Đồ án Thiết kế nút giao thông tại vị trí giao của đường Vành đai 4 và quốc lộ 23

LỜI MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài Hiện trạng và yêu cầu phát triển cơ sở hạ tầng GTVT của nước ta hiện nay đòi hỏi phải đẩy mạnh xây dựng các đường ô tô cao tốc, nâng cấp hàng loạt các quốc lộ, tỉnh lộ, xây dựng nhiều đường vành đai ở các đô thị, thành phố lớn. Cùng với lưu lượng và thành phần xe ngày càng tăng nhanh thì giao thông tại vị trí các nút giao vốn đã phức tạp lại càng trở nên phức tạp hơn, có nhiều vị trí không thể đáp ứng được yêu cầu và khả năng thông hành và bảo đảm an toàn cho xe chạy. Ngày nay, tình hình đô thị hóa phát triển mạnh đặc biệt là thủ đô Hà Nội kể từ khi sát nhập với tỉnh Hà Tây diện tích đô thị tăng lên rất lớn. Mạng lưới giao thông cũng được mở rộng theo, trong địa bàn Hà Nội mới giờ có thêm đường vành đai 3, sắp có thêm vành đai 4 và vành đai 5 - đó đều là những đường cao tốc đô thị. Trong đồ án quy hoạch Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050 cũng đề cập đến việc phát triển cơ sở hạ tầng giao thông, cải thiện mạng lưới giao thông với mục tiêu xây dựng vùng kinh tế thủ đô vững mạnh. Nhận thấy nhu cầu cấp thiết, là một sinh viên chuyên ngành cơ sở hạ tầng giao thông sắp tốt nghiệp, em xin lựa chọn chuyên đề nghiên cứu: “Thiết kế nút giao thông tại vị trí giao của đường Vành đai 4 và quốc lộ 23”. 2.Mục tiêu nghiên cứu Biết cách thiết kế một nút giao thông.Nắm rõ được các yêu cầu, nguyên tắc và trình tự để có thể thiết kế nút giao thông phù hợp với các yêu cầu, đúng với chức năng của nó. Với nút giao thông nghiên cứu thì cần phải lựa chọn được sơ đồ hình học và loại hình nút Thiết kế chi tiết 1 số chi tiết kỹ thuật của phương án chọn. 3.Cơ sở nghiên cứu Dựa vào các tài liệu quy chuẩn, quy phạm hiện hành. Bản vẽ quy hoạch chi tiết khu đô thị mới Mê Linh - huyện Mê Linh Đồ án quy hoạch thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn 2050 4.Nội dung nghiên cứu Làm rõ chức năng, quy mô tiêu chuẩn của 2 tuyến đường qua nút. Tìm hiểu mối liên hệ của nút giao thông với các khu đô thị liền kề và với hệ thống giao thông liên vùng từ đó xây dựng bản vẽ sơ đồ vị trí và liên hệ vùng Phân tích các điều kiện về quy hoạch Lựa chọn hình thức và loại hình nút giao thông Đề xuất các phương án nút giao thông để so sánh lựa chọn. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NÚT GIAO 1.Vị trí và điều kiện tự nhiên huyện Mê Linh 1.1Vị trí Trước đây, Mê Linh là một trong 9 đơn vị hành chính của tỉnh Vĩnh Phúc - một tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc. Vĩnh Phúc có hệ thống giao thông thuận lợi: - Đường bộ có các tuyến Quốc lộ chạy qua như Quốc lộ 2A (Hà Nội – Hà Giang), quốc lộ 2B, quốc lộ 2C; quốc lộ 23…, Đường cao tốc Xuyên Á - Cảng Cái Lân - Nội Bài – Nam Ninh ( Trung Quốc) đã triển khai xây dựng năm 2009, đi qua tỉnh Vĩnh Phúc trên 40km; - Đường sắt Hà Nội – Lào Cai đi tỉnh Vân Nam ( Trung Quốc);  hệ thống giao thông đường bộ đường sắt là cầu nối giữa tỉnh Vân Nam -Trung Quốc và các tỉnh trung du miền núi phía Bắc với Thủ đô Hà Nội; - Đường thuỷ phát triển mạnh  trên các tuyến Sông Hồng, S. Lô và s.Phó Đáy. Từ 1 tháng 8 năm 2008, huyện Mê Linh được tách ra khỏi Vĩnh Phúc và sáp nhập vào Thành phố Hà Nội.  