Giao thông công cộng thành phố và thiết kế công trình hạ tầng đô thị: Phần 2 - PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh

Tiếp phần 1, Thiết kế công trình hạ tầng đô thị và giao thông công cộng thành phố: Phần 2 trình bày toàn bộ các phương thức và phương tiện của hệ thống vận chuyển giao thông công cộng đã và đang sử dụng hiện nay ở các nước trên thế giới cũng như đã và sẽ được sử dụng trong các thành phố lớn của Việt Nam. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chương 6 THIẾT KÉ THOÁT NƯỚC ĐƯỜNG PHÓ,

QUY HOACH CHIEU DUNG, THIET KE TRAC DOC

1 HỆ THÓNG THOÁT NƯỚC MƯA, NUOC THAI CUA THANH PHO

Nước mưa từ mái nhà, quảng trường, đường phố nước thải từ nơi sản xuất, sinh

hoạt của dân cư sống ở hai bên đường phố cần được thoát nhanh ra khỏi khu vực để đảm

lên vệ sinh, đảm bảo giao thông tránh ngập lụt Muốn vậy, cần thiết phải xây

bảo điều

dựng hệ thống thoát nước cho các đường phố Hệ thống thoát nước đường phố bao gồm tổ

hợp các công trình, thiết bị kèm theo các giải pháp kỹ thuật để thoát nước đường phố

Tùy theo quy mô và quá trình phát triển của một đô thị mà người ta xây dựng hệ

thống thoát nước thải, nước mưa theo các phương thức sau:

1.1 Hệ thống thoát nước chung

Hệ thống thoát nước chung được hoạt động theo nguyên tắc: tất cả mọi thứ nước thải

do sinh hoạt, sản xuất và nước mưa đều cho chảy vào một mạng lưới đường ống chung

sau đó xả trực tiếp ra sông hồ Các nước thải có nhiều chất độc hại như axit hữu cơ

cần phải được xử lý làm sạch cục bộ rồi mới cho xả vào mạng lưới chung (hình 6.1) ở

hệ thống thoát nước chung này nhiều khi người ta xây giếng tràn xả nước mưa ở cuối các cống góp để khi có cơn mưa to kéo dài nước mưa được xả một phần trực tiếp ra sông,

nhằm giảm bớt lưu lượng không cần thiết đến trạm bơm ra nơi xử lý nước sạch do đó

giảm bớt được kích thước của đường ống cống chính

- Uu nhuge điểm của hệ thống thoát nước chung như sau:

Xây dựng và bố trí đường ống đơn giản, giá thành xây dựng đường ống giảm nhưng giá thành để xây dựng các công trình làm sạch, trạm bơm và quản lý khai thác lại tăng lên

Chế độ làm việc của hệ thống đường cống thoát nước vẻ mặt thủy lực là không tốt,

nhất là về mùa khô ít mưa, lưu lượng nước trong cống rất nhỏ, nước chảy chậm gay lắng

đọng bùn, cặn làm giảm khả năng làm việc của cống nên hàng năm vào trước mùa mưa

phải thường xuyên nạo vét cống š

Với các lý do trên, hệ thống thốt nước mưa chung thường áp dụng cho các tiểu khu nhà ở độc lập, các đô thị nhỏ có lưu lượng thoát nước không lớn lắm và các khu phố cũ

trước đây của thành phố lớn của nước ta hiện nay

1.2 Hệ thống thoát nước riêng

Hệ thống thoát nước riêng là hệ thống có hai hay nhiều mạng lưới đường ống thoát các loại nước riêng biệt Mỏi đường ống đành riêng cho I loại: nước thải từ sinh hoạt,

nước thải từ sản xuất và nước mưa (hình 6.2)

Hệ thống thoát nước mưa:

2- Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt;

3- Trạm bơm;

4- Công trình làm sạch;

Hình 6.2

Thông thường nước thải do sản xuất và nước thải sinh hoạt được đưa vào một mạng

lưới, qua công trình làm sạch rồi mới xả ra sông, hồ Đối với các khu công nghiệp lớn từ nước thải công nghiệp của các nhà máy, xí nghiệp sản xuất thường được tập trung xử lý rỉng để làm sạch rồi mới xả trực tiếp ra sông, hồ

Nước mưa (kể cả nước tưới cây, tưới đường) đưa vào một mạng riêng và được xả trực tiếp ra sông, hồ

So với hệ thống thoát nước chung thì ưu nhược điểm của hệ thống thoát nước này như sau:

« Ưu: Khối lượng xây dựng các công trình như trạm bơm, công trình lm sạch sẽ thấp

hơn và điều kiện làm việc vẻ phương diện thủy lực tốt hơn

183

s Nhược: Không đảm bảo vệ sinh hoàn toàn do đ thải một khối lượng chất bẩn đáng

kể vào hệ thống thoát nước mưa vào sông, hồ và giá thành xây dựng đường ống lớn hơn

do phải làm các hệ thống thoát nước riêng biệt

1.3 Hệ thống thoát nước nửa riêng

Được thực hiện theo nguyên tắc: Xây dựng hai hệ thống mạng lưới thải nước mưa và

nước sinh hoạt riêng biệt nhưng nối với nhau bằng các ngăn thải nước mưa

Ngăn thải nước mưa có cấu tạo sao cho:

+ Khi mưa nhỏ hoặc bất đầu mưa nước bẩn nhiều thì chng được đưa về công trình Im

sạch trước khi thải ra sông, hồ

s Khi mưa lớn nước tương đối nhiều và sạch thì cĩ thể cho xả trực tiếp ra sơng, hồ (hình 6.3)

1- Cống thoát nước mưa; 4- Trạm bơm;

2- Cống thoát nước thải; 5- Trạm xử lý nước sạch

3- Ngăn thải nước mưa;

Hình 6.3

Ưu nhược điểm:

s Gần giống như hệ thống thoát nước riêng nhưng phức tạp hơn do có các ngăn thải nước mưa, vệ sinh bảo đảm tốt hơn

« Thường áp dụng để cải tạo mạng lưới thoát nước cho các đô thị cũ

Có thể tham khảo cấu tạo của giếng thải nước mưa trên hình (6.4)

Như vậy, hệ thống thoát nước nửa riêng gần giống như hệ thống thoát nước riêng

nhưng phức tạp hơn đo có các ngăn thải nước mưa và so với hệ thống thoát nước riêng thì loại nửa ring nước bẩn được sử lý tốt hơn do trong thời gian mưa rào nước bẩn xả vào

nguồn (sông, hồ) ít hơn và bảo đảm vệ sinh nhiều hơn

184

Chú thích: (1) — Công chính thoát nước mưa và nước sinh hoạt;

(2) — Cổng thoát nước sinh hoạt dẫn đến công trình làm sạch;

(3)~ Cống xả nước mưa vào song hd

Hình 6.4

Vì phải xây dựng đồng thời hai mạng lưới thoát nước riêng biệt nên giá thành đầu tư

ban đầu sẽ cao Chính vì lẽ này nên hệ thống thoát nước nửa riêng thường chỉ được áp dụng để cải tạo hệ thống thoát nước cũ của thành phố

1I CÁU TẠO HỆ THÓNG THOÁT NƯỚC MƯA DUONG PHO

Quá trình tiêu thoát nước mưa trong đô thị thường được thực hiện theo trình tự sau:

Nước rhưa từ mái nhà hai bên phố chảy xuống theo các đường ống đứng vào rãnh qua

nhà, được thu tiếp vào loại ống thoát nước từ các sân nhà, tiểu khu sau đó đưa ra hệ thống thoát nước chung của tiêu khu (là hệ thống đường cống bố trí trên các đường, phố trong tiểu khu) rồi nối với hệ thống thoát nước chung của thành phố trên các đường phố chính

HỆ thống thoát nước mưa trên đường phố bao gồm các bộ phận sau đây:

- Rãnh thu nước mưa ở hai bên đường phố,

~ Giếng thu nước mưa,

- Hệ thống cống đọc, cống ngang thoát nước mưa (các đường nhánh, đường chính),

- Sơ đồ đơn giản thể hiện sơ bố vị trí của các bộ phận trong hệ thống thoát nước trên nửa mặt cắt ngang đường phố được trình bày trên hình 6.5

Các công trình trên mạng lưới thoát nước mưa: bao gồm: giếng thăm, trạm bơm nước,

giếng chuyển bậc (nếu có), cửa xả nước ra sông, hồ

Đối với các đô thị, thành phố có nhiều ao hồ tự nhiên, địa hình tương đối bằng phẳng

thì cân xử lý các hồ này thành hồ điều hòa Đó là nơi tích trữ nước mưa khi mưa to sau

đó xả dần dân vào mạng lưới dẫn nước ra sông Sử dụng hồ điều hòa sẽ giảm được kích thước các cống thoát nước cùng các hệ thống mương máng khác Đồng thời tránh đường

phố bị ngập nước lâu khi gặp các cơn mưa lớn liên tiếp

Dưới đây xem xét chỉ tiết cấu tạo của các bộ phận:

185

Ghi chú:

1 ~ Tắm đan rãnh (rãnh biên); 2 - Giêng thu nước;

3 — Vĩa hè; 4 ~ Mặt đường phần xe chạy;

5 ~ Công thoát nước dọc

Hình 6.5

2.1 Rãnh thoát nước mưa (rãnh biên): Rãnh biên được tạo nên doc theo chân bó

vỉa nhằm mục đích dùng để thu nước từ mặt đường, quảng trường, bãi cỏ xung quanh,

đưa nước vào các giếng thu nước để vào hệ thống cống thoát nước

'Rãnh biên có cấu tạo bằng cách sử dụng ngay vật liệu mặt đường hay bằng các tấm đan

bê tông, được đặt ở sát chân bó vỉa hai bên hè phố Rãnh có độ sâu khoảng 15cm + 20 cm

so với mặt vỉa hè; có độ đốc dọc bằng độ dốc dọc đường phố Trường hợp đường phố bằng phẳng (¡ dọc < 0.15) thì rãnh phải đặt hình răng cưa có độ dốc rãnh biên từ 0,3 — 0,5%

Trong các đô thị được xây dựng trước đây người ta thường xây dựng rãnh biên bằng, các tấm đan rãnh có kích thước 30x100 em lót sát chân bó vỉa và có độ dốc ngang

hướng về phía chân bó vỉa để thu nước mưa từ mặt đường vào rãnh

Hiện nay, để thuận tiện người ta thường sử dụng ngay vật liệu làm mặt đường (bê

tông nhựa, bê tông xi mang ) để làm rãnh biên, hoặc chế tạo các tấm kết hợp cả bó via

và tấm đan rãnh để vừa có tác dụng ngăn cách vỉa hè với mặt đường vừa đóng vai trò làm rãnh biên để thoát nước dọc Cấu tạo của loại rãnh kết hợp này đã được trình bày trên hình (3.11) thuộc chương 3 ở trên

2.2 Giếng thu nước mưa

Xây dựng giếng thu nước mưa nhằm mục đích: thu nước từ các rãnh nước mưa ở hai

bên lòng đường để đưa vào hệ thống cống thoát nước

Giếng thu nước mưa được bố trí tại các chỗ thấp của rãnh nước mưa, các ngã ba, ngã

tư đường phố có tụ nước Tùy theo hướng nước thoát ở các ngã ba, ngã tư mà cách bố trí

giếng thu nước có thể tham khảo trên hình(6.6)

186

b- Theo quy trình TCXDVN 104 : 2007 (Đường đô thị - Tiêu chuẩn thiết kế):

Bảng 6.2 Khoảng cách thông thường giữa các giếng thu nước

'Về mặt cấu tạo : giếng thu thường có hai loại

Loại giếng thu miệng dạng hàm ếch, đặt miệng hàm ếch trùng với bó vỉa của hè phố

(xem hình 5.7) Tại hàm ếch thu nước đặt các chắn song sắt để ngăn chặn rác không trôi

vào trong lòng giếng gây tắc cống

Loại giếng thăm có nắp song chắn rác được đúc bằng gang được đặt ngay trên lòng

đường thẳng hàng với tấm đan rãnh (xem hình 5.8)

Hầu hết các đường phố cũ được xây dựng trước đây trong các đô thị của nước ta

thường áp dụng giếng thu nước mưa đạng hàm ếch Hiện nay loại giếng thu có lưới chắn

rác đặt ngay ở cửa thu trên mặt bằng ngày càng được áp dụng nhiều trên các đường phố

mới được xây dựng, nơi mà địa hình không bằng phẳng, đường phố có độ đốc lớn, vì cửa

thu dạng hàm ếch có khả năng thu nước kém, nhất là độ dốc dọc đường phố càng lớn thì

lượng nước mưa chảy qua miệng hàm ếch mà không chảy vào giếng thu càng nhiều

Khi áp dụng cửa thu trực tiếp trên mặt đường cần phải đặc biệt lưu ý thu gom rác mặt

đường, không để rác tập trung vào cửa thu gây tắc nghến nước chảy vào giếng thu

'Tốt hơn cả là, nếu có điều kiện nên sử dụng giếng thu nước có cửa thu hỗn hợp (hàm

ếch kết hợp với cửa thu trên mặt bằng)

Khả năng thoát nước của giếng thu được xác định theo công thức :

Trong đó: œ - điện tích lỗ cho nước chảy vào ở cữa giếng thu, m?;

€ - hệ số phụ thuộc vào dạng cửa giếng thu: Cửa có góc tròn : C = 0,8; Cửa có góc vuông : C=0,6

174,6m, một độ 25 câyim” hộ 2} =a, Bl 35.25 cay

h - cột nước cho phép tính trước cửa giếng (m) Thông thudng h = 0,02 - 0,06 m và h không lớn hơn 2/3 chiều cao của bó vỉa;

K - hệ số cản của giếng, chọn k = 2/3

Ví đụ: Xác định khả năng thu nước của tất cả các giếng thu nước dạng hàm ếch đặt đối xứng hai bên hè đường phố dài L = 900 m biết rằng:

- Miệng giếng thu có kích thước : 100cm, cao 10cm Cửa thu có góc vuông

- Các giếng thu đặt cách nhau li = 50m

- Cột nước dâng cho phép trước của giếng thu h = 8 cm

Giải: Áp dụng công thức (6.1) để tính lưu lượng nước thu được của một giếng thu:

Quy =k.œC.2.g.h 'Với k = 2/3, cửa thu có góc vuông nên chọn hệ số C = 0,6,

ø =9,81 (m/s”, h =0,08 m

Diện tích cửa thu : @ = 100x10 = 1000 (cm?) = 0.1m’

Do đó : Qiu = $04 0,6./2.0,08.9,81) =0,05 (m?/s)

Số lượng giếng thu đặt đối xứng ở hai bên hè phố bằng:

n= {Ex} = (+ 1}=36 (Giếng thu)

Lưu lượng nước mưa tổng cộng của 36 giếng thu có khả năng thu được sẽ là:

36 x 0,05 =1,8 (m”⁄s)

2.3 Giếng thăm

Mục đích xây dựng giếng thăm là để theo dõi sự làm việc của của mạng lưới thoát

nước, là nơi để lắng đọng bùn cặn và lấy cặn bùn thường kỳ, phục vụ cho việc rửa đường

ống; và là nơi để hơi, khí thoát từ trong các đường ống ra

Vị trí các giếng thăm điểm đặt tại nơi thay đổi hướng dòng chảy (đường cống chuyển hướng, nối các tuyến cống) thay đổi độ dốc cống, thay đổi đường kính ống; tại nơi nối

các đường cống nhánh trên các đoạn thẳng dài thì cự ly giữa các giếng thăm phụ thuộc

vào đường kính ống cống Theo tiêu chuẩn thiết kế: (20TCN 51-84) thì cự ly đặt giếng thăm như sau:

Theo quy trình thiết kế đường đô thị TCXDVN 104 — 2007, khoảng cách cấu tạo

thông thường giữa các giếng thăm phụ thuộc vào đường, kính cũng có thể tham khảo bảng sau:

Đường kinh ống cống, m Bình thường, eee Tối đa =

Ghi chú: Khi cống có đường kính nhỏ hơn 0,6m và dốc nhỏ hơn 4% thì khoảng cách giữa

các giếng thăm không được lớn hơn 50m

Cấu tạo giếng thăm có thể xây bằng gạch hoặc bằng bê tông Có tiết diện hình chữ

nhật khi đường kính cống ở > 6000 mm và hình tròn khi ÿ < 600 mm Kích thước từ 0.7 m + 2.0m để người có thể bước xuống để kiểm tra, sửa chữa (nếu giếng có kích

thước lớn thì miệng cũng phải thu hẹp lại 0.7m để tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành)

Nắp giếng thăm chế tạo bằng bê tông cốt thép hoặc bằng gang (khi giếng nằm trên

phan xe chạy) Đáy giếng có hồ thu bùn bị lắng đọng cặn sâu từ 40cm + 50cm Có thể

tham khảo sơ đồ kết cấu giếng thăm nêu trên hình (6.9a) và thiết kế chỉ tiết một kết cầu giếng thăm bằng bê tông đúc sẵn trên hình (6.9b)

2.4 Giếng chuyển bậc

Xây dựng giếng chuyển bậc được thực hiện khi hai đường ống gặp nhau có độ chênh

lệch quá lớn (Ah > 50cm) do địa hình có độ đốc lớn, để giảm năng lượng của dòng nước

trong cống thì phải bố trí giếng chuyển bậc nhằm giảm tốc độ dòng nước chảy trong cống tránh phá hoại kết cấu của giếng và giảm độ sâu đặt cống vì lý do này mà giếng chuyển bậc còn được coi là giếng tiêu năng Ngoài ra, giếng thăm còn có tác dụng để xả

nước theo phương pháp xả ngập và xây dựng nó để tránh các công trình ngầm (nếu gặp)

Giếng chuyển bậc được cấu tạo bằng bêtông hoặc xây bằng gạch và được phân làm

hai loại: giếng chuyển bậc tiêu năng và giếng chuyển bậc kiểu đường tràn Chiều cao chuyển bậc (h) phụ thuộc vào đường kính cống (d) như sau:

Đối với giếng chuyển bậc loại tiêu năng thì để làm tiêu hao năng lượng của nước có thể

sử dụng các tấm đan chắn (xem hình 6.10a) hay các lưới tiêu năng (xem hình 6.10b)

a)

Ghi chi: (1a) Tám đan chắn: (1b) Lưới tiêu năng

(2) Đáy giống, (3) Cống thoát nước

Hình 6.10

Trường hợp chiểu cao chuyển bậc quá lớn thì cẩn phải thiết kế nhiều bậc tiêu năng

như trình bày trên hình (6.11)

192

© Céng thoat nude; Hình 6.12: Giéng chuyển bậc kiêu đường

Vị trí đặt cửa xả phải được đặt ở cao độ sao cho mực nước tính toán trong cống phải

cao hơn mực nước cao nhất của sông hồ Tốt hơn cả là đáy cống nằm trên mực nước cao

nhất của sông hồ Để phòng khi mực nước của sông hồ dâng lên lớn sẽ không xảy ra

hiện tượng nước từ sông hồ chảy ngược vào hệ thống cống thoát nước

Cửa xả nước thải có thể được xây bằng các loại vật liệu như đá, bêtông, gạch và xung quanh miệng cửa xả phải có gia cố để tránh xói lở, miệng cửa xả có dạng mở rộng ra phía sông tùy theo điều kiện địa hình, vat liệu sẵn có và mực nước tại các vị trí xả nước

ra sông, hồ mà áp dụng các đạng cửa xả khác nhau Trên hình (6.13) trình bày 3 dạng cửa xả để bạn đọc tham khả:

~ Cửa xả có mật ngoài xây bằng đá thẳng đứng (trường hợp 4);

- Cửa xả đơn giản bằng ống cống nối nhô ra ngoài taluy được gia cố bằng đá lát

(trường hợp b);

193

~ Cửa xả có dạng đường tràn, miệng được mở rộng có nhiều bậc tiêu năng trước khi đưa nước thải từ cống thoát ra sông hồ (trường hợp c)

Ghi chú: _ a,c - Dùng tường chan; b - Op da;

- Mức nước cao nhất; 2 - Mức nước thắp nhất

Hình 6.13

2.6 Trạm bơm nước mưa: Trạm bơm nước mưa được xây dựng trong trường hợp

ˆ_ khi độ sâu chôn cống quá lớn hoặc đáy cống nằm quá sâu so với mực nước sông, hồ thì

phải thiết kế trạm bơm hút nước mưa Trạm bơm nước cũng được áp dụng trong trường

hợp cần thiết phải nâng cao độ cống thoát nước tại các vị trí trung gian của mặt đường cống dọc có chiều đài lớn

Cấu tạo của trạm bơm thường có hai ngăn: ngăn thu nước mưa và ngăn đặt máy

bơm nước

Tại ngăn thu đặt ống hút và bố trí các song chắn rác kích thước 40 mm + 60 mm

Dung tích tối thiểu của ngăn chứa nước mưa được xác định thường không được nhỏ hơn năng suất lớn nhất của một máy bơm nước trong thời gian bơm từ 5 -10 phút và với

bơm tự động tính theo công thức:

W, ~ Sai 1 Sais) min = Q, (6.2)

194

Qin - lu Iugng nước mưa thải tối thiểu theo mỗi giờ (mÌ/h);

Q, - lưu lượng bơm, (m)/h)n: số lần đóng mở máy bơm trong 1 giờ (< 6 lân)

Tram bom cé thé được xây dựng bằng vật liệu gạch hoặc bằng bê tông cốt thép Mặt bằng trạm bơm có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật; đường kính D của trạm bơm phụ thuộc vào lưu lượng nước thải Q và loại máy bơm có công suất khác nhau Có thể tham khảo số liệu sau:

Bảng 6.6 Đường kính trạm bơm kưulượng || Côngasdtdingem | °° hưng my

Dé trạm bơm hoạt động bình thường thì ngoài các máy bơm hoạt động đồng thời cần

phải có máy bơm dự trữ cụ thể:

Nếu cân 2 máy bơm cùng làm việc phải có I máy bơm dự trữ, còn nếu lớn hơn 2

máy bơm làm việc phải có I đến 2 máy bơm đự trữ 'Khi lưu lượng nước cần bơm lớn cần

dùng từ 3 máy bơm công suất lớn thì cần phải có cả máy bơm dự phòng trong kho

Cân chú ý đặt trạm bơm sao cho mực nước tối đa trong bể chứa nước bằng cao độ đáy cống dẫn vào trạm và mực nước tối thiểu trong bể chứa phải cao hơn miệng của

ống hút không nhỏ hơn 0,5m Trường hợp trạm bơm được xậy dựng tại các vị trí gần

nguồn xả nước hoặc nơi thường bị nước ngập thì cao độ ở cửa xả ra vào trạm phải luôn

cao hơn mực nước của nguồn (sông, hồ) không nhỏ hơn 0,5m bao gồm xét đến cả cao độ sóng nếu có

2.7 Hệ thống ống cống dẫn nước mưa và nước thải

Đây là hệ thống dẫn nước mưa và nước thải cơ bản nhất để dẫn chúng xả ra sông, hồ

