16 Bình đồ tuyến đỉnh đường cong nằm bố trí trước đỉnh đường cong đứng theo hướng đi rẽ trái, với độ lệch bằng 1/2 chiều dài của đường cong nằm.. 22 Bình đồ tuyến đỉnh đường cong nằm bố
PHẦN MỞ ĐẦU
THIẾT KẾ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ, KIẾN TRÚC CẢNH QUAN ĐƯỜNG Ô TÔ
Phát triển hệ thống đường ô tô yêu cầu thiết kế và xây dựng các tuyến đường chất lượng cao, đảm bảo tính tiện nghi, thuận lợi và an toàn cho xe chạy với tốc độ cao Đồng thời, các tuyến đường cần hài hòa với địa hình tự nhiên và có tính thẩm mỹ cao, tương xứng với chi phí đầu tư.
Bước thiết kế bình đồ có ý nghĩa khai sinh ra tuyến đường, góp phần quan trọng đối với chất lượng của đường khi đưa vào khai thác sử dụng
2.1 Thiết kế hình học đường ô tô
2.1.1 Thiết kế các đoạn tuyến nằm trên đường thẳng
Tuyến thẳng thường được sử dụng trong các khu vực đồng bằng, thung lũng rộng, cầu lớn, cầu vượt và hầm, với ưu điểm là hướng tuyến rõ ràng, tuyến ngắn và đo đạc đơn giản Tuy nhiên, đường thẳng quá dài có thể gây ra sự đơn điệu trong cảnh quan, làm cho lái xe mệt mỏi, dễ vượt tốc độ quy định và ước lượng cự ly sai Ngoài ra, đèn pha của xe đi ngược chiều có thể gây lóa vào ban đêm, và đường thẳng dài cũng khó thích ứng với địa hình thay đổi, làm mất sự hài hòa với môi trường Những bất lợi này khiến đoạn tuyến thẳng dài trở thành không an toàn cho xe chạy với tốc độ cao, với các nghiên cứu cho thấy rằng tai nạn gia tăng khi đoạn tuyến thẳng càng dài và tốc độ xe chạy đến cuối đoạn càng cao.
Theo quy định của các quy trình thiết kế đường Việt Nam, cần tránh thiết kế đoạn tuyến thẳng dài quá 4 km đối với đường cao tốc Thay vào đó, nên sử dụng các đường cong với góc chuyển hướng nhỏ và bán kính lớn, dao động từ 5.000 đến 15.000m.
Chiều dài tối đa của đoạn thẳng thích hợp theo quy định của CHLB Đức và Nhật Bản là 20 lần tốc độ xe chạy (tính bằng km/h), tương đương với thời gian xe chạy khoảng 72 giây.
Chiều dài của đoạn thẳng giữa các đường cong là yếu tố quan trọng trong thiết kế đường, với chiều dài tối thiểu giữa hai đường cong cùng chiều là 6V và giữa hai đường cong ngược chiều là 2V Đoạn thẳng quá ngắn có thể làm thay đổi điều kiện chạy xe và không đủ không gian cho đoạn chêm nối tiếp Trong trường hợp đường cong tròn cùng chiều, người lái xe phải liên tục điều khiển, dẫn đến việc cảm nhận lực quán tính và lực ly tâm tăng lên, do đó yêu cầu chiều dài đoạn thẳng phải dài hơn so với đoạn thẳng giữa hai đường cong tròn ngược chiều.
Theo quy định của CHLB Đức về thị giác và an toàn, mối quan hệ giữa chiều dài đoạn thẳng L (m) và bán kính đường cong R (m) nối tiếp với đoạn thẳng được thể hiện qua đồ thị hình 2.1.
