ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG THÀNH PHỐ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG LẬP THỂ VÀ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

PHẦN I: THIẾT KẾ TỔNG THỂ NÚT GIAO THÔNG LẬP THỂ

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG .............................................................................. 1

I.1 - MỞ ĐẦU.................................................................................................................. 1

I.1.1 - Nhu cầu xây dựng nút giao khác mức .................................................................... 1

I.1.2 - Cấu tạo nút giao khác mức trên các đô thị và tuyến giao thông ............................. 2

I.1.3 - Các nút giao khác mức tại Việt Nam...................................................................... 7

I.2 - ĐẶC ĐIỂM NÚT GIAO THỦ ĐỨC...................................................................... 8

I.3- SỰ CẦN THIẾT PHẢI LÀM NÚT GIAO KHÁC MỨC TẠI THỦ ĐỨC............ 6

I.4 - HỆ THỐNG QUY PHẠM ÁP DỤNG................................................................... 10

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THỦ ĐỨC.......................................... 13

II.1 - QUY MÔ XÂY DỰNG VÀ TIÊU CHUẨN KĨ THUẬT .................................... 13

II.1.1 - Quy mô xây dựng................................................................................................. 13

II.1.2 - Tiêu chuẩn kỹ thuật ............................................................................................. 13

II.2 - NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ.................................................................................. 14

II.3 - GIẢI PHÁP THIẾT KẾ ........................................................................................ 15

II.3.1 - Phương án nút giao thông dạng Hình chiec la cầu vượt chính và 2 nhánh cầu

cong ............................................................................................................................... 15

II.3.3 - Đánh giá về phương án nút giao và kiến nghị chọn phương án cho nút giao Thủ

Đức ....................................................................................................................................

II.4 - TỔ CHỨC GIAO THÔNG CỦA NÚT ................................................................ 17

II.5 - TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ NÚT GIAO ... 17

II.5.1 - Lựa chọn tốc độ tính toán trên các đường nhánh ................................................ 17

II.5.2 - Xác định tầm nhìn trên đường nhánh có một làn xe trong phạm vi nút giao thông

khác mức ....................................................................................................................... 18

II.5.3 - Tính toán và lựa chọn bán kính của đường nhánh............................................... 20

II.5.4 - Xác định độ dốc ngang và độ dốc dọc lớn nhất trên đường nhánh ..................... 22

II.6 - TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC CỦA ĐƯỜNG NHÁNH................................. 23

II.6.1 - Bình đồ đường nhánh rẽ phải trực tiếp................................................................ 23

II.6.2 - Bình đồ đường nhánh rẽ trái(rẽ trái gián tiếp và rẽ trái bán trực tiếp)................. 27

II.6.3 - Trắc dọc tuyến ..................................................... Error! Bookmark not defined.

II.7 - GIẢI PHÁP KẾT CẤU CẦU...........................................................................................

II.7.1 - Cầu vượt chính.........................................................................................................

CHƯƠNG III : ĐÁNH GIÁ SƠ Bộ TÁC ĐộNG MÔI TRƯờNG ............................... 13

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình đổi mới phát triển kinh tế đi lên của đất nước ta thì yêu cầu đòi

hỏi về phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng GTVT một cách khoa học là một yêu cầu bức

thiết vì GTVT là nền tảng để phát triển các ngành khác. Để đáp ứng được yêu cầu cấp

bách này chúng ta cần phải đẩy mạnh xây dựng các đường ôtô cao tốc, nâng cấp hàng

loạt các quốc lộ tỉnh lộ, xây dựng những cây cầu có quy mô lớn và có vẻ đẹp kiến trúc

hiện đại…Thực tế hiện này là rất cần có những kỹ sư có trình độ chuyên môn tốt, vững

vàng để có thể nhanh chóng nắm bắt được các công nghệ xây dựng Cầu - Đường tiên

tiến hiện đại để góp phần xây dựng nên các công trình có chất lượng và có tính nghệ

thuật cao.

Sau thời gian học tập tại Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố -Trường

ĐHGTVT, bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự chỉ dạy tận tình của các thầy cô

trong trường ĐHGTVT nói chung và các thầy cô trong Khoa Công trình nói riêng em

đã tích luỹ được nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc của một kỹ sư tương lai.

Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểu

kiến thức tại trường , đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian

qua của mỗi sinh viên. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã được sự giúp

đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn CTGTTP, đặc biệt là sự giúp đỡ trực

tiếp của :

+ Giáo viên hướng dẫn : - GS.TS Nguyễn Viết Trung

- THS.Trần Anh Đạt

+ Giáo viên đọc duyệt :

Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ còn có hạn chế nên trong tập Đồ án

này chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em xin kính mong các thầy cô

trong bộ môn chỉ bảo để em có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp!

