Do đó hay dùng đ ng ngoài đô th.
Trang 12.1 Khái ni m chung
Bình đ tuy n đ ng là hình chi u c a tuy n đ ng trên m t ph ng n m ngang
Bình đ tuy n g m 3 y u t chính là : đo n th ng, đo n đ ng cong tròn và
đo n đ ng cong chuy n ti p n i ti p đo n th ng v i đo n đ ng cong tròn
2
Minh h a bình đ và v ch ph ng án tuy n trên bình đ
ng cánh tuy n
o n tuy n th ng có hai thu c tính đó là ph ng h ng và chi u dài cánh tuy n
3
o n tuy n cong tròn c ng có hai thu c tính c b n, là góc chuy n h ng và
bán kính đ ng cong tròn, hai thu c tính này s quy t đ nh đ n thu c tính th
ba c a đ ng cong tròn là chi u dài đo n cong
Trang 22.2 Nh ng nguyên t c khi thi t k bình đ tuy n (1/4)
1 nh tuy n ph i bám sát đ ng chim bay gi a 2 đi m kh ng ch
2 Thi t k n n đ ng ph i đ m b o cho giao thông thu n l i, đ ng th i ph i
tuân theo m i quy đ nh v tiêu chu n k thu t c a tuy n
3 Khi đ nh tuy n nên tránh đi qua nh ng v trí b t l i v th nh ng, thu
v n, đ a ch t (nh đ m l y, khe xói, s t l , đá l n, kast, ) đ đ m b o cho n n
đ ng đ c v ng ch c
4 Không nên đ nh tuy n qua khu đ t đai đ c bi t quí, đ t đai c a vùng kinh t
đ c bi t, c g ng ít làm nh h ng đ n quy n l i c a nh ng ng i s d ng đ t
5 Khi tuy n giao nhau v i đ ng s t ho c đi song song v i đ ng s t c n ph i
tuân theo quy trình c a B GTVT v quan h gi a đ ng ôtô và đ ng s t (v trí
giao ph i ngoài ph m vi ga, đ ng d n tàu, c a h m đ ng s t, ghi c h ng, các
c t tín hi u vào ga, góc giao ≥ 450 )
5
2.2 Nh ng nguyên t c khi thi t k bình đ tuy n (2/4)
6 Khi ch n tuy n qua thành ph , th tr n thì c n chú ý đ n quy mô và đ c tính
c a giao thông trên đ ng, l u l ng xe khu v c hay xe quá c nh chi m u th , s
dân và ý ngh a v chính tr , kinh t , v n hoá, xã h i c a đ ng đ quy t đ nh h ng
tuy n h p lý nh t
7 Khi qua vùng đ ng b ng c n v ch tuy n th ng, ng n nh t, tuy nhiên tránh
nh ng đo n th ng quá dài (e"3km) có th thay b ng các đ ng cong có bán kính
R≥1000m, tránh dùng góc chuy n h ng nh
8 Khi đ ng qua vùng đ i nên dùng các đ ng cong có bán kính l n u n theo
đ a hình t nhiên B qua nh ng u n l n nh và tránh tuy n b gãy khúc v bình đ
và tr c d c
9 Qua vùng đ a hình đ i nh p nhô n i ti p nhau, t t nh t nên ch n tuy n là
nh ng đ ng cong n i ti p hài hoà v i nhau, không nên có nh ng đo n th ng chêm
ng n gi a nh ng đ ng cong cùng chi u, các bán kính c a các đ ng cong ti p giáp
nhau không đ c v t quá các giá tr cho phép
6
2.2 Nh ng nguyên t c khi thi t k bình đ tuy n (3/4)
10 Khi tuy n đi theo đ ng phân thu , đi u c n chú ý tr c tiên là quan sát
h ng c a đ ng phân thu chính và tìm cách n n th ng tuy n trên t ng đo n, ch n
nh ng s n đ i n đ nh và thu n l i cho vi c đ t tuy n, tránh nh ng m m cao và
tìm nh ng đèo th p đ v t
11 Khi tuy n đi trên s n núi, mà đ d c và m c đ n đ nh c a s n núi có
nh h ng đ n v trí đ t tuy n thì c n nghiên c u t ng h p các đ/ki n đ a hình, đ a
ch t, thu v n đ ch n tuy n thích h p N u t n t i nh ng đo n s n d c b t l i v
