Tiêu chuẩn thiết kế nút giao thông đường ô tô

142 trang hoanguyen 7021

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tiêu chuẩn thiết kế nút giao thông đường ô tô", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

tieu_chuan_thiet_ke_nut_giao_thong_duong_o_to.pdf

Nội dung text: Tiêu chuẩn thiết kế nút giao thông đường ô tô

www.cauduongonline.com.vn CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG ĐƯỜNG Ô TÔ SPECIFICATION FOR DESIGN OF INTERSECTION CHỈ DẪN THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG ĐƯỜNG Ô TÔ GUIDELINES FOR DESIGN OF INTERSECTION (BẢN THẢO LẦN CUỐI) DỰ ÁN XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CẦU VÀ ĐƯỜNG BỘ GIAI ĐOẠN 2 CÔNG TY TƯ VẤN QUỐC TẾ SMEC Liên danh với HỘI KHKT CẦU ĐƯỜNG VIỆT NAM HÀ NỘI, 4/2008
Lời nói đầu Tiêu chuẩn thiết kế nút giao thông đường ôtô. Tổ chức biên soạn:Công ty tư vấn quốc tế SMEC và Hội KHKT cầu đường Việt Nam Tiêu chuẩn này dựa và các TCVN, 22TCN, chỉ dẫn thiết kế hình học đường và đường phố AASHTO.2004 và tiêu chuẩn liên quan của Úc về vòng đảo.
TCVN xxxx:xx TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG ĐƯỜNG Ô TÔ MỤC LỤC 1 PHẠM VI ÁP DỤNG 7 2 CÁC TÀI LIỆU VIỆN DẪN 9 3 THUẬT NGỮ 11 4 CÁC QUY ĐỊNH CHUNG 13 4.1 Nút giao thông 13 4.2 Các yếu tố phải xét khi thiết kế nút giao thông 13 4.3 Phạm vi của nút giao thông 13 4.4 Phân loại nút giao thông 14 4.5 Việc lựa chọn loại hình nút giao thông 15 4.6 Các biện pháp tổ chức giao thông trong nút giao thông 15 5 NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC 17 5.1 Các nguyên tắc chung 17 5.1.1 Các xung đột trong nút giao thông cùng mức. 17 5.1.2 Xe thiết kế. 19 5.1.3 Tốc độ thiết kế. 19 5.1.4 Mặt cắt ngang. 19 5.1.5 Mặt cắt dọc của đường cắt. 19 5.1.6 Góc giao trong nút. 21 5.1.7 Siêu cao và đường cong nằm trong nút giao thông cùng mức. 22 5.2 Ngã ba 25 5.2.1 Ngã ba mở rộng. 26 5.2.2 Ngã ba kênh hoá. 27 5.3 Ngã tư 28 5.3.1 Ngã tư đơn giản 28 5.3.2 Ngã tư mở rộng 28 5.4 Ngã tư kênh hoá 29 5.4.1 Loại hình ngã tư kênh hoá đơn giản nhất 29 5.4.2 Ngã tư có 4 đảo tam giác, có 4 làn rẽ phải kênh hoá. 30 5.4.3 Ngã tư kênh hoá nâng cao. 31 5.4.4 Ngã tư có đường rẽ trái chéo góc. 33 5.5 Tầm nhìn 34 3
TCVN xxxx:xx 5.6 Đảo trong nút giao thông 39 5.6.1 Đảo trong nút giao thông 39 5.6.2 Kích thước đảo 39 5.6.3 Cấu tạo đảo 39 5.6.4 Hình dáng và chỗ tiếp cận đảo 40 6 NÚT VÒNG ĐẢO 45 6.1 Nút vòng đảo 45 Nút vòng đảo 45 6.2 Điều kiện vận dụng nút vòng đảo 45 6.3 Số đường dẫn vào đảo và góc giữa các đường dẫn 46 6.3.1 Nút vòng đảo một làn xe 46 6.3.2 Nút vòng đảo nhiều làn xe 46 6.3.3 Sử dụng các làn xe trong nút 46 6.4 Số làn xe trên các phần xe chạy trong nút vòng đảo 47 6.4.1 Số làn xe của nút 47 6.4.2 Số làn xe trên phần xe chạy quanh đảo 47 6.4.3 Số làn xe ra nút 47 6.4.4 Các làn rẽ phải rẽ trước 47 6.5 Đảo giữa 49 6.5.1 Đường kính đảo giữa 49 6.5.2 Chiều rộng phần xe chạy vòng đảo 50 6.5.3 Chiều rộng cửa vào và cửa ra 52 6.6 Độ cong 52 6.6.1 Đường cong vào đảo 52 6.6.2 Đường cong cửa ra 53 6.6.3 Đường cong cửa vào 54 6.6.4 Đường cong phần xe chạy vòng đảo 54 6.6.5 Hạn chế tốc độ tương đối giữa xe vào nút và xe vòng đảo 54 6.6.6 Hạn chế tốc độ tương đối giữa xe vòng đảo và xe ra nút 55 6.7 Đảo giữa và đảo phân cách 55 6.7.1 Hình dạng đảo giữa 55 6.7.2 Bố cục trong đảo giữa 56 6.7.3 Đảo phân cách 56 6.8 Dốc ngang và dốc dọc 56 6.8.1 Dốc ngang của phần xe chạy vòng đảo 56 6.8.2 Dốc dọc đường dẫn 56 6.9 Nút vòng xuyến 56 4
TCVN xxxx:xx 7 NÚT GIAO KHÁC MỨC TRỰC THÔNG VÀ LIÊN THÔNG 59 7.1 Giới thiệu và các loại hình cơ bản của nút giao khác mức 59 7.1.1 Định nghĩa 59 7.1.2 Các yếu tố chung cần xem xét 59 7.2 Lựa chọn nút giao liên thông và nút giao trực thông 60 7.2.1 Tiêu chí chọn nút giao liên thông 60 7.2.2 Các tiêu chí chọn nút giao trực thông 62 7.3 Tính thích nghi của nút giao trực thông và nút giao liên thông 62 7.3.1 Phân loại 62 7.3.2 Giao thông và vận hành 63 7.3.3 Các điều kiện địa hình 63 7.3.4 Loại đường và các cách giao cắt 64 7.4 Kiểm soát và phân chia lối vào ra ở các đường phụ tại nút giao liên thông 64 7.4.1 Kiểm soát lối vào ra 64 7.4.2 An toàn giao thông 66 7.4.3 Phân kỳ xây dựng 67 7.5 Công trình kết cấu trong nút giao khác mức 67 7.5.1 Dạng và các ví dụ về nhánh nối 67 7.5.2 Dạng cầu vượt 68 7.5.3 So sánh đường vượt và đường chui 70 7.5.4 Các đường chui 70 7.5.5 Các đường vượt 70 7.5.6 Chiều dài để đạt được cao độ giao khác mức 70 7.5.7 Nút giao khác mức không có đường nối 72 7.6 Nút giao liên thông 73 7.6.1 Các vấn đề chung cần xem xét 73 7.6.2 Các loại nút giao 73 7.6.3 Các yếu tố cần xem xét khi thiết kế 77 7.7 Đường nhánh nối 93 7.7.1 Loại và các ví dụ về đường nhánh nối 93 7.7.2 Các yếu tố chung cần cân nhắc khi thiết kế đường nối 93 7.7.3 Bề rộng phần xe chạy đường nối 100 7.7.4 Đầu mút đường nối 104 7.7.5 Đầu mút nhánh nối một làn xe, dạng dòng tự do, cấu tạo cửa vào 107 7.7.6 Đầu mút nhánh nối một làn xe dạng dòng tự do- cấu tạo cửa ra 111 7.7.7 Các đầu mút nhiều làn xe dạng dòng tự do 116 7.8 Các đặc điểm khác trong thiết kế nút giao khác mức 120 5
TCVN xxxx:xx 7.8.1 Kiểm tra mức độ thuận lợi trong vận hành 120 7.8.2 Người đi bộ 122 7.8.3 Điều tiết trên đường nối 122 7.8.4 Vuốt dốc và thiết kế cảnh quan 123 7.8.5 Trồng cây trong nút 123 7.8.6 Xe máy 124 7.8.7 Xe đạp 124 7.8.8 Cưỡng chế thực thi luật và kỷ luật 124 PHỤ LỤC A - TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH, CHẬM GIỜ XE, CHIỀU DÀI HÀNG XE CHỜ 127 6
TCN xxx:xxx 1 PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về thiết kế xây dựng mới, cải tạo, nâng cấp các nút giao thông trên đường ô tô và đường cao tốc. Các đường chuyên dụng như đường công nghiệp, đường lâm nghiệp, đường nông thôn có thể dùng tiêu chuẩn này để tham khảo. Trong phạm vi đô thị, các nút giao thông được thiết kế theo tiêu chuẩn TCXDVN 104:2007 và có thể tham khảo tiêu chuẩn này. 1.2 Tiêu chuẩn này nhằm cụ thể hoá các quy định trong TCVN 4054:2005 và TCVN 5729:1997. Khi tiêu chuẩn nhà nước này có sửa đổi, các qui định cụ thể của tiêu chuẩn này phải được sửa đổi cho phù hợp và không được trái nghịch. 1.3 Tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu và các các quy định phải thực hiện khi thiết kế nút giao thông trên đường ô tô. Các giải thích, các thông tin cơ bản khác, các hướng dẫn kèm theo các thí dụ sẽ có trong bản “Chỉ dẫn thiết kế nút giao thông” đi kèm theo Tiêu chuẩn này. 7
TCN xxx:xxx 2 CÁC TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Các tài liệu viện dẫn sau đây là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm ban hành, khi có phiên bản mới, phải áp dụng các sửa đổi mới nhất trong các văn bản có hiệu lực. Khi có khó khăn, phải cân nhắc để đề nghị và xin cơ quan có thẩm quyền phê duyệt : Luật đường bộ. TCVN 4054: 2005. Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế Tiêu chuẩn Thiết kế đường ô tô và Chỉ dẫn Kỹ thuật Thiết kế đường ô tô 22TCN- 273-01 TCVN 5729: 1997. Đường cao tốc – Yêu cầu thiết kế 22TCN 237. Điều lệ báo hiệu đường bộ. 22TCN 242. Qui định đánh giá tác động môi trường khi lập dự án nghiên cứu khả thi và thiết kế. Phương thức thiết kế hình học đường và đường phố (ASSHTO 2004) Sổ tay năng lực đường ôtô (HCM-ASSHTO 2004) Chiếu sáng An toàn GT TCXDVN 104:2007. Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế. Thiết kế nút giao khác mức liên thông (NGKMLT). AASHTO-2004 2.2 Trong trường hợp cần thiết, người thiết kế có thể vận dụng các yêu cầu của một tiêu chuẩn của nước ngoài sau khi xin phép cơ quan có thẩm quyền. 9
TCN xxx:xxx 3 THUẬT NGỮ Đoạn trộn xe (weaving section): Chiều dài trên phần xe chạy tính từ chỗ nhập dòng đến chỗ tách dòng Đoạn vuốt (taper): Chiều dài để chuyển hoá từ phần xe chạy bình thường tới phần xe chạy có thay đổi (thêm hoặc bớt làn xe) Đoạn vuốt nhập dòng /tách dòng (taper merging/diverging): chiều dài chuyển tiếp (theo hình phễu/hình loa) để chuyển hoá phần xe chạy bình thường sang chỗ nhập/tách dòng. Đường nhánh nối vòng (Loop): Là đường nối một hoặc hai chiều xe chạy, đi qua một góc giao 180 đến 270 độ. Đường nhánh nối vòng được coi như kéo dài đến đến đầu mút của đoạn tuyến gần như thẳng của đường nối với lưng của mũi tách hoặc nhập dòng. Đường nối nút giao liên thông (Interchange Link): Là một đường gom, có một hai hai chiều xe chạy, chuyên chở dòng xe tự do trong phạm vi nút giao giữa tầng và/hoặc một hướng tới tầng và hướng khác Đường cắt (cross road): Đường có chức năng hay tầm quan trọng thứ yếu cắt qua đường chính để tạo thành nút giao thông Đường chính (main line): Đường có chức năng và tầm quan trọng, thường là các đường chạy thẳng qua nút Đường dẫn (leg): Đoạn đường đưa xe ra vào nút. Chiều dài của đường dẫn là phạm vi của nút,gồm có : (1) đoạn phản ứng nhận biết của người lái, (2) đoạn thao tác (giảm tốc) (3) đoạn xe xếp hàng. Nút ngã ba có 3 đường dẫn,nút ngã tư có 4 đường dẫn Đường nhánh dẫn (ramp): Đoạn đường có nhiệm vụ chuyển các dòng xe rẽ từ một đường chính này qua môt đường chính khác Đường nhánh dẫn rẽ phải trực tiếp (diagonal ramp): nhánh dẫn cho xe rẽ phải, thường bao ngoài nút giao thông Đường cong thoải (near straight): Đoạn đường có bán kính cong nằm lớn hơn bán kính nằm tối thiểu thông thường ứng với tốc độ thiết kế),có siêu cao nhỏ hơn 5% Đường nhập/ tách song song (parralel merge,diverge): làn xe phụ được cấu tạo chạy song song với phần xe chạy trên đường chính để xe nhập/tách khỏi đường chính Đường nối (connector road): thuật ngữ chung chỉ các đường nối trong nút giao thông Hạ lưu (Downstream): Phần đường khi dòng giao thông chạy cách xa mặt cắt đang xem xét Khoảng tĩnh không đứng (Headroom): là khoảng cách tối thiểu giữa bề mặt phần xe chạy và công trình (bao gồm bất cứ thiết bị tạm hay vĩnh cửu nào gắn vào công trình) đo vuông góc từ bề mặt phần xe chạy Làn xe phụ (Auxiliary Lane): Là làn xe thêm vào một bên của phần xe chạy chính để tăng các cơ hội nhập dòng hoặc tách dòng hoặc tạo thêm không gian để trộn dòng Làn xe dự trữ (Reserved Lane): làn xe tách giao thông để không phải trộn dòng 11
Mũi (Nose): Diện tích mặt đường được kẻ sơn, thường có dạng hình tam giác, thường nằm giữa đường nối và đường chính tại chỗ nhập và tách, có vạch sơn phù hợp để hạn chế người lái xe khi đi vào đó Nút giao thông (intersection): nơi giao nhau giữa hai hay trên hai đường giao thông (đường ô tô, đường sắt). Nút giao cùng mức (at grade intersection): nút giao thông trong đó các tuyến đường giao nhau trên cùng một mặt phẳng. Nút giao thông khác mức - NGKM (grade separation): nút giao thông dùng công trình (cầu / hầm) để phân cách giữa các dòng xe xung đột. Nút giao khác mức liên thông – NGKMLT (interchange): nút giao khác mức, có các đường nối (ramp) để xe có thể chuyển từ đường chính này sang đường chính khác. Nút liên thông tính năng phục vụ (Service Interchange): Nút giao giữa đường cao tốc và đường cấp cao khi đường nối nối vào đường cấp cao dạng cùng mức hoặc dạng dòng tự do Nút liên thông tính năng hệ thống (System Interchange): Nút giao giữa hai hay nhiều hơn các đường cao tốc thông qua các đường nhánh nối Nút đơn giản (Simple Junction): Là nút chữ T hoặc nút so le mà không có đảo ảo và đảo thực nào trên đường chính, và không có đảo kênh hoá trên đường phụ Nút giật cấp (Staggered Junction): Một nút giao cùng mức của ba đường, trong đó đường chính tiếp tục đi thẳng qua nút, và đường phụ nối với đường chính tạo thành hai nút ngã ba đối diện Nút giao chữ T (T –Junction): Nút giao cùng mức của hai đường, trong đó đường phụ giao với đường chính vuông góc hoặc gần vuông góc Phía gần (Nearside): Phía bên phải của xe khi thấy xuất hiện một xe tiến lên phía trước từ n cạnh, thường là phía người ngồi ghế trước của các xe ở Việt nam. Phía cận kề (Offside): Phía tay trái của xe khi nhìn thấy xuất hiện xe chuyển động tiến lên phía trước từ phía sau, thường là phía người lái đối với các xe của Việt Nam Tách nhánh (Fork): Nút giao cùng mức của hai đường, thường trong nút giao liên thông, trong đó chúng được tách ngả từ một đường dẫn chính với các góc giống nhau. Thường thì hai đường phân ngả có hình thức tương đương nhau Tầm nhìn xử lý (Decision Sight Distance) – tầm nhìn người lái quan sát thấy vật bất thường xảy ra (khi xe từ đường phụ bất thình lình nhập vào từ cửa vào) Thượng lưu (Upstream): Phần đường phía trước mặt cắt đang xét (theo chiều xe chạy). Vùng nêm (Gore): Là phạm vi thuộc cuối dòng từ điểm giao nhau của hai lề đường của đường nhập và tách 12
