GiaoThôngVậnTải.com.vn
Đang tải dữ liệu...

Trang chủ  >  OLD Root  >  Khoa học - Đời sống
Xây dựng đường cao tốc

Vấn đề tốc độ thiết kế hay tổ chức giao thông?

11:22' AM - Thứ năm, 21/06/2007
PGS. TS Tống Trần Tùng

Việc xây dựng hệ thống đường cao tốc mà trước mắt là một số tuyến cao tốc quan trọng không những đang được Chính phủ chỉ đạo kịp thời và bộ Giao thông vận tải triển khai khẩn trương mà các nhà tài trợ, các nhà đầu tư cũng rất quan tâm. Tuy vậy, quan niệm về đường ô tô cao tốc của xã hội, của các nhà lãnh đạo, các nhà quản lý xây dựng và thậm chí của chính những chuyên gia trong lĩnh vực đào tạo, tư vấn thiết kế, xây dựng và quản lý khai thác đối với đường ô tô cao tốc còn rất nhiều bất cập, thiếu nhất quán và nhiều khi tùy tiện theo suy nghĩ chủ quan của mình.

Điều đó là do chúng ta chưa có kinh nghiệm và có ít thông tin về loại hình vận tải và kết cấu hạ tầng tương ứng này mặc dầu đã có tiêu chuẩn Việt Nam về yêu cầu thiết kế đối với đường ô tô cao tốc. Tiêu chuẩn này được biên soạn trên cơ sở nghiên cứu, tham khảo một số tiêu chuẩn của nước ngoài tại thời điểm ở Việt Nam chưa có một con đường ô tô cao tốc nào nên vẫn còn nhiều bất cập.

Qua việc thiết kế, xây dựng, tổ chức quản lý, bảo trì, khai thác đoạn tuyến cao tốc Pháp Vân - Cầu Giẽ cũng như qua các vấn đề liên quan đến các tuyến cao tốc đang xây dựng hoặc chuẩn bị xây dựng... đã xuất hiện những quan niệm không thống nhất, kể cả những quan niệm không đúng về đường ô tô cao tốc. Điều này có thể dẫn đến việc không những làm tăng giá thành xây dựng mà còn ảnh hưởng đến hiệu quả và an toàn khai thác cũng như chi phí quản lí, bảo trì sau này.

Trước tiên xin được bàn về khái niệm đối với đường ô tô cao tốc. Luật Giao thông đường bộ Việt Nam định nghĩa “Đường cao tốc là đường chỉ dành cho xe cơ giới chạy với tốc độ cao, có dải phân cách chia đường cho xe chạy theo hai chiều ngược nhau riêng biệt và không giao cắt cùng mức với các đường khác”. Do vậy, nhiều người vẫn nghĩ đơn giản đường ô tô cao tốc phải có tốc độ thiết kế cao hơn các loại đường khác. Chính vì cách nghĩ đó mà cách đây vài năm, khi bàn về đoạn tuyến Cam Lộ - Túy Loan để nối thông đường Hồ Chí Minh trước mắt và sẽ là cao tốc trong tương lai, nhiều người vẫn cho rằng không thể lựa chọn hướng tuyến của đoạn này đi qua Nam Đông, đèo Mũi Trâu, đèo Đê Bay vì như vậy sẽ có những đoạn chỉ thỏa mãn tốc độ thiết kế 80 hoặc thấp hơn là 60 km/h.

