227
MỤC LỤC


Trang
LỜI NÓI ĐẦU 3
CHƯƠNG 1 – CÁC KHÁI NIỆM SỬ DỤNG TRONG MÔN HỌC
THIẾT KẾ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ
5
1.1 ĐƯỜNG BỘ VÀ MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG BỘ
5
1.1.1 Tầm quan trọng của mạng lưới đường bộ trong đời sống xã
hội
5
1.1.2 Mạng lưới đường bộ Việt Nam, hiện tại và tương lai phát
triển
9
1.2 CÁC BỘ PHẬN CỦA ĐƯỜNG BỘ
14
1.2.1 Tuyến đường
14
1.2.2 Các bộ phận của đường
17
1.2.3 Các bộ phận đặc biệt của đường
19
1.2.4 Các khái niệm về giao thông đường ô tô
19
1.3 PHÂN LOẠI ĐƯỜNG BỘ
32
1.3.1 Các kiểu phân loại đường bộ

32
1.3.2 Phân loại đường theo tầm quan trọng về giao thông.
32
1.3.3 Phân loại đường theo cấp quản lý
33
1.3.4 Cấp hạng kỹ thuật của đường ô tô công cộng
34
1.3.5 Cấp hạng kỹ thuật của đường ô tô cao tốc
35
1.4 NHỮNG LÝ THUYẾT (MÔ HÌNH) SỬ DỤNG TRONG
THIẾT KẾ HÌNH HỌC ĐƯỜNG
37
1.4.1 Các yêu cầu đối với thiết kế hình học đường
37
1.4.2 Lý thuyết động lực học chạy xe (mô hình xe-đường)
37
1.4.3 Lý thuyết thiết kế theo nguyện vọng của người tham gia giao
thông (mô hình xe-đường-người lái-môi trường chạy xe)
37
1.5 CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ VÀ TẦM QUAN TRỌNG
CỦA NÓ.
41
1.6 MÔN HỌC THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ
41
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1
43

228
CHƯƠNG 2 - SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG 45
2.1 CÁC LỰC TÁC DỤNG KHI XE CHẠY

45
2.1.1 Lực cản
45
2.1.2 Lực kéo và quá trình sinh ra sức kéo
48
2.2 PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ VÀ BIỂU ĐỒ
NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC
50
2.3 LỰC BÁM CỦA BÁNH XE VỚI MẶT ĐƯỜNG
52
2.4 SỰ HÃM XE VÀ CỰ LY HÃM XE
55
2.5. TẦM NHÌN XE CHẠY.
57
2.5.1 Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 1
57
2.5.2 Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 2
58
2.5.3 Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 3
59
2.5.4 Xác định chiều dài tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 4
60
2.6 SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐOÀN XE KÉO MOÓC
63
2.7. TÍNH HAO TỔN NHIÊN LIỆU VÀ HAO MÒN LỐP TRÊN
ĐƯỜNG
64
2.7.1 Tính hao tổn nhiên liệu
64
2.7.2 Hao mòn săm lốp

66
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2
66

CHƯƠNG 3 – THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 67
3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VÀ NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
67
3.1.1 Khái niệm
67
3.1.2 Phương hướng cánh tuyến
67
3.1.3 Những yêu cầu chung đối với tuyến trên bình đồ
67
3.1.4 Những nguyên tắc cơ bản khi vạch tuyến, định tuyến
68
3.2 THIẾT KẾ CÁC ĐOẠN TUYẾN NẰM TRÊN ĐƯỜNG
THẲNG
70
3.3 ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRONG
ĐƯỜNG CONG TRÒN.
71
3.4 LỰC NGANG VÀ LỰA CHỌN HỆ SỐ LỰC NGANG 72

229
3.4.1 Điều kiện ổn định chống lật.
73
3.4.2 Điều kiện ổn định chống trượt ngang. 74
3.4.3 Điều kiện êm thuận và tiện nghi với hành khách.
75
3.4.4 Điều kiện tiết kiệm nhiên liệu và săm lốp. 75

3.4.5 Lựa chọn hệ số lực ngang tính toán
75
3.5 SIÊU CAO VÀ BỐ TRÍ ĐOẠN NỐI SIÊU CAO 76
3.5.1 Siêu cao, tác dụng của siêu cao 76
3.5.2 Độ dốc siêu cao 77
3.5.3 Đoạn nối siêu cao và các phương pháp nâng siêu cao 78
3.6 MỞ RỘNG PHẦN XE CHẠY TRONG ĐƯỜNG CONG 86
3.6.1 Tính toán độ mở rộng
86
3.6.2 Bố trí độ mở rộng mặt đường trong đường cong
87
3.7 THIẾT KẾ VÀ BỐ TRÍ ĐƯỜNG CONG TRÒN
88
3.7.1 Lựa chọn bán kính đường cong tròn
90
3.7.2 Nối tiếp các đường cong tròn.
91
3.8 ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP 93
3.8.1 Tác dụng của đường cong chuyển tiếp
93
3.8.2 Xác định chiều dài của ĐCCT
93
3.8.3 Nghiên cứu dạng hình học của đường cong chuyển tiếp
94
3.8.3.1 Đường cong clothoid.
95
3.8.3.2 Đường hoa thị Lemniscat Becnulli
99
3.8.3.3 Đường cong cong parabol bậc 3
100

