ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

PHẦN I: THIẾT KẾ NÚT GIAO

THIẾT KẾ SƠ BỘ MỘT NÚT GIAO LẬP THỂ
THEO TIÊU CHUẨN ĐƯỜNG ĐÔ THỊ TCXDVN104-2007
PHẠM THỊ NỮ 1 CTGTTPA_K44
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP
THUYẾT MINH SƠ BỘ
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ:
-/ Thiết kế sơ bộ một nút giao lập thể
-/ Thiết kế tổ chức giao thông trong nút
-/ Tính toán sơ bộ cho kết cấu cầu trong nút giao
-/ Giải pháp bố trí kết cấu phụ trợ trên cầu

I/ PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM NÚT GIAO
1/ Vị trí nút giao
- Nút giao Vĩnh Tuy nằm trong địa phận quận Long Biên-Hà Nội, đây là
một nút giao ngã 4 giữa quốc lộ 5 và đường từ cầu Vĩnh Tuy vào khu đô thị mới Sài
Đồng (giao giữa hướng đi Vĩnh Tuy -Khu đô thị mới Sài Đồng và hướng đi Hà Nội –
Hải Phòng), bên cạnh đó nút giao còn có giao cắt giữa hướng đi Hà Nội –Hải Phòng
và đường sắt .
2/ Hiện trạng giao thông tại vị trí xây dựng nút.
- Nút giao Vĩnh Tuy là nút giao giữa tuyến đường Vĩnh Tuy –KĐTM Sài
Đồng và QL5, trong đó tuyến đường Hà Nội- Hải Phòng được quy hoạch là tuyến
đường 2 chiều . Chiều đi từ Hải Phòng đi Hà Nội có bề rộng đường là 14,75m ,

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.
3. Hệ thống quy phạm áp dụng.
- Tiêu chuẩn đường Đô thị TCXDVN 104-2007.
- Tiêu chuẩn cầu đường bộ 22TCN 272-05.
- Tiêu chuẩn Việt Nam 4054-2005 Đường ô tô – yêu cầu thiêt kế.
- Tài liệu tham khảo:
+ Tính toán và thiết kế chi tiết các yếu tố nút giao thông khác
PHẠM THỊ NỮ 3 CTGTTPA_K44
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP
II/ SỰ CẦN THIẾT PHẢI THIẾT KẾ LẠI NÚT GIAO
1/ Sự cần thiết phải thiết kế nút giao thông khác mức
- Hiện tại nút giao đang là nút giao cùng mức và thực tế cho thấy thường xuyên xảy
ra ùn tắc tại khu vực này do lưu lượng của cả hai tuyến đều rất lớn và sẽ tăng rất nhanh
trong tương lai.
-Do tại nút giao tồn tại tuyến đường sắt và lưu lượng từ tất cả các hướng vào nút
đều lớn nên phải làm nút giao khác mức kiểu liên thông .
Từ đặc điểm thực tế như trên theo TCVN4054-2005 điều 11.1.4 thì giao cắt này
bắt buộc giải quyết bằng nút giao thông khác mức, mặt khác do tuyến đường sắt chạy song
song với tuyến Hà Nội – Hải Phòng và khoảng cách giữa 2 tuyến này là rất gần (khoảng
15-25m) nên thường gây gián đoạn dòng xe của hướng Vĩnh Tuy- Sài Đồng từ đó gây nên
sự gián đoạn dòng xe hướng Hà Nội –Hải Phòng.
2/ Quy mô nút giao
Do tồn tại tuyến đường sắt nằm song song với hướng Hà Nội –Hải Phòng nên bắt
buộc phải thiết kế nút giao khác mức kiểu liên thông (là nút giao khác mức có bố trí các
nhánh nối để xe chuyển hướng)
Nút giao thiết kế vĩnh cửu
Có 2 hướng để giải quyết nút giao

