Giáo trình thiết kế đường sắt - chương 5 định tuyến đường sắt pot

Chương 5
định tuyến đường sắt
5.1. thiết kế chọn tuyến
5.1.1. Chọn hướng tuyến.
Xác định tuyến là chọn hướng tuyến trên bản đồ hoặc trên mặt đất,
xác định vị trí không gian của tuyến bố trí và các công trình kiến trúc. Đây là
công tác trọng yếu, quyết định trong toàn bộ quá trình khảo sát và thiết kế.
Muốn làm tốt công tác vạch tuyến cần phải xem xét tổng hợp các
nhân tố về mọi phương diện, tiếp cận công tác vạch tuyến theo từng bước,
chia nó ra từng giai đoạn, mỗi giai đoạn đều phải thiết kế tỉ mỉ, so sánh chọn
nhiều phương án. Nội dung các bước làm phải từ tổng quát đến chi tiết. Quá
trình công tác đi từ diện tới giải, từ giải tới tuyến, cho tới khi xác định được vị
trí tim tuyến cụ thể. Đặc điểm này quyết định mối quan hệ giữa nội nghiệp và
ngoại nghiệp trong quá trình vạch tuyến. Đo đạc và thu thập điều tra ngoại
nghiệp là căn cứ để vạch tuyến nội nghiệp, ngược lại vạch tuyến nội nghiệp
lại chỉ đạo việc đo đạc, điều tra ngoại nghiệp của giai đoạn thiết kế sau. Qua
nhiều lần lặp đi lặp lại như vậy, cuối cùng mới xác định được tuyến ngoài
thực địa.
Bước khởi đầu của công tác vạch tuyến đường sắt là vạch hướng cơ
bản của tuyến.
Giữa điểm đầu và điểm cuối của tuyến thiết kế, do tình hình cụ thể
khác nhau như vị trí các thành phố (thị xã, thị trấn, thị tứ), sự phân bố tài
nguyên, khu công nghiệp, nông nghiệp, điều kiện tự nhiên v.v… nên thường
có một số hướng có thể khác nhau để chọn tuyến. Thí dụ trên hình 5-1, nếu
nối trực tiếp điểm đầu, điểm cuối và thành phố phải đi qua A,B,C thì tuyến
phải nhiều lần vượt qua sông lớn, xuyên qua núi cao, và khu vực địa chất
không tốt, như vậy không những phải đầu tư lớn mà chất lượng đường lại
kém, hơn nữa còn có thể gặp những hiểm hoạ lớn. Để hạ giá thành công
trình, tiết kiệm chi phí vận doanh, loại trừ các nguy cơ gặp phải các hiểm hoạ
tiềm tàng, có thể căn cứ vào các điều kiện tự nhiên, chọn địa điểm có lợi để
tuyến vượt qua như địa điểm thích hợp của cầu đặc biệt lớn, hoặc cầu lớn

và phức tạp ở vị trí D, E; tránh vùng địa chất phức tạp ở F,G qua các vị trí H,
I. Những điểm này còn gọi là điểm khống chế. Như vậy giữa 2 điểm A,B có 2
hướngư tuyến có thể là ADFB và AGEB, giữa B và C cũng có 2 hướng
1
tuyến là BHC và BIC. Một nhiệm vụ cơ bản của chọn tuyến là chọn phương
án hợp lý nhất trong số các phương án đó để làm căn cứ thiết kế ở giai đoạn
tiếp theo.
Hình 5.1. Xác định hướng tuyến
Các tuyến đường trục dài lại càng phải đặc biệt chọn tốt hướng tuyến,
nhất là các tuyến đường dài hàng ngàn km, trong phạm vi rộng từ vài chục
đến vài trăm km sẽ hình thành ít nhất 3 phương án chính là phương án đi
giữa, phương án đi theo hướng đông và phương án đi theo hướng tây. Có
thể nhận thấy ngay tuyến giữa ngắn nhất, giá thành công trình nhỏ, có lợi
cho việc phát triển kinh tế cho vùng xung quanh nên chọn làm phương án
kiến nghị cho giai đoạn sau, sau khi khảo sát kỹ địa chất theo qui trình của
giai đoạn tương ứng thấy rằng địa chất không tốt sẽ làm giá thành xây dựng
cao, và nó không phù hợp với việc sử dụng tài nguyên để bố trí các khu
công nghiệp, nên quyết định loại bỏ phương án đi giữa. Tuy tuyến đi theo
phía tây có chiều dài lớn nhất, giá thành cao, xây dựng công trình có nhiều
khó khăn, nhưng lại có thuận lợi cho việc khai thác tài nguyên núi rừng, xây
dựng các khu công nghiệp có đầu tư nước ngoài, có đi qua các vùng dân tộc
thiểu số, phục vụ thực hiện các chính sách phát triển vùng sâu, vùng xa,
phát huy tác dụng sương sống trong mạng lưới đường, vì vậy xác định xây
dựng tuyến theo phương án đi theo phía tây. Do đó việc tìm ra vị trí đúng của
tim đường là một công việc tổng hợp về khảo sát và thiết kế, đòi hỏi phải có
cái nhìn tổng thể về các mặt địa hình, địa chất, thuỷ văn xây dựng và khai
thác,và về các mặt kinh tế vĩ mô có liên quan.
Tuyến đường ngắn, đơn giản có thể định tuyến ngay tại thực địa.
2
Ngày nay các bản đồ địa hình được đo đạc từ máy bay, GPS - máy