Những người này đặt câu hỏi: “Làm đường cao tốc mà chỉ đạt tốc độ thiết kế 60 km/h, không bằng tốc độ thiết kế của quốc lộ 1 hiện nay đã là 80 km/h, thì xây dựng mà làm gì? (!)”. Thế nhưng theo chúng tôi, định nghĩa của Luật Giao thông đường bộ “chạy với tốc độ cao” cần được hiểu là tốc độ lữ hành trong quá trình vận tải đạt được cao thông qua giải pháp tổ chức giao thông và các giải pháp kỹ thuật, tức là thời gian chạy xe trên đường ô tô cao tốc sẽ được rút ngắn đáng kể so với chạy xe trên các đường ô tô thông thường khác. Còn tốc độ thiết kế đối với đường ô tô cao tốc chỉ là một trong nhiều tiêu chí cần được chú ý chứ không phải là tiêu chí duy nhất, quyết định đến việc nâng cao tốc độ lữ hành, rút ngắn thời gian vận tải.

Chính vì vậy mà Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc TCVN 5729 - 1997 định nghĩa: “Đường cao tốc là đường chuyên dùng cho ô tô chạy với các đặc điểm sau: tách riêng hai chiều (mỗi chiều phải có tối thiểu hai làn xe); mỗi chiều đều có bố trí làn dừng xe khẩn cấp; trên đường có bố trí đầy đủ các loại trang thiết bị, các cơ sở phục vụ cho việc đảm bảo giao thông liên tục, an toàn, tiện nghi và chỉ cho xe ra vào ở các điểm nhất định”. Theo khái niệm này thì tốc độ cao không phải là tiêu chí quan trọng của đường ô tô cao tốc mà tiêu chí tách riêng hai chiều xe chạy, đảm bảo giao thông liên tục và chỉ cho xe ra vào ở những điểm nhất định mới là những tiêu chí cơ bản và quan trọng nhất của đường ô tô cao tốc. Tuy vậy, cả hai định nghĩa nói trên đều mới chỉ chú trọng về yêu cầu kỹ thuật mà chưa làm rõ chức năng tổ chức giao thông, phục vụ vận tải của hệ thống đường ô tô cao tốc.

Để thấy rõ hơn đặc trưng của loại hình công trình và vận tải này, xin được nêu qua quá trình phát triển của nó. Xuất phát từ mục tiêu rút ngắn thời gian vận tải ô tô đường dài, một đoạn đường ô tô cao tốc đầu tiên trên thế giới được xây dựng thử nghiệm vào năm 1921 ở nước Đức. Nhưng tuyến cao tốc được xây dựng và đưa vào khai thác đầu tiên trên thế giới vào năm 1924 lại là ở ý. Thuật ngữ chỉ đường cao tốc ở ý là Autostrada. Năm 1929, thuật ngữ chỉ đường ô tô cao tốc ở Đức là Autobahn lần đầu tiên được R. Otzen sử dụng và dùng cho đến ngày nay.

Đến nay, khi đường ô tô cao tốc được nhiều nước trên thế giới xây dựng và khai thác thì quan niệm đối với loại đường này đã có những khác biệt ít nhiều và do đó, thuật ngữ và định nghĩa để chỉ loại đường này cũng không thống nhất.

Trong một vài thập kỷ gần đây còn xuất hiện thêm khái niệm đường ô tô cao tốc đô thị, hay còn gọi là đường cao tốc thành phố để giải quyết vấn đề giao thông ở các thành phố lớn, đông dân và số lượng ô tô ngày càng tăng lên.

Như vậy, yêu cầu cơ bản nhất quyết định các tính chất của đường ô tô cao tốc là yêu cầu tổ chức giao thông để đáp ứng chức năng phục vụ vận tải. Yêu cầu này vẫn chưa được xác định và qui định rõ trong các tài liệu hiện hành ở nước ta. Thuật ngữ “đường ô tô cao tốc” mà chúng ta đang sử dụng có nguồn gốc từ thuật ngữ của Trung Quốc “cao tốc công lộ” (là thuật ngữ duy nhất trên thế giới dùng tốc độ để chỉ loại đường ô tô này) chỉ biểu đạt được khái niệm đường có tốc độ cao do yếu tố kỹ thuật của con đường mà không lột tả được công năng sử dụng cho ô tô chạy liên tục, không có xung đột trên đường để rút ngắn thời gian vận tải như thuật ngữ của các nước khác như đã nêu.

