Đồ án Thiết kế mô hình đường thành phố

CHÖÔNG 1 GIÔÙI THIEÄU CHUNG Ï š & œ Ò 1.1. TEÂN COÂNG TRÌNH VAØ ÑÒA ÑIEÅM XAÂY DÖÏNG : Nuùt giao thoâng thuoäc khu lieân hôïp coâng nghieäp - dòch vuï - ñoâ thò Bình Döông naèm trong ñòa phaän xaõ Ñònh Hoøa ,Phuù Myõ Thò xaõ Thuû Daàu Moät, tænh Bình Döông. 1.2. ÑÒA HÌNH: Khu vöïc nuùt khaù baèng phaúng, thoaûi sang 2 beân . Cao ñoä duøng cho coâng trình theo heä Quoác gia. Toïa ñoä theo löôùi toïa ñoä Quoác gia. 1.3. ÑÒA CHAÁT: Keát quaû khaûo saùt ñòa chaát thaáy raèng trong khu vöïc tuyeán , ñòa taàng bao goàm caùc lôùp nhö sau: -Lôùp 1: Lôùp caùt pha maøu xaùm, phôùt vaøng , traïng thaùi xoáp rôøi. Baét gaëp ngay treân beà maët lôùp. Thaønh phaàn trong lôùp khoâng ñoàng nhaát, khaû naêng chòu löïc trung bình -Lôùp 2: Seùt laãn soûi saïn laterít maøu naâu ñoû, ñoám traéng, caáu taïo khoái .Traïng thaùi aåm, cöùng. Baét gaëp beân döôùi lôùp (1) ñeán cuoái ñoä saâu khaûo saùt chöa xaùc ñònh ñöôïc chieàu daøy. Khaû naêng chòu löïc toát. -Lôùp 3: Seùt pha maøu xaùm,phôùt vaøng , ñoám naâu ñoû, traïng thaùi aåm ñeán baõo hoøa nöôùc, chaët vöøa .Khaû naêng chòu löïc toát -Lôùp 4: Caùt haït trung ñeán thoâ maøu xaùm traéng , phôùt hoàng, traïng thaùi aåm ñeán baõo hoøa nöôùc, chaët vöøa. Lôùp naøy cuûng coù theå ñaët moùng coâng trình nhöng ñaây chæ laø lôùp mang tính cuïc boä chæ coù ôû khu vöïc suoái giöõa. Keát quaû khaûo saùt ñòa chaát taïi caàu suoái giöõa , ñòa taàng bao goàm caùc lôùp nhö sau: -Lôùp 1: Lôùp seùt pha nheï maøu xaùm naâu vaøng, phôùt vaøng , traïng thaùi ít aåm,deûo meàm. -Lôùp 2: Caùt haït trung ñeán thoâ maøu xaùm traéng, phôùt hoàng .Traïng thaùi aåm ñeán baûo hoøa nöôùc, chaët vöøa . Khaû naêng chòu löïc toát. -Lôùp 2a: Caùt haït mòn, maøu naâu ñoû , traïng thaùi aåm rôøi raït . -Lôùp 3: Seùt maøu xaùm naâu vaøng laån saïn maøu xaùm traéng. Traïng thaùi baõo hoøa nöôùc, cöùng. Nhìn chung khu vöïc tuyeán coù ñòa chaát coâng trình toát. Nöôùc ngaàm doïc tuyeán raát phong phuù nhöng xuaát hieän khaù saâu,khoâng taùc ñoäng lôùn ñeán neàn moùng coâng trình. 1.4. TÌNH HÌNH KHÍ HAÄU : 1.4.1. Khí haäu khu vöïc: Nhieät ñoä khoâng khí: - Nhieät ñoä trung bình : 26,70C/naêm. - Nhieät ñoä thaùng cao nhaát : 28,70C (thaùng 4). - Nhieät ñoä thaùng thaáp nhaát : 25,50C (thaùng 12). - Nhieät ñoä cao tuyeät ñoái :39,50C. - Nhieät ñoä thaáp tuyeät ñoái :16,50C. Ñoä aåm khoâng khí: - Ñoä aåm trung bình naêm : 82% - Ñoä aåm thaùng thaáp nhaát : 75% (thaùng 2) - Ñoä aåm thaùng cao nhaát : 91% (thaùng 9) Möa: - Löôïng möa trung bình : 1.633mm/naêm - Caùc thaùng muøa möa 5, 6, 7, 8, 9 vaø 10 chieám 92% löôïng möa caû naêm. - Thaùng 9 coù löôïng möa cao nhaát treân 400mm - Thaùng 1 vaø 2 haàu nhö khoâng coù möa. Naéng: - Soá giôø naéng trung bình trong naêm : 2.526 giôø. - Khu vöïc khoâng coù söông muø 1.4.2. Vaän toác gioù khu vöïc: - Moãi naêm coù hai muøa gioù theo hai muøa möa vaø khoâ. Veà muøa möa, gioù thònh haønh Taây – Nam. Veà muøa khoâ, gioù thònh haønh Ñoâng – Baéc. Chuyeån tieáp giöõa hai muøa coøn coù gioù Ñoâng vaø Ñoâng Nam. - Toác ñoä gioù trung bình ñaït 10 – 15m/s, lôùn nhaát 25 – 30m/s (90 – 110km/h). Khu vöïc naøy khoâng chòu aûnh höôûng cuûa gioù baõo. - Vaän toác trung bình haøng thaùng hôi cao. Cheânh leäch vaän toác gioù giöõa caùc thaùng khoâng ñaùng keå. Taàn suaát laëp laïi vaän toác gioù cöïc ñaïi khoâng cao, chu kyø laëp laïi caùc côn gioù lôùn laø töông ñoái lôùn. Höôùng gioù thoåi ñeàu. Khu vöïc Thaønh Phoá Hoà Chí Minh haàu nhö khoâng bò aûnh höôûng cuûa gioù baõo. 1.5. COÂNG TRÌNH TREÂN NUÙT: Maät ñoä nhaø cöûa treân khu vöïc nuùt cao, caùc nhaø hieän coù chuû yeáu laø nhaø moät taàng vaø ngoùi. Heä thoáng thoaùt nöôùc treân khu vöïc nuùt haàu nhö chöa coù, nöôùc maët chuû yeáu chaûy traøn sang hai beân moãi khi coù möa. 1.6. THOÁNG KE LÖU LÖÔÏNG TAÏI NUÙT : Baûng soá lieäu ñeám xe ôû naêm hieän taïi: Toång (xe/ngñ) 1673 366 733 1745 600 1047 1428 715 857 1567 787 940 Xe taûi >3 truïc (3x10T) 3 1 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 Xe taûi 3 truïc (2x9.4T) 9 2 4 9 5 5 9 5 5 9 5 5 Xe taûi 2 truïc 6 baùnh (6.9T) 30 10 11 30 14 18 30 15 18 22 11 13 Xe taûi 2 truïc 4 baùnh (5.6T) 96 33 56 105 45 63 78 39 47 63 32 38 Xe khaùch >25 choã (9.5T) 85 25 47 100 46 60 70 35 42 65 33 39 Xe khaùch 12-25 choã (4.5T) 100 40 64 95 47 57 92 46 55 113 57 68 Xe con 4-9 choã 800 15 247 850 198 510 690 345 414 780 390 468 Xe lam 80 31 38 63 28 38 68 34 41 59 30 35 Xe maùy, xích loâ maùy 420 100 241 420 187 252 350 175 210 400 200 240 Xe ñaïp, xích loâ 50 19 23 70 28 42 38 19 23 53 27 32 Löu löôïng AS AL AR BS NL BR CS CL CR DS DL DR Töø löu löôïng xe hieän taïi ta tính toaùn löu löôïng xe naêm töông lai theo caùc coâng thöùc sau: Löu löôïng xe trung bình treân ngaøy ñeâm taïi naêm töông lai N0Tbngñ Theo ñieàu 3.3 TCVN 4054-98: N0Tbngñ = Ni.ai (xcqñ/ngñ) Ni : löu löôïng loaïi xe thöù i. ai : heä soá qui ñoåi ra xe con cuûa loaïi xe thöù i, ñöôïc laáy theo quy trình Ta ñöôïc keát quaû döôùi ñaây: Höôùng A Höôùng B Höôùng C Höôùng D Reõ traùi 384 613 716 764 Reõ phaûi 730 1049 856 910 Ñi thaúng 1655 1749 1428 1517 Toång 2769 3411 3000 3191 Löu löôïng xe trung bình treân ngaøy ñeâm taïi naêm töông lai NtTbngñ Theo coâng thöùc ngoaïi suy theo haøm muõ (muïc 4.11-trang 80- giaùo trình TKÑ- Ñoã Baù Chöông): NtTbngñ = N0Tbngñ(1+q)t-1 (xcqñ/ngñ) t : thôøi gian döï baùo töông lai, t = 5 naêm. q : heä soá coâng boäi (laáy 10 - 12%). Ta tính ñöôïc baûng sau : Höôùng A Höôùng B Höôùng C Höôùng D