đ a ch t, thu v n nh s t l , tr t, n c ng m, c n cho tuy n đi tránh ho c c t
qua phía trên
12 Khi tri n tuy n qua đèo thông th ng ch n v trí đèo th p nh t, đ ng th i
ph i d a vào h ng chung c a tuy n và đ c đi m c a s n núi đ tri n tuy n t đ nh
đèo xu ng hai phía
i v i nh ng đ ng c p cao n u tri n tuy n qua đèo g p b t l i nh s n núi
không n đ nh ho c các tiêu chu n k thu t v bình đ , tr c d c quá h n ch không
tho mãn thì có th xem xét ph ng án h m Tuy n h m ph i ch n sao cho có chi u
dài ng n nh t và n m trong vùng n đ nh v đ a ch t, thu v n
Trang 32.2 Nh ng nguyên t c khi thi t k bình đ tuy n (4/4)
13 Khi tuy n đi vào thung l ng các sông su i, nên :
- Ch n m t trong hai b thu n v i h ng chung c a tuy n, có s n tho i n đ nh,
kh i l ng công tác đào đ p ít
- Ch n tuy n đi trên m c n c l đi u tra
- Ch n v trí thu n l i khi giao c t các nhánh sông su i: n u là thung l ng h p
tuy n có th đi m t bên ho c c hai bên v i m t ho c nhi u l n c t qua khe su i Lý
do c t qua nhi u l n m t dòng su i th ng là khi g p s n d c n ng, vách đá cao,
đ a ch t không n đ nh (s t, tr t, )
14 V trí tuy n c t qua sông su i c n ch n nh ng đo n su i th ng có b và dòng
n đ nh, đi u ki n đ a ch t thu n l i
15 Tr ng h p làm đ ng c p cao đi qua đ m h ho c v nh c n nghiên c u
ph ng án c t th ng b ng cách làm c u hay k t h p gi a c u và n n đ p nh m rút
ng n chi u dài tuy n
8
2.3 c đi m khi xe ch y trong đ ng cong b ng (1/3)
Khi ch y trong đ ng cong, xe ph i ch u nhi u đi u ki n b t l i h n so v i khi ch y
trong đ ng th ng Nh ng đi u ki n b t l i đó là:
1.Khi ch y trong đ ng cong xe ph i ch u thêm l c li tâm, l c này n m ngang trên
m/ph ng th ng góc v i tr c chuy n đ ng, h ng ra phía ngoài đ ng cong, có giá tr
) ( 2
kG R
v
m
C=
Trong đó:
C – l c li tâm
m – kh i l ng c a xe (kg)
v – t c đ xe ch y (m/s)
R – bán kính đ ng cong
t i v trí tính toán (m)
Các l c tác d ng khi xe ch y trong đ ng cong
9
2.3 c đi m khi xe ch y trong đ ng cong b ng (2/3)
Tác h i c a l c ly tâm:
+ Gây l t xe (l t quanh đi m ti p xúc gi a bánh xe v i m t đ ng)
+ Gây tr t ngang;
+ Tiêu t n nhiên li u, hao mòn x m l p h n khi xe ch y trên đ ng th ng
+ Gây khó kh n cho vi c đi u khi n xe, làm cho hành khách khó ch u nhi u
khi c m giác xe b l t đ
Trang 42.3 c đi m khi xe ch y trong đ ng cong b ng (3/3)
2 Yêu c u b r ng ph n xe ch y: khi xe ch y trong đ ng cong yêu c u có
b r ng ph n xe ch y l n h n trên đ ng th ng thì m i ch y đ c bình
3.T m nhìn: Xe ch y trên
đ ng cong d b c n tr t m
nhìn, nh t là khi bán kính
đ ng cong nh , đo n
đ ng đào Trên đ ng cong
n u b g p ph i taluy ch a
b t m r ng, câu c i nhà c a
n m trong ph m vi quan sát
s c n tr làm t m nhìn b
h n ch
11
2.4 L c ngang, h s l c ngang (1/3)
Khi xe ch y trên đ ng cong n m thì xe ch u tác d ng c a các l c sau:
+ Tr ng l c b n thân, G tác d ng theo ph ng th ng đ ng
+ L c ly tâm, C
G i Y là t ng l c ngang tác d ng lên ô tô khi ch y trên đ ng cong thì:
Y = C.cosα ± G.sinα
G Y
C
Y
h
b
?
