Báo cáo khoa học: "BÀN VỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ THIẾT KẾ CÁNH TUYẾN THẲNG TRÊN BÌNH ĐỒ TUYẾN ĐƯỜNG ÔTÔ"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

86
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Việc thiết kế một cánh tuyến thẳng xem ra rất đơn giản nhưng lại chứa đựng nhiều nội dung đáng lưu ý. Người kỹ sư trong quá trình thiết kế đường cần phải nắm vững các tiêu chí về yếu tố tuyến này để góp phần nâng cao chất lượng phục vụ của tuyến đường và nâng cao an toàn giao thông.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "BÀN VỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ THIẾT KẾ CÁNH TUYẾN THẲNG TRÊN BÌNH ĐỒ TUYẾN ĐƯỜNG ÔTÔ"

BÀN VỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ THIẾT KẾ CÁNH TUYẾN THẲNG TRÊN BÌNH ĐỒ TUYẾN ĐƯỜNG ÔTÔ ThS. ĐẶNG MINH TÂN Bộ môn Đường bộ Khoa Công trình Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Việc thiết kế một cánh tuyến thẳng xem ra rất đơn giản nhưng lại chứa đựng nhiều nội dung đáng lưu ý. Người kỹ sư trong quá trình thiết kế đường cần phải nắm vững các tiêu chí về yếu tố tuyến này để góp phần nâng cao chất lượng phục vụ của tuyến đường và nâng cao an toàn giao thông. Summary: Designing a straight line seems rather simple but contains much content worth attention. The Road and Highway engineers in the process of road and highway designing have to master these technical factors in order to improve the quality of service and traffic safety on route. thuộc vào các điều kiện kinh tế kỹ thuật, tuy I. MỞ ĐẦU nhiên để chọn một cánh tuyến đảm bảo tính tiện nghi và an toàn giao thông cho tuyến Đường thẳng là một trong những yếu tố đường nên cân nhắc các vấn đề sau: hình học đơn giản nhất nhưng trên góc độ của người kỹ sư thiết kế đường ôtô thì thiết kế một Phương hướng của tuyến có thể gây chói cánh tuyến thẳng cần phải có những nghiên mắt cho người lái xe (trên hành trình vào thời cứu nghiêm túc. Dưới đây trình bày một số gian ban ngày) bởi ánh sáng mặt trời. Ví dụ nghiên cứu của tác giả về yếu tố tuyến này. như cánh tuyến theo hướng Đông – Tây là hướng mặt trời mọc và lặn, đặt tuyến theo II. THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC hướng này gây bất lợi cho người lái xe suốt CÁNH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ thời gian ban ngày và trong tất cả các mùa Một đường thẳng được xác định bởi trong năm, đặc biệt là vào mùa hè ở nước ta phương hướng cánh tuyến và chiều dài đoạn tuyến. Khi thiết kế cần chọn các yếu tố này một cách hợp lý. Hình 1. Cánh tuyến thẳng trên bình đồ 2.1. Phương hướng cánh tuyến (bearing) Hình 2. Biểu đồ chuyển động biểu kiến của mặt Việc chọn phương hướng cánh tuyến phụ trời của khu vực Hà Nội (nguồn Gaisma.com)
Hình 2, biểu thị biểu đồ chuyển động Khi thiết kế nên tập trung hướng tuyến biểu kiến của mặt trời, trung tâm của biểu đồ vào các “đối cảnh” như là các khu nhà có kiến là vị trí cùa người quan sát, dải màu vàng là trúc đẹp, yếu tố tự nhiên có cảnh quan đẹp để vùng chuyển động biểu kiến của mặt trời từ nâng cao cảnh quan cho toàn bộ tuyến đường. tháng 1 đến tháng 12 trong năm, được giới hạn bởi đường màu xanh lá cây (đường giới hạn trên – đường chuyển động của mặt trời vào tháng 1) và đường màu xanh da trời (đường giới hạn dưới – đường chuyển động của mặt trời vào tháng 12). Thông qua biểu đồ này người kỹ sư thiết kế cần xem xét, đánh