TCN xxx:xxx 4 CÁC QUY ĐỊNH CHUNG 4.1 Nút giao thông Là nơi giao nhau giữa hai hay trên hai đường giao thông. Cũng là nơi tập trung nhiều xe cộ, nhiều hướng rẽ nên tập trung nhiều xung đột, làm giảm khả năng thông hành, gây ách tắc xe cộ và làm ô nhiễm môi trường. Mục tiêu khi thiết kế nút giao thông là: Đảm bảo an toàn giao thông. Đảm bảo một năng lực giao thông hợp lý với một chất lượng giao thông hợp lý. Có hiệu quả tốt về kinh tế. Đảm bảo cảnh quan và vệ sinh môi trường. 4.2 Các yếu tố phải xét khi thiết kế nút giao thông a) Các yếu tố về giao thông. Chức năng của các tuyến qua nút và quyền ưu tiên giữa các tuyến đó. Vai trò của nút trong mạng lưới giao thông và quan hệ với các nút lân cận. Lưu lượng xe, các dòng xe qua nút và các dòng xe rẽ (cho các nút đang sử dụng) hiện tại và dự báo (15 năm tới 20 năm, tuỳ loại cấp đường, 5 năm cho các dự án tổ chức giao thông) lưu lượng trung bình ngày đêm, lưu lượng giờ cao điểm. Thành phần dòng xe, đặc tính các xe đặc biệt (kể cả xe đạp và lượng bộ hành). Các bến đỗ trong phạm vi của nút (nếu có). b) Các yếu tố vật lý. Địa hình và các điều kiện tự nhiên, chú ý điều kiện thoát nước. Các qui hoạch trong vùng có ảnh hưởng đến nút giao thông. Góc giao của tuyến đường và các khả năng cải thiện. Các yêu cầu về cảnh quan và về môi trường. c) Các yếu tố về kinh tế. Các chi phí về xây dựng, bảo dưỡng, khai thác. Các chi phí đền bù, giải phóng mặt bằng. Các chỉ tiêu phân tích kinh tế - kỹ thuật. d) Các yếu tố về nhân văn. Thói quen, ý thức kỷ luật và kỹ năng của đội ngũ lái xe. Ý thức kỷ luật, trình độ xã hội của người sử dụng đường và của cư dân ven đường. e) Các yếu tố phát triển. Thời gian dự báo giao thông không quá 20 năm. Tuy vậy, sau đó kinh tế vẫn phát triển, yêu cầu giao thông, thành phần giao thông lại thay đổi, nên phải có dự kiến thích ứng. Tránh các dự án chỉ là giải pháp tình thế, không có cách phát triển. 4.3 Phạm vi của nút giao thông 13
Phạm vi của nút giao thông là diện tích bao ngoài các đoạn dẫn gồm có (1) đoạn phản ứng - nhận biết. (2) đoạn thao tác. (3) quãng xe xếp hàng. (4) diện tích đặt các trang thiết bị phục vụ nút. Trên đường có hai phần xe chạy riêng biệt, phạm vi này có thể khác nhau (xem hình 4.1). KÕt thóc B¾t ®Çu B¾t ®Çu h·m xe h·m xe ph¶n øng §•êng phè c¾tngang ChiÒu dµi xÕp hµng ChiÒu dµi thao t¸c ChiÒu dµi ph¶n øng t©m lý ChiÒu dµi chøc n¨ng Hình 4.1 Phạm vi của nút giao về vật lý và chức năng Quy định này về phạm vi của nút giao thông chỉ có ý nghĩa trong thiết kế. Về hành chính, quy định về phạm vi nút giao thông là thuộc quyền của các cơ quan chức năng. 4.4 Phân loại nút giao thông Nút đơn giản: khi các xung đột còn có thể chấp nhận được (khi lưu lượng xe rẽ dưới 30 xcqđ/h và tốc độ xe rẽ dưới 25km/h). Nút đơn giản có thể mở rộng hoặc không mở rộng. 14
TCN xxx:xxx Nút đường chính-đường phụ: Xe trên đường phụ phải hãm xe hay nhường đường cho xe trên đường chính Nút kênh hoá: Khi một số luồng xe rẽ có yêu cầu (về lưu lượng và về tốc độ xe rẽ), các làn xe rẽ được tách riêng và có bảo hộ (bằng đảo, bằng vạch kẻ) và nút được gọi là nút kênh hoá. Nút vòng đảo (nút hình xuyến): có đảo lớn ở giữa nút, xe chạy vòng qua đảo để tránh các xung đột nguy hiểm. Nút có điều khiển đèn: Dùng đèn hiệu phân ra các pha để hoá giải các xung đột. Loại hình này không khuyến khích dùng trên đường ô tô, nhất là khi tốc độ tính toán trên 60km/h. Nút giao khác mức trực thông: dùng công trình (hầm hay cầu) để cách ly các dòng xe qua nút. Nút khác mức liên thông: trong nút có các nhánh nối để xe tới nút có thể chuyển hướng xe chạy. 4.5 Việc lựa chọn loại hình nút giao thông Phải căn cứ vào các yêu cầu và các chỉ tiêu nêu ở điểm 4.2. Người thiết kế có thể tham khảo bảng 3.2 (TCVN 4054:2005), chú ý là ranh giới giữa các loại hình không phải là chặt chẽ mà có nhiều trùng hợp, nên đòi hỏi nhiều sáng tạo và sự lựa chọn thích đáng của người thiết kế. 4.6 Các biện pháp tổ chức giao thông trong nút giao thông Mục đích của các biện pháp tổ chức giao thông là xác định trật tự ưu tiên, hướng dẫn người đi đường xử lý đúng đắn trong nút. Các biện pháp này là: Luật đi đường (luật giao thông) có thể có hoặc không có biển báo. Biển báo và các vạch kẻ vẽ trên đường. Nút đường chính đường phụ. Nút vòng đảo. Nút điều khiển đèn. a) Theo luật đường bộ Các thành phần lưu thông qua nút giao thông phải theo luật đường bộ. Thí dụ, xe vào nút phải nhường đường cho xe bên tay phải mình (xe ưu tiên), xe vào nút được ưu tiên so với xe ngược chiều, xe rẽ phải được ưu tiên khi xung đột với xe rẽ trái b) Biển báo và các vạch kẻ vẽ trên đường. Các biển báo xác lập đường và hướng được quyền ưu tiên (bằng các biển STOP, cấm rẽ ): Ngăn chặn xe từ các hướng phụ Chỉ dẫn ở các vùng bị khuất tầm nhìn Các chỗ kẻ vẽ trên mặt đường dùng khi: Làm các vạch ngăn cách Chỗ quay đầu xe Phân phối các làn xe cho các luồng xe rẽ Chỗ bộ hành qua đường 15
Các biển, các vạch kẻ phải đảm bảo tầm nhìn cho người lái kịp xử lý. c) Nút đường chính đường phụ: Xe trên đường phụ có biển báo phải hãm xe hay phải nhường đường cho xe trên đường chính d) Nút vòng đảo: Xe cộ lưu hành theo chiều ngược chiều kim đồng hồ trên phần xe chạy bao quanh đảo trung tâm.Xe vào nút phải nhường ưu tiên cho xe đang chạy trên phần xe chạy quanh đảo. e) Nút điều khiển đèn: Các đèn cho các hiệu lệnh tạo nên các pha. Mỗi pha cho một số luồng thông qua nên các xung đột được hoá giải theo cách phân chia thời gian. Nút điều khiển đèn tạo nên giao thông trật tự, ít tai nạn nhưng tạo thêm giờ chậm xe trước nút, 16
TCN xxx:xxx 5 NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC 5.1 Các nguyên tắc chung 5.1.1 Các xung đột trong nút giao thông cùng mức. Vị trí tương đối của các luồng xe rẽ trong nút tạo nên các xung đột sau đây: a) tách; b) nhập; c) cắt; d) trộn dòng Độ nguy hiểm của xung đột còn phụ thuộc vào việc thực hiện ở tay phải hay tay trái của dòng xe chính, vào góc thực hiện, vào lưu lượng xe, thành phần xe trong các luồng xe. Số xung đột trong một nút còn phụ thuộc vào số đường dẫn vào nút (ngã ba hay ngã tư ), đường dẫn một chiều hay hai chiều, số làn xe trên đường dẫn và cách tổ chức giao thông trong nút (xem hình 5.1) bªn ph¶i bªn tr¸i ®èi xøng béi T¸ch bªn ph¶i bªn tr¸i ®èi xøng béi NhËp vu«ng gãc bªn ph¶i vu«ng gãc bªn tr¸i Xiªn gãc bªn ph¶i xiªn gãc bªn tr¸i Giao c¾t luång mét bªn hai bªn ®¬n béi Trén dßng 17
C¸c xung ®ét cã thÓ x¶y ra t¸ch 8 Ng· t•, ®•êng dÉn 2 lµn, nhËp 8 kh«ng ®Ìn ®iÒu khiÓn c¾t 4 rÏ 12 Sè xung ®ét 32 C¸c xung ®ét cã thÓ x¶y ra t¸ch 4 Ng· t•, ®•êng dÉn 2 lµn, nhËp 2 cã ®Ìn ®iÒu khiÓn c¾t 0 rÏ 2 Sè xung ®ét 8 C¸c xung ®ét cã thÓ x¶y ra t¸ch 2 Ng· t•, mét chiÒu, nhËp 2 kh«ng ®Ìn ®iÒu khiÓn c¾t 1 rÏ 0 Sè xung ®ét 5 C¸c xung ®ét cã thÓ x¶y ra t¸ch 3 Ng· ba, ®•êng dÉn 2 lµn, nhËp 3 kh«ng ®Ìn ®iÒu khiÓn c¾t 0 rÏ 3 Sè xung ®ét 9 Hình 5.1 Các loại hình xung đột và các xung đột thường gặp trong nút giao thông cùng mức 18
TCN xxx:xxx 5.1.2 Xe thiết kế. Xe thiết kế và các kích thước của xe thiết kế tuân thủ đúng bảng 1 của TCVN 4054:05. Khi có xe đặc biệt, phải kiểm định cho các xe đặc biệt này. 5.1.3 Tốc độ thiết kế. a) Đối với các luồng xe đi thẳng qua nút, dùng tốc độ thiết kế của tuyến đường đó, không được hạ thấp. b) Với các luồng xe rẽ phải, tốc độ thiết kế không quá 60% tốc độ thiết kế của đường chính qua nút. c) Với các luồng xe rẽ trái: Bình thường, không vượt quá 15km/h. Khi nâng cao, không quá 40% tốc độ thiết kế trên đường chính. 5.1.4 Mặt cắt ngang. Trong nút giao thông cùng mức, phần xe chạy và lề đường không được thu nhỏ so với ngoài nút. Trường hợp đặc biệt, phải mở rộng theo yêu cầu tổ chức giao thông. 5.1.5 Mặt cắt dọc của đường cắt. Mặt cắt dọc của đường cắt phải sửa đổi cho thích hợp với mặt cắt ngang đường chính. Hình 5.2 giới thiệu hai giải pháp cho các trường hợp: Đường chính nằm trên đường thẳng, mặt cắt ngang có hai mái dốc. Đường chính nằm trên đường cong, mặt cắt ngang có một dốc (siêu cao). CL Tim cña ®•êng chÝnh G1 MÆt ®•êng 20m 20m G2 G3 G4 MÆt c¾t däc cña ®•êng ®i ngang G1 G2 G1 : Dèc cò cña ®•êng c¾t ngang G2 : Dèc nèi ®Ó gi¶m dèc ë trong nót G3 vµ G4 : Dèc cña ®•êng ngang ®Ó phï hîp víi dèc ngang cña ®•êng chÝnh (gi÷a 0.5% vµ 5%) A – Mặt cắt ngang đường chính có hai mái dốc 19
G3 Dèc xuèng Siªu cao 20m 20m G2 G3 G4 G1 G4 G2 Dèc xuèng G1 : Dèc nguyªn thuû G2 : Dèc ®· ch÷a G3 : Siªu cao ®•êng chÝnh G4 : MÆt c¾t däc cña ®•êng ngang (hiÖu tèi ®a lµ 2% øng víi G3) B – Mặt cắt ngang đường chính một dốc (có siêu cao) Hình 5.2 Phối hợp mặt cắt dọc đường cắt với mặt cắt ngang đường chính 20
TCN xxx:xxx 5.1.6 Góc giao trong nút. Các tuyến trong nút nên giao nhau vuông góc, khi góc giao nằm ngoài giới hạn từ 70o đến 110o phải chỉnh tuyến phụ để tạo góc giao có lợi – Hình 5.3 là một số gợi ý cách cải tạo góc giao trong nút. L L §•êng phô §•êng chÝnh L L §•êng phô Gi¶i ph¸p tèt "A" Gi¶i ph¸p tèt "B" L L L L Gi¶i ph¸p kh«ng nªn "C" Gi¶i ph¸p kh«ng nªn "D" Gi¶i ph¸p chÊp nhËn ®•îc (chØ dïng ®•êng cong b¸n kÝnh lín) Gi¶i ph¸p nªn lµm (trªn ®•êng th¼ng) L L L=20m min o o =70 tíi 90 Hình 5.3 Chỉnh sửa góc giao trong nút giao thông cùng mức 21
5.1.7 Siêu cao và đường cong nằm trong nút giao thông cùng mức. 5.1.7.1 Trong nút giao thông, cho phép dùng hệ số lực ngang lớn nhưng không vượt quá 0,31 và siêu cao không được vượt quá 0,08 (ngoài nút dùng hệ số lực ngang nhỏ hơn 0,15). Bảng 5.1 khuyên nên dùng các siêu cao, các hệ số lực ngang và các bán kính đường cong nằm tương ứng với tinh thần hạn chế siêu cao để dễ cấu tạo các chỗ tiếp nối, rút ngắn đoạn nối siêu cao với hệ số lực ngang cao vì con người đều có chuẩn bị khi vào nút. Bảng 5.1 Siêu cao nên dùng, hệ số lực ngang và đường cong nằm trong nút giao cùng mức. Tốc độ xe chạy Siêu cao tối thiểu Hệ số lực ngang Bán kính đường (km/h) nên dùng (%) áp dụng (f) cong nằm tối thiểu, (m) 20 2 0,31 15 30 2 0,31 20 40 3 0,25 45 50 4 0,21 75 60 5 0,18 120 22
TCN xxx:xxx (m) Bán kính đường cong nằmBán cong kính đường Hình 5.4 Bán kính đường cong nằm và siêu cao nên dùng theo tốc độ thiết kế trong nút giao thông cùng mức. Nếu tốc độ thiết kế 70km/h, đường ở ngoài nút giao thông theo TCVN 4054:05 nên có bán kính cong nằm tối thiểu 168m, siêu cao 0.08, hệ số lực ngang 0,15. Theo hình 5.4 cũng với tốc độ ấy, trong nút giao thông ta nên dùng bán kính cong nằm 200m và hệ số lực ngang 0,17, siêu cao 0,023 . Cách cấu tạo này rất dễ tiếp nối, tạo tiện nghi và nâng cao thẩm mỹ. 5.1.7.2 Suất biến đổi siêu cao. 23
Suất biến đổi siêu cao (hay độ dốc nâng siêu cao) phụ thuộc vào tốc độ, tốc độ thấp cho phép có suất biến đổi cao và rút ngắn chiều dài đoạn nối siêu cao (xem bảng 5.2). Trên đường có 4 làn xe trở lên, suất biến đổi trong bảng 5.2 được giảm đi 25%. Bảng 5.2 Suất biến đổi siêu cao (%) trong nút giao thông cùng mức Tốc độ xe chạy 20 ÷ 30 40 50 60 và trên 60 (km/h) Suất biến đổi siêu 0,10 ÷ 0,03 0,08 ÷ 0,08 ÷ 0,02 0,07 ÷ 0,016 cao 0,022 5.1.7.3 Tiếp giáp các siêu cao. 1. Chỗ tiếp giáp các siêu cao thường tạo nên các sống trâu, tại đó phải hạn chế hiệu đại số các dốc ngang theo bảng 5.3. Bảng 5.3 Hiệu đại số giới hạn giữa các siêu cao ở đầu đường rẽ. Tốc độ tính toán của luồng xe rẽ Hiệu đại số giới hạn ở gần sống trâu km/h đầu đường rẽ, % 60 4 2. Cách cấu tạo đầu đường rẽ (xem hình 5.5) là chỗ tiếp giáp các siêu cao được thực hiện theo nguyên tắc: Mặt cắt dọc, siêu cao, đoạn nối siêu cao trên đường chính không thay đổi. Siêu cao trên đường rẽ được thực hiện sau đoạn nối siêu cao. Khi đường rẽ đã có đủ chiều rộng phần xe chạy, bắt đầu cấu tạo mũi đảo phân cách. Các nguyên tắc này cũng áp dụng cho tiếp giáp siêu cao ở các chỗ đường nhập vào đường chính. 3. Phương pháp khai triển siêu cao tại các đầu mút đường nối dòng xe tự do được minh hoạ ở hình 5-5. Hình 5-5A thể hiện dạng vuốt nối từ một đoạn thẳng tới đường cong đầu tiên của đường nối nằm ngoài đoạn giảm tốc thiết kế. Độ dốc ngang đường chính được kéo xuống làn xe phụ và không cần siêu cao trên đoạn này cho đến khi gặp đường cong đầu tiên của đường nhánh nối. 4. Hình 5-5B thể hiện một dạng cửa ra kiểu song song từ một đoạn thẳng dẫn đến một đường cong thoải. ở cửa ra tại điểm b, độ dốc ngang hai mái của đường chính được vuốt xuống đường phụ. Tại điểm c, độ dốc ngang này có thể thay đổi dần để bắt đầu 24
TCN xxx:xxx khai triển siêu cao cho đường cong ở cửa ra. Tại điểm d tạo hai điểm gãy của hai độ dốc ngang mặt đường cắt nhau để khai triển đạt siêu cao toàn phần tại vùng tiếp giáp với mũi đảo. 5. Hình 5-5C và 5-5D thể hiện các đầu mút của đường nối ở đó độ dốc ngang mặt đường trên đường xe chạy thẳng được vuốt xuống đường phụ. Hình 5-5E minh hoạ kiểu mút đấu nối cửa vào dạng song song vào phía mép cao của lưng đường cong xe chạy chính. Tại điểm e, siêu cao trên đường nối bắt đầu giảm dần trên chiều dài đoạn thẳng đến điểm d. Tại điểm d, độ dốc ngang được xoay dần cho tới khi đạt được độ dốc siêu cao của đường chính tại điểm c a b c d a b c d b c a d c a b d c d b a a a b c b c d d Hình 5.5 Khai triển siêu cao tại các Điểm cuối Nhánh nối có Dòng giao thông Tự do 6. Hình 5.5 thể hiện một kiểu ra song song từ một đoạn thẳng với một đường cong nằm nhỏ thiết kế trước mũi đảo. Kiểu thiết kế này điển hình cho dạng nhánh nối hoa thị. Một phần đoạn chuyển tiếp siêu cao được thực hiện trên làn xe song song với hơn một nửa độ dốc siêu cao sẽ đạt được tại điểm b. Siêu cao toàn phần của đường nhánh nối đạt được phía sau mũi đảo 5.2 Ngã ba 25