α
α
α
G
C
Y
h
b
?
α
α
α
TH: Dèc ngang mÆt ®−êng h−íng vÒ l−ng ®−êng cong TH: Dèc ngang mÆt ®−êng h−íng vÒ bông ®−êng cong
Bông
®−êng cong
Bông
®−êng cong
l−ng
®−êng cong l−ng
®−êng
cong
Y
12
2.4 L c ngang, h s l c ngang (2/3)
Do góc α r t nh nên xem g n đúng ta có: cosα ≈ 1; sinα ≈ tgα ≈ in (đ d c ngang
m t đ ng), do v y:
Y = C ± G.in
n i G R g v G
.2
±
R g v G
.
2
=>
t
G
Y
=
µ là h s l c ngang (l c ngang tác d ng lên m t đ n v tr ng
l ng xe), ta có:
n
i R g
=
2 µ
n i R
V ±
= 127
2 µ
(v có đ n v là m/s)
(V có đ n v là km/h) [3]
Trang 5TH O LU N:
T công th c trên có nh ng bi n
pháp nào đ gi m h s l c ngang ?
Chi u cao b t th ng làm thêm d c đ
vào b ng đ ng cong g i là siêu cao
n
i R
=
.
127
2
µ
B
R
ip
L1 L2
L2 L1
B/2 B/2
L3
L3
R
14
2.5 Siêu cao, đo n n i siêu cao
B
R
ip
L1 L2
L2 L1
B/2 B/2
L3
L3
R
S đ c u t o siêu cao
2.5.1 o n n i siêu cao
o n n i siêu cao đ c th c hi n
v i m c đích chuy n hóa m t
cách đi u hòa t tr c ngang
thông th ng hai mái sang tr c
ngang m t mái có đ d c b ng đ
d c siêu cao trong đ ng cong.
S chuy n hóa s t o ra m t đ d c
ph ip
ip: d c ph cho phép (đ d c nâng SC)
Ip = 1% khi vtk ≤ 40km/h
Ip = 0,5% khi vtk ≥ 60 km/h
15
2.5.2 d c siêu cao
B
R
ip
L1 L2
L2 L1
B/2 B/2
L3
L3
R
S đ c u t o siêu cao
d c ngang m t đ ng m t mái
d c b t th ng đ vào phía l ng
đ ng cong g i làđ d c siêu cao
Tr c ngang m t đ ng có c u t o
m t mái v i đ d c khá l n đ vào
phía b ng đ ng cong g i làtr c
ngang có c u t o siêu cao
Siêu cao có tác d ng làm gi m hi u qu
x u c a l c ly tâm, nh ng không ph i là
không có gi i h n
Gi i h n c a đ d c siêu cao là không b
tr t khi m t đ ng b tr n nh t là khi m t
đ ng b b ng giá
Trang 62.5.3 Xác đ nh đ d c siêu cao
Vì v y QT c a Nga quy đ nh siêu cao t i đa là 6% Trong khi Pháp hay
các n c Nam Âu ít b ng giá h n thì quy đ nh siêu cao t i đa là 10%
N c ta tuy không có b ng giá nh ng trong dòng xe còn nhi u xe ch y
ch y ch m , xe thô s nên tiêu TCVN 4054-1998 c ng quy đ nh đ d c t i đa là 6%
G n đây do dòng xe thu n h n tr c nên TCVN 4054-2005 cho phép đ
d c siêu cao t i đa là 8%
Bi n đ i công th c (3) cho ta: = − µ
R
V
127
2
[4]
Theo cách này TCVN 4054-2005 đã xây d ng b ng xác đ nh giá tr đ d c siêu cao
t ng ng v i v i s thay đ i c a bán kính R và h s l c ngang µ nh b ng 13 t i
đi u 5.5.4.