giá tác động của vị trí mặt trời đến thiết kế chọn phương hướng cánh tuyến hợp lý giảm Hình 4. Tập trung hướng tuyến thiểu tác động của ánh sáng mặt trời đến vào các “đối cảnh” (Ảnh sưu tầm) người lái. Trong những trường hợp bất khả 2.2. Chiều dài cánh tuyến (length of kháng, có sự tác động lớn của ánh sáng mặt tangent) trời làm chói mắt có thể cân nhắc sử dụng các Không nên chọn chiều dài cánh tuyến đường cong thay thế, vận dụng tốt việc thay quá lớn (theo quy trình của Việt Nam không đổi hướng tuyến và tạo cảnh quan thích hợp quá 3 km đối với đường ôtô thông thường và để làm giảm nhẹ một số tình huống lóa mắt 4 km đối với đường cao tốc), sẽ gây tâm lý bởi ánh sáng mặt trời gây ra. nhàm chán, đơn điệu mất cảnh giác đối với Hướng tuyến vuông góc với hướng gió người lái xe, thậm chí có cảm giác buồn ngủ. thịnh hành cũng gây tác động bất lợi đến các Người lái xe có thể duy trì tốc độ càng cao khi xe tải thùng kín và các loại xe khách lớn (chạy về cuối đoạn thẳng, ngoài ra về ban đêm đèn không tải). Đối với những tuyến đường có lưu pha ô tô làm chói mắt xe ngược chiều. lượng xe các loại trên lớn, không nên chọn Theo các thống kê, thực nghiệm ở nước tuyến theo hướng này. Trong các trường hợp ngoài cho thấy đoạn tuyến càng dài, tai nạn như trên, cố gắng đặt tuyến ở những sườn đồi càng nhiều. núp gió. Với những cây cầu có chiều dài lớn theo hướng vuông góc với gió thịnh hành, cần Trong trường hợp thiết kế cánh tuyến quá có hệ thống lan can có khả năng hạn chế gió dài phải nghiên cứu các biện pháp làm đổi tác động đến phương tiện. mới cảnh quan hai bên đường (như trồng cây, làm trạm nghỉ ven đường...) để làm mới Hình 3. Một xe tải bị gió không gian lái xe gần như 5 phút một lần thổi đổ khi tránh cảm giác đơn điệu cho người lái. đang đi qua Chiều dài hợp lý của một cánh tuyến (m) cầu (trích dẫn không quá từ 10 đến 20 lần vận tốc thiết kế từ một đoạn (km/h) với đường ô tô thông thường và từ 20 Video sưu tập trên đến 25 lần vận tốc thiết kế (km/h) với đường youtube.com) cao tốc.
Chiều dài cánh tuyến tối thiểu phụ thuộc Tuyến đường có hai đường cong cùng vào sự nối tiếp giữa các đường cong (xem chiều mà có đoạn chêm ngắn sẽ gây ra hiện mục III). tượng bị “gãy ở lưng” làm cho tuyến đường bị mất cảnh quan. Ngoài ra đường cong ngắn ở III. PHỐI HỢP YẾU TỐ TUYẾN THẲNG giữa hai đường cong cùng chiều còn tiểm ẩn VỚI CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC KHÁC nhiều nguy cơ tai nạn giao thông do người lái thường khó nhận biết đường thẳng ngắn giữa Khi thiết yếu tố cánh tuyến thẳng cần hai đường cong vẫn chuyển động theo quỹ phải phối hợp với các yếu tố khác trên bình đồ đạo tròn (khi kết thúc đường cong thứ nhất), cũng như trên trắc dọc. và với đường thẳng ngắn thì người lái chưa 3.1. Phối hợp với đường cong trên bình đồ kịp thích nghi trạng thái chuyển động này đã Tương quan giữa đường thẳng và đường phải chuyển sang trạng thái khác (sang đường cong trên bình đồ cần đảm bảo sự nối tiếp cong tiếp theo). giữa các đường cong, bao gồm các trường hợp sau đây: a. Đoạn thẳng giữa hai đường cong ngược chiều Hình 4. Đoạn thẳng giữa hai đường cong Hình 6a. Đoạn chêm ngắn nằm giữa hai đường ngược chiều cong cùng chiều có gây hiệu ứng "gãy ở lưng" Đoạn thẳng giữa hai đường cong ngược chiều chỉ cần đảm bảo đủ chiều dài đoạn chêm giữa hai đường cong trong trường hợp hai đường cong có bố trí siêu cao. b. Đoạn thẳng giữa hai đường cong cùng chiều Hình 6b. Thay thế hai đường cong bằng cùng chiều có đoạn chêm ngắn bằng Hình 5. Đoạn thẳng giữa hai đường cong một đường cong lớn cùng chiều
