B0: Tổng quan TKHH&KSTK

Một số chú ý khi thiết kế tổng thể bình đồ và lựa chọn tuyến đường:

1. Thiết kế tổng thể

1.1. Việc chọn hướng đi cơ bản của tuyến cần phải căn cứ vào hướng tuyến chỉ định (điểm đầu, điểm cuối và các điểm khống chế trung gian chủ yếu), vào cấp hạng đường và chức năng của nó trong mạng lưới đường, ngoài ra, phải kết hợp với bố cục chung về đường sắt, đường thuỷ, đường hàng không, đường ống và tình trạng các đô thị, thị trấn, các xí nghiệp công nghiệp, khoáng sản, tình hình nguồn vốn cũng như kết hợp với các điều kiện tự nhiên về thuỷ văn, khí tượng, địa chất, địa hình để từ các phương án tuyến có thể thông qua điều tra, phân tích, so sánh kỹ từ đầu đến cuối xác định được một phương án tuyến đối ưu.

1.2. Các điểm chủ yếu về thiết kế tổng thể

Sau khi xác định được hướng đi tuyến và cấp hạng đường, cần phải tiến hành thiết kế bố trí chung toàn tuyến, các điểm chủ yếu phải thực hiện như dưới đây:

1.2.1. Đưa vào lưu lượng xe, đặc trưng địa hình để xác định loại địa hình cấp đường và tốc độ chạy xe tính toán.

1.2.2. Ngoài yêu cầu điểm đầu, điểm cuối buộc phải phù hợp với quy hoạch lưới đường, cần phải đưa ra các phương án tuyến nối tiếp và phải thiết kế cụ thể để trước mắt trong một tương lai gần thực thi chúng đối với một phạm vi có chiều dài nhất định trước và sau điểm đầu, điểm cuối.

1.2.3. Dự định chiều dài các đoạn đường thiết kế; chọn điểm tiếp nối giữa các đoạn thiết kế đó một cách xác đáng; xử lý thiết kế hình dạng tuyến trong phạm vi một chiều dài nhất định trước và sau các chỗ nối tiếp đó thật tốt.

1.2.4. Xác định số làn xe dựa theo lượng giao thông và yêu cầu chạy xe.

1.2. Điều tra quy hoạch các đô thị, thị trấn chủ yếu dọc tuyến; xác định phương thức và địa điểm nối tiếp với các đô thị đó.

1.2.6. Điều tra các điều kiện tự nhiên, điều kiện giao thông và điều kiện xã hội dọc tuyến; xác định vị trí các chỗ giao nhau khác mức kiểu liên thông và phương thức nối tiếp của các nhánh đường nối tiếp (để chuyển từ đường này sang đường kia).

1.2.7. Căn cứ vào chức năng của đường, xác định các biện pháp bảo đảm an toàn giao thông, quản lý giao thông và vị trí cũng như cách bố trí các khu đỗ xe, khu phục vụ,...

1.2.8. Đối với các đường có thu phí thì cần phải xác định quy chế và cách thức thu phí trên cơ sở có luận chứng.

1.2.9. Cần phải xem xét một cách tổng hợp về vị trí và khoảng cách giữa các nút giao nhau khác mức kiểu liên thông, các khu đỗ xe, các trạm dừng công cộng, các cầu lớn, hầm để đảm bảo được cự ly tối thiểu cần thiết cho việc chạy xe an toàn.

1.2.10. Với công trình có dự kiến phân kỳ đầu tư thì phải dựa trên cơ sở các tiêu chuẩn kỹ thuật đã được đề ra theo quy hoạch tổng thể để lập các phương án phân kỳ xây dựng đồng thời phải đưa ra các thiết kế nhằm thực thi việc phân kỳ.

1.3. Các điểm khống chế tuyến:

Các điểm đầu cuối tuyến và các thành phố, thị trấn bắt buộc phải đi qua chính là các điểm khống chế của hướng đi cơ bản.

Vị trí các cầu đặc biệt lớn, các hầm đặc biệt dài cũng là điểm khống chế hướng đi cơ bản của tuyến.

Bên cạnh các điểm khống chế, người thiết kế cần chú ý các điểm ưu tiên nên đi qua (VD: như vị trí đèo yên ngựa), ưu tiên nên tránh (VD: vị trí tránh các ô địa chất yếu có tính cục bộ như ao hồ, đầm lầy, ...)

