2.2.5. Khi tính toán, ta bỏ qua sức cản của động cơ, của phanh và của không khí, vận tốc của xe khi vào đường cứu nạn được tính theo công thức:

      (2)

V: Vận tốc của ô tô khi vào đường cứu nạn (m/s)

V₀: Vận tốc của ô tô khi mới mất phanh, xác định bằng biểu đồ vận tốc, hoặc tùy theo từng đường để dự kiến.

Đường xấu V₀ = 5,6 – 8,4 m/s (20 – 30 km/h)

Đường tốt V₀ = 8,4 - 11 m/s (30 – 40 km/h)

g: Gia tốc trọng trường = 9,81 m/s² Lấy tròn = 10 m/s²

L: Chiều dài từ vị trí mất phanh đến đầu đường cứu nạn

i: I_tb theo công thức (1)

...

...

...

2.2.6. Thông thường không nên lấy tốc độ thiết kế lớn quá 120 km/h nếu tính ra có V lớn hơn 120 km/h đối với đường cấp 3 trở xuống thì nghiên cứu rút ngắn cự ly L.

2.3. Thiết kế bình đồ:

2.3.1. Vị trí vào đường cứu nạn phải nghiên cứu đặt trước những nơi thường xảy ra tai nạn; Dốc lớn, cua ngoặt, vận tốc tích lũy vượt quá vận tốc cho phép 100-120 km/h.

2.3.2. Đường cứu nạn tốt nhất là nằm bên phải tuyến chính theo hướng dốc xuống. Tuy nhiên ở nhiều chỗ địa hình không cho phép cũng có thể làm đường cứu nạn bên trái hướng xuống dốc, lúc này phải nghiên cứu cẩn thận vì nhiều điều khó khăn có thể xảy ra, khi có xe ngược chiều đang lên dốc. Do đó, yêu cầu phải chọn vị trí có tầm nhìn rộng, địa hình bên trái thuận lợi cho việc tránh xe.

2.3.3. Các dạng đường cứu nạn trên bình đồ:

Đường cứu nạn tốt nhất là bố trí theo dạng tiếp tuyến của đường cong chính hoặc dạng đường cong chuyển tiếp, để lái xe dễ dàng điều khiển cho xe vào đường cứu nạn.

2.3.4. Bán kính đường cong của đường cứu nạn: Khác với trên đường chính tuyến, mục đích của đường cứu nạn chỉ là cứu cho xe khỏi lật, khỏi đổ, nên không xét đến điều kiện tiêu hao nhiên liệu cũng như điều kiện thoải mái của hành khách. Do đó:

R = 0,0246 V²         (3)

V: Vận tốc thiết kế tính theo công thức (2)

...

...

...

Có thể tham khảo sử dụng bảng 2 (tính sẵn)

Hình 2. Các dạng đường cứu nạn

BÁN KÍNH NHỎ NHẤT

Bảng 2

V_{tính toán} (km/h)

R = 0,0246 V²

V = 60 km/h

70

...

...

...

90

100

110

120

140

R = 90 mét

120

160

200

...

...

...

300

355

480

2.3.5. Siêu cao trong đường cứu nạn (I_SC):

Khác với tiêu chuẩn đường chính tuyến I_SC trong đường cứu nạn có thể lấy cao hơn:

I_SC = 0,08            (4)

(Phần phụ lục sẽ giải thích kỹ)

2.3.6. Mở rộng đường cong:

Để bảo đảm xe vào đường cứu nạn thuận lợi, các đường cong trong đường cứu nạn phải mở rộng theo đúng bảng 9 của Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4054-85.

...

...

...

Bảng 3

Bán kính đường cong R (m)

Chiều rộng mở thêm (m)

Ghi chú

700-600

550-400

350-200

150-100

90-80

...

...

...