định vị toàn cầu nhờ vệ tinh, máy toàn đạc điện tử, máy quyét Scaner v.v
nhờ các phần mềm tự động hóa thiết kế: Nôva, Softdesk, Hài Hòa…và sự
phát triển của toán học, phương án tuyến tối ưu được chọn trên cơ sở rất
nhiều các phương án đề xuất v.v Tất cả đã nhằm hướng đến chứng minh
tính tối ưu của phương án chọn.
Thực tiễn cho đến nay, do sự phức tạp của bài toán vẫn phải kết hợp,
giữa bộ óc của người kỹ sư có kinh nghiệm và các chương trình chạy máy vi
tính tốc độ cao, bộ nhớ lớn để đề xuất phương án có tính thuyết phục cao.
Mỗi phương án tuyến phải đảm bảo tương quan hợp lý giữa chiều
dài, khối lượng công tác, chi phí xây dựng và khai thác, nó phải đảm bảo
được những yêu cầu nhất định như:
Bình đồ và trắc dọc phải thỏa mãn các chuẩn tắc của quy trình, quy
phạm thiết kế cho loại cấp đường tương ứng.
Nền đường và các công trình trên tuyến phải đảm bảo được các yêu
cầu về ổn định, về an toàn, độ êm thuận, không làm tiêu biến nhiều năng
lượng dành để tăng tốc độ và về sự chuyển động liên tục.
Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc xác định hướng tuyến, ở
đây chúng ta xem xét các nhân tố chủ yếu sau:
5.1.1.1. ý nghĩa của tuyến thiết kế và sự phối hợp với các công
trĩnh xây dựng khác của khu vực tuyến đi qua.
Hướng tuyến cần cố gắng đi thẳng nhằm rút ngắn cự ly và thời gian
chuyên chở hàng hoá, hành khách đi suốt. Những tuyến đường sắt mang
tính chất địa phương lại cần gần với các thành phố, khu công nghiệp, hầm
mỏ để thuận tiện cho công tác chuyên chở hành khách và hàng hoá của địa
phương. Chọn hướng tuyến còn phải phối hợp nhịp nhàng với quy hoạch
mạng lưới đường và các hạng mục xây dựng khác của khu vực có tuyến đi
qua. Cần căn cứ phương hướng luồng hàng hoá hành khách để chọn ga nối
tiếp ray, cố gắng giảm vận chuyển ngược chiều, thuận lợi cho việc nối tuyến
đường trục, hoặc đường nhánh quy hoạch. Cần xem xét kết hợp một cách
hợp lý với mạng lưới giao thông khác của địa phương, đồng thời phải thoả