Em xin chân thành cảm ơn ! Tp HCM, tháng 05 năm 2009

Sinh viên

HÁCH CÔNG BẮC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 1

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG

I.1 - MỞ ĐẦU

I.1.1 - Nhu cầu xây dựng nút giao khác mức

Nước ta là một nước đang phát triển nên nhu cầu cho xây dựng cơ bản đang rất

cần thiết.Mà quan trọng hơn là việc xây dựng cầu đường,cầu đường mà phát triển sẽ

kéo theo nhiều ngành khác.Tiêu biểu như việc xây dựng các khu công nghiệp các khu

kỹ thuật công nghệ cao,khu đô thị mới……đòi hỏi việc phải phát triển đường xá để

dẫn tới các khu đó.Bên cạnh đó việc giao thông phát triển sẽ nối liền các vùng miền

được thuận lợi.

Ở Thành phố Hồ Chí Minh riêng và nước ta nói riêng,vấn đề qui hoạch giao

thông vẫn còn chưa được tốt .Việc xây dựng các cây cầu vượt trong thành phố vẫn còn

hạn chế với số lượng nhỏ.Giao thông ngày càng nhiều đối với các thành phố các Nút

giao thông ngày càng xảy ra sự xung đột, giao cắt nếu không thiết kế lại các phương án

cũ đã được thực hiện thì việc ùn tắc giao thông ngày càng nghiêm trọng.Quan trọng

hơn là ảnh hưởng tới sự phát triển kinh tế và kéo theo nhiều hệ lỵ khác nữa.Giao thông

tại các điểm giao nhau của các tuyến đường, đặc biệt là các khu đô thị đã trở nên quá

tải, khi lưu lượng xe thông qua lớn hơn 400 xe/ngày đêm đòi hỏi phải bố trí các nút

giao khác mức.

Hiệu quả việc xây dựng Nút giao thông khác mức có các mặt sau:

Ø Đảm bảo an toàn cho xe chạy trong Nút bởi đã triệt tiêu hoàn toàn các

xung đột nguy hiểm của các luồng xe ra vào nút.

Ø Do không có giao cắt nên các luồng xe ra vào Nút được thực hiện bằng

cách tách,nhập dòng sẽ rút ngắn thời gian qua nút.→Tăng khả năng thông

hành Nút giao thông.

Ø Các dòng xe qua lại không bị ùn tắc đối với các Nút giao khác mức nên

bảo vệ cũng như môi trường được cải thiện,giảm tiếng ồn,khí thải…..

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 2

Có nhiều dạng nút giao khác mức: Liên thông hoàn chỉnh, liên thông không hoàn

chỉnh ,nút giao ngã ba,ngả tư nối các trục giao thông. Các nhánh rẽ trong nút giao liên

thông hoàn chỉnh thường nằm trên đường cong để nối tiếp tuyến vào cầu và phù hợp

với địa hình.

I.1.2 - 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.Nếu bố trí cầu vượt luôn thì

việc xung đột đó sẽ được triệt tiêu hẳn.

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.

I.1.2.1 - Nút giao ba nhánh ( ngã ba )

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.

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 3

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.

Hình I.1: Nhánh rẽ trái bán trực tiếp

Nút giao ngã ba nhánh hình tam giác: Trong nút giao này các nhánh rẽ trái nửa

trực tiếp bố trí trên các cầu cong ba tầng. Loại nút giao này dùng thiết kế

khi các dòng xe rẽ trái cần tốc độ cao. Nút giao này đẹp nhưng chiều dài

cầu lớn do phải bố trí trên nhiều tầng cầu vượt.

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 4

Hình I.5: Ngã ba nhánh hình tam giác.

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 5

Nút giao ngã ba kèn trumpete:

Nút giao này bố trí cho ngã ba trên đường cao tốc khi lưu lượng xe > 1500 xe/h.

Hình dáng nút giao có dạng kèn trumpete quay trái hoặc quay phải.

Hình I.2: Ngã ba dạng trumpete

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.

Hình I.3: Ngã ba dạng quả lê

I.1.2.2 - Nút giao bốn nhánh ( ngã tư ):

Nút giao hình hoa thị:

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 6

Hình I.4 thể hiện nút giao hình hoa thị là dạng nút giao cơ bản, có các chỉ tiêu

kinh tế tốt nhất để xây dựng nút giao các đường cao tốc. Nút giao hình hoa thị

thường được thiết kế khi lưu lượng xe vượt quá 1500 xe/h

Hình I.4: Nút giao hoa thị hoàn chỉnh.

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 là xe.

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 7

Hình I.5: Nút giao nhánh rẽ trực tiếp

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.

I.1.3 - 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

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 8

tuyến đường. Các cầu thiết kế như vậy giải quyết được 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.

