Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Thiết kế yếu tố hình học đường ôtô
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
Pgs.ts bïi xu©n cËy, ThS NGUYÔN QUANG PHóC
ThiÕt kÕ yÕu tè h×nh häc
®−êng « t«
nhµ xuÊt b¶n giao th«ng vËn t¶i
3
LỜI MỞ ĐẦU
Giáo trình Thiết kế yếu tố hình học đường ô tô được biên soạn cho sinh
viên các ngành Đường bộ, Cầu – Đường bộ theo đề cương chương trình giảng
dạy của trường Đại học GTVT, đồng thời cũng là tài liệu tham khảo cho sinh
viên các chuyên ngành khác trong khoa Công trình, sinh viên ngành kinh tế xây
dựng, khoa Kinh tế của trường Đại học GTVT.
Giáo trình được biên soạn trên cơ sở các giáo trình, bài giảng môn học
thiết kế đường ô tô của bộ môn Đường bộ, Trường Đại học GTVT, các giáo
trình thiết kế đường ô tô của Trường Đại học Xây dựng và cập nhật các quy
trình thiết kế đường ô tô của Việt Nam TCVN 4054 – 05, 22TCN 273-01, tiêu
chuẩn thiết kế hình học đường ô tô của Trung Quốc, CHLB Đức, AASHTOMỹ,...
Nội dung giáo trình chia thành 6 chương do PGS.TS Bùi Xuân Cậy chủ
biên và biên soạn các chương 5, 6; ThS. Nguyễn Quang Phúc, biên soạn từ
chương 1 đến chương 4.
Để hoàn thành giáo trình này, chúng tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS
Nguyễn Quang Toản, TS Trần Thị Kim Đăng, và các thày, cô giáo bộ môn
Đường bộ đã đọc, sửa chữa, bổ sung, cung cấp tài liệu và cho những nhận xét
quý báu.
Mặc dù đã rất nhiều cố gắng khi biên soạn nhưng do trình độ và thời
gian có hạn nên không tránh khỏi nhiều thiếu sót, chúng tôi mong nhận được
các ý kiến đóng góp của các thày, cô giáo, các bạn đồng nghiệp, các em sinh
viên để lần xuất bản sau được hoàn thiện hơn.
Mọi đóng góp xin được gửi về Nhà xuất bản GTVT, 80B Trần Hưng Đạo,
Hà Nội hoặc Bộ môn Đường bộ, trường Đại học GTVT, Láng Thượng, Đống
Đa, Hà Nội. Điện thoại 04.7664531; Email: [email protected].
Hà Nội, tháng 11 năm 2006
CÁC TÁC GIẢ.
4
5
CHƯƠNG 1
CÁC KHÁI NIỆM SỬ DỤNG TRONG MÔN HỌC
THIẾT KẾ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ
1.1 ĐƯỜNG BỘ VÀ MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG BỘ
1.1.1 Tầm quan trọng của mạng lưới đường bộ trong đời sống xã hội
a) Định nghĩa đường bộ
Thuật ngữ về đường ở nước ta cũng như một số nước trên thế giới hiện nay chưa
thật thống nhất. Trong giáo trình này sử dụng các định nghĩa sau đây.
- Đường bộ : Đường bộ là một tổng hợp các công trình, các trang thiết bị đảm
bảo cho các loại xe và bộ hành lưu thông trên đường được an toàn, êm thuận
và kinh tế.
- Đường ô tô: Đường dùng cho mọi đối tượng tham gia giao thông (từ người đi
bộ đến xe ô tô). Trong các tài liệu nước ngoài gọi là đường giao thông công
cộng.
+ Đường ô tô khi đi qua vùng trống, ít dân cư và công trình xây dựng gọi là
đường ngoài đô thị.
+ Đường ô tô khi đi qua khu dân cư tập trung, nhiều công trình xây dựng gọi
là đường đô thị.
- Đường ô tô cao tốc: là đường dành cho xe cơ giới, có dải phân cách chia
đường cho xe chạy hai chiều riêng biệt; không giao nhau cùng mức với một
hoặc các đường khác; được bố trí đầy đủ trang thiết bị phục vụ, bảo đảm giao
thông liên tục, an toàn, rút ngắn thời gian hành trình và chỉ cho xe ra, vào ở
những điểm nhất định.
Đường ô tô cao tốc cũng được chia thành:
+ Đường ô tô cao tốc ngoài đô thị
+ Đường ô tô cao tốc đô thị
b) Định nghĩa mạng lưới đường bộ
Tập hợp các con đường bộ có mục tiêu trong một vùng hay một quốc gia tạo nên
mạng lưới đường bộ.