Nói chung, quan hệ tối thiểu là
2.1.2 Đặc điểm của sự chuyển động của ô tô trong đường cong tròn
Khi chạy trong đường cong tròn, xe phải chịu nhiều điều kiện bất lợi hơn so với khi chạy trong đường thẳng Những điều kiện bất lợi đó là:
1 Khi chạy trong đường cong xe phải chịu thêm lực li tâm, lực này nằm ngang trên mặt phẳng thẳng góc với trục chuyển động, hướng ra phía ngoài đường cong và có giá trị
C – lực ly tâm m – khối lƣợng của xe (kg) v – tốc độ xe chạy (m/s)
Hình 2 1 Quan hệ phối hợp giữa chiều dài đoạn thẳng và bán kính đường cong
R – bán kính đường cong tại vị trí tính toán (m)
Lực ly tâm có tác dụng xấu, có thể gây ra những khó khăn sau :
+ Xe có khả năng bị lật hoặc trượt ngang về phía lưng đường cong
+ Gây khó khăn cho việc điều khiển xe, gây khó chịu cho hành khách, gây đổ vỡ hàng hoá vận chuyển
+ Gây biến dạng ngang của lốp xe nên làm cho săm lốp chóng hao mòn hơn
+ Làm tăng sức cản do đó làm tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn
2 Xe chạy trong đường cong yêu cầu có bề rộng phần xe chạy lớn hơn trên đường thẳng thì xe mới chạy được bình thường
3 Xe chạy trong đường cong dễ bị cản trở tầm nhìn nhất là khi bán kính đường cong nhỏ, ở đoạn đường đào Tầm nhìn ban đêm của xe chạy trong đường cong cũng bị hạn chế do pha đèn chiếu thẳng một đoạn ngắn hơn
2.1.3 Lực ngang và lựa chọn hệ số lực ngang
Khi xe chuyển động trong đường cong thì ôtô chịu hai lực tác dụng:
Hình 2 2 Các lực tác dụng khi xe chạy trong đường cong
- Trọng lượng bản thân G của xe có hướng vuông góc với mặt phẳng nằm ngang
- Lực ly tâm C hướng ra ngoài đường cong và vuông góc với trục chuyển động, lực ly tâm có giá trị : c
Chiếu các lực tác dụng lên ô tô theo phương song song với mặt đường được công thức tính lực ngang Y tác dụng lên ôtô:
Dấu “+” : trong trường hợp bình thường, mặt đường hai mái và xe chạy ở làn ngoài (xe chạy phía lưng đường cong)
Dấu “-” được sử dụng trong trường hợp cấu tạo siêu cao, với dốc đổ về phía bụng đường cong, nơi xe chạy phía bụng đường Trong đó, α là góc nghiêng của mặt đường so với phương nằm ngang, h là chiều cao trọng tâm của xe tới mặt đường, và b là chiều rộng của hai bánh xe.
Vì góc α rất nhỏ α cos α =1; sin α tg α in : là độ dốc ngang của mặt đường đặt (2.4)
Với : là hệ số lực ngang, đặc trƣng cho lực ngang tác dụng trên một đơn vị trọng lượng của xe và dùng trong thiết kế đường
Trong đó: Y là tổng lực ngang.; G là trọng lƣợng của ô tô
Từ đó tính được bán kính đường cong nằm R theo hệ số lực đẩy ngang và vận tốc xe chạy: v : ( m/2) (2.6)
“+” khi xe chạy phía bụng đường cong
“-“ khi xe chạy phía lưng đường cong
LỰA CHỌN HỆ SỐ LỰC NGANG
Lực ngang, tuỳ theo hệ số của nó, có thể gây ra những tác động bất lợi cho xe chạy trong đường cong:
- Làm lật xe qua điểm tựa là bánh xe ở phía lưng đường cong
- Làm cho xe bị trượt ngang trên đường
- Gây cảm giác khó chịu cho hành khách và người lái xe
- Làm tiêu hao thêm nhiên liệu và tăng hao mòn săm lốp
Để đảm bảo xe chạy an toàn và kinh tế, cần phân tích từng khía cạnh của vấn đề nhằm lựa chọn hệ số lực ngang tính toán phù hợp.
2.1.1.1 Điều kiện ổn định chống lật
Dưới tác động của lực ly tâm, xe có nguy cơ bị lật quanh bánh xe phía ngoài Điều này phụ thuộc vào sự cân bằng giữa mô men lật và mô men giữ, đảm bảo sự ổn định cho xe khi di chuyển.
