Các nút giao khác mức thường được xây dựng tại điểm giao nhau của các tuyến đường với đường cao tốc, xa lộ hay đường quốc gia để đảm bảo giữa các nhánh là liên thông giảm thiểu xung đột.
Trang 1mục lục
Trang
Lời cảm ơn 2
Lời mở đầu 3
Nhận xét 5 Phần I: thiết kế nút giao thông lập thể 6
Chương I : Mở đầu 6
Chương II : Hiện trạng-sự cần thiết đầu tư xõy dựng 8
Chương III : Điều kiện tự nhiờn 11
Chương IV: Cỏc giải phỏp thiết kế 17
Chương V : Thiết kế sơ bộ nỳt giao Vĩnh Ngọc 24
Chương VI : Thiết kế nỳt giao Vũng xuyến 28
Chương VII : Giải phỏp thiết kế trong nỳt giao 42
Phần II: Thiết kế kỹ thuật Câù đúc hẫng 45
Chương I: Giới thiệu chung 46 Chương II: Tính đặc trưng hình học 49 Chương III :Tính toán nội lực 55
III.1Tải trọng 56
III.2 Tính toán nội lực
III.2.1.Tính toán nội lực trong giai đoạn đúc hẫng cân bằng 60
III.2.2.Tính toán nội lực trong giai đoạn hợp long nhịp biên và hợp long nhịp giữa 126
Chương IV : Kiểm toán và bố trí cáp DƯL 145
IV.1 Tính toán và bố trí cốt thép DƯL 146
IV.2 Bố trí cốt thép thường 151
Chương V : Kiểm toán dầm chủ 152
V.1 Kiểm toán giai đoạn thi công 153
V.2 Kiểm toán giai đoạn khai thác 172
Trang 2Trương Như Tuấn Lớp CTGT TP Khóa 45 40
Chương VI : Tính toán bản mặt cầu 185
VI.1 Tính toán moment do các lực thành phần gây ra 186
VI.2 Tổ hợp nội lực 191
VI.3 Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu 192
Chương VII : Tính toán trụ cầu 194
VII.1 Giới thiệu chung 195
VII.2 Kết cấu phần trên 195
VII.3 Số liệu trụ 195
VII.4 Các loại tải trọng tác dụng lên trụ 196
VII.5 Kiểm toán 206
VII.6 Sức chịu tải của cọc khoan nhồi 217
VII.7 Tính toán cọc khoan nhồi 219
Chương VIII : Tính toán mố cầu 222
Chương IX : Tính toán thi công 246
Chương X : Tổ chức thi công 259
Trang 3ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 4
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
Trang 4ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 5
CHƯƠNG 1: 6
MỞ ĐẦU 6
1 Giới thiệu chung về dự án 7
2 Các tiêu chuẩn và quy trình áp dụng 7
3 Phạm vi nghiên cứu 7
4.Mục tiêu của sự án 8
Bộ Giao thơng Vận tải (GTVT) chính thức phê duyệt quyết định đầu tư xây dựng (Quyết định số 3996/QĐ-BGTVT)dự án xây dựng tuyến đường nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài Phương án tuyến đường mới nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài khơng chỉ ngắn, thuận lợi mà cịn hạn chế tối đa giải phĩng mặt bằng Phạm vi dự án cĩ điểm đầu là km 0+00 tại nút giao đường Nam Hồng (điểm cuối đường dẫn phía Bắc dự án xây dựng cầu Nhật Tân) Điểm cuối Km 7+850 tại vị trí giao với đường 4 làn xe hiện tại từ phía Đơng của sân bay Nội Bài 8
Tổng chiều dài dự án là 7,85km 8
Hướng tuyến này cĩ lộ trình bắt đầu từ nút giao Vĩnh Ngọc, chuyển hướng về phía Tây Bắc rồi đi theo hướng Bắc Nam, cắt qua đường sắt Hà Nội - Lào Cai và vành đai 3 (dự kiến), chuyển sang phía Đơng Bắc xuyên giữa thơn Xuân Du và Khê Lữ (xã Nguyên Khê, huyện Đơng Anh) rồi lên phía Bắc qua địa phận Phú Minh (Sĩc Sơn) Đến đây, tuyến sẽ cắt quốc lộ 2, giao với đường 18 hiện hữu và kết thúc khi gặp trục chính vào sân bay quốc tế Nội Bài Dự án đường nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài là đường phố chính đơ thị chủ yếu, vận tốc thiết kế 80 km/h Trong giai đoạn trước mắt, để cĩ thể nhanh chĩng đưa tuyến nối Nhật Tân - Nội Bài đi vào hoạt động, phù hợp với nhu cầu vận tải và nguồn vốn, sẽ xây dựng phần đường chính trước, phần đường nội đơ hai bên sẽ được đầu tư sau, theo tiến trình phát triển đơ thị khu vực Như vậy, trong giai đoạn đầu tách riêng xe mơ tơ 2 bánh và xe thơ sơ, hạn chế giao cắt với đường chính, bố trí hệ thống đường gom sát vào phần vỉa hè trong tương lai phục vụ nhu cầu đi lại của dân cư hai bên đường Đường gom được thiết kế cĩ thể tận dụng được phần nền mặt đường cho giai đoạn 2 là đường phố 4 làn xe 8
Sau khi đường nối cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài hồn thành, các phương tiện giao thơng từ trung tâm thành phố qua cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài chỉ cịn hơn 10 km, thay vì phải đi quãng đường dài qua cầu Thăng Long theo đường bắc Thăng Long - Nội Bài như hiện nay 8