0,5

0,6

0,8

1,0

Ở đây chỉ lấy theo tốc độ tính toán V > 40 km/h của bảng 9 TCVN 4054-85

2.3.7. Bảo đảm tầm nhìn trong đường cứu nạn. Tầm nhìn của đường cứu nạn khác với tầm nhìn trong TCVN 4054-85 do xe không phanh được nữa xe chỉ dừng lại (tránh được tai nạn) khi tiêu hao hết năng lượng trong đường cứu nạn. Do đó, yêu cầu của tầm nhìn trước khi vào đường cứu nạn, lái xe phải nhìn thấy suốt cả đường cứu nạn.

L_tn = L_cn + 1/2 K + 10^m        (5)

L_tn: Chiều dài tầm nhìn cần thiết (m)

L_cn: Chiều dài đường cứu nạn (m)

...

...

...

10^m: Cự ly an toàn để quan sát và phản ứng.

Chiều dài tầm nhìn tính toán theo điều kiện làm việc của mắt người lái xe, quy định cao 1,2 mét trên mặt đường và cách mép mặt đường 1,50 mét.

2.3.8. Đường cong chuyển tiếp và đường nối siêu cao trong đường cứu nạn:

Chỉ để đảm bảo cho ô tô không bị lật đổ nên không cần thiết kế đường cong chuyển tiếp, chỉ cần bố trí một đoạn mối nối mở rộng và điều chỉnh độ nghiêng siêu cao, chiều dài đoạn mối nối này chỉ được bố trí khi đường cứu nạn đã tách khỏi đường chính để bảo đảm không ảnh hưởng đến đường chính tuyến.

Chiều dài đoạn mối nối siêu cao được tính theo công thức:

i₂ = 2%; B = Chiều rộng mặt, E = 8% (tùy thuộc vào R).

2.4. Thiết kế trắc dọc:

2.4.1. Tùy theo địa hình đường cứu nạn tốt nhất là bố trí dốc ngược lên để nhanh chóng giảm vận tốc của xe. Tuy nhiên, độ dốc bình quân của toàn đường cứu nạn tối đa không quá 10% và cục bộ không được lớn hơn hệ số ma sát lăn của mặt đường trong đường cứu nạn và không được vượt quá 15%.

...

...

...

2.4.3. Đường cong lõm trong đường cứu nạn:

Chuyển từ đường cong chính vào đường cứu nạn nhất thiết phải thiết kế đường cong lõm để tránh xung kích lớn vì thay đổi độ dốc rất lớn.

Bán kính đường cong lõm lấy theo bảng 4.

ĐƯỜNG CONG LÕM

Bảng 4

Tốc độ tính toán

Bán kính đường cong lõm

120 km/h

100 km/h

...

...

...

60 km/h

2.500 m

1.500 m

1.000 m

600 m

Hình 3. a) i > 0% Đường cứu nạn dốc ngược; b) i = 0% Đường cứu nạn nằm ngang, c) i < 0% Đường cứu nạn dốc xuống nhẹ.

2.4.4. Dốc dọc tổng thể của đường cứu nạn phải chú ý bố trí như sau:

- Đầu tiên phải có một đoạn ngắn cùng độ dốc với đường chính, đến khi trắc ngang của đường cứu nạn tách khỏi đường chính mới thay đổi độ dốc, tránh tình trạng cao độ của hai đường chồng lên cùng mặt cắt.

...

...

...

- Sau đường cong lõm là độ dốc chính thức của đường cứu nạn, tranh thủ địa hình bố trí độ dốc tối đa, có thể bố trí đến 15% nhưng chú ý không được lớn hơn ma sát lăn của vật liệu làm mặt đường cứu nạn (xem bảng 1) và phải đủ chiều dài để giảm hết tốc độ tính toán.

- Sau độ dốc tối đa, nên bố trí một đoạn bằng 10 – 20 mét, để cấu tạo hố cát cho xe dừng lại an toàn.

- Cuối hố cát, đổ một đống cát cao từ 1 – 1,2 mét tựa lưng vào 1 tường phòng hộ cao 1,5 – 2,0 mét để đảm bảo hệ số an toàn cho xe bị nạn có tốc độ vượt quá xa tốc độ thiết kế.