(2.8) b : khoảng cách giữa hai tâm bánh xe h: chiều cao của trọng tâm xe
: độ dịch ngang của thân xe ô tô so với bánh, thường lấy
Thông thường : đối với xe du lịch
Nếu lấy giỏ trị (b/h=2) thỡ ta cú à ≤ 0,6
Nhƣ vậy khi à ≤ 0,6 thỡ điều kiện trờn luụn đảm bảo
2.1.1.2 Điều kiện ổn định chống trƣợt ngang
Phân tích các lực tác dụng vào các bánh xe Để đảm bảo xe không bị trượt ngang trên mặt đường thì :
G.2 : là lực bám giữa bánh xe và mặt đường theo phương ngang
2 : hệ số bám theo chiều ngang giữa bánh xe và mặt đường
Y : tổng lực ngang tác dụng lên xe
Nhƣ vậy à φ2 φ : hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường ( gồm hệ số bám dọc và ngang)
Với φ1 là hệ số bám dọc của bánh xe và mặt đường φ1 = (
Thay vào đó ta có φ 2 = (0,6-0,7) φ
Nhƣ vậy ta có các điều kiện của μ nhƣ sau :
- Mặt đường khô, ẩm sạch μ ≤ 0,24
- Mặt đường ẩm có bùn bẩn μ ≤ 0,12
2.1.1.3 Điều kiện êm thuận và tiện nghi với hành khách
Khi chịu tác động của lực ly tâm, hành khách thường cảm thấy khó chịu và thậm chí sợ hãi, có cảm giác như xe sắp bị lật Các kết quả điều tra thực nghiệm cho thấy những phản ứng này là phổ biến.
≤0,1 thì hành khách không cảm thấy xe chạy trên đường cong
=0,15 thì hành khách hơi cảm thấy trên đường cong
=0,2 thì hành khách cảm thấy khó chịu
Hình 2 3 Các lực tác dụng lên bánh xe
Hình 2 4 Đường clothoid trong tọa độ vuông góc
Để đảm bảo sự êm ái và thoải mái cho hành khách, hệ số ma sát tối ưu nên được chọn là \$\mu \leq 0,15\$ Trong những điều kiện khó khăn, khi hành khách đã chuẩn bị, có thể chấp nhận hệ số ma sát lên tới \$\mu = 0,25\$.
2.1.4 Đường clothoid Đường clothoid là đường phù hợp nhất để làm đường cong chuyển tiếp trong số các đường cong đã được nghiên cứu từ trước đến nay Đối với đường ôtô có tốc độ tính toán từ
Tốc độ từ 60 km/h trở lên là yếu tố quan trọng để cải thiện hình dạng đường ô tô Trong đoạn đường cong, sự lệch giữa đường cong và bánh xe ô tô khi tăng hoặc giảm tốc là rất nhỏ Đường clothoid không chỉ được sử dụng làm đường cong chuyển tiếp mà còn là yếu tố tuyến trong thiết kế đường.
PHẦN MỀM CIVIL3D, CÁC PHẦN MỀM PHỐI CẢNH 3D …ĐỂ THIẾT KẾ VÀ PHỐI CẢNH ĐƯỜNG Ô TÔ
3.1 Một số lưu ý trước khi sử dụng civil 3d
Civil 3D có hai loại giao diện làm việc: Metric và Imperial Tại Việt Nam, đơn vị thường sử dụng là mét, do đó nên chọn giao diện Civil 3D Metric Sau khi cài đặt Civil 3D, nếu không thấy biểu tượng trên màn hình Desktop, bạn có thể vào All Programs để tìm và mở Civil 3D Metric.
- Giao diện mặc định của Civil 3d không có Menu Bar, chúng ta lấy thanh Menu Bar ra bằng cách nhƣ sau:
- Civil 3D thông thường được mặc định ở dạng 3D cho nên để
AutoCAD có thể đọc đƣợc file Civil thì chúng ta phải làm nhƣ sau: click vào menu File => Export => AutoCAD => AutoCAD 2007 hoặc AutoCAD 2010
Từ phiên bản 2010 trở đi, cả AutoCAD và Civil 3D khi sử dụng lệnh LAYISO sẽ khóa các Layer thay vì ẩn chúng Để tránh tình trạng này, chúng ta cần thực hiện các bước sau.