Reõ traùi 583 930 1088 1160 Reõ phaûi 1108 1592 1300 1381 Ñi thaúng 2512 2655 2168 2303 Toång 4203 5177 4556 4844 Löu löôïng xe giôø cao ñieåm taïi töông lai Ngcñ Theo ñieàu 3.3.3 TCVN 4054- 05 Coâng thöùc kinh nghieäm Ngcñ =(0.1-0.12) x NtTbngñ (xcqñ/h) BAÛNG TOÅNG KEÁT LÖU LÖÔÏNG XE NGAØY ÑEÂM QUA NUÙT Ñôn vò : xcqñ/ ngñ ÑOAÏN NAÊM 2006 2011 Höôùng A vaøo nuùt 2769 4203 Höôùng B vaøo nuùt 3411 5177 Höôùng C vaøo nuùt 3000 4556 Höôùng D vaøo nuùt 3191 4844 Ñôn vò : xcqñ/ ngñ Höôùng phaân boá löu löôïng Naêm 2006 2011 A-D 384 583 A-C 730 1108 A-B 1655 2512 B-C 613 930 B-D 1049 1592 B-A 1749 2655 C-A 716 1088 C-B 856 1300 C-D 1428 2168 D-B 764 1160 D-A 910 1381 D-C 1517 2303 Baûng toång keát cöôøng ñoä xe giôø cao ñieåm Ñôn vò : xcqñ/ h ÑOAÏN NAÊM 2006 2011 Höôùng A vaøo nuùt 304 462 Höôùng B vaøo nuùt 374 569 Höôùng C vaøo nuùt 330 501 Höôùng D vaøo nuùt 351 533 1.7. HIEÄN TRAÏNG NUÙT GIAO: Hình thöùc nuùt giao laø ngaõ tö, caùc ñöôøng vaøo nuùt giao nhau cuøng möùc. Döïa vaøo löu löôïng xe tính ñöôïc ôû treân ta xaùc ñònh ñöôïc caáp ñöôøng cuûa töøng höôùng vaøo nuùt baèng caùch tra baûng 3 trang 9 TCVN 4054-05 . Ta ñöôïc : Caùc höôùng B , D vaøo nuùt coù löu löôïng xe quy ñoåi (ôû naêm hieän taïi ) > 3000 xcqñ/ngñ neân coù caáp kyõ thuaät laø caáp III . Vaän toác thieát keá Vtk=80 km/h Höôùng A , C vaøo nuùt coù löu löôïng xe quy ñoåi ( ôû naêm hieän taïi ) < 3000 xcqñ/ngñ neân coù caáp kyõ thuaät laø caáp IV . Vaän toác thieát keá Vtk=60km/h Neáu tính ôû naêm töông lai thì caû 4 höôùng vaøo nuùt ñeàu coù caáp kyõ thuaät laø caáp III vì coù löu löôïng > 3000 xcqñ/ngñ . Vaän toác thieát keá Vtk=80 km/h 1.8. CAÙC CAÊN CÖÙ THIEÁT KEÁ: 1.8.1.Caùc caên cöù phaùp lyù : -Quyeát ñònh soá 3393/2004/QÑ-UB ngaøy 29/04/2004 cuûa UBND tænh Bình Döông V/v pheâ duyeät ñieàu chænh quy hoaïch xaây döïng “Khu lieân hôïp coâng nghieäp – dòch vuï vaø ñoâ thò Bình Döông”. -Quyeát ñònh soá 61/2004/QÑ-UB ngaøy 4/6/2004 cuûa UBND tænh Bình Döông V/v pheâ duyeät “Döï aùn ñeàn buø, giaûi phoùng maët baèng vaø phaùt trieån khu Lieân hôïp coâng nghieäp – dòch vuï – ñoâ thò Bình Döông”. -Quyeát ñònh soá 912/QÑ-TTg ngaøy 01/09/2005 V/v pheâ duyeät ñeà aùn toång theå ñaàu tö vaø phaùt trieån khu Lieân hôïp coâng nghieäp – dòch vuï – ñoâ thò Bình Döông. 1.8.2.Nguoàn goác caùc taøi lieäu söû duïng: a.Taøi lieäu tham khaûo: -Quy hoaïch chung xaây döïng khu lieân hôïp coâng nghieäp, dòch vuï vaø ñoâ thò Bình Döông. -Quy hoaïch phaùt trieån maïng giao thoâng vaän taûi tænh Bình Döông ñeán naêm 2020 do Trung taâm nghieân cöùu phaùt trieån GTVT phía Nam laäp. -Nieân giaùm Thoáng keâ naêm 2003 tænh Bình Döông b) Quy trình, quy phaïm aùp duïng: Caùc tieâu chuaån thieát keá vaø quy trình, quy phaïm ñöôïc söû duïng: Qui phaïm kyõ thuaät thieát keá ñöôøng phoá, ñöôøng, quaûng tröôøng ñoâ thò 20TCN 104-83. Ñöôøng oâtoâ - yeâu caàu thieát keá TCVN 4054 – 05 Nuùt giao thoâng ñöôøng oâtoâ - Tieâu chuaån thieát keá (döï thaûo) 22TCN……/97 Caùc tieâu chuaån nhaø nöôùc, tieâu chuaån ngaønh vaø caùc vaên baûn phaùp qui coù lieân quan. Tham khaûo theâm :Nuùt Giao thoâng - PGS.TS. Nguyeãn Xuaân Vinh, vaø 1 soá taøi lieäu chuyeân ngaønh. CHÖÔNG 2 LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN NUÙT Ï š & œ Ò 2.1. PHAÂN TÍCH SÖÏ CAÀN THIEÁT CAÛI TAÏO NUÙT 2.1.1. Ñoä phöùc taïp cuûa nuùt giao thoâng: Ñoä phöùc taïp cuûa nuùt xaùc ñònh theo coâng thöùc: M = nt + 3nn + 5nc Trong ñoù: nt, nn, nc laàn löôït laø caùc ñieåm taùch doøng, nhaäp doøng vaø caét doøng cuûa nuùt. Hieän taïi toå chöùc giao thoâng taïi nuùt, khi coù ñeøn ñoû caùc xe vaãn ñöôïc pheùp reõ phaûi. Do ñoù ta tính ñöôïc: M = 4 + 3x4 + 5x2 = 26 Ta thaáy 25 ≤ M ≤ 55 → nuùt phöùc taïp 2.1.2. Ñoä an toaøn (möùc ñoä nguy hieåm cuûa nuùt): Nhaèm ñaùnh giaù möùc ñoä nguy hieåm cuûa nuùt giao thoâng baèng heä soá tai naïn töông ñoái: Ktn = tai naïn/106 xe Trong ñoù: G laø soá tai naïn giao thoâng trong naêm. Kn laø heä soá löu löôïng khoâng ñeàu trong naêm (Kn = 1/12) M vaø N laø löu löôïng xe vaøo nuùt (xe/ngaøy ñeâm) Theo soá lieäu ñieàu tra, nuùt xaûy ra 4 vuï tai naïn/ naêm Löu löôïng xe vaøo nuùt laø 12372 xe/ngaøy ñeâm. Tính ñöôïc Ktn =10.78 (8;12) nuùt giao thoâng nguy hieåm 2.1.3. Khaû naêng thoâng haønh cuûa nuùt: - Khaû naêng thoâng haønh cuûa moät laøn xe: Treân tuyeán chính caùc xe chaïy noái tieáp nhau lieân tuïc vôùi toác ñoä khoâng ñoåi , xe noï caùch xe kia moät khoaûng caùch ñoäng laø Lo : V : Toác ñoä xe (m/sec) , V = 80 Km/h = 22.22 m/sec . t : Thôøi gian phaûn öùng taâm lyù cuûa laùi xe , t = 1 sec . g : 9.81 m/sec2 gia toác troïng tröôøng : Heä soá baùm cuûa baùnh xe vôùi maët ñöôøng ,thay ñoåi theo traïng thaùi maët ñöôøng = 0.2 – 1.0. f : Heä soá söùc caûn laên phuï thuoäc vaøo loaïi maët ñöôøng , f = 0.1 - 0.7 i : Ñoä doác doïc ( leân doác mang daáu ( + ) , xuoáng doác mang daáu ( - ) ) ( Do ñòa hình baèng phaúng neân i = 0% l0 : Khoaûng caùch an toaøn ( l0 = 3-5 m ) lx : Kích thöôùc chieàu daøi xe : lx = 5 m Trong ñieàu kieän thuaän lôïi , maët ñöôøng toát ta laáy: = 0.4 f = 0.1 Vaäy ta coù : = 82.5 m Khaû naêng thoâng xe lyù thuyeát cuûa moät laøn xe : =970 xe/h - Khaû naêng thoâng haønh cuûa ñöôøng phoá: Ñeå xeùt aûnh höôûng cuûa nhieàu laøn xe ñeán khaû naêng thoâng xe.Theo baûng 6/ 11 TCN -104-1983 thì khaû naêng thoâng xe cuûa ñöôøng 2 laøn xe ñöôïc nhaân vôùi heä soá laø 1.9 Khaû naêng thoâng xe cuûa moät chieàu xe chaïy coù hai laøn xe laø : Ntt = N x 1.9 = 970x 1.9= 1843 (xe/h ). Khi xeùt aûnh höôûng cuûa nuùt