5.2.1 Ngã ba mở rộng. Khi đường địa phương giao nhau hoặc giao với đường ô tô, có thể dùng các loại hình ngã ba chữ T (có góc giao tốt nhất là vuông góc, khi hạn chế có thể từ 60o đến 120o) (Hình 5.6 A) Khi tốc độ xe rẽ cao hơn hay khi lượng xe rẽ nhiều hơn, có thể thêm các làn xe để mở rộng nút (hình 5.6 B) 4 1 2 6 3 5 1 4 6 2 3 5 (Cã lµn rÏ ph¶i) Hình 5.6 Ngã ba chữ T Loại hình 5.6 B được dùng khi xe từ đường chính rẽ trái (luồng 2) ít xe và từ đường chính rẽ phải (luồng 1) nhiều xe. Khi lượng xe rẽ trái từ đường chính (luồng 2) nhiều xe nên dùng loại hình trên hình 5.7, thêm một luồng xe ngoài cùng bên phải của đường chính cho xe đi suốt, xe chờ rẽ trái chạy chậm hay đỗ lại chờ rẽ đi vào làn bên trong. Xe rẽ phải từ đường chính khi ít xe (theo hình 5.7 A) không có làn xe phụ và khi nhiều xe (theo hình 5.7 B) thêm một làn xe phụ. 26
TCN xxx:xxx 4 1 2 6 3 5 1 4 6 2 3 5 Hình 5.7 Ngã ba làm thêm làn xe chờ rẽ trái từ đường chính. 5.2.2 Ngã ba kênh hoá. Kênh hoá bằng đảo tam giác rẽ phải. Hình 5.8 thể hiện cấu tạo làn rẽ phải kênh hoá, thực hiện bằng các đảo tam giác. Hình thức này áp dụng khi làn xe rẽ phải có tốc độ khá cao. Mũi đảo phân cách phải cách mép phần xe chạy của đường chính từ 2,4m đến 3,6m. Khuyết điểm của hình thức này là không thuận lợi cho luồng xe rẽ trái từ đường chính. Khi lưu lượng xe trên đường chính có trên 500 xe / giờ cao điểm và lượng xe rẽ khá lớn, tất cả các luồng xe rẽ đều có làn xe kênh hóa. Đảo phân cách được mở rộng ít nhất thành 5,0m để tạo làn chờ cho xe rẽ trái từ đường chính (xem hình 5.8B). 27
Hình 5.8 Nút ngã ba hình chữ T kênh hoá. 5.3 Ngã tư 5.3.1 Ngã tư đơn giản Ngã tư đơn giản, các góc rẽ được gọt tròn tạo làn xe rẽ phải, không có các làn xe kênh hoá. Được áp dụng khi giao nhau giữa các đường địa phương hay đường phụ gặp đường chính – (hình 5.9A) 5.3.2 Ngã tư mở rộng Khi cần thông qua lượng xe lớn hơn, ngã tư được mở thêm các làn xe phụ song song với đường chính. Trên đường phụ nhiều khi chỉ cần một đoạn mở rộng. Ngã tư có làn xe phụ (để mở rộng) thường dùng khi lượng xe đường chính gần đạt tới lưu lượng xe gây tắc đường và trên đường phụ cần đặt biển báo. Chiều dài làn xe phụ gồm có một đoạn chuyển tốc, một đoạn có chiều rộng cố định và một đoạn vuốt mở rộng thường có chiều dài trên 45m – (hình 5.9B). Khi tốc độ xe chạy cao, các nút giao thông cách nhau khá xa, xe từ đường chính rẽ trái dễ gây xung đột nguy hiểm nên dùng ngã tư mở rộng (hình 5.9C). Mép mặt đường được mở rộng bằng hai đường cong ngược chiều có bán kính ≥ 1500m hoặc một độ mở rộng thích hợp với 28
TCN xxx:xxx tốc độ. Làn xe chạy suốt cũng mở rộng thêm 0,5 đến 1,0m so với ở ngoài nút, làn xe mở rộng chỗ rộng nhất là 3,60m. Hình 5.9 Ngã tư đơn giản – không mở rộng và có mở rộng 5.4 Ngã tư kênh hoá 5.4.1 Loại hình ngã tư kênh hoá đơn giản nhất Loại hình ngã tư kênh hoá đơn giản nhất là có đảo tam giác tạo hướng rẽ phải, thường dùng khi lượng xe rẽ phải lớn và có nhiều xe tải rẽ phải (xem hình 5.10A) 29
Hình 5.10 Ngã tư kênh hoá. Khi không gian cho phép, nhất là khi góc giao chéo, nên mở các đường rẽ phải sớm (hình 5.10B). Thao tác của người lái xe trong nút sẽ cải thiện rất nhiều. 5.4.2 Ngã tư có 4 đảo tam giác, có 4 làn rẽ phải kênh hoá. Loại hình này dùng khi có đủ không gian và khi lượng xe rẽ phải lớn. Ở các vùng ngoại vi đô thị, còn tiện cho bộ hành qua đường có chỗ trú chân Hình 5.11B có 2 đảo hình giọt nước trên đường phụ. Loại hình này thích hợp khi có lưu lượng xe rẽ lớn và đơn giản hơn loại hình 5.11A. Hình 5.11C, ở đường chính 2 làn xe có lượng xe lớn gần với khả năng thông hành hay có lượng xe trung bình nhưng tốc độ cao. Đường 2 làn khi tới nút được mở thành 4 làn và có đảo phân cách. Diện tích mở thêm để các xe rẽ phải đỗ chờ cơ hội rẽ xe. 30
TCN xxx:xxx Hình 5.11 Ngã tư kênh hoá: A) có 4 đảo tam giác rẽ phải. B) có đảo giọt nước trên đường cắt. C) mở rộng đường chính và có dải phân cách. 5.4.3 Ngã tư kênh hoá nâng cao. Hình 5.12A Trên đường dẫn từ bên tay phải tới có nhiều xe rẽ trái nên có một làn phụ, lấy đất ở dải phân cách. Nhánh dẫn bên dưới có nhiều xe rẽ phải nên có một đảo tam giác rẽ phải và một làn phụ thêm vào. Hình 5.12B là nút giao giữa đường ô tô có tốc độ cao với một đường cắt khá quan trọng. Nút có làn rẽ phải (mở rộng) và hai làn chờ rẽ trái. Các làn chờ rẽ trái này xe có tốc độ chậm hay để dừng xe chờ rẽ nên chỉ cần có chiều rộng một làn xe 3 m. Loại hình này đảm bảo tốc độ cho đường chính, đảm bảo thao tác hợp lý cho các xe rẽ. 31
Hình 5.12 Ngã tư kênh hoá nâng cao Khi lượng xe rẽ trái quá lớn (trường hợp vào ngoại vi đô thị), làn chờ rẽ trái có thể làm hai làn xe. Trường hợp này, nên có đèn tín hiệu điều khiển và nên có bó vỉa, các vạch sơn kẻ, mặt đường khác màu để trợ giúp cho lái xe dễ nhận biết (xem hình 5.13). 32
TCN xxx:xxx Hình 5.13 Ngã tư kênh hoá có 2 làn xe rẽ trái. 5.4.4 Ngã tư có đường rẽ trái chéo góc. Khi có một lượng xe rẽ trái rất lớn có thể cho rẽ trái trước ngã tư trên một góc phần tư. Làn chờ rẽ trái cho làn xe rẽ trái này làm 2 làn xe và nên có đèn điều khiển. Kiểu rẽ này đã tạo thêm 2 nút giao nữa. Khoảng cách giữa 3 nút giao ít nhất là 60m, nên cách nhau 90m hay hơn nữa. Hình 5.14 Rẽ trái trên một góc phần tư 33
5.5 Tầm nhìn 5.5.1 Trong nút giao thông cùng mức, phải đảm bảo tầm nhìn hãm xe (với chiều cao mắt người lái xe 1,20m, chiều cao chướng ngại vật 0,00m) trong bất kỳ tình huống nào. Tầm nhìn hãm xe tối thiểu xem bảng 5.4. Bảng 5.4 Tầm nhìn hãm xe tối thiểu, m Tốc độ xe chạy tính toán 20 30 40 60 80 100 (km/h) Tầm nhìn hãm xe tối thiểu, m 20 30 40 75 100 150 5.5.2 Tuỳ theo cách tổ chức giao thông, tầm nhìn trong nút giao thông cùng mức phải đảm bảo theo các tình huống sau: A. Nút giao thông ưu tiên tay phải. B. Nút giao thông trên đường phụ có biển dừng xe. C. Nút giao thông trên đường phụ có biển nhường đường. Các tình huống này được tính theo chiều cao mắt người lái xe 1,20m và chiều cao chướng ngại vật 1,20m. Quỹ đạo của mắt ngưới lái xe cách mép phải của phần xe chạy 1,50m. 5.5.3 Tam giác nhìn trong nút giao thông cùng mức ưu tiên tay phải. Tam giác nhìn (trên đó phải dỡ bỏ các chướng ngại vật) gồm một đỉnh là điểm xung đột, hai đỉnh khác cách điểm xung đột là SA (đối với xe không ưu tiên) và SB (đối với xe ưu tiên) xem hình 5.15 34
TCN xxx:xxx b §•êngphô b §•êngphô §•êng chÝnh §•êng chÝnh A A a a Vïng tam gi¸c nh×n râ Vïng tam gi¸c nh×n râ Tam gi¸c nh×n trªn ®•êng dÉn ®Ó nh×n Tam gi¸c nh×n trªn ®•êng dÉn ®Ó nh×n thÊy xe tiÕn ®Õn ®•êng phô ®Õn tõ bªn tr¸i. thÊy xe tiÕn ®Õn ®•êng phô ®Õn tõ bªn ph¶i. §iÓm xö trÝ §iÓm xö trÝ (kh«ng ®iÒu khiÓn hoÆc d¹ng nh•êng ®•êng) b §•êngphô b §•êngphô §•êng chÝnh §•êng chÝnh A A a a Vïng tam gi¸c nh×n râ Vïng tam gi¸c nh×n râ §iÓm xö trÝ §iÓm xö trÝ Tam gi¸c nh×n cho xe xuÊt ph¸t ®Ó nh×n thÊy c¸c Tam gi¸c nh×n cho xe xuÊt ph¸t ®Ó nh×n thÊy c¸c ®ang tiÕn ®Õn ®•êng phô tõ bªn tr¸i. ®ang tiÕn ®Õn ®•êng phô tõ bªn ph¶i. B B (®iÒu khiÓn b»ng biÓn "STOP") Hình 5.15 Tam giác nhìn trong nút giao cùng mức ưu tiên tay phải. Chiều dài các cạnh SA và SB tuỳ tốc độ tính toán trên đường dẫn, tra trong bảng 5.4 5.5.4 Tam giác nhìn trong nút giao thông trên đường phụ có biển dừng xe. Trên đường phụ, xe phải hãm trước vạch dừng xe, tam giác nhìn phải đảm bảo các điều kiện sau: a) Xe từ đường phụ rẽ trái và rẽ phải. Tam giác nhìn được xác định bằng 3 điểm: Điểm xung đột: 2 điểm xung đột với xe trên đường chính từ trái sang và từ phải sang (xem hình 5.16). Vị trí mắt người lái xe trên đường phụ: cách mép phần xe chạy 4,50m. Xe trên đường chính cách điểm xung đột một khoảng cách. Sut = 0,278Vch tnh (m) [5.1] Vch: tốc độ tính toán trên đường chính km/h. tnh: thời gian để xe trên đường phụ rẽ trái nhập được vào đường chính (bảng 5.5). 35
Sut Sut 4.5m 1.5m Hình 5.16 Tam giác nhìn trong nút giao xe trên đường phụ rẽ trái vào đường chính. Bảng 5.5 Quãng cách thời gian (tnh) đủ cho xe từ vạch dừng rẽ trái vào đường chính Loại xe thiết kế Quãng thời gian trên đường chính (tnh) đủ cho vào đường chính, sec Xe con 7,5 Xe tải 9,5 Xe liên kết 11,5 Ghi chú: + Nếu đường phụ có dốc dọc trên 3%, thêm 0,2 sec ứng với 1% dốc lên. + Nếu đường chính có trên hai làn cứ 1 làn xe thêm tăng thêm 0,5 sec cho xe con và 0,7 sec cho xe tải. b) Xe từ đường phụ vượt qua đường chính và từ đường phụ rẽ phải vào đường chính. Tam giác nhìn trong trường hợp xe từ đường phụ rẽ trái vào đường chính đã đủ đảm bảo cho xe từ đường phụ vượt đường chính và rẽ phải vào đường chính. 5.5.5 Tam giác nhìn trong nút giao thông trên đường phụ có biển nhường đường. a) Xe trên đường phụ rẽ trái và rẽ phải. Tam giác nhìn có 1 đỉnh là điểm xung đột. Đỉnh trên đường phụ cách điểm xung đột 25m (giả thiết chạy với tốc độ 16km/h). Đỉnh trên đường chính tương tự trên hình 5.16 và bảng 5.5 b) Xe trên đường phụ vượt qua đường chính. Tam giác nhìn trường hợp này có 1 đỉnh là điểm xung đột. Cạnh trên đường chính (Sch) tính theo công thức. Sch = 0,278 Vch tv [5.2] Vch: tốc độ thiết kế trên đường chính (km/h) tv: thời gian xe trên đường phụ tiếp cận và vượt đường chính (sec) 36
TCN xxx:xxx w Lxe tv = ttc + [5.3] 0,167V ph w: chiều rộng của đường chính phải vượt qua (m). Lxe: chiều dài thân xe, m Vph: tốc độ thiết kế trên đường phụ (km/h). ttc: thời gian xe từ điểm quan sát trên đường phụ không dừng xe và tiếp cận đường chính (sec)- xem bảng 5.6 (có hiệu chỉnh theo dốc tới nút). Bảng 5.6 Chiều dài cạnh tam giác nhìn trên đường phụ của nút giao thông có biển nhường đường (đường chính 2 làn xe, đường phụ dốc dọc dưới 3%). Tốc độ thiết kế trên đường 20 30 40 60 80 100 phụ km/h Quãng tiếp cân (m) 20 30 40 65 100 135 Thời gian tiếp cận ttc(sec) 3,2 3,6 4,0 4,8 5,5 6,3 Thời gian với đường chính tv 7,1 6,5 6,5 6,5 6,5 7,1 (sec) 5.5.6 Tầm nhìn cho xe trên đường chính rẽ trái. Xe trên đường chính rẽ trái phải quan sát thấy tầm nhìn trên (các) làn xe đối diện một quãng V S = ch t (m) [5.4] 3.6 re Bảng 5.7 Thời gian cần để xe trên đường chính rẽ trái (trẽ), sec. Xe rẽ trái Xe con Xe tải Xe liên kết Thời gian rẽ trái 5,5 6,5 7,5 trẽ, sec Ghi chú: Khi thêm một làn xe đối diện, thời gian rẽ cần thêm với xe con 0,5 sec, với xe tải 0,7 sec. 5.5.7 Tầm nhìn tại nút giao với đường sắt. Trong nút giao với đường sắt, khi chỉ có biển báo hiệu và không có các thiết bị rào chắn khác, tầm nhìn của xe trên đường ô tô phải nhìn thấy tàu hoả theo 2 trường hợp: A. Xe nhìn thấy tàu trên một cự ly nhất định để có thể vượt qua đường sắt. B. Xe đỗ từ vạch dừng xe, quan sát tàu và vượt qua đường sắt. Các kích thước của tam giác nhìn, xem bảng 5.8 37
Bảng 5.8 Chiều dài tầm nhìn của xe tải trên góc giao 90o với đường sắt. Trường Trường hợp A Tốc độ hợp B Xe đang chuyển động tàu Khởi Tốc độ xe (km/h) (km/h) động từ 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Khoảng cách dọc theo đường sắt tính từ chỗ giao cắt; dT (m) 10 45 39 24 21 19 19 19 19 20 21 21 22 23 24 20 91 77 49 41 38 38 38 39 40 41 43 45 47 48 30 136 116 73 62 57 56 57 58 60 62 64 37 70 73 40 181 154 98 82 77 75 76 77 80 83 86 89 93 97 50 227 193 122 103 96 94 95 79 100 113 107 112 116 121 60 272 232 147 123 115 113 113 116 120 124 129 134 140 145 70 317 270 171 144 134 131 132 135 140 145 150 156 163 169 80 362 309 196 164 153 150 151 155 160 165 172 179 186 194 90 408 347 220 185 172 169 170 174 179 186 193 201 209 218 100 453 386 245 206 193 188 189 193 199 207 215 223 233 242 110 498 425 269 226 211 207 208 213 219 227 236 246 256 266 120 544 463 294 247 230 225 227 232 239 248 258 268 279 290 130 589 502 318 267 249 244 246 251 259 269 279 290 302 315 140 634 540 343 288 268 263 265 271 279 289 301 313 326 339 Khoảng cách dọc theo đường ô tô từ điểm giao cắt dH (m) 15 25 38 53 70 90 112 136 162 191 222 255 291 5.5.7 Ảnh hưởng của góc giao. nh×n §•êng nh×n Gãc giao §•êng 2  W 1 §•êng chÝnh W Gãc giao nhän ISD tr•êng hîp B2, B3, C1 hoÆc C2 ISD tr•êng hîp B1, B3, C1 hoÆc C2 (Gãc giao nhän) W1 §•êng phô W2= Sin(  ) Hình 5.17 Các tam giác nhìn trong nút giao thông xiên góc. 38