Mê Linh nằm sát đường cao tốc Bắc Thăng Long – Nội Bài, có đường Quốc lộ 23, đường sắt Hà Nội - Lào Cai đi qua; gần sân bay Quốc tế Nội Bài …và là cầu nối giữa thủ đô với các tỉnh, huyện trung du miền núi phía Bắc. Diện tích tự nhiên: Huyện Mê Linh gồm 17 xã, có diện tích tự nhiên 141,64km2 . Dân số của huyện là 187.255người (năm 2009) mật độ dân số là 1.288 người/km2. Trung tâm huyện lỵ tại xã Thanh Lâm. 1.2. Điều kiện tự nhiên Đặc điểm địa hình: Mê Linh là huyện nằm trong vùng đồng bằng Châu thổ sông Hồng. Địa hình đất đai có hướng nghiêng dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam, chia hành 3 tiểu vùng: tiểu vùng đồng bằng, tiểu vùng ven đê sông Hồng, tiểu vùng trũng. Khí hậu: Mê Linh  nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm. Nhiệt độ trung bình năm  23,2 - 250C, lượng mưa 1.500 - 1.700 ml; độ ẩm trung bình 84 - 85%, số giờ nắng trong năm 1.400 - 1.800 giờ. Hướng gió thịnh hành là hướng Đông - Nam thổi từ tháng 4 đến tháng 9, gió Đông - Bắc thổi từ tháng 10 tới tháng 3, kèm theo sương muối. Thủy văn: Mê Linh được bao bọc bởi 2 con sông chính là sông Hồng và sông Cà Lồ đã đem phù sa màu mỡ cho đất đai. Ngoài ra trong vùng còn có hệ thống sông nhánh nhỏ nhưng chúng có ý nghĩa to lớn về mặt thủy lợi. 1.3 Cơ sở hạ tầng kỹ thuật: Hệ thống giao thông của Mê Linh khá hoàn chỉnh gồm: đường bộ 433km; đường sông: 27,6km; đường sắt: 8km. Mạng lưới giao thông thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội. Hệ thống lưới điện và nguồn điện hiện tại cơ bản đáp ứng nhu cầu toàn vùng. Mê Linh hiện nay chưa có trạm nguồn, nguồn lưới điện được cấp từ lưới điện Quốc gia thông qua trạm Phúc Yên với công suất 40.0KVA. 1.4.Giới thiệu về nút giao Nút giao thông là ngã tư của hai tuyến đường: Đường cao tốc đô thị Vành đai 4 và đường quốc lộ 23 tại địa phận xã Tam Đồng - Đại Thịnh- Vân Khê huyện Mê Linh Vành đai 4 được coi là Vành đai cao tốc của Vùng Thủ đô, có chiều dài 135,8km. Bắt đầu từ đường cao tốc Hà Nội - Lào Cai, qua khu đô thị Mê Linh, tới Đan Phượng, Chúc Sơn, Thường Tín (Hà Nội) và Như Quỳnh (Hưng Yên) nối với QL 18 tại Đông Sơn (Bắc Ninh). Quy mô Vành đai 4 gồm đường cao tốc 6 làn xe và các làn xe cơ giới, thô sơ.Chiều rộng mặt cắt ngang là 120m, đi qua 3 cầu (gồm cầu Hồng Hà qua sông Hồng, cầu Mễ Sở, cầu qua sông Đuống) và các nút giao cắt lập thể. Vành đai 4 được xây dựng mới với nhiệm vụ là đường Vành đai giao thông kết nối các tuyến quốc lộ và cao tốc hướng tâm, nối các khu công nghiệp, khu đô thị liền kề Thủ đô Hà Nội Quốc lộ 23 là tuyến giao thông đường bộ nối Vành đai 3 của Hà Nội với Quốc lộ 2 tại Vĩnh Phúc. Bắt đầu từ đầu phía Bắc cầu Thăng Long thuộc địa phận huyện Đông Anh, qua huyện Mê Linh và kết thúc tại chỗ giao với Quốc lộ 2 ở thị xã Phúc Yên. Quốc lộ 23 có chức năng kết nối các trung tâm kinh tế khu vực phía tây Bắc với thành phố Hà Nội và là trục giao thông quan trọng trong huyện Mê Linh. Cả 4 hướng đi đến nút giao thông đều có lưu lượng lớn vì có các khu đô thị, khu công nghiệp liền kề. Các hướng đó là: Đi Thị xã Phúc Yên, đi cầu