1.4. Thiết kế đường về mặt cảnh quan:

Khi thiết kế đường về mặt cảnh quan cần phải làm sao để tuyến đường cùng với cầu, hầm, nút giao nhau khác mức và các công trình cấu tạo khác ở dọc tuyến và mạng lưới hạ tầng trong khu vực tạo thành một tổng thể kiến trúc hài hoà với cảnh quan tự nhiên, cụ thể là phải chú ý các mặt sau:

1.4.1. Nhìn rõ và thu nhận về thị giác tốt

Phối hợp tốt về không gian các yếu tố bình đồ, trắc dọc, trắc ngang tạo thành tuyến đường; đủ tầm nhìn và trường nhìn để lái xe và khách đi xe cảm thấy tuyến đều đặn, cảnh quan hài hoà, chạy xe an toàn, êm thuận.

1.4.2. Dẫn hướng tuyến tốt 

Hệ thống các trang thiết bị tạo nên thu nhận thị giác phải làm sao để lái xe có thể nhận biết trước về thị giác hướng đường và sự thay đổi tình hình đường phía trước, nhờ có thể chọn các biện pháp chạy xe an toàn một cách có hiệu quả.

1.4.3. Phối hợp hài hoà về cảnh quan 

Bản thân các công trình cấu tạo không những phải được tạo hình đẹp mà còn phải hoà hợp làm một với cảnh quan tự nhiên, giảm đến mức tối đa và loại trừ sự phá hoại cảnh quan tự nhiên.

1.4.4. Phong cách kiến trúc

Phải lợi dụng đầy đủ các trang thiết bị dọc tuyến và biện pháp trồng cây xanh để cải thiện cảnh quan dọc tuyến; đồng thời ở các đoạn cảnh quan tự nhiên khác nhau thì phải tạo được sự hình thành các phong cách kiến trúc đặc sắc cụ thể.

2. Các nguyên tắc chọn tuyến

2.1. Trong các giai đoạn thiết kế tuyến, cần phải vận dụng các biện pháp tiên tiến để đi sâu nghiên cứu kỹ về phương án tuyến; trên cơ sở luận chứng, so sánh nhiều phương án, chọn được phương án tuyến đường tối ưu.

2.2. Thiết kế tuyến phải làm sao để khối lượng công trình nhỏ, giá thành thấp, chi phí vận doanh rẻ, hiệu quả lợi ích tốt, đồng thời có lợi về thi công và duy tu bảo dưỡng nhưng phải trên cơ sở bảo đảm tiền đề chạy xe an toàn, êm thuận. Nếu khối lượng công trình tăng thêm không lớn thì phải tận lượng dùng các chỉ tiêu kỹ thuật cao, không được áp dụng quá dễ dàng các chỉ tiêu tối thiểu hoặc chỉ tiêu giới hạn dưới, nhưng cũng không được theo đuổi các chỉ tiêu cao một cách phiến diện.

2.3. Chọn tuyến phải phối hợp với việc xây dựng cơ bản đồng ruộng, ít chiếm ruộng đất, nhất là phải hết sức tránh chiếm ruộng đất cao sản, ruộng đất tạo các sản vật kinh tế hoặc vườn rừng kinh tế (như rừng cao su, rừng chè, vườn quả ), v.v...

2.4. Đường đi qua vùng danh thắng, vùng phong cảnh, vùng có cổ tích phải được thiết kế hài hoà với môi trường xung quanh và cảnh quan, nhất là phải chú trọng thích đáng đến yêu cầu mỹ quan. Phải chú ý giữ gìn trạng thái tự nhiên vốn có và các di chỉ văn vật lịch sử quan trọng.

2.5. Khi chọn tuyến phải tiến hành điều tra khảo sát kỹ đối với các điều kiện địa chất thuỷ văn, làm rõ ảnh hưởng của chúng đối với công trình đường.

Đối với các đoạn có điều kiện địa chất rất xấu như trượt sườn, sạt lở, đồi tích đá, lũ bùn đá (debris flow), cácstơ, đất yếu, đầm lầy,.... và đối với các vùng đặc biệt như vùng sa mạc, đóng băng nhiều năm thì cần phải xem xét thận trọng, nói chung nên nghĩ cách vòng tránh. Nếu bắt buộc phải đi qua thì phải chọn tuyến một cách thích hợp, giảm bớt phạm vi phải đi qua, đồng thời phải áp dụng các biện pháp công trình cần thiết.