Trang 5ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 6
CHƯƠNG 1:
MỞ ĐẦU
Trang 6ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 7
1 Giới thiệu chung về dự án
Tên Công Trình : Nút giao Vĩnh Ngọc
Địa điểm : Vĩnh Ngọc là nút giao ngã tư giữa đường dẫn phía bắc của
cầu Nhật Tân với quốc lộ 5 kéo dài thuộc địa phận xã Vĩnh Ngọc- huyện Đơng
Anh
Người thực hiện : Trương Như Tuấn
Địa chỉ : Lớp cơng trình giao thơng thành phố K45
Điện thoại : 0907 377 004
Giáo viên hướng dẫn : Trần Anh Đạt
Địa chỉ : Đại Học Giao Thơng Vận Tải
BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG THÀNH PHỐ Điện thoại : 0913 63 66 65
2 Các tiêu chuẩn và quy trình áp dụng
o Tiêu chuẩn đường Đơ thị TCXDVN 104-2007
o Tiêu chuẩn cầu đường bộ 22TCN 272-05
o Các tài liệu tham khảo: Tính tốn và thiết kế chi tiết các yếu tố nút
giao thơng khác mức- Nhà xuất bản Xây Dựng
3 Phạm vi nghiên cứu
3.1.Phạm Vi Công Trình :
Lý trình Km5+483,81 tại nút giao Vĩnh Ngọc đến lý trình Km8+950 tại điểm giao với
đường Nam Hồng (theo lý trình Dự án)
3.2.Đối Tượng Nghiên Cứu :
q Vị trí – Điều kiện tự nhiên – Sự cần thiết đầu tư xây dựng nút Vĩnh Ngọc
q Đặc điểm địa hình – Khí tượng – Thủy văn – Địa chất công trình
q Hiện trạng cơng trình cũ
q Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật
q Phương án thiết kế
q Kết luận và kiến nghị
Trang 7ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 8
4.Mục tiêu của sự án
Bộ Giao thông Vận tải (GTVT) chính thức phê duyệt quyết định đầu tư xây dựng (Quyết định số 3996/QĐ-BGTVT)dự án xây dựng tuyến đường nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài Phương án tuyến đường mới nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài không chỉ ngắn, thuận lợi mà còn hạn chế tối đa giải phóng mặt bằng Phạm vi dự án có điểm đầu là km 0+00 tại nút giao đường Nam Hồng (điểm cuối đường dẫn phía Bắc dự án xây dựng cầu Nhật Tân) Điểm cuối Km 7+850 tại vị trí giao với đường 4 làn xe hiện tại từ phía Đông của sân bay Nội Bài
Tổng chiều dài dự án là 7,85km
Hướng tuyến này có lộ trình bắt đầu từ nút giao Vĩnh Ngọc, chuyển hướng về phía Tây Bắc rồi đi theo hướng Bắc Nam, cắt qua đường sắt Hà Nội - Lào Cai và vành đai 3 (dự kiến), chuyển sang phía Đông Bắc xuyên giữa thôn Xuân Du và Khê Lữ (xã Nguyên Khê, huyện Đông Anh) rồi lên phía Bắc qua địa phận Phú Minh (Sóc Sơn) Đến đây, tuyến sẽ cắt quốc lộ 2, giao với đường 18 hiện hữu và kết thúc khi gặp trục chính vào sân bay quốc tế Nội Bài
Dự án đường nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài là đường phố chính đô thị chủ yếu, vận tốc thiết kế 80 km/h Trong giai đoạn trước mắt, để có thể nhanh chóng đưa tuyến nối Nhật Tân - Nội Bài đi vào hoạt động, phù hợp với nhu cầu vận tải và nguồn vốn, sẽ xây dựng phần đường chính trước, phần đường nội đô hai bên sẽ được đầu tư sau, theo tiến trình phát triển đô thị khu vực Như vậy, trong giai đoạn đầu tách riêng xe mô tô 2 bánh và xe thô sơ, hạn chế giao cắt với đường chính, bố trí hệ thống đường gom sát vào phần vỉa hè trong tương lai phục vụ nhu cầu đi lại của dân cư hai bên đường Đường gom được thiết kế có thể tận dụng được phần nền mặt đường cho giai đoạn 2 là đường phố 4 làn xe
Sau khi đường nối cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài hoàn thành, các phương tiện giao thông từ trung tâm thành phố qua cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài chỉ còn hơn 10 km, thay vì phải đi quãng đường dài qua cầu Thăng Long theo đường bắc Thăng Long - Nội Bài như hiện nay
Trang 8ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 8
CHƯƠNG2:
HIỆN TRẠNG - SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ XÂY DỰNG
Trang 9ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 9
1 Hiện trạng mạng lưới giao thông trong khu vực