Thăng Long, đi quốc lộ 2 và đi thị trấn Phùng ( huyện Đan Phượng) Theo tìm hiểu về kết quả khảo sát, vùng đất tại vị trí nút giao chủ yếu là đất nông nghiệp, có một phần bị giới hạn bởi chỉ giới đô thị. Kết quả đo đạc cho biết diện tích giới hạn bởi chỉ giới đường đỏ của nút là 35 ha.Tuy nhiên diện tích đất có thế đảm bảo cho việc thiết kế nút giao thông khác mức. Khả năng đền bù sẽ không lớn nếu lựa chọn được sơ đồ phù hợp 2.Quan điểm chung thiết kế nút giao thông Việc xây dựng nút giao phụ thuộc vào tiến trình xây dựng đoạn đường Vành đai 4 cắt qua( vì hiện trạng quốc lộ 23 đã có). Trong qua trình thi công phải xét đến hướng ưu tiên chính là hướng chuyển động xe trên đường cao tốc rồi đến các phụ có tầm ưu tiên ít hơn. Với quy mô chỉ xây dựng cầu vượt qua đường Vành đai 4 tại nút giao thì giao thông qua nút theo chiều từ đường quốc lộ 23 vào đường cao tốc sẽ đi ở các nhánh rẽ trái, rẽ phải. Quốc lộ 23 là đường trên cao do đó cần phải xét đến độ dốc dọc phù hợp với tốc dộ thiết kế đồng thời phải ddmar bảo tĩnh không cho đường vành đai. 2.2Các căn cứ thiết kế Báo cáo khảo sát địa hình, địa chất công trình và báo cáo thủy văn công trình do Công ty Tư vấn Thiết kế GTVT phía Bắc thực hiện năm 2008 và khảo sát bổ sung tháng 9÷11/2009; Dự báo Nhu cầu vận tải phục vụ lập Dự án đầu tư Đường cao tốc đô thị vành đai 4 do Trung Tâm Tư Vấn Đầu Tư Phát Triển GTVT lập tháng 10÷11 năm 2009; Báo cáo đánh giá tác động môi trường của dự án do Trung Tâm Khoa Học Công Nghệ Bảo Vệ Môi Trường GTVT - Viện KHCN-GTVT thực hiện; Quy hoạch Phát triển giao thông vận tải Tp.Hà Nội đến năm 2020 do Công ty Tư vấn Thiết kế GTVT phía Bắc lập tháng 7/2008 và đã được Bộ GTVT trình Thủ tướng Chính phủ theo tờ trình số 5131/TTr-BGTVT ngày 22/10/2008; Theo Quyết định số 1878/QĐ-TTg phê duyệt Nhiệm vụ đồ án quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội mở rộng đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050. Theo Quyết định số 35/2009/QĐ-TTg ngày 03/3/2009 về việc phê duyệt Chiến lược phát triển giao thông vận tải đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030. Quy hoạch sử dụng đất huyện Mê Linh theo NQ 15/2006/NQ-CP, ngày 16-8-2006. TIÊU CHUẨN  SỐ HIỆU   Tiêu chuẩn áp dụng trong công tác khảo sát:    Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500; 1:1000; 1:2000; 1:5000 (phần ngoài trời)  96TCN 43-90   Công tác trắc địa trong xây dựng công trình - yêu cầu chung  TCXDVN 309:2004   Quy trình khảo sát đường ô tô  22TCN 263-2000   a. Tiêu chuẩn thiết kế đường cao tốc    Đường ô tô cao tốc - yêu cầu thiết kế  TCVN 5729 -97   Biển chỉ dẫn trên đường cao tốc  22TCN 331-05   Tiêu chuẩn chiếu sáng  CIETCV259-2001   b. Tiêu chuẩn thiết kế cầu, cống    Tiêu chuẩn thiết kế cầu  22TCN 272 -05   c. Tiêu chuẩn thiết kế áp dụng chung    Đường ô tô - yêu cầu thiết kế (áp dụng cho đường nối, đường gom)  TCVN 4054-2005   Tiêu chuẩn Thiết Kế Đường  22TCN 273-01   Quy phạm thiết kế đường giao thông nông thôn  22 TCN 210-92   Quy phạm kỹ thuật thiết kế đường phố, quảng trường đô thị  20TCN 104-2007   Quy trình thiết kế áo đường mềm  22TCN 211 -2006   Quy trình thiết kế áo đường cứng  22TCN 223 -95   Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng đường, đường phố và quảng trường  TCXDVN 259:2001   Điều lệ báo hiệu đường bộ  22TCN 237 -01   d. Tiêu chuẩn thiết kế tham khảo    Hướng dẫn thiết kế hình học - phần đường  AASHTO   Hướng dẫn thiết kế hình học - phần cầu  AASHTO   3.Mô tả hình học nút, và các tuyến cấu thành nút 3.1.Quy mô và tiêu chuẩn kĩ thuật 3.1.1.Loại đường Đường Vành đai 4 sẽ phục vụ nhu cầu giao thông liên vùng của vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc, gắn kết các tỉnh thành phía Bắc, các khu công nghiệp với các hệ thống đô thị, sân bay với thành phố Hà Nội…, tạo động lực phát triển kinh tế xã hội, khai thác tối đa thế mạnh của vùng và các địa phương. Căn cứ vào chức năng giao thông và tầm quan trọng nên vành đai 4 được thiết kế với quy mô là đường cao tốc độ thị cấp thiết kế là 100. Quốc lộ 23 là trục giao thông chính cắt ngang qua huyện Mê Linh, có chức năng kết nối trung tâm kinh tế khu vực phía tây Bắc với trung tâm thành phố Hà Nội. Là tuyến đường giảm tải lưu lượng giao thông cho đường cao tốc Bắc Thăng Long – Nộ Bài và quốc lộ 2. Quốc lộ 23 được thiết kế với quy mô đường cấp 4 đồng bằng, tốc độ 60km/h. 3.1.2.Lộ giới quy hoạch Lộ giới quy hoạch của tuyến cao tốc bao gồm các thành phần như sau: Hành lang dành cho đường cao tốc, bao gồm phần nền đường cao tốc theo quy hoạch và hành lang an toàn trên đó có dải cây xanh chống ồn, bụi … nhằm cách ly đường cao tốc với khu vực dân cư 2 bên; Đường gom dọc tuyến cao tốc: nhằm phục vụ nhu cầu đi lại của dân cư 2 bên để dẫn vào các vị trí vượt hay chui qua đường cao tốc. Các đường gom này sẽ được xây dựng tùy thuộc vào sự phát triển dân cư – đô thị dọc theo đường cao tốc theo quy hoạch của từng địa phương; Hành lang đất dự kiến dành cho tuyến đường sắt nhẹ Tp.Hà Nội – Lào Cai Đoạn đường vành đai 4 tại địa phận huyện Mê Linh theo hồ sơ Nghiên cứu tiền Khả thi được chấp thuận, chỉ giới đường đỏ là 120m, cụ thể như sau: + Phần mặt đường cao tốc 8 làn xe = 30 m, bao gồm: + Phần đường cho xe cơ giới = 7.5 + 12 = 19.5 m; + Phần dành cho xe thô sơ = 5+7.5 = 12.5 m; + Phần dành co xe bus nhanh( BRT) = 2x5 =10 m + Dải phân cách giữa = 4 m + Vỉa hè = 9x2 = 18 m + Đường sắt nhẹ Hà Nội – Lào Cai = 8.0 m; + Một số làn phân cách phụ và các dải an toàn Tổng cộng: 120.0 m Đường quốc lộ 23 có chỉ giới đường đỏ là 35m, gồm có phần xe chạy, xe thô sơ, và vỉa hè. Chi tiết giống xem trên mặt cắt ngang 3.2.Lưu lượng giao thông ra vào nút giao thông Các dòng xe ra, vào nút giao thông theo đường Vành đai 4, hướng từ TT Phùng đến quốc lộ 2 Theo quy hoạch tổng thể giao thông TP.Hà Nội, đường Vành Đai 4, bắt đầu từ đường cao tốc Hà Nội – Lào Cai và kết thúc ở nút giao với quốc lộ 18 tại Đông Sơn, Bắc Ninh. Quốc lộ 23 bắt đầu phía Bắc cầu Thăng Long qua huyện Mê Linh kết thúc tại chỗ giao với quốc lộ 12 tại thị xã Phúc Yên. Các hướng ra vào nút giao thông bao gồm: Hướng đi thẳng về phía TT Phùng- huyện Đan Phượng ( theo hướng về quốc lộ 18 tại Bắc Ninh) và ngược lại là đi lên quốc lộ 2 ( theo hướng lên đường cao tốc Hà Nội – Lào Cai). Từ TT Phùng rẽ phải vào quốc lộ 23 theo hướng cầu Thăng Long và ngược