PHẠM THỊ NỮ 5 CTGTTPA_K44
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của nút giao
Hạng mục Đơn vị Trị số
- Tốc độ thiết kế đường chính km/h 80
- Tốc độ thiết kế nút giao km/h 40
- Bề rộng một làn xe m 3.75-4.00
- Bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn m 60
- Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường m 75
- Tầm nhìn dừng xe tối thiểu m 40
- Độ dốc siêu cao tối đa % 6
- Độ dốc dọc tối đa % 4
- Độ dốc ngang với mặt đường BTN %
0.15-0.25

3/ Các phương án thiết kế
PHƯƠNG ÁN I
PHẠM THỊ NỮ 6 CTGTTPA_K44
N THIT K TT NGHIP B MễN CễNG TRèNH GTTP

r
a
m

i
i
i

N
H
á
N
H

I
I
k
h
u

t
á
i

đ
i
n
h

c


q
l
5
k
h
u

0
m
C
ầ
U

C
H
í
N
H

T
R
á
I
C
ầ
U

C
H
í
N
H

P
H
ả
I


N
ộ
I
K
Đ
T
M

S
à
I

Đ
ồ
N
G
C
ầ
U

D
C
ầ
U

E
C
ầ
U

3
P

T
4
P
T
5
P
T
5
T
T
6
P
T
6
T
T
7
P
T
7
T
T
8
T
T
8
P

P
M
2
T

T
5
C
T
4
C
T
3
C
T
2
C
T
1
C
M
1
C
T
4
B
T
3
B
T

1
D
T
2
D
T
3
D
T
4
D
T
5
D
T
6
D
T
7
D
M
2
D
t1F
m1F
t2F
t3F
t4F
t5F
t6F

I
I
I
I
I
I
II
I
I
I
I

I
I
I
I
I
I
I
V
I
V
I
I
I
I
I
I
I
I

+/ i Vnh Tuy : i trhng di cu , lờn cu nhỏnh B ri lờn cu vt
chớnh.
*/T TM.Si ng i cỏc hng khỏc :
+/i Vnh Tuy : i thng lờn cu vt chớnh .
+/i H Ni : i vo ng nhỏnh II.
+/i Hi Phũng : i thng lờn cu vt ri vo ram III sau ú lờn cu
D v cu F .
*/T H Ni i cỏc hng khỏc:
+/i Hi Phũng : i thng di cu vt chớnh.
+/i Vnh Tuy : i lờn cu nhỏnh A.
+/i Si ng : i lờn cu E, i tip ri lờn cu chớnh.

PHM TH N 7 CTGTTPA_K44
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP
PHƯƠNG ÁN II

H
¶
I

P
H
ß
N
G
V
Ü
N
H


R
1
7
m
R
1
5
m
R
A
M

2
B
R
A
M

2
C
R
A
M

2
D
R
A
M



t
¸
i

®
i
n
h

c


q
l
5 - Đây là phương án chưa giải quyết được hết tất cả mọi xung đột.
- Tổ chức giao thông của phương án:
*/ Từ Vĩnh Tuy đi các hướng khác:
+/ Đi Sài Đồng : Đi thẳng lên cầu vượt chính.
+/ Đi Hải Phòng: Đi lên cầu nhánh RAM 2A
+/ Đi Hà Nội : Đi thẳng qua cầu chính,. rồi quay đầu vào RAM 2F
*/ Từ Hải Phòng đi các hướng khác:
+/ Đi VĨnh Tuy : Đi thẳn lên RAM2 D, rồi lên cầu chính
+/ Đi Sài Đồng: Đi vào nhánh RAM 2E
+/ Đi Hà Nội : Đi thẳng dưới cầu chính

*/ Từ Sài Đồng đi các hướng khác:

Trong đó:

1
l
- chiều dài đoạn đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe

1
l
= v.tf
v - tốc độ chạy xe trên cầu nhánh, m/s
tf - thời gian phản ứng tâm lý của lái xe, tf =
s2.14.0
÷
. Chọn tf = 0,8s

2
l
- chiều dài hãm xe.