Trong nút giao thông này, xe có nhiều chuyển động khác với trên đường thường Ta thấy giữa các làn xe có bốn chuyển động: nhập dòng, tách dòng, cắt dòng và trộn dòng Tương quan vị thế các xe trong các chuyển động tạo thành các xung đột
Các xung đột trong nút Vĩnh Ngọc có ba loại: điểm nhập, điểm tách và điểm cắt.Chuyển động trộn dòng là tổng hợp của hai xung đột: một điểm nhập và một điểm tách
Trong các xung đột, nguy hiểm nhất là điểm cắt mà đặc biệt ở đây lại có sự giao cắt giữa các đường ôtô Cách tháo gỡ xung đột đầu tiên ta nghĩ tới là chấp nhận các xung đột có thể chấp nhận được Như vậy thực tế hàng ngày ta chấp nhận sống chung với các xung đột Điều này sẽ gây lãng phí thời gian tiền bạc
và ô nhiễm môi trường
Khi đã chấp nhận các xung đột, muốn giảm độ nguy hiểm ta phải định vị nó
để phân phối hợp lý mật độ xung đột và định trước các góc giao có lợi Tức là phải có biện pháp phân định không gian
Một biện pháp nữa là phân định thời gian tức là dùng đèn tín hiệu phân thời gian thành các pha Mỗi pha cấm một số luồng thông qua và một số luồng được phép thông qua Như vậy số xung đột giảm rõ rệt và chỉ còn tồn tại xung đột chấp nhận được
Tuy nhiên với nút giao Vĩnh Ngoc, khi mà các đường giao là QL5 và tuyến đường quan trọng vành đai 2 của thành phố Hà Nội thì sự giao cắt và thời gian chờ đợi qua nút lớn sẽ làm cho hiệu quả kinh tế xã hội của dự án đạt được là không cao
Như vậy một biện pháp đặt ra tích cực hơn là thiết kế nút giao khác mức để phân tách các luồng xe nhằm đảm bảo an toàn xe chạy và giảm thời gian thông qua của nút
Trang 10ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 10
2.Hiện trạng cụng trỡnh cũ
Vĩnh Ngọc là nỳt giao ngó tư giữa đường dẫn phớa bắc của cầu Nhật Tõn với quốc lộ 5 kộo dài thuộc địa phận xó Vĩnh Ngọc- huyện Đụng Anh
Nỳt Vĩnh Ngọc là nỳt giao với hai đường cấp cao:
• Đường quốc lộ 5 kộo dài đoạn đi qua nỳt giao cú quy mụ mặt cắt ngang B=77m
• Đường dẫn phớa bắc cầu Nhật Tõn cú quy mụ mặt cắt ngang B=70,6m
3.Định hướng phỏt triển
Theo quy hoạch giao thông của thủ đô Hà Nội đến năm 2020, thành phố sẽ xâydựng thêm nhiều cầu vượt qua sông Hồng để đáp ứng lưu lượng giao thông ngày càng tăng trong tương lai
Dự án xây dựng cầu Nhật Tân vượt sông Hồng và đường hai đầu cầu thuộc tuyến đường vành đai II và kéo dài nối với QL3 nằm trong tổng thể quy hoạch chung của TP Hà Nội đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt (tại quyết
định số 108/QĐ-TTg ngày 20/6/1998) có tầm quan trọng đặc biệt trong mạng lưới giao thông TP Hà Nội Việc đầu tư xây dựng công trình có các ý nghĩa quan
trọng sau:
- Góp phần hoàn thiện đường vành đai II phía Bắc của TP Hà Nội, giảm ách tắc giao thông cho các tuyến đường từ nội thành đi sân bay quốc tế Nội Bài và lên các tỉnh phía Bắc Đảm bảo các yêu cầu về giao thông vận tải phục vụ cho công tác xây dựng và phát triển các khu công nghiệp Bắc Thăng Long – Vân Trì,Đông Anh –
Cổ Loa, Gia Lâm – Sài Đồng – Yên Viên
- Phục vụ phát triển đô thị Hà Nội lên phía Bắc, giãn mật độ dân cư trong trung tâm thành phố, tạo điều kiện phát triển kinh tế – xã hội và các mặt văn hoá, du lịch của thủ đô Hà Nội
Bằng văn bản số 1111/CP-CN ngày12 tháng 08 năm 2004, Chính phủ đã thông qua những nội dung chủ yếu của Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi dự án xâydựng cầu Nhật Tân và tuyến đường 2 đầu cầu
Trang 11ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 11
Trang 12ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 11
CHƯƠNG 3:
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
Trang 13ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 12
1 Điều kiện địa hình
-Khu vực nút giao nằm giữa sơng Hồng và sơng Thiệp, địa hình bằng phẳng, mặt bằng thơng thống thuận tiện cho việc bố trí nút giao
Phú Thượng là một phường thuộc quận Tây Hồ Hà Nội Phường Phú Thượng nằm ở phía tây bắc của hồ Tây Phía bắc là sơng Hồng, phía Nam là khu đơ thị Nam Thăng Long, phía tây giáp xã Đơng Ngạc, huyện Từ Liêm.Khu dân cư hai bên đường hầu như là không có do khu vực xây dựng có đã quy hoạch cụ thể (Chợ đầu mối, khu dân cư.)