+) Cách 1: gõ LAYISO => S => O => O , chỉ cần làm một lần, các lần sau CAD sẽ tự hiểu
+) Cách 2: gõ lệnh LA rồi làm theo như hình bên dưới:
Mặc dù Civil có khả năng đọc file CAD, nhưng Civil 3D và AutoCAD là hai phần mềm hoàn toàn khác nhau với những mặc định riêng Do đó, khi làm việc trên Civil, bạn không nên mở file CAD trực tiếp từ Civil Thay vào đó, hãy tạo một file mới trong Civil và sau đó sao chép nội dung từ CAD để dán vào.
3.2.1 Định nghĩa mặt bằng tuyến
Thiết kế mặt bằng tuyến sử dụng menu Alignment
Hai lựa chọn cho tạo mặt bằng tuyến
Create Alignment by Layout…: Xây dựng bình đồ tuyến thông qua các công cụ vẽ
Tạo tuyến từ tim tuyến có sẵn là quá trình quan trọng trong quy hoạch, đặc biệt khi bản vẽ giao thông đã được thiết lập Từ tim đường của bản vẽ quy hoạch, chúng ta có thể xác định mặt bằng tuyến một cách chính xác Ngoài ra, trong thiết kế cải tạo đường hiện hữu, việc giữ nguyên tim tuyến cũng là một yếu tố cần thiết để đảm bảo tính đồng nhất và hiệu quả trong quy hoạch giao thông.
3.2.2 Xây dựng mặt bằng tuyến thông qua thanh công cụ
Tự tạo mặt bằng tuyến thông qua Create Alignment by Layout…
Chọn vào menu Alignment > Create Alginment Layout…
Hộp thoại Create Alignment – Layout xuất hiện, cho phép khai báo tên đường, tiêu chuẩn thiết kế, kiểu thể hiện mặt bằng
Trong hộp thoại Create Alignment – Layout, trước tiên khai báo tên tuyến Chọn vào phần Name của hộp thoại để khai báo lại tên tuyến
3.3 Thiết kế trắc dọc tuyến - đường đỏ
Trong phần này, người dùng sẽ nắm được các bước cơ bản để xây dựng trắc dọc cho các tuyến đường, một trong những bước quan trọng trong thiết kế đường.
Trắc dọc tuyến hỗ trợ trong việc thiết kế đường cong đứng cho các tuyến đường, đặc biệt khi chúng đi qua địa hình phức tạp như đồi núi hoặc vùng trũng.
Trắc dọc tuyến gồm hai loại trắc dọc tự nhiên và trắc dọc thiết kế, hay còn gọi là đường đen và đường đỏ
Khi thiết kế trắc dọc, quy trình bao gồm hai bước chính: xuất trắc dọc tự nhiên và thiết kế đường đỏ Trong phần mềm Civil 3D, bước đầu tiên là sử dụng tính năng "Create Profile from Surface" để xuất trắc dọc tự nhiên, tiếp theo là sử dụng "Create Profile by" để thiết kế đường đỏ.
Layout, nhưng sự phân chia này chỉ mang tính tương đối còn tùy vào cách người thiết kế vận dụng hai chức năng này
3.3.1 Xuất trắc dọc tự nhiên – đường đen Để tiến hành xuất trắc dọc tuyến vào menu Profiles/Create Profile from
Bề mặt trong trắc dọc có thể là bề mặt tự nhiên hoặc bề mặt thiết kế Khi thực hiện trắc dọc, nếu chọn bề mặt tự nhiên, cần hiểu rõ rằng đây là bề mặt xuất phát từ điều kiện tự nhiên.
Hộp thoại Create Profile from Surface-tạo trắc dọc từ bề mặt xuất hiện
Vùng Alignment, cho biết đƣợc sẽ xuất trắc dọc của tuyến nào Nếu có nhiều tuyến thì có hai cách để lựa chọn
Cách 1: Nhấp vào biểu tƣợng trong vùng Alignment để chọn lựa từ danh sách
Nếu bạn không xác định được tên tuyến cần xuất trắc dọc, hãy nhấp vào biểu tượng để lựa chọn trên bản vẽ và thực hiện theo dòng lệnh trong command.