)(2
.
.
2
2
ifg
vK
vtl
±+
+=
ϕ

ifg
vK
ttvS
f
+
±+
++=
ϕ

)(44
5
)08,003,05,0(81,9.2
11.11.2
)2,08,0(11.11
2
m=
+
−+
++=
4.1.2/ Xác định tầm nhìn trên trắc dọc.
Trong trường hợp tổng quát và để bảo đảm an toàn khi tính toán ta chọn
0=
d
i
%

)(40
5
)03,05,0(82,9.2
11,11.2

=
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:

mR
loi
666
2,1.2
40
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:
a
a
Trong đó:
04.0==
d
itg
α
"'00
2617229.2 ==⇒
α

Xác định bán kính đường cong nằm R1 theo công thức sau với:
hệ số lực ngang μ = 0,16
isc = 6%
vd = 11,1 m/s (=40km/h)

2
1
sc
( i )
v
R
g
µ
=
+
=
2
11.1
9.81(0.16 0.06)+
= 62,92m
Chọn R1 = 65m
Sử dụng đường cong tròn Clothoid để thiết kế đường cong chuyển tiếp với
chiều dài được tính theo công thức :

3
1
v
L
R I
=

=
=
3.5 (0,06 0,02)
0,01
x −
=
8.888m
Chọn l1 = 9m
Tổng chiều dài bao gồm đoạn nối và đoạn nâng siêu cao của đường nhánh
rẽ phải bằng
l+l1 = 9+34,34=43,34
PHẠM THỊ NỮ 11 CTGTTPA_K44
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP
Kiểm tra điều kiện chiều dài đường cong chuyển tiếp đủ để bố rí đoạn nối
và đoạn nâng siêu cao .
Điều kiện này thỏa mãn :
L = 45>(l+l1)= 43,34
Xác định góc ngoặt β của đường cong chuyển tiếp theo công thức :

1
57,3
2 R
L
β
= ×
×
=
45
57,3
2 65

=
3 7
3
45 45
6 2925 336 2925x x
−
=5,15
Xác định góc ở tâm γ
γ= α – 2x β =
0 ' "
6 58 48
Tính chiều dài đương cung tròn của nhánh rẽ phải 1 theo công thức :

1
0
180
R
L
π
γ
×
= ×
= 40,85m
Chiều dài toàn bộ đường cong rẽ phải trên bình đồ của nhánh rẽ phải
được tính theo công thức :

Lh(MM1) = 2xL + L0 = 45x2+40,85 = 130,85m
Khi đó , đường tang lớn của nhánh rẽ phải 1 được tính theo công
thức


hệ số lực ngang μ = 0,16
i
sc
= 6%
v
d
= 11,1 m/s (=40km/h)

2
1
sc
( i )
v
R
g
µ
=
+
=
2
11.1
9.81(0.16 0.06)+
= 62,92m
PHẠM THỊ NỮ 12 CTGTTPA_K44
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP
Chọn R1 = 65m
Sử dụng đường cong tròn Clothoid để thiết kế đường cong chuyển tiếp với
chiều dài được tính theo công thức :

3

nsc
(i -i )
i
b
l
×
=
=
3.5 (0.04 0.02)
0.01
x −
=
8.888m
Chọn l
1
= 9m
Tổng chiều dài bao gồm đoạn nối và đoạn nâng siêu cao của đường nhánh
rẽ phải bằng
l+l
1
= 9+34,34=43,34
Kiểm tra điều kiện chiều dài đường cong chuyển tiếp đủ để bố rí đoạn nối
và đoạn nâng siêu cao .
Điều kiện này thỏa mãn :
L = 45>(l+l
1
)= 43,34
Xác định góc ngoặt β của đường cong chuyển tiếp theo công thức :