Hình 4. Cấu tạo tổng thể của đường cứu nạn

a) Đường chính

b) Đoạn đường cứu nạn tách dần khỏi đường chính, có kết cấu mặt giống đường chính và cùng độ dốc với đường chính.

c) Đường cong lõm của đường cứu nạn có kết cấu mặt chuyển tiếp từ mặt đường chính chặt chẽ sang mặt đường rời rạc dần.

d) Đoạn tiêu năng chính của đường cứu nạn bố trí độ dốc tối đa và mặt đường rời rạc có hệ số ma sát lăn lớn.

...

...

...

f) Đống cát phòng hộ cuối cùng có phun nhựa phủ mặt để cát khỏi trôi bay.

g) Tường hộ lan cuối cùng bảo đảm an toàn cao.

Mắt cắt I – I (của hình 4)

2.4.5. Tính chiều dài đường cứu nạn:

Chiều dài đường cứu nạn liên quan mật thiết đến tốc độ thiết kế, độ dốc dọc, vật liệu làm mặt đường.

Quan hệ đó được biểu hiện theo công thức:

      (6)

L: Chiều dài tổng cộng, tính bằng mét.

...

...

...

g: Gia tốc trọng trường, lấy = 10 m/s²

i: Độ dốc dọc bình quân của đường cứu nạn

* Nếu dốc ngược lên, lấy dấu dương

* Nếu dốc ngược ngang, lấy = 0

* Nếu dốc xuống, lấy dấu âm.

f: Hệ số sức cản lăn của toàn đoạn tra ở bảng 1.

2.4.6. Nếu trường hợp độ dốc bình quân (i) và hệ số sức cản lăn (f) khó xác định, ta có thể tính dần bằng phương pháp tính V_cuối của mỗi đoạn:

V_a: V_b V_c theo công thức (2):

...

...

...

Đoạn 10 – 20 mét là hệ số an toàn trong tính toán.

2.5. Bố trí tường hộ lan và hố cát tiêu năng.

2.5.1. Để tăng thêm hệ số an toàn, bố trí 1 hố cát tiêu năng có độ dốc = 0, dài 10 – 20 m tùy theo địa hình, chiều sâu của hố cát = 0,4 mét bằng cát rời rạc.

2.5.2. Tường cát chắn ngang:

Cuối hố cát tiêu năng cần đổ 1 đống cát cao từ 1,0 – 2,0 mét phun nhựa bọc cho khỏi xói, khỏi bay để phòng khi có những xe tốc độ ban đầu V₀ vượt quá tốc độ giả định khi thiết kế vẫn đảm bảo an toàn.

2.5.3. Tường chắn cuối đường cứu nạn:

Cuối đường cứu nạn làm 1 tường chắn bằng đá xây để giữ an toàn cho đường cứu nạn, nếu cuối đường cứu nạn dựa lưng vào đồi núi thì không phải làm tường chắn cuối.

...

...

...

Những chỗ trắc ngang đường cứu nạn có ta luy âm cao hơn 2,0 mét phải là tường hộ lan dọc như các tường hộ lan trên tuyến chính.

2.6. Trắc ngang và kết cấu mặt đường.

2.6.1. Bố trí trắc ngang giữa đường chính và đường cứu nạn.

Tại mặt cắt ngang này, cao độ phải phụ thuộc vào đường chính tuyến, đường cứu nạn không được ảnh hưởng đến mặt cắt hình học của đường chính, mở rộng dần mặt cắt ở tại nút đến lúc đủ cả chiều rộng mặt cắt ngang của cả hai đường chính và đường cứu nạn mới được phép thay đổi cao độ của đường cứu nạn tách dần khỏi đường chính tuyến.

Vậy tại trung tâm của nút mặt cắt ngang của tuyến rộng bằng cả 2 đường. Chú ý siêu cao và mui luyện của đường cứu nạn không ảnh hưởng đến siêu cao và mui luyện của đường chính tuyến. Có như vậy, mới bảo đảm được an toàn và êm thuận cho tuyến chính.