- Các công trình khác như đường dây điện, hệ thống thoát nước,… không gây khó khăn cho công tác xây dựng công trình
- Số liệu cụ thể về cao độ khu vực xây dựng, mô tả địa hình được thể hiện cụ thể ở bình đồ (Cao độ lấy theo cao độ quốc gia Hòn Dấu)
2.KHÍ HẬU VÀ THỦY VĂN
Vị trí dự án nằm trong vùng đồng bằng Bắc Bộ với nét đặc trưng chủ yếu là thời tiết giĩ mùa Khí hậu ở đây mang đầy đủ những đặc điểm của khí hậu miền: mùa đơng chỉ cĩ thời kỳ đầu tương đối khơ cịn nửa cuối ẩm ướt, mưa nhiều Tuy nhiên liên quan đến địa hình thấp và bằng phẳng, khí hậu đồng bằng Bắc Bộ đã biểu hiện một số nét riêng biệt Nhìn chung, khí hậu khu vực này tương đối ơn hịa, khơng xảy ra những nhiệt độ quá thấp trong mùa đơng như ở vùng núi phía Bắc, đồng thời cũng ít gặp những ngày thời tiết khơ nĩng như ở Trung Bộ Dưới đây là các đặc trưng khí tượng chủ yếu tại trạm khí tượng Phủ Lý
2.1 Lượng mưa
Lượng mưa phân bố khá đồng đều Tại khu vực tuyến đi qua, lượng mưa trung bình năm là 1.889mm với số ngày mưa trung bình là 161 ngày Mùa mưa kéo dài 6 tháng, từ tháng V đến tháng X Trong mùa mưa tập trung khoảng 80% lượng mưa
cả năm Lượng mưa tăng dần từ đầu mùa tới cuối mùa mưa, đạt tới cực đại vào
Trang 14
Đặc trưng của chế độ mưa
Lượng mưa trung bình năm (mm) 1889
Lượng mưa trung bình tháng lớn nhất (mm) 325,8
Lượng mưa trung bình tháng nhỏ nhất (mm) 29,3
Trang 15
2.3 Gió, bão
Về mùa đông, gió thường thổi tập trung theo hai hướng: hướng Đông Bắc hay hướng Bắc Mùa hạ gió thường thổi theo hướng Đông Nam hoặc hướng Nam
Trang 16ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 15
Tốc độ gió mạnh nhất xảy ra vào mùa hạ, khi có dông và bão Tốc độ gió có thể đạt tới trên 40m/s trong bão Mùa đông, khi có gió mùa tràn về gió giật cũng có thể đạt tới 20m/s
2.4.Thủy văn, thoát nước
(i) Đặc điểm thủy văn khu vực
Tây Hồ là quận có nhiều dân cư và diện tích sản xuất nông nghiệp chịu ảnh hưởng trực tiếp của mưa bão, lũ Với trên 5.600 hộ (khoảng 23.000 nhân khẩu) dân cư sống ngoài đê, trong đó nhiều nhất là phường Yên Phụ (11.500 nhân khẩu) và Tứ Liên (trên 7.000 nhân khẩu) Diện tích đất sản xuất nông nghiệp ngoài bãi cũng chiếm trên 130 ha Cùng với đó, hệ thống đê chính Hữu Hồng thuộc địa bàn quận có chiều dài 7,51km đi qua 5/8 phường, trong đó có đoạn đê trọng điểm thuộc phường Phú Thượng dòng chảy đi sát vào chân đê nên rất dễ xảy ra sự cố vào mùa lũ Theo thống kê của Ban chỉ huy phòng chống lụt bão quận, trên đê có 7 của khẩu và 1 cống qua đê, các cửa khẩu ổn định nhưng chưa được thử thách qua lũ Cống qua đê Nhật Tân do không còn nhu cầu sử dụng nên đã hoành triệt từ năm 1996 Tuyến đê bối Tứ Liên - Quảng An - Nhật Tân dài 3,1km đang được đầu tư cải tạo nâng cấp bê tông mặt đê, cống điều tiết qua đê bối tại phường Tứ Liên hoạt động bình thường, nhưng các cống tiêu trong vùng đê bối nhỏ hẹp, kênh tiêu bị san lấp rất khó khăn cho tiêu thoát nước nhanh Đồng thời, tuyến kênh tiêu trong đồng Phú Thượng - Nhật Tân - Xuân La nhiều đoạn nhỏ, hẹp, tiêu thoát nước chậm
(ii) Mực nước thiết kế
Trong phạm vi nút Vĩnh Ngọc về phía Nhật Tân đều có cao độ cao hơn các tuyến đường hiện tại, đồng thời cao hơn rất nhiều so với khu vực lân cận, do vậy hoàn không bị khống chế bởi mực nước thiết kế các tuyến đường nêu trên
Trang 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 16
3.Điều kiện địa chất công trình
Theo tờ bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam, tỷ lệ 1/200,000,