giao thoâng ñeán khaû naêng thoâng xe ñöôøng phoá : Nôi giao nhau ngang möùc cuûa caùc ñöôøng phoá laøm giaûm khaû naêng thoâng xe cuûa ñöôøng, taïi nuùt giao thoâng coù ñeøn ñieàu khieån , do aûnh höôûng cuûa heä thoáng ñieàu khieån baèng ñeøn maø khaû naêng thoâng xe giaûm theo heä soá giaûm laø tyû soá giöõa thôøi gian xe chaïy thaúng (T1) vôùi thôøi gian xe chaïy thöïc teá (T2) : Trong ñoù : L : khoaûng caùch giuõa hai ngaõ ba, ngaõ tö lieàn keà ( L = 500 m ) a : Gia toác bình quaân khi xe khôûi ñoäng (1.5-1.7 m/sec2), a = 1.6 m/sec2 b : Gia toác bình quaân khi haõm xe (0.6-1.5 m/sec2), b = 1 m/sec2 : Thôøi gian döøng xe bình quaân khi ñeøn ñoû: hay tck , tx : thôøi gian cuûa moät chu kyø ñeøn tín hieäu vaø thôøi gian baät ñeøn xanh choïn tck = 60s , tx = 30s td , tv thôøi gian baät ñeøn ñoû , ñeøn vaøng Vaäy : = 45s Vaäy : = 0.26 Vaäy khaû naêng thoâng xe thöïc teá tính theo lyù thuyeát ( coù xeùt tôùi aûnh höôûng cuûa caùc ngaõ ba , ngaõ tö ) laø : Ntt = Ntt *= 1843 * 0.26 =479 xe/h. 2.1.4. Kieåm tra khaû naêng phuïc vuï cuûa nuùt giao thoâng ñeán naêm töông lai: Ta kieåm tra theo heä soá phuïc vuï Z ( coøn goïi laø ñoä baõo hoaø ) , xaùc ñònh baèng coâng thöùc sau: Trong ñoù : N : Löu löôïng xe chaïy thöïc teá treân ñöôøng phoá vaøo giôø cao ñieåm naêm töông lai (xe/h)(ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tröïc tieáp ñeám xe theo caùc höôùng ra vaøo nuùt ) P : Naêng löïc thoâng xe lyù thuyeát ( xe/h ) = 1.2 Nhaän xeùt : Ta thaáy Z > 1 thì naêng löïc thoâng xe thöïc teá lôùn hôn trò soá tính toaùn, töùc laø doøng xe baõo hoaø , gaây uøn taéc giao thoâng .Ñeå doøng xe ñi vaøo nuùt khoâng bò baõo hoøa yeâu caàu trò soá 0 < Z <1 , Z caøng nhoû khaû naêng thoâng haønh cuûa ñöôøng phoá vaø cuûa nuùt caøng baûo ñaûm , xe caøng thoâng thoaùt nhanh vaø khoâng coù hieän töôïng uøn taéc vaø keït xe Vì theá ta caàn phaûi caûi taïo . 2.1.5. Ñieàu kieän xaây döïng nuùt giao thoâng khaùc möùc Ñieàu kieän veà kó thuaät. ít khi bò uøn taéc. Ruùt ngaén ñöôïc caùc haønh trình ra vaøo nuùt , do ñoù laøm giaûm toån thaát thôøi gian cuûa caùc haønh trình taêng toác ñoä xe chaïy daãn ñeán taêng khaû naêng thoâng haønh cuûa nuùt , taêng an toaøn giao thoâng , giaûm tai naïn xe coä vaø giaûm chi phí khai thaùc vaän doanh . Ñaây laø khu daân cö neân khaû naêng xaây döïng nuùt khaùc möùc raát toán keùm veà giaûi toaû maët baèng vaø nôi ñaây coù ñòa chaát phöùc taïp. Ñieàu kieän veà kinh teá. Vieäc xaây döïng nuùt giao nhau khaùc möùc chæ ñaït ñöôïc hieäu quaû kinh teá vôùi ñieàu kieän : Giaù thaønh xaây döïng nuùt khaùc möùc phaûi khoâng vöôït quaù hoaëc thaáp hôn chi phí toån thaát haøng naêm do xe bò ñình treä , uøn taéc ôû nuùt giao thoâng ngang möùc tröôùc khi caûi taïo . Ñieàu kieän naøy ñöôïc bieåu thò baøng coâng thöùc : (ñoàng) + : Toång toån thaát kinh teá haøng naêm do ñình treä giao thoâng (ñoàng/naêm) , xaùc ñònh baèng coâng thöùc : n : Soá ñöôøng phoá vaøo nuùt . Toång toån thaát thôøi gian cuûa caùc xe bò uøn taéc trong 1 giôø theo 1 höôùng . h-xe/h 0.56 – Heä soá xeùt tôùi toån thaát do xe haõm vaø laáy ñaø . N- cöôøng ñoä xe giôø cao ñieåm cuûa moät höôùng ôû nuùt cuøng möùc (xe/h) td , tv: thôøi gian ñeøn ñoû ñeøn vaøng (s) -Chu kì ñeøn (s) V –toác ñoä xe (km/h) +R : Giaù thaønh xaây döïng coâng trình (ñoàng) +T0: Thôøi gian hoaøn voán (naêm) +P : Tæ leä khaáu hao cô baûn haøng naêm , (%) +B : Chi phí khai thaùc haøng naêm ( ñaõ tröø ñi phaàn chi phí khai thaùc nuùt giao nhau thoâng thöôøng ( chi phí duy tu baûo döôõng haøng naêm cuûa nuùt giao thoâng khaùc möùc ñöôïc xaây döïng ) (ñoàng) C=100000 (ñoàng/giôø –xe):Giaù thaønh 1 xe/h cuûa moät oâtoâ ñaõ ñuôïc quy ñoåi ( vôùi ñöôøng truïc ôû trung taâm thaønh phoá ) : Heä soá chuyeån ñoåi löu löôïng xe ngaøy ñeâm sang löu löôïng xe vaøo giôø cao ñieåm ( ñoàng ) Choïn caàu vöôït nhö sau: Roäng 15,5m Chieàu daøi phaàn töôøng chaén 250m(giaù thaønh 4000000/ Chieàu daøi daàm 100m (giaù thaønh 11000000/) ( ñoàng ) Caàu BTCT: T0=100 va ø P =1.3 B =1%*R=2.945* (1) +Thôøi gian thu hoài voán ( thôøi gian hoaøn voán ) khi xaây döïng nuùt khaùc möùc naêm ( khoâng hôïp lí ) (2) (1) vaø (2)Veà maët luaän chöùng kinh teá , kyõ thuaät ôû ñaây chöa theå xaây döïng nuùt khaùc möùc. Vaäy ta choïn phöông aùn xaây döïng nuùt cuøng möùc 2.2. PHÖÔNG AÙN TOÅ CHÖÙC GIAO THOÂNG BAÈNG ÑEØN TÍN HIEÄU: 2.2.1. Muïc ñích : Taïi nuùt giao thoâng ñieàu khieån theo luaät ñöôøng chính , ñöôøng phuï . Neáu doøng xe treân ñöôøng chính lôùn daãn ñeán caùc doøng xe treân ñöôøng phuï khoâng caét qua ñöôïc . ngöôøi laùi xe phaûi chôø laâu coù theå ñöa ra quyeát ñònh chaïy xe khoâng ñuùng daãn ñeán uøn taéc vaø tai naïn giao thoâng . Neân caàn ñieàu khieån baèng ñeøn tín hieäu ñeå taêng an toaøn , taêng toác ñoä xe treân ñöôøng chính , giaûm uøn taéc giao thoâng … + Heä thoáng ñieàu khieån goàm : - Thieát bò ñieàu khieån. - Heä thoáng ñieàu khieån . 