Mạng lưới đường bộ nối liền các điểm dân cư, các khu trung tâm văn hoá, chính
trị, công nghiệp, nông nghiệp, các trung tâm giao thông như nhà ga, bến cảng,
sân bay,... Mạng lưới này phục vụ cho việc đi lại của các đối tượng tham gia giao
thông, vận chuyển hàng hoá, hành khách giữa các trung tâm đó. Vì vậy, dạng
6
chung của mạng lưới trước hết phải phù hợp với hướng của các dòng giao thông
chính, đảm bảo cho các dòng này lưu thông thuận tiện với thời gian ngắn nhất,
hoặc chi phí ít nhất đồng thời giảm được tác động xấu đến môi trường thiên
nhiên và với chi phí xây dựng hợp lý.
Mức độ phát triển của mạng lưới được đánh giá bằng các chỉ tiêu sau:
1. Mật độ đường trên 1000 km2
diện tích lãnh thổ
- Các nước phát triển : 250 -:- 1000 km/1000km2
- Các nước đang phát triển : 100 -:- 250 km/1000km2
- Các nước chậm phát triển : < 100 km/1000km2
2. Chiều dài đường trên 1000 dân
Được xem là ở mức độ trung bình khi đạt từ 3-:-5 km đường có lớp mặt cấp cao
trên 1000 dân
3. Chiều dài đường trên 1 phương tiện giao thông (ôtô)
- Lưới đường được xem như đủ nếu đạt : > 50 m đường / 1 ôtô
- Cần bổ sung : 20-:-30 m đường / 1 ôtô
- Thiếu : < 20 m đường / 1 ôtô
c) Tầm quan trọng của mạng lưới đường bộ trong đời sống xã hội
Trong nền kinh tế quốc dân, vận tải là một ngành kinh tế đặc biệt và quan trọng.
Nó có mục đích vận chuyển hàng hoá, hành khách từ nơi này đến nơi khác.
Trong quá trình sản xuất, nó không làm tăng giá trị sử dụng của hàng hoá tuy
nhiên tầm quan trọng của nó dễ nhận thấy trong mọi ngành kinh tế. Nó cung cấp
nguyên liệu, nhiên liệu cho mọi nhà máy. Nó vận chuyển VLXD, máy móc tới để
xây lắp nhà máy. Trong quá trình sản xuất, cũng lại cần vận chuyển từ phân
xưởng tới phân xưởng, tới kho... Cuối cùng khâu phân phối tới tay người tiêu
dùng cũng lại phải nhờ tới vận tải.
Vận tải là mạch máu nối liền các khu trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá, du
lịch, các khu công nghiệp, nông nghiệp, giữa thành thị với nông thôn,... phục vụ
cho sự phát triển mọi lĩnh vực của nền kinh tế, phát triển xã hội, đảm bảo an ninh
quốc phòng...
Hệ thống vận tải bao gồm các hình thức: vận tải thuỷ, vận tải hàng không, vận tải
đường sắt và vận tải đường bộ, trong đó vận tải đường bộ đóng một vai trò đặc
biệt quan trọng, là lựa chọn duy nhất khi trung chuyển hành hoá và hành khách
của các hình thức vận tải khác. Vận tải đường bộ còn rất thích hợp khi vận
chuyển hành hoá và hành khách cự ly vừa và ngắn.
7
Vận tải đường bộ (chủ yếu là vận tải ô tô) có nhiều đặc điểm, trong những điều
kiện nhất định những đặc điểm này làm cho vận tải đường bộ có nhiều thuận lợi
và hiệu quả hơn so với các hình thức vận tải khác:
- Có tính cơ động cao, linh hoạt, vận chuyển trực tiếp không cần thông qua các
phương tiện trung chuyển. Có thể sử dụng hỗn hợp cho nhiều loại phương
tiện vận tải.
- Đường bộ đòi hỏi đầu tư ít vốn hơn đường sắt, độ dốc dọc khắc phục được
lớn hơn nên có thể đến được các nơi địa hình hiểm trở. Vì vậy về mặt chính
trị, quốc phòng, xã hội đây là một ngành vận tải rất quan trọng.
- Tốc độ vận tải khá lớn, nhanh hơn đường thuỷ, tương đương đường sắt, trên
đường cao tốc có thể chạy trên 100 km/h nên trên các cự ly ngắn nó có thể
cạnh tranh với hàng không.
- Cước phí vận chuyển trên đường bộ rẻ nhiều so với hàng không nên lượng
hành khách và hàng hoá thường chiếm 80-90% về khối lượng hàng và 60-
70% về khối lượng vận chuyển, ở nước ta là 50% và gần 90%.
Nhược điểm lớn nhất của vận tải ô tô là giá thành vận tải đắt hơn đường sắt vì
nhiên liệu đắt, tỷ lệ số người phục vụ đối với 1 T.Km cao, tỷ lệ giữa trọng lượng
bản thân và trọng lượng hàng lớn.
Tai nạn giao thông cao và gây ô nhiễm môi trường lớn cũng là nhược điểm chủ
yếu của vận tải đường bộ so với các hình thức vận tải khác. Hàng năm trên thế
giới có khoảng 25 vạn người chết vì tai nạn giao thông đường bộ. Ở nước ta, theo
số liệu thống kê quản lý của Cục Cảnh sát giao thông đường sắt đường bộ (Bộ
Công an) chỉ riêng 8 tháng đầu năm 2006, cả nước đã xảy ra 9.977 vụ làm chết
8.462 người và bị thương 7.728 người. Các nước phát triển có nhiều biện pháp và
đã phòng chống có hiệu quả tai nạn giao thông đường bộ nhưng đáng tiếc là ở
các nước đang phát triển, con số này không ngừng tăng lên.