Select Alignment: Chọn tuyến Dùng chuột click vào tuyến trên bảng vẽ
Trong vùng Select surfaces, chương trình sẽ thống kê tất cả các bề mặt đã được xây dựng trên bảng vẽ Bạn chỉ cần nhấp chuột vào mặt phẳng cần xuất trắc dọc, chẳng hạn như bề mặt “tk”, và sau đó nhấn nút Xem để hiển thị danh sách Profile với dữ liệu của bề mặt “tk”.
Quay lại vùng Select surfaces
Click chọn bề mặt “tn”, sau đó nhấn vào nút Vùng Profile list xuất hiện nhƣ sau:
Trên cùng một tuyến, có thể xuất trắc dọc cho nhiều mặt, cho thấy việc vận dụng chức năng này vào công việc cụ thể rất phong phú, không chỉ đơn thuần là các bước click chuột.
Tiếp theo nhấn vào biểu tƣợng để tiến hành vẽ trắc dọc trên bản vẽ Hộp thoại Create Profile View-General xuất hiện
Hãy nhấn vào biểu tượng để tạo trắc dọc mà không cần quan tâm đến các mục lựa chọn trong hộp thoại; chi tiết sẽ được giải thích ở các bước tiếp theo.
Hiệu chỉnh cách thể hiện trắc dọc để dễ quan sát, chi tiết sẽ được trình bày ở mục 4 – thể hiện trắc dọc Để thực hiện, hãy nhấp vào trắc dọc vừa tạo và chọn trên thanh Ribbon.
Profile View Properties/Edit Profile View Style
Hộp thoại Profile View Stype-Profile View xuất hiện, ở đây chỉ cần quan tâm đến tab
Display và tab Grid Ở tab Display
Click biểu tƣợng , visible tất cả các dòng sau:
Garaph Title – tiêu đề của trắc dọc;
Lưới tại điểm hình học ngang thể hiện các đường gióng tại các điểm hình học của tuyến, bao gồm điểm đầu tuyến, điểm cuối tuyến, các điểm quay siêu cao và chuyển hướng tuyến.
Grid Vertical Major – đường gióng đứng trên trắc dọc
Grid at Sample Line Stations – đường gióng tại các vị trí cọc, các vị trí cọc này là các vị trị xuất trắc ngang
Profile Hatch – phần vùng đào đắp, chỉ xuất hiện khi có lựa chọn hatch và trên trắc dọc có hai bề mặt
Sau khi chọn xong, chuyển sang tab Grid, để lựa chọn chiều cao đường gióng
In the Grid options section, check the box for "Clip vertical grid" to cut the grid lines vertically, and select "Clip to highest profiles" to ensure the grid lines extend to the highest profile Finally, click OK to confirm your selections.
Sơ bộ như vậy là người thiết kế đã có được trắc dọc tự nhiên Tiếp theo chuyển sang thiết kế đường đỏ cho tuyến
3.3.2 Các bước cơ bản thiết kế đường đỏ
Thiết kế đường đỏ là bước tiếp theo của thiết kế đường
PHỐI CẢNH ĐỂ ĐÁNH GIÁ HIỆU ỨNG THỊ GIÁC CHO MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP CỤ THỂ KHI THIẾT KẾ ĐƯỜNG
Việc thiết kế các đường giao thông cần chú trọng đến sự phối hợp không gian của các yếu tố tuyến để mang lại cảm giác an toàn và thuận lợi cho người sử dụng Điều này bao gồm việc tạo ra một hướng tuyến rõ ràng về mặt thị giác và tâm lý Đồng thời, cần đảm bảo rằng đường giao thông hòa hợp với cảnh quan và môi trường xung quanh, thông qua việc bố trí cây xanh và các công trình bên đường, nhằm làm đẹp không gian và giảm thiểu tác động tiêu cực đến cảnh quan tự nhiên.