Có lẽ do thuật ngữ “đường ô tô cao tốc” được dùng phổ biến và chính thức trong các văn bản của nước ta nên nhiều người vẫn quan niệm không đầy đủ rằng yêu cầu quan trọng và cơ bản nhất của đường ô tô cao tốc là phải được xây dựng với tốc độ thiết kế cao hơn hẳn so với đường ô tô thông thường. Do quan niệm này nên các yêu cầu kỹ thuật liên quan đến tốc độ thiết kế, những yêu cầu thường góp phần làm tăng giá thành công trình, như yếu tố hình học của tuyến, số lượng làn xe, cường độ nền mặt đường, độ bằng phẳng..., rất được coi trọng nhưng yêu cầu cơ bản nhất để đáp ứng chức năng phục vụ vận tải là yêu cầu tổ chức giao thông đối với toàn mạng, toàn hệ thống vận tải đường bộ bao gồm cả cao tốc và không cao tốc lại ít được quan tâm, trừ yếu tố không giao cắt cùng mức với các đường khác. Yếu tố này nhiều khi bị lạm dụng và được coi như là giải pháp duy nhất để tổ chức giao thông liên tục cho con đường.

Do vậy, định nghĩa đường ô tô cao tốc trước hết phải xuất phát từ chức năng của chúng là đáp ứng yêu cầu vận tải đường dài bằng ô tô sao cho thời gian chạy xe được rút ngắn tối đa so với chạy xe trên đường ô tô thông thường. Phải coi yêu cầu chức năng là yêu cầu cơ bản của lọai hình vận tải và loại hình công trình giao thông đường bộ đặc biệt này. Các yêu cầu về tính năng sẽ được xác định để đáp ứng chức năng đó. Tiêu chí tốc độ cao không phải là tiêu chí cơ bản, lại càng không phải là tiêu chí quan trọng nhất mà chỉ là một trong nhiều tiêu chí của các yêu cầu về tính năng cần đạt được nhằm đáp ứng chức năng nói trên.

Các yêu cầu về tính năng của đường ô tô cao tốc để đáp ứng yêu cầu về công năng bao gồm tốc độ thiết kế, các thông số của mặt cắt ngang bao gồm bề rộng làn xe, làn đỗ khẩn cấp, số lượng làn xe..., điểm khống chế ra vào, các nút giao, yêu cầu về nền, mặt đường, biển thông tin, biển báo hiệu,...

Trước hết là yêu cầu về tốc độ thiết kế. Mặc dù tiêu chí tốc độ cao không phải là tiêu chí cơ bản nhưng cũng là một tiêu chí rất quan trọng. Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc của một số nước như: Canada qui định tối thiểu là 100km/h, tối đa là 130km/h.

Tiêu chuẩn kỹ thuật công trình đường bộ của Trung Quốc (JTG B01 - 2003) là 60, 80, 100 và 120 km/h. Qui chuẩn kết cấu đường bộ (Road structure Ordinance) của Nhật Bản qui định tốc độ thiết kế của đường cao tốc ngoài đô thị gồm 4 cấp là 60, 80, 100, 120km/h (trong điều kiện khó khăn có tốc độ thiết kế tương ứng với các cấp này là 50, 60, 80, 100), còn đường cao tốc đô thị gồm 2 cấp là 60 và 80km/h (trong điều kiện khó khăn là 50, thậm chí là 40 và 60km/h).