3.8.3.4 Các đường cong khác.
100
3.9 THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐƯỜNG CONG CLOTHOID 101
3.9.1 Đường cong tròn nối hai đầu bằng hai đường cong chuyển tiếp
đối xứng.
103
3.9.2 Đường cong tròn nối hai đầu bằng hai đường cong chuyển tiếp
không đối xứng.
106
3.9.3 Đường cong tổng hợp bao gồm hai nhánh clothoid đối đầu
108
3.9.4 Đường cong chữ S
111
3.9.5 Đường cong xoắn ốc
113

230
3.9.6. Đường cong chuyển tiếp bằng các nhánh đường clothoid nối
tiếp nhau.
115
3.9.7. Đường cong chữ C
115
3.9.8. Thiết kế và bố trí đường cong chuyển tiếp
116
3.10 ĐẢM BẢO TẦM NHÌN TRÊN ĐƯỜNG CONG NẰM. 116
3.10.1 Phương pháp đồ giải
116
3.10.2 Phương pháp giải tích
117
3.10.3 Đảm bảo tầm nhìn ban đêm

121
3.11 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN KHI THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ
TUYẾN
122
3.11.1 Hệ số thay đổi độ ngoặt của đường cong CCR
S
(Curvature
Change Rate)
122
3.11.2 Độ cong DC (Degree of Curve)
124
3.11.3 Xác định tốc độ khai thác với suất bảo đảm 85% (V
85
%)
124
3.11.4 Công thức xác định hệ số lực ngang thiết kế (μ
RA
) và hệ số
lực ngang yêu cầu (μ
RD
)
125
3.11.5 Thiết lập các tiêu chuẩn an toàn
125
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3
127


CHƯƠNG 4 – THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG 129
4.1 XÁC ĐỊNH ĐỘ DỐC DỌC CỦA ĐƯỜNG

129
4.1.1 Xác định độ dốc dọc của đường – Bài toán kinh tế-kỹ thuật 129
4.1.2 Quy định khi xác định độ dốc và chiều dài đoạn dốc: 130
4.1.3 Chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong bằng có bán kính
nhỏ:
131
4.2 ĐƯỜNG CONG ĐỨNG.
132
4.2.1 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi 132
4.2.2 Xác định bán kính tối thiểu của
đường cong đứng lõm: 133
4.2.3 Lựa chọn bán kính đường cong đứng 134
4.3 TÍNH TOÁN VÀ CẮM ĐƯỜNG CONG ĐỨNG 135
4.3.1 Các công thức tính toán cơ bản 135
4.3.2 Trình tự tính toán và cắm đường cong đứng 136

231
4.4 NHỮNG YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT
KẾ TRẮC DỌC.
137
4.4.1 Các yêu cầu và nguyên tắc cơ bản khi thiết kế trắc dọc 137
4.4.2 Xác định các điểm khống chế khi thiết kế đường đỏ - ảnh
hưởng của điều kiện địa hình khi thiết kế trắc dọc.
138
4.5 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TRẮC DỌC ĐƯỜNG ÔTÔ
140
4.6 PHƯƠNG PHÁP LẬP ĐỒ THỊ TỐC ĐỘ XE CHẠY VÀ TÍNH
THỜI GIAN XE CHẠY.
144
4.6.1 Lập đồ thị vận tốc xe chạy

144
4.6.2 Vận tốc trung bình và thời gian xe chạy trung bình
146
4.6.3 Đánh giá phương án thiết kế theo hệ số an toàn
147
4.7 TRẮC NGANG VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CHỦ YẾU CỦA
TRẮC NGANG
148
4.7.1 Bề rộng phần xe chạy
148
4.7.2 Lề đường
149
4.7.3 Dải phân cách giữa
150
4.7.4 Dải phân cách bên
151
4.7.5 Phạm vi bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ
153
4.8 LÀN PHỤ LEO DỐC VÀ LÀN CHUYỂN TỐC
153
4.8.1 Làn phụ leo dốc
153
4.8.2 Làn chuyển tốc
154
4.9 NĂNG LỰC THÔNG HÀNH CỦA ĐƯỜNG.
155
4.9.1 Mô hình động lực học đơn giản
155
4.9.2 Quan điểm của Nga
157

4.9.3 Quan điểm của HCM
161
4.9.3 Phương pháp mô phỏng xác định năng lực thông hành
163
4.10 XÁC ĐỊNH SỐ LÀN XE TRÊN ĐƯỜNG
165
4.10.1 Xác định số làn xe trên mặt cắt ngang của đường
165
4.10.2 Dự báo lượng giao thông năm tương lai
166
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4
167



