Giáo trình Khai thác cầu đường - Phần II: Khoa học khai thác đường - Chương II: Đánh giá múc độ an toàn giao thông của đường ôtô

CHƯƠNG II ĐÁNH GIÁ MÚC ĐỘ AN TOÀN GIAO THÔNG CỦA ĐƯỜNG ÔTÔ Để đánh giá mức độ nguy hiểm của các đoạn đường có thể dùng biểu đồ vận tốc xe chạy trên đường hoặc điều tra vận tốc thực tế trên các đoạn đường đang sử dụng và dựa theo các số liệu thống kê về tai nạn giao thông. Phương pháp đầu dùng hệ số an toàn, phương pháp sau dùng hệ số tai nạn để đánh giá mức độ nguy hiểm của các đoạn đường. I. Phương pháp xác định hệ số an toàn 1. Khái niệm: Hệ số an toàn (Kat) là tỉ số giữa vận tốc nhỏ nhất của ôtô Vcp chạy trên đoạn đường đang xét chia cho vận tốc lớn nhất của ôtô Vv có thể thực hiện được trên đoạn kề trước nó. Trị số hệ số an toàn càng nhỏ thì càng có khả năng xảy ra tai nạn xe cộ trên đoạn đường. Mức độ an toàn chạy xe của đoạn đường đựoc đánh giá theo trị số của hệ số an toàn như bảng sau: Theo uy định, khi thiết kế đường mới hệ số an toàn của tất cả các đoạn trên tuyến đuờng không nhỏ hơn 0,8 ; khi cải tạo và đại tu đường đang sử dụng, hệ số an toàn không nhỏ hơn 0,6. 2. Cách xác định hệ số an toàn trên tuyến đường thiết kế mới Để xác định hệ số an toàn trên tuyến đường thiết kế mới, cần tiến hành ba bước chính sau: + Lập biểu đồ vận tốc xe chạy cho cả hai chiều trên suốt tuyến theo phương pháp của K.A. Khápkin hoặc của A.E.Belski, có kể đến trường hợp bất lợi nhất về an toàn xe chạy (xem chi tiết giáo trình thiết kế đường ôtô) - Đồ thị tốc độ xe chạy được vé trực tiếp lên trắc dọc, trục hoàng là chiều dài tuyến trùng với trục dài trên trắc doạc và có cùng tỉ lệ, trục đứng là tốc độ xe chạy thường vẽ với tỉ lệ 1cm=5-10 km/h. - Đồ thị tốc độ xe chạy thường chỉ vẽ cho các loại xe tải đại diện( thường phổ biến nhất chạy trên đường). * Cách tiến hành: + Xác định tốc độ xe chạy can bằng :Phân tuyến theo từng đoạn tương đối đồng nhất về sức cản: có cùng loại mặt đường, cùng độ dốc dọc,... Sau đó tính toán theo nguyên tắc sức kéo để xác định tốc độ cân bằng cho từng đoạn. Căn cứ vào : D = f±i Lấy dấu + khi xe leo dốc Lấy dấu – khi xe xuống dốc D: Nhân tố động lực f: Hệ số lực cản lăn i: Độ dốc dọc + Xác định các tốc độ hạn chế ở các điểm sau: V V K v cp at = Trị số của hệ số an toàn Kat 0,8 Tình trạng của đoạn đường Rất nguy hiểm Nguy hiểm Ít nguy hiểm Thực tế không nguy hiểm - Nơi có đường cong có bán kính nhỏ (km/h) - Tại các nơi có tầm nhìn hạn chế trên đường cong đứng lồi - Tại các nơi có đường cong đứng lõm: - Tại các nơi có độ dốc lớn, theo đề nghị của A.E Bénkin lấy theo bảng: - Theo chất lượng mặt đường: Trong trường hợp thiết kế mới hoặc không