lại. Từ TT Phùng rẽ trái vào quốc lộ 23 đi TX Phúc Yên và ngược lại. Hướng đi thẳng từ cầu Thăng Long đi trên quốc lộ 23 đến thị xã Phúc Yên. Từ TX Phúc Yên rẽ trái vào đường Vành đai 4 để lên pía Bắc và ngược lại. Từ cầu Thăng Long rẽ phải vào đường Vành đai 4 đi phía Bắc và ngược lại. Qua kết quả dự báo về tổng lưu lượng xe trên tuyến cao tốc, chức năng chính của các trục giao thông tiếp cận với đường cao tốc, dự kiến các luồng xe ra, vào đường cao tốc như sau: 3.2.1.Hướng đi thẳng từ TT Phùng – Quốc lộ 2: chủ yếu là thu hút xe ôtô từ trung tâm thành phố Hà Nội và các vùng lân cận của tỉnh Hà Tây cũ, các hướng chính có thể vào đường vành đai 4 tại các nút giao thông lập thể như sau: Từ phía Bắc(phía Lạng Sơn) xuống Hà Nội qua thành phố Bắc Giang đến Bắc Nính theo đường quốc lộ 1A nhập vào Vành đai 4 tại Đông Sơn - Bắc Ninh. Từ khu vực Quảng Ninh- Hải Phòng – Hải Dương đi qua quốc lộ 5 đến Vành đai 4 tại Như Quỳnh – Hưng Yên Hướng đi từ Hà Nam và các tỉnh phía Nam lên Hà Nội qua huyện Phú Xuyên theo đường quốc lộ 1A. Hướng đi từ khu vực Hòa Bình và các tỉnh phía Tây đên đường Vành đai 4 theo quốc lộ 6. Hướng đi từ các tỉnh Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Yên Bái - Hà Nội theo quốc lộ 32. Lưu lượng xe trên hướng này là lơn và phải xét ưu tiên theo hướng này. 3.2.2.Hướng đi thẳng từ TT Phùng đi quốc lộ 2 trên quốc lộ 23 : Chủ yếu thu hút xe từ các tỉnh phía Bắc như Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Yên Bái xuống Hà Nội theo quốc lộ 2 . Từ thị xã Phúc Yên đi xuống Hà Nội có 2 hướng chính: Đi theo quốc lộ 23 qua nút giao thông rồi đến cầu Thăng Long và hướng đi theo quốc lộ 2 đến đường cao tốc Bắc Thăng Long - Nội Bài. Do đó lưu lượng giao thông vào nút đã giảm đi. 3.2.3.Các hướng rẽ phải, trái có lưu lượng nhỏ hơn nhiều so với các hướng chính, do vậy mức độ ưu tiên giảm hơn. Bảng 1 – Lưu giao thông theo hướng đến năm 2020: Ntb.năm (xcqđ /ngày đêm) Hướng đi - đến  TT PHÙNG  C.THĂNG LONG  TX.PHÚC YÊN  QUỐC LỘ 2  TỔNG   TT PHÙNG   4620  10230  30265  45115   C.THĂNG LONG  8230   21350  6650  36230   TX.PHÚC YÊN  11588  18654   6980  37222   QUỐC LỘ 2  32150  6780  7210   46140   TỔNG  51968  30054  28560  13630    Xét theo hướng đi thẳng đường cao tốc Vành đai 4-từ TT Phùng đến Quốc lộ 2: -Số làn xe cần thiết:
Trong đó:
là lưu lượng xe giờ cao điểm ( giờ thứ 30 đến 50 của năm đó)
(xcqđ)
Năng lực thông hành thiết kế của 1 làn xe
(xcqđ) Z= 0.55 là hệ số sử dụng năng lực thông hành cho đường cao tốc vùng đồng bằng
Năng lực thông hành thực tế lớn nhất của một làn xe lấy=2000xe/giờ-làn Vậy số làn xe yêu cầu trên 1 làn của đường Vành đai 4
Chọn là 4 làn, do đó lưu lượng trên phù hợp với quy mô thiết kế đường Vành đai 4 4.Lựa chọn loại hình nút giao thông 4.1.Các nguyên tắc lựa chọn a.Ở Việt Nam: TCVN 5729-1997 quy định Đường cao tốc loại A khi giao với tất cả các đường khác phải sử dụng nút giao thông khác mức. Đường cao tốc loại B: Khi giao với các đường khác không liên thông sử dụng nút khác mức. b.Ở Malaysia quy đinh: Khi tổng đại lượng xe 2 chiều trên đường chính và lưu lượng xư trên hướng lớn nhất của nhánh dẫn >5000(xe /h) thì sử dụng nút giao khác mức. c.