TCN xxx:xxx Khi góc giao nhỏ hơn 60o, người thiết kế phải xác định các tam giác nhìn cần dỡ bỏ từ góc giao thực tế, chú ý các chiều dài cần tăng thêm, ví dụ cần điều chỉnh chiều rộng phần xe chạy của đường chính W trong điều 5.5.5. 5.6 Đảo trong nút giao thông 5.6.1 Đảo trong nút giao thông a) Đảo là một cấu tạo trong nút nhằm mục đích: Phân cách các xung đột và khống chế góc của xung đột. Tạo không gian cho các xe chờ rẽ, nhập luồng. Tạo chỗ trú chân cho bộ hành qua đường. Nơi đặt các phương tiện điều khiển giao thông. Xoá các diện tích thừa giữa các luồng xe. b) Nguyên tắc chung khi bố trí đảo. Bố trí thuận tiện cho hướng ưu tiên, gây trở ngại cho luồng xe cần giảm tốc để xe phải chạy chậm lại, ngăn trở các hướng xe cần cấm, làm cho nút giao thông có tổ chức rõ ràng xe qua không phân vân nghi ngại. Nên làm ít đảo hơn nhiều đảo. Nên làm đảo to hơn đảo nhỏ. c) Đảo phân ra các loại. Đảo kênh hoá Đảo phân cách. Đảo trú chân. Một đảo có thể kiêm nhiệm các chức năng kể trên. 5.6.2 Kích thước đảo Các đảo tam giác nhỏ nên có diện tích lớn hơn 9m2, không làm nhỏ hơn 7m2 (ngoài đô thị) và 5m2 (trong đô thị). Cạnh đảo nên lớn hơn 4,5m và không làm nhỏ hơn 3,5m. Các đảo dài có chiều rộng không nhỏ hơn 1,20m và chiều dài không dưới 6-8m. Khi diện tích quá hạn chế, chiều rộng của các đảo dài cũng không nhỏ hơn 0,5m. Đảo lớn là các đảo có cạnh dài ít nhất là 30m. Đảo vừa là các đảo có kích thước trung gian giữa các loại trên. 5.6.3 Cấu tạo đảo a) Đảo có thể định ranh giới bằng: Bó vỉa hay bó vỉa phản quang (đảo nâng cao). Vạch kẻ trên đường hay các dấu phản quang (đảo bằng). Mép phần xe chạy và lề đường (đảo lõm) dùng khi đảo rộng và lưu lượng xe nhỏ. b) Mặt đảo rộng có thể trồng cỏ, cây nhỏ - mặt đảo hẹp có thể lát mặt bằng gạch, bằng tấm lát 39
5.6.4 Hình dáng và chỗ tiếp cận đảo a) Hình dạng của đảo xác định bằng các mép phần xe chạy của các luồng xe. Để tránh xe đâm phải đảo, yêu cầu: Các cạnh đảo (tuỳ loại đảo) đều có làm chỗ dật, lùi xa mép phần xe chạy (xem hình 5.18). 40
TCN xxx:xxx §•êng giao R=0.3 m R=0.6 m 0.6 m §é dËt §é dËt §•êng chÝnh lÒ ®•êng Chó ý: CÊu t¹o nµy còng dïng cho c¸c ®¶o lín kh«ng bã vØa. LÒ ®•êng §•êng giao R=0.3 - 0.5 m Lµn xe ch¹y th¼ng R=0.6 - 1.0 m 0.6 - 1.0 m LÒ ®•êng §é dËt §•êng chÝnh lÒ ®•êng §•êng giao R=0.3 - 0.5 m Lµn xe ch¹y th¼ng R=0.6 - 1.0 m 0.6 - 1.0 m LÒ ®•êng §é dËt §•êng chÝnh lÒ ®•êng Hình 5.18 Cấu tạo chỗ dật trên các đảo trong nút giao thông cùng mức. 41
Mũi các đảo có bó vỉa phải có độ dật cách mép làn xe tiếp cận một quãng ít nhất là 0,6m. Với các đảo ở giữa (dải phân cách) đầu đảo cách mép phần xe chạy 0,6m và nên cách 1,0m. Độ dật đầu mũi đảo gặp luồng xe chạy suốt nên lấy 1.0-2.0m, khi gặp luồng xe rẽ nên lấy 0,6 – 1,0m. Đầu mũi đảo gọt tròn bằng bán kính 0,5m. Sau các chỗ dật, đảo lại được mở rộng dần tới chiều rộng dự tính. Diện tích giữa mép phần xe chạy và bó vỉa (chỗ dật) được phủ bằng mặt đường, trên đó có vạch ngựa vằn hoặc làm mặt đường mấp mô ngăn xe xâm phạm vào đảo. Mũi đảo và đầu các dải phân cách giữa nên làm một đoạn vát để cho người lái dễ nhận biết, nhất là về ban đêm. R. Thay ®æi + Hình 5.19 Làm vát ở đầu mũi đảo phân cách và mũi đảo. b) Đảo phân cách trong nút giao thông. Mũi đảo phân cách được cấu tạo theo hình 5.20 có độ dật, tạo một đoạn quá độ càng dài càng tốt, để tránh xe hướng vào nút đâm vào mũi đảo. Đoạn quá độ này, phần đầu là sơn ngựa vằn, đoạn sau là các gờ giảm tốc tạo độ rung động bảo hiểm sau đó là đảo có bó vỉa được mở rộng dần. Độ dật đầu mũi đảo nên cách mép phần xe chạy vào 1m. ít nhất là 0,50m. 42
TCN xxx:xxx P.T. P.R.C. D¶i ph©n c¸ch gi÷a §o¹n chuyÓn tiÕp tíi bã vØa; bã vØa vÝ dô nh• v¹ch s¬n lËp bËp P.C. CL §•êng giao §•êng Vïng gi÷a më réng víi v¹ch s¬n kÎ säc Ph¹m vi ®¶o gi÷a CL §¸ vØa MÆt ®•êng Dèc ngang Dèc ngang Vïng chuyÓn tiÕp bã vØa tíi ®¶o Ph¹m vi ®¶o gi÷a CL §¸ vØa Ph¹m vi ®¶o gi÷a MÆt ®•êng CL Vïng chuyÓn tiÕp lµm gê lªn Dèc ngang Dèc ngang Hình 5.20 Chi tiết cấu tạo đầu đảo phân cách 43
TCN xxx:xxx 6 NÚT VÒNG ĐẢO 6.1 Nút vòng đảo Nút vòng đảo là loại hình nút cùng mức có đảo trung tâm, xe qua nút đi theo chiều ngược chiều kim đồng hồ trên phần xe chạy bao quanh đảo (xem hình 6.1).Các xe vào nút phải nhường ưu tiên cho xe đang chạy trên phần xe chạy vòng quanh đảo. V¹ch nh•êng ®•êng B¸n kÝnh bã vØa BÒ réng BÒ réng BÒ réng nh¸nh cöa ra cöa vµo BÒ réng dÉn ra nh¸nh dÉn §¶o ph©n luång BÒ réng ®•êng vßng xoay §•êng kÝnh ®¶o trung t©m PhÇn ®•êng vßng xoay §•êng cong ra §•êng cong vµo Nh¸nh dÉn cong Hình 6.1. Các cấu tạo hình học của nút vòng đảo 6.2 Điều kiện vận dụng nút vòng đảo 7. Nút vòng đảo có thể dùng tại các nơi: Nút giao cùng mức của đường trục đô thị Các nút giao cùng mức trên đường ô tô 45
Nút kết thúc của một đường cao tốc 8. Nên dùng nút vòng đảo khi: Thay nút đường phụ gặp đường ưu tiên, khi trên đường phụ có biển “Nhường đường” hay biển “Dừng xe” gây nên giờ chậm xe không chấp nhận được trên đường phụ (nhớ rằng khi dùng nút vòng đảo sẽ gây thêm chậm xe cho đường ưu tiên). Thay nút điều khiển đèn - Nhiều nút vòng đảo có khả năng thông hành không kém nút điều khiển đèn mà giờ chậm xe lại giảm hơn và an toàn hơn, nhất là lúc không phải giờ cao điểm. Trong nút có lượng xe rẽ trái lớn. Trong nút hay có tai nạn giữa dòng xe rẽ trái và dòng xe ngược chiều. Tuy vậy, nếu lưu lượng trên đường phụ dưới 200 xe/ngày đêm thì chỉ nên dùng nút ngã tư Trong nút ngã tư giật cấp có đường chính rẽ trái trong nút. Tại các nút lượng giao thông sẽ phát triển nhanh hay dự báo lưu lượng, loại hình xe còn biến đổi. Khi giao giữa các đường địa phương chưa phân biệt rõ được thứ tự ưu tiên giữa các đường. Người thiết kế phải tính đến khả năng biến đổi của nút vòng đảo một khi yêu cầu về lưu lượng, loại xe biến đổi cho phù hợp. 9. Không nên dùng nút vòng đảo khi: Bị khống chế về không gian hay địa hình để tránh tốn kém (chi phí xây dựng, giải phóng mặt bằng, ). Lưu lượng giữa các đường vào nút quá chênh lệch Các đường phụ nên chấp nhận giờ chờ xe khi đi vào đường chính. Nút vòng đảo làm giờ chậm xe trên đường chính không chấp nhận được. Nút đặt trên một tuyến đường có đèn điều khiển liên kết trên dọc tuyến. Khi có xe kéo moóc hay xe quá khổ, không đủ không gian bố trí vệt xe đi. 10. Đèn điểu khiển trong nút vòng đảo: Khi có lượng xe phải xếp hàng chờ trên một, hai đường dẫn có thể lắp đèn điểu khiển trong nút vòng đảo. Thao tác của đèn có thể linh hoạt và không cần luôn phải hoạt động liên tục. 6.3 Số đường dẫn vào đảo và góc giữa các đường dẫn 6.3.1 Nút vòng đảo một làn xe Tốt nhất số đường dẫn không quá 4 đường dẫn và góc giao là 90o. Khi có yêu cầu đặc biệt (về quy hoạch, về kinh tế, ) cũng không quá 6 đường dẫn. 6.3.2 Nút vòng đảo nhiều làn xe Nút vòng đảo có nhiều làn xe vẫn chỉ nên có không quá 4 đường dẫn, các đường dẫn nên giao với phần xe chạy quanh đảo vớigóc 90o, nhưng Nút vòng đảo có nhiều làn xe sẽ gây khó khăn cho người lái lúc chọn làn xe qua nút và dễ làm tăng tai nạn giao thông. 6.3.3 Sử dụng các làn xe trong nút Khi xe chạy không quá một nửa chu vi đảo, chỉ được dùng làn xe bên tay phải. Khi xe chạy quá một nửa chu vi đảo, phải dùng làn xe bên tay trái. 46
TCN xxx:xxx Khi xe chạy nửa chu vi đảo, có thể chọn làn thích hợp. Xe vào nút phải nhường ưu tiên cho xe đang chạy trong nút (vòng quanh đảo). Khi có mũi tên kẻ chỉ làn đường, phải theo hiệu lệnh của mũi tên. 6.4 Số làn xe trên các phần xe chạy trong nút vòng đảo 6.4.1 Số làn xe của nút Số làn xe trong (vào nút, qua nút, ra nút) chỉ nên đảm bảo chất lượng vừa đủ cho dòng xe qua nút và dòng dự kiến tương lai. Tăng số làn xe trong nút sẽ làm suất tai nạn tăng lên và làm tăng giá thành xây dựng. 6.4.2 Số làn xe trên phần xe chạy quanh đảo Trên suốt chu vi đảo,số làn xe trên phần xe chạy quanh đảo không nhất thiết phải bằng nhau. Số làn xe trên phần xe chạy quanh đảo của một đoạn phải bằng hay lớn hơn số làn xe trên lối vào trước đoạn đó. Số làn xe trên phần xe chạy quanh đảo nên là 2 làn xe. 6.4.3 Số làn xe ra nút Số làn xe ra nút phải bằng hay lớn hơn số làn xe quanh đảo đoạn trước đó. Khi phần xe chạy có nhiều làn xe, số làn xe ra dựa trên số làn có mũi tên ưu tiên chỉ hướng ra. 6.4.4 Các làn rẽ phải rẽ trước Hình thức này dùng khi có nhiều xe cần rẽ phải. Loại hình 6.2 A có góc thoát lớn và cuối làn rẽ phải có cắm biển “nhường đường”. Loại hình 6.2 B lối làn rẽ phải nhập vào bằng cách trộn xe, thao tác tốt hơn nhưng giá thành cao hơn. a. Nhập vào nút với góc lớn b. Có làn tăng tốc 47
Gãc giao cöa vµo lín * ChiÒu dµi vuèt * ChiÒu dµi t¨ng tèc * Lµn song song ChiÒu dµi ®o¹n vuèt * ChiÒu dµi ®o¹n vuèt * Hình 6.2. Làn xe rẽ phải rẽ trước 48
TCN xxx:xxx 6.5 Đảo giữa 6.5.1 Đường kính đảo giữa Hình dạng đảo giữa tuỳ cấu tạo, địa hình, nhưng trường hợp phổ biến nhất vẫn là đảo tròn ở giữa. Bảng 6.1 và bảng 6.2 hướng dẫn việc chọn đường kính đảo tròn ở giữa nút dựa trên các cơ sở: Đảo có 4 nhánh dẫn. Các nhánh dẫn có tốc độ yêu cầu xấp xỉ nhau. Các nhánh dẫn giao nhau góc 90o. Các nhánh dẫn có điều kiện tốt về hình học. Các phần xe chạy có bó vỉa ở 2 bên. Khi các cơ sở khác các điều nói trên, các số liệu trong bảng 6.1 và 6.2 phải chỉnh lý. Thông thường đường kính đảo tròn phải tăng lên khi: Nút vòng đảo có trên 4 đường dẫn. Góc giữa 2 đường dẫn liền nhau nhỏ hơn hay lớn hơn nhiều góc 90o. Phần xe chạy quanh đảo giữa lớn hơn các hệ số trong bảng 6.1 và 6.2. Các điều kiện khác (ví dụ có cầu hay có hầm vượt trên hoặc dưới phạm vi đảo). Bảng 6.1. Lựa chọn ban đầu về đường kính tối thiểu của đảo giữa khi phần xe chạy vòng đảo có 1 làn xe Tốc độ trên đường Đường kính tối Phần xe chạy Yêu cầu giảm tối dẫn tới nút (km/h) thiểu đảo giữa vòng đảo (m) thiểu đường vào (m) nút vòng đảo 40 10 7.6 Không 50 10 7.6 Không 60 15 7.1 Không 70 20 6.7 Không 80 25 6.5 Mong muốn 90 25 6.5 Có 100 25 6.5 Có 110 25 6.5 Có . 49
Bảng 6.2. Lựa chọn ban đầu về đường kính tối thiểu của đảo giữa khi phần xe chạy vòng đảo có 2 làn xe. Tốc độ trên đường Đường kính tối Phần xe chạy Yêu cầu giảm tối Khi có 1 dẫn tới nút (km/h) thiểu đảo giữa vòng đảo (m) thiểu đường vào trong 2 điều (m) nút vòng đảo kiện 40 15 11.1 Không sau: - N 50 15 11.1 Không ú 60 25 10.3 Không t v 70 30 10.0 Không ò n 80 40 9.6 Mong muốn g đ 90 40 9.6 Có ả 100 40 9.6 Có o c 110 40 9.6 Có ó 2 đường dẫn. - Tốc độ vào nút của một số đường dẫn thấp hơn tốc độ vào nút của các đường dẫn khác. Đường kính tối đa của đảo giữa không được quá 200m để tránh tốc độ cao khi xe vòng đảo, làm lái xe dễ rẽ nhầm và hành trình vòng nút lại kéo quá dài. 6.5.2 Chiều rộng phần xe chạy vòng đảo Xe thiết kế: xe thiết kể có thể không đồng nhất trên cả chu vi đảo vì nhiều khi xe đặc biệt chỉ cần chạy (hay hạn chế chạy) trên một số đường và một số đường dẫn lại cấm loại xe này. Chiều rộng của phần xe chạy quanh đảo phụ thuộc vào số làn xe cần thiết và bán kính của vệt xe chạy quanh đảo. a) Nút vòng đảo một làn xe: Chiều rộng phần xe chạy quanh đảo phải xét cho loại xe thiết kế chạy vòng đảo. Hai bên làn xe, bó vỉa phải có độ dật ít nhất 0,50m. Lựa chọn ban đầu xem trong Bảng 6.3. Bảng 6.3. Lựa chọn ban đầu chiều rộng phần xe chạy một làn xe quanh đảo 50
TCN xxx:xxx Bán kính đảo Chiều rộng phần xe chạy khi xe thiết kế là (m) giữa (m) Xe tải đơn 12,5m Xe mooc 19,0m Xe liên kết 25m 5 - 9.4 - 6 - 9.1 10.1 8 6.9 8.6 9.6 10 6.5 8.2 9.1 12 6.2 7.8 8.7 14 6 7.4 8.3 16 5.8 7.2 8 18 5.6 6.9 7.7 20 5.4 6.7 7.4 23 5.3 6.4 7 26 5.1 6.1 6.8 30 5 5.9 6.4 35 5 5.6 6 40 5 5.4 5.8 45 5 5.2 5.6 50 5 5.1 5.4 60 5 5 5.2 70 5 5 5 80 5 5 5 b) Nút vòng đảo hai làn xe Chiều rộng phần xe chạy quanh nút vòng đảo 2 làn xe lập trên căn cứ: trên một làn xe là xe thiết kế chạy, làn xe bên cạnh có một làn xe con chạy, 2 vệt xe cách nhau 1,20m và độ dật của bó vỉa mỗi bên là 0,80m. Lựa chọn ban đầu xem trong bảng 6.4 Bảng 6.4: Lựa chọn ban đầu chiều rộng phần xe chạy 2 làn xe quanh đảo 51
Bán kính đảo Chiều rộng phần xe chạy khi thiết kế là (m) giữa (m) Xe tải đơn 12,5m Xe mooc 19,0m Xe liên kết 25m 8 10.1 - - 10 9.7 11.4 - 12 9.4 11 11.9 14 9.2 10.6 11.5 16 9 10.4 11.2 18 8.8 10.1 10.9 20 8.6 9.9 10.6 23 8.5 9.6 10.2 26 8.3 9.3 10 30 8.1 9.1 9.6 35 8 8.8 9.2 40 7.9 8.6 9 45 7.8 8.4 8.8 50 7.7 8.3 8.6 60 7.6 8.1 8.4 70 7.5 7.9 8.2 80 7.4 7.8 8 6.5.3 Chiều rộng cửa vào và cửa ra Chiều rộng một làn xe ở cửa vào và cửa ra dao động từ 3,5 ~ 4,0m. Khi cửa vào hay cửa ra chỉ có một làn xe thì làn xe này phải rộng tối thiểu 5,0m (tính từ bó vỉa 2 bên làn xe) để một xe vượt được một xe đỗ. Khi có dự tính cho xe quá khổ, có thể làm bó vỉa tháo lắp được, các trang thiết bị, rãnh thoát nước phải nằm bên ngoài diện tích dự phòng này. 6.6 Độ cong 6.6.1 Đường cong vào đảo Bán kính đường cong rẽ phải chỗ vào nút không làm lớn để hạn chế tốc độ xe vào. Phải chọn sao cho V85% dòng xe vào có tốc độ không quá 60km/h, trường hợp cao nhất bán kính này cũng không vượt quá được 60m. Các loại cấu tạo xấu và tốt, tham khảo hình 6.3. 52