I.2 - ĐẶC ĐIỂM NÚT GIAO THỦ ĐỨC

Hiện trạng Nút Thủ Đức:

Nút Thủ Đức khi chưa hoàn thiện.

Nút Trạm hai Thủ Đức là Nút giao Ngã ba( Hiện tại còn tương lai là ngã tư)giữa

Xa Lộ Hà Nội(Quốc Lộ 52) –Đường xuyên Á và đường vào khu công nghệ cao Tp

HCM(Đang khởi công).Tuyến chịu sự giao cắt giữa hướng từ Hà Nội đi xuống các tỉnh

Miền Tây phải rẽ phải,hướng từ Tp đi thẳng về Đồng Nai chịu sự giao cắt giữa hướng

ngược lại về Hà Nội(Vào thời điểm này Khu Công Nghệ Cao (SHTP) chưa hoàn

thiện).

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 9

Nút Thủ Đức là nút giao với hai đường cấp cao:

· Đường quốc lộ 52 kéo dài đoạn đi qua nút giao có quy mô mặt cắt ngang

B=32m.

· Đường Xuyên Á có quy mô mặt cắt ngang B=18m.

Địa hình khu vực Nút giao bằng phẳng, mặt bằng thông thoáng thuận tiện cho

việc bố trí nút giao.

I.3 - SỰ CẦN THIẾT PHẢI LÀM NÚT GIAO KHÁC MỨC TẠI THỦ ĐỨC.

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 Thủ Đức 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.

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 10

Trong các xung đột, nguy hiểm nhất là điểm cắt 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.

Với nút giao Thủ Đức, khi mà các đường giao là QL52 và tuyến đường quan

trọng QL1 A 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 rất 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.

I.4 - HỆ THỐNG QUY PHẠM ÁP DỤNG

- Tiêu chuẩn đường Đô thị TCXDVN 104-2007.

- Tiêu chuẩn cầu đường bộ 22TCN 272-05.

- Các tài liệu tham khảo:

+Tính toán và thiết kế chi tiết các yếu tố nút giao thông khác mức -GS.TS Nguyễn

Xuân Vinh- Nhà xuất bản Xây Dựng

+ kết cấu cầu vượt trong Nút giao thông đô thị ,cầu bê tông cốt thép

( GS.TS NGUỄN VIẾT TRUNG )

I.5 –ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN.

1. Điều kiện địa hình:

- Khu vực thực hiện dự án thuộc quận Thủ Đức giáp với Bình Dương.Địa

hình tương đối thoáng.Mặt bằng tương đối bằng phẳng dễ thi công.

- §å ¸n tèt nghiÖp - - BOÄ MOÂN CTGTTP VAØ CT THUYÛ-

-HÁCH CÔNG BẮC - - Líp CTGTTP-K45- 11

- Nhà Cữa hai bên đường phía hướng Suối tiên tương đối nhiều hơn phía

khu công nghệ cao.

- Phía Bắc giáp Đồng Nai,Phía Tây giáp Bình Dương,Phía Đông giáp khu

công nghệ cao Tp(Thuộc Q9) và Nam là Thủ Đức

- Các công trình khác như là Đường dây điện ,hệ thống nước,....không ảnh

hưởng tới mặt bằng nút.

- Cao độ lấy theo Cao độ Quốc gia (Hòn Dấu).

- Khu vực này có tuyến Quốc Lộ 1 A đi qua theo hướng rẽ phải.

2.Điều kiện khí tượng:

a) Mưa :

- Khu vực này nằm trong vùng có khí hậu hai mùa rõ rệt (Nắng và Mưa)

§ Mùa mưa :từ đầu tháng 5 tới hết tháng 10

§ Mùa khô : từ tháng 11 tới nửa cuối tháng 4

-Số ngày trung bình mưa trung bình là 154 ngày /năm.

-Mùa mưa ở đây trải qua những cơn mưa nhanh không kéo dài ít ảnh

hưởng tới các công trình chuẩn bị thi công.

b) Nhiệt độ:

+Trung bình giao động từ 25 tới 28 độ.

+Nhiệt độ cao nhất có thể tới 33 độ .Tùy theo từng năm

(thường thì khoảng tháng 4)

+Nhiệt độ thấp nhất có thể dưới 20 độ vào ban đêm đối với ngày cuối năm.

c)Độ ẩm không khí:

- Độ ẩm trung bình hằng năm trong mùa mưa thường giao động

khoảng từ 80-86%.

- Độ ẩm tương đối trung bình vào mùa khô thường khoảng 70-78%

- Độ ẩm cao thường đạt khoảng từ 90-96% vào mùa mưa và vào mùa

khô khoảng từ 43-64%.

d)Gió

- Nút giao được nằm thuộc vùng ít chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió

bão