Hệ thống này bao gồm: cống dẫn nước sinh hoạt từ nhà ra rãnh biên, hệ thống cống dọc

và cống ngang đường

Tiết diện của cống thoát nước có dạng: tròn, hình chữ nhật, hình thang, hình máng, hình trứng Như trình bày trên hình 6 L4

'Với cùng một độ đốc dọc đặt cống và diện tích ướt bằng nhau thì cống có dạng tròn

có khả năng thoát nước tốt hơn cả

Với cống tròn thì khả năng thoát nước lớn nhất khi độ dày đạt 2095 và tốc độ

nước chảy trong cống lớn nhất khi a 0,813, (trong d6 h — chiéu cao nước chảy trong cống, và d ~ đường kính cống)

195

Hinh 6.14

Vật liệu chế tạo cống có thể là gạch, bêtông, bêtông cốt thép Thông thường, hiện nay người ta sử dựng dạng cống trộn bê tông cốt thép do loại cóng này có khả năng chịu lực và khả năng thoát nước tốt nhất Loại cống có đường kính nhỏ ¢ = 150 mm + 300 mm được dùng cho mạng lưới thoát nước sân nhà và tiểu khu

Các yêu cầu kỹ thuật đối với cống thoát nước như sau:

« Có đủ độ bền, chịu tải trọng tính toán tốt,

« Không thấm nước

« Không bị axít, kiểm ăn mòn

s Khả năng thoát nước cao

« Vận chuyển, thi công, bảo dưỡng dễ dàng

« Giá thành rẻ, tận dụng vật liệu địa phương

Hệ thống đường ống cống có thể đặt trên nên đất thiên nhiên được đầm nén chặt hoặc

được đặt trên móng là tùy thuộc vào điều kiện địa chất của từng vùng, khu vực

Theo quy trình thoát nước 20TCN 51 — 84 cần tuân thủ các quy định sau :

I - Đường kính nhỏ nhất của ống thoát nước

+ ống thoát nước thải sinh hoạt đặt ở đường phố : d,„,„ = 300mm

+ ống thoát nước mưa và thoát nước chung đặt ở đường phố : d,„¡„ = 400mm

+ ống nối từ giếng thu nước mưa đến đường cống : d„¡ạ = 300mm

2 - Tốc độ chảy nhỏ nhất của nước trong cống: Phụ thuộc vào đường kính cống và

độ dày tính toán của ống cống như sau:

196

II TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KÉ HỆ THÔNG THOÁT NƯỚC ĐƯỜNG PHO

3.1 Nội dung thiết kế thoát nước đường phố

1- Các tài liệu cần thiết để thiết kế: bao gồm các tài liệu cơ bản cần điều tra, thu thập dưới đây:

- Bản đồ và số liệu quy hoạch thoát nước khu vực

~ Bình đồ vị trí tuyến phố trong khu vực

~ Các số liệu thu thập về thủy văn, địa chất, địa hình, các kết quả đo cường độ mưa

của trạm khí tượng thủy văn địa phương

- Các tài liệu văn bản có liên quan

2- Nội dung thiết kế : được thực hiện theo các bước sau:

197

- Dua theo quy hoach thoát nước của khu vực lựa chọn sơ đỏ thoát nước, phân chỉa

khu vực thoát nước, vạch mạng lưới thoát nước cho cả tuyến phố

~ Tính toán thủy văn xác định lưu lượng thoát nước cho từng đoạn cống,

- Tinh toán thủy lực xác định khẩu độ (đường kính) của các đoạn cống thoát nước,

- Dinh vi tri và tính toán các công trình trên mạng thoát nước như, Giếng thu, giếng

thăm, trạm bơm, cửa xả, giếng chuyển bậc (Tùy thuộc vào tình hình cụ thể của tuyến phố

có thể có hoặc không có các công trình như: cửa xả, trạm bơm, giếng chuyển bậc .) Vị

trí các đường cống dọc, cống ngang

~ Thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang của hệ thống thoát nước đường phố

Thiết kế cấu tạo chỉ tiết từng loại kết cấu công trình như: cống đọc, cống ngang, hố

3.2 Tính toán lưu lượng thoát nước kết hợp

Lượng nước từ hai bên hè phố và lòng đường phần xe chạy của một đường phố bao gồm nước mưa và nước thải sinh hoạt đươc đồn vào hệ thống cống thoát nước ngầm (bao

gồm cống dọc, cống ngang) rồi đổ ra nguồn (sông, ngòi) theo các cửa xả

Lưu lượng nước tính toán của mạng thoát nước hồn hợp được tính theo công thức :

Trong đó: Q,„„„- lưu lượng nước mưa tính toán thoát qua cống;

Qi ai- Lưu lượng nước thải tính toán thoát qua cống

Dưới đây là nội dung tính toán chỉ tiết

3.2.1 Tính toán lưu lượng nước mưa

Công thức tính:

Qạu¿ = Trong đó: F - điện tích lưu vực thu nước ở hai bên đường phố, ha;

yw - hệ số dòng chảy, là tỷ số giữa lượng nước mưa chảy vào đường cống

Hệ số dòng chảy y phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tính chất của bẻ mật phủ điều

kiện dat, độ dốc địa hình, thời gian và cường độ mưa

198

“oy updny ubop

apne iporp Bugo

Theo quy trình 20TCN — 51 - 84 quy định

Khi diện tích bề mặt không thấm nước của đường phố lớn hơn 30% diện tích lưu vực thì hệ số dòng chảy trung bình (y„,) không phụ thuộc vào cường độ mưa (q) và thời gian mưa và được xác định theo trị số bình quân gia quyền :

Trong đó: \; - hệ số dòng chảy tương ứng với vật liệu phủ mặt có diện tích F, (xem

bảng 6.9)

Bảng 6.9

Trong đó: Z, - Hệ số đặc trưng cho tính chất của mặt phủ (hệ số Z, tra từ bảng 6.9);

T- thời gian mưa tính toán (tính bằng giây), xác định theo công thức:

Trong đó :

đẹ — thời gian nước chảy đến rãnh đường phố Tức là thời gian tập trung nước bẻ

mặt trong tiểu khu Có thể lấy trị số tạ như sau:

+ tạ>10 phút — nếu tiểu khu chưa có mạng lưới thoát nước;

+ tạ =5 phút — nếu tiểu khu đã có mạng lưới thoát nước

t¡ - thời gian để nước chảy từ rãnh đến giếng thu:

M

200

Với b ~ chiều dài đoạn rãnh (chính là khoảng cách giữa hai giếng thu), m;

~ tốc độ chảy ở cuối rãnh đường (m/s)

Tốc độ chảy lớn nhất trong rãnh biên bằng bê tông ứng với chiều sâu đồng nước h

L,—chiéu dai mỗi đoạn cống tính toán, m

v; — tốc độ nước chảy trong mỗi đoạn cống tương ứng, m/s

r — hệ số phụ thuộc vào độ đốc do khu vực (1,), như sau:

iy< 1% thi r=2

iy=1-3% thi r=1,5

iy > 3% thi r= 1,2

q— cường độ mưa rào, //s-ha Được xác định theo các số liệu thống kê về lượng mưa

ở đài khí tượng thủy văn địa phương Theo số liệu của trạm thủy văn nam bộ thì

Và nếu thời gian tính toán T<10 phút cu thể là T= 5 phút thì lưu lượng nước mưa tính

theo công thức (6.5) được nhân với hệ số 0,80, còn nếu t = 7 phút thì nhân với hệ số

bằng cm

~ thời gian tính toán, phút, được xác định theo công thức (6.10);

~ chu kỳ trần cống (chu kỳ giới han), nim H@ sO P duge xéc dinh theo bảng

(6.10) phụ thuộc vào điều kiện đặt cống và loại đường phố :

201

Bang 6.10 (Đơn vị : năm)