Hình 7b. Đường cong có bán kính tối thiểu Hình 6c. Khắc phục đoạn thẳng ngắn nằm giữa tiềm ẩn rất nhiều nguy cơ mất an toàn giao thông hai đường cong cùng chiều CHLB Đức cũng quy định chiều dài hợp Thông thường theo một số nghiên cứu, lý giữa chiều dài đường thẳng và đường cong chiều dài đoạn chêm tối thiểu để không sinh (hình 8). ra hiện tượng trên là vào khoảng 2s thời gian hành trình tức là bằng 2*v (m) với v (m/s) hay 100 là bằng 0.6Vtk với Vtk (km/h) là vận tốc thiết Bán kính đuờng cong R (m) 1 kế. Ngoài ra chiều dài đoạn chêm phải đảm 80 1 - Phạm vi phối hợp rất ố bảo quy định đảm bảo các điều kiện khác theo 2 2 - Phạm vi phối hợp 60 quy định về nối tiếp giữa các đường cong. 3 ố 3 - Có thể dùng 40 Những nơi đoạn chêm ngắn vẫn phải sử 4 4 - Phạm vi nên tránh dụng thì tuyến đường phải tăng chiều dài đoạn 20 chêm hoặc sử dụng đường cong ghép (xem hình 6). 0 20 40 60 80 100 Chiều dài tuyến thẳng L Ngoài ra đoạn thẳng và đoạn cong phải được phối hợp với nhau một cách hợp lý, nên Hình 8. Quan hệ phối hợp giữa chiều dài cân đối giữa chiều dài đoạn thẳng và đoạn đoạn thẳng và bán kính đường cong cong, tránh trường hợp sử dụng đoạn thẳng Việc phối hợp bất hợp lý giữa đường dài, đường cong ngắn hoặc ngược lại. Không thẳng và đường cong ngoài việc tiềm ẩn nhiều nên đặt đường cong có bán kính tối thiểu sau nguy cơ tai nạn còn làm mất cảnh quan cho một đoạn thẳng dài (xem hình 7). tuyến đường (hình 9). Hình 7a. Đường cong có bán kính tối thiểu Hình 9a. Tuyến đường sử dụng đoạn thẳng dài sau một đoạn thẳng dài và đường cong ngắn làm mất cảnh quan
Hình 10c. Khắc phục đường cong đứng lõm ngắn trên đoạn dốc dài IV. KẾT LUẬN Hình 9b. Tuyến đường có cảnh quan đẹp do đã phối hợp các đoạn thẳng và đoạn cong hợp lý Người kỹ sư thiết kế đường ô tô cần nắm vững và vận dụng khi thiết kế yếu tố cánh 3.2. Phối hợp giữa cánh tuyến thẳng tuyến thẳng. với yếu tố tuyến trên trắc dọc Với các đoạn thẳng dài qua các khu vực Trên một đoạn tuyến thẳng không nên dân cư cần phải đảm bảo hành lang an toàn đổi dốc liên tục làm cho tuyến đường có cảm giao thông, quy hoạch hợp lý vị trí giao cắt giác đứt gãy, thu hẹp về mặt thị giác. các đường ngang. Có các cảnh báo hợp lý để tránh các nguy hiểm bất ngờ. Đối với đường cấp cao nên thiết kế yếu tố tuyến trên bình đồ theo phương pháp đi tuyến clothoid để đảm bảo không gian tuyến luôn luôn chuyển biến điều hòa giúp cho người lái xe luôn luôn tập trung vào nhiệm vụ của mình góp phần nâng cao an toàn giao thông. Tài liệu tham khảo Hình 10a. Chỗ lõm trên một đoạn dốc dài [1]. PGS. TS Bùi Xuân Cậy, Ths Nguyễn Quang Phúc, “Thiết kế yếu tố hình học đường ôtô”. Nhà xuất bản GTVT, 2007. [2]. Đường ô tô – yêu cầu thiết kế TCVN 4054 05. [3]. Đường ô tô cao tốc – yêu cầu thiết kế TCVN 5729 – 97. [4]. Queensland department of main road. “Road planning and design manual”, 2002. Queensland. [5]. Jack Lisman, Al Planiden, Isobel Doyle, Jane Waters, “Manual of Aesthetic Design Practice”. British Columbia, Ministry of Transportation, 1991. [6]. Rodney Burrell (Project Manager), Keith Wolhuter, assisted by Malcolm Mitchell. “NRA Geometric design guidelines”.South African Hình 10b. Chỗ lõm đã được khắc phục National Road Agency, 2003♦