TCN xxx:xxx §•êng cong vµo phÝa ph¶i ®Ó h¹n chÕ T¹o ra ®iÓm nhÊn cho c¸c phÇn xe tèc ®é vµo vµ tèc ®é t•¬ng ®èi ch¹y réng ®Ó gi¶m tèc ®é xe vµo gi÷a xe vµo vµ xe trªn vßng xoay vµ tèc ®é t•¬ng ®èi gi÷a xe vµo vµ xe trªn vßng xoay C¸c ®•êng cong ®¶o chiÒu liªn tiÕp ®Ó h¹n chÕ tèc ®é gi÷a c¸c ®•êng cong n»m liªn tiÕp trong vïng cã tèc ®é cao Lèi vµo th¼ng §•êng cong vµo rÏ tr¸i B¸n kÝnh ®•êng cong rÏ ph¶i lín (Tèc ®é vµo cao) (Tèc ®é vµo cao) Hình 6.3. Chỗ tiếp cận nên và không nên ở cửa vào nút vòng đảo. 6.6.2 Đường cong cửa ra Đường cong ở cửa ra càng lớn càng tốt để cho xe thoát nhanh khỏi nút, thậm chí có thể làm một đường thẳng ra nút (Hình 6.4). Nhưng khi có bộ hành qua nút, đường cong này phải hạn chế để xe ra có V85% 60km/h. 53
0.6 1.0 4.0 Cöa ra tiÕp tuyÕn d¹ng th¼ng 1.2R 4.0 1.0 0.3R Nèi tiÕp cña ®•êng cong nh¸nh dÉn 0.6R 1.0m ®Õn 0.3m * 0.5m dïng cho lo¹i ®¶o nhá Hình 6.4. Cửa vào và cửa ra điển hình của nút vòng đảo 6.6.3 Đường cong cửa vào Dùng các đường cong nằm có bán kính nhỏ nhằm hạn chế xe vào dưới các tốc độ ghi trong bảng 6.1 và bảng 6.2. Các biện pháp hỗ trợ: Các gờ phát âm Tạo ấn tượng cho người lái: i)Trồng cây dày ở bên ngoài, ở đảo (không được cản trở tầm nhìn); ii) Thu hẹp phần xe chạy Biển hạn chế tốc độ Kẻ vẽ mặt đường Phản quang 6.6.4 Đường cong phần xe chạy vòng đảo Nhiệm vụ của người thiết kế là làm giảm tốc độ xe chạy trước khi vào đường vòng đảo, không quá 60km/h và biện pháp tốt là đường cong vòng đảo có bán kính nhỏ. Người thiết kế còn phải kiểm tra chống lật đổ cho các xe có trọng tâm cao chạy với tốc độ cao gặp dốc ngang trên đường vòng đảo dễ bị lật đổ. 6.6.5 Hạn chế tốc độ tương đối giữa xe vào nút và xe vòng đảo Hạn chế tốc độ tương đối giữa xe vào nút và xe vòng đảo, thì tiềm năng tai nạn sẽ nhỏ. Để hạn chế được tốc độ tương đối giữa xe vào nút và xe chạy vòng đảo, tốc độ tương đối quy định dưới 50 km/h. Các biện pháp giảm tốc độ tương đối này: Thu nhỏ bán kính đường cong cửa vào. Dùng bán kính nhỏ ở cửa vào của đường dẫn phía trước. 54
TCN xxx:xxx Dùng độ lệch lớn cho quĩ đạo dòng xe qua nút. Tăng bán kính đảo giữa. Tách xa các cửa vào. Thu hẹp chiều rộng cửa vào. 6.6.6 Hạn chế tốc độ tương đối giữa xe vòng đảo và xe ra nút Hạn chế tốc độ tương đối giữa xe vòng đảo và xe ra nút, tốc độ tương đối này hạn chế dưới 35 km/h. Dùng các biện pháp 1,3,6 mục 6.6.5 để thực hiện. 6.7 Đảo giữa và đảo phân cách 6.7.1 Hình dạng đảo giữa Đảo giữa tốt nhất là hình tròn, có sự chuyển biến liên tục đều đặn nhưng khi có các yêu cầu đặc biệt, có thể dùng đảo chữ nhật, đảo vuông, đảo elíp hay các loại khác. Đảo giữa nên nâng cao (bằng bó vỉa) tốt hơn đảo giữa trũng. Đảo giữa nhỏ (đường kính dưới 25m) chỉ được nâng cao 0,20 m để đảm bảo tầm nhìn. Khi đảo lớn, ở bãi rộng thì đảo giữa có thể cao hơn. Cao độ tính có thể cao 0,6m so với các điểm cao nhất trên phần xe chạy vòng đảo. Kho¶ng c¸ch phô thuéc vµo yªu cÇu tÇm nh×n vµ tho¸t n•íc Cã thÓ lµm lâm ë gi÷a §é dèc lín nhÊt 1:3 víi nót vßng ®¶o lín Tèi thiÓu 600mm (b¸n kÝnh ®¶o trung t©m lín h¬n 20-25m ) 200mm (b¸n kÝnh ®¶o trung t©m nhá h¬n 20-25m ) Hình 6.5. Xử lý đảo giữa ở nút vòng đảo 55
6.7.2 Bố cục trong đảo giữa Trong đảo giữa có thể trồng cây, tường trang trí hay các bố cục khác nhưng không được làm cản trở tầm nhìn. Cây cỏ phải tránh trồng cây ăn quả và nên có màu sắc khác với cây cỏ quanh nút để người lái dễ phân biệt. Có biện pháp tránh đất và nước tưới cây trôi xuống phần xe chạy. Bó vỉa phải sơn màu cho dễ nhận, tốt nhất là có sơn phản quang. 6.7.3 Đảo phân cách Đảo phân cách có chức năng: Định hướng xe ra vào nút và hạn chế tốc độ xe vào, tạo điều kiện thoát nhanh cho xe ra. Chỗ trú chân cho bộ hành qua đường. Không cho phép xe rẽ trái nhầm. Đảo phân cách nên sơn trắng hoặc sơn màu cho dễ nhận và làm đủ độ dật để tránh xe va vào đảo. Cạnh tam giác lồi ra nên làm bán kính nhỏ hạn chế tốc độ xe vào. Diện tích đảo nhỏ nhất từ 5m2 đến 8m2. Trường hợp thật khó khăn, làm đảo diện tích nhỏ hơn quy định trên còn tốt hơn không làm đảo. Trên đường có tốc độ lớn, đảo phân cách nên làm dài để báo sớm cho người lái, chiều dài nên làm tới 60m. Bố trí trên mặt đảo, tham khảo điều 6.7.1. 6.8 Dốc ngang và dốc dọc 6.8.1 Dốc ngang của phần xe chạy vòng đảo Người thiết kế tuỳ điều kiện có thể chọn dốc ngang của phần xe chạy đổ vào hay đổ ra khỏi nút. Khi chọn dốc đổ vào giữa, phải bố trí bó vỉa có khe hở cho nước thoát và đảm bảo thoát nước mặt. Độ dốc nên dùng là 2% đến 3% tạo thuận lợi cho người lái, không vượt quá 4%. 6.8.2 Dốc dọc đường dẫn Không được làm dốc dọc đường dẫn quá 6%. 6.9 Nút vòng xuyến a) Nút vòng xuyến là một loại hình nút vòng đảo, giữa các cửa vào đảm bảo một đoạn dài để chuyển xung đột giao cắt thành xung đột trộn dòng. Chiều dài đoạn trộn dòng bằng L=V(m) b) Cấu tạo hình học của vòng xuyến (xem các điểm từ 6.1 ~ 6.8 như nút vòng đảo. Riêng chiều rộng phần xe chạy vòng đảo có thể lấy 3 làn xe. 56
TCN xxx:xxx 57
TCN xxx:xxx 7 NÚT GIAO KHÁC MỨC TRỰC THÔNG VÀ LIÊN THÔNG 7.1 Giới thiệu và các loại hình cơ bản của nút giao khác mức 7.1.1 Định nghĩa 7.1.1.1 Nút giao khác mức trực thông là nút giao có một hay nhiều công trình đặt trên các cao độ khác nhau để cho các dòng giao thông cắt qua không bị cản trở 7.1.1.2 Nút giao liên thông là nút giao khác mức có bố trí các nhánh nối để xe có thể chuyển hướng tự do từ hướng chính này tới hướng chính khác. Hướng chính là hướng đường có chức năng quan trọng, có lượng giao thông chủ yếu 7.1.2 Các yếu tố chung cần xem xét 7.1.2.1 Khả năng đáp ứng các dòng giao thông lớn khi qua các chỗ giao nhau một cách an toàn và hiệu quả phụ thuộc chủ yếu vào việc tổ chức kiểm soát các dòng giao thông cắt nhau. Mức hiệu quả lớn nhất, an toàn nhất và năng lực thông hành lớn nhất đạt được khi các dòng giao thông cắt nhau được phân chia khác mức. 7.1.2.2 Nhiều yếu tố như cấp đường, đặc tính và thành phần giao thông, tốc độ thiết kế, mức độ khống chế vào ra, có ảnh hưởng đến việc lựa chọn hình thức thích hợp của nút giao trực thông và nút giao liên thông và ảnh hưởng suốt cả quá trình thiết kế. Thêm vào đó, luật lệ giao thông, điều kiện kinh tế, địa hình, và phạm vi chiếm dụng đất là rất quan trọng trong khi thiết kế các bộ phận nút để có một mức năng lực thông hành hợp lý, đảm bảo đáp ứng nhu cầu giao thông một cách an toàn. 7.1.2.3 Để tránh xung đột giữa phương tiện cơ giới, người đi bộ, hay xe đạp trong nút liên thông, cần thiết phải phân chia độ cao giữa các dòng này. Khi không thể phân chia, mỗi vị trí nút giao cần được nghiên cứu và các giải pháp thiết kế cần được cân nhắc để lựa chọn một bố trí hợp lý nhất cho các công trình và đường dẫn sao cho đáp ứng được dòng xe đạp và người đi bộ khi qua phạm vi nút giao 7.1.2.4 Nút liên thông có nhiều loại thay đổi từ một nút giao chỉ có các đường nối đơn nối các đường địa phương tới các nút phức tạp, có hình thức đầy đủ nối hai hay nhiều đường. Các hình thức nút giao liên thông cơ bản được thể hiện trong hình 7-1. Bất kỳ hình thức nào cũng có thể thay đổi đáng kế về hình dạng và quy mô, và có nhiều cách phối hợp các dạng nút giao nên rất khó có thể phân định rạch ròi chúng bằng tên gọi. Một bước quan trọng trong thiết kế nút giao liên thông là việc ghép nối một hoặc nhiều loại hình cơ bản của các đường nối được trình bày ở phần sau. Loại hình của bất kỳ một đường nhánh nối cụ thể nào và loại hình của dòng sẽ phản ánh địa hình và đất đai khu vực xung quanh nút, chi phí, và mức độ linh hoạt mong muốn trong quá trình vận hành. Địa hình, việc sử dụng đất, giá thành, có thể là các nhân tố quyết định đến hình dạng nút và tính chất của các đường nhánh nối, nhưng sự vận hành giao thông phải là tiêu chí chỉ đạo trong thiết kế. 7.1.2.5 Hình 7-1A và 7-1B thể hiện điển hình nút giao liên thông ba nhánh. Hình 7-1A là nút liên thông TRUMPET (có thể gọi là dạng kèn đồng). Hình 7-1B là một nút liên thông trực hướng ba mức, ba nhánh. Nút giao trong hình 7-1C không phù hợp cho đường cao tốc, do chỉ có các đường nối trong một góc phần tư nhưng lại rất phù hợp khi đường cao tốc giao với đường thứ yếu. Dạng này phù hợp với đường thứ yếu vì tốc độ thiết kế thấp, khi cấm xe tải và lượng xe rẽ nhỏ. 59
7.1.2.6 Nút giao hình thoi điển hình được minh họa trong Hình 7-1D. Nút giao dạng hình thoi có rất nhiều loại khác nhau kết hợp với các đường bên, đường gom. Hình 7-1E là nút khác mức liên thông trong đô thị dạng thắt nơ. Đây là một dạng nút hình thoi với một nút tín hiệu đèn cho tất cả các xe rẽ trái qua nút. Tất cả các dòng rẽ phải vào và ra đường nhánh nối thường là dòng xe tự do. Hình 7-1F là nút hoa thị có hai đường nối vòng và hai đường nối chéo. 7.1.2.7 Nút hoa thị hoàn chỉnh như trong hình 7-1G tạo cho mỗi dòng giao thông liên thông một đường nối riêng; tuy nhiên nó tạo ra thao tác trộn dòng trên cả đường chạy thẳng và đường gom-phân phối. Hình 7-1H là nút liên thông hoàn toàn trực hướng. Hình 7-1. Các loại hình Nút giao khác mức 7.2 Lựa chọn nút giao liên thông và nút giao trực thông 7.2.1 Tiêu chí chọn nút giao liên thông 7.2.1.1 Một nút giao khác mức liên thông (NGKMLT) có thể là giải pháp có hiệu quả và là giải pháp cho nhiều bài toán về nút giao, giảm ùn tắc, cũng như cải thiện an toàn giao thông. Tuy nhiên giá thành xây dựng cao đã hạn chế việc sử dụng nút giao khác mức cho những trường hợp trên trừ phi các chi phí thêm có thể biện minh được. Liệt kê các điều kiện cụ thể hoặc cân nhắc điều kiện lựa chọn khác mức liên thông tại một nút giao thông là khó và trong nhiều trường hợp, không có kết luận cuối cùng. Do sự đa dạng của địa hình nơi đặt nút, lưu lượng, 60
TCN xxx:xxx cấp đường, và hình thức bố trí nút, các điều kiện để chọn một nút khác mức liên thông cho mỗi vị trí có thể khác nhau. 7.2.1.2 Khi quyết định liệu một nút giao thông khác mức liên thông có là thoả đáng hay không tại một vị trí cụ thể, cần cân nhắc kỹ lưỡng sáu điều kiện sau: Căn cứ thiết kế: Việc quyết định xây dựng một con đường với toàn bộ các lối vào ra giữa các đầu mút nhánh nối được khống chế sẽ là cơ sở đảm bảo nút giao khác mức trực thông hoặc liên thông cho tất cả các đường nhánh cắt qua đường ôtô. Mặc dù các biện pháp khống chế vào ra, dùng dải phân cách giữa, hạn chế đỗ xe và giao thông đi bộ là vẫn quan trọng, phân mức cao độ trên các đường cao tốc tạo điều kiện tốt để cải thiện an toàn giao thông. Một khi đã quyết định một con đường là đường cao tốc, tốt nhất cần cân nhắc xem liệu tại mỗi vị trí đường cắt có cần chặn lại không, có cần cải tuyến, hay sử dụng nút giao trực thông hoặc nút giao liên thông. Điều quan tâm nhất là dòng xe liên tục trên đường chính. Nếu giao thông trên đường phụ cắt qua đường chính, cần có nút giao khác mức liên thông (NGKMLT) hoặc giao trực thông. Vì vậy, một nút giao thông nếu xét riêng chỉ cần làm một nút đèn điều khiển, nhưng trên đường cao tốc thì phải làm một nút liên thông hoặc nút trực thông. Giảm ùn tắc. Việc thiếu năng lực thông qua tại các nút giao của các đường có lưu lượng lớn tạo ra ùn tắc không chấp nhận được trên một hoặc nhiều đường dẫn. Khi các nút giao cắt cùng mức thiếu năng lực thông hành cần thiết và khi điều kiện xây dựng và đất đai cho phép, là lúc nên xét dùng nút giao khác mức. Thậm chí trên các phần đường có khống chế vào ra một phần, việc hạn chế các nút đèn bố trí tuỳ tiện cũng góp phần cải thiện đáng kể tính chất dòng tự do. Cải thiện an toàn. Tại một số nút giao cùng mức có quá nhiều tai nạn nghiêm trọng. Nếu các biện pháp ít tốn kém để hạn chế tai nạn tỏ ra không có hiệu quả hoặc không thực tế, có thể cân nhắc sử dụng một nút trực thông hoặc liên thông. Các tai nạn trong nút thường xảy ra ở các chỗ giao trên các đường có lưu lượng xe tương đối thấp ở các vùng ngoài thành phố, nơi tốc độ xe thường cao. Ở những vùng như vậy, giá thành công trình thường thấp, đất đai không quá đắt so với các vùng đô thị và các biện pháp cải thiện an toàn có chi phí thấp chỉ làm giảm một số tai nạn nghiêm trọng. Các tai nạn nghiêm trọng tại các nút giao có nhiều xe rõ ràng là một tiêu chí để làm một nút giao khác mức. Ngoài việc an toàn được nâng cao, tất cả các luồng xe trong nút cũng dễ vận hành. Địa hình tại vị trí đặt nút :Tại một số nơi, về kinh tế thì nút trực thông là dạng nút giao duy nhất có thể xây dựng được. Địa hình tại chỗ đặt nút có thể thoả mãn các tiêu chí thiết kế thích hợp, mà bất cứ hình dạng nút nào khác cũng không thể xây dưng được hoặc có xây dựng thì giá thành cũng bằng hoặc cao hơn giá thành xây dựng nút khác mức. Lợi ích của người sử dụng đường Chí phí của người sử dụng đường do chậm xe ở các chỗ ùn tắc trong các nút giao cùng mức là lớn. Chi phí này như xăng dầu tiêu thụ, lốp xe, sửa chữa, và tai nạn do sự thay đổi về tốc độ, dừng xe, xếp hàng lại vượt quá những chi phí để xây dựng nút giao thông có dòng xe vận hành liên tục. Nhìn chung, nút giao liên thông, ở một mức độ nào đó, tăng thêm chiều dài hành trình của xe so với cắt thẳng qua nút cùng mức, nhưng chi phí tăng thêm cho việc việc tăng thêm chiều dài hành trình lại nhỏ hơn những khoản tiết kiệm được do giảm bớt dừng và chậm xe. Mối liên hệ giữa 61