17
B ng 13 d c siêu cao
ng v i theo bán kính đ ng cong n m và t c đ thi t k
≥ 250 150-250 25-50
20
≥ 350 75-350 50-75
30-50 30
≥ 600 100-600 75-100 60-75
40
≥ 1500 300-1500 250-300 200-250 175-200 150-175
125-150
60
≥ 2500 650-2500 500-650 425-500 350-425 300-350
275-300
250-275
80
≥ 4000 1000-4000 800-1000 650-800 550-650 500-550
450-500
400-450
100
≥ 5500 3500-5500 2500-3500 2000-2500 1500-2000 1000-1500
800-1000
650-800
120
Bán kính đ ng cong n m (m)
2 3 4 5 6 7
8
Không Làm siêu Cao
d c siêu cao %
T c đ
thi t k
vtk (km/h)
18
2.6 B trí đo n n i siêu cao
2.6.1 B trí đo n n i siêu cao
c u t o đ n gi n, đo n n i
siêu cao ph i trùng v i đ ng cong
chuy n ti p Khi không có đ ng
cong chuy n ti p thì b trí m t n a
chi u dài đo n n i siêu cao n m
trong đ ng cong và m t n a n m
trên đ ng th ng.
2.6.2 Th c hi n đo n n i siêu cao
Hình v bình đ du i th ng mô t
s đ th c hi n chuy n hóa:
i n ilÒ in in
i n
i sc
i n
0%
i n
i n
i lÒ
Mô t th c hi n chuy n hóa
Trang 72.6.2 Th c hi n đo n n i siêu cao (1/2)
in ilÒ in in in
i sc
in
0%
i n
i n
i lÒ
Mô t th c hi n chuy n hóa
B C 1: Tr c khi vào đo n n i siêu cao,
c n m t đo n t i thi u 10m đ vu t cho l
đ ng có cùng đ d c ngang v i m t đ ng
(in)
B C 2:
Quay ph n xe ch y l ng đ ng cong (k
c ph n l gia c , ph n l đ t) quanh tim
đ ng cho c ph n xe ch y có cùng m t đ
d c đ vào b ng đ ng cong
B C 3: Có 2 ph ong pháp:
- PP1: PP Quay quanh tim: Ti p t c quay
c ph n xe ch y (k c ph n l gia c ) quanh
tim đ ng cho t i khi đ t đ d c siêu cao
- PP2: PP Quay quanh mép: Quay toàn b
m t đ ng xung quanh mép đ ng phía
b ng đ ng cong đ n khi đ t đ d c ngang
b ng đ d c siêu cao
20
2.6.2 Th c hi n đo n n i siêu cao (2/2)
Ph m vi áp d ng:
- PP quay quanh tim: Ti t ki m kh i l ng đào đ p, nh ng ph i chú ý
t i v n đ thoát n c phía b ng đ ng cong Do v y PP này dùng trong
đ ng đô th
- PP quay quanh mép: Kh i l ng đào đ p l n h n PP quay quanh
tim Do đó hay dùng đ ng ngoài đô th
Theo tiêu chu n c n m 98 cho phép s d ng c 2 PP, tuy nhiên đ n
tiêu chu n m i 2005 ch cho áp d ng PP quay quanh tim đ i v i đ ng b
Tuy nhiên đ i v i ng i thi t k đ ng c n n m c 2 ph ng pháp
vì trên m t s d ng k t c u đ c bi t v n ph i s d ng PP quay quanh mép
nh trên c u cong (chúng ta không th làm k t c u d m v o xu ng phía
b ng đ ng cong đ c)
21
2.6.3 Chi u dài đo n n i siêu cao (1/2)
in
ilÒ
in
in
in
isc
in
0%
in
in
ilÒ
p p i H L i L
1 1
1= ⇒ =∆
∆
2 2
1
i H i B H
n
n⇒∆ =
=
n
i i B L
2
1=
T ng t : L2 = L1
p n
i i B L