Công nghiệp chế tạo ô tô ngày càng phát triển, ô tô ngày càng được hoàn thiện
làm cho sức chở tăng, tiêu hao nhiên liệu giảm, an toàn, ít gây ô nhiễm môi
trường và mạng lưới đường ngày càng hoàn thiện nên hình thức vận tải này ngày
càng phát triển.
Để làm rõ hơn vai trò của vận tải đường bộ, chúng ta phân tích ưu nhược điểm
của các hình thức vận tải khác so với đường bộ.
* Vận tải thuỷ :
Gồm có vận tải sông và vận tải biển. Ưu điểm chính của loại hình này là tiết
kiệm được năng lượng vận chuyển. Số nhiên liệu để chuyển 1 tấn hàng chỉ bằng
1% so với vận tải hàng không nên giá cước rất rẻ. Tiền đầu tư chủ yếu vào tầu bè
và bến cảng. Vận chuyển được với khối lượng lớn, đường dài, hàng hoá cồng
kềnh như dầu lửa, máy móc, than đá, ...
8
Loại hình vận tải này có nhược điểm là bị hạn chế bởi luồng lạch, bến cảng,
phương tiện nên không linh hoạt phải cần các phương tiện vận chuyển trung gian
(trung chuyển). Ngoài ra còn phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu thời tiết và
tốc độ vận chuyển chậm.
Hiện nay, cả nước ta có trên 80 cảng biển lớn nhỏ, trong đó một số cảng tổng hợp
quốc gia đã và đang được nâng cấp mở rộng như Hải Phòng, Cái Lân, Đà Nẵng,
Quy Nhơn, Nha Trang, Sài Gòn, Cần Thơ, ...
Tổng chiều dài đường sông có khoảng 41.900 Km sông, kênh các loại, nhưng
mới quản lý, khai thác vận tải 8.036 Km. Vận tải sông giữ vai trò đặc biệt quan
trọng trong giao thông ở khu vực đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long.Tuy
nhiên, giao thông vận tải sông vẫn bị hạn chế do luồng lạch thường xuyên bị sa
bồi, khối lượng nạo vét rất lớn, thiếu thiết bị dẫn luồng; các cảng sông nhỏ, năng
lực thấp, trang thiết bị bốc xếp lạc hậu, sức chứa kho bãi không đủ. Đa số các
cảng chưa có nối kết liên hoàn với mạng giao thông quốc gia.
* Vận tải hàng không
Phương thức vận tải này hiện nay phát triển rất nhanh chóng, ưu điểm của vận tải
hàng không là tốc độ cao (từ 300-1000 km/h) nên tiết kiệm được thời gian vận
chuyển. Ngoài ra còn là hình thức vận tải an toàn và tiện nghi đối với hành
khách, loại hình vận tải này rất thích hợp với các cự ly vừa và lớn.
Nhược điểm là giá thành đắt; hạn chế bởi tuyến bay, sân bay, thiết bị, phương
tiện nên không cơ động mà cần phải có các phương tiện trung chuyển.
Hiện nay, ngành hàng không dân dụng Việt Nam đang quản lý, hoặc cùng quản
lý và khai thác 17 sân bay trong mạng cảng hàng không sân bay toàn quốc, trong
đó có 3 sân bay quốc tế Nội Bài, Tân Sơn Nhất và Đà Nẵng. Trong điều kiện vốn
cấp từ ngân sách nhà nước còn hạn hẹp, ngành tập trung đầu tư nâng cấp chủ yếu
cho 3 cảng hàng không sân bay quốc tế về các hạng mục nhà ga, đường băng,
đường lăn, sân đỗ... và một số sân bay nội địa như Vinh, Phú Bài, Điện Biên, Cát
Bi, Phú Quốc, Buôn Mê Thuột, Liên Khương, Pleiku...
* Vận tải đường sắt
Tốc độ vận chuyển trên đường sắt khá cao, tới 100 km/h với tàu thường và gần
300 km/h với tàu cao tốc. Chuyên chở đường dài, giá cước rẻ, vận chuyển được
hàng hoá cồng kềnh, khối lượng vận chuyển lớn.
Cũng như các hình thức vận tải trên, vận tải đường sắt cũng bị hạn chế bởi tuyến
đường, nhà ga, phương tiện, ... nên không cơ động mà cần phải có các phương
tiện trung chuyển.
Đường sắt Việt nam tồn tại 3 loại khổ đường : Khổ đường 1m, khổ đường1m435
đường lồng (cả 1m và 1m435) với tổng chiều dài 3.142,69 km gồm 2.632 km
đường sắt chính tuyến, 402,69 km đường Ga, 107,95 km đường nhánh .Bề rộng
9
nền đường phần lớn là 4,4 m. Đặc biệt toàn mạng còn hơn 300 km dùng ray nhỏ
(riêng tuyến Thống Nhất còn 206km).