4.1 Phối hợp giữa đường cong đứng và đường cong nằm trên bình đồ
Trong thiết kế, để đảm bảo sự phối hợp hiệu quả giữa các yếu tố tuyến trên bình đồ và trắc dọc, kỹ sư thiết kế có thể tham khảo một số nội dung quan trọng.
Các đường cong và đoạn dốc cần được xem xét cẩn thận Việc sử dụng đoạn dốc dài, đoạn thẳng và đoạn cong lớn ở vị trí dốc đứng hoặc đường cong có bán kính châm trước với độ dốc siêu cao nhỏ là không hợp lý.
Tránh việc bố trí nhiều đường cong đứng trên một đoạn thẳng dài hoặc đường cong nằm có bán kính lớn Sự thay đổi độ dốc liên tục trên trắc dọc nếu không được phối hợp tốt với đường cong nằm sẽ gây ra ảo giác cho người lái xe rằng tuyến đường bị lồi lõm bất thường, dẫn đến việc tạo ra nhiều chỗ khuất trên tuyến đường.
Không nên đặt đường cong có bán kính nhỏ ngay sau đỉnh đường cong đứng lồi, vì điều này có thể gây nguy hiểm cho người lái xe Trong tình huống này, người lái xe có thể không nhìn thấy sự thay đổi hướng, đặc biệt là vào ban đêm.
Cố gắng bố trí đường cong nằm trùng với đỉnh của đường cong đứng Nếu phải lệch, độ lệch giữa hai đỉnh không được vượt quá 1/4 chiều dài đường cong nằm Khi không thể bố trí cùng đỉnh, đỉnh đường cong nằm nên được đặt trước đỉnh đường cong đứng khi rẽ trái, và sau đỉnh đường cong đứng khi rẽ phải.
- Đường cong nằm nên dài và trùm ra phía ngoài đường cong đứng ( mỗi bên từ 20 – 100m )
- Không bố trí đường cong đứng có bán kính nhỏ nằm trong đường cong nằm ( sẽ tạo ra các u lồi hay các hố lõm ) Nên đảm bảo R lõm > R nằm
Cả đường cong đứng và đường cong nằm cần được tăng bán kính khi tiếp cận các nút giao thông để đảm bảo tầm nhìn tốt Điều này liên quan đến việc cải thiện bình đồ, trắc dọc và hình dạng đường.
Hình 4 1 Sự phối hợp kinh điển giữa bình đồ và trắc dọc
4.1.1 Bố trí đỉnh đường cong đứng trùng với đỉnh đường cong nằm
Civil 3D đã giới thiệu công cụ Drive, giúp dựng hình chiếu phối cảnh để đánh giá và kiểm tra độ êm thuận quan học của các đoạn tuyến Công cụ này rất hữu ích trong việc kiểm tra tuyến đường về mặt thẩm mỹ và đảm bảo tầm nhìn.
Trong việc thiết kế tuyến đường, việc bố trí đỉnh của đường cong đứng trùng với đỉnh của đường cong nằm là rất quan trọng Điều này giúp người lái xe có thể quan sát và đánh giá chính xác địa hình xung quanh.
Hình 4.2 thể hiện phối cảnh tuyến bằng công cụ Drive trong AutoCAD Civil 3D, trong trường hợp bố trí đỉnh đường cong đứng trùng với đỉnh đường cong nằm Để tạo ra một tuyến hài hòa, cần cố gắng đảm bảo số lượng đường cong nằm bằng số lượng đường cong đứng và nên bố trí chúng trùng đỉnh.
Hình 4 3 Phối cảnh đỉnh cong đứng lồi trùng với đỉnh đường cong nằm tại lý trình 0+150.00m
Hình 4 4 Kiểm tra góc nhìn tại vị trí điểm đầu đường cong nằm tại lý trình 0+372.40m
Trên đường đồi, việc thiết kế thường tạo ra các đoạn thẳng trên bình đồ, trong khi mặt cắt dọc lại có nhiều đường cong đứng hơn đường cong nằm Điều này dẫn đến tuyến đường nhấp nhô, gây khó khăn trong việc quan sát và xác định hướng đi tiếp theo Sự xuất hiện của quá nhiều đường cong trên bình đồ khiến cho cảm giác lái xe trở nên quanh co, làm cho người lái không an tâm và phải giảm tốc độ, từ đó dễ dẫn đến tai nạn do va chạm từ phía sau.