232
CHƯƠNG 5 - THIẾT KẾ CẢNH QUAN VÀ PHỐI HỢP CÁC
YẾU TỐ TUYẾN ĐƯỜNG Ô TÔ
169
5.1 MỤC ĐÍNH THIẾT KẾ CẢNH QUAN ĐƯỜNG Ô TÔ
169
5.2 SỰ KẾT HỢP GIỮA ĐƯỜNG VÀ CẢNH QUAN MÔI
TRƯỜNG
170
5.2.1 Nguyên tắc chung về thiết kế cảnh quan
170
5.2.2 Nguyên tắc đi tuyến ở vùng đồng bằng và thảo nguyên
170
5.2.3 Nguyên tắc đi tuyến vùng đồi
171

5.1.4 Nguyên tắc đi tuyến vùng núi
171
5.3 ĐI TUYẾN THEO ĐƯỜNG TANG VÀ TUYẾN CLOTHOID
171
5.4 SỰ PHỐI HỢP CÁC YẾU TỐ CỦA TUYẾN
172
5.4.1 Mục đích phối hợp các yếu tố của tuyến
172
5.4.2 Phối hợp các yếu tố trên bình đồ. 172
5.4.3 Phối hợp các yếu tố trên trắc dọc 174
5.4.4 Phối hợp bình đồ và mặt cắt dọc.
174
5.4.5 Phối hợp giữa bình đồ, trắc dọc và trắc ngang 176
5.4.6 Phối hợp giữa tuyến đường và công trình. 179
5.4.7 Sự kết hợp với cảnh quan. 179
5.4.8 Thiết kế trồng cây phối hợp với tuyến đường 179
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5
190


CHƯƠNG 6 -THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG 191
6.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG 191
6.1.1. Khái niệm chung về nút giao thông. 191
6.1.2. Phân loại nút giao thông 193
6.1.3. Các yêu cầu khi thiết kế xây dựng nút giao thông . 193
6.1.4. Lựa chọn loại hình nút 194
6.1.5. Các tài liệu cần điều tra khảo sát khi thiết kế nút. 194
6.2. THIẾT KẾ NÚT GIAO CÙNG MỨC 195
6.2.1.Khái niệm chung và yêu cầu thiết kế 195
6.2.2. Nút giao cùng mức đơn giản. 197


233
6.2.3.Nút giao cùng mức có bố trí thêm làn xe rẽ trái, phải (mở
rộng).
199
6.2.4. nút giao thông có sử dụng đảo dẫn hướng (nút kênh hoá) 201
6.3. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN 204
6.3.1. Khái niệm chung 204
6.3.2. Yêu cầu thiết kế 206
6.4. NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC 213
6.4.1. Khái niệm chung 213
6.4.2. Các yêu cầu thiết kế 213
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 6
224

TÀI LIỆU THAM KHẢO 225

MỤC LỤC 227

THÔNG TIN GIÁO TRÌNH:
THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ

1. Họ và tên tác giả: PGS.TS Bùi Xuân Cậy
2. Năm sinh: 1953
3. Cơ quan công tác: Bộ môn Đường bộ - Khoa Công trình – Trường Đại
học Giao thông Vận tải
4. Địa chỉ liên hệ Email:

5. Giáo trình: Thiết kế yếu tố hình học đường ô tô
6. Xuất bản: Nhà xuất bản Giao thông vận tải, 2007

7. Môn học trước: Các môn khoa học cơ bản, cơ sở ngành: Trắc địa, Cơ
học đất, Nền móng, Địa chất
8. Từ khóa: Thiết kế yếu tố hình học đường ô tô; Bình đồ; Trắc dọc;
Trắc ngang; Siêu cao; Đường cong chuyển tiếp; Mở rộng; L
ực bám;
Tầm nhìn; Nút giao thông; Đường cong đứng.






















THÔNG TIN GIÁO TRÌNH:
THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG Ô TÔ


1. Họ và tên tác giả: ThS Nguyễn Quang Phúc
2. Năm sinh: 1972
3. Cơ quan công tác: Bộ môn Đường bộ - Khoa Công trình – Trường Đại
học Giao thông Vận tải
4. Địa chỉ liên hệ Email:

5. Giáo trình: Thiết kế yếu tố hình học đường ô tô
6. Xuất bản: Nhà xuất bản Giao thông vận tải, 2007
7. Môn học trước: Các môn khoa học cơ bản, cơ sở ngành: Trắc địa, Cơ
học đất, Nền móng, Địa chất
8. Từ khóa: Thiết kế yếu tố hình học đường ô tô; Bình đồ; Trắc dọc;
Trắc ngang; Siêu cao; Đường cong chuyển tiếp; Mở rộng; L
ực bám;
Tầm nhìn; Nút giao thông; Đường cong đứng.