TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ✆ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ
CHÆÅNG 17: THI T K Đ NG CAO T CẾ Ế ƯỜ Ố
------  ------
17.1 CH C NĂNG VÀ Đ C ĐI M C A Đ NG CAO T CỨ Ặ Ể Ủ ƯỜ Ố
1.1Khái ni mệ
Đ ng cao t c là lo i đ ng ôtô chuyên dùng cho ôtô ch y v i các đ c đi m sau :ườ ố ạ ườ ạ ớ ặ ể
- Tách riêng hai chi u xe ch y , m i chi u t i thi u 2 làn xe .ề ạ ỗ ề ố ể
- M i chi u đ u b trí các làn d ng xe kh n c p .ỗ ề ề ố ừ ẩ ấ
- Trên đ ng b trí đ y đ các trang thi t b , các c s ph c v cho vi c đ m b o GTườ ố ầ ủ ế ị ơ ở ụ ụ ệ ả ả
liên t c , an toàn , ti n nghi và ch cho xe ra , vào nh ng nôi quy đ nh .ụ ệ ỉ ở ữ ị
1.2 Ch c năng : ứ
- Dành cho xe ch y v i t c đ cao ( th ng t c đ t i thi u 50 km/h )ạ ớ ố ộ ườ ố ộ ố ể
- Dành cho xe có đ ng c , không cho xe thô s , xe do súc v t kéo ch y trên đ ng.ộ ơ ơ ậ ạ ườ
- Trên đ ng cao t c ph i b trí đ y đ trang thi t b đ m b o giao thông liên t c trong m iườ ố ả ố ầ ủ ế ị ả ả ụ ọ
đi u ki n th i ti t k c ban ngày l n ban đêm : bi n báo, v ch s n, thi t b chi u sáng, thi t bề ệ ờ ế ể ả ẫ ể ạ ơ ế ị ế ế ị
ngăn c n ánh sáng pha đèn xe ng c chi uả ượ ề
- Ph i đ m b o an toàn, ti n l i và ch cho phép xe ra vào nh ng v trí c đ nhả ả ả ệ ợ ỉ ở ữ ị ố ị
- Các lo i xe 2 bánh dung tích xi lanh <70cmạ3 không đ c phép l u hànhượ ư
- Các lo i xe có kéo r mooc, các lo i xe ch hàng đ c bi t hàng d v cũng không đ c phépạ ơ ạ ở ặ ệ ễ ỡ ượ
l u hành trên đ ng cao t c .ư ườ ố
- Tuỳ theo lo i đ ng cao t c mà các v trí giao nhau có th b trí cùng m c ho c khác m c.ạ ườ ố ị ể ố ứ ặ ứ
1.3 Đ c đi m :ặ ể
So v i đ ng ôtô thông th ng ( k c đ ng c p I và II ) đ ng cao t c có m t s đ c đi mớ ườ ườ ể ả ườ ấ ườ ố ộ ố ặ ể
nh sau :ư
a. T c đ xe ch y caoố ộ ạ :
- Theo s li u quan tr c Nh t B n t c đ xe ch y trung bình trên đ ng cao t c th ngố ệ ắ ở ậ ả ố ộ ạ ườ ố ườ
l n h n trên đ ng ô tô t 60% - 70% .ớ ơ ườ ừ
- M t c đ xe ch y trung bình trên đ ng cao t c 97 km/hỞ ỹ ố ộ ạ ườ ố
- Anh và Pháp t c đ xe ch y trung bình trên đ ng cao t c 110 km/hỞ ố ộ ạ ườ ố
Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä
tä Trang : 1
TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ✆ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ
- T c đ t i thi u 50 km/h.ố ộ ố ể
b. Kh năng thông hành l nả ớ :Theo th ng kê c a m t s n c ố ủ ộ ố ướ
+ Đ ng 4 làn xe : (35.000 ườ ÷50.000) xe/ng.đêm
+ Đ ng 6 làn xe : (70.000 ườ ÷100.000) xe/ng.đêm
c. An toàn xe ch y caoạ :
Theo th ng kê c a m t s n c t l s v tai n n trên đ ng cao t c b ng 1/3và t lố ủ ộ ố ướ ỷ ệ ố ụ ạ ườ ố ằ ỷ ệ
ng i ch t b ng 1/2 so v i đ ng ô tô thông th ng .ườ ế ằ ớ ườ ườ
d. Chi phí v n chuy n th pậ ể ấ :
Do t c đ xe ch y cao , th i gian xe ch y gi m , l ng tiêu hao nhiên li u ít ố ộ ạ ờ ạ ả ượ ệ chi phí
v n chuy n th p .ậ ể ấ
e. Đ m b o GT trong m i đi u ki n th i ti t k c ban ngày l n ban đêmả ả ọ ề ệ ờ ế ể ả ẫ :
- Dòng xe trên đ ng cao t c thu n nh t h n so v i dòng xe trên đ ng ôtô thông th ngườ ố ầ ấ ơ ớ ườ ườ