2.6. Chọn tuyến phải chú trọng việc bảo vệ môi trường, chú ý đến các vấn đề gây ô nhiễm và ảnh hưởng phát sinh do việc xây dựng đừờng và chạy xe gây ra, cụ thể là phải chú ý các mặt dưới đây:

2.6.1. Các ảnh hưởng của tuyến đường có thể gây ra đối với cảnh quan tự nhiên và tài nguyên.

2.6.2. Các ảnh hưởng về chiếm đất, về di chuyển nhà cửa có thể đem lại.

2.6.3. Các ảnh hưởng phát sinh do tạo thành sự chia cắt của tuyến đường đối với bố trí chung của đô thị, đối với quy hoạch khu hành chính, vùng canh tác và hệ thống tưới tiêu thuỷ lợi hiện có,...

2.6.4. Ảnh hưởng của tiếng ồn đối với dân cư.

2.6.5. Sự ô nhiễm và ảnh hưởng của khí xả từ ô tô đối với không khí, nguồn nước, ruộng đất nông nghiệp.

2.6.6. Các ảnh hưởng đối với môi trường tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và các biện pháp phòng chống ô nhiễm, cũng như khả năng thực thi các biện pháp đối phó đó.

3. Chọn tuyến trên các loại địa hình

3.1. Chọn tuyến vùng đồng bằng:

Khi chọn tuyến vùng đồng bằng chủ yếu là cân nhắc tránh các địa vật. Hình dạng tuyến trên bình đồ phải sử dụng các chỉ tiêu kỹ thuật tương đối cao, hết sức tránh sử dụng tuyến thẳng dài hoặc góc chuyển hướng nhỏ, nhưng cũng không được tuỳ tiện bẻ cong để tránh tuyến thẳng dài. Khi phải tránh các chướng ngại vật, cục bộ, cần chú ý tính liên tục và êm thuận của tuyến.

Tuyến trên trắc dọc phải bố trí kết hợp tốt với cầu, công trình qua đường, nút giao nhau,... để xác định cao độ nền đường một cách hợp lý, không nên thay đổi dốc dọc quá nhiều nhưng cũng không nên quá bằng thoải.

3.2. Chọn tuyến vùng đồi

Tuyến trên bình đồ phải hết sức lợi dụng địa hình, kết hợp tốt các yếu tố bình đồ và trắc dọc. Không nên uốn lượn theo sự thay đổi nhỏ của địa hình, nhưng cũng không nên sử dụng tuyến thẳng dài để gây ra dạng trắc dọc lồi lõm.

3.3. Chọn tuyến vùng đồi cao

Phạm vi chọn tuyến vùng đồi cao tương đối rộng, phải xét tổng hợp quan hệ ba yếu tố bình đồ, trắc dọc, trắc ngang, nắm chắc các tiêu chuẩn một cách thích đáng, đề cao chất lượng tuyến. Khi thiết kế phải chú ý:

3.3.1. Tuyến đường phải được bố trí thay đổi tuỳ theo địa hình, đồng thời với việc xác định vị trí tuyến trên bình đồ và trắc dọc, cần chú ý cân bằng đào, đắp theo hướng ngang. Các đoạn có độ dốc ngang nhỏ có thể sử dụng nền nửa đào, nửa đắp (thiên về đào nhiều hơn); các đoạn độ dốc ngang lớn thì nên áp dụng nền đào toàn bộ hoặc nền đào nhiều hơn đắp. Ngoài ra, còn phải chú ý cân bằng khối lượng đất, đá theo hướng dọc để giảm khối lượng đất bỏ đi và đất mượn.

3.3.2. Phải thiết kế tổng hợp tuyến trên 3 phương diện (bình đồ, trắc dọc, trắc ngang), không được chỉ chú trọng dốc dọc thoải để tuyến bị uốn lượn gấp, làm giảm thấp tiêu chuẩn yếu tố bình đồ; hoặc không được chỉ chú trọng để bình đồ thẳng, trắc dọc thoải khiến tạo thành nền đắp cao, đào sâu, khối lượng công trình quá lớn; hoặc không được chỉ chú trọng về kinh tế khiến cho tuyến qua uốn lượn theo địa hình với việc sử dụng quá nhiều các chỉ tiêu giới hạn hoặc gần giới hạn.