Ở Liên bang Nga: Theo G.S Lôbanôp, nếu lưu lượng xe trên đường chính >5000(xe/ngày đêm) và lưu lượng xe trên đường phụ > 2500( xe/ ngày đêm) thì phải sử dụng nút giao khác mức d.Ở Mỹ: AASHTO chỉ dẫn lựa chọn loại nút theo phân cấp đường Đường cao tốc khi giao với đường cấp 1( đường nối liền các thành phố , các trung tâm kinh tế chính trị quan trọng. Đường có 4 làn xe trở lên) thường dùng nút giao khác mức liên thông, nhưng khi lưu lượng xe ít dùng nút khác mức không liên thông. 4.2.Loại hình nút Dựa vào những điều kiện trên kết hợp với kết quả khảo sát thực tế tại vị trí nút giao. Xem xét tới yếu tố cảnh quan, địa hình, địa chất…lựa chọn loại nút là nút giao khác mức liên thông. Hướng ưu tiên chính là hướng đi trên đường cao tốc vành đai 4 rồi hướng đi trên đường quốc lộ 23 rồi đến các hướng rẽ phải, rẽ trái trược tiếp, rẽ trái thông thường. 4.2.1.Các điều kiện được xem đến khi lựa chọn kiểu giao cắt khác mức. Khi xét nút giao thông, việc chọn đường trên, đường nào ở dưới trước hết phải căn cứ vào 3 điều kiện định hướng: Điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn, nơi xây dựng Điều kiện xây dựng, là mối quan hệ giữa việc sử dụng đất đai xây dựng với các giải pháp mặt bằng. Đồng thời đảm bảo liên hệ đầy đủ với các quy hoạch giao thông của khu vực, đặc biệt là liên hệ với các công trình nút giao thông khác mức khác. Quy mô và các chỉ tiêu kỹ thuật thiết kế tuyến trên bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang... Khi xét về độ dốc dọc: chọn tuyến đường chính đi trên mặt đất có lợi hơn so với tuyến đường đi trên cầu vượt hay hầm chui.Điều này càng có lợi về giá thành khai thác khi lưu lượng xe trên đường chính lớn. Về ảnh hưởng môi trường do tiếng ồn : tuyến đường chính, có lưu lượng xe chạy lớn, tốc độ xe chạy cao đi dưới thấp có lợi hơn so với đi trên cao. Dựa trên các điều kiện trên và điều kiện địa hinh, mặt cắt ngang... lựa chọn đường Vành đai 4 – đường chính ở dưới và đường quốc lộ 23 – đường phụ ở trên cao 5.Một số chỉ tiêu kĩ thuật Căn cứ trên cấp hạng đường đã xác định, tuyến đường được thiết kế với các tiêu chuẩn kỹ thuật sau: 5.1.Tiêu chuẩn hình học Đường Vành đai 4, dự kiến quy mô quy hoạch là đường cao tốc đô thị. Tiêu chuẩn hình học tuyến như sau theo tiêu chuẩn 5729-1997 Bán kính đường cong lồi tối thiểu : Rlồimin = 6000m Bán kính đường cong lõm tối thiểu : Rlõmmin = 3000m Bán kính đường cong bằng Rbmin thông thường : Rbmin =2000÷5000m Độ dốc dọc lớn nhất : ilmax = 5% Đường Quốc lộ 23 là đường nối các trung tâm, các khu kinh tế, văn hóa của vùng.Tiêu chuẩn thiết kế với quy mô là đường cấp 4 đồng bằng theo TCVN 4054- 2005 Bán kính đường cong lồi tối thiểu : Rlồimin = 2500m Bán kính đường cong lõm tối thiểu : Rlõmmin = 1000m Bán kính đường cong bằng Rbmin thông thường: Rbmin =300÷1500m Độ dốc dọc lớn nhất : ilmax = 9% 5.2.Chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến đường chính và đường nhánh: 5.2.1.Đường chui dưới Tĩnh không ngang Dưới cầu phải có trường nhìn đảm bảo, nên thiết kế một nhịp chính vượt qua toàn bộ mặt cắt ngang đường và khoảng đất trống cần thiết để người lái có cảm giác về chật hẹp khi xe chạy chui qua.