(∆V nh ) ỏ hi n t ng v t xe ít x y raệ ượ ượ ả
- Không ph i tránh xe ng c chi u .ả ượ ề
- Không b nh h ng c a dòng xe t hai phía ra ,vào đ ng cao t c .ị ả ưở ủ ừ ườ ố
Nh c đi m :ượ ể
- Chi m di n tích đ t r t l n : ế ệ ấ ấ ớ
+ Nút khác m c chi m (4 ứ ế ÷ 10) ha
+ Đ i v i đ ng 4 làn xe : b r ng (30ố ớ ườ ề ộ ÷35)m
+ Đ i v i đ ng 6 làn xe : b r ng (50ố ớ ườ ề ộ ÷60)m
+ Đ i v i đ ng 8 làn xe : b r ng (70ố ớ ườ ề ộ ÷80)m
- Chi phí xây d ng r t l nự ấ ớ
- Liên h gi a đ ng cao t c v i giao thông đ a ph ng r t khó gi i quy t vì r t ph c t pệ ữ ườ ố ớ ị ươ ấ ả ế ấ ứ ạ
- V n đ ô nhi m môi tr ng và ti ng n.ấ ề ể ườ ế ồ
17.2 PHÂN LO I , PHÂN C P VÀ CÁC CTKT C A CAO T C Ạ Ấ Ủ Ố
2.1 Phân lo i đ ng cao t c ạ ườ ố :
@ Đ ng cao t c lo i A ườ ố ạ : Ph i b trí giao nhau khác m c t t c các v trí giao nhauả ố ứ ở ấ ả ị
@ Đ ng cao t c lo i B : ườ ố ạ Cho phép b trí giao nhau cùng m c nh ng nút có l u l ng xeố ứ ở ữ ư ượ
ch y th p và do h n ch ngu n v n đ u t ( tr ch giao nhau v i đ ng s t và đ ng ng )ạ ấ ạ ế ồ ố ầ ư ừ ỗ ớ ườ ắ ườ ố
Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä
tä Trang : 2
TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ✆ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ
2.2. Phân c p và t c đ thi t k c a đ ng cao t cấ ố ộ ế ế ủ ườ ố :
Theo TCVN 5729-1997 đ ng cao t c chia làm 4 c p :ườ ố ấ
- C p 60 ấ VTK = 60km/h
- C p 80 ấ VTK = 80km/h Lo i B ạ
- C p 100 ấ VTK = 100km/h Lo i Aạ
- C p 120 ấ VTK = 120km/h
2.3 L u l ng xe ch y tính toán, s làn xe ư ượ ạ ố :
- L u l ng xe ch y tính toán là LL xe con quy đ i ngày đêm trung bình năm th 20 ư ượ ạ ổ ở ứ
- S làn xe c a m t chi u :ố ủ ộ ề
TK
K
N
N
n=
Trong đó :
NK : l u l ng xe con quy đ i gi cao đi m th K năm th 20 ( xcqđ/h)ư ượ ổ ở ờ ể ứ ở ứ
Nk = K.NTB năm
K : h s quy đ i (xe/ng.đêm) ệ ố ổ (xe /h)
K = 0,11 đ i v i đ ng cao t c trong đô thố ớ ườ ố ị
K = 0,13 đ i v i đ ng cao t c ngoài đô th và vùng đ ng b ngố ớ ườ ố ị ồ ằ
K = 0,15 đ i v i đ ng cao t c Ngoài đô th và vùng núi đ iố ớ ườ ố ị ở ồ
NTB năm : l u l ng xe ngày đêm trung bình năm ngày đêm năm tính toán cho m i chi uư ượ ở ỗ ề
xe ch y [xe/ng.đêm]ạ
NTK : năng l c thông hành thi t k c a m t làn xe ự ế ế ủ ộ
NTK = Z . Nttmax
Z : h s s d ng năng l c thông hành ệ ố ử ụ ự
Z = 0,55 đ i v i đ a hình đ ng b ng và đ i ố ớ ị ồ ằ ồ
Z = 0,77 đ i v i đ a hình núiố ớ ị
Nttmax : kh năng thông hành th c t l n nh t c a m t làn xe đi u ki n tiêu chu n, tínhả ự ế ớ ấ ủ ộ ở ề ệ ẩ
toán l yNấmax=2000 (xe/h.làn)
2.4Yêu c u khi thi t k ầ ế ế
2.4.1 Bình đ :ồ
Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä
tä Trang : 3
TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ✆ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ
a. Đo n th ng trên bình đ :ạ ẳ ồ
- Đo n th ng trên bình đ không l n h n 4km (đ ng ôtô thông th ng là 3km) ạ ẳ ồ ớ ơ ườ ườ vì n uế
l n h n x làm lái xe c m th y đ n đi u, không t p trung , ngoài ra n u đ ng th ng dài vớ ơ ẽ ả ấ ơ ệ ậ ế ườ ẳ ề
ban đêm s làm loá m t xe ng c chi u . Th ng ch n chi u dai đo n th ng b ng (20-25) v nẽ ắ ượ ề ườ ọ ề ạ ẳ ằ ậ