tờ Ninh Bình (F-48-XXXIV), khu vực Phú Thượng,Tây Hồ bao gồm các hệ tầng thuộc giới Paleo-MesoProterozoi, Trias trung, Neogen và trầm tích Đệ Tứ dày
phân bố từ dưới lên trên
Trang 18ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 17
Trang 19ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 17
CHƯƠNG 4:
CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
Trang 20ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 18
1.Cấu tạo nút giao khác mức trên các đô thị và tuyến giao thông
Tuỳ theo tính chất quan trọng và lưu lượng xe thết kế các luồng xe mà người ta chọn các loại nút giao khác mức hoặc nút giao đồng mức
Nút giao khác mức là điểm giao giữa các tuyến giao thông, khi đó các luồng xe chuyển hướng từ một tuyến sang một tuyến khác trên những cao độ khác nhau và các luồng xe khi lưu thông hạn chế xung đột với nhau Các nút giao khác mức thường được xây dựng tại điểm giao nhau của các tuyến đường với đường cao tốc, xa lộ hay đường quốc gia để đảm bảo giữa các nhánh là liên thông giảm thiểu xung đột
Nút giao khác mức hoàn chỉnh là nút giao giữa các tuyến cao tốc, các tuyến có vai trò bình đẳng trong lưu thông
Nút giao khác mức không hoàn chỉnh là nút giao có phân ra đường chính
và đường phụ Tuyến chính khi lưu thông xung đột được loại bỏ hoàn toàn, nhánh phụ khi lưu thông vẫn tồn tại xung đột tại một số vị trí nhánh rẽ
Nút giao khác mức rất đa dạng được thiết kế tuỳ theo địa hình và yêu cầu giao thông, nút giao được bố trí cho ngã ba, ngã tư hoặc nhiều tuyến giao nhau, sau đây trình bày một số dạng nút giao có bố trí cầu cong
2.Nút giao ba nhánh ( ngã ba )
2.1.Loại nút giao nhánh rẽ:
Đây là loại nút giao bố trí cho các luồng xe chỉ rẽ từ tuyến đường này sang tuyến đường khác Các nhánh rẽ có thể là nhánh nối trực tiếp, nhánh rẽ nửa trực tiếp hoặc nhánh rẽ gián tiếp Trên hình I.1 biểu diễn nhánh rẽ trái nửa trực tiếp Đây là một ngã tư nhưng chỉ có một nhánh rẽ trái như một ngã ba
Trang 212.3.Nút giao ngã ba hình quả lê:
Trên hình I.3 thể hiện nút giao rẽ trái và rẽ phải hình quả lê Loại này các nhánh rẽ bằng cầu vượt cong, có mặt bằng đối xứng chiếm dụng diện tích nhỏ
và kiến trúc đẹp
Trang 22Hình I.4: Nút giao hoa thị
Trang 23ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 21
3.2.Nút giao nhánh rẽ trực tiếp:
Trên hình I.5 cho thấy một dạng nút giao khá phức tạp, các nhánh rẽ đều trực tiếp, không xung đột Nút giao này chỉ thiết kế cho điểm giao nhau của các đường cao tốc nhiều làn xe
Hình I.5: Nút giao nhánh rẽ trực tiếp
Trang 24ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 22
3.3 Nút giao hình thoi:
Hình I.6: Nút giao hình thoi
Khi giữa các đường cao tốc có độ chênh cao lớn người ta xây dựng nút giao có dạng hình thoi vì mục tiêu kinh tế Tuy nhiên việc lưu thông các phương tiện không thuận lợi lắm do dốc dọc cao và bán kính nhỏ
4 Các nút giao khác mức tại Việt Nam
Trên thế giới với trình độ công nghệ hiện nay đã có nhiều cầu cong nhiêù tầng đặt trên tuyến và các nút giao khác mức
Ở Việt Nam nút khác mức đã được thiết kế và xây dựng ở các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ chí Minh và các tuyến quốc lộ lớn như QL1, QL5, QL18 vv
Các nút giao khác mức tại Việt nam được thiết kế chủ yếu bằng dầm thẳng bản mặt cầu cong Dầm cầu có thể là dầm lắp ghép giản đơn mặt cắt chữ