2.6.2. Bề rộng đường cứu nạn:

a) Đường cứu nạn rẽ từ đường cấp 1 và cấp 3 là 12,0 mét (chưa kể mở rộng trong đường cong), mặt 7,0 mét (chưa kể mở rộng).

b) Đường cứu nạn rẽ từ đường cấp 4, cấp 5 rộng 9m (chưa kể mở rộng trong đường cong), mặt 5,50 mét (chưa kể mở rộng trong đường cong).

2.6.3. Kết cấu mặt đường:

...

...

...

b) Kết cấu chính của mặt đường cứu nạn là 20 – 25 cm làm bằng vật liệu rời rạc để tăng ma sát, có kích cỡ tương đối đồng đều tránh bị lèn chặt, tốt nhất là dùng sỏi cuội đều hạt hoặc có thể dùng đá dăm 4 x 6 không lu lèn.

c) Đoạn 10 – 20 mét bằng dung cát hạt thô tạo thành hố cát dầy 30 – 40 cm làm như một bẫy hãm xe.

d) Đống cát cuối cao từ 1,0 – 1,2 mét có ta luy 1:1 ngoài phun 1 lớp nhựa giữ cho cát khỏi bay, trôi đồng thời giữ độ xốp để khi xe đụng vào thì bị tiêu năng lượng một cách nhanh chóng.

2.7. Thoát nước:

2.7.1. Hệ thống thoát nước mặt trên đường cứu nạn phải đầy đủ, bảo đảm cho mặt đường khô ráo, tránh bị ẩm ướt làm cho vật liệu bị nén chặt giảm mất một phần ma sát.

2.7.2. Hệ thống rãnh dọc luôn thông suốt, không được để đất tràn lên mặt đường làm chặt mặt đường gây trơn lầy nguy hiểm.

Cắt ngang rãnh dọc có thể là hình thang sâu 0,4 mét, rộng đáy 0,4 mét, ta luy 1:1, hoặc hình tam giác sâu 0,5 mét, rộng 1,2 m.

2.7.3. Phải bố trí 1 cống thoát nước ngang tại đỉnh đường cong lõm, thường bố trí 1 cống bản 75 cm x 75 cm hãn hữu nơi địa hình cho phép có thể làm cống tròn đường kính 75 cm.

2.8. Biển báo hiệu:

...

...

...

2.8.1. Các đoạn đèo dốc có đường cứu nạn đều phải có biển báo hiệu rõ ràng. Các biển báo phải đặt 1 bảng ở đỉnh dốc hoặc chỗ thường gây ra hỏng xe, 1 bảng ở cách đường cứu nạn 200 mét, 1 bảng ở cách đường cứu nạn 50 mét. Biển phải đặt ở vị trí mà người lái xe có khả năng quan sát dễ dàng, để đủ thời gian xử lý, ứng phó kịp thời và an toàn.

2.8.2. Kích thước biển báo hình chữ nhật vừa đủ rộng để vẽ sơ họa, ghi rõ vị trí đường cứu nạn. Thông thường biển báo hiệu có kích cỡ: cao 0,9 mét, rộng 1,2 mét, bằng tôn 2 ly hoặc bê tông cốt thép, mép dưới của biển cách nền đường 1,2 mét.

2.8.3. Biển báo hiệu có chữ viết đúng kiểu chữ được hướng dẫn trong “Điều lệ Đường bộ Việt Nam” nền mầu xanh nước biển, chữ mầu trắng.

2.8.4. Khi đường cứu nạn rẽ trái, cần phải có biển báo hiệu cho xe đi ngược chiều cảnh giới.

Chương 3.

TỔ CHỨC THI CÔNG ĐƯỜNG CỨU NẠN

3.1. Đối với đường mới xây dựng ở những chỗ đèo dốc cần thiết phải thiết kế đường cứu nạn, thì tổ chức thi công cùng một lúc với đường chính.