Qui chuẩn thiết kế đường ô tô của Đức (Richtlinie) qui định tốc độ thiết kế đối với đường ô tô cao tốc ngoài đô thị tối thiểu là 80km/h (trong điều kiện địa hình khó khăn là 70km/h), tối đa là 110km/h, còn đối với đường ô tô cao tốc đô thị là 70km/h (trong điều kiện khó khăn là 60km/h) và 100km/h. Xin được nói thêm là mặc dầu tốc độ thiết kế đối với đường cao tốc ngoài đô thị ở Đức chỉ là 70km/h, 80km/h hoặc tối đa là 110km/h nhưng trên đường cao tốc của nước Đức có thể chạy xe với tốc độ không hạn chế trừ khi trên bảng thông tin điện tử xuất hiện các con số màu đỏ yêu cầu hạn chế tốc độ do thời tiết, do đang sửa chữa, do ùn tắc, tai nạn ở phía trước...

Tốc độ thiết kế là yếu tố đầu vào để lựa chọn các thông số hình học, độ nhám và độ bằng phẳng của mặt đường... sao cho trên những đoạn tuyến có điều kiện địa hình khó khăn và kể cả khi xuất hiện thêm những điều kiện xấu nhất thông thường khác (tất nhiên là không kể điều kiện mật độ, chủng loại tham gia giao thông hay các rủi ro bất thường...) việc chạy xe không vượt quá tốc độ thiết kế ở những đoạn đó vẫn đảm bảo an toàn. Tốc độ thiết kế được lựa chọn càng cao thì giá thành xây dựng càng cao, nhất là trong điều kiện địa hình, địa chất phức tạp và khó khăn của vùng đồi núi hoặc tốn kém trong việc đền bù, giải phóng mặt bằng.

Có thể thấy rằng đang tồn tại một nghịch lí là chúng ta thiết kế, xây dựng các tuyến đường bộ nói chung và các tuyến cao tốc nói riêng với tiêu chuẩn kỹ thuật, nhất là tiêu chuẩn về kích thước hình học, cấp tốc độ thiết kế khá cao, khá sang so với các nước nhưng lại cho phép chạy xe với tốc độ thấp hơn nhiều so với họ.

Do vậy, việc nghiên cứu để đưa ra con số tốc độ thiết kế đường ô tô cao tốc sao cho phù hợp với các điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của Việt Nam là việc cần được khẩn trương tiến hành và thống nhất. Việc qui định tốc độ thiết kế đối với đường ô tô cao tốc loại A là 80, 100, 120 km/h của TCVN 5729 - 1997 là chưa có cơ sở và có thể là còn cao, gây nên tốn kém trong đầu tư xây dựng, nhất là đối với điều kiện địa hình khó khăn và phức tạp của nước ta.

Vấn đề thứ hai thuộc về tính năng là các thông số hình học của mặt cắt ngang tiêu biểu bao gồm số lượng làn xe, bề rộng của các làn xe và làn đỗ khẩn cấp, bề rộng của dải phân cách giữa và dải an toàn. Ví dụ như: Theo qui định của Bộ Giao thông liên bang của Đức được thể hiện trong qui chuẩn đường ô tô thì mặt cắt ngang của đường ô tô cao tốc liên bang cần được chọn trên cơ sở 2 loại mặt cắt ngang điển hình là RQ35,5 cho 6 làn xe (có 2 làn có chiều rộng 3,5m và 4 làn 3,75m, làn đỗ khẩn cấp 2,5m) và RQ29,5 cho 4 làn xe (đều có chiều rộng làn là 3,75m, làn đỗ khẩn cấp 2,5m), còn của đường ô tô cao tốc liên vùng có chức năng kết nối loại II là RQ26 (4 làn, chiều rộng làn 3,5m, làn đỗ khẩn cấp 2m) và của cao tốc đô thị là RQ33 (6 làn, chiều rộng làn 3,5m, làn đỗ khẩn cấp 2m). Trong khi đó, tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô của Canađa qui định bề rộng của làn xe phụ thuộc vào tốc độ thiết kế.