“T”, chữ “I”, chữ nhật hoặc dầm bản Bản mặt cầu được đổ tại chỗ có mặt bằng cong theo yêu cầu của tuyến đường Các cầu thiết kế như vậy giải quyết được
Trang 25ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 23
vấn đề kết cấu nhưng nhịp nhỏ nhiều trụ, không thông thoáng phía dưới nên kiến trúc không đẹp và không vượt được nhịp lớn và khó áp dụng cho các cầu vượt qua các mặt cắt ngang đường có chiều rộng lớn
Các công trình có cầu vượt dầm cong chưa nhiều do công nghệ thi công chưa thuần thục cũng như thiết kế ứng dụng cầu dầm cong chưa được rộng rãi
Trang 26ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 24
CHƯƠNG 5:
THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO VĨNH NGỌC
Trang 27ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 25
1.QUY MÔ VÀ TỐC ĐỘ THIẾT KẾ
Tuyến chính được thiết kế theo cấp đường trong thành phố là đường cấp I, tốc độ thiết kế tuyến chính là 60km/h
Khi đó tốc độ xe chạy trên đường nhánh được lựa chọn ở mức trung bình là 40km/h( Tham khảo bảng 2.1 sách tính toán và thiết kế chi tiết các yếu tố nút giao thông khác mức.)
2.TIÊU CHU ẨN KỸ THUẬT.( TRÍCH TỪ TCXDVN 104-2007)
Bảng 1: Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của nút giao
Bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn m 60
Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường m 75
Trang 28Biện pháp tổ chức giao thông tại nút.
• Tổ chức giao thông tại phía cầu Chui
- Cầu Chui đi Vân Tr
- Cầu Chui đi Thị trấn Đông Anh: đi theo cầu nhánh rẽ phải về Đông Anh
p hài hoà giữa các yếu tố: bình đồ - trắc dọc -
ợp với trình độ và năng lực thi công c
u cao kiến trúc
o tính thông thoáng và thẩm mỹ cao
ng đến môi trường trong quá trình thi công nh
ƯƠNG ÁN NÚT GIAO KHÁC MứC
ện pháp tổ chức giao thông tại nút
ổ chức giao thông tại phía cầu Chui
ầu Chui đi Vân Trì: đi trên QL5
ầu Chui đi Thị trấn Đông Anh: đi theo cầu nhánh rẽ phải về Đông Anh
Page 26
trắc ngang - cảnh
c thi công của nhà thầu trong
ng trong quá trình thi công như độ rung và
ầu Chui đi Thị trấn Đông Anh: đi theo cầu nhánh rẽ phải về Đông Anh
Trang 29ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 27
- Cầu Chui đi Cầu Nhật Tân: đi theo cầu nhánh vào đảo tròn về hướng cầu Nhật Tân
• Tổ chức giao thông tại phía Vân Trì
- Vân Trì đi cầu Chui: đi trên QL5
- Vân Trì đi cầu Nhật Tân: đi theo cầu nhánh rẽ phải về Cầu Nhật Tân
- Vân Trì đi thị trấn Đông Anh: đi theo cầu nhánh vào đảo tròn về Đông Anh
• Tổ chức giao thông tại phía thị trấn Đông Anh
- Thị trấn Đông Anh đi cầu Chui: đi theo cầu nhánh vào đảo tròn về cầu Chui
- Thị trấn Đông Anh đi Vân Trì : đi theo cầu nhánh rẽ phải về Vân Trì
- thị trấn Đông Anh đi Cầu Nhật Tân: đi theo cầu nhánh vào đảo tròn về cầu Nhật Tân
• Tổ chức giao thông tại phía Cầu Nhật Tân
- Cầu Nhật Tân đi thị trấn Đông Anh: đi theo cầu nhánh vào đảo tròn về Đông Anh
- Cầu Nhật Tân đi cầu Chui : đi theo cầu nhánh rẽ phải về cầu Chui
- Cầu Nhật Tân đi Vân Trì: đi theo cầu nhánh vào đảo tròn về Vân Trì Đánh giá phương án
• Ưu điểm:
- Cách tổ chức giao thông như vậy đã xoá bỏ được các xung đột nguy hiểm nhất là các giao cắt mà thay vào đó là các điểm nhập và các điểm tách
• Nhược điểm :
- Tất cả các hướng xe đi qua nút đều bị giảm tốc độ Như vậy các hướng được
ưu tiên sẽ chịu thiệt thòi
Mặt bằng nút rộng, chiếm nhiều diện tích
Trang 30ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 28
CHƯƠNG 6:
THIẾT KẾ NÚT GIAO VÒNG XUYẾN
Trang 31ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 29