2.2.2. Tính toaùn soá laøn xe vaøo nuùt theo caùc höôùng : 2.2.2.1.Xaùc dònh soá laøn xe treân höôùng öu tieân ñöôøng B- ñöôøng D Soá laøn xe treân maët caét ngang ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: trong ñoù: nlx : soá laøn xe yeâu caàu, ñöôïc laáy troøn ñeán theo ñieàu 4.2.1 Ncñgiôø :ø löu löôïng xe thieát keá giôø cao ñieåm , theo ñieàu 3.3.3 Z : heä soá söû duïng naêng löïc thoâng haønh : Vtt 80 km/h laø 0.55 Vtt = 60 km/h laø 0.55 cho vuøng ñoàng baèng ; 0.77 cho vuøng ñoài nuùi Vtt 40 km/h laø 0.77 Ta ñang tính toaùn treân vuøng ñoàng baèng neân Z = 0.55 Ntth : naêng löïc thoâng haønh toái ña 1 laøn xe. Theo ñieàu 2.7 TCVN 104-83 ta choïn khaû naêng thoâng xe toái ña moät laøn laø: 600 - 700 xe/h . Ta laáy Ntth = 600 xe/h Döïa vaøo löu löôïng xe giôø cao ñieåm ta laäp ñöôïc baûng sau: Naêm Ñöôøng A-Ñöôøng C Ñöôøng B- Ñöôøng D Löu löôïng Soá laøn Choïn Löu löôïng Soá laøn Choïn 2011 501 3.04 4 569 3.45 4 2.2.2.2. Quyeát ñònh caùc traéc ngang caùc ñöôøng vaøo nuùt : Theo luaän chöùng kyõ thuaät ôû treân, quyeát ñònh choïn traéc ngang thieát keá nhö sau: + Nhaùnh ñöôøng B vaøo nuùt vaø nhaùnh ñöôøng D vaøo nuùt : Ñöôøng khu vöïc, Vtk=80 km/h + Nhaùnh ñöôøng A vaøo nuùt vaø nhaùnh ñöôøng C vaøo nuùt : Ñöôøng khu nhaø ô, Vtk = 60 km/h Loaïi ñöôøng Ñöôøng khu vöïc Ñöôøng khu nhaø ôû Beà roäng 1 laøn xe Soá laøn xe 2 chieàu Daûi phaân caùch giöõa Phaàn an toaøn giöõa Daûi an toaøn Maùi taluy ñaép Væa heø Ñoä doác ngang loøng ñöôøng Ñoä doác ngang væa heø 3,75m 4 laøn 1.2m 0,5m 0,5m 1:1.5 3m 2% 2% 3.5m 4 laøn 0.5m 0.5m 0,5m 1:1.5 2m 2% 2% Toång coäng 23.2m 19.5m 2.2.2.3. Chieàu daøi daûi chuyeån toác: Khi xe chaïy töø ñöôøng chính vaøo ñöôøng phuï vaø ngöôïc laïi töø ñöôøng phuï vaøo ñöôøng chính vôùi toác ñoä khaùc nhau ( Vc > Vf ) , ñeå ñaûm baûo an toaøn cho xe chaïy caàn thieát phaûi xaây döïng caùc daûi phuï theâm ñeå chuyeån toác ñoä goïi laø daûi chuyeån toác . Chieàu daøi ñoaïn chuyeån toác ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : Trong ñoù : + v1 : Toác ñoä ôû cuoái ñoaïn taêng toác hay ñaàu ñoaïn giaûm toác, km/h . + v2 : Toác ñoä ôû ñaàu ñoaïn taêng toác hay cuoái ñoaïn giaûm toác, km/h. + atb : Gia toác (taêng giaûm) trung bình cuûa oâtoâ , m/sec2 Treân cô sôû cuûa keát quaû quan traéc ta coù theå laáy: atb = 0.8-1.2 m/sec2 khi xe taêng toác atb = 1.75-2.5 m/sec2 khi xe giaûm toác . Vaäy : Ltt = , ta choïn Ltt =160 m. Lgt = , ta choïn Lgt = 80 m. 2.2.3. Caáu truùc cuûa chu kyø ñeøn tín hieäu : 2.2.3.1. Pha ñieàu khieån : - Ta duøng chu kyø ñeøn coù 2 pha + Pha 1 : A, B ñi thaúng , reõ traùi + Pha 2 : C , D ñi thaúng , reõ traùi . 2.2.3.2. Chu kyø ñeøn tín hieäu vaø caùc thaønh phaàn caáu thaønh: Vì löu löôïng caùc höôùng vaøo nuùt laø khaùc nhau neân khi tính toaùn thôøi gian chu kyø ñeøn ta chæ tính cho caùc höôùng coù löu löôïng vaøo nuùt lôùn Vì ñöôøng coù 2 laøn , neân khi xe vaøo nuùt coi laøn ngoaøi cuøng daønh cho xe ñi thaúng vaø laøn trong cuøng daønh cho xe reõ traùi. Töø coâng thöùc khaû naêng thoâng xe cuûa moät laøn taïi maët caét coù vaïch “döøng xe” cuûa moät ngaõ tö coù ñeøn ñieàu khieån :(tính cho doøng coù löu löôïng lôùn nhaát) (xe/h.laøn) Ta coù: (sec) . Trong ñoù: + tx : thôøi gian baät ñeøn xanh . + Tck : Thôøi gian moät chu kyø ñeøn + V: vaän toác xe chaïy qua nuùt: Vnuùt 1 =48 km/h = 13.33 m/sec + tp : Thôiø gian giaõn caùch hai xe chaïy qua vaïch döøng( ñoái vôùi xe con tp = 2-3 sec ) ôû ñaây ta laáy tp =2.5 sec + a :gia toác bình quaân xe chaïy qua nuùt (a =0.6 ñoái xe con) Ta giaû ñònh chu kyø ñeøn laø 60 sec ta coù ñöôïc thôøi gian tx cho caùc pha laø: - Thôøi gian ñeøn xanh cho pha 1: = = 24.38 (sec) . Vôùi:Nl = 2655x0.12 = 318.6 xe/h - Thôøi gian ñeøn xanh cho pha 2: = =22.62 (sec) . Vôùi:NT= 2303x0.12 = 276.36 xe/h - Chu kyø ñeøn : Tck = tx1 + tv1 + tx2 + tv2 = 24.38+ 6 + 22.62+ 6 = 59 sec . Ta thaáy Tck ≈ tck , vaäy ta choïn Tck = 60 sec . tx1 = 25 sec. tx2 = 23 sec. 2.2.4. XaÙc ñònh möùc ñoä phöùc taïp vaø heä soá an toaøn cuûa nuùt : 2.2.4.1. Ñoä phöùc taïp cuûa nuùt:M Töø sô ñoà ta coù 2 ñieåm caét vaø 2 ñieåm taùch M = nt + 3nn + 5nc nt , nn , nc : Soá ñieåm taùch nhaäp vaø giao caét trong nuùt . Vaäy : M = 2 +3x0 + 5x2 = 12 Keát luaän : Nuùt thuoäc loaûi ñôn giaûn sau khi caûi taïo . 2.2.4.2. Heä soá an toaøn : Tính heä soá an toaøn Ktn theo coâng thöùc :( Xeùt cho pha 2) Soá tai naïn giao thoâng trong naêm : Trong ñoù : n : soá ñieåm xung ñoät qi :möùc ñoä nguy hieåm cuûa ñieåm xeùt ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : Trong ñoù : Ki : Heä soá tai naïn töông ñoái ( vuï/106xe) Mi,Ni : Löu löôïng caùc doøng xe ôû ñieåm xeùt Kn : Heä soá khoâng ñeàu theo caùc thaùng trong naêm , Kn = 1/12 Heä soá Ki tra theo baûng 1.4 cho xe chaïy thaúng & 1.5 cho xe ñi reõ sgk NUÙT GIAO THOÂNG cuûa PGS.TS Nguyeãn Xuaân Vinh. Ta coù baûng tính sau: Tính chaát xung ñoät Ki Mi Ni Mi.Ni Mi+Ni Ki.Mi.Ni qi (Mi+Ni)*25 GC1(MAB) 0.012 2512 930 2336160 3442 28033.92 0.841018 86050 GC2(MBA) 0.012 2655 583 1547865 3238 18574.38 0.557231 80950 T1 (MAB) 0.0025 2512 583 1464496 3095 3661.24 0.109837 77375 T2 (MBA) 0.0025 2655 930 2469150 3585 6172.875 0.185186 89625 (N : MBC,MAD,MAD,MBC(xcqñ/ngñ)) = 1.7 = 334000 vaäy : Ktn = 4.24 vuï / 106 xe Nuùt giao thoâng ít nguy hieåm . 2.2.5. Tính toaùn khaû naêng thoâng xe cuûa nuùt : Tính theo coâng thöùc sau : Nnuùt = Trong ñoù : +n : soá laøn xe cuûa nhaùnh ñang xeùt . +Ktr : Heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa doøng xe reõ traùi , Ktr >1. Heä soá naøy phuï thuoäc vaøo tyû leä phaàn traêm löôïng xe reõ traùi ( söû duïng baûng tra 1.24 SGK NUÙT GIAO THOÂNG cuûa PGS.TS Nguyeãn Xuaân Vinh . +tp : khoaûng thôøi gian trung bình cuûa oâtoâ ñi qua vaïch döøng xe , 2 sec +tck :Thôøi gian cuûa chu kyø ñeøn +Σtv : toång thôøi gian baät ñeøn vaøng trong moät chu kyø ñeøn. + ta : khoaûng thôøi gian giöõa luùc baät ñeøn xanh vaø xe oâtoâ ñaàu tieân ñeán vaïch döøng xe , ta = 2sec . Ta coù baûng tính sau : Nhaùnh xeùt n tp Ktr Tck ta Nnuùt A 2 2 1.63 60 2 1271 C 2 2 1.58 60 2 1232 B 2 2 1.61 60 2 1256 D 2 2 1.58 60 2 1232 Nnuùt 4991 Ta thaáy Nnuùt = 4991 > Ncñ =2065 . Vaäy nuùt ñaûm baûo khaû naêng thoâng haønh . 