Bề rộng làn theo qui chuẩn của Nhật Bản đối với đường ô tô cao tốc ngoài đô thị chỉ là 3,5m, thậm chí chỉ là 3,25m đối với đường cao tốc cấp 4 thuộc miền núi, còn cao tốc đô thị cấp 1 có bề rộng làn xe là 3,5m và cấp 2 là 3,25m. Làn đỗ khẩn cấp theo qui chuẩn của Nhật Bản lớn nhất cũng chỉ là 2,5m. Với các qui định như vậy, mặt cắt điển hình của đường ô tô cao tốc của Nhật Bản nói chung có bề rộng tổng cộng khá nhỏ so với tiêu chuẩn của các nước khác, kể cả so với TCVN 5729 - 1997 của Việt Nam.

Qua các số liệu về bố trí mặt cắt ngang đường ô tô cao tốc của một số quốc gia nêu trên có thể thấy rằng qui định về bề rộng làn xe, bề rộng làn đỗ khẩn cấp và các thông số khác đối với mặt cắt ngang đường ô tô cao tốc theo TCVN 5729 - 1997 cần được nghiên cứu và qui định lại sao cho phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội và điều kiện địa hình của nước ta để nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật.

Vấn đề thứ ba liên quan đến tính năng kỹ thuật nhưng cũng liên quan mật thiết đến vấn đề tổ chức giao thông trên đường ô tô cao tốc là việc bố trí các điểm kết nối ra vào đường cao tốc và các nút giao liên thông. Trong hệ thống đường ô tô cao tốc của các nước như Anh, Mỹ, Đức... và bên cạnh nước ta là Trung Quốc thì các điểm kết nối này thường có mấy loại sau đây:

- Kết nối có cả đường ra và đường vào với một tuyến đường bộ thông thường, trong đó đường vào có dạng chữ S, đường ra có dạng cung tròn, hoặc ngược lại, đường vào có dạng cung tròn, đường ra có dạng chữ S, hoặc là cả đường ra và đường vào cùng có dạng chữ S. Tuyến đường bộ thông thường sẽ vượt qua đường cao tốc bằng cầu vượt hoặc hầm chui nếu đó là một ngã tư. Tại các điểm ra vào này sẽ bố trí các trạm thu phí.

- Kết nối dạng kép với hai hay nhiều tuyến đường bộ thông thường khi các tuyến đường bộ thông thường này khá gần nhau.

- Kết hợp bố trí điểm kết nối ra vào nói trên với điểm nghỉ dọc tuyến.

- Kết nối chỉ có đường ra hoặc chỉ có đường vào với một tuyến đường bộ thông thường.

Còn các nút giao liên thông dạng Trompet, dạng hoa thị hoàn chỉnh hoặc các dạng tương tự khác có yêu cầu về chức năng, tính năng kỹ thuật cao hơn nhiều so với các điểm kết nối ra vào thông thường và do vậy yêu cầu chiếm dụng đất và giá thành xây dựng cũng cao hơn. Các nút giao liên thông này chỉ xây dựng ở chỗ giao nhau giữa đường cao tốc với đường cao tốc. Tại các nút giao liên thông này cũng không nên bố trí các trạm thu phí.

Tiêu chuẩn TCVN 5729 - 1997 và một số đoạn tuyến cao tốc đã và đang được thiết kế, xây dựng vừa qua ở nước ta đã ít chú trọng đến sự khác biệt này. Các nút giao liên thông có tính năng và qui mô của nút giao giữa đường cao tốc với đường cao tốc bị lạm dụng (mặc dù chỉ là giao cắt giữa đường cao tốc với các tuyến đường bộ không phải là cao tốc), được bố trí quá nhiều và quá gần nhau. Còn có một nguyên nhân quan trọng khác liên quan là quan niệm chưa đúng về đường ô tô cao tốc của người dân, kể cả các chính quyền địa phương có đường cao tốc sẽ đi qua.