Chu kỳ tràn công giới hạn được xác định từ chiều cao tràn cống giới hạn Chiều cao

tràn cống giới hạn là chiều cao nước ngập và nếu vượt quá chiều cao này 0,10m sẽ làm

tắc giao thông và nước sẽ tràn lên mặt đường và hè phố Và, chu kỳ vượt quá cường độ

tính toán khi ngập tới chiều cao giới hạn gọi là chư kỳ giới hạn

Ai, b, n, C — các hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và được xác định theo số liệu

thống kê Có thể sơ bộ chọn các hệ số trên theo bảng 6.11 dưới đây cho một số tỉnh

Nam trung bộ và Nam bộ

4 - hệ số phân bố mưa rào: Hệ số này phụ thuộc vào diện tích lưu vực E, nó đặc

trưng cho sự phân bố mưa không đều trong lưu vực và được xác định theo công thức:

‹

3.2.2 Tính toán lưu lượng nước thải

| — Lưu lượng nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào số dân sống ở hai bên đường phố cụ

thể bằng:

P~ mật độ dân số, người /ha;

FE— diện tích khu nhà ở, ha

Vì lượng nước sử dụng không đồng đều theo ngày, giờ khác nhau, do đó người ta đưa

vào các hệ số như : hệ số không điều hòa theo ngày (K„,) và hệ số không điều hòa theo

giờ (K,) các hệ số này được xác định theo các công thức sau:

Q}5 ,Q" - lưu lượng nước ngày có trị số lớn nhất và giờ có trị số lớn nhất,

QYE,Qh, - lưu lượng nước ngày trung bình (trong năm) và giờ trung bình (trong

ngày thải nước tối đa)

Trị số K,, có thể xác định sơ bộ tho tiêu chuẩn thoát nước:

Hệ số không điều hoa ngay K,, của nước thải sinh hoạt có thể lấy : K,, = 1,15 = 1,30

tùy theo đặc điểm của từng đô thị

Từ đây, ta có hệ số không điều hòa chung K, được tính theo công thức

Trị số của Kc phụ thuộc vào lưu lượng nước thải trung bình và tra trong bảng (6 14)

203

2 Công thức xác định lưu lượng nước thải trong khu dân cư

Lưu lượng nước thải lớn nhất và trung bình trong khu phố dân cư trong một ngày đêm hoặc trong 1 giờ, trong l giây được tính theo các công thức sau đây

a) Trong một ngày đêm (ngđ) Q"*

Trong đó : q, - tiêu chuẩn nước sinh hoạt cho 1 người phụ thuộc vào mức độ trang bị

các thiết bị vệ sinh trong nhà Có thể tham khảo các trị số q, theo bang sau:

Bang 5.12

A edih tthe ieaiBed à Tiêu chuẩn nước thải

STT Mức độ thiết bị vệ sinh trong nhà qu(ingười — ngiêm)

3.2.3 Tính toán thủy lực xác định khẩu độ cống thoát nước

1 ~ Công thức cơ bản : Khẩu độ cống được xác định từ công thức tính lưu lượng thoát

nước qua cống :

Trong đó:

Q=ov=oCVRi ;

Q— lưu lượng thoát nước mưa, m'⁄h, //s;

v~ tốc độ nước chảy trong cống , m/s

204

(6.26)

R — bán kính thủy lực, được xác định bằng công thức :

2 — Trình tự tính toán khẩu độ cống thoát nước:

Có thể xác định khẩu độ (tức đường kính) cống thoát nước dọc theo hai cách sau (hai bài toán thuận và nghịch):

- Dựa vào lưu lượng nước tính toán (Q,) có được (tính theo công thức (6.4) nếu là hệ

thống thoát nước chung; tính theo công thức (6.5) nếu chỉ dành cho hệ thống riêng thoát

nước mưa, để xác định khẩu độ cống (đường kính cống D)

- Sau đó so sánh kết quả tính lưu lương thoát qua cống Q,„„„ với lưu lượng tính toán

Qi, nếu sai số AQ= Qu=Qe 100% khong vugt quá 5% thì đường kính cống giả thiết

lượng tính toán của đoạn cống này phải bằng tổng lưu lượng nước của các đoạn cống ở

phía trước Thông thường, chỉ đối với các tuyến phố có chiều dài lớn mới phải phân lưu

vực để thay đổi đường kính tiết diện cống theo từng đoạn nhằm tránh lãng phí Còn đối với các đường phố có chiều đài ngắn, thì đường kính cống dọc được tính với tổng lưu

lượng nước thoát ứng với tiết diện cuối cùng của cống

206

- Để tránh cống bị bùn lắng cặn thì thiết kế độ dốc cống và tốc độ nước chảy trong cống phải lớn hơn các trị số tối thiểu tương ứng được nêu trong các bảng (6.7) và bảng (6.8)

- Khi tính toán định khẩu độ (đường kính cống) thường tính với trường hợp nước đây trong cống (tức là Ỹ =1, với d" — là đường kính bên trong của cống)

1V QUY HOẠCH CHIÈU ĐỨNG ĐƯỜNG PHÓ

4.1 Mục đích và các phương pháp quy hoạch chiều đứng đường phố

Quy hoạch chiếu đứng còn gọi là thiết kế san nên nhằm mục đích : Bảo đảm thoát nước tốt, tận dụng địa hình thiên nhiên để giảm khối lượng đào đắp đất, giải quyết hợp

lý mối quan hệ giữa các cao độ của đường phố với cao độ của các công trình kiến trúc

trường giao thông do có mặt bằng rộ0g nên người ta thường sử dụng phương pháp mặt

cắt để quy hoạch mặt bằng Đối với các đường ô tô cấp hạng cao, các đường trục chính của thành phố có nhiều làn xe với kích thước mặt cắt ngang lớn, mặt bằng rộng thì

phương pháp mặt cắt cũng vẫn được sử dụng để thiết kế san nền

Ngoài hai phương pháp cơ bản nêu trên có thể sử dụng đồng thời cả hai phương pháp

mặt cất và đường đồng mức thiết kế gọi là phương pháp hỗn hợp để quy hoạch chiều

đứng cho những chỗ có mặt bằng khác nhau

Ví dụ: nếu địa hình phức tạp, mặt bằng rộng sẽ áp dụng phương pháp mặt cắt, còn nếu địa hình đơn giản kéo dài (đường phố) thì áp dụng phương pháp đường đồng mức

Dưới đây, trình bày chỉ tiết thiết kế quy hoạch chiều đứng theo phương pháp mặt cất

và phương pháp đường đồng mức thiết kế đối với các đoạn đường phố vào nút và nút

giao thông

4.2 Quy hoạch chiếu đứng đường phố theo phương pháp mặt cắt

Có thể áp dụng phương pháp này để thiết kế quy hoạch chiều đứng cho đường ôtô

và đường phố cũng như cho quảng trường, nút giao thông với địa hình phức tạp và

mặt bằng rộng

Đối với đường phố đi vào nút, khi thiết kế kỹ thuật quy định chiêu đứng được thực hiện

trên bình đồ tỷ lệ 1/100 — 1/500 Mặt cắt đọc được lập trên trục đường phố và rãnh biên, mặt cắt ngang được thiết kế với cự ly 20, 40 và 100m tùy thuộc vào giai đoạn thiết kế

