Bài giảng Thiết kế đường ô tô - Chương 1: Khái niệm chung về đường ô tô - Nguyễn Tấn Dương

lịch, xe khách nhiều loại chỗ ngồi, xe 
buýt,
 Xe gắn máy. Ở nước ta loại phương tiện này hiện nay khá 
nhiều.
 Xe đạp và các loại xe thô sơ khác.
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 42
10/5/20
15
1.4 CÁC ĐẶC TRƯNG VẬN TẢI CHỦ YẾU CỦA ĐƯỜNG
1.4.1 Thành phần xe chạy trên đường
 Vì các phương tiện kể trên có khả năng về tốc độ chạy xe 
khác nhau rất nhiều, do đó về mặt tổ chức giao thông, bao 
giờ cũng có hai giải pháp thiết kế đường:
 Thiết kế theo phương án giao thông hỗn hợp: tức là các 
loại phương tiện cùng đi chung trên một phần xe chạy. Tất 
yếu các loại phương tiện chạy chậm sẽ cản trở các loại 
chạy nhanh.
 Thiết kế theo phương án tách riêng từng nhóm theo khả 
năng về tốc độ: sẽ nâng cao được tốc độ chạy xe.
 Như vậy, thành phần dòng xe và tỉ lệ có mặt của mỗi loại 
phương tiện trong dòng xe sẽ ảnh hưởng đáng kể đến các 
giải pháp thiết kế và tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đường.
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 43
1.4 CÁC ĐẶC TRƯNG VẬN TẢI CHỦ YẾU CỦA ĐƯỜNG
1.4.2 Xe thiết kế
 Xe thiết kế là loại xe phổ biến trong dòng xe để tính toán các
yếu tố của đường. Các kích thước của xe thiết kế được quy 
định trong bảng sau (TCVN 4054-2005):
 Xe có một kích thước vượt quá quy định trong bảng được coi 
là xe quá khổ, chỉ sau khi được phép của cơ quan quản lý 
đường mới được phép lưu thông theo chế độ riêng
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 44
1.4 CÁC ĐẶC TRƯNG VẬN TẢI CHỦ YẾU CỦA ĐƯỜNG
1.4.3 Tải trọng xe chạy
 Tải trọng xe tác dụng lên đường có ảnh hưởng quan trọng 
đến sự làm việc của nền mặt đường và các công trình trên 
đường và là cơ sở để tính toán thiết kế các công trình đó.
1.4.4 Lưu lượng xe chạy
 Đây là một đặc trưng vận tải quan trọng và có tính chất quyết 
định nhất đối với việc xác định các tiêu chuẩn kỹ thuật của 
đường.
 Lưu lượng xe chạy trên đường là số phương tiện giao thông 
đi qua một mặt cắt ngang trên đường theo cả hai chiều trong 
một đơn vị thời gian (xe/ngày đêm hoặc xe/giờ).
 Lưu lượng xe chạy càng lớn thì đường phải thiết kế với cấp 
hạng kỹ thuật càng cao.
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 45
10/5/20
16
1.5 PHÂN CẤP HẠNG KỸ THUẬT ĐƯỜNG Ô TÔ
1.5.1 Lưu lượng xe thiết kế
 Lưu lượng xe thiết kế là số xe con được quy đổi từ các loại 
xe khác, thông qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, 
tính cho năm tương lai (là năm thứ 20 sau khi đưa đường vào 
sử dụng đối với các cấp I và II; năm thứ 15 đối với các cấp III 
và IV; năm thứ 10 đối với các cấp V, cấp VI và các đường 
thiết kế nâng cấp, cải tạo).
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 46
2
1.5 PHÂN CẤP HẠNG KỸ THUẬT ĐƯỜNG Ô TÔ
1.5.2 Các loại lưu lượng xe thiết kế
 Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương 
lai (Ntbnđ) có thứ nguyên xcqđ/nđ (xe con quy đổi/ngày đêm). 
Lưu lượng này được tham khảo khi chọn cấp hạng của 
đường và tính toán nhiều yếu tố khác. 
Ntbnđ = ∑ Ni.ai (1-1) 
Trong đó : 
Ni : là lưu lượng của loại xe thứ i thông qua mặt cắt 
ngang đường trong một ngày đêm ở năm tương lai 
ai : Là hệ số quy đổi của xe thứ i về xe con (bảng 2) 
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 47
1.5 PHÂN CẤP HẠNG KỸ THUẬT ĐƯỜNG Ô TÔ
1.5.2 Các loại lưu lượng xe thiết kế
 Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm trong năm tương lai
(Ngcđ) có thứ nguyên xcqđ/h (xe con quy đổi/giờ). 