Tĩnh không đứng theo đường Quốc lộ Là giới hạn không gian theo chiều đứng để đảm bảo an toàn tối thiểu cho các loại xe chạy ở đường chui. Theo TCVN 4054 – 2005 :
Tĩnh không đứng theo đường Cao tốc Tĩnh không đứng là giới hạn không gian theo chiều đứng để đảm bảo an toan tối thiểu cho loại xe chạy ở đường chui.Theo tiêu chuẩn thiết kế đường cao tốc TCVN 5729-1997
5.5.2.Đường vượt trên Việc thiết kế đường trên cầu vượt hoặc cầu cạn cũng tuân theo những nguyên tắc như trong thiết kế tuyến đường nằm ngoài cầu, và các kiến thức về thiêt kế cầu. Lan can cầu Lan can cầu vừa có chức năng dẫn hướng, phòng hộ vừa có chức năng thẩm mĩ, nhất là trong phạm vi đô thị. Vì thế yêu cầu phải đảm bảo cho người lái nhìn thấy rõ, hạn chế tối đa xe đâm vào hay vọt qua, cũng như đủ cứng để xe không xô đổ, đâm thủng. Tĩnh không ngang Phải nối tiếp giữa cầu và đường dẫn để không tạo cảm giác bất lợi cho người lái, như : nối tiếp lan can phòng hộ, nối tiếp mép đường, mặt đường và phân cách. Trong trường hợp trên cầu có bố trí những đoạn tăng giảm tốc ra vào đường nối thì yêu cầu bố trí cấu tạo làn xe phụ không khác gì so với bố trí ngoài cầu. Nhìn chung, mặt cắt ngang cầu không nên hẹp hơn mặt cắt ngang đường dẫn vào cầu, trừ khi điều này dẫn tới sự kém hiệu quả về mặt kinh tế. Cần ghi nhớ rằng, cầu là công trình có tính vĩnh cửu (100 năm) do đó, phương án phân kì bề rộng là khó thực hiện hơn ở đường. Dải phân cách Dải phân cách trên cầu thường không quá rộng vì sự tốn kém không cần thiết, trừ khi có thể xây dựng cầu vượt theo dạng tách thành 2 cầu song song. Lúc đó có thể xây dựng theo giai đoạn, và bảo đảm tuơng lai bề rộng của nhánh dẫn được giữ suốt mỗi cầu tách riêng. Trong trường hợp này lề đường được bố trí bình thường, do đó khe hở giữa hai cầu không quan trọng. Khi đường dẫn lên cầu không phân cách nhiều làn xe hoặc có phân cách rộng dưới 1,2m thì ở những cầu dài dưới 30m không nên để dải phân cách cao hơn mặt đường, chỉ làm kiểu cao này khi chiều dài cầu lớn hơn 120m. Trường hợp còn lại, cầu có chiều dài từ 30m tới 120m cần xét nhiều mặt khác liên quan như: lưu lượng, tốc độ, chiếu sang, .. để so sánh lựa chọn phương án phân cách. Khoảng cách nằm ngang yêu cầu ở hai bên cầu vượt Đây là khoảng cách ngang ( chiều dài đường ngang ) tối thiểu có thể khắc phục chênh cao do bố trí cầu vượt. Xét đối với quốc lộ 23
Chọn là 150m Trong đó: D – Khoảng cách nằm ngang tối thiểu imax - dốc dọc lớn nhất cho phép để thiết kế R1, R2 – bán kính đường cong đứng thiết kế 5.2.3.Tiêu chí kĩ thuật của đường nhánh: Nhánh nối có thể là nhánh nối rẽ phải, nhánh nối rẽ trái hoặc nhánh nối trực tiếp và nhánh nối gián tiếp tùy theo cách phân loại khác nhau. Mỗi nhánh nối thông thường cũng là tổ hợp của các đoạn thẳng và đoạn cong nối tiếp nhau gồm có 3 phần: Phần đầu mút là đường cong chuyển tiếp hoặc bắt đầu từ làn xe chạy thẳng, cũng có thể từ làn xe chạy phụ(làn