Đó là mong muốn có khu dân cư, khu công nghiệp... càng bám sát đường cao tốc bao nhiêu càng tốt bấy nhiêu theo kiểu “tâm lí mặt tiền”!. Trong khi đó, việc nghiên cứu bố trí các điểm ra vào tương đối đơn giản như đã trình bày ở trên để kết nối với mạng đường hiện có để tổ chức giao thông nhằm thỏa mãn yêu cầu về công năng của đường cao tốc lại chưa được chú trọng. Do tập trung các điểm ra vào ở các nút giao liên thông kiểu này nên một lụy hệ nữa kéo theo là phải xây dựng thêm các đường nối, đường gom. Kết quả là suất đầu tư tính cho một kilômét xây dựng để phục vụ vận tải bằng đường cao tốc trở nên khá cao.

Do vậy, cần tách bạch và chuẩn xác lại giữa khái niệm chỗ ra, vào với khái niệm nút giao liên thông không chỉ trong tiêu chuẩn thiết kế mà cả trong qui định về biển chỉ dẫn. Các chỗ ra, vào đường cao tốc được xây dựng là để thực hiện chức năng kết nối hệ thống đường bộ thông thường với hệ thống đường ô tô cao tốc. Các chỗ ra vào này không nhất thiết phải là nút giao liên thông hay phải bố trí tại nút giao liên thông. Còn các loại nút giao liên thông là để kết nối đường cao tốc với đường cao tốc.

Vấn đề thứ tư là việc bố trí chiếu sáng vào ban đêm trên đường ô tô cao tốc. Tùy theo điều kiện và kết quả nghiên cứu của từng quốc gia mà qui định về chiếu sáng trên đường ô tô cao tốc của từng nước cũng rất khác nhau. Các nước như Đức, Mỹ... qui định về nguyên tắc chỉ bố trí chiếu sáng vào ban đêm cho đường cao tốc đô thị, còn đường cao tốc ngoài đô thị thì chỉ bố trí ở những chỗ ra, vào và đường hầm. ở Anh, Pháp... qui định thêm chiếu sáng cho tất cả các nút giao liên thông.

Một vài nước như Bỉ, Lúc - xăm - bua, Thổ Nhĩ Kỳ... hầu như tất cả đường ô tô cao tốc đều được chiếu sáng vào ban đêm. Tuy vậy, với xu thế tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu chi phí bảo trì và giảm thiểu hiệu ứng ánh sáng nhân tạo làm ô nhiễm môi trường tự nhiên, đến nay, những quốc gia này cũng bắt đầu cắt bớt hệ thống chiếu sáng này.

Điều 10.5 của TCVN 5729 - 1997 đã qui định khá chi tiết đối với đường ô tô cao tốc ngoài đô thị. Các qui định này tương đối phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của nước ta nhưng chưa có qui định đối với đường cao tốc đô thị. Tuy vậy, vẫn có những quan điểm cho rằng đường ô tô cao tốc phải được chiếu sáng toàn bộ để đảm bảo an toàn cho xe chạy tốc độ cao.

Qui định về chiếu sáng đối với đường ô tô cao tốc trong và ngoài đô thị của Việt Nam cũng cần được nghiên cứu, thống nhất trên cơ sở đảm bảo an toàn giao thông nhưng phải tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí đầu tư ban đầu và chi phí bảo trì khai thác. Các qui định này phải được đưa vào Qui chuẩn Xây dựng Việt Nam để bắt buộc tuân thủ vì TCVN 5729 - 1997 chỉ là tiêu chuẩn mang tính chất tự nguyện áp dụng.

Cập nhật lần cuối:  21/06/2007 11:22:01 AM
Đánh giá của bạn về bài viết:
Tổng số:  31     Trung bình:  3.9
  Ý kiến của bạn:
Bài mới:  
Lái xe bằng... mắt
06/05/2010 05:24' PM
Bài đã đăng:
Giữ bền laptop - 19/06/2007
 Trang chủ | Giới thiệu | Thư điện tử | Liên hệ | Weblink