t c thi t k ố ế ế
- Trong tr ng h p chi u dài đo n th ng l n cho phép thay đ ng th ng b ng đ ng congườ ợ ề ạ ẳ ớ ườ ẳ ằ ườ
có bán kính l n (5000ớ÷15000)m, góc chuy n h ng r t nh (ngoài ra n u đ ng th ng dài vể ướ ấ ỏ ế ườ ẳ ề
ban đêm s làm loá m t xe ng c chi u)ẽ ắ ượ ề
b. Bán kính đ ng cong n m :ườ ằ
- Không nên s d ng các đ ng cong có bán kính nh h n tr s bán kính nh nh t thôngử ụ ườ ỏ ơ ị ố ỏ ấ
th ng .ườ
- Nên chon bán kính đ ng cong tuỳ thu c chi u dài đ ng th ng (l) n i ti p v i nó theoườ ộ ề ườ ẳ ố ế ớ
quan h sau :ệ
•N u lế
≤
500 m , thì ch n R ọ
≥
l
•N u l>500 m , thì ch n R ế ọ
≥
500 m
- C n ch n BK đ ng cong sao cho chi u dài đ ng cong l n h n m t chi u dài t t thi uầ ọ ườ ề ườ ớ ơ ộ ề ố ể
Kmin
Kmin ph i b o đ m sao cho lái xe không thay đ i tay lái trong th i gian 6s.ả ả ả ổ ờ
Kmin = 1.67 .Vtk
c. T m nhìn : ch tính t m nhìn m t chi u Sầ ỉ ầ ộ ề I
d. Siêu cao :
- B trí siêu cao nh ng đ ng cong có R < Rố ở ữ ườ KSC
Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä
tä Trang : 4
C p đ ng cao t cấ ườ ố 60 80 100 120
Bán kính nh nh t ng v i Iỏ ấ ứ ớ sc = 7% 140 240 450 650
Bán kính nh nh t thông th ng ng v i Iỏ ấ ườ ứ ớ sc = 5% 250 450 650 1000
Bán kính t ng ng v i Iươ ứ ớ sc = 2%Rmin 700 1300 2000 3000
Bán kính nh nh t không siêu cao ( Iỏ ấ n = 2%) 1200 2000 3000 4000
C p đ ng cao t cấ ườ ố 60 80 100 120
T m nhìn m t chi u Sầ ộ ề I75 100 160 230
TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ✆ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ
- Đ d c siêu cao : c n xác đ nh, nó thay đ i tuỳ theo bán kính đ ng cong n m, iộ ố ầ ị ổ ườ ằ scmax=7%
e. Đ ng cong chuy n ti p :ườ ể ế
- T t c các đ ng cong đ u ph i b trí chuy n ti p. ấ ả ườ ề ả ố ể ế
- Cách b trí gi ng nh đ ng ôtô thông th ngố ố ư ườ ườ
2.4.2 Tr c d c :ắ ọ
a. Đ d c d c :ộ ố ọ
- Ph ng pháp tính toán và l a ch n gi ng nh đ ng ôtôươ ự ọ ố ư ườ
-
max
d
i
khi lên d c và xu ng d c khác nhauố ố ố
C p đ ng cao t c ấ ườ ố 60 80 100 120
max
d
i
lên d cố6 6 5 4
max
d
i
xu ng d cố ố 6 6 5,5 5,5
- Đ d c t i thi u đ m b o đi u ki n thoát n cộ ố ố ể ả ả ề ệ ướ
+
min
d
i
=0 (%) : n n đ p cao ( không có rãnh d c )ề ắ ọ
+
min
d
i
=0,5 (%) : n n đào ho c n a đào n a đ pề ặ ử ử ắ
+
min
d
i
=0,3 (%) : n n đ ng cao t c trong h m.ề ườ ố ầ
b. Chi u dài đo n d c t i đa :ề ạ ố ố
- Ph thu c c p đ ng và đ d c d c :ụ ộ ấ ườ ộ ố ọ
id (%) C p 120ấC p 100ấC p 80ấC p 60ấ
1
2
3
5
6
1000
800
600
-
-
-
1000
800
600
-
-
-
900
700
500
-
-
1000
800
600
c. Chi u dài đo n d c t i thi u :ề ạ ố ố ể
- Quy đ nh b ng sau nh ng ph i đ đ b trí các đ ng cong đ ng, h n ch răng c a :ị ở ả ư ả ủ ể ố ườ ứ ạ ế ư
C p đ ng ấ ườ 120 100 80 60
ld (m) 300 250 200 150
d. Đ ng cong đ ng :ườ ứ
- T t c các v trí thay đ i đ d c d c đ u ph i b trí đ ng cong đ ng ấ ả ị ổ ộ ố ọ ề ả ố ườ ứ
- Bán kính đ ng cong đ ng và đ dài đ ng cong đ ng nh nh t ph thu c c p đ ng ườ ứ ộ ườ ứ ỏ ấ ụ ộ ấ ườ
Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä
tä Trang : 5