lợi ích của người sử dụng đường và chi phí cho việc cải tạo về mặt kinh tế là một tiêu chí để xây dựng nút liên thông. Để thuận tiện, mối liên hệ này được thể hiện bằng tỷ lệ của lợi ích hàng năm chia cho chi phí hàng năm cho việc cải thiện. Lợi ích hàng năm là sự chênh lệch chi phí của người sử dụng đường giữa điều kiện hiện tại và khi cải thiện. Chi phí hàng năm là tổng các lãi suất và trả góp cho chi phí của việc cải thiện. Suất này càng lớn, thì điều kiện xét trên quan điểm lợi ích người sử dụng đường càng được thoả mãn. Việc so sánh các suất này cho các giải pháp thiết kế là một yếu tố quan trọng trong quyết định loại hình và mức độ cải thiện đã tạo ra. Nếu nó được sử dụng để đánh giá một thiết kế đơn lẻ, suất lớn hơn 1 là thỏa đáng trên quan điểm kinh tế. Hơn nữa , nút giao thông khác mức liên thông có thể xây dựng theo giai đoạn, và các giai đoạn ban đầu có thể tạo ra mức tăng lợi ích lớn hơn mức tăng chi phí Lưu lượng giao thông: Lưu lượng xe là một tiêu chí rõ ràng nhất so với các tiêu chí khác có thể xem là điều kiện rõ ràng nhất so với bất kỳ điều kiện nào. Mặc dù một lưu lượng xe chạy tại một nút giao không phải là một lý do hoàn toàn như một tiêu chí làm nút liên thông, nhưng đây là một định hướng quan trọng, đặc biệt khi kết hợp với sự phân bố các các luồng giao thông và ảnh hưởng của tập quán lái xe. Tuy nhiên, lưu luợng vượt quá năng lực thông qua của một nút giao cùng mức có thể thực sự là một tiêu chí. Nên làm nút giao khác mức tại các đường giao có lưu lượng xe lớn để hạn chế xung đột do lưu lượng cắt ngang lớn, cải thiện đáng kể sự hoạt động của dòng xe. 7.2.2 Các tiêu chí chọn nút giao trực thông 7.2.2.1 Không phải tất cả các điều kiện áp dụng cho các nút trực thông đều có trong các điều kiện áp dụng cho nút liên thông. Nút trực thông cần có thêm các điều kiện so với nút liên thông là: Phục vụ cho các đường hoặc đường phố mà thực tế không thể chặn lại ngoài phạm vi lộ giới của đường cao tốc Tạo các nơi vào ra cho các vùng không có đường bên hoặc các hình thức vào ra khác Hạn chế giao ngang đường sắt và đường bộ Phục vụ những nơi đặc biệt đông người đi bộ Phục vụ cho xe máy, xe đạp, và các đường đi bộ dân sinh Tạo cac chỗ vào ra cho cac bến giao thông công cộng nằm trong giới hạn của đường phố chính Đảm bảo giao thông liên tục cho một số dạng hình đường nối và phục vụ như một bộ phận của nút liên thông 7.3 Tính thích nghi của nút giao trực thông và nút giao liên thông 7.3.1 Phân loại 7.3.1.1 Ba dạng loại nút giao chính là: Nút giao cùng mức Nút giao trực thông Nút giao liên thông 62
TCN xxx:xxx 7.3.1.2 Với mỗi loại nút, có nhiều phạm vi áp dụng thích hợp, nhưng những giới hạn của phạm vi đó không xác định rõ ràng, Hơn nữa, các phạm vi này có nhiều trùng lặp nên sự lựa chọn cuối cùng dạng nút phải tổng hợp tính đến tất cả các yếu tố về lưu lượng và thành phần xe, chi phí, địa hình, và phạm vi đất sẵn có. 7.3.2 Giao thông và vận hành 7.3.2.1 Mỗi loại nút giao thoả mãn giao thông đi thẳng ở các mức khác nhau. Khi lưu lượng trên các đường phụ nhỏ hơn nhiều so với đường chính, thì giao thông đi thẳng trên đường chính sẽ thuận tiện nhất trên nút giao cùng mức, đặc biệt là khi địa hình bẳng phẳng. Khi lưu lượng trên đường phụ đủ lớn để đặt đèn tín hiệu, tất cả các hướng đều bị chậm xe. Khi lưu lượng xe trên đường chính và đường phụ xấp xỉ bẳng nhau, khoảng 50% giao thông trên mỗi đường dẫn đều phải dừng xe. 7.3.2.2 Giao thông đi thẳng không bị chậm tại các nút giao khác mức trừ khi đường dẫn là dài, dốc và trong dòng xe.có nhiều xe tải nặng. Các đường nhánh nối không có ảnh hưởng lớn đến dòng giao thông chạy thẳng trừ những chỗ không đủ năng lực thông hành, những đoạn trộn dòng hoặc chuyển tốc không đủ độ dài, hoặc các đường rẽ không được bố trí đầy đủ. 7.3.2.3 Các luồng xe rẽ có thể ảnh hưởng đến sự vận hành của nút giao thông và có thể thoả mãn ở các mức độ khác nhau, tùy theo dạng nút là cùng mức hay khác mức. Trong nút liên thông, các đường nhánh nối phục vụ cho các hướng rẽ. Khi lượng xe rẽ là nhỏ thì một đường nhánh nối tại một góc phần tư là đủ. Tuy nhiên, luồng xe rẽ trái trên cả hai đường có thể được thoả mãn dùng một nút giao cùng mức. Hai đường nhánh nối tại hai góc phần tư đảm bảo chỉ cắt qua dòng giao thông chạy thẳng trên đường ngang và giao thông trên đường chính không bị ảnh hưởng. Nút liên thông mà mỗi đường nhánh nối chỉ phục vụ cho một hướng rẽ là phù hợp khi lưu lượng giao thông đi thẳng và các hướng rẽ nào đều có lưu lượng lớn, nhánh nối và đầu mút nhánh nối được thiết kế đủ năng lực thông qua. 7.3.2.4 Các luồng xe rẽ phải tại các nút liên thông theo các lối trực tiếp đơn giản hoặc gần như trực tiếp thì ở đó rất ít khi lái xe bị lúng túng. Các nút hoa thị có các nhánh vòng cho các luồng xe rẽ trái có thể gây bối rối cho người lái và tăng thêm chiều dài hành trình, trong một số trường hợp còn gây ra các luồng trộn dòng. Dạng đường nối hình thoi đơn giản và dễ biến đổi hơn so với dạng hoa thị trong các trường hợp khi xe trên đường phụ cần rẽ trái trực tiếp. Tuy nhiên, khi giao thông trên đường phụ đủ lớn để hạn chế rẽ trái cùng mức, nên xét dùng nút giao dạng hoa thị. 7.3.3 Các điều kiện địa hình 7.3.3.1 Trên các địa hình vùng đồi cao, nút liên thông thường phù hợp với địa hình hiện hữu và các đường đi thẳng có thể thiết kế rộng hơn so với khi thiết kế một nút cùng mức. Những địa hình như vậy làm đơn giản việc thiết kế một số đường nhánh nối. Các đường nối khác, tuy nhiên, có thể có độ dốc gắt, dài, hoặc vừa dốc vừa dài, tuỳ thuộc vào địa hình khu vực. Thiết kế nút liên thông ở địa hình bẳng phẳng đơn giản nhưng có thể phải sử dụng độ dốc không có lợi cho sự vận hành của xe. 7.3.3.2 Lộ giới của nút liên thông phụ thuộc chủ yếu vào số lượng luồng xe rẽ cần có các đường nhánh nối riêng. Diện tích thực sự cần cho một nút liên thông cụ thể cũng phụ thuộc vào cấp đường, địa hình, các tiêu chí chung trong xây dựng nút, và ảnh hưởng có thể xảy ra khi xâm phạm đến bất động sản khi xây dựng nút. Việc xây dựng một nút liên thông có thể đòi hỏi mặt cắt dọc của các đường hiện có phải điều chỉnh lại và gây phức tạp các lối vào ra trong khu vực, hoặc tạo ra các đường vòng quanh co. 63
7.3.4 Loại đường và các cách giao cắt 7.3.4.1 Nút liên thông có thể được dùng cho tất cả các giao cắt đường ôtô và cho bất cứ tốc độ thiết kế nào nhưng khi cùng một lưu lượng xe thì các đường có tốc độ thiết kế cao yêu cầu làm nút khác mức sớm hơn so với đường có tốc độ thiết kế thấp (tiềm năng nguy hiểm của xung đột từ các xe dừng và rẽ tại một nút giao tăng lên với tốc độ thiết kết nên tiêu chí làm nút khác mức cho những đường thiết kế với tốc độ cao xảy ra sớm hơn so với các đường có tốc độ thiết kế thấp mặc dù có cùng lưu lượng). Đường nối trên các đường thiết kế với tốc độ cao cũng nên cho phép tốc độ rẽ xe cao phù hợp,và có đủ chiều dài làn chuyển tốc 7.3.4.2 Nút liên thông là bộ phận quan trọng của đường cao tốc. Do khống chế toàn bộ lối vào ra, nút khác mức có thể dùng cho tất cả các đường giao khi các đường giao này quan trọng nên không thể chặn chúng lại. Dạng hình nút sẽ thay đổi theo địa hình, sự phát triển hai bên đường, và điều kiện chiếm dụng đất, nhưng nhìn chung nó sẽ dựa trên cấu tạo các đường nhánh nối để tạo ra các chỗ nhập vào hoặc tách ra khỏi đường cao tốc. Thêm vào đó, các đường nhánh nối có thể dùng làm đường bên. 7.3.4.3 Khi cân nhắc chọn loại hình nút giao, phải chú ý tới phục vụ địa phương. Khi sự phục vụ cho địa phương đã hiện hữu ở một nút giao cùng mức cụ thể thì có thể sẽ gây khó khăn cho một số loại hình nút giao liên thông 7.4 Kiểm soát và phân chia lối vào ra ở các đường phụ tại nút giao liên thông 7.4.1 Kiểm soát lối vào ra 7.4.1.1 Là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong thiết kế đường cao tốc và các đường có lưu lượng xe lớn khác, nút giao liên thông rất đắt tiền trong xây dựng cũng như trong khi nâng cấp. Vì vậy chúng cần được thiết kế và khai thác một cách có hiệu quả và thiết thực. Để giữ cho đúng chức năng đã định của nút, việc thiết kế hình học phù hợp tại các đấu nối đường nối và kiểm soát lối vào ra thích hợp dọc theo các đường nhánh nối là rất quan trọng 7.4.1.2 Kiểm soát vào ra nên là một phần thống nhất trong thiết kế những con đường có chức năng cơ động là chủ yếu, và nó là một đặc điểm luôn được mong muốn dọc theo các đường phụ trong phạm vi nút liên thông nhằm tạo ra sự vận hành giao thông hiệu quả và an toàn. Kiểm soát lối vào ra có thể được thực hiện bằng cách mua quyền vào-ra hoặc bằng các chính sách kiểm soát vào ra dọc theo đường phụ 7.4.1.3 Để đảm bảo tính hiệu quả trong vận hành tại nút giao khác mức, khi thiết kế nút giao phải xét đến khoảng cách thích hợp của điểm kiểm soát vào ra. Điều này làm giảm dòng xe tràn ngược trên đường dẫn và đường phụ đến các đầu mút nhánh nối, tạo chiều dài thích hợp cho đoạn trộn dòng trên đường phụ, tạo không gian cho phép tách nhập dòng, và tạo không gian dừng xe cho các xe rẽ trái tại các cửa vào ra trên các đường phụ. 7.4.1.4 Hình 7-2A minh hoạ các bộ phận cần xem xét khi quyết định khoảng cách để phân chia và kiểm soát các lối vào ra trong phạm vi của các đường nối vào-ra có trạng thái dòng tự do. Chúng gồm các khoảng cách cần thiết cho xe trên đường nhánh nối ra từ nút liên thông nhập và trộn qua các làn xe chính chạy thẳng trên đường phụ, di chuyển vào làn rẽ trái, lưu trú chờ rẽ trái, và đoạn nối dài từ vạch dừng xe đến tim của đường cắt qua đường phụ. Thêm vào đó, chiều dài đoạn phản ứng tâm lý cũng cần được xác định. Khi chỉ có đường vào ra rẽ phải và không có làn rẽ trái hoặc đoạn mở dải phân cách giữa, khoảng chiều dài đoạn trộn dòng là 64
TCN xxx:xxx đủ để đảm bảo. Các đường nhánh nối vào ra là nói đến các đường cao tốc, không phải của nút giao cùng mức. 7.4.1.5 Hình 7-2B minh hoạ các yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách phân chia và kiểm soát lối vào ra dọc theo đường phụ ở nút liên thông dạng hình thoi và các đầu nối được điều khiển bằng tín hiệu đèn hoặc biển báo. 65
Nh¸nh nèi vµo ®Ço tiªn KiÓm so¸t vµo ra §•êng nèi vµo vµ lé giíi Cuèi A/C NhËp vµo ChuÈn bÞ ChuyÓn lµn- Cuèi A/C lµn ch¹y suèt nhËp vµo NhËp vµo di chuyÓn ChuyÓn lµn- phÝa ngoµi lµn bªn trong lµn bªn trong sang tr¸i l•u tró phÝa tr¸i Phô thuéc Phô thuéc Phô thuéc Phô thuéc §•êng nèi ra vµo l•u l•îng vµo vËn tèc vµo vËn tèc vµo l•u l•îng §Çu mót vµo Cù ly trén dßng ChiÒu dµi t¨ng tèc Cù ly kiÓm so¸t vµo ra nªn dïng -A- §•êng nèi d¹ng dßng tù do vµo vµ ra tõ ®•êng nh¸nh Note: C©n nh¾c kiÓm so¸t vµo ra trªn bèn gãc phÇn t• cña ®•êng nèi ®Çu tiªn ®Ó c¶i thiÖn vËn hµnh cña nót §•êng nèi vµo KiÓm so¸t vµo ra vµ lé giíi Cuèi A/C §•êng phô trong nót lËp thÓ §Ìn tÝn hiÖu Cuèi A/C §Ìn tÝn hiÖu Cù ly kiÓm so¸t vµo ra nªn dïng §•êng nèi ra Cù ly cÇn thiÕt ®Ó ®Æt biÓn chØ dÉn,cho liªn kÕt nót ®Ìn,vµ cho xe l•u tró C¸c chiÒu dµi cña xe rÏ vµo ®•êng nèi ®Çu tiªn -B- Nót liªn th«ng qu¶ tr¸m víi ®•êng nh¸nh (§iÒu khiÓn nót b»ng biÓn stop hoÆc ®Ìn ®iÒu khiÓn) Hình 7-2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chiều dài của lối vào phải kiểm soát ở các đường cắt ngang tại NGKMLT nằm bên trái (không ở trong hình vẽ) 7.4.2 An toàn giao thông 7.4.2.1 Do phân chia cao độ giữa các đường giao cắt, tai nạn do xung đột giao cắt và rẽ xe sẽ giảm đi. Các công trình phân mức tự thân nó lại là một chướng ngại vật chắn tầm nhìn bên đường; tuy nhiên điều này có thể giảm thiểu bằng cách tạo một tĩnh không bên thích hợp và 66
