Thiết kế siêu cao

Tính toán đoạn nối siêu cao trong đường cong nằm theo phương pháp quay siêu cao quanh đường.

1. Mục đích của siêu cao trong đường cong: Đảm bảo an toàn và tiện lợi cho người điều khiển phương tiện khi di chuyển trong đoạn cong. Đặc biệt là đối với đoạn cong có bán kính nhỏ thì phải làm siêu cao (làm độ dốc mặt đường một mái nghiêng về phía bụng đường cong), độ dốc siêu cao phụ thuộc theo bán kính cong nằm và vận tốc thiết kế (Bảng 13 - TCVN 4054, 2%<Isc<8%). Chú ý: độ dốc mặt đường (phần xe chạy + lề gia cố) quy định hướng dốc vào bụng đường cong thì là dốc dương.

2. Đoạn nối siêu cao:

Là đoạn đường mà trên đó trắc ngang chuyển từ dốc 2 mái thành dốc một mái và tăng dần độ dốc một mái thường lên độ dốc một mái siêu cao. Đoạn nối siêu cao thiết kế trùng với đoạn đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn vuốt nối mở rộng.

3. Trình tự tính toán nâng siêu cao:

- B1: Xác đinh độ dốc siêu cao cần thiết kế Isc, độ dốc dọc phụ thêm If (theo Tiêu chuẩn thiết kế, phụ thuộc cấp đường, bán kính cong, vận tốc thiết kế)

- B2: Chọn phương pháp nâng siêu cao: Phương pháp nâng như thế nào thì tùy thuộc vào nhiều yếu tố như địa hình, bề rộng mặt đường, dải phân cách, điều kiện thoát nước... Ở trong ĐATN này lựa chọn phương pháp quay quanh đường.

- B3: Lựa chọn chiều dài đoạn bố trí siêu cao Lsc:

Lsc = max{Lncs; Lct; Lmr}

Lncs = chiều dài đoạn nối siêu cao

Lct = chiều dài đường cong chuyển tiếp

Lmr = chiều dài đoạn nối mở rộng.

Lưu ý: Nên chọn Lsc là bội số của 5m để thuận tiện sau này cắm cọc trong đường cong và thiết kế các mặt cắt ngang trong đường cong.

- B4: Từ chiều dài đoạn bố trí siêu cao vừa tính Lsc ở B3 tính lại If và các đoạn đặc trưng L1, L2, L3:

L1 = chiều dài đoạn nâng lưng đường cong từ -In% (thường thiết kế 2%) đến 0%.

L2 = chiều dài đoạn nâng lưng đường cong từ 0% đến +In% (dốc một mái +In)

L3 = chiều dài đoạn nâng mặt đường từ +In đến Isc.

- B5: Tính toán độ dốc lề đường (lề đất, lề gia cố), độ dốc dải phân cách tại các mặt cắt ngang đặc biệt trong đoạn nối siêu cao.

- B6: Tính toán chi tiết cong chuyển tiếp và cả phần mở rộng mặt đường xe chạy trong đoạn cong (xem TCTK).

4. Phương pháp quay quanh đường:

Các bước chính:

B1: Quay mái mặt đường bên lưng đường cong quanh đường đạt tới độ dốc một mái +In

B2: Tiếp tục quay toàn bộ mặt đường quanh đường để đạt độ dốc Isc

Trong quá trình quay siêu cao đồng thời phần xe chạy phải được mở rộng theo (mở rộng về cả hai bên lưng và bụng).

Độ dốc dọc phụ thêm: If

Bề rộng mặt đường: b (ví dụ 7m)

Lsc = b(Isc + In)/(2*If)

L1 = L2 = b*In/(2*If)

L3 = Lsc - L1 - L2