2.2.6. Tính toaùn toån thaát thôøi gian xe chaïy trong moät naêm cuûa nuùt giao thoâng Toång toån thaát thôøi gian cuûa xe ñi qua nuùt goàm hai phaàn : Trong ñoù : + :ToÅn thaát thôøi gian do xe bò uøn taéc + :ToÅn thaát thôøi gian do xe chaïy töï do treân caùc haønh trình qua nuùt . 2.2.6.1. Toån thaát thôøi gian do xe bò uøn taéc () : Xeùt cho höôøng coù löu löôïng lôùn:B D AÙp duïng coâng thöùc : , xe.h/naêm Trong ñoù : + : Toån thaát thôøi gian tính cho moät giôø , xeh/h . Toån thaát naøy bao goàm : Caùc xe bò uøn taéc do xe phaûi chôø ñôïi ñeå giao caét hoaëc nhaäp doøng tröôùc ngaõ tö . Toån thaát thôøi gian do xe chaïy töï do qua nuùt giao thoâng . Ta xaùc ñònh ñöôïc baèng caùch tra toaùn ñoà hình 1.27a sgk Nuùt Giao Thoâng cuûa PGS.TS Nguyeãn Xuaân Vinh . +Kh : Heä soá khoâng ñeàu theo giôø , Kh = 0.1 + Kn : Heä soá khoâng ñeàu theo naêm , Kn = 0.0833 Ta coù baûng tính : Ñieåm xeùt M(xe/ngñ) N(xe/ngñ) 1 318.6 111.6 12 36014 2 301.44 64.56 5 15006 Toång 51020 (Ñieåm 1 : M = 0.12*MB-A N = 0.12* MB-C xcqñ/ngñ ) Keát quaû : (Σ)tt =51020 xe.giôø/naêm 2.2.6.2.Toån thaát thôøi gian do caùc xe chaïy töï do theo caùc haønh trình qua nuùt (Tv): Thoâng thöôøng trò soá Tv nhoû hôn raát nhieàu so vôùi neân xe.h/naêm Vaäy toång toån thaát thôøi gian cuûa taát caû caùc luoàng xe qua nuùt laø : Tt = 51020 xe.h/naêm . 2.3. PHÖÔNG AÙN NUÙT GIAO THOÂNG HÌNH XUYEÁN : 2.3.1. Ñaëc ñieåm cuûa nuùt giao thoâng hình xuyeán : Öu ñieåm : +Nuùt giao thoâng hình xuyeán laø loaïi nuùt giao thoâng ôû giöõa boá trí moät ñaûo lôùn . Xe vaøo nuùt chaïy moät chieàu , ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà , quanh ñaûo tôùi ñöôøng ra Ñaûm baûo xe chaïy lieân tuïc vôùi toác ñoä nhaát ñònh khoâng phaûi döøng, khoâng coù ñieåm caét chæ coù caùc ñieåm taùch nhaäp , do ñoù naâng cao ñöôïc khaû naêng thoâng xe , toác ñoä xe chaïy bình quaân vaø ñoä an toaøn . +Khoâng caàn ñaët ñeøn tín hieäu vaø caûnh saùt giao thoâng chæ huy , do ñoù ñôn giaûn hoaù coâng taùc quaûn lyù giao thoâng . +Hình thöùc töông ñoái ñeïp . Ñaûo trung taâm coù theå troàng hoa , boá trí töôïng ñaøi … taêng veû ñeïp cho ñöôøng phoá + Coù theå cho pheùp nhieàu ñöôøng giao nhau . Nhöôïc ñieåm : +Dieän tích duøng ñaát töông ñoái lôùn (0.5 – 1.5 ha ) +Haønh trình xe reõ traùi , xe chaïy thaúng daøi raát baát tieän cho giao thoâng thoâ sô 2.3.2. Thieát keá ñaûo trung taâm : 2.3.2.1. Tính ñoaïn troän doøng : Troän doøng laø quaù trình chuyeån laøn cuûa xe cuøng chieàu ñeå ñaûm baûo khoâng coù xung ñoät caét , trung bình xe chuyeån ñoäng töø laøn naøy sang laøn khaùc maát 3-4 s hay caàn 1 cöï ly oái thieåu lmin=(3-4)v. Do vaäy , Sô boä coù theå tính chieàu daøi ñoaïn troän doøng theo coâng thöùc sau , xuaát phaùt töø thôøi gian troän khoâng döôùi 4 s : Ltroän = 4*V(m) trong ñoù : V : Toác ñoä thieát keá trong voøng xuyeán , V = 30Km/h =8.33 m/s) Vaäy : Ltroän=4*8.33= 33.33 m choïn baèng 40m ñeå thieát keá . 2.3.2.2. Ñaûo trung taâm : Ñöôøng kính ñaûo trung taâm tính theo ñoaïn troän doøng nhö sau : = = 21.23 m Choïn sô boä D =30 m 2.3.2.3. Soá laøn xe treân ñoaïn troän doøng : Soá laøn xe treân ñoaïn troän doøng ñöôøc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau : Trong ñoù : N1: Naêng löïc thoâng xe moät laøn, N1= 800-1200 xe/h ( laáy N1=800 xe/h ) W1 vaø W2:löu löôïng (xe/h)treân doøng cheùo nhieàu nhaát vaø ít nhaát . F1 vaø F2: löu löôïng (xe/h) treân 2 doøng khoâng cheùo . W1= AS+AL =(2512+583)*0.12 =371.14 xe/h W2 = DS +BL =(2303+931)*0.12 =388.08 xe/h F1 = AR =1108*0.12 =132.96 xe/h F2 = DL = 1160*0.12 =139.2 xe/h Vaäy : n = (371.14 + 3*388.08 + 132.96 + 139.2)/800 = 2.26 laøn (AS,DS,AL,BL,DL,AR: laø höôùng ñi thaúng,reõ phaûi ,reõ traùi) Choïn soá laøn xe voøng xuyeán laø 3 laøn , moãi laøn roäng 4 m . - Kieåm tra Lgt : Kieåm tra Lgt vôùi D = 30 m => R= 15m : R : Baùn kính ñaûo trung taâm B : Beà roäng ñöôøng voøng xuyeán BTB : Chieàu roäng trung bình cuûa hai ñöôøng giao lieàn nhau BTB = (m) B1 , B2 :Chieàu roäng cuûa hai ñöôøng giao . BTB = = 18.75 Ta coù baûng tính sau : Rñaûo B Btb Lgt 15 12.5 18.75 25.76 20 12.5 18.75 36.32 Ñeå ñaûm baûo xe chuyeån laøn thuaän lôïi , ñoaïn giao troän caàn phaûi coù chieàu daøi toái thieåu lmin phuï thuoäc vaøo vaän toác tính toaùn taïi nuùt : ÖÙng vôùi Vtt = 30Km/h thì lmin = 33.33 m Vaäy ta choïn : Rñaûo = 20 m 2.3.3. Chieàu roäng ñöôøng voøng xuyeán : Beà roäng phaàn xe chaïy cuûa nuùt voøng xuyeán ñöôïc xaùc ñònh baèng soá laøn xe vaø beà roäng soá laøn xe . Thöôøng thì beà roäng moãi laøn xe trong voøng xuyeán lôùn hôn moät ít so vôùi beà roäng moãi laøn xe treân ñöôøng thaúng do xe phaûi ñi daàn vaøo ñöôøng cong . Vaäy chieàu roäng ñöôøng voøng xuyeán laø : Bxuyeána =beà roäng cuûa moät laøn xe * soá laøn + 0.5 = 4 x 3 + 0.5 = 12.5 m 2.3.4.Tính toaùn caùc chæ tieâu cuûa nuùt : 2.3.4.1. Soá lieäu thieát keá ban ñaàu : Löu löôïng xe ñi treân ñöôøng chính : Taïi maët caét 1 : M1 =422 xe/h Taïi maët caét 2 : M2 =514 xe/h Taïi maët caét 3 : M3 = 673 xe/h Taïi maët caét 4 : M4 = 459 xe/h 2.3.4.2. Xaùc ñònh möùc ñoä phöùc taïp vaø heä soá an toaøn cuûa nuùt : 2.3.4.2.1. Ñoä phöùc taïp cuûa nuùt M : Töø sô ñoà ta coù 4 ñieåm taùch vaø 4 ñieåm nhaäp , khoâng coù ñieåm giao caét . M = nt + 3nn + 5nc nt , nn , nc : Soá ñieåm taùch , nhaäp vaø giao caét trong nuùt . Vaäy : M = 4 + 3.4 + 0 = 16 Keát luaän : Nuùt thuoäc loaïi ñôn giaûn sau khi caûi taïo . 