TCN xxx:xxx các thiết bị bảo vệ tại các trụ và mố cầu. Khi các đường cắt nhau thì nút giao liên thông sẽ đạt mức độ an toàn tối đa. 7.4.2.2 Tuỳ thuộc vào cấu tạo của nút liên thông sử dụng, xe rẽ trái có thể hoàn toàn bị hạn chế hoặc tập trung về đường nhánh. Các đường nhánh nối rẽ phải có thể cho phép các vận hành rẽ phải gần với trạng thái dòng tự do. Vì vậy các xung đột giao cắt có thể bị xoá bỏ hoặc hạn chế đến mức tối thiểu. 7.4.3 Phân kỳ xây dựng Khi mục tiêu cuối cùng chỉ có một công trình giao trực thông, phân kỳ xây dựng là không kinh tế trừ khi trong thiết kế ban đầu có các dự trữ cho giai đoạn xây dựng trong tương lai. Các đường nhánh nối luôn phù hợp với phân kỳ xây dựng. 7.5 Công trình kết cấu trong nút giao khác mức 7.5.1 Dạng và các ví dụ về nhánh nối 7.5.1.1 Hình 7-3 minh hoạ một vài số dạng nhánh nối và các đặc điểm hình dáng của chúng. Đã có nhiều dạng hình đã được sử dụng. Tuy nhiên, mỗi dạng hình có thể được phân loại rộng rãi như một trong số dạng đã minh hoạ. Mỗi nhánh nối thường là đường một chiều. Nhánh nối xiên (Hình 7-3A) thường hầu hết là một chiều nhưng thường có rẽ phải và rẽ trái tại cuối các nhánh khi nối với đường phụ. Dạng nhánh nối xiên có thể là thẳng hoặc chữ S với đường cong đảo chiều. Nút giao liên thông dạng hình thoi thường có bốn nhánh nối xiên. 7.5.1.2 Một nhánh nối vòng có thể có các luồng xe rẽ đơn (rẽ trái hoặc rẽ phải) ở một đầu hay ở cả hai đầu và có thể một chiều hai hai chiều. Hình 7-3D minh hoạ trường hợp chỉ có một nhánh rẽ đơn tại mỗi đầu của nhánh nối. Với dạng vòng cong, dòng xe rẽ trái không giao cắt cùng mức với dòng đi thẳng đối chiều. Ngược lại, xe rẽ trái qua nút giao khác mức phải rẽ về phía phải với góc xấp xỉ 270 độ để nhập vào đường khác. Các nhánh nối vòng thường tạo hành trình gián tiếp dài hơn bất cứ dạng nhánh nối nào khác. 67
Hình 7-3. Các loại nhánh nối 7.5.1.3 Với nhánh nối nửa trực tiếp (H.7-3C) người lái phải rẽ phải trước, hướng ngược với hướng dự định, dần dần đảo hướng, và sau đó kết thúc hành trình bằng cách quay trực tiếp và nhập vào các đường khác. Hình thức rẽ nửa trực tiếp có thể áp dụng cho rẽ phải nhưng sẽ không phù hợp khi có thể áp dụng được các nhánh nối xiên thông thường. Mội khái niệm tượng hình dùng cho loại này là nhánh dẫn "quai chén" bởi hình thù trên bình đồ của nó. Khoảng cách hành trình trên loại nhánh nối này ngắn hơn so với loaị hoa thị cùng loại và dài hơn loại nhánh nối trực tiếp. Hình 7-3D đề cập đường nhánh nối vòng ngoài trong khi hình 7- 3E minh hoạ đường nhánh nối trực tiếp 7.5.1.4 Các hình dạng khác nhau của đường nhánh nối trong một nút giao liên thông (có nghĩa là các dạng nút liên thông khác nhau) được tạo ra bởi nhiều cách phối hợp của những loại nhánh nối đó, Ví dụ, loại nút dạng trumpet có một nhánh nối vòng, một nhánh nối nửa trực tiếp và hai nhánh nối xiên rẽ phải. 7.5.2 Dạng cầu vượt 7.5.2.1 Có nhiều dạng cầu vượt khác nhau dùng để phân cách cao độ hai đường cắt nhau như hai đường ôtô hoặc đường ôtô với đường sắt. Mặc dù nhiều giai đoạn thiết kế kết cấu khác nhau cần được xem xét, phần này chỉ tập trung vào cấu tạo hình học của các cầu vượt. Một vài giai đoạn trong thiết kế kết cấu được đề cập đến vì chúng có liên quan đến thiết kế hình học nút. Phần này chỉ chủ yếu cho các công trình giao khác mức cho đường bộ, nhưng 68
TCN xxx:xxx hầu hết những cấu tạo hình học là có thể áp dụng được tại những chỗ giao khác mức với đường sắt. 7.5.2.2 Các cầu vượt được định nghĩa bằng ba dạng chủ yếu sau Cầu bản Cầu chạy dưới Cầu chạy giữa 7.5.2.3 Dạng cầu bản thường được sử dụng nhiều nhất trong giao khác mức. Tuy nhiên, dạng chạy giữa lại phù hợp với các công trình cầu đường sắt. Trong một số trường hợp đặc biệt khi nhịp vượt dài và do chênh cao độ vượt giữa các đường bị hạn chế, nên dùng dạng cầu kiểu giàn chạy dưới 7.5.2.4 Tại bất cứ công trình vượt nào, cần kiểm tra để duy trì sự đồng nhất của bề rộng khổ tĩnh không và sự thống nhất về các thiết bị hộ lan và tường phòng hộ. Các kết cấu vượt cần thoả mãn khổ tĩnh không ngang tại mỗi mức cao độ. Tất cả các trụ và tường mố phải có độ dật từ phần xe chạy. Cuối dải phân cách giữa của các đường chui và độ dốc chân lề đường phải gọt tròn và nên có đoạn chuyển tiếp sang dốc ngược để hướng xe chạy trệch tránh không đâm vào các bộ phận công trình không có các thiết bị bảo vệ. 7.5.2.5 Một công trình khác mức nên tuân theo các đường tự nhiên của các đường dẫn trên bình đồ, trắc dọc, và trắc ngang. Thiết kế các kết cấu cho phù hợp với đường có thể dẫn đến thay đổi bề rộng công trình, các đường mở rộng, các rào hộ lan và tường phòng hộ phải mở rộng, và các bộ phận kết cấu công trình không đối xứng. Những sự thay đổi kích thước như vậy được coi là thiết yếu với cả kỹ sư đường và kỹ sư cầu để mỗi bộ phận công trình riêng biệt đều có thiết kế hợp lý. 7.5.2.6 Ngoài các yếu tố cần xem xét về các điều kiện hình học, các điều kiện khác như chiều dài nhịp, chiều cao kết cấu của công trình, nền móng, mỹ quan, an toàn, và đặc biệt độ xiên có thể ảnh hưởng đến tính khả thi trong kỹ thuật và chi phí của công trình được xem xét. Một điều chỉnh nhỏ về cải tuyến có thể giảm đáng kế các vấn đề trong kết cấu, đặc biệt đối với các công trình rộng. 7.5.2.7 Với các công trình vượt đường ôtô, kết cấu cầu bản là phù hợp nhất. Dạng cầu bản cho đường ôtô ở phía trên sẽ không bị giới hạn bởi khổ tĩnh không đứng, còn khổ tĩnh không ngang được kiểm soát chỉ bằng vị trí của các thiết bị barrie phòng hộ. Cần chú ý các biện pháp ngăn ngừa hoặc điều chỉnh hướng đi cho các xe tải nặng qua công trình. Các cột với dạng cổng cầu giàn chạy dưới cần được bảo vệ bằng các barie và vùng chuyển tiếp. Nhịp cầu vượt đường bộ không nên quá dài để tránh phải làm cầu giàn chạy dưới. 7.5.2.8 Với đường bộ chui dưới, thì công trình phù hợp nhất là dạng có nhịp vượt qua toàn bộ mặt cắt ngang đường cộng với khoảng trống nhìn rõ từ các thân trụ đỡ kết cấu vượt đến mép phần xe chạy. Các khoảng trống tạo ra từ thân các trụ đỡ đến mép phần xe chạy nên càng rộng và thoải càng tốt để tạo một khoảng trống có thể sử dụng cho các xe trệch hướng có thể chỉnh lại, và để ngăn ngừa sự phân tán trong trường nhìn của người lái. 7.5.2.9 Trên các đường có phân làn, các trụ đỡ giữa đường chỉ được sử dụng khi bề rộng dải phân cách giữa đủ rộng để tạo ra đủ khoảng nhìn rõ theo phương ngang hoặc có đủ bề rộng hẹp để bố trí các barie phòng hộ. Khi có sự mở rộng sau này, các thiết kế bệ móng mố và trụ cần có dự trữ đủ để bố trí sau khi mở rộng. Các mố chân dê cũng có thể dùng để tạo vùng nhìn rõ thích hợp 69
7.5.2.10 Trên các công trình được nâng cao bằng cầu cạn, hệ thống đường phố cắt qua ít bị ảnh hưởng; tuy nhiên, trên tất cả các dạng khác của đường có thể tiết kiệm được đáng kể kinh phí bằng cách bịt đi một số đường phố không quan trọng. Các đường trục chính và phố chính cần cắt qua dòng chính một cách liên tục mà không gây đứt quãng hoặc xáo trộn dòng chính. Công trình giao khác mức cần có đủ số làn xe và năng lực thông qua để đảm bảo không chỉ các dòng giao thông cắt ngang thông thường mà còn cả các dòng giao thông thu hút từ các đường phố khác, và lượng giao thông từ các nhánh nối vào-ra trên các dòng chính 7.5.2.11 Các dầm cầu một nhịp có thể được sử dụng cho các nhịp tới xấp xỉ 45m và có thể đáp ứng các yêu cầu về độ xiên và đường cong nằm. Các nhịp lớn hơn cần chiều cao dầm lớn hơn và chiều cao nền đắp lớn hơn. Chiều cao của kết cấu dầm một nhịp thường khoảng từ 1/15 đến 1/30 chiều dài nhịp 7.5.2.12 Hai hay nhiều công trình cầu là bình thường với các nút liên thông có đường nhánh nối rẽ trái trực tiếp. Trong các trường hợp đặc biệt, có thể kết hợp nhiều công trình thành một công trình nhiều tầng. Việc thiết kế công trình có ba hoặc bốn tầng có khi lại không đắt bằng số công trình tương đương phục vụ cho cùng một lượng giao thông với cùng một mức độ phục vụ, đặc biệt trong các vùng đô thị, khi chi phí cho chiếm đất là cao. 7.5.3 So sánh đường vượt và đường chui 7.5.3.1 Việc lựa chọn chui hay vượt chịu ảnh hưởng của một số yếu tố. Tuy nhiên, ưu tiên chính phải dành cho hướng có lưu lượng xe lớn nhất, tuyến bình đồ và mặt cắt dọc ít bị thay đổi, tuỳ theo địa hình và điều kiện tại chỗ. 7.5.3.2 Các điều kiện thiết kế chung, chiều rộng cấu trúc sẽ được nói chi tiết trong chỉ dẫn thiết kế. 7.5.4 Các đường chui Các nhân tố ảnh hưởng đến thiết kế đường chui có quan hệ đến khổ tĩnh không đứng và tĩnh không bên sẽ được đề cập ở Chỉ dẫn thiết kế. 7.5.5 Các đường vượt Đường vượt có ưu thế là các yêu cầu về tĩnh không đứng đều đảm bảo, nhưng cần xét đến các yêu cầu về lan can cầu, tĩnh không ngang và ảnh hưởng của dải phân cách. Chi tiết xin xem trong Chỉ dẫn thiết kế. 7.5.6 Chiều dài để đạt được cao độ giao khác mức 7.5.6.1 Chiều dài cần thiết để đạt được cao độ giao khác mức thiết kế phụ thuộc vào tốc độ thiết kế, độ dốc dọc thiết kế của đường, và số lần lên xuống để đạt được cao độ. Hình 7-4 thể hiện khoảng cách theo phương ngang cần thiết trên địa hình bằng phẳng. Nó có thể dùng như một hướng dẫn cho các thiết kế sơ bộ trong quyết định nhanh liệu một công trình khác mức có phù hợp với điều kiện thực tế khu vực hay không, độ dốc dọc nào là phù hợp, hoặc cần phải điều chỉnh mặt cắt dọc thế nào cho phù hợp, nếu có, trên các đường phố cắt ngang. Các số liệu này cũng có thể được dùng như một hướng dẫn chung trên các địa hình bằng phẳng khác, các điều chỉnh cần thiết trên chiều dài các đường cong đứng. 7.5.6.2 Các chỉ tiêu này áp dụng cho các trường hợp tắc xe do các khu đô thị tập trung,các đường giao nhau, nơi có các vấn đề về cơ sở hạ tầng. Nói chung, trên các đường ngoài thành phố, các nút giao liên thông nên cách nhau 4 km. 7.5.6.3 Khoảng cách cần thiết để đạt được cao độ phân mức có thể được xác định từ hình 7- 4 cho các độ dốc khác nhau từ 2 đến 7 phần trăm cho các tốc độ thiết kế Vo từ 50 đến 110 70
TCN xxx:xxx km/h. Các tốc độ thiết kế từ 80 km/h đến 110 km/h có thể dùng cho các đường cao tốc trong thành phố, 60 km/h (hoặc 50 km/h trong một số trường hợp đặc biệt) trên các đường trục chính. Các đường cong trong hình được phân chia theo cùng độ dốc dọc đường dẫn trên mỗi phía của công trình. Tuy nhiên, các giá trị của D từ hình 7-8 cũng có thể áp dụng được khi kết hợp các độ dốc dọc khác nhau. Khoảng cách D bằng chiều dài của đường cong đứng đầu tiên, cộng một nửa chiều dài đường cong ở giữa, và khoảng đường tang giữa hai đường cong. Chiều dài của các đường cong đứng lồi và đứng lõm được thiết kế tối thiểu dựa trên các chiều dài tầm nhìn hãm xe tối thiểu. Nên dùng đường cong đứng có chiều dài lớn. Chiều dài D được áp dụng cho cả công trình vượt và chui. 7.5.6.4 Cần thiết phải nhấn mạnh các đặc điểm cụ thể và các mối liên hệ trong hình 7-4 với các độ dốc dọc thông thường (dốc lên hoặc dốc xuống) cho một công trình khác mức (H từ 7,5 m trở xuống), không được dùng độ dốc dọc lớn hơn 3% cho tốc độ thiết kế nhỏ hơn 110 km/h, 4% cho tốc độ 100 km/h, 5% cho tốc độ 80 km/h và 6% cho tốc độ 60 km/h. Với những giá trị H nhỏ hơn 7,5 m , có thể sử dụng độ dốc thoải hơn như đã đề cập. Phần đầu phía thấp hơn của các đường độ dốc dọc trên toán đồ thể hiện bằng các hình tròn nhỏ thể hiện các điểm mà ở đó đoạn cánh tang nối giữa hai đường cong là bằng 0 và dưới điểm đó không thể thiết kế được với một độ dốc đã cho (tức là điều kiện độ dốc tạo ra không còn đoạn dốc thẳng ở giữa và điểm mút các đường cong đứng trên trắc dọc trùm lên nhau) 7.5.6.5 Cho trước cao độ H và tốc độ thiết kế, khoảng cách D có thể rút ngắn không đáng kể bằng cách nâng cao độ lên trên 4% cho tốc độ thiết kế 80 km/h và trên 5% cho tốc đô 60 hoặc 50 km/h. Khoảng cách D có thể thay đổi nhiều với giá trị đã cho của H và G khi có sự thay đổi của vận tốc ét H, m H, – ọc d ắc tr ó ) c ống xu ốc d ặc n (ho ê l ốc D Khoảng cách tối thiểu yêu cầu đối với Nút giao khác mức hữu hiệu – D, mét Ghi chú: Các ký hiệu trên mỗi đường thẳng cho biết thấp hơn điểm là mức không khả thi, yêu cầu sử dụng mức kế tiếp cao hơn. 71
Hình 7-4. Địa hình bằng phẳng, Khoảng cách yêu cầu đối với Nút giao khác mức hữu hiệu 7.5.6.6 Khoảng chênh cao độ từ 6,0m -6,5 m giữa hai đường ôtô giao nhau là đủ để đảm bảo khổ tĩnh không và bề dày kết cấu công trình. Kích thước tương tự có thể dùng cho đường ôtô chui dưới đường sắt, nhưng nếu đường ôtô vượt trên các đường sắt chính, độ cao này là 8,4m. Trên các địa hình bằng phẳng, các kích thước theo chiều đứng tương ứng với H và dốc lên hay dốc xuống để đạt được phân mức. Khi chỉ có các khoảng cách sẵn có tương đối ngắn để phân mức, có thể giảm H để sao cho D nằm trong khoảng cách sẵn có đó bằng cách nâng cao hoạc hạ thấp cao độ của các đường cắt ngang hoặc của đường sắt. 7.5.7 Nút giao khác mức không có đường nối 7.5.7.1 Có nhiều trường hợp các nút giao khác mức được xây dựng và không có nhánh nối. Ví dụ, một số đường chính giao nhau với các đường ôtô hiện có vẫn cần phải mở thông nhưng lưu lượng giao thông lại rất thấp. Khi không có các biện pháp quy hoạch lại vị trí các đường ngang, một nút giao khác mức có thể được sử dụng mà không cần có các đường nối. Tất cả các lái xe rẽ vào và ra để chuyển khỏi các đường đó buộc phải dùng các đường hiện có khác để vào và ra đường tại các vị trí khác. 7.5.7.2 Trong các trường hợp khác, mặc dù có đủ nhu cầu giao thông, cũng không nên có đường nhánh nối: Để tránh các nút liên thông quá gần nhau làm cho điều khiển giao thông và vận hành khó khăn Để tránh các ảnh hưởng của các dòng giao thông lớn và Nâng cao an toàn và tính cơ động bằng cách tập trung các luồng giao thông rẽ cho đến khi cần thiết để tạo hệ thống nhánh dẫn thích hợp. 7.5.7.3 Nên tránh tập trung lượng xe rẽ quá mức cần thiết tại một vị trí, lúc đó tốt hơn là làm một số nút giao liên thông 72
