CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ NÚT GIAO THÔNG VÀ TỔ CHỨC GIAO THÔNG TẠI NÚT GIAO 1.1 Cơ sở lý luận về nút giao thông [1] 1.1 Khái niệm Nút giao thông đường ôtô là nơi giao nhau của hai hay nhiều con đường ôtô. Mỗi con đường toả ra từ nút giao thông và là một bộ phận của nút gọi là nhánh nút giao thông. Ngã tư đường là một nút giao thông bốn nhánh. Ngã ba đường là nút giao thông ba nhánh.
Trên mỗi nhánh nút một phía sử dụng cho xe đi vào nút gọi là phía đi vào, một phía sử dụng cho xe thoát ra khỏi nút gọi là phía đi ra.2 Phân loại nút giao thông Nút giao thông đường ôtô được chia thành hai loại: - Nút giao thông cùng mức (nút giao bằng, hình 1. Ở nút giao thông cùng mức mọi hoạt động giao thông diễn ra trên cùng một mặt phẳng (cùng một độ cao). - Nút giao thông khác mức (nút giao không gian). Các nút giao khác mức (giao nhau khác cao độ) được phân thành: + Nút giao thông khác mức không hoàn chỉnh (hình 1.
Tại các nút giao thông loại này sự giao nhau trên cùng một độ cao giữa các dòng xe chỉ được loại bỏ một phần, vẫn tồn tại các dòng rẽ trái cùng mức. + Nút giao thông khác mức hoàn chỉnh (hình 1.15) là những nút giao thông loại bỏ hoàn toàn được sự giao nhau của các dòng xe nhờ các công trình chìm (hầm) hoặc nổi (cầu) và các nhánh nối vượt dốc.3 Yêu cầu và nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nút giao thông Khi thiết kế nút giao thông cần phải áp dụng mọi biện pháp để thoả mãn đến mức cao nhất các yêu cầu sau: - Đảm bảo an toàn giao thông, - Giao thông qua nút thông thoát, - Bảo vệ và gìn giữ môi trường, - Chi phí xây dựng, chi phí khai thác nút giao thông ít nhất. Trong đó yêu cầu đảm bảo an toàn giao thông tại nút là yêu cầu quan trọng nhất. Khi không thể đồng thời thoả mãn tất cả các yêu cầu trên thì phải ưu tiên thỏa mãn yêu cầu an toàn giao thông.4 Yêu cầu về an toàn giao thông Nút giao thông đường ôtô được xem là an toàn cao nếu như nó đảm bảo cho người lái xe lần đầu đi qua nút sớm nhận biết nút giao thông khi tiếp cận nút, dễ nhìn bao quát được nút, dễ hiểu được cách bố trí nút và dễ đi qua được nút.
a) Phải áp dụng các biện pháp sau đây để nâng cao khả năng nhận biết sớm nút giao thông: - Làm cho sự diễn biến bình thường của con đường đối diện bị gián đoạn rõ rệt ở nút giao thông (ví dụ bỏ hàng cây đang chạy dọc đường, dịch xa các công trình ven đường); - Dẫn hướng kịp thời bằng các làn xe phụ, vạch vẽ đường và đảo giao thông (phải kéo dài các làn rẽ, làn nhập, đảo giao thông khi chúng nằm trong đường cong đứng lồi và đường cong bằng); - Đặt các biển báo cần thiết ở khoảng cách hợp lí; - Nhấn mạnh con đường giao cắt với con đường đang xét (bằng cách trồng cây hoặc hàng rào liên tục; - Đảm bảo cho người lái xe đủ tầm nhìn dừng xe (không nên đặt nút giao thông ở đường cong đứng lồi và đường cong bằng). b) Phải áp dụng các biện pháp sau đây để nâng cao khả năng dễ bao quát được nút giao thông của người lái xe: - Đặt nút giao thông ở vị trí thấp của đường cong đứng lõm; - Làm quang trường nhìn, bố trí đủ loại trừ các biển báo vạch kẻ đường; - Không dùng các góc giao giữa các nhánh đường là góc nhọn hoặc góc tù; - Kéo dài đảo dẫn hướng trên đường phụ đến vị trí người lái xe có thể nhìn thấy từ xa (khi ở nhánh đường phụ có bố trí đường cong bằng); c) Phải áp dụng các biện pháp sau đây để người lái xe dễ dàng hiểu được nút giao thông : - Đường chính và đường phụ nên khác nhau rõ ràng trong phạm vi nút để người lái xe hiểu được cách điều khiển giao thông ưu tiên ở nút; - Dùng các kiểu nút giao thông đơn giản và quen thuộc; - Hướng dẫn tầm nhìn bằng cách làm nổi bật các cạnh đảo, cạnh bó vỉa, vạch kẻ đường và các thiết bị dẫn hướng khác; 5 - Các biển báo phải rõ ràng, dễ nhìn; - Dạng nút giao thông lạ phải được giải thích bằng hình vẽ trên biển báo; - Không được để cho người lái xe đồng thời phải đưa ra nhiều quyết định hoặc là các quyết định nối tiếp nhau cách nhau dưới 5 giây. d) Phải dùng các biện pháp sau đây để cải thiện khả năng qua nút dễ dàng : - Tất cả các làn xe phải đủ rộng, các dòng xe phải được dẫn bằng vạch kẻ đường; - Phải đảm bảo đủ diện tích đường và không gian cho mỗi một hoạt động chạy xe (rẽ, nhập, tách, vượt qua nút); - Phải đánh dấu các mép làn xe bằng vạch kẻ đường; - Phải cố gắng để bố trí các làn rẽ phù hợp với kích thước của các xe tải nặng; - Các cạnh đảo, các mép làn xe không được trờm vào làn xe liền kề. - Những nút giao thông không thoả mãn các yêu cầu nói trên được xem là nút giao thông thiếu an toàn cần phải có biện pháp xử lý đặc biệt kể cả việc hạn chế tốc độ chạy xe.5 Khả năng thông xe của nút giao thông Khi cần phải cân nhắc chọn loại nút giao thông cùng mức hay khác mức hoặc là phải thiết kế biện pháp điều khiển giao thông tại nút thì cần phải kiểm tra khả năng thông xe của nút giao thông.