 Lưu lượng này để chọn và bố trí số làn xe, dự báo chất 
lượng dòng xe, tổ chức giao thông  
 Ngcđ có thể tính bằng cách: 
• Khi có thống kê, suy từ Ntbnđ bằng các hệ số không đều 
theo thời gian. 
• Khi có đủ thống kê lượng xe giờ trong 1 năm, lấy lưu 
lượng giờ cao điểm thứ 30 của năm thống kê. 
• Khi không có nghiên cứu đặc biệt thì có thể dùng như
sau: Ngcđ = (0,10 ÷ 0,12) Ntbnđ.
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 48
10/5/20
17
1.5 PHÂN CẤP HẠNG KỸ THUẬT ĐƯỜNG Ô TÔ
1.5.3 Cấp hạng đường
 Cấp thiết kế là bộ khung các quy cách kỹ thuật của đường
nhằm đạt tới:
 Yêu cầu về giao thông đúng với chức năng của đường
trong mạng lưới giao thông
 Yêu cầu về lưu lượng xe thiết kế cần thông qua (Chỉ tiêu 
này được mở rộng vì có những trường hợp, đường có 
chức năng quan trọng nhưng lượng xe không nhiều hoặc 
tạm thời không nhiều xe). 
 Căn cứ vào địa hình, mỗi cấp hạng lại có các yêu cầu 
riêng về các tiêu chuẩn để có mức đầu tư hợp lý và mang 
lại hiệu quả tốt về kinh tế. 
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 49
1.5 PHÂN CẤP HẠNG KỸ THUẬT ĐƯỜNG Ô TÔ
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 50
1.5 PHÂN CẤP HẠNG KỸ THUẬT ĐƯỜNG Ô TÔ
1.5.4 Tốc độ thiết kế của đường
 Tốc độ thiết kế là tốc độ được dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ 
thuật chủ yếu của đường trong trường hợp khó khăn. Tốc độ này 
khác với tốc độ cho phép lưu hành trên đường của cơ quan quản 
lý đường. Tốc độ lưu hành cho phép, phụ thuộc tình trạng thực tế 
của đường (khí hậu, thời tiết, tình trạng đường, điều kiện giao 
thông,...).
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 51
10/5/20
18
1.6 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG
1.6.1 Các loại lực tác dụng lên xe chạy trên đường
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 52
* Lực kéo Pk
* Lực cản Pc bao gồm:
- Lực cản lăn Pf
- Lực cản không khí Pw
- Lực cản lên dốc Pi
- Lực cản quán tính Pj
Tổng lực cản: Pc = Pf + Pw  Pi  Pj

Pk
Pw
P
j
Pi
Pf
1.6 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG
1.6.2 Lực bám của bánh xe với mặt đường
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 53
Xét bánh xe chủ động như hình, nếu tại điểm tiếp xúc A 
không có phản lực T của đường tác dụng vào lốp xe thì bánh
xe sẽ quay tại chỗ, xe không chuyển động được
Phản lực T còn gọi là lực bám giữa bánh xe với mặt đường.
Lực bám T là một lực bị động, do vậy nếu giữa bánh xe và 
mặt đường có đủ sức bám thì luôn luôn có T = Pk
Lực tác dụng lên bánh chủ động
T có giới hạn là Tmax. Nếu Pk>Tmax thì bánh xe sẽ quay tại chỗ.
Tmax = .Gk (2.3)
Trong đó  là hệ số bám dính phụ thuộc tình trạng mặt đường và điều kiện xe chạy
Gk là trọng lượng của xe trên trục chủ động
 Do đó, trong thiết kế đường, để đảm bảo ổn định và an toàn cho xe chạy thì việc 
tăng hệ số bám  có ý nghiã rất quan trọng
1.6 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG
1.6.3 Chiều dài hãm xe
 Khi xử lý các tình huống giao thông trên đường thì người lái xe 
thường phải căn cứ vào khoảng cách tới các chướng ngại vật để 
ướt tính cường độ hãm phanh sao cho xe vừa kịp dừng lại trước 
chúng. Khi thiết kế đường phải đảm bảo khoảng cách này cho 
người lái xe trong mọi trường hợp. Do đó, khi xét điều kiện an toàn 
chạy xe, chiều dài hãm xe có một ý nghiã rất quan trọng.