có điều kiện khảo sát trực tiếp trên đương thì có thể dùng như sau: 9 Mặt đường cấp thấp: Vhc =40 km/h 9 Mặt đường quá độ tốt và tráng nhựa Vhc =60 km/h 9 Mặt đường cấp cao và bêtông lắp ghép Vhc =80 km/h 9 Mặt đường cấp cao chủ yếu: không hạn chế + Xác định hệ số an toàn cho mỗi đoạn trên suốt chiều dài của tuyến và vẽ biểu đồ hệ số an toàn. + Chọn những đoạn đường có hệ số an toàn dưới yêu cầu để xác định biện pháp sủa đổi. * ĐỐI VỚI ĐƯỜNG ĐANG SỬ DỤNG: Để xác định hệ số an toàn của đường đang sử dụng cần thiến hành điều tra, thống kê tốc độ đoạn đường kế cạn của chúng. Từ đó tinhs ra được hệ số an toàn để định biện pháp sửa chữa. Tốc độ thực tế đặc trưng cho đoạn đường là tốc độ tương ứng với tần suất 95% (95% số xe chạy dưới tốc độ ấy). Để xác định tốc độ ứng với tần suất 95% cần phải dựa theo số liệu thống kê và vẽ đường tích luỹ tần số. Khoảng cách giá trị tốc độ là 5 km/h Ví dụ: Xét một đoạn đưòng vòng của tuyến đuờng đang sử dụng có R=350m. Cho biết vận tốc thực tế của xe chạy ở đoạn trước nó là: 118km/h Các số liệu được điều tra như sau: Vận tốc thực tế của xe chạy trong đường cong tuơng ứng với tích luỹ 95% là: 70km/h R16,5)06,015,0(R127)(R127 iV maxhc =+=+μ= RV lomhc 55,2= Độ dốc âm 0,11 0,09 0,07 0,06 0,05 0,04 Vhv (km/h) 20-25 40 60 80 100 120 Khoảng của giá trị các tốc độ đo (km/h) Số lần xuất hiện Tần số (%) Tích luỹ (%) Khoảng của giá trị các tốc độ đo (km/h) Số lần xuất hiện Tần số (%) Tích luỹ (%) 10-15 2 0,5 0,5 55,1-60 60 15 78,75 15,1-20 38 9,5 10 60,1-65 35 8,75 87,5 20,1-25 30 7,5 17,5 65,1-70 30 7,5 95 25,1-30 30 7,5 25 70,1-75 5 1,25 96,25 30,1 - 35 30 7,5 32,5 75,1-80 5 1,25 97,5 35,1 - 40 23 5,75 38,25 80,1-85 2 0,5 98 40,1-45 34 8,5 46,75 85,1-90 2 0,5 98,5 45,1-50 28 7 53,75 90,1-95 3 0,75 99,25 50,1-55 40 10 63,75 95,1-100 2 0,5 99,75 100,1-105 1 0,25 100 Hệ số Kat = 70/118 = 0,59 Vậy tình trạng đoạn đường trên là nguy hiểm II. Phương pháp xác dùng hệ số tai nạn 1. Khái niệm: Hệ số tai nạn là tỉ số giữa số tai nạn giao thông có thể xảy ra Zi trên đoạn đường đang xét chia cho số tai nạn giao thông trung bình Zch xảy ra trên một đoạn đường chuẩn Kt.n = Zi / Zch Đoạn đường chuẩn là một đoạn đường thẳng, bằng, có hai làn xe, bề rộng phần xe chạy 7,5m, mặt đường đủ nhám, hai lề đường được gia cố và lưu lượng xe chạy là 5000 xe/ngày đêm. Hệ số tai nạn tổng hợp Ktn nói nên được ảnh hưởng của toàn bộ các yếu tố của điều kiện đường đến mức độ nguy hiểm của con đường, nó bằng tích của các hệ số tai nạn riêng phần k1, k2, ..k15 Các yếu tố của điều kện đường Trị số của cá yếu tố điều kiện đường và của hệ số tai nạn riêng phần tương ứng Trị số của các yếu tố điều kiện đường và của hệ số tai nạn riêng phần tương ứng 1. Lưu lượng xe chạy (xe/n.