2
2=
) ( 2
3 B i sc i n
∆
p i H
3
∆
n sc i i i B L
2 ) ( 3
−
=
p n sc p n sc p
n nsc
i i i B i i i B i i B L
2 ) (
2 ) (
2
=
− +
=
Trang 82.6.3 Chi u dài đo n n i siêu cao (2/2)
23
G i R là bán kính đ ng cong n m và G là tr ng l ng c a ôtô, ta có
công th c xác đ nh l c li tâm tác d ng lên ôtô:
] [
2 2
kG R
V g
G R
mV
Chi u các l c tác d ng lên ôtô theo ph ng song song v i m t đ ng ta có :
X = C cos α ï G.sinα
“-“ : khi đ ng cong có siêu cao
“+“ : khi đ ng cong không có siêu cao và xét v i xe làn ngoài
Góc nghiêng c a m t đ ng vì α nh nên: cosα = 1; sinα = tgα = in
in : đ d c ngang m t đ ng
V [m/s] ; g = 9.8m/s2
24
n
R g V G X i
G
R
V
g
G
2 2
µ
) ( 2
n
i g
V R
±
=
⇒ µ
µ : h s l c ngang (b ng t s t ng l c ngang và tr ng l c ôtô)
Bán kính đ ng cong b ng t i thi u:
) ( 127 2 min
sc
i
V R
+
=
µ [m] ; V[km/h]
(i sc : đ d c siêu cao)
Bán kính đ ng cong không c n b trí
2
n KSC
i
V R
−
=
µ [m] ; V[km/h]
(i n : đ d c ngang c a m t đ ng)
Trang 9Chú ý: Ch trong tr ng h p khó kh n m i v n d ng bán kính đ ng cong
n m t i thi u Khuy n khích dùng bán kính t i thi u thông th ng tr lên và
luôn t n d ng đ a hình đ đ m b o ch t l ng ch y xe t t nh t
26
2.8 ng cong chuy n ti p
2.8.1 Tác d ng c a đ ng cong chuy n ti p
ng cong chuy n ti p đ c b trí trên đ ng có Vtt - 60 km/h.
ng cong chuy n ti p b trí trùng v i đo n n i siêu cao và n i m r ng
ph n xe ch y
Khi xe ch y t đo n th ng vào đo n cong, đi u ki n xe ch y b thay đ i :
T i đo n th ng : R = ? ; l c li tâm C = ?
T i đ ng cong: R = ? , l c li tâm C = ? => Ng i lái xe ph i làm gì?
phù h p v i qu đ o ch y xe nói trên, ta ph i b trí đ ng cong chuy n
ti p v i m c đích :
+ Góc ngo t thay đ i t t
+ L c li tâm thay đ i t t
+ Tuy n hài hoà, không b g y khúc và t ng m c đ êm thu n, an toàn
27
Chi u dài đ ng cong chuy n ti p không nh h n chi u dài các
đo n n i siêu cao và n i m r ng (không nh h n 15m) và đ c
xác đ nh theo công th c sau:
R
V
cht
5 , 23
3
= Trong đó:
[m]
Trang 10ng cong chuy n ti p có th là m t đ ng cong clôtôit, đ ng cong
parabol b c 3 ho c đ ng cong nhi u cung tròn
29
Nh t thi t ph i đ m b o chi u dài t m nhìn trên đ ng đ nâng cao đ an
toàn ch y xe và đ tin c y v tâm lý đ ch y xe v i t c đ thi t k
Trong đ ng cong b ng có bán kính nh , nhi u tr ng h p có ch ng ng i
v t n m phía b ng đ ng cong gây tr ng i cho t m nhìn nh mái ta luy
đào, nhà c a, cây c i,
Mu n đ m b o đ c t m nhìn S trên đ ng cong c n
ph i xác đ nh đ c ph m
vi phá b ch ng ng i v t
c n tr t m nhìn