 Khi hãm phanh, trên vành hãm các bánh xe tạo nên một mômen
Mh ngược với chiều quay bánh xe và sinh ra lực hãm Ph. Lực hãm
lớn nhất phụ thuộc vào ma sát giữa lốp xe và mặt đường
Ph = Tmax = .G
Trong đó
 : hệ số bám (hệ số ma sát)
G : trọng lượng toàn bộ xe (vì tất cả xe đều bố trí phanh trên
các trục)
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 54
10/5/20
19
1.6 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG
1.6.3 Chiều dài hãm xe
 Gọi V1 và V2 (km/h) là vận tốc trước và sau khi hãm xe. Sh (m) là chiều dài
đoạn hãm. Theo định luật bảo toàn năng lượng thì Sh có thể tính như sau:
Trong đó:
 K là hệ số sử dụng phanh. Lấy K=1.2 đối với xe con và K=1.31.4 đối
với xe tải và xe buýt
 i là độ dốc của đường. Dấu “+” khi xe lên dốc, “-” khi xe xuống dốc
  : hệ số bám (hệ số ma sát)
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 55
1.6 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG
1.6.4 Chiều dài tầm nhìn
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 56
Để đảm bảo an toàn, người lái xe luôn luôn cần phải nhìn thấy rõ đoạn đường có chiều
dài nhất định ở phía trước để kịp thời xử lý mọi tình huống giao thông như tránh các
chướng ngại vật, vượt xe  Chiều dài này gọi là tầm nhìn.
Chiều dài tầm nhìn được tính từ mắt của 
người lái xe có vị trí quy định như sau:
- Cao 1,0m tính từ mặt phần xe chạy.
- Cách mép phần xe chạy bên phải 1,5m.
Chướng ngại vật trong tính toán tầm nhìn 
quy định như sau:
- Khi là vật tĩnh có chiều cao 0,1m
- Khi là xe ngược chiều có chiều cao 1,2m
a) Tên bình đồ; b) Trên trắc dọc
1.6 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG
1.6.4 Chiều dài tầm nhìn
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 57
Các tình huống giao thông cần xử lý:
- Xe cần hãm trước một chướng
ngại vật tĩnh nằm trên mặt đường
(Sơ đồ 1).
- Hai xe chạy ngược chiều (cùng
trên một làn) kịp hãm lại không
đâm vào nhau (Sơ đồ 2).
- Hai xe chạy ngược chiều trên cùng
1 làn tránh nhau và không giảm
tốc độ (Sơ đồ 3).
- Hai xe cùng chiều có thể vượt
nhau (Sơ đồ 4).
10/5/20
20
1.6 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG
1.6.5 Tầm nhìn trong nút giao
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 58
1.6 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG
1.6.6 Vận dụng tầm nhìn
 Sơ đồ 1: là sơ đồ cơ bản nhất phải được kiểm tra trong mọi tình huống nào
của đường
 Sơ đồ 2: thường áp dụng cho đường không có dải phân cách và dùng để
tính toán bán kính đường cong đứng.
 Sơ đồ 3: không phải sơ đồ cơ bản, ít được sử dụng trong quy trình của
nhiều nước.
 Sơ đồ 4: là trường hợp nguy hiểm, phổ biến trên đường có 2 làn xe. Khi
đường có dải phân cách thì không xảy ra.Tuy nhiên đối với đường cấp cao
vẫn phải kiểm tra với ý nghĩa đảm bảo chiều dài tầm nhìn được cho lái xe
an tâm chạy với tốc độ cao.
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 59
Các giá trị tầm nhìn tối thiểu khi chạy xe trên đường (TCVN 4054-2005)
MÔN HỌC THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ:
 Môn học thiết kế đường ô tô là môn khoa học nghiên cứu các nguyên lý và
phương pháp thiết kế tuyến đường và các công trình trên đường (nền
đường, mặt đường, cầu cống, các công trình phục vụ khai thác và tổ chức
giao thông trên đường) để đảm bảo cho đường ô tô thực hiện được các vai
trò của nó trong hệ thống giao thông vận tải.
 Nội dung chủ yếu của môn học bao gồm:
 Thiết kế yếu tố hình học
 Thiết kế nền đường và các công trình chống đỡ nền đường
 Thiết kế mặt đường
 Khảo sát thiết kế đường ô tô.
10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 60