207

Đối với nút giao thông có mặt bằng rộng, thực hiện theo phương pháp này thì mặt bằng nút được chia thành các lưới ô vuông Tùy thuộc vào giai đoạn thiết kế mà chiều dài các cạnh thay đổi Giai đoạn lập dự án khả thi với bản đồ tỷ lệ 1/10000 — 1/5000 mỗi cạnh ô

vuông dài 100 — 200m, giai đoạn thiết kế kỹ thuật với bình đồ tỷ lệ 1/2000 — 1/1000 các cạnh lưới ô vuông dài 30 ~ 60m còn ở giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công với bình đồ tỷ lệ 1/500 thì lưới ô vuông chia chỉ tiết hơn với cạnh dài không quá 2m có thể sử dụng bình đồ

tỷ lệ 1/500 — 1/250 thiết kế quy hoạch chiều đứng kết hợp cả hai giai đoạn sau với lưới ö vuông có cạnh nhỏ (đến Sm ~ 10m) tùÿ thuộc yêu cầu và điều kiện cụ thể về địa hình và

vị trí, vai trò của nút giao thông cần xây dựng hay cải tạo mới

Tại các mắt lưới ô vuông đều định rõ cao độ tự nhiên, cao độ thiết kế và cao độ thi

công Trên lưới ô vuông xác định các điểm không đào không đắp, nối các điểm này ta sẽ được phạm vi (đường ranh giới) đào hay đắp hoàn toàn Khối lượng đào đáp theo từng ô

của lưới được tính toán theo các sơ đồ cơ bản Trình tự thiết kế quy hoạch chiều đứng

theo phương pháp mặt cắt và cách tính khối lượng theo các sơ dé được thực hiện

như sau:

Trước hết, cẩn xác định đường giới hạn không đào không đắp phan chia lim hai

phần: phần đào dat di va phần dap đất thêm so với cao độ thiết kế

Chiều cao thi công trung bình (hạ) của phần đào mang dấu (+) của phân đấp mang

đấu (-)

Đường giới hạn không đào không đắp được xác định bằng cách nối các điểm không đào không đấp lại với nhau Vị trí điểm không đào không đấp (điểm O) được xác định theo công thức (xem hình 6.16 a)

Trong đó:

a — khoảng cách (cạnh) hai đâu của cạnh ô vuông được phân chia;

hị, h, — chiều cao thi công (đắp, đào) tại hai đỉnh ô vuông

Khối lượng đất đào hoặc đắp được tính theo công thức tổng quát sau:

Sau khi vạch được đường giới hạn không đào không đắp thì các ô vuông mặt bằng khu đất được tính khối lượng đào hay đắp theo các trường hợp: Đáy là hình tam giác, đáy hình 5 cạnh và đáy hình thang (xem hình 6.16)

Khối lượng đất đào hoặc đắp được tính theo các công thức dưới đây:

~ Trường hợp đáy là tam giác (xem hình 6.16b)

208

Trong đó:

Ð)n — tổng chiều cao thi công;

b, c — hai cạnh của đáy tam giác;

a ~ khoảng cách giữa 2 đầu cạnh hình vuông;

b,e — chiều đài của 2 cạnh ngắn còn lại

- Trường hợp đáy là hình thang (xem hình 6.16 d):

ven Pte) 22h _ a(b+e) và, (6.34)

Dựa vào các công thức (6.30) đến (6.34) người ta lập bảng tính sẩn khối lượng dio

đắp (hoặc đất đắp) cho các trường hợp đã nêu, trong đó cần lưu ý nếu đáy là hình vuông

nghĩa là khối lượng đất trong ô vuông đó hoàn toàn là đất đào hoặc hoàn toàn đất dap và khi tra bảng tính sẵn cần hiểu rằng hình vuông là hình thang đặc biệt để tra khối lượng đất theo sơ đồ hình thang

Dưới đây trình tự tính toán khối lượng đất theo các bước sau:

1 — Phân chia mật bằng theo lưới ô vuông Ch

lựa chọn dài hay ngắn tùy thuộc vào giai đoạn thiết kế như đã nêu ở trên

dài các cạnh của ô vuông (a) được

209

Đánh số thứ tự mỗi đỉnh 6 vuông (theo thứ tự 1, 2, 3, 4 ) và đánh số thứ tự mỗi ô

vuông (theo chữ số la mã ï, II, HH, .)

2 = Xác định cao độ tự nhiên (dựa vào kết quả đo đạc) và cao độ thiết kế tại các đỉnh của

lưới ô vuông Ghi các cao độ này vào các đỉnh lưới tương ứng (xem hình 6.17a)

3 — Dựa vào cao độ thiết kế và cao độ tự nhiên tính toán độ cao thi công tại các đỉnh lưới

Các trị số cao độ thi công được quy ước mang dấu (+) là đào và mang dấu (-) là đắp thêm: Sau đó phi các độ cao thi công tính được h, vào các đỉnh lưới tương ứng:

h, = +(cao độ thiết kế ~ cao độ tự nhiên)

4 ~ Xác định các điểm không đào không đắp trên các cạnh của lưới ô vuông Sau đó

nối liên tiếp các điểm không đào không đắp sẽ được đường giới hạn không đào không đắp (trường hợp chung đường này có dạng gãy khúc)

m

IV

|43,94 10|44,25

Đường giới han khong dio khong dip sé phan chia cdc 6 vudng ra làm hai phân đào hoặc đấp Các ô vuông không có đường giới hạn vạch qua thì rơi vào trường hợp hoặc

phải đào hoàn toàn (ví dụ các ô II, IH, IV) hoặc phải đắp hoàn toàn (ví dụ ô V) :

5 — Dựa vào các sơ đồ trên hình (6.16) tính khối lượng đất đào hoặc khối lượng đất

đắp theo một trong các công thức từ (6.32) đến công thức (6.34) tương ứng cho mỗi ô trong lưới ô vuông Kết quả tính toán khối lượng đất đào (hoặc đắp) cho từng mảng của mỗi ô vuông được ghi ngay vào mỗi mảng,

Trên hình (6.17 b) thể hiện đầy đủ các kết quả tính toán Các trị số của mỗi phân số

ghỉ trong mỗi mảng biểu thị:

Chiều cao thi công trung bình (tại 4 đỉnh của lưới ô vuông): h„, =

Khối lượng đất đào (hoặc đáp) tại mỗi ô vuông (V,m))

Ví dụ từ hình (6 L7b) ta có: tại ô Ï có:

Phần đào: Chiều cao đào trung bình tại 3 đỉnh 1,2, 7: hy = + 0,28m

Tổng khối lượng đào Vạ„„= +41,9976 m`

Phần đấp: Chiều cao đắp trung bình tại đỉnh 1, 6, 7: hạ = ~0,35 m

Tổng khối lượng đắp Vụ¿, = — 4,32 m*

Tai ô II: phải đào hoàn toàn với chiểu cao đào trung bình tại 4 đỉnh 2, 3, 7, 8: h„= +0,73m

"Tổng khối lượng đào : Vạ„„ = +164,25mỶ

Tai ô V: Phải đấp hoàn toàn với chiều cao đắp trung bình tại 4 đỉnh 6, 7, 11, 22:

hạ, = —1,92 m và tổng khối lượng đáp là Vụ, = 4,32 mÌ

Bạn đọc dễ dàng hiểu rõ các trị số ghỉ trong các ô còn lại

4.3 Quy hoạch chiêu đứng đường phố theo phương pháp đường, đông mức thiết kế

Phương pháp đường đồng mức thiết kế do Do giáo sư A E Stramentov (Nga) dé

xuất Đặc điểm của phương pháp này là rất đơn giản (có thể thiết kế vạch các đường

đồng mức bằng tính toán giải tích hoặc cách dựng đồ thị) đồng thời vạch được các

đường đồng mức thiết kế trước khi tính toán khối lượng đất Mặt khác, có thé dé dang

sửa lại đường đồng mức khi cần thiết

Phương pháp đường đồng mức thiết kế áp dụng đặc biệt có hiệu quả để quy hoạch

chiêu đứng của các đoạn đường phố vào nút

Dưới đây, trình bày chỉ tiết thiết kế quy hoạch chiều đứng theo phương pháp đường đồng mức thiết kế đối với các đoạn đường phố