1

−
=44,46

3 7
3
6 336 C
L L
y
c
= −
× ×
=
3 7
3
45 45
6 2700 336 2700x x
−
=5,15
Xác định góc ở tâm γ
γ= α – 2x β =
0 ' "
59 30 45
PHẠM THỊ NỮ 13 CTGTTPA_K44
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP
Tính chiều dài đương cung tròn của nhánh rẽ phải theo công thức :

1
0
180
R

A
2
M
1
.
Tức là A
2
M = A
2
M
1
= 104,89m

4.3.3 / Tính toán đường nhánh rẽ trái gi án tiếp
4 33.1/ Tính toán rẽ trái gián tiếp cho cầu E (Góc ở tâm là 102 độ)
- Xác định bán kính R1 theo công thức sau với:
hệ số lực ngang μ = 0,16
i
sc
= 6%
v
d
= 9,72 m/s (=35km/h)

2
1
sc
( i )
v
R

xL = 45x45=2025
Chiều dài đoạn nối vào đường chính của nhánh rẽ phải được tính theo công
thức (hoặc tra bảng để có) :

3
1
6
k
l C y= × ×

l = 35,7m
Chiều dài đoạn nâng siêu cao với bề rộng phần xe chạy b1=3,75m

1 sc n
1
nsc
(i -i )
i
b
l
×
=
=
3,75 (0.06 0.02)
0.01
x −
=
15m
Chọn l
1

0 ' "
28 390
Tính tọa độ chủa điểm cuối đường cong chuyển tiếp Clothoid theo các
công thức sau :

5
2
40 C
L
x L= −
×
=
5
2
45
45
40 2025x
−
=44,99

3 7
3
6 336 C
L L
y
c
= −
× ×
=
3 7

( )
1 1 1 1
sin os
2
H k k
T T t R ctg y Rc x
α
β β
= + = × + + −
= 14,5m
Chiều dài đường tang T
H1
=14,5m chính là khoảng cách A
2
M và A
2
M
1
.

Tức là A
2
M = A
2
M
1
= 14,5m
4.3. 3.2 Tính toán rẽ trái gián tiếp cho cầu D(Góc ở tâm là78độ)
- Xác định bán kính R1 theo công thức sau với:
hệ số lực ngang μ = 0,16

v
L
R I
=
×
=
3
9,72
45 0,5x
=40,5m
Chọn L = 45m
Từ đó tính thông số của đường cong Clothoid
C=R
1
xL = 45x45=2025
Chiều dài đoạn nối vào đường chính của nhánh rẽ phải được tính theo công
thức (hoặc tra bảng để có) :

3
1
6
k
l C y= × ×

l = 35,7m
Chiều dài đoạn nâng siêu cao với bề rộng phần xe chạy b1=3,75m

1 sc n
1
nsc

2 R
L
β
= ×
×
=
45
57,3
2 45
x
x
=
0 ' "
28 390
Tính tọa độ chủa điểm cuối đường cong chuyển tiếp Clothoid theo các
công thức sau :

5
2
40 C
L
x L= −
×
=
5
2
45
45
40 2025x
−

×
= ×
=157,55m
PHẠM THỊ NỮ 16 CTGTTPA_K44
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP
Chiều dài toàn bộ đường con rẽ trátrên bình đồ của nhánh rẽ trái 1 được
tính theo công thức :
L
h(MM1)
= 2xL + L
0
= 45x2+157,55=247,55m
Khi đó , đường tang lớn của nhánh rẽ phải 1 được tính theo công thức

( )
1 1 1 1
sin os
2
H k k
T T t R ctg y Rc x
α
β β
= + = × + + −
=34,80m
Chiều dài đường tang T
H1
=34,8m chính là khoảng cách A
2
M và A
2