Bảng 1.1 Mạng lưới đường sắt Việt Nam (2000)
Tuyến đường Tổng số Đường
chính
Đường ga Đường
nhánh
Thống Nhất 1.977,44 1724,95 212,49 40,01
Phủ lý -Kiện khê 6,91
Diêu Trì -Quy nhơn 12,45 10,75 1,69
Mương mán -Phan Thiết 12,55 12,00 0,55
Cầu Giát-Nghĩa đàn 32,38 30,00 2,38
Đà lạt -Trại mát 7,65 0,93 6,72
Hà nội -Đồng đăng 228,80 163,30 53,37 12,14
Mai pha -Na dương 33,10 29,64 3,45
Gia Lâm -Hải phòng 136,37 95,74 20,75 19,89
Yên viên -Lao Cai 362,05 285,18 58,65 18,22
Đông Anh - Thái nguyên 69,56 54,68 13,08 1,81
Kép -Lưu xá 58,71 56,74 1,97
Kép -Hạ Long 134,55 105,06 27,23 2,25
Chi linh - Phả lại 17,29 14,88 2,40
Bắc hồng -Văn Điển 52,89 49,15 3,74
Tổng số 3142,69 2632,06 402,69 107,95
1.1.2 Mạng lưới đường bộ Việt Nam, hiện tại và tương lai phát triển
a) Quá trình phát triển của mạng lưới đường bộ Việt Nam
Theo những thư tịch cổ, vào thời Hùng Vương, đất Văn Lang đã có những tuyến
đường cho người, ngựa xe cộ có thể đi từ Mê Linh tới Ích Châu (Trung Quốc).
Bước vào thời kỳ Đại Việt, đã có những tuyến đường như đường từ Đại La tới
biên giới Lạng Sơn. Đây cũng là đoạn đầu của con đường Thiên Lý được mở
rộng sau này bởi vua Lý Thái Tổ. Ngoài ra, còn các con đường dọc theo sông
Hồng từ Mê Linh ngược lên Côn Minh, từ Bắc Ninh đi Phả Lại-Lục Đầu tới
Quảng Ninh sang Trung Quốc (cơ sở của đường 18 hiện nay), đường từ Thăng
Long tới vùng đồng bằng Bắc Trung Bộ qua Tam Điệp vào Nghệ An, Hà Tĩnh,
đường "thượng đạo", tiền thân của quốc lộ 6 ngày nay từ Thăng Long qua Gốt,
Hoà Bình, đường từ Vụ Ôn (Hương Sơn Hà Tĩnh) vượt Trường Sơn qua Lào.
Tới thế kỷ thứ X,"thượng đạo" là tuyến đường duy nhất nối đồng bằng sông
Hồng với vùng Thanh Nghệ, đoạn đầu của thương đạo hầu như trùng với Quốc lộ
6 hiện nay. Trước đó, năm 992, Vua Lê Hoàn còn cho làm con đường từ Cửa Sót
(Hà Tĩnh) vào đến Châu Lý (Quảng Bình) để di dân.
Ngoài ra, từ kinh thành Thăng Long còn có các tuyến toả ra các vùng miền núi,
đồng bằng, vùng biển như đường đi Châu Phong (Sơn Tây), Châu Đăng (Hưng
10
Hoá) Tân Châu Long Châu (Hà Bắc) Nam Sách, Hồng Châu (Hải Hưng) Trường
Châu (Nam Định, Ninh Bình) vv...
Sau khi thực dân Pháp xâm lược nước ta, đến năm 1912, mới có quyết định xây
dựng hệ thống đường bộ toàn Đông Dương. Hệ thống này bao gồm cả những con
đường trước đây với tổng số 30.000km, trong đó có 13.000km đường rải đá,
10.000km đường đất ôtô đi được, còn 7000km đường hẹp, chỉ đi lại được vào
mùa khô. Đến năm 1925, con số này đã tăng gấp 3 lần. Trong các tuyến lúc bấy
giờ đường số 1 còn gọi là đường xuyên Việt có tổng chiều dài trên đất Việt Nam
là 2000km, cho đến năm 1943 vẫn còn một số đoạn chưa hoàn thiện mặt đường
và một số cầu, và chỉ mới rải nhựa được 1500 km. Ngoài một số cầu treo, cầu sắt,
phần lớn các cầu bằng BTCT. Bề rộng nên đường đào đắp là 6m, bán kính không
dưới 15m, độ dốc không quá 6%. Sau 13 năm làm đường số 1 (1913 - 1925) vẫn
còn 162km chỉ có nền đường và chỉ có thể chạy xe vào mùa khô, mùa mưa phải
đi vòng lên đường 11,12 để tránh đoạn Phan Rang - Phan Thiết. Các tuyến khác
như đường số 2, 3, 6, 5, 4 ở miền Bắc đã có đường số 7, 8, 9, 11, 12 ở miền
Trung và đường số 13, 15, 16 ở Nam Bộ vv... cũng đang xây dựng. Tính đến hết
năm 1925, ở Bắc Bộ có 1690km đường rải đá và 3860km đường đất, ở Trung Bộ
có 1080km đường rải đá và 2050km đường đất, ở Nam Bộ có 710km đường rải
đá và 140km đường đất.