2.3.4.2.2. Heä soá an toaøn : Tính heä soá an toaøn Ka theo coâng thöùc : Soá tai naïn giao thoâng trong naêm : Trong ñoù : n : soá ñieåm xung ñoät qi :möùc ñoä nguy hieåm cuûa ñieåm xeùt ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : Trong ñoù : Ki : Heä soá tai naïn töông ñoái ( vuï/106xe) Ki ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tra baûng vôùi baùn kính ñaûo R=20 (m) ( Baûng 1.3 sgk Nuùt Giao Thoâng cuûa PGS.TS Nguyeãn xuaân Vinh.) Mi,Ni : Löu löôïng caùc doøng xe ôû ñieåm xeùt Kn : Heä soá khoâng ñeàu theo caùc thaùng trong naêm , Kn = 1/12 Ta coù baûng tính sau: Tính chaát xung ñoät Ki Mi Ni Mi*Ni Mi+Ni Ki*Mi*Ni qi (Mi+Ni)*25 N1 0.003 3839 5177 19874503 9016 59623.51 1.788705 225400 GT1 0.0016 3839 5177 19874503 9016 31799.2 0.953976 225400 T1 0.002 4674 4343 20299182 9017 40598.36 1.217951 225425 N2 0.003 4674 4484 20958216 9158 62874.65 1.886239 228950 GT2 0.0016 4674 4484 20958216 9158 33533.15 1.005994 228950 T2 0.002 6118 5124 31348632 11242 62697.26 1.880918 281050 N3 0.003 6118 4203 25713954 10321 77141.86 2.314256 258025 GT3 0.0016 6118 4203 25713954 10321 41142.33 1.23427 258025 T3 0.002 5398 4301 23216798 9699 46433.6 1.393008 242475 N4 0.003 5398 4556 24593288 9954 73779.86 2.213396 248850 GT4 0.0016 5398 4556 24593288 9954 39349.26 1.180478 248850 T4 0.002 3839 4972 19087508 8811 38175.02 1.14525 220275 ( M : Löu löôïng xe taïi caùc maët caét 1,2,3,4 N : löu löôïng nhaäp vaøo vaø taùch ra voøng xuyeán ) Vôùi: =18.21 = 19 = 2891675 Keát luaän : Ktn = 6 , Vaäy nuùt ít hieåm. 2.3.5. Tính toaùn khaû naêng thoâng xe cuûa nuùt: Söû duïng coâng thöùc : (*) Trong ñoù: Δtgh: Giaùn caùch thôøi gian caàn thieát treân ñöôøng chính ñeå laùi xe töø ñöôøng phuï cho xe vöôït qua hoaëc nhaäp vaøo ñöôøng chính khi tính toaùn ta coù theå laáy Δtgh = 4-7s. δt : Giaùn caùch giöõa caùc xe töø ñöôøng phuï vaøo choã giao nhau , δt = 2.8-3.6s N : Khaû naêng thoâng xe theo moät höôùng cuûa ñöôøng phuï khi löu löôïng xe treân ñöôøng chính laø M. m = M/3600 : Löu löôïng xe chaïy trong 1s A,B,C , β1,β2,β3 : Caùc heä soá ñaëc tröng cho caùc phaàn khaùc nhau cuûa doøng xe A : Heä soá bieåu thò tyû soá xe chaïy töï do khoâng bò aûnh höôûng cuûa caùc xe khaùc trong toång soá xe cuûa doøng B laø heä soá bieåu thò tyû soá xe maø toác ñoä chòu aûnh höôûng cuûa xe ñi tröôùc vaø phuï thuoäc vaøo trò soá cuûa heä soá A A ñöôïc tính theo coâng thöùc : (*) Trong ñoù : kT : Heä soá xeùt ñeán löôïng xe chaïy chaäm trong doøng (Choïn löôïng xe chaïy chaäm trong doøng laø 10% ) ki: heä soá xeùt ñeán ñoä doác vaø chieàu daøi ñoaïn ñöôøng trong nuùt ( Heä soá A vaø B ñöôïc xaùc ñònh döïa vaøo baûng 1.18 vaø baûng 1.19 sgk Nuùt Giao Thoâng cuûa PGS.TS Nguyeãn Xuaân Vinh ) Caùc soá lieäu trong baûng 1.17 ñöïoc tính ra töø coâng thöùc (*) ôû treân . C laø heä soá xaùc ñònh töø ñaúng thöùc : A + B + C = 1 Vôùi tyû leä xe chaïy chaäm trong doøng laø 10% ta coù A = 0.88 Töø A = 0.88 ta coù B = 0.12 Vaäy C = 0 Caùc heä soá β1 , β2 , β3 ñöôïc xaùc ñònh töø β1 phuï thuoäc vaøo A vaø tra treân ñoà thò Lobanop vôùi A = 0.88 => β1 = 0.55 , β2 = 3.5 , β3 = 5.7 . Löu löôïng xe chaïy trong 1 giaây treân ñöôøng chính : M1 = 422 xe/h => m1 = 0.12 xe/sec M2 = 514 xe/h => m1 = 0.14 xe/sec M3 = 673 xe/h => m1 = 0.187 xe/sec M4 = 459 xe/h => m1 = 0.13 xe/sec Thay theá trò soá cuï theå vaøo coâng thöùc , ta coù baûng tính sau : Ñieåm xeùt m A.e-β1.m.Δtgh 1-e-β1.m.δt B.e-β2.m.Δtgh 1-e-β2.m.δt Ntt 1 0.12 0.592 0.19 0.0097 0.739 1234 2 0.14 0.554 0.218 0.0063 0.792 1212 3 0.187 0.475 0.28 0.0024 0.877 1030 4 0.13 0.573 0.205 0.0078 0.767 1196 Ñieåm xeùt Ntt N Z Keát luaän 1 1234 569 0.46 Ñaûm baûo 2 1212 533 0.44 Ñaûm baûo 3 1030 462 0.45 Ñaûm baûo 4 1196 501 0.42 Ñaûm baûo ( N : löu löôïng xe vaøo nuùt BDAC ( xcqñ/h) 2.3.6.Tính toaùn toån thaát thôøi gian xe chaïy trong moät naêm cuûa nuùt giao thoâng. Toång toån thaát thôøi gian cuûa xe ñi qua nuùt goàm hai phaàn : Trong ñoù : + :ToÅn thaát thôøi gian do xe bò uøn taéc + Tv : ToÅn thaát thôøi gian do xe chaïy töï do treân caùc haønh trình qua nuùt . 2.3.6.1. Toån thaát thôøi gian do xe bò uøn taéc () : AÙp duïng coâng thöùc : , xe.h/naêm Trong ñoù : + : Toån thaát thôøi gian tính cho moät giôø , xeh/h +Kh : Heä soá khoâng ñoàng ñeàu theo giôø , Kh = 0.1 + Kn : Heä soá khoâng ñoàng ñeàu theo naêm , Kn = 0.0833 Ta coù baûng tính : Ñieåm xeùt M,xe/h N,xe/h N1 330 430 100 300120 N2 449 416 100 300120 N3 388 371 100 300120 N4 441 391 100 300120 Toång 1200480 ( Tính M , N : M1 = ( vaøo D – B reõ phaûi )*0.12 N1= ( B vaøo nuùt – B reõ phaûi )*0.12 ) Keát quaû : ()tt = 1200480 xe.giôø/naêm 2.3.6.2. Toån thaát thôøi gian do caùc xe chaïy töï do theo caùc haønh trình qua nuùt (Tv) : Thoâng thöôøng trò soá Tv nhoû hôn raát nhieàu so vôùi neân Tt = xe.h/naêm Vaäy toång toån thaát thôøi gian cuûa taát caû caùc luoàng xe qua nuùt laø : Tt = 1204820 xe.h/naêm . 2.4. SO SAÙNH LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN NUÙT : Phöông aùn Ñoä phöùc taïp Heä soá tai naïn Toån thaát thôøi gian Ñeøn tín hieäu 12 6 51020 Nuùt hình xuyeán 16 6 1204820 Nuùt ñieàu khieån baèng ñeøn tín hieäu : Ñieåm xeùt Ntt N Z Keát luaän N1 1256 501 0.40 Ñaûm baûo N2 1232 569 0.46 Ñaûm baûo N3 1271 462 0.36 Ñaûm baûo N4 1232 533 0.43 Ñaûm baûo Nuùt hình xuyeán: Ñieåm xeùt Ntt N Z Keát luaän 1 1234 569 0.46 Ñaûm baûo 2 1212 533 0.44 Ñaûm baûo 3 1030 462 0.45 Ñaûm baûo 4 1196 501 0.42 Ñaûm baûo Keát luaän kieán nghò: Vôùi caùc chæ tieâu tính ñöôïc ôû treân kieán nghò choïn phöông aùn Nuùt giao thoâng söû duïng ñeøn tín hieäu ñeå thieát keá caûi taïo nuùt . CHÖÔNG III THIEÁT KEÁ CHI TIEÁT BOÙ VÆA , HEÄ THOÁNG THOAÙT NÖÔÙC , CHIEÁU SAÙNG CAÂY XANH , COÂNG TRÌNH PHOØNG HOÄ VAØ TOÅ CHÖÙC GIAO THOÂNG 3.1. Thieát keá boù væa , væa heø . 