giảm tốc) Phần thên đường nối có thể cấu tạo các dạng khác nhau,bao gồm nhiều đường cong trong có bán kính khác nhau. Phần mút cuối của nhánh nối là phần nhánh nối nhập với nhánh thẳng Thiết kế nhánh nối chọn cấu tạo nào tùy thuộc vào tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu , điều kiện tại chỗ để quyết định. Tốc độ xe chạy trên đường nhánh Nút giao thông khác mức thường chiếm dụng mặt bằng lớn, do đó để giảm kích thước của nút, cho phép giảm tốc độ ở các đường nhánh, nhất là ở các đường nhánh rẽ trái so với các đường chính vào nút. Vì vậy việc lựa chọn tốc độ tính toán của các đường nhánh cần được luận chứng một cách kỹ lưỡng. Tốc độ đường nhánh không thể bằng tốc độ đường chính vì 2 lý do sau: Tốc độ xe rẽ, nhất là rẽ trái lớn thì đòi hỏi phỉa thiết kế đường có chiều dài lớn. Điều này dẫn đến tăng diện tích và giá thành xây dựng. Không thể chọn tốc độ trên đường nhánh quá cao do thông thường đường nhánh rẽ chỉ có một làn xe dành đi chung cho cả xe con và xe tải có tốc độ thiết kế tối đa thấp sẽ không thể đạt được tốc độ thiết kế cao. Theo nghiên cứu của Nga, thì tốc độ tối ưu nằm trong giới hạn từ 40-50km/h. Tốc độ chạy xe tính toán trên đường nhánh của các cấp nút giao khác mức kiểu liên thông được quy định Tốc độ chạy xe tính toán trên đường nhánh (km/h) Tốc độ chạy xe tính toán trên tuyến chính (km/h)  120  100  80  60   Phân cấp nút giao khác mức kiểu liên thông  Cấp I  80 ~ 50  70 ~ 40  60 ~ 35  50 ~ 35    Cấp II  70 ~ 40  60 ~ 35  50 ~ 30  40 ~ 30    Cấp III  60 ~ 35  50 ~ 35  45 ~ 30  35 ~ 30   Ghi chú: Bảng này không dùng cho chỗ vào, ra của đường nhánh. Khi chọn tốc độ chạy xe tính toán đường nhánh cần phải tuân thủ các nguyên tắc dưới đây: Đối với đường nhánh rẽ phải nên sử dụng trị số giới hạn trên hoặc trị số giữa; Đối với đường nhánh vòng xuyến trong nên sử dụng trị số giới hạn dưới; Đối với các đường nhánh nối tiếp định hướng nên sử dụng trị số giới hạn trên hoặc trị số gần giới hạn trên; Đối với đoạn gần trạm thu phí hoặc đoạn cuối đường nhánh của đường sử dụng chung, tốc độ chạy xe tính toán có thể châm trước hạ thấp; Tốc độ chạy xe tính toán trên đoạn tách dòng của đường nhánh đi ra không dược nhỏ hơn 50 ~ 60% tốc độ chạy xe tính toán của tuyến chính; Tốc độ chạy xe tính toán ở chỗ nối tiếp đường nhánh đi vào với làn xe tăng tốc phải đảm bảo tốc độ xe chạy đến cuối làn xe tăng tốc đạt tới 70% tốc độ chạy xe tính toán của tuyến chính. 5.2.4.Yêu cầu về tuyến trên bình đồ Bán kính tối thiểu đường cong tròn trên đường nhánh trong nút phải chọn lớn hơn "trị số thông thường". tuỳ theo tốc độ chạy xe tính toán của đường nhánh. Bán kính tối thiểu đường cong tròn của đường nhánh trong nút Tốc độ chạy xe tính toán trên đường nhánh trong nút (km/h)  80  60  50  40  35  30   Bán kính tối thiểu đường cong tròn (m)  Trị số thông thường  280  150  100  60  40  30    Trị số giới hạn thấp  230  120  80  45  35