt, độ dốc và hướng dốc dọc của đường và dốc ngang địa hình tại nút. Để đảm bảo các yêu cầu thiết kế trên, các nguyên tắc thiết kế: - Đảm bảo xe chạy thuận lợi đối với đường chính (không thay đổi dốc dọc, cấu tạo có siêu cao theo hướng rẽ của đường chính) có xét tới xe trên đường phụ. - Hai đường giao nhau đều là đường chính thì giữ nguyên dốc dọc. - Đường cùng cấp giao nhau, dốc dọc khác nhau thì thay đổi dốc ngang, mặt cắt ngang (đường có dốc dọc nhỏ hơn) phù hợp với đường có dốc dọc lớn. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 66/ 124
  67. - Khi hai đường khác cấp giao nhau, việc thay đổi dốc dọc, dốc ngang phải tạo điều kiện thuận lợi cho xe trên đường chính. - Phải có ít nhất một nhánh dốc ra để đảm bảo thoát nước, trường hợp khó khăn có thể bố trí cồng ngầm, giếng thu. - Khi bố trí giếng thu phải đảm bảo điều kiện khô ráo cho bộ hành qua đường, không đọng nước, không chảy vào các nhánh khác 3.5.3 Một số sơ đồ điển hình * Nút có các nhánh dốc ra ngoài: Không cần bố trí giếng thu, chỉ cần điều chỉnh độ dốc ngang của các phần đường tiếp giáp. Thiết kế giống nhau trong các trường hợp đường cùng cấp, khác cấp giao nhau. * Thiết kế nút trong trường hợp có bốn hướng dốc vào: Bố trí các giếng thu tại các đoạn vào nút (trước dải bộ hành qua đường), bố trí cống ngầm thu nước a) b ) Cấu tạo phần giữa cao hơn: dễ thoát nước nhưng trắc dọc xấu, sử dụng khi thiết kế cho 2 đường cùng cấp (hình a) Giữ nguyên độ dốc dọc, chú ý đến đường chính (hình b giao đường chính và đường cấp thấp hơn) * Nút có ba nhánh dốc ra, một nhánh dốc vào: Trường hợp một tuyến nằm trên đường tụ phân thuỷ, giếng thu chỉ bố trí ở nhánh dốc vào, hai đường chính giao nhau thiết kế theo hình a, nút có một đường chính và một đường thứ yếu giao nhau thiết kế theo hình b, c. a) b ) c ) * Trường hợp nút có hai nhánh dốc vào, hai nhánh dốc ra: Nút nằm trên yên ngựa, trường hợp a, b thiết kế khi hai đường chính giao nhau, c, d thiết kế trong trường hợp một đường chính và một đường thứ yếu giao nhau. Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 67/ 124
  68. a) b ) c) d ) Nút nằm trên địa hình nghiêng:thiết kế giữ nguyên độ dốc dọc của hai tuyến đường (hình a sử dụng khi hai tuyến đường chính giao nhau, b,c sử dụng cho trường hợp đường chính và đường thứ yếu giao nhau. a) b ) c ) * Nút có ba nhánh dốc vào và một nhánh dốc ra Nút giao thông nằm trên đường tụ thuỷ, độ dốc dọc của đường thứ yếu thay đổi trong nút, bất lợi cho xe chạy, hình a sử dụng trong trường hợp giao nhau của hai đường chính, b, c, d sử dụng trong trường hợp một đường chính và một đường thứ yếu. a) b ) c) d ) * Trường hợp thiết kế nút trong địa hình bằng phẳng: có thể sử dụng biện pháp thay đổi độ dốc rãnh biên hoặc nâng cao vị trí giữa nút lên thì được trường hợp thuận lợi như trường hợp bốn nhánh dốc ra. 3.6.4 Các phương pháp thiết kế chiều đứng 3.6.1.2 Phương pháp đường đồng mức thiết kế: Xác định đường đỉnh (đường phân thuỷ ở mặt đường), tính cao trình các điểm trên đường đỉnh và các đường tính cao trình, dựa vào cao độ các điểm vừa tính để vẽ đường đồng mức thiết kế và tính các cao độ thi công. Ưu điểm: phản ánh được địa hình thiết kế, thấy được các hướng nước chảy (phân thuỷ, tụ thuỷ ), hiệu chỉnh các đường đồng mức dễ hơn; nhược điểm khó tính được toạ độ các điểm đồng mức trên thực địa. 3.6.1.3 Phương pháp ô vuông: Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 68/ 124
  69. Lấy tim đường giao nhau làm trục toạ độ, cạnh ô vuông song song với tim đường (nếu đường giao không vuông góc, nên chọn sao cho các lưới ô vuông có đỉnh trùng với các vị trí dễ đo đạc, kiểm tra trên thực địa), ô vuông có kích thước 5x5 hoặc 10x10m tuỳ thuộc giai đoạn thiết kế, phạm vi thiết kế. Xác định cao độ tự nhiên, cao độ thiết kế, cao độ thi công của các đỉnh. Xác định các cao độ ở các vị trí đặc trưng của nút (Điểm giao của đường giao, các mép bó vỉa ) 3.6.1.4 Phương pháp hỗn hợp: Sử dụng phương pháp đường đồng mức thiết kế và dùng phương pháp lưới ô vuông để kiểm tra, tính cao độ thi công. Thông thường sử dụng để thiết kế các quảng trường, nút giao thông lớn. 3.6.5 Trình tự thiết chiều đứng theo phương pháp hỗn hợp a. Thu thập tài liệu phục vụ thiết kế: Bình đồ tuyến đường tỷ lêh lớn 1:500 hoặc 1:200. Cấp đường giao nhau, chiều rộng, độ dốc dọc, dốc ngang, cao trình khống chế ở nút. Vị trí các công trình thoát nước đã có hoặc thiết kế. b. Vẽ mặt băng nút giao thông Thể hiện các yếu tố: tim tuyến đường giao nhau, các kích thước các bộ phận (hè đường, phân cách, phần xe chạy ), bán kính bó vỉa c. Định phạm vi thiết kế Thông thường lấy phạm vi thiết kế cách tiếp tuyến của bó vỉa 5-10m (phạm vi đủ để chuyển tiếp mặt cắt ngang, bằng một cạnh ô vuông) d. Xác định sơ đồ thiết kế: Dựa vào các đặc điểm địa hình, cấp đường giao chọn các hình thức bố trí (các sơ đồ điển hình đã trình bày ở phần trên) e. Xác định các cao trình thiết kế trên đường dẫn vào nút Xem mục thiết kế Thiết kế mặt đứng đường phố f. Xác định cao trình thiết kế tại nút Xác định đường đỉnh (đường có cao trình cao nhất - đường phân thuỷ của các đường dẫn vào nút) Giao các đường đỉnh là cao độ khống chế. Xác định mạng đường tính cao trình và thực hiện tính cao trình thiết kế trên mạng đường tính cao trình. Các phương pháp thực hiện: (tham khảo tài liệu Nguyễn Khải - Đường và giao thông đô thị), có các phương pháp: Phương pháp lưới ô vuông, tâm vòng tròn, đường song song g. Vẽ đường đồng mức thiết kế Dựa vào cao độ của các điểm trên mạng lưới đường tính cao trình vẽ đường đồng mức. h. Hiệu chỉnh đường đồng mức (cao trình) Thiết kế đường và giao thông đô thị Trang 69/ 124