Lớp bê tông atphan hạt min dày 30mm
+ / Gối dùng cho cầu là loại gối chậu
+/ Lan can cầu được thống nhất trong toàn dự án, được đúc sẵn bằng
BTCT theo kích thước định hình.
+/ Thoát nước: Các ống thoát nước trên mặt cầu ở mỗi bên được thu vào ống
nhựa PVC có đường kính 200mm chạy dọc dưới cánh dầm. Các ống này chạy về mố và
được dẫn xuống dưới.
PHẠM THỊ NỮ 17 CTGTTPA_K44
N THIT K TT NGHIP B MễN CễNG TRèNH GTTP
+/ Khe bin dng: Ton b d ỏn kin ngh s dng
khe bin dng cao su ct bn thộp, b mt phớa trờn cao su c dỏn
lp hp kim chng mi mũn.
+/ Chiu sỏng : Trờn tt c cỏc cu nhỏnh b trớ chiu
sỏng mt bờn phớa lng ng cong.
-Cỏc mt ct ngang cu chớnh:

làn xe hỗn hợp làn xe hỗn hợp
làn xe cơ giới làn xe cơ giới
2%
2%
làn xe hỗn hợp làn xe hỗn hợp
làn xe cơ giới làn xe cơ giới
2%
2%
tim TUYếN
II - II
+4.984 +4.984

2%
làn xe hỗn hợp làn xe hỗn hợp

+/ Chiu di cu: 187,1m
(tớnh n uụi m)
+/ Mt ct ngang dm bn rng
+/ Chiu cao dm 1.45m
+/ ng kớnh cỏc l rng 900mm
+/ Khong cỏch tim cỏc l rng 1500mm
+/ B rng mt cu cú s
thay i
+/ dc dc ca cu 4%
+/ Bỏn kớnh ng cong li: 3000m
+ / Siờu cao : 6%
+/ Gi dựng cho cu l loi gi chu
+/ Lan can cu c thng nht trong ton d ỏn, c ỳc sn
bng BTCT theo kớch thc nh hỡnh.
+/ Thoỏt nc: Cỏc ng thoỏt nc trờn mt cu mi bờn c thu
vo ng nha PVC cú ng kớnh 200mm chy dc di cỏnh dm. Cỏc ng ny chy v
m v c dn xung di.
+/ Khe bin dng: Ton b d ỏn kin ngh s
dng khe bin dng cao su ct bn thộp, b mt phớa trờn cao su c
dỏn lp hp kim chng mi mũn.
+/ Chiu sỏng : Trờn tt c cỏc cu nhỏnh b
trớ chiu sỏng mt bờn phớa lng ng cong.

-Mt s mt ct ngang cu nhỏnh B, C:

6
.
0
%
+6.662

thay i
+/ dc dc ca cu 4%
+/ Bỏn kớnh ng cong li: 3000m
+ / Siờu cao : 6%
+/ Gi dựng cho cu l loi gi chu
+/ Lan can cu c thng nht trong ton d ỏn, c ỳc sn bng
BTCT theo kớch thc nh hỡnh.
+/ Thoỏt nc: Cỏc ng thoỏt nc trờn mt cu mi bờn c thu vo
ng nha PVC cú ng kớnh 200mm chy dc di cỏnh dm. Cỏc ng ny chy v m
v c dn xung di.
+/ Khe bin dng: Ton b d ỏn kin ngh s dng
khe bin dng cao su ct bn thộp, b mt phớa trờn cao su c dỏn
lp hp kim chng mi mũn.
PHM TH N 20 CTGTTPA_K44
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GTTP
+/ Chiếu sáng : Trên tất cả các cầu nhánh bố trí chiếu
sáng một bên phía lưng đường cong.

*Một số mặt cắt ngang cầu nhánh A:
I-I
2%
+3.834
lµn xe hçn hîp
lµn xe c¬ giíi

2%
II-II
+7.454
lµn xe hçn hîp
lµn xe c¬ giíi