TCN xxx:xxx 7.6 Nút giao liên thông 7.6.1 Các vấn đề chung cần xem xét 7.6.1.1 Có nhiều dạng nút giao liên thông cơ bản để đáp ứng các luồng xe rẽ tại một công trình phân mức. Loại nút sử dụng tại một vị trí cụ thể được xác định bằng số lượng nhánh dẫn của nút, lưu lượng giao thông dự báo đi thẳng và rẽ, loại xe tải, địa hình, việc sử dụng đất, các khống chế trong thiết kế, và tổ chức giao thông. Tính sáng tạo của người thiết kế cũng rất quan trọng. 7.6.1.2 Khi các nút liên thông được thiết kế cho phù hợp với các điều kiện khu vực cụ thể, thì lại cần có một mức độ thống nhất nhất định cho các đường rẽ ra theo suốt dọc đường cao tốc. Hơn nữa, trên quan điểm sự dự đoán tình huống đường của người lái, tất cả nút giao liên thông, khi có thể, cần có một điểm rẽ ra đặt phía trước các đường cắt ngang. 7.6.1.3 Khi thiết kế nút giao liên thông phải xét các yếu tố cơ bản, đó là tổ chức giao thông và vận hành giao thông. Tổ chức giao thông tại mỗi nút phải được thử nghiệm để xác định liệu nó có tạo ra sự an toàn và êm thuận cho các dòng giao thông trong nút. Để ngăn chặn các chuyển động nhầm hướng, tất cả các nút giao liên thông của các đường không khống chế chỗ vào ra của các đường cần có các đường nhánh nối cho tất cả các hướng cơ bản. 7.6.1.4 Tổ chức giao thông đi bộ và xe đạp tại các nút liên thông cần được cân nhắc trong khi lựa chọn một loại hình nút liên thông 7.6.2 Các loại nút giao (i) Nút ba nhánh 7.6.2.1 Một nút giao liên thông với ba nhánh dẫn, có một hay nhiều công trình giao khác mức cho các đường ôtô và các đường một chiều cho tất cả các luồng xe rẽ. Khi hai trong ba nhánh giao tạo ra một đường đi thẳng và các góc giao lớn, ta gọi là nút giao liên thông chữ T. Khi tất cả các ba nhánh dẫn của nút đều là đường chạy thẳng, hoặc góc giao với nhánh thứ 3 này nhỏ, nút liên thông được gọi là dạng chữ Y . Bất luận góc giao của nút hay đặc điểm của đường chạy thẳng như thế nào dạng nút liên thông cơ bản đều có thể áp dụng rộng rãi cho nhiều điều kiện khác nhau. Chỉ nên xét dùng nút liên thông ba nhánh khi việc mở rộng trong tương lai cho góc phần tư không sử dụng là không thể hoặc rất khó có thể thực hiện. Điều này một phần là do, nút liên thông ba nhánh rất khó để mở rộng hoặc biến đổi trong tương lai. 7.6.2.2 Thiết kế dựa trên tương quan lưu lượng của lượng xe rẽ trái, góc giao chéo, bán kính của các đường cong, và phải tạo độ êm thuận khi chuyển tốc và thực hiện các thao tác rẽ xe. Các phương án nút khác nhau có thể được áp dụng cho các nút giao nhiều tầng, trong đô thị và ngoài đô thị, thay đổi theo chức năng của đường, và giảm bớt các thao tác trộn dòng, rẽ xe. Các thí dụ về cấu tạo xin xem trong Chỉ dẫn thiết kế, Mục 7.A.4.1.9 (ii) Nút bốn nhánh 7.6.2.3 Nút giao liên thông bốn nhánh được tập hợp theo sáu dạng cơ bản: a) Có các đường nhánh nối tại một góc phần tư b) Nút liên thông dạng hình thoi c) Nút dạng thắt nơ d) Nút hoa thị hoàn chỉnh e) Nút hoa thị không hoàn chỉnh 73
f) Nút liên thông với các nhánh nối trực tiếp và nửa trực tiếp g) Nút liên thông trực hướng toàn phần 7.6.2.4 Đặc điểm vận hành và sự biến đổi của mỗi loại nút được đề cập riêng. Ví dụ về mỗi loại nút liên thông được đề cập cho mỗi loại. Các thí dụ về nút giao liên thông xem trong chỉ dẫn thiết kế mục 7A.4.10-35 (a) Nút liên thông có đường nhánh nối tại một góc phần tư 7.6.2.5 Các nút liên thông có các đường nhánh nối chỉ nằm trên một góc phần tư được ứng dụng cho các nút có lưu lượng xe thấp. Khi vì lý do địa hình mà làm một công trình phân mức, khi lưu lượng xe chạy thẳng chưa cần đến một công trình vượt thì một nhánh nối đơn thiết kế tối thiểu với hai chiều xe chạy thường là đủ cho tất cả các hưóng rẽ. Các chỗ giao nhánh nối thường là dạng nút chữ T đơn giản 7.6.2.6 Các vị trí phù hợp cho dạng hình nút này rất hạn chế. Vị trí điển hình cho loại nút này là giao nhau giữa đường quốc lộ với đường tỉnh lộ hai làn xe khi lưu lượng xe rẽ là nhỏ, có rất ít xe tải, và điều kiện địa hình và gìn giữ môi trường tự nhiên không cho phép làm thêm các nhánh nối 7.6.2.7 Trong một số trường hợp, một nút liên thông góc phần tư có thể được xây dựng như là bước đầu tiên trong phân kỳ xây dựng. Các nhánh dẫn đầu tiên cần được thiết kế như là một phần của công trình hoàn chỉnh cuối cùng (b) Nút liên thông dạng hình thoi 7.6.2.8 Dạng đơn giản nhất và được sử dụng nhiều nhất là nút giao dạng hình thoi. Một nút giao dạng hình thoi hoàn chỉnh ở mỗi góc phần tư đều có các nhánh nối chéo góc một chiều xe chạy. Các đường nhánh nối đầu đấu nối với đường chính có dạng dòng tự do, còn các đầu rẽ trái tập trung giao cùng mức tại các đường cắt ngang. Nút liên thông dạng hình thoi có nhiều lợi thế so với nút hoa thị không hoàn chỉnh: tất cả các xe có thể rời đường chính với tốc độ tương đối cao, các xe rẽ trái chỉ cần thêm một hành trình rất nhỏ, dải đất dành cho các nhánh dẫn nhỏ, đôi khi còn không lớn hơn dải đất dành cho đường chính. 7.6.2.9 Nút liên thông dạng hình thoi có thể sử dụng cả trong và ngoài đô thị. Chúng đặc biệt thích hợp khi giao nhau giữa đường chính và đường phụ khi rẽ trái cùng mức trên đường phụ có thể chấp nhận được, ít ảnh hưởng đến giao thông trên các nhánh dẫn vào nút cùng mức trên cả hai phía. Nút giao trên đường phụ giống như nút giao cùng mức chữ T như đã đề cập ở chương 5 7.6.2.10 Do các nút giao thông vừa kể trên có 4 đường dẫn, hai trong số chúng là các đường một chiều, nên dễ sinh vấn đề vào nhầm đường. Để ngăn ngừa, cần có dải phân cách trung tâm trên đường phụ để kênh hóa hợp lý. Mặc dù dải phân cách này có thể sơn, nhưng nên làm dạng chìm hoặc dạng nổi có bó vỉa vát. Trong nhiều trường hợp, khi thiết kế cần xét dùng các biển báo để tránh việc dùng nhầm các nhánh dẫn. 7.6.2.11 Nút giao liên thông dạng hình thoi thường cần dùng tín hiệu đèn khi đường phụ cắt ngang có lưu lượng trung bình và lớn. Năng lực của các nhánh dẫn và của các đường phụ cắt ngang có thể được xác định theo nút có đèn điều khiển tại các điểm đầu mút của nhánh nối với đường phụ. Có trường hợp phải mở rộng đường nhánh nối và đường ngang qua khu vực nút giao. Khi đường nhánh nối một chiều có thể đáp ứng được lượng xe từ đường cao tốc, nó vẫn có thể mở rộng thành đường hai hay ba làn xe, hoặc được kênh hoá nhằm tạo ra năng lực thông qua thích hợp trong điều kiện giao cắt cùng mức. Thiết kế cần tránh việc quá nhiều xe xếp hàng dài dọc theo đường nhánh nối hoặc ngược tới đường cao tốc. 74
TCN xxx:xxx (c) Nút giao liên thông trong đô thị dạng thắt nơ 7.6.2.12 Nút giao thông dạng thắt nơ (SPUI) trong đô thị còn khá mới trong thiết kế, với nút đầu tiên được xây dựng vào những năm 1970. Nó cũng được gọi là nút liên thông đô thị dạng thắt nơ hay nút hình thoi thắt nơ. Đặc điểm chính của dạng nút này là tất cả các luồng xe rẽ được điều khiển bằng một nút giao có đèn điều khiển và các luồng rẽ trái đối chiều thì cùng rẽ trái bên trái của nhau. 7.6.2.13 SPUI có đặc điểm là dải đất chiếm dụng hẹp, có giá thành xây dựng cao, nhưng có năng lực thông hành lớn so với các nút giao hình thoi dẹt. Chúng rất thích hợp với các vùng đô thị khi việc chiếm dụng đất là rất hạn chế hoặc cũng có thể sử dụng cho các nút giao ngoài thành phố khi khó mở rộng lộ giới do các điều kiện về môi trường, địa lý, và các điều kiện hạn chế khác. 7.6.2.14 SPUI có rất nhiều lợi thế bao gồm việc xây dựng trên một dải đất tương đối hẹp, nên chi phí xây dựng giảm nhiều. Một lợi thế trong vận hành là các luồng xe rẽ trái đối chiều rẽ trái bên tay trái của nhau thay vì về phía phải, vì vậy chúng không cắt nhau. Hơn nữa, các xe rẽ phải hoàn toàn ở trạng thái tự do và chỉ các xe rẽ trái mới phải qua nút đèn điều khiển. Vì vậy , các nguồn xung đột giao thông chính đã bị loại bỏ, nâng tính hiệu quả của cả nút, và giảm chu kỳ đèn từ 4 pha xuống còn ba pha. 7.6.2.15 Nhược điểm chính của loại nút giao thông này là giá thành xây dưng cầu vượt cao. Công trình vượt cho SPUI đòi hỏi nhịp cầu dài do nút giao rộng ở phía dưới. Kết cấu 2 nhịp không phù hợp vì trụ cầu có thể ngăn cản các luồng giao thông. Cầu vượt một nhịp thường có chiều dài 65m, khi dùng loại ba nhịp thường dài quá 120m. (d) Nút dạng hoa thị 7.6.2.16 Nút dạng hoa thị là dạng nút giao 4 nhánh có các nhánh nối vòng cho các xe rẽ trái. Nút liên thông có đủ các đường nối vòng tại bốn góc phần tư được gọi là dạng hoa thị hoàn chỉnh và các loại khác gọi là hoa thị khuyết hoặc không hoàn chỉnh. Khi đường chính và đường phụ giao nhau, mà chỉ cần có hai nhánh nối vòng là đủ còn các dòng giao thông từ đường chính có thể rẽ trái trực tiếp cùng mức trên đường phụ thì không cần làm nút hoa thị hoàn chỉnh. 7.6.2.17 Các nhược điểm của nút hoa thị là hành trình rẽ trái bị kéo dài, tạo thêm các thao tác trộn dòng, chiều dài đoạn trộn dòng ngắn tương đối phổ biến, và phạm vi chiếm dụng đất lớn. Khi không có các đường gom - phân phối, thì còn có thêm nhược điểm là trộn dòng trên đường chính, trên đường chính có hai cửa ra vào và các vấn đề về tổ chức giao thông cho cửa ra thứ hai. (e) Nút hoa thị không hoàn chỉnh 7.6.2.18 Trong khi thiết kế nút hoa thị không hoàn chỉnh, chọn góc phần tư để sử dụng là theo điều kiện địa hình. Tuy nhiên, tại vị trí cụ thể đặt nút, địa hình, và đất đai có thể là các yếu tố quyết định xem góc phần tư nào được sử dụng cho các nhánh nối. Mỗi cách bố trí nhánh nối có những ưu điểm cụ thể. Chúng được tổng kết và trình bày theo các mục dưới đây. 7.6.2.19 Các nhánh nối cần được bố trí sao cho các đường dẫn vào và ra ít ảnh hưởng nhất đến dòng xe trên đường chính. Vì vậy nên: Bố trí các đường nối cho các hướng có lượng xe rẽ lớn thực hiện tách phải và nhập bên tay phải. 75
Khi lưu lượng xe chạy thẳng trên đường chính lớn hơn rất nhiều trên đường phụ, nên ưu tiên các bố trí rẽ phải trên đường chính, cả cửa vào và cửa ra, mặc dù làm như vậy sẽ tạo ra rẽ trái trực tiếp trên đường phụ (f) Các nút liên thông trực hướng và bán trực hướng 7.6.2.20 Các đường nối trực tiếp hoặc bán trực tiếp thường được sử dụng cho các hướng giao thông quan trọng để giảm chiều dài hành trình, nâng cao tốc độ và năng lực thông qua, hạn chế trộn dòng, và tránh lái xe nhầm đường trên các đường nối vòng. Có thể nhận thấy rõ ràng chất lượng phục vụ cao hơn khi sử dụng các nhánh nối trực tiếp, và ở một mức độ nào đó, với các nhánh nối bán trực tiếp, do tốc độ thiết kế tương đối cao và điều kiện tốt hơn có thể cho các đầu mút đường nhánh nối. Thường các đường nhánh nối trực tiếp có hai làn xe. Trong các trường hợp như vậy, năng lực thông qua của các nhánh dẫn gần bằng năng lực thông qua của đường dẫn vào nút có cùng số làn xe. 7.6.2.21 Trong các vùng ngoài đô thị, rất ít khi có đủ lưu lượng rẽ để cần phải làm đường nối trực tiếp bố trí trên nhiều hơn một hoặc hai góc phần tư. Các lưu lượng xe rẽ trái còn lại thường được thoả mãn bằng các đường vòng nối hoặc giao cắt cùng mức tại các nút giao. Cần có ít nhất hai công trình vượt cho loại nút liên thông này. Có rất nhiều phương án bố trí các nhánh nối trực tiếp hoặc bán trực tiếp, nhưng chỉ các cách bố trí cơ bản nhất được trình bày dưới đây 7.6.2.22 Một đường nối trực tiếp được định nghĩa là một đường một chiều không lệch nhiều so với hướng hành trình dự định. Nút liên thông sử dụng các nhánh nối trực tiếp cho các luồng xe rẽ trái chính gọi là các nút liên thông trực hướng. Có nhánh nối trực tiếp cho một hoặc tất cả các luồng xe rẽ trái là đủ để coi một nút liên thông là trực hướng ngay cả khi các luồng rẽ trái nhỏ được thực hiện trên các đường nối vòng. 7.6.2.23 Khi một hoặc nhiều đường nối là gián tiếp về tuyến nhưng trực tiếp hơn so với nhánh vòng hoa thị, nút giao có thể được xem là bán trực hướng. Tất cả các nhánh rẽ trái hoặc chỉ một số cho các luồng rẽ trái chính có thể là dạng bán trực tiếp. Các nút liên thông trực hướng toàn phần hoặc bán phần thường cần nhiều hơn một công trình vượt. 7.6.2.24 Các đường nối trực tiếp hoặc bán trực tiếp cho một hoặc nhiều luồng rẽ trái thường phù hợp với các nút giao khác mức trong đô thị, và nút giao khác mức của hai đường cao tốc thì hầu như cần dạng nhánh nối trực tiếp. Trong những trường hợp như vậy, lưu lượng xe rẽ trên một hoặc hai góc phần tư thường gần bằng lượng xe đi thẳng. So sánh với các đường nối vòng, các đường nối trực tiếp ngắn hơn về chiều dài hành trình, tốc độ vận hành cao hơn, mức độ phục vụ cao hơn, và chúng thường không cần trộn dòng. 76