1.LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ NÚT GIAO
1.1.Các thông số kỹ thuật thiết kế vòng xuyến
• Tốc độ tính toán trong vòng xuyến: vd = 40km/h = 11.11m/s
• Góc giao của 2 đường ôtô: 0
1.2.Các thông số kỹ thuật thiết kế cầu nhánh
• Tốc độ tính toán trong cầu nhánh: vd = 40km/h = 11.11m/s
• Thứ nhất là tốc độ xe rẽ lớn thì đòi hỏi phải thiết kế cầu rẽ có chiều dài lớn Điều này dẫn đến khối lượng và gía thành xây dựng tăng lên, đồng thời tăng diện tích chiếm dụng mặt bằng
• Thứ hai là không thể lựa chọn tốc độ trên cầu nhánh quá cao do thông thường cầu nhánh rẽ chỉ có một làn xe dành cho đi chung cả xe con và xe bus có tốc độ thiết kế thấp sẽ không đạt được tốc độ thiết kế cao
Trang 32ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 30
Trong thành phố, do điều kiện hạn hẹp về mặt bằng nên các nhà chuyên môn khuyên nên dung tiêu chuẩn ứng với điều kiện tối thiểu, nghĩa là tốc độ tính toán của các cầu nhánh trong các nút giao khác mức ở thành phố chỉ nên chọn V=25-40 km/h, chỉ đối với đường cao tốc thành phố mới chọn V=50km/h
Từ tất cả các điều trên và theo quy trình thiết kế đường đô thị mới nhất của nước ta: Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế mang ký hiệu 104 – 2007 với vận tốc trên đường chính 60km/h ,vận tốc thiết kế trên cầu nhánh đều được chọn là 40km/h
Tại vòng xuyến các dòng xe nhập dòng vào vòng xuyến nên các phương tiện không thể đi với tốc độ cao được, vì vậy tốc độ thiết kế cho vòng xuyến được chọn là 30km/h
3.XÁC ĐỊNH TẦM NHÌN TRÊN CẦU NHÁNH CÓ MỘT LÀN XE TRONG PHẠM VI NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
3.1.Tính toán tầm nhìn trên bình đồ
Khoảng cách tầm nhìn trên bình đồ của các cầu nhánh có một làn xe trong phạm vi nút giao thông khác mức được xác định theo điều kiện tầm nhìn hãm xe trước chướng ngại vật (tầm nhìn phía trước)
l2
l1
l0 S
Sơ đồ tính toán tầm nhình cho đường nhánh có một làn xe
Được tính theo công thức:
S = l1+l2+l0
Trang 33
v - Tốc độ chạy xe trên cầu nhánh, m/s
tf - Thời gian phản ứng tâm lý của lái xe, tf = 0 4 ÷ 1 2s Chọn tf = 1,0s
2
l - Chiều dài hãm xe
) (
2
.
2 2
i f g
v K v
t l
± + +
ϕ- hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường, lấy ϕ = 0,5
2
)
i f g
v K t
t v
± + +
+
=
ϕ
Trang 34ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 32
) ( 40
5 ) 08 , 0 02 , 0 5 , 0 ( 81 , 9 2
11 11 2 )
2 , 0 0 , 1 (
5 ) 02 , 0 5 , 0 ( 82 , 9 2
11 , 11 2 )
2 , 0 0 , 1 ( 11 , 11
) ( 2
)
(
2 0 2
m
l f g
v K t
t v
=
+ +
+ +
=
+ + +
+
=
ϕ
Vậy S=45 m( )
3.3.Xác định bán kính đường cong đứng của các cầu nhánh
Đối với các đường cong đứng lồi thì bán kính được xác định theo công thức
2
=
Trang 35ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 33
Trong đó:
S - tầm nhìn tính toán trên trắc dọc cầu nhánh
h= 1,2 m chiều cao mắt người lái xe
Vậy bán kính đường cong đứng lồi là:
R loi 844m
2 , 1 2
Theo TCXDVN 104 : 2007 với tốc độ tính toán là 40km/h thì bán kính đường cong đứng tối thiểu mong muốn là 700m (bảng 29) Đồng thời chiều dài tối thiểu tiêu chuẩn của đường cong đứng là 35m
Khi mong muốn thiết kế đường cong đứng thỏa mãn tiêu chuẩn và tiếp tuyến với đường đổ dốc 4% trên trắc dọc thì sơ đồ tính toán bán kính đường cong đứng như sau:
Trong đó: tg α =i d = 0 04 0 0 ' "
26 17 2 29
=
⇒α
Tính cho trường hợp chiều dài đường cong đứng tối thiểu: l = 35m
Công thức tính chiều dài đường cong chắn góc α là:
180
29 2 14 3
Trang 36ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 34
Đối với đường cong đứng lõm thì bán kính đường cong được tính với hai điều kiện:
- Bảo đảm tầm nhìn ban đêm
- Bảo đảm an toàn cho xe chạy khi đi vào đường cong lõm
Bán kính đường cong lõm được xác định theo công thức
) 2 sin ( 2
2
α S h
S R
α = 4-60 góc chiếu của pha ô tô, chọn α = 50
Vậy bán kính đường cong đứng lõm là:
378 ( )
) 2
5 sin 40 7 , 0 ( 2
Trang 37Phối hợp hài hoà giữa các yếu tố: bình đồ - trắc dọc - trắc ngang - cảnh quan
Kết cấu cầu phù hợp với trình độ và năng lực thi công của nhà thầu trong nước
Hạn chế chiều cao kiến trúc
Đảm bảo tính thông thoáng và thẩm mỹ cao
Hạn chế ảnh hưởng đến môi trường trong quá trình thi công như độ rung
và tiếng ồn…
4.2.Giải pháp thiết kế
4.2.1 Phương pháp kết hợp vòng xuyến với các đường nhánh rẽ phải
Có 3 phương pháp kết hợp nhánh rẽ phải với vòng xuyến như sau:
• Đường nhánh rẽ phải tiếp tuyến với vòng xuyến
• Trục của đường nhánh rẽ phải tiếp tuyến với trục của vòng xuyến (hai trục này tiếp xúc với nhau tại một điểm)
• Đường nhánh rẽ phải nhập vào vòng xuyến một đoạn chung cd
Trang 38ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 36
Sau khi xem xét và phân tích 3 phương pháp kết hợp trên và dựa vào hiện trạng của nút kiến nghị lựa chọn phương pháp đường nhánh rẽ phải nhập vào vòng xuyến một đoạn chung cd ( hình 3)
4.2.2Tính toán và lựa chọn bán kính của vòng xuyến và cầu nhánh
• Xác định bán kính vòng xuyến theo công thức:
R =
) (
2
sc
i g
11
= +
Kiến nghị chọn bán kính vòng xuyến là: R = 150m
• Xác định bán kính cầu nhánh theo công thức:
R =
) (
2
sc
i g
Trang 3911
- Cao độ thiết kế phù hợp với các cao độ khống chế
- Đảm bảo tĩnh không yêu cầu khi giao cắt với các tuyến giao thông khác
5.2.Xác định các cao độ khống chế trên trắc dọc
Cao độ khống chế trắc dọc của nút được xác định như sau:
- Vòng xuyến vượt đường sắt và QL5 được khống chế bởi cao độ đường hiện tại, cao độ đường sắt,tĩnh không đường sắt và tĩnh không dưới cầu
- Các cầu nhánh trong nút khống chế bởi cao độ đường hiện tại,cao độ vòng xuyến và tĩnh không đường sắt
5.3.Xác định độ dốc dọc
Độ dốc dọc trên cầu nhánh của nút giao được lựa chọn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện địa hình, tốc độ tính toán, thành phần xe chạy trong nút…
Do chức năng sử dụng nên cấu tạo các loại xe khác nhau Với các loại xe như
xe con, xe du lịch thì có thể khắc phục được độ dốc dọc lớn (tới 10%) mà không
Trang 406.1.Nguyên tắc thiết kế mặt cắt ngang
Bề rộng mặt cắt ngang đảm bảo bố trí đủ số làn xe theo yêu cầu theo đúng quy định của quy trình
Mặt cắt ngang cần thoả mãn quy mô và yêu cầu kỹ thuật đối với cấp đường thiết kế
Các yếu tố trên mặt cắt ngang được bố trí hài hoà, đảm bảo phù hợp với các công trình hai bên tuyến, thuận tiện cho việc bố trí các công trình phục vụ trên tuyến và các khu đô thị
Mặt cắt ngang vừa đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật đồng thời cũng hạn chế tới mức thấp nhất giá thành xây dựng
6.2.Xác định độ dốc ngang và siêu cao
Tại nút giao thông có sự gặp gỡ và tiếp xúc của nhiều tuyến, nhiều đường cong theo chiều khác nhau, cấu tạo siêu cao sẽ tạo nên gờ lồi ở giữa phần xe chạy, xe chuyển làn sẽ không êm thuận nhất là các xe có chiều dài lớn như xe buýt
Vì vậy tại vòng xuyến nơi có nhiều dòng xe nhập dòng và tách dòng kiến nghị không bố trí siêu cao