3.3.3. Ở các đoạn có nhiều khe xói thì đối với đường chuyên dùng cho ô tô và đường cấp II có thể xét tới phương án cắt thẳng với việc sử dụng nền đắp cao hoặc cầu cao; đối với đường cấp III, cấp IV thì nên dùng phương án vòng tránh.

3.4. Chọn tuyến vùng núi:

Tuyến đường vùng núi nói chung bố trí bám trên sườn núi ven sông suối, khi bắt buộc mới vượt qua núi. Tuỳ theo vị trí và đặc trưng địa hình tuyến đi qua có thể phân thành mấy loại tuyến có các đặc điểm thiết kế như dưới đây:

3.4.1. Tuyến ven sông, suối:

Đối với tuyến loại này phải xử lý tốt quan hệ giữa việc chọn bờ sông (suối), chọn vị trí tuyến cao hay thấp và chọn vị trí qua sông đổi bờ:

1. Chọn bờ sông: Tuyến nên chọn đi theo phía bờ có địa hình rộng thoải, thềm sông có thể lợi dụng được, ít khe suối nhánh, chiều dài vượt qua khe nhánh tương đối ngắn và có điều kiện thuỷ văn, địa chất tốt. Đối với vùng có tích tuyết và đóng băng phải chọn phía bờ được mặt trời chiếu nhiều và đối diện với hướng gió. Trừ đối với đường chuyên dùng cho ô tô, nói chung tuyến đường có thể chọn phía bờ qua nhiều thôn xóm, thị trấn, nhiều dân cư để tiện cho nhân dân.

2. Địa điểm qua sông đổi bờ: Nên chọn vị trí cầu giao một cách thận trọng, xử lý tốt quan hệ giữa vị trí cầu và tuyến đường đầu cầu.

3. Vị trí tuyến cao, thấp: Nói chung, tuyến nên chọn đi thấp là chính, nhưng phải làm tốt việc điều tra mức nước lũ để đảm bảo sự ổn định và an toàn của nền đường.

4. Đối với các đoạn cá biệt dưới đây cần chú ý:

Khi gặp các đoạn bờ sông dốc phải nâng cao vị trí đặt tuyến thì phải chú ý bảo đảm sự đều đặn của đoạn chuyển tiếp từ thấp lên cao trên trắc dọc; khi sử dụng tuyến thấp thì phải chú ý đến ảnh hưởng của đất đào đổ ra có thể làm lấp sông, thay đổi hướng dòng chảy và làm nâng cao mức nước.

Qua các mỏm núi nhô ra tại các khúc sông ngoặt gấp thì có thể xét tới việc sử dụng các phương án nền đào sâu hoặc ngầm ngắn; đối với các đoạn sông gấp ngoặt có thể xét tới phương án cải dòng để tăng chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến.

Khi tuyến đi qua hồ chứa nước thì phải xét tới ảnh hưởng của bờ lở hồ nước sự lún đáy nền để đảm bảo sự ổn định của nền đường.

3.4.2. Tuyến vượt núi:

Khi chọn tuyến vượt núi phải kết hợp với tình hình thuỷ văn địa chất xử lý tốt mối quan hệ giữa 3 vấn đề : chọn vị trí đèo vượt qua, cao độ vượt núi và phương án chuyển tuyến hai bên đèo.

1. Chọn vị trí đèo:

Đèo là điểm khống chế quan trọng của phương án vượt núi; trong trường hợp vị trí các đèo phù hợp với hướng đi cơ bản của tuyến thì phải tổng hợp các điều kiện địa chất, khí hậu, địa hình, tuỳ theo khả năng đi qua đèo để chọn đèo nào có cao độ thấp hơn và hai bên triển tuyến dễ dàng hơn. Đối với các đèo tuy cao nhưng vùng phân thuỷ mỏng, hẹp, có vị trí vượt núi càng thích hợp với việc sử dụng phương án hầm qua núi thì cũng so sánh, lựa chọn.

2. Cao độ vượt núi: Đây là một nhân tố quan trọng khống chế việc bố trí tuyến vượt núi; cao độ khác nhau có thể xuật hiện các phương án triển tuyến khác nhau. Trừ trường hợp có điều kiện địa chất công trình không tốt, chỗ vượt đèo rộng và dầy ra, nói chung đều có thể dùng cách đào sâu để qua đèo. Nếu đào sâu quá 25-30m thì phải so sánh với phươn án hầm.