Đến trước Cách mạng tháng 8 năm 1945, nước ta có tổng số 6.184km đường ôtô,
trong đó có 2.632km đường rải nhựa, 2.610km đường rải đá, còn lại là đường
đất. Mạng đường nói trên có tiêu chuẩn kỹ thuật thấp: nền mặt đường hẹp (5 -
8m, có đường chỉ 2,5-3,5m) độ dốc lớn, bán kính đường cong bé, cua ngoặt
nhiều, năng lực thông qua hạn chế nhất là mùa mưa lũ, đèo dốc bị sụt lở, hàng
trăm điểm vượt sông bằng phà mà phần lớn phà chỉ có trọng tải 6 T dùng dây kéo
hoặc chèn bằng tay.
Trong những năm kháng chiến chống thực dân Pháp, trong các vùng giải phóng,
đã có 505km đường được làm mới và 1.210km đường, 3.000m cầu được cải tạo,
sửa chữa... Sau khi hoà bình lập lại năm 1954, miền Bắc bước vào việc khôi phục
các QL 1A, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 19, 11, 12, 13, 15, 18 và tập trung xây dựng một số
tuyến mới như tuyến Điện Biên -Tuần Giáo dài 82km, tuyến Bản Lẻng-Lai Châu
dài trên 200km, khai thông tuyến Thung Khe dài 52km, xây dựng lại nhiều cầu,
bỏ bớt được 20 bến phà. Năm 1962 nâng cấp QL 2 Hà Nội - Hà Giang, khởi công
tuyến Hà Giang - Mèo Vạc 150km. Năm 1964 nối tuyến Phong Thổ - Lào Cai và
tuyến 13C dọc theo thuỷ điện Thác Bà dài gần 200km...
Trong vòng 10 năm 1955 - 1965, có 707 km đường bộ được khôi phục, trên 1000
km làm mới. Mạng lưới đường bộ trong giai đoạn này có 10585 km trong đó
5373 km do Trung ương quản lý và 5212 km do địa phương quản lý với tổng
cộng 2700 chiếc cầu có tổng chiều dài khoảng 22.000m.
11
Trong những năm kháng chiến chống Mỹ, quân và dân ta đã hy sinh, dũng cảm
và sáng tạo trong việc xây dựng tuyến vận tải chiến lược Trường Sơn, nối đường
15 với đường 14, 13 từ Tân Kỳ và Dak Rông Hiên - Giằng - Phước Mỹ Păn ToKon Tum - Plây Cu - Buôn Ma Thuột - Đắc Min - Kiến Đức - Chơn Thành - Tây
Ninh. Đường từ Đắc Rông vào Chơn Thành đã có 185 cầu, ngầm dài 4739 m, có
6 cầu lớn dài 91m-180m. Đây là tuyến đường chiến lược đảm bảo nhu cầu vận tải
cho chiến trường Miền Nam.
Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, ngành GTVT đã tiếp quản hệ thống
đường bộ miền Nam với tổng chiều dài là 21.836 km với 4564 cây cầu các loại
(có tổng chiều dài các cầu là 115.512m). Trong đó, hệ thống xa lộ, quốc lộ liên
tỉnh lộ là 6.489km, còn tỉnh lộ, hương lộ và đường thị xã là 15.347km. Cầu vĩnh
cửu chỉ chiếm 27%, còn lại là cầu tạm, cầu bán vĩnh cửu.
Hệ thống đường bộ của cả nước sau khi thống nhất đất nước có khoảng
48.000km trong đó quốc lộ là 10.629 km, với khoảng trên 3000km đường bêtông
nhựa, 3445 km láng nhựa, còn lại là mặt đường đá dăm cấp phối.
b) Những đặc điểm của mạng lưới đường bộ Việt Nam hiện tại
Được sự đầu tư của Chính phủ bằng nguồn vốn trong nước, vốn vay của nước
ngoài và các tổ chức quốc tế, hệ thống cơ sở hạ tầng đường bộ của nước ta đã có
những bước phát triển đáng kể: Xây dựng mới 1200km, khôi phục nâng cấp hơn
4.000km quốc lộ quan trọng, xây gần 12.000m cầu; trong đó có hàng chục cầu
lớn; nâng cấp hàng chục nghìn kilômét đường giao thông nông thôn. Các công
trình này được đưa vào khai thác đã phát huy hiệu quả góp phần quan trọng làm
tăng trưởng nền kinh tế quốc dân.