Đối với trường hợp này, các biện pháp thi công, tiến độ, tổ chức thi công, cũng giống như một hạng mục công trình của đường chính. Khi tổ chức nghiệm thu bàn giao, đưa vào sử dụng, cùng làm một lần với đường chính tuyến như bất cứ một hạng mục công trình nào khác.

3.2. Đối với những đường cứu nạn được xây dựng mới trên 1 tuyến đường cũ đang khai thác cần hết sức lưu ý:

...

...

...

3.3. Phải có biển báo hiệu công trường đầy đủ theo đúng quy định, để lái xe lưu ý giảm tốc độ khi qua khu vực đang thi công.

3.4. Phải có tiến độ thi công và thiết kế tổ chức thi công, có biện pháp bảo đảm an toàn, thi công và an toàn giao thông tuyệt đối suốt cả quá trình thi công.

Chương 4.

QUẢN LÝ VÀ SỬA CHỮA ĐƯỜNG CỨU NẠN

4.1. Trong công tác quản lý đường cứu nạn các đơn vị quản lý đường bộ phải ý thức được rằng: Đường cứu nạn là một công trình kỹ thuật, nhân đạo, nhằm đem lại sự an toàn, hạnh phúc cho xe và những người ở trên xe đã gặp sự cố khi xe xuống đèo dốc. Do đó, đường cứu nạn phải luôn luôn sẵn sàng tiếp nhận và đáp ứng mọi yêu cầu của xe xuống dốc.

4.2. Đơn vị quản lý phải bố trí người theo dõi, kiểm tra các biển báo đặt đúng vị trí, sơn vẽ, viết rõ ràng, giúp cho lái xe bình tĩnh đưa xe vào đường cứu nạn dễ dàng thuận lợi.

4.3. Thanh thoát các chướng ngại vật trên mặt đường cứu nạn, giữ cho đoạn tiếp giáp giữa đường chính và đường cứu nạn luôn sạch sẽ, khô ráo, không có bùn đất, trơn lầy.

4.4. Hệ thống thoát nước luôn được thông suốt.

4.5. Bổ sung đá, sỏi, nhất là cát bị trôi chảy mất qua quá trình sử dụng và mưa gió hao mòn.

...

...

...

4.7. Khi có xe nạn vào, phải kiểm tra lạ đường cứu nạn để sửa chữa các hư hỏng do xe gây ra.

4.8. Đơn vị quản lý phải thường xuyên có quan hệ mật thiết với Cảnh sát giao thông và Bảo hiểm địa phương để phối hợp kế hoạch giữa các ngành chức năng trong công tác duy tu bảo dưỡng đường cứu nạn.

4.9. Hàng quý phải có văn bản báo cáo lên cấp trên về các tai nạn được cứu thoát, các kinh nghiệm được rút ra để tiếp tục bổ sung vào Tiêu chuẩn; quy trình cho hoàn thiện hơn.

PHỤ LỤC 1

CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN

1. Tính vận tốc

a) Tại đèo Cu Mông: vị trí đường cứu nạn số 1

- Điểm hỏng phanh:

...

...

...

- Chiều dài từ đỉnh đèo đến vị trí đường cứu nạn số 1 đo được L = 500 mét.

- Độ dốc i_tb trên thực địa = 0,054.

- Hệ số ma sát lăn (f) qua thí nghiệm với mặt đường tại chỗ là 0,02.

Ta có:

= 19,7 m/s = 70,9 km/h, lấy tròn 71 km/h.

b) Tại đèo Cu Mông: Vị trí đường cứu nạn số 2:

- Vị trí hỏng phanh: Xe qua khỏi vị trí tường hộ lan mềm có cua ngoặt R = 40 mét phanh đột ngột, hỏng phanh tại km 1241 + 800

...

...

...

L = (km 1241 + 800) – (km 1240 + 400) = 1400 mét

- Độ dốc trung bình đo được là: i = 0,056

Ta có:

= 32,4 m/s = 117 km/h

2. Tính chiều dài đường cứu nạn

Theo công thức (6):

ta tính L₁ và L₂

...