3.1.1.Boù væa : - Vieân boù væa heø vaø daûi phaân caùch boá trí treân 2 tuyeán ñöôøng B , D vaøo nuùt ñöôïc thieát keá daïng loøng maùng hình chöõ L. Vieân boù væa giaûi phaân caùch boá trí treân 2 tuyeán A ,C vaøo nuùt thieát keá giaûi phaân caùch cöùng chöõ I . -Vieân boù væa baèng beâtoâng M200. Ñeå baûo ñaûm chaát löôïng vaø söï ñoàng ñeàu vieân boù væa ñöôïc duøng vaùn khuoân baèng theùp ñeå ñuùc . - Chieàu daøi moãi vieân laø 100cm . -Lôùp ñaùy moùng loùt baèng lôùp ñaù 4x6 keïp vöõa M100 ñaàm chaët 10cm. 3.1.2.Væa heø : Væa heø ñöôïc thieát keá baèng gaïch beâtoâng ñuùc saün coù nhieàu goùc caïnh ñeå thuaän tieän cho vieäc thaùo dôõ , laép ñaët caùc coâng trình ngaàm sau naøy. -Keát caáu væa heø nhö sau : Gaïch beâtoâng ñuùc saün daày 6cm. 5cm caùt vaøng ñeän phaúng . neàn caùt ñaàm chaët k=95. Chi tieát xem ôû baûng veõ . 3.1.3.Thieát keá heä thoáng thoaùt nöôùc : Do maät ñoä nhaø cöûa treân khu vöïc nuùt cao , heä thoáng thoaùt nöôùc treân khu vöïc nuùt haàu nhö chöa coù , nöôùc maët chuû yeáu chaûy traøn sang hai beân moãi khi coù möa . Chính vì theá vieäc boá trí heä thoáng thoaùt nöôùc maët ( chuû yeáu laø nöôùc möa ) , vaø heä thoáng thoaùt nöôùc thaûi sinh hoaït laø raát caàn thieát , ta coù theå thieát keá ñeå taäp trung nöôùc veà gieáng thu roài theo caùc coáng doïc veà nôi xöû lyù nöôùc thaûi . + Coáng ngang D=75cm noái caùc gieáng thu saùt væa heø ñöa nöôùc veà heä thoáng coáng doïc hoaëc cho chaûy traøn ra thieân nhieân .Ngoaøi ra ôû moät soá vò trí quanh nuùt coù boá trí gieáng thu vaø caùc ñöôøng coáng noái caùc gieáng thu naøy vôùi nhau söû duïng coáng D=40cm . +Vieäc thoaùt nöôùc ñoái vôùi daûi phaân caùch , ñaûo daãn höôùng vaø ñaûo trung taâm laø ñaát aù seùt , treân troàng coû vaø xung quanh coù raõnh thu nöôùc hôû hình chöõ nhaät , treân coù laùt taám ñan beâ toâng , caùch 50m ñaët moät gieáng thu coù vai troø laéng caën giaûm buøn ñaát trong loøng raõnh . Taïi moãi gieáng thu coù oáng thoaùt nöôùc ngang qua ñöôøng . +Boá trí heä thoáng thoaùt nöôùc treân bình ñoà , xem baûng veõ chi tieát . 3.2 Caây xanh, giaûi phaân caùch , heä thoáng chieáu saùng : 3.2.1 Caây xanh Boá trí Caây xanh ôû ñöôøng phoá taïo boùng maùt cho heø ñöôøng vaø phaàn xe chaïy, giaûm tieáng oàn, ñaùp öùng yeâu caàu veà myõ thuaät, kieán truùc, veä sinh … Ñaëc bieät trong phaïm vi nuùt giao vaø treân nhöõng ñoaïn ñöôøng voøng, caây xanh coøn coù vai troø daãn höôùng. Caây ñöôïc troàng thaønh haøng treân væa heø vaø giaûi phaân caùch ( boá trí caây caùch caây töø 10-15m ). Troàng caây laáy boùng maùt laø loaïi taùn roäng, thaân thaúng, ít ruïng laù, reã saâu, aên lan nhö phöôïng, sao, teách, baèng laêng tím … Caây xanh boá trí phaûi ñaûm baûo phaàn nhìn cuûa laùi xe, nhaát laø choã ñöôøng voøng. 3.2.2 Giaûi phaân caùch: Giaûi phaân caùch giöõa hai luoàng xe chaïy ngöôïc chieàu laø 1.2m ( ñoái vôùi truïc ñöôøng chính ). Treân ñöôøng khu vöïc ta söû duïng giaûi phaân caùch cöùng roäng 0.5 m Giaûi phaân caùch treân ñöôïc boá trí cao hôn phaàn xe chaïy 30cm. Giaûi phaân caùch giöõa caùc laøn xe chaïy cuøng chieàu ñöôïc keû baèng caùc vaïch song song vôùi tim phaàn xe chaïy baèng sôn phaûn quang maøu traéng hoaëc sôn traéng vaø coù ñeøn phaûn quang roäng 10-15 cm. Giaûi phaân caùch ñöôïc boá trí daøi toái ña laø 500m. Toå chöùc phaân ñoaïn taïi nhöõng choã coù ñöôøng giao thoâng caét ngang hoaëc nôi caàn toå chöùc xe reõ sang chieàu khaùc. 3.2.3 Heä thoáng chieáu saùng : - Treân höôùng tuyeán A vaø C ta boá trí ñeøn doïc theo taâm ñöôøng ( treân giaûi phaân caùch giöõa ) vöôn ra hai phía . - Treân höôùng tuyeán B vaø D boá trí ñeøn so le hai beân ñöôøng . - Khoaûng caùch giöõa caùc ñeøn lieân tieáp , xaùc ñònh döïa treân nhöõng caên cöù sau : + Ñoä ñoøng ñeàu cuûa ñoï roïi treân phöông doïc cuûa maët ñöôøng . + Ñaëc tính böùc xaï aùnh saùng cuûa ñeøn . + Ñoä cao coät ñeøn . 3.3 Toå chöùc giao thoâng: Sô ñoà boá trí caùc bieån baùo vaø vaïch sôn ñöôïc theå hieän treân baûn veõ. Ngoaøi vieäc boá trí chieáu saùng ta coøn phaûi ñaët caùc bieån baùo, vaïch keû ñöôøng theo caùc quy ñònh trong “Ñieàu leä baùo hieäu ñöôøng boä” 22TCN 237 – 97. Caùc bieån baùo ñuùng theo quy ñònh veà hình daïng, kích thöôùc, bieåu töôïng, kích côõ chöõ, maøu saéc, … quy ñònh. Khi caàn baùo xa hôn thì kích côõ chöõ phaûi to hôn vaø ñöôïc tính toaùn cuï theå. Ñeå deã quan saùt thì ta duøng loaïi bieån phaûn quang. Maøu sôn cuõng sôn ñuùng quy ñònh vaø sôn phaûn quang. CHÖÔNG IV THIEÁT KEÁ CHIEÀU ÑÖÙNG NUÙT . Quy hoaïch chieàu ñöùng hay coøn goïi laø thieát keá san neàn nhaèm ñaûm baûo thoaùt nöôùc toát , taän duïng ñòa hình thieân nhieân ñeå giaûm khoái löôïng ñaøo ñaép , giaûi quyeát hôïp lyù moái quan heä giöõa caùc cao ñoä cuûa caùc ñöôøng phoá vaøo nuùt , cao ñoä taïi caùc vò trí trong khu vöïc nuùt cuøng caùc coâng trình coù lieân quan . Phöông phaùp ñöôøng ñoàng möùc thieát keá: Do giaùo sö A.E.Stramentov (Nga) ñeà xuaát. Ñaëc ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø raát ñôn giaûn (coù theå thieát keá vaïch caùc ñöôøng ñoàng möùc baèng tính toaùn giaûi tích hoaëc caùch döïng ñoà thò) ñoàng thôøi vaïch ñöôïc caùc ñöôøng ñoàng möùc thieát keá tröôùc khi tính toaùn khoái löôïng ñaát. Maët khaùc, coù theå