Hình 4 5 Tuyến lượn sóng do có quá nhiều đường cong đứng, nhiều chỗ không đảm bảo tầm nhìn
Hình 4 6 Tuyến quanh co do có quá nhiều đường cong nằm
Một số trường hợp, bán kính đường cong đứng lồi lớn hơn nhiều so với đường cong nằm có thể gây nguy hiểm cho người lái xe, đặc biệt là vào ban đêm, khi mà việc nhận diện sự đổi hướng tuyến trở nên khó khăn.
Hình 4 7 Đường cong đứng lớn che khuất tầm nhìn phía sau gây nguy hiểm cho người lái xe
4.1.2 Bố trí đỉnh đường cong đứng lệch với đỉnh đường cong nằm
Nếu điều kiện phải bố trí lệch, độ lệch giữa hai đỉnh đường cong (nằm và đứng) khụng lớn hơn ẳ chiều dài đường cong nằm
Khi đường cong đứng không thể trùng đỉnh với đường cong nằm, đỉnh của đường cong nằm cần được bố trí trước đỉnh đường cong đứng nếu rẽ trái, và sau đỉnh đường cong đứng nếu rẽ phải.
Trong trường hợp đường cong nằm ở phía sau đường cong đứng lồi, độ lệch là 1/4 chiều dài đường cong Đối với đường cấp III tại vùng đồi và núi, bán kính đường cong đứng là 0m, bán kính đường cong nằm là 200m, và chiều dài đường cong nằm là 269m.
Hình 4.7 Hình 4 9 Bình đồ tuyến đỉnh đường cong nằm bố trí sau đỉnh đường cong đứng theo hướng đi rẽ phải
Hình 4 8 Trắc dọc tuyến đỉnh đường cong nằm bố trí sau đỉnh đường cong đứng theo hướng đi rẽ phải
Hình 4 10 Góc nhìn phối cảnh 3D tại lý trình 0+000 của tuyến
Hình 4 11 Góc nhìn phối cảnh 3D tại lý trình 0+100
Hình 4 12 Góc nhìn phối cảnh 3D tại tiếp đầu của đường cong nằm
Hình 4 13 Góc nhìn phối cảnh tại đỉnh đường cong đứng
Hình 4 14 Góc nhìn phối cảnh 3D tại đỉnh của đường cong nằm
Thông qua các hình phối cảnh, có thể thấy rằng tuyến đường không bị bóp méo hay gây ảo giác cho người lái khi thay đổi vị trí của đường cong nằm Độ lệch giữa hai đỉnh đường cong nằm và đứng không vượt quá 1/4 chiều dài của đường cong nằm Ngoài ra, vị trí đỉnh đường cong nằm được bố trí trước đỉnh đường cong đứng.
Trường hợp đường cong nằm bố trí phía trước đường cong đứng lồi, độ lệch 1/2 chiều dài đường cong nằm
Tuyến có các thông số bao gồm :
- Đường cấp III vùng núi
- Bán kính đường cong nằm : R%0m
- Chiều dài đường cong nằm : L = 430,72m
- Bán kính đường cong đứng : 2500m
Hình 4 16 Bình đồ tuyến đỉnh đường cong nằm bố trí trước đỉnh đường cong đứng theo
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Công tác thiết kế đường ô tô hiện nay còn nhiều hạn chế, cả về thiết kế hình học lẫn kết cấu công trình Các phân tích lý thuyết chưa đủ để đảm bảo tuyến đường hài hòa với không gian và cảnh quan xung quanh, phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm và thẩm mỹ của người thiết kế Để đánh giá hiệu quả, việc dựng mô hình hoặc phối cảnh đường là phương pháp tối ưu Phần mềm Civil 3D đã giúp giải quyết các vấn đề này, giảm thiểu công sức và thời gian trên máy tính, từ đó rút ngắn thời gian tạo ra tuyến đường phù hợp với cảnh quan.