30
T m nhìn trên đ ng cong n m đ c ki m tra đ i v i các ô tô ch y trên làn
xe phía b ng đ ng cong v i gi thi t m t ng i lái xe cách mép m t đ ng
1,5m và đ cao cách m t đ ng 1,0m (t ng ng v i tr ng h p xe con)
Trang 111 2 3
2' 3' 4'
Đường giới hạn tầm nhìn Quỹ đạo xe chạy
- Trong ph m vi c a đ ng bao này t t c cỏc ch ng ng i v t đ u ph i đ c
phỏ b nh cõy c i, nhà c a,…
- Theo đ ng qu đ o
xe ch y,
- nh đi m đ u và
đi m cu i c a nh ng
dõy cung cú chi u dài
b ng chi u dài t m
nhỡn S
- V đ ng cong bao
nh ng dõy cung này ta
cú đ ng gi i h n
nhỡn
32
-Trong ph m vi đ ng cong trũn,
đ ng gi i h n nhỡn v theo
đ ng trũn cỏch qu đ o xe ch y
m t kho ng cỏch là z
- T hai đ u c a đ ng cong, kộo
dài v hai phớa m i bờn m t đo n
b ng S trờn qu đ o xe ch y
- T hai đi m cu i c a hai đo n
th ng này v đ ng th ng ti p
xỳc v i đ ng trũn trờn ta s cú
đ ng gi i h n nhỡn
Đường giới hạn tầm nhìn Quỹ đạo xe chạy
1,5m
K
S
Xỏc đ nh đ ng gi i h n nhỡn theo
ph ng phỏp gi i tớch
- Xỏc đ nh kho ng cỏch (z) c n đ m b o t m nhỡn t i đi m chớnh gi a đ ng
cong
33
Xỏc đ nh kho ng cỏch c n đ m b o t m nhỡn z, cú hai tr ng h p:
- Khi chi u dài đ ng cong K nh h n c ly t m nhỡn S (Hỡnh a).
Ta cú: z = DE + EH
Trong đú: DE = R1 – OE, R1 – bỏn kớnh c a đ ng cong theo qu đ o xe ch y
OE = R1.cosα/2
2
1 /2 AM.sin AF
Do đú ta cú:
- Khi chi u dài đ ng cong K l n h n c ly t m nhỡn S (Hỡnh b)
Ta cú:
Trong đú: a– gúc gi i h n b i cung c a đ ng trũn cú chi u dài b ng c ly t m
nhỡn S
Trang 122.9.2 Ph ng phỏp gi i tớch (3/4)
Quỹ đạo xe chạy
K
E H
0
A
F
α (Σ−Κ)/
2
Σ
Ρ 1
a)
Μ
K
0
R 1
α s z
b)
α 1
S đ xỏc đ nh kho ng cỏch z
1
1
R
.
S
.
180
π
2
B R
R – Bỏn kớnh đ ng cong, m; B – Chi u r ng m t đ ng, m
35
2.9.2 Ph ng phỏp gi i tớch (4/4)
1.5m
Cây phải đốn
1.0m
Z Zo
1.5m
1.0m
Z Zo
Đất phải đào
Thụng th ng:
S = S2: đ ng khụng cú d i phõn
cỏch gi a
S = S1: đ ng cú d i phõn cỏch
gi a
đ n gi n và t ng ph n an toàn
trong tớnh toỏn th ng l y R1=R
Trong ph m vi Z và trờn 1,0m c n
ph i d b cỏc ch ng ng i v t
nh nhà c a, cõy c i, đ t đỏ
Nh ng đ đ phũng cõy c cú th
m c l i nờn ph i d th p h n 0,5m
ho c d ngang m t đ ng
Xỏc đ nh ph m vi c n d b trờn m t c t ngang
36
Khi xe ch y trong
đ ng cong yờu c u
ph i m r ng ph n xe
ch y
2.10 m r ng ph n xe ch y trong đ ng cong n m (1/3)
S đ tớnh toỏn đ m r ng trờn đ ng hai làn xe
m r ng c a m t làn xe e1 cú th xỏc đ nh theo cụng th c:
Trong đú:
R: bỏn kớnh đ ng cong n m
L: Chi u dài tớnh t tr c sau c a xe t i gi m xúc đ ng tr c