deã daøng söûa laïi ñöôøng ñoàng möùc khi caàn thieát. Phöông phaùp ñöôøng ñoàng möùc thieát keá aùp duïng ñaëc bieät coù hieäu quaû ñeå quy hoaïch chieàu ñöùng cuûa caùc ñoaïn ñöôøng phoá vaø nuùt. Ngoaøi ra, coù theå söû duïng ñoàng thôøi hai phöông phaùp maët caét vaø ñöôøng ñoàng möùc thieát keá goïi laø phöông phaùp hoãn hôïp cho nhöõng choã khaùc nhau. Ví duï: Neáu ñòa vò phöùc taïp, maët baèng seõ aùp duïng phöông phaùp maët caét, coøn neáu ñòa hình ñôn giaûn, keùo daøi (ñöôøng phoá) thì aùp duïng phöông phaùp ñöôøng ñoàng möùc. Ñeå thieát keá chieàu ñöùng ta tieán haønh caùc böôùc laøm nhö sau : Quy hoaïch chieàu ñöùng ñoaïn ñöôøng phoá vaøo nuùt: Treân hình 2.36 trình baøy caùch thieát keá quy hoaïch chieàu ñöùng ñoaïn ñöôøng phoá theo phöông phaùp ñöôøng ñoàng möùc thieát keá. Cuï theå nhö sau: Ñöôøng phoá coù ñoä doác doïc taïi tim ñöôøng laø i1, ñoä doác ngang maët ñöôøng laø i2. Raõnh bieân coù ñoä doác doïc laø i3, heø phoá hai beân coù ñoä doác laø i4 vaø ñoä doác ngang laø i5. Ñaù væa coù chieàu cao hñ. Cheânh leäch cao ñoä giöõa 2 ñöôøng ñoàng möùc keà lieàn rhi = 10 – 20cm vôùi baûn ñoà tyû leä 1/500 vaø rhi = 20 – 50m, khi baûn ñoà coù tyû leä 1/1000 – 1/2000. Khoaûng caùch treân maët baèng giöõa hai ñöôøng ñoàng möùc thieát keá laø : (2.43) Ta laáy : Ñoä doác doïc tim ñöôøng vaø raõnh bieân i1= i3 = 3% Doác ngang maët ñöôøng i2=2% Baùn kính boù væa R1 = 12 m , R2=10m Cao trình ñieåm giao hai tim ñöôøng : hO=10m Dh = 10 cm = 0.1 m Cheânh leäch cao ñoä giöõa truïc ñöôøng vaø ñaùy raõnh bieân treân cuøng moät maët caét ngang laø: (2.44) Ta tính rieâng cho höôùng B , D vaø A ,C do beà roäng neàn ñöôøng thieát keá khaùc nhau : Theo hai höôùng A , C ta coù B1 = 14.5 m Chieàu daøi hình chieáu cuûa ñöôøng ñoàng möùc treân phaàn xe chaïy leân raõnh bieân: (2.45) Theo 2 höôùng B , D ta coù B2 = 16.2 m Chieàu daøi hình chieáu cuûa ñöôøng ñoàng möùc treân phaàn xe chaïy leân raõnh bieân: (2.45) Quy hoaïch chieàu ñöùng nuùt giao thoâng: a. Xaùc ñònh cao trình caùc ñieåm M1, P , M2: hP=hO-OP*i1=10-(=9.4825m hM1=hO- = 9.235m hM2= hP -=9.4825-=9.3205m Ñieåm Q , K1 , K2 : hQ = hO + OQ*i1 = 10+17.25*0.03=10.5175m hK2=hQ - = hK1 = hO+=10.398m Töông töï ta tính ñöôïc ñieåm R , J1 , J2 ,T , L1, L2: hR =10.5175m , hJ1= 10.3725m , hJ2= 10.398m hT=9.4825m , hL1 =9.3205m , hL2=9.235m b. Döïa vaøo cao trình caùc ñieåm vöøa tính ñöôïc ta xaùc ñònh caùc ñieåm ñaëc tröng trong phaïm vi nuùt : hG1===9.8165m hG2===10.0725m hG3===9.8165m hG4===9.235m hH2===10.102m hH4==8.9m hH1==9.75m hH3==9.75m c. Döïavaøo caùc cao trình vöøa tìm ñöôïc ôû treân, ta xaùc ñònh ñöôïc chieàu daøi L cuûa caùc cungM2H1,H1K1vôùi cao trình treân ñöôøng cong boù væa : L= = 7.85m Treân cung M2H1 coù soá ñöôøng ñoàøng möùc nhö sau : ñöôøng Khoaûng caùch bình quaân ñöôøng ñoàng möùc :=1.75 m Soá ñöôøng ñoàng möùc treân cung H1K1laø : ñöôøng Khoaûng caùch bình quaân ñöôøng ñoàng möùc laø : =1.31 m Treân cung K2H2 coù soá ñöôøng ñoàøng möùc nhö sau : ñöôøng Khoaûng caùch bình quaân ñöôøng ñoàng möùc :=2.62 m Soá ñöôøng ñoàng möùc treân cung H2J1laø : ñöôøng Khoaûng caùch bình quaân ñöôøng ñoàng möùc laø : =2.62 m Treân cung J2H3 coù soá ñöôøng ñoàøng möùc nhö sau : ñöôøng Khoaûng caùch bình quaân ñöôøng ñoàng möùc :=1.12 m Soá ñöôøng ñoàng möùc treân cung H3L1laø : ñöôøng Khoaûng caùch bình quaân ñöôøng ñoàng möùc laø : =1.96 m Treân cung L2H4 coù soá ñöôøng ñoàøng möùc nhö sau : ñöôøng Khoaûng caùch bình quaân ñöôøng ñoàng möùc :=2.62 m Soá ñöôøng ñoàng möùc treân cung H4M1laø : ñöôøng Khoaûng caùch bình quaân ñöôøng ñoàng möùc laø : =2.62 m d. Döïa vaøo cao trình caùc ñieåm O , P , Q , R , T coù theå xaùc ñònh ñöôïc cao trình caùc ñieåm caùch ñeàu treân caùc ñöôøng ñænh OP , OQ ,OR , OT . e. Döïa vaøo keát quaû tính treân , veõ caùc ñöôøng ñoàng möùc thieát keá , sau khi ñieàu chænh ta ñöôïc baûn veõ thieát keá chieàu ñöùng cuûa nuùt giao thoâng . Chi tieát xem baûn veõ : thieát keá chieàu ñöùng nuùt giao thoâng . Coù theå deã daøng aùp duïng phöông phaùp naøy ñeå quy hoaïch chieàu ñöùng cho ñoaïn ñöôøng phoá baèng phöông phaùp ñoà thò moät caùch nhanh choùng nhö sau (hình 2.37): Ñaàu tieân xaùc ñònh taïi hai maët caét ñaàu vaø cuoái ñoaïn phoá caùc cao ñoä taïi tim ñöôøng, meùp raõnh 2 beân phaàn xe chaïy, ñænh ñaù væa 2 beân heø, chæ giôùi xaây döïng öùng vôùi meùp trong cuûa heø phoá hai beân (giôùi haïn xaây döïng nhaø cöûa), sau ñoù döïng caùc traëc doïc töông öùng cho truïc ñöôøng, meùp raõnh bieân, ñænh ñaù væa, meùp trong cuûa heø phoá. Tieáp theo vaïch caùc ñöôøng naèm ngang caùch nhau moät khoaûng rh öùng vôùi cheânh leäch cao ñoä giöõa hai ñöôøng ñoàng möùc keà lieàn. Caùc ñöôøng naøy laàn löôït caét caùc ñöôøng traéc doïc cuûa truïc ñöôøng, raõnh bieân, ñænh ñaù væa vaø meùp trong heø (chæ giôùi xaây döïng). Töø caùc giao ñieåm naøy (ví duï: ñöôøng ngang (1) caét caùc giao ñieåm a, b, c, d) doùng xuoáng bình ñoà ñoaïn ñöôøng phoá ta seõ vaïch ñöôïc caùc döôøng ñoàng möùc töông öùng vôùi caùc ñöôøng keû ngang (1) (2) (3)… Soá ñöôøng ngang (n) ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: (2.49) trong ñoù: vaø- Cao ñoä tim ñöôøng taïi maët caét A vaø B ôû hai ñaàu ñoaïn ñöôøng phoá ñi vaøo nuùt rh -Cheânh leäch cao ñoä giöõa hai ñöôøng ñoàng möùc keà lieàn. Sau khi veõ ñöôïc caùc ñöôøng ñoàng möùc treân bình ñoà (öùng vôùi n ñöôøng ngang) vaø ghi cao ñoä cuï theå cuûa töøng ñöôøng ñoàng möùc laø ñaõ thieát keá xong quy hoaïch chieàu ñöùng cuûa ñoaïn ñöôøng phoá vaøo nuùt.