3. Phương án triển tuyến hai bên đèo: Trước tiên nên xem xét việc triển tuyến tự nhiên, nếu bất đắc dĩ mới sử dụng cách triển tuyến đường con rắn. Triển tuyến đường con rắn phải hết sức lợi dụng các chỗ địa hình thuận lợi như các thung lũng (khe suối chính, suối nhánh), các mạch núi nhánh (các mỏm núi, đỉnh phân thuỷ nhánh) và các sườn núi thoải; đồng thời phải hết sức tránh các tuyến con rắn bố trí nhiều tầng đường trên cùng một sườn có cự ly rất gần nhau, đặc biệt tránh các vị trí có nguy cơ sạt lở tiềm ẩn (có thể liên quan đến thế nằm của đát, mức độ phong hóa, ...).

4. Độ dốc dọc tuyến vượt qua núi nên cố gắng giữ đều đặn; độ dốc trung bình và chiều dài dốc phải tuân thủ đúng các quy định. Nói chung, không nên bố trí dốc ngược; khi bố trí dốc ngược trong các trường hợp thật đặc biệt thì phải luận chứng so sánh.

3.4.3. Tuyến đỉnh núi:

Khi hướng tuyến phù hợp với hướng đường phân thuỷ và vùng phân thuỷ có mặt bằng không uốn lượn quá gấp, chênh lệch cao độ giữa các đèo không quá lớn thì có thể áp dụng tuyến phân thuỷ. Lúc chọn tuyến phải xử lý tốt mối quan hệ giữa ba vấn đề : đèo khống chế, dốc ngang và độ dốc trung bình giữa các đèo khống chế:

1. Chọn đèo khống chế:

Nếu vùng phân thuỷ có phương hướng thẳng, thuận, ít lồi lõm thì mỗi đèo đều có thể xem là một điểm khống chế tạm định; nếu địa hình phức tạp, lồi lõm lớn và lên xuống quá nhiều, các đèo cao thấp chênh lệch lớn thì nên chọn đèo thấp làm điểm khống chế, loại trừ đi qua các đèo quá cao. Nếu có các mạch núi nhánh cắt ngang thì nên chọn trong số các đèo thành dãy gần nhau, một đèo có điều kiện liên hệ về phía trước và sau tương đối tốt để làm đèo khống chế.

2. Chọn sườn dốc:

Nếu vùng phân thuỷ rộng và ít nhấp nhô thì tuyến nên đặt trên đỉnh phân thuỷ. Khi cần đặt tuyến ở hai bên sườn núi thì phải chọn bên sườn có mặt ít lồi lõm, dốc ngang thoải hơn, tình hình địa chất, thuỷ văn tốt hơn, ít tích tuyết, đóng băng và ít phân bố các mạch núi nhánh hơn.

3. Khống chế độ dốc trung bình giữa các đèo:

Giữa hai đèo khống chế nên cố gắng có khoảng cách ngắn, độ dốc thoải. Nếu độ dốc trung bình giữa các đèo khống chế vượt quá quy định thì phải tuỳ các điều kiện địa hình, địa chất cụ thể mà sử dụng các biện pháp công trình như đào sâu, cầu cạn, hầm; cũng có thể dùng cách triển tuyến lợi dụng địa hình có lợi của sườn núi hoặc đỉnh núi.

Tựu chung lại: 

Việc vạch đại (vạch cho có) để ra hình thù một con đường, tuyến đường nó không khó. Nhưng, để thiết kế nó đạt được mức độ cao về sự "hài hòa" là một điều không hề dễ dàng. 

Dự án xây dựng đường là một trong những dự án tiêu tốn nguồn tài chính khổng lồ. Một tuyến đường khi xây dựng lên, bản thân nó tác động đến cảnh quan và môi trường xung quanh và sự thay đổi của môi trường xung quanh cũng tác động ngược lại đến tuyến đường. Vì vậy, trong thiết kế có lúc phải xem xét đến cả những yếu tố thay đổi lớn trong tương lai có thể có. Khi thiết kế phải đặt bản thân vào vai trò là người sử dụng, là người lái xe trên đường để hình dung về tuyến đường sẽ chạy như thế nào .v.v.