Thành phần mạng lưới đường bộ được phân theo cấp quản lý, theo số liệu tổng
hợp hiên trạng về cầu đường bộ Việt Nam tính đến thời điểm tháng 10/1999 (các
số liệu về đường bộ tỉnh lộ và đường bộ đô thị được tổng hợp thời điểm
1/1/1998) như sau: (Bảng 1.2)
Bảng 1.2. Hiện trạng hệ thống đường bộ và kết cấu mặt đường
Đường và kết cấu mặt
Hệ thống
đường
Tổng chiều dài Bê tông xi
măng
Bê tông nhựa Đá dăm thấm
nhập nhựa
Cấp phối đá
dăm
Mặt đường đất
Km % Km % Km % Km % Km % Km %
Quốc lộ 15250 7.4 75 0.5 4228 27.7 5177 33. 9 4775 31.3 995 6.5
Tỉnh lộ 17450 8.5 12 0.1 387 2.2 3561 20.4 8605 49.3 4885 28.0
Đô thị 3211 1.6 0 0 1246 38.8 1965 61.2 0 0 0 0
Huyện lộ 36950 18.0 0 0 53 0.1 3558 9.6 17932 48.6 15362 41.6
Đường xã 132055 64.5 0 0 0 0 2922 2.2 52446 39.7 76687 58.1
Tổng cộng 204871 100 87 17138 83758 97929
12
Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-85, hệ thống đường quốc lộ Việt Nam được phân
theo các cấp như bảng sau:
Bảng 1.3 Hiện trạng cấp hạng kỹ thuật của đường
Cấp đường Chiều dài (km) Tỷ lệ (%)
- Đường cấp II 212 0.7
- Đường cấp III 3762 23.6
- Đường cấp IV 5764 38.7
- Đường cấp V và VI 5512 37
Tổng cộng 15250 100
Theo các số liệu đã thống kê được vào tháng 10/1999 ở Việt Nam có khoảng
204.871km đường bộ, mật độ phân bổ trung bình của hệ thống đường bộ trên
toàn lãnh thổ (không tính đường xã và chuyên dụng khoảng 0,219km/km2); tính
trên số dân là 0,81km/1000 dân là thấp so với một số nước trong khu vực (Thái
Lan: 1,03km/1000 dân; Trung Quốc 0,94km/1000 dân). Tỷ lệ đường được rải
mặt của Việt Nam đạt 29,6% (không tính đường xã và đường chuyên dụng), ở
mức thấp so với các nước trong khu vực (trên thế giới con số này lớn hơn 50%).
Hiện nay, nhiều nước châu Á đã có đường bộ cao tốc như Singapore, Malaysia,
Thái Lan, Hàn Quốc, Trung Quốc, trong đó có tỷ lệ chiều dài đường cao tốc so
với chiều dài toàn mạng đường bộ tương đối cao: Singapore 4,4%, Hàn Quốc
2,5%, ở Việt Nam hiện nay (2006) chỉ có tuyến đường cao tốc Pháp Vân-Cầu
Giẽ (30km) và một số tuyến đường cao tốc khác đang được triển khai xây dựng
(Cầu Giẽ-Ninh Bình, 56km; Sài Gòn-Trung Lương, 40km; Láng-Hòa
Lạc,30km...). Với chất lượng kém, xây dựng từ lâu lại bị tàn phá trong hai cuộc
chiến tranh giữ nước, không được duy tu bảo dưỡng, nâng cấp và chính sách
quản lý, chính sách tạo vốn duy trì mạng lưới giao thông đường bộ của Nhà nước
còn nhiều hạn chế nên chưa tạo điều kiện cho giao thông đường bộ phát triển.
Mặt đường bêtông xi măng và bêtông nhựa chiếm 9,37% tổng số km đường bộ,
mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa chiếm 6,4%; mặt đường trải đá, cấp phối và
đường đất chiếm trên 80%. Điều này thể hiện mạng lưới giao thông đường bộ
Việt Nam về chất lượng quá thấp là vật cản không nhỏ đối với nền kinh tế đang
chuyển sang theo cơ chế thị trường.
Cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ của Việt Nam vẫn còn lạc hậu, quy mô nhỏ,
chưa đáp ứng được yêu cầu công nghiệp hoá-hiện đại hoá đất nước. Để đảm bảo
thuận lợi cho việc hội nhập khu vực và quốc tế, cần có sự đầu tư lớn hơn nữa.
Trước mắt để tiến tới hội nhập quốc tế cần phải giải quyết triệt để những điểm
yếu kém như sau:
- Cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ đã được xây dựng từ lâu, việc sửa chữa,
cải tạo không đồng bộ, tiêu chuẩn kỹ thuật thấp;
13
- Tỷ lệ mặt đường rải nhựa thấp (15,5% cho toàn bộ hệ thống; 59,5% đối với
hệ thống quốc lộ);
- Khổ đường hẹp (mặt đường rộng từ 2 làn xe trở lên trên hệ thống quốc lộ chỉ
đạt 26,2%).