đ) 500 1000 3000 5000 7000 9000 Hệ số K1 0,4 0,5 0,75 1,00 1,30 1,9 2. Bề rộng phần xe chạy (m) 4,5 5,5 6,0 7,5 ≥8,5 Hệ số K2 Lề không gia cố 4,0 2,75 1,35 1,0 0,8 Lề gia cố 2,2 1,5 1,35 1,0 0,8 3. Bề rộng lề đường, m 0,5 1,5 2,0 ≥3,0 Hệ số K3 2,2 1,1 1,2 1,0 4. Độ dốc dọc, % 20 30 50 70 80 Hệ số K4 1,0 1,25 2,5 2,8 3,0 5. Bán kính đường cong nằm, m ≤50 100- 150 200- 300 400- 600 1000- 2000 2000 Hệ số K5 10 5,4 4,0 2,25- 1,6 1,25 1,0 6. Tầm nhìn mặt đường 50 100 200 300 400 500 Hệ số K6 -Trên bình đồ 3,6 3,3 2,3 1,7 1,2 1,0 - Trên trắc dọc 4 4 2,9 2 1,4 1 7. Bề rộng phần xe chạy trên cầu so với bề rộng phần xe chạy trên đường Hẹp hơn 1m Bằng nhau Rộng hơn 1 m Rộng hơn 2 m Hệ số K7 6 3 1,5 1 8. Chiều dài đoạn đường thẳng, km 3 5 10 15 20 ≥25 Hệ số K8 1 1,1 1,4 1,6 1,9 2 9. Loại giao nhau có đường nhánh Khác mức Cùng mức, khi lưu lượng xe trên đường bị cắt theo tổng lưu lượng của hai đường là: 20% Hệ số K9 0,35 1,5 3 3,5 10. Gíao nhau cùng mức khi lưu lượng xe trên đường chính (xe/nđ) <1600 1600–3500 3500-5000 5000-7000 Hệ số K10 1,5 2 3 3,5 11. Tầm nhìn chỗ giao nhau cùng mức có đường nhánh, m >60 60-40 40-30 30-20 <20 Hệ số K11 1 1,1 1,65 2,5 5 12. Số làn xe trên phần xe chạy 2 3 4 (Không có dải phân cách) ≥4 (Có dải phân cách) Hệ số K12 1,2 1,5 0,8 0,65 13. Khoảng cách từ phần xe chạy đến nhà cửa bên đuờng, m 15-20 Có làn xe địa phương 6-10 Có vỉa hè 5 Có vỉa hè nhưng không có làn xe địa phương 7,5 5 Không có vỉa hè và làn xe địa phương Hệ số K13 2,5 5 7,5 10 14. Khoảng cách đến điểm dân cư, m <200 200-600 600-1000 1000 Hệ số K14 2,0 1,5 1,2 1,0 15. Hệ số bám của 0,2-0,3 0,4-2,0 0,6 0,7 0,75 Trị số của các hệ số tai nạn riêng phần, do ảnh hưởng của từng yếu tố của điều kiện đường được tổng kết theo bảng sau (của Liên xô) dựa theo các số liệu thống kê về tai nạn giao thông. + Đối với mặt đường thiết kế mới thì: Ktn <15 :Tốt nhất + Đối với đường cải tạo : Ktn = 10-20 : Phân luồng xe Ktn =20-40 :Cắm biển cấm vượt, biển giảm tốc độ 2. Cách xác định: + Để đánh giá mức độ nguy hiểm của các đoạn trên tuyến đường thiết kế mới hoặc trên đường đang sử dụng người ta vẽ biểu đồ hệ số tai nạn. + Dựa trên biểu đồ này mà quyết định sửa đổi lại thiết kế hoặc có biện pháp điều chỉnh giao thông (đối với đường đang sử dụng) ở những đoạn nguy hiểm. + Trong việc đánh giá mức độ an toàn giao thông của đường, đề nghị dùng cả hệ số an toàn và hệ số tai nạn vì hiện nay chưa có được một phương pháp nào nghiên cứu thật đầy đủ ảnh hưởng của các điều kiện đường đến an toàn xe chạy. mặt đường Hệ số K15 2,5 2,0 1,3 1,0 0,75