...

...

V₁= 19,7 m/s

f = 0,30             mét

i₁= 0,01

b) Đường số 2:

V₂= 32,4 m/s

f = 0,03             mét

i₁= 0,065

PHỤ LỤC 2

...

...

...

1. Giải thích công thức (2):

Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có:

Ở đây vế thứ 2 ta bỏ qua lực cản của gió, của động cơ và của phanh như đã nói ở phần trên. Như vậy, sẽ tăng thêm hệ số an toàn.

2. Giải thích công thức (3) và (4):

R = 0,0246 V²        (3)

I = 0,08             (4)

Tính bán kính đường cong rẽ vào đường cứu nạn. Khi xe ô tô đi vào đường cong, sẽ chịu một lực ly tâm là:

...

...

...

Giả sử: Lực Y là lực ngang tác động vào ô tô làm trượt và đổ ô tô

Ta có:                           Y = C cosa±Gsina         (6)

a là góc nghiêng siêu cao hay mui luyện của mặt đường, vì a nhỏ nên cosa = 1

sina = tanga = I ngang

Từ (5) và (6) ta rút ra:

    (7)

Gọi m = Y/mg = Hệ số lực ngang

...

...

...

Vậy theo công thức (8) muốn thiết kế R ta phải xác định 3 yếu tố V, m và I ngang.

a) V là vận tốc của xe khi vào đường cứu nạn đã có phương pháp tính ở trên.

b) m là hệ số lực ngang này sẽ gây ta trượt và lật xe.

* Điều kiện chống trượt:

Theo nghiên cứu của nhiều nhà khoa học:

Muốn chống được trượt ngang,

Hệ số:              m £ (0,6 - 0,7)j               (9)

j là hệ số bám của mặt đường

* Điều kiện chống lật:

...

...

...

h = Chiều cao từ trọng tâm ô tô đến mặt đất.

b = Chiều rộng 2 bánh ô tô

D = Độ lệch tâm tối đa khi xe vào đường cong

  Thường D = 0,2b nên:

         (11)

m phụ thuộc vào tỷ số b/h

Đối với xe con: b/h = 1,8 – 2,5

Xe tải: b/h = 2,0 – 3,0

...

...

...

Nếu tính cho xe buýt: b/h = 1,7 ta tính m £ 0,51

TRỊ SỐ LỚN NHẤT CHO PHÉP CỦA m

Yêu cầu

Mặt đường khô ráo j = 0,6

Mặt đường ướt

j = 0,4

j = 0,2

Ổn định chống lật

Ổn định trượt

...

...

...

0,36

0,51

0,24

0,51

0,12

Trong điều kiện hiện nay, ta nên dùng m = 0,24

Vậy mặt đường trước khi vào đường cứu nạn phải sạch, không được bẩn.

c) Tính I ngang:

Từ công thức (8):  

...

...

...

R = m

g = 9,8 m/s²

Ta có:         (12)

Ở đây, I ngang trong đường cong chính là I siêu cao (ký hiệu là I_SC).

Ta chọn:

I_SC này sẽ tiếp nhận 1/3 đến 1/4 lực ngang, đặt tỷ số này là 1/n ta có:

      (13)

...

...

...

Trị số lực bám ngang j₂ sẽ khắc phục phần này.

             (14)

 Theo      (13)

        (15)

Nếu lấy j₂ = 0,24

n = 4

j₂ = 0,24

n = 3

...

...

...

Vậy trong đường cứu nạn nên chọn siêu cao bằng 8% - 10% để giảm bớt tác hại của lực ngang lớn.

Từ công thức (12):

Với V là vận tốc của xe khi vào đường cứu nạn m = 0,24 và I ngang = 0,08 ta rút ra:

R = 0,0246         (16)

Tiêu chuẩn ngành 22TCN 218:1994 về yêu cầu kỹ thuật đường cứu nạn ô tô do Bộ Giao thông vận tải ban hành