Một nút giao thông bị xem là không đủ khả năng thông xe nếu như một hay nhiều dòng xe không ưu tiên (hay gọi là dòng phụ) không đủ khả năng thông xe (thời gian chờ đợi lâu hoặc hàng xe chờ quá dài). Người thiết kế nên lựa chọn một phương pháp tin tưởng để kiểm tra khả năng thông xe của nút giao thông. Có thể dùng công thức sau đây để kiểm tra khả năng thông xe của một dòng phụ:[2] 3600* e mc *t0 N ( xe / h) tf Trong đó: + N là khả năng thông xe của một dòng phụ (xe/h); + e là cơ số logarit tự nhiên; 6 + mc là cường độ xe (xe/s) của dòng chính có liên quan đến hoạt động chạy xe của dòng phụ; + t0 là quãng cách thời gian tối thiểu của các xe trên dòng chính mà người lái xe trên dòng phụ chấp nhận để thực hiện an toàn hoạt động chạy xe của mình (s) lấy từ 3 đến 5 giây tùy dòng xe; + tf là quãng cách thời gian của hai xe trên dòng phụ chạy nối đuôi nhau khi qua nút giao thông, có thể lấy bằng 2 giây. Nếu nút giao thông không đạt yêu cầu về khả năng thông xe thì phải chọn lại dạng nút giao thông hoặc thiết kế biện pháp tổ chức hoặc điều chỉnh giao thông tại nút.6 Tính kinh tế khi thiết kế nút giao thông Phải so sánh các phương án nút giao thông về mặt kinh tế.
Phải tính xem với những chi phí như thế nào để nút giao thông đảm bảo được an toàn giao thông và năng lực thông xe trong quá trình khai thác. Nếu không có yêu cầu gì đặc biệt thì phương án thiết kế phải đảm bảo được nguyên tắc tổng giá thành xây dựng và các chi phí khai thác nút giao thông sau này là nhỏ nhất.7 Phạm vi áp dụng của các loại nút giao thông - Phải tuân theo các quy định tương ứng của tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô và tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc. - Nên ưu tiên lựa chọn loại nút giao thông sử dụng theo chỉ dẫn sau : các đường hai làn xe giao với nhau, đường hai làn xe cấp thấp (Vtt,40km/h) giao với đường 4 hay nhiều làn xe nên sử dụng nút giao thông cùng mức. Đường bốn hay nhiều làn xe, đường cao tốc loại B giao với nhau hoặc đường hai làn xe giao nhau với đường cao tốc loại A, loại B nên sử dụng nút giao thông nửa khác mức.
Các đường cao tốc loại A giao với nhau, đường cao tốc loại B giao với đường cao tốc loại A phải dùng nút giao thông khác mức hoàn chỉnh. 1/ Khoảng cách giữa các nút giao thông cùng mức phải đủ bố trí các làn xe rẽ, làn trộn dòng, tầm nhìn và đặt biển báo hiệu. 7 2/ Khoảng cách giữa hai nút giao thông khác mức xác định phụ thuộc vào chức năng của đường (cường độ và diễn biến của các dòng giao thông, chất lượng giao thông cần đạt được và hiệu quả của nút với giao thông chung. - Việc bố trí biển báo, biển hướng dẫn giao thông rất quan trọng đối với việc lựa chọn dạng nút giao thông hợp lý, định khoảng cách giưã các nút và cần phải lưu ý đầu tiên khi thiết kế.2 Cấu tạo nút gıao thông cùng mức 1.1 Khi thiết kế đường mới và cải tạo đường cũ - Không được thiết kế nút giao thông cùng mức có nhiều hơn bốn nhánh nút (ngã năm, ngã sáu.) - Nếu nút giao thông có nhiều hơn bốn nhánh đường thì phải đưa về dạng ngã ba hay ngã tư bằng cách gộp một số nhánh đường lại với nhau.
Tại vị trí nút giao thông khi đó sẽ xuất hiện thêm một hay nhiều nút mới. Phải thiết kế các nút này như một cụm nút giao thông cùng mức có liên hệ chặt chẽ với nhau. - Đường mới sẽ làm không được nối trực tiếp vào nút giao thông cùng mức trên đường cũ hiện đã có 4 nhánh hoặc trên 4 nhánh đường; - Góc hợp thành bởi các con đường giao nhau ở nút giao thông cùng mức (góc giao ) phải là góc vuông hoặc gần với góc vuông (600 = = 1200) đối với các nút giao thông xây dựng mới. Đối với các nút giao thông cải tạo, góc giao giữa các đường không được nhỏ hơn 450 - Khi góc giao không nằm trong giới hạn cho phép ở trên, phải chỉnh lại tuyến đường cũ để thay đổi góc giao.
- Chỉ được phép đặt nút giao thông cùng mức tại vị trí các con đường giao nhau đạt tiêu chuẩn hình học tuyến từ thông thường trở lên.