- Nhiều cầu có trọng tải thấp, khổ hẹp (chiếm 20%). Một số vị trí qua sông suối
còn phải dùng phà hoặc đường tràn. Riêng trên hệ thống quốc lộ vẫn còn 40
bến phà đang hoạt động;
- Còn 602 xã chưa có đường ô tô đến trung tâm; còn gần 100.000 km đường
giao thông nông thôn chỉ đi được mùa khô; ở đồng bằng sông Cửu Long cầu
khỉ còn là cầu dân sinh phổ biến, do vậy việc đi lại rất khó khăn;
- Giao thông đô thị yếu kém: thiếu hệ thống giao thông tĩnh, thường xuyên ùn
tắc giao thông, hệ thống vận chuyển hành khách công cộng kém phát triển, tai
nạn giao thông ngày càng gia tăng;
Về mặt phân bổ và mật độ theo vùng, có thể thấy mạng lưới đường bộ Việt Nam
từ đường đất đến đường ôtô phân bổ không đều giữa các tỉnh trong nước. Các
vùng châu thổ sông Hồng (miền Bắc) và châu thổ sông Cửu Long (miền Nam) có
mật độ cao hơn cả. Vùng miền Trung và vùng miền núi mật độ đường thấp.
c) Quy hoạch phát triển của mạng lưới đường bộ Việt Nam đến năm 2020
* Quan điểm:
Giao thông vận tải đường bộ là phương thức vận tải quan trọng, cơ động, có tính
xã hội hoá rất cao, cần đi trước một bước để tạo tiền đề, làm động lực phát triển
kinh tế - xã hội. Trên cơ sở tận dụng tối đa năng lực cơ sở hạ tầng đường bộ hiện
có, coi trọng việc duy tu, củng cố, nâng cấp mạng đường bộ hiện tại. Ða dạng
hoá các nguồn vốn, các hình thức đầu tư , ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật , vật
liệu công nghệ mới để phát triển giao thông vận tải đường bộ một cách thống
nhất, cân đối, đồng bộ. Phát triển giao thông nông thôn, vùng núi cao, vùng sâu,
vùng xa, vùng biên giới. Phát triển giao thông vận tải đường bộ trong hệ thống
giao thông đối ngoại, phục vụ việc hội nhập khu vực và quốc tế.
* Quy hoạch phát triển cơ sở hạ tầng đường bộ đến năm 2020.
- Mục tiêu:
Giai đoạn 2001 - 2010: hoàn thiện hệ thống mạng lưới đường bộ, xây dựng mới
các tuyến đường cao tốc.
Giai đoạn 2010 - 2020: Tiếp tục hiện đại hoá hệ thống cơ sở hạ tầng đường bộ,
xây dựng mới các tuyến đường cao tốc.
* Quy hoạch phát triển các tuyến đường bộ Việt Nam đến năm 2020:
Trục xuyên Quốc gia:
14
Quốc lộ 1A sẽ hoàn thành nâng cấp vào năm 2002 với tiêu chuẩn đường cấp III,
2 làn xe. Sau năm 2010, để đảm bảo nhu cầu vận chuyển trên tuyến Bắc - Nam
nhiều đoạn trên quốc lộ 1A phải được mở rộng thành đường cấp I. Tuyến xuyên
Việt thứ 2 tiêu chuẩn đường cấp III, 2 làn xe.
Khu vực phía Bắc:
Trọng tâm phát triển hệ thống giao thông đường bộ khu vực này gồm: các trục
đường bộ nối các trung tâm kinh tế của khu kinh tế trọng điểm Hà Nội - Hải
Phòng - Quảng Ninh. Các trục quốc lộ nan quạt từ Hà Nội đi các cửa khẩu biên
giới, các cảng biển, các tỉnh phía bắc. Các tuyến vành đai phía bắc. Ðường tránh
ngập sau khi xây dựng xong thuỷ điện Sơn La. Dự kiến trong giai đoạn 2005-
2010 sẽ xây dựng đường Ðiện Biên -Sông Mã dài 165 km, tiêu chuẩn cấp V. Sau
năm 2010 xây dựng mới đường Pa Tân - Mường Tè - Biên giới với chiều dài 150
km, tiêu chuẩn đường cấp V. Xây dựng các đường vành đai ở các thành phố Hà
Nội, Hải Phòng; đường cao tốc Láng - Hoà Lạc.
Khu vực miền Trung:
Các trục dọc của tuyến xuyên Việt thứ 2 và Quốc lộ 1A. Các trục ngang nối với
Lào, Campuchia và nối khu vực Tây Nguyên với các cảng biển ; nối các khu
công nghiệp như Dung Quất , cảng Đà Nẵng, Vũng Áng với hệ thống đường
quốc gia. Các đường dọc biên giới cần được nối liền nhau.
Khu vực phía Nam:
Các trục nối liền các trung tâm kinh tế trọng điểm thành phố Hồ Chí Minh - Biên
Hoà -Vũng Tàu. Các trục đường nan quạt từ thành phố Hồ Chí Minh đến các
cảng biển, cửa khẩu, biên giới. Các trục chủ yếu của đồng bằng sông Cửu Long.