211

Trên hình (6.18) trình bày cách

thiết kế quy hoạch chiều đứng đoạn

đường phố theo phương pháp đường

đồng mức thiết kế Cụ thể như sau:

Đường phố có độ dốc tại tìm đường

Đá vỉa có chiều cao là hạ,

Chênh lệch cao độ giữa 2 đường đồng

mức liền kể Ah,= 10 ~ 20em với bản đồ Hình 6.18

Khoảng cách theo chiêu ngang của 2 đường đồng mức trên hè phố sẽ là:

Sau khi áp dụng công thức từ (6.35) đến (6.41) ta xác định duge 1, fy, ly, ly fs ROi ti

vị trí bat ky A đã biết cao độ tim đường (thường chon A là vị trí tai tim đường nằm trên mặt cắt vào hoặc ra nút giao thông) Ta vẽ các đường đồng mức thiết kế có cao độ chênh nhau làAh và được bản thiết kế quy hoạch chiều đứng của từng đoạn đường phố

213

điểm này (ví dụ; đường ngang (1) cắt các giao điểm a, b, c, đ) dóng xuống bình đồ đoạn

đường phố ta sẽ vạch được các đường đồng mức tương ứng với các đường kẻ ngang (1) (2) (3)

Số đường ngang (n) được xác định như sau:

Ah~— Chênh lệch cao độ giữa hai đường đồng mức kẻ liền

Sau khi vẽ được các đường đồng mức trên bình đồ (ứng với n đường ngang) và ghỉ

cao độ cụ thể của từng đường đồng mức là đã thiết kế xong quy hoạch chiều đứng của

đoạn đường phố

V THIET KE TRAC DQC DUONG PHO

Trắc đọc đường phó liên quan chặt chẽ đến thiết kế thoát nước của đường phố và quy

hoạch thoát nước chung của cả khu vực Vi vay khong thể tách rời việc thiết kế trắc dọc

với việc thiết kế thoát nước của đường phô

5.1 Định nghĩa

Trắc dọc (mật cắt đọc) của đường phố là mặt cắt thẳng đứng dọc theo tim của đường phố từ đầu tuyến đến cuối tuyến, trên đó thể hiện các đoạn đường thẳng có độ dốc dọc khác nhau và nối với nhau bằng các đường cong đứng

Đo đó : Đường đỏ của mặt cắt dọc đường phố là đường biểu thị cao độ thiết kế của mặt phần xe chạy qua mặt phẳng thẳng đứng dọc đường phố

Có thể lập trắc dọc đường phố theo các trường hợp cụ thể sau :

+ Đối với đường phố đơn giản, có mặt cắt ngang đối xứng qua tìm đường thì trắc dọc

được lập ở tim phần xe chạy

+ Khi đường phố có nhiều khối phân xe chạy hoặc phần xe chạy không đối xứng thì

mat cat doc được thiết kế theo tim các phần xe chạy hoặc theo mép mặt đường (thường được vẽ tại chân bó vỉa của dải phân cách)

Cách thể hiện trắc dọc của đường phố cũng tương tự như trắc dọc của đường ô tô

5.2 Các yêu cầu va nguyén tat thiét ké trac dọc đường phố

5.2.1 Các yêu cầu: khi thiết kế trắc dọc đường phố phải nghiên cứu thỏa mn các

yêu cầu sau

a - Vẽ điều kiện địa hình: cố gắng bm st địa hình để giảm khối lượng đào đắp, hạ giá

thành xây dựng và cố gắng giữ được cảnh quan, hạn chế phá vỡ cấu trúc thiên nhiên của

tự nhiên và bảo vệ được môi trường

214

se immu [5 | duebu ve Loo levefoze Lễ ra | 8 2

\s0 ora esshes emit | & PHUN es

zs] keslrs LẺ aera ưar|gỈ : 2 l55ẩ: eae [tbes

"1Ì ||F———] sg|2ø2 | S-hưatz | & aaa

2 5 |z89/ 7 ‘8% | „#|

wretch eSbme | sÌs | šÊƒ

b - Vé diéu kién xe chạy: bảo đảm xe chạy ổn định, an toàn theo tốc độ tính toán Cả ban ngày lẫn ban đêm Để xe chạy êm thuận trắc dọc cần ít thay đổi độ dốc, không gây

ra những điểm xóc ở nơi có đường cong đứng, chiếu cố đến các loại xe thô sơ Tuyến

phải luôn êm thuận, bằng phẳng và đều đặn về mặt không gian

c - Về điều kiện giao thông: tuyến phố thiết kế phải bảo đảm đi lại thuận tiện với các

đường ngang, đường nhánh, đường ra vào tiểu khu được nối với các đường phố chính

d- Về điều kiện thoát nước: đảm bảo thoát nước nhanh chóng, dễ dàng Cao độ mặt

đường phải cao hơn mực nước ngầm và mực nước lũ lớn nhất Tại các thành phố cạnh

biển (như TP Hồ Chí Minh) cin chịu ảnh hưởng của mực nước dâng của thủy triều (chế

độ nhật triều hoặc bán nhật triểu) Thì cao độ mặt đường phải cao hơn mực nước dâng

của thủy triều với một độ cao an toàn

e - Về điều kiện bố trí công trình ngâm: bảo đảm các công trình ngầm được đặt ở độ

sâu quy định với kinh phí thấp nhất và thuận lợi nhất

f - Kết hợp với quy hoạch chung của đô thị: trắc dọc được thiết kế phải tuân thủ cao

độ khống chế của quy hoạch san nên, quy hoạch thoát nước chung của đô thị cũng như

của cả khu vực Phải phối hợp chặt chế với cao độ xây dựng của các công trình kiến tre hai

bn phố Thỏa mn cc điều kiện để bố trí các hệ thống công trình ngầm, cơng trình nổi

ø - Về điều kiện kinh tế: trắc dọc thiết kế sao cho khối lượng san nên là ít nhất, tận

dụng được các vật liệu địa phương, giảm được chỉ phí xây dựng và sửa chữa

5.2.2 Các nguyên tắc thiết kế trắc doc

Dựa theo các yêu cầu nêu ở trên khi thiết kế trắc dọc cần tuân theo các nguyên tắc

chính như sau:

Trác dọc có độ dốc dọc càng nhỏ càng tốt, nhất là với đường phố cấp cao nhưng để

bảo đảm thoát nước mặt không thiết kế độ dốc dọc bằng 0 %

Cao độ tối thiểu của trắc đọc phải cao hơn độ cao mặt nước ]ũ, mực nước ngầm, mực

nước thủy triều Cao độ mh bin phai lấy thấp hơn cao độ xây dựng của cc cơng trình hai

bn đường phố

Cao độ thiết kế tại các chỗ giao nhau của đường phố nhất thiết phải phù hợp với cao

độ quy định chung cho các tuyến phố đi vào nút

Độ đốc dọc và chiều dài các doạn dốc trên trắc dọc cần được xem xét khi có sự tham gia giao thông của các phương tiện xe thô sơ

Để bảo đảm thoát nước trong các đường cống và trên mặt đường được dễ dàng độ dốc dọc không nên thiết kế với trị số nhỏ (độ đốc dọc nhỏ nhất trong khoảng 0,3% + 0,5%) Nếu độ dốc dọc nhỏ hơn trị số tối thiểu thì rnh bin phải được thiết kế theo

hình dạng răng cưa

alo

5.3 Các quy định vẻ thiết kế trác dọc đường phố

Theo Tiêu chuẩn TCXDVN 104 -2007 (Tiêu chuẩn thiết kế đường đô thị của Việt

Nam) đã quy định một số tiêu chuẩn khi thiết kế trắc dọc đường phố như dưới đây:

1 Độ đốc dọc tối đa: được xác định theo tốc độ thiết kế, loại đường phố, thnh phần v lưu lượng xe chạy

- Khi đường phố giao nhau với đường sắt thì:

+ Tại chỗ giao ig’ khong lớn hơn 4%

¡max

+ Trong hành lang của đường sắt ¡3°" không lớn hơn 2,5%

2 Độ đốc đọc tối thiểu: cho đường phố và rãnh đọc (rãnh biên) được lựa chọn tuân theo các trị số ghi trong bang 6.18

Cự ly đặt giữa hai hố ga thu nước được xác định theo hai trường hợp sau:

a- Trường hợp i„ # 0 (< i„„) (xem hình 6.214) : Xác định chiều cao đặt giếng thu

217

Sau d6 cho (1) = (2) ta duge: LG, - i.) — x.(i, =i.) = x.G, + i)

3 Chiêu dài đốc tối đa của đường phố: được quy định phụ thuộc vào tốc độ thiết kế

va độ dốc thiết kế Trị số của chúng được ghi trong bang (6.19):

5 Chiết giảm độ đốc đọc : Trên bình d6, đường cong được thiết kế có bán kính nhỏ phải chiết giảm độ đốc dọc với các đường cong có bán kính R < 50m trở xuống phải chiết giảm độ đốc dọc như dưới đây:

6 Thiết RỂ đường cong đứng

Các đường cong đứng của đường phố được thiết kế dưới dạng đường cong tròn hay đường cong parabol bậc 2 Khi hiệu đại số đổi đốc của độ đốc dọc Ao > 1% (trường hợp Vụ„=20-+ 40 km/h thì Ao >2% ) Phụ thuộc vào tốc độ thiết kế, trị số các bán kính đường cong đứng lôi và đường cong đứng lõm cũng như chiêu dài tối thiểu của chúng được ghỉ trong bảng (6.22)

Bin kinh cong | Bankinh cong | “hiey dai ti

Tốc độ Loại đường bờnh đứng tôi thiểu đứng tôi thiểu huấn của

thiết kế km/n | L©8” đường cong tiêu chuẩn mm) mong muốn Gan) đường cong vn

219

_ Chương7

THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG

Nút giao thông là nơi giao nhau giữa các đường ôtô, giữa đường ôtô với đường sắt, giữa đường ôtô với các đường phố, giữa các đường phố trong đô thị

Khác với các điều kiện lái xe trên đường tại khu vực thuộc phạm vi nút và khu trung,

tâm của nút giao thông, lái xe phải tập trung chú ý để thực hiện cùng một lúc nhiều động

tác phức tạp như :

- Định hướng chuyển động cho xe chạy theo chủ định; tuỳ thuộc vào điều kiện chạy

xe (nút đơn giản hay phức tạp, lưu lượng xe, mật độ xe trong nút nhiều hay ít, kích thước

hình học của các yếu tố trong nút: bán kính, độ đốc dọc lên dốc, xuống dốc của các

đường vào các đường rẽ mà lái xe quyết định tăng tốc hay giảm tốc độ)

~ Thực hiện các động tác nhập dòng, trộn dòng, tách dòng, hay giao cất với các luồng

xe khác khi đi từ đường nhánh vào đường chính hoặc ngược lại hay vượt qua các luồng

xe vuông góc

- Điều khiển cho xe chuyển làn từ làn ngoài vào làn trong hay từ làn trong ra làn

ngoài để thực hiện ý đồ vào nút hay ra khỏi nút giao thông

Vì vậy các nút giao thông là một bộ phận không thể tách rời khỏi mạng lưới đuờng

trong các đô thị cũng như trong hệ thống các đường ôtô

Tại các nút giao thông thường xảy ra hiện tượng ùn tắc xe chạy, tạo nên các đòng xe

đứng chờ trước các vạch dừng của các tuyến đường dẫn vào nút và có khi hiện tượng kẹt xe

xảy ra ngay tại trong khu vực nút và là nguyên nhân làm giảm khả năng thông hành của nút

giao thông nói chung và của các tuyến đường và nút nói riêng

Nút giao thông cũng là nơi thường xuyên xảy ra tai nạn giao thông Điều này thường xảy ra ngay cả đối với các ngã ba, ngã tư đơn giản có các luồng xe ra vào nút tự do

Chính vì những lý do trên mà khi xây dựng hay cải tạo các tuyến đường phố, các đường ôtô giao nhau, chúng ta không thể tách rời nhiệm vụ thiết kế xây dựng mới hay

cải tạo các tuyến đường mà bỏ qua hoặc xem nhẹ việc xây dựng hay cải tạo, tổ chức

giao thông đối với các nút giao lân cận, kề liên Bởi, đà cho đường phố có cải tạo và mở

rộng bao nhiêu mà các nút giao kể liền hai đầu đường phố và các nút giao dọc tuyến liên

quan không được quan tâm cải tạo đồng thời thì vẫn không giải quyết vấn để ùn tắc, kẹt

xe, nhất là đối với các khu đô thị cũ với nhiều đoạn đường phố có chiều ngắn, khoảng

cách giữa các nút giao (ngã ba, ngã tư) không đáng kể (một vài trăm mát)

220

Trong chương này chỉ trình bày những nguyên tắc và nội dung thiết kế cơ bản cũng như những giải pháp kỹ thuật, tổ chức giao thông đơn giản chủ yếu dành cho nút giao

thông ngay mức Để hiểu rõ chỉ tiết và có thể áp dụng cho thực tế thiết kế các công trình nút giao thông ngang mức hay khác mức bạn đọc hãy tham khảo các tài liệu chuyên đề vẻ thiết

kế nút giao thông do tác giả biên soạn và lần lượt được sản xuất bản trong những năm gan

đây (Nhà xuất bản Xây dựng, năm 2006 và 2007)

1 PHAN LOAI NUT GIAO THONG wen

Tùy thuộc vào vị tri, tam quan trọng của nút, lưu lượng xe chạy của các đường ra

vào nút trong giai đoạn hiện tại và tương lai mà người ta quyết định áp dụng các loại

hình nút giao thông khác nhau

Có thể phân loại nút giao thông theo nhiều cách như sau:

- Phân loại theo cao độ mặt bằng các tuyến ra vào nút:

- Phân loại theo mức độ phức tạp của nút giao thông;

~ Phân loại theo sơ đồ tổ chức giao thông

1.1 Phân loại theo cao độ mặt bằng của các tuyến hướng các luồng xe chạy ra

vào nút

“Theo cách phân loại này ta có hai loại hình giao nhau ngang mức và giao nhau khác

mức (giao nhau lập thể)

“Trong nút giao nhu ngang mức thì tất cả các luồng xe ra vào nút từ các hướng đều đi lại

trên cùng một mặt bằng (hình 7-1, hình 7-2 là một loại ngã tư giao nhau ngang mức)

Còn các nút giao nhau khác mức thì người ta sử dụng cong trình câu vượt, hâm chui

có cao độ khác với các cao độ mặt bắng để loại bỏ sự giao cat (xung đột) giữa các luồng

xe đi vuông gốc hay cắt chéo nhau (hình 7-3 là một loại ngã tư giao nhau khác mức (hai

mức) với cầu vượt)

1.1.2 Phân loại theo các mức độ phức tạp của nút giao thong

Có các loại:

- Mit giao thông đơn giản: đó là những ngã ba, ngã tư xe chạy tự do với lưu lượng

thấp Trong nút không có dio va các hình thức phân luồng xe chạy

- Nút giao thông có đảo trên các tuyến phụ của nút: với mục đích ưu tiên xe chạy

thông thoát với tốc độ thiết kế không đổi trên hướng tuyến chính qua nút Trên hình 7.la

là ngã ba có bố trí đảo tam giác trên đường phụ một cách đơn giản Để dẫn hướng cho

luồng xe rẽ trái từ đường chính vào đường phụ và ngược lại, người ta bố trí thêm đảo giọt nước ở giữa với hai đảo dẫn hướng tam giác dùng cho các luồng xe rễ phải

(hinh 7.1b)

221