5.1 Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu, luận văn đã triển khai các nội dung nghiên cứu:
Nghiên cứu lý thuyết về hình học đường ô tô, thiết kế cảnh quan và bảo vệ môi trường đường ô tô là rất quan trọng Việc áp dụng phần mềm Civil 3D để thiết kế tuyến đường trong không gian 3D giúp lập mô hình và phối cảnh trực quan Qua đó, chúng ta có thể đánh giá hiệu ứng thị giác đối với người lái xe, từ đó nâng cao an toàn và trải nghiệm lái xe.
5.2 Quá trình nghiên cứu, luận văn đã đạt đƣợc những kết quả cụ thể sau đây:
* Các trường hợp được thực hiên trong luận văn :
- Phối cảnh bố trí trùng đỉnh đường cong đứng và đường cong nằm
- Phối cảnh bố trí đỉnh đường cong đứng lệch với đỉnh đường cong nằm với khoảng cách lần lượt là 1/4 , 1/2 chiều dài đường cong nằm
- Phối cảnh với tuyến có quá nhiều đường cong đứng trên 1 đoạn thẳng và phối cảnh tuyến với nhiều đường cong nằm trên một bình đồ
- Phối cảnh tỷ lệ giữa chiều dài đoạn thẳng và chiều dài đoạn cong
* Từ đó ta rút ra đƣợc những nhận xét đáng chú ý:
Trong thiết kế, cần đảm bảo số lượng đường cong đứng và đường cong nằm được bố trí bằng nhau Cần chú ý đến phối cảnh của các trường hợp đường thẳng trên bình đồ, đồng thời trong mặt cắt dọc, nên ưu tiên bố trí đường cong đứng nhiều hơn đường cong nằm Nếu tuyến đường có quá nhiều đường cong trên bình đồ, sẽ tạo cảm giác quanh co, khiến lái xe không an tâm và phải giảm tốc độ.
Cần thiết phải phối cảnh các trường hợp đỉnh đường cong đứng và đường cong nằm lệch nhau quá 1/4 chiều dài đường cong nằm Điểm cuối của đường cong nằm tiếp xúc với điểm đầu của đường cong đứng lồi có thể cản trở tầm nhìn rõ ràng về hướng đường phía trước, trong khi tiếp xúc với đầu đường cong đứng lõm sẽ hạn chế tầm nhìn vào ban đêm.
Trong quá trình phối cảnh đường, cần quan sát kỹ hình lập được để phát hiện các điểm bất thường như uốn cong, gãy khúc, méo mó và biến dạng Sau khi xác định nguyên nhân, cần thực hiện các sửa chữa liên quan đến bình đồ, mặt cắt dọc và phối hợp các yếu tố Việc kiểm tra lại hiệu quả của các sửa chữa là rất quan trọng Các công việc này không tốn nhiều công sức và thời gian, giúp rút ngắn quá trình tạo ra một tuyến đường đồng đều và hài hòa với cảnh quan.
Phần mềm Civil 3D đáp ứng nhu cầu đánh giá hiệu ứng thị giác trong thiết kế hình học đường ô tô một cách nhanh chóng và thuận lợi, giúp người thiết kế tiết kiệm thời gian và nâng cao an toàn cho công trình Nó tạo ra các công trình nhân tạo hài hòa với thiên nhiên và người tham gia giao thông Civil 3D là phần mềm chuyên thiết kế đường với nhiều tính năng như thiết kế đường, san nền, hạ tầng, và cấp thoát nước, cùng với các công cụ hữu ích giúp đưa ra giải pháp thiết kế hiệu quả.
5.3 Hạn chế của luận văn và hướng phát triển:
Do hạn chế trong quá trình thực hiện, luận văn chưa khảo sát được nhiều trường hợp Cần tiếp tục khảo sát thêm nhiều yếu tố khác nhau như địa hình, cấp hạng đường, bán kính đường cong đứng và đường cong bằng, cũng như vị trí tương đối của chúng Việc này sẽ giúp đánh giá chính xác hiệu ứng thị giác trong thiết kế hình học đường ô tô.