Tuy nhiên quy hoạch mạng lưới đường bộ còn phụ thuộc vào quan điểm và tầm
nhìn của những người hoạch định chính sách.
1.2 CÁC BỘ PHẬN CỦA ĐƯỜNG BỘ
1.2.1 Tuyến đường
Tuyến đường là đường nối giữa các điểm tim đường (các điểm nằm giữa nền
đường hoặc giữa phần xe chạy). Tuyến đường là một đường không gian, nó luôn
luôn chuyển hướng để phù hợp với địa hình và thay đổi cao độ theo địa hình.
Tuyến đường được thể hiện bằng 3 bản vẽ:
- Bình đồ tuyến đường: Hình chiếu bằng của tuyến đường.
- Trắc dọc tuyến: Có thể hình dung là hình chiếu đứng của tuyến đường khi
ta đem duỗi thẳng.
- Trắc ngang tuyến: Hình chiếu của đường thiên nhiên khi cắt vuông góc
với tim tuyến đường.
15
a) Bình đồ :
Bình đồ tuyến là hình chiếu bằng của tuyến đường và địa hình dọc theo tuyến
đường. Bình đồ tuyến gồm 3 yếu tố tuyến chính là : đoạn thẳng, đoạn đường
cong tròn và đoạn đường cong có bán kính thay đổi (gọi là đường cong chuyển
tiếp)
Do bị hạn chế bởi điều kiện địa hình nên tuyến đường ô tô trên hình chiếu bằng
thường phải uốn lượn, vì vậy bình đồ gồm các đoạn thẳng và đoạn cong nối tiếp
nhau. Trên bình đồ cao độ của mặt đất thiên nhiên biểu diễn bằng các đường
đồng mức, vị trí tuyến đường xác định trên bình đồ nhờ các yếu tố sau (Hình
1.1):
α1
α2
αο
Hình 1.1 Các yếu tố tuyến trên bình đồ
- Điểm xuất phát và góc định hướng đầu tiên α0;
- Các điểm chuyển hướng Đ1, Đ2, Đ3,... (gọi là các đỉnh đường cong);
- Các góc chuyển hướng α1, α2, α3, … tại các đỉnh;
- Chiều dài các đoạn thẳng;
- Các yếu tố của đường cong (đường cong tròn và đường cong có bán kính
thay đổi);
Khi cắm tuyến trên thực địa tất cả các yếu tố trên được đánh dấu bằng các cọc
cùng với các cọc đánh dấu lý trình (cọc Km, cọc 100m ký hiệu là cọc H), các cọc
đặt ở những chỗ địa hình thay đổi (cọc địa hình), các cọc tại vị trí bố trí công
trình và các cọc chi tiết.
Bình đồ đường là bản vẽ thể hiện hình chiếu bằng toàn bộ công trình đường.
16
b) Trắc dọc
Trắc dọc tuyến đường thể hiện diễn biến thay đổi cao độ thiên nhiên và cao độ
thiết kế của tuyến đường dọc theo tim đường.
Trắc dọc thường được vẽ với tỷ lệ theo chiều dài (1/500, 1/1000, 1/5000,...) tỷ lệ
đứng gấp 10 lần tỷ lệ dài (tương ứng 1/50 và 1/100; 1/500 , ...)
Đường thể hiện diễn biến cao độ mặt đất tự nhiên trên trắc dọc gọi là đường đen,
đường thể hiện diễn biến cao độ thiết kế gọi là đường đỏ. Tuyến đường được xác
định vị trí của nó trên trắc dọc thông qua đường đỏ thiết kế. Ở các chỗ đổi dốc,
đường đỏ phải được thiết kế nối dốc bằng các đường cong đứng lồi hoặc lõm
dạng đường tròn hoặc parabol.
Lý tr×nh
§o¹n th¼ng, ®o¹n cong
Tªn cäc
Cù ly céng dån
Cù ly lÎ
Cao ®é thiªn nhiªn
Cao ®é thiÕt kÕ
Dèc däc thiÕt kÕ
R·nh däc bªn ph¶i
R·nh däc bªn tr¸i
cäc 12, km0+224.87
Cèng hép bxh =1 2. 5x1.25m
g ai o ®−êng s¾t
cäc h1, km0+098.0
k
4
m760+802 0. 0
(lý tr n× h theo ql1)
® Ói m ®Çu dù ¸n
Hình 1.2 Một đoạn trắc dọc thiết kế
Đường đỏ xác định nhờ các yếu tố:
+ Cao độ đường đỏ tại điểm đầu tuyến.
+ Độ dốc dọc % (id) và chiều dài các đoạn dốc.
+ Đường cong đứng chỗ đổi dốc với các yếu tố của nó.
Dựa vào đường đỏ trắc dọc tính được cao độ thiết kế của các điểm trên tuyến
đường. Sự chênh lệch giữa cao độ đỏ và cao độ đen là cao độ thi công (cao độ
đào đắp tại tim các cọc)