mãn các yêu cầu quốc phòng.
5.1.1.2. Hiệu quả kinh tế và yêu cầu vận tải của tuyến thiết kế.
Hướng tuyến được chọn cần phục vụ tối đa cho các trung tâm kinh
tế, các cơ sở công nghiệp, hầm mỏ, vừa thúc đẩy sự phát triển nền kinh tế
3
địa phương vừa mở rộng khối lượng chuyên chở, tăng thêm thu nhập cho
ngành vận tải đường sắt, nhằm đạt tới hiệu quả kinh tế cao hơn.
5.1.1.3. Điều kiện tự nhiên.
Các điều kiện tự nhiên về địa hình, địa chất, khí tượng, thuỷ văn v.v
quyết định độ khó dễ và chất lượng vận doanh của tuyến đường, nó có ảnh
hưởng trực tiếp đến việc chọn hướng tuyến. Khi chọn hướng tuyến cần
tránh những trở ngại của tự nhiên như các khu vực địa chất đặc biệt xấu,
khu vực thiếu nước, khu động đất mạnh, các dãy núi cao, vực sâu v. v…
5.1.1.4. Các tiêu chuẩn kĩ thuật chủ yếu và điều kiện thi công của
tuyến thiết kế.
Các tiêu chuẩn kĩ thuật chủ yếu của tuyến thiết kế có ảnh hưởng
nhất định tới việc chọn hướng tuyến. Cùng một nhiệm vụ vận chuyển như
nhau, sử dụng đầu máy có công suất lớn thì có thể sử dụng độ dốc tối đa
tương đối lớn, làm cho tuyến có thể đi gần tới hướng đường thẳng hơn.
Thời hạn thi công, trình độ thi công v.v có ảnh hưởng lớn đến việc
chọn tuyến ở khu vực miền núi khó khăn, có khi lại là nhân tố có tính quyết
định. Hiện nay tuyến đường đèo Hải Vân của ta có một số hầm ngắn và phải
đi dốc rất lớn vì chưa có công nghệ hiện đại làm hầm cực dài.
Các nhân tố nêu trên có ảnh hưởng lẫn nhau, cần phải xem xét một
cách tổng thể mới có thể tìm được hướng tuyến lý tưởng.
5.1.2. Chọn điểm nối ray.
Phương án nối ray của tuyến thiết kế với tuyến hiện có là nhân tố
quan trọng ảnh hưởng đến hướng cục bộ của tuyến đường. Chọn ga nối ray
trong thiết kế chọn tuyến chủ yếu là giải quyết hai vấn đề: Chọn điểm nối ray
và hướng nối ray.Sau đây lần lượt trình bày hai vấn đề này.

5.1.2.1. Chọn điểm nối ray.
Các nhân tố ảnh hưởng tới chọn điểm nối ray là:
- Quy hoạch mạng lưới đường: Thông thường điểm nối ray của
đường trục quan trọng quốc gia đã được xác định trong quy hoạch mạng
lưới đường, khi thiết kế chọn tuyến, cần được xem xét đầy đủ. Điểm nối ray
của đường trục thông thường và đường thứ yếu cũng cần trưng cầu ý kiến
và xem xét đầy đủ ý kiến quy hoạch của các bộ ngành để có thể xác định
hợp lý.
- Hướng tuyến: Phương án nối ray và hướng tuyến có ảnh hưởng lẫn
nhau khi thiết kế cần xem xét một cách tổng hợp.
4
- Chiều luồng hành khách, hàng hoá chủ yếu đi thuận chiều, hành
trình vận chuyển cố gắng rút ngắn.
- Sự phân bố ga khu đoạn hiện có và điều kiện nối ray ở địa phương.
Ga nối ray cần cố gắng chọn ở ga khu đoạn của tuyến đường hiện có, như
vậy sẽ giảm chi phí đầu tư cho thiết bị lập tầu và thiết bị đầu máy, và có thể
cải thiện điều kiện quản lý vận doanh.
5.1.2.2. Chọn hướng nối ray.
Sau khi xác định được ga nối ray còn phải xem xét nối vào điểm nào
của ga nối ray. Chủ yếu phải xét tới 2 điểm:
- Chiều luồng hành khách hàng hoá chủ yếu: cần cố gắng giảm vận
chuyển một chiều.
- Quy hoạch thành phố và điều kiện dẫn vào của tuyến mới. Nói
chung, khu dân cư ở các thành phố thường dày đặc, cần cố gắng giảm thiểu
các khối lượng công trình phải di dời.
Tuyến nối dẫn vào khu đầu mối: không nên nối ray trực tiếp vào ga
lập tầu, nói chung nên nối ray vào ga trước khu đầu mối hoặc một ga thích
đáng trong khu đầu mối.
5.1.3. Sự phân bố ga.
5.1.3.1. Các nguyên lý cơ bản phân bố ga.

Ga là đơn vị cơ sở hoàn thành sản xuất và kinh doanh vận tải. Các ga
cần được phân bố hợp lý để đảm bảo đường sắt có đủ năng lực thông qua
cần thiết, tiến hành các tác nghiệp kĩ thuật cần thiết và các nghiệp vụ vận
chuyển hành khách và hàng hoá.
Để đảm bảo đường sắt có đủ năng lực thông qua nhất định, người ta
phân đường sắt thành một số khu gian dọc tuyến đường, mỗi một khu gian
chỉ cho phép một đoàn tầu chiếm dụng. Hình 5-2 là sơ đồ khu gian đường
đơn, lấy cột tín hiệu vào ga làm ranh giới khu gian
Hình 5-2. Sơ đồ khu gian đường đơn
5
Sự phân bố ga liên quan mật thiết với việc phục vụ vận tải hàng hoá,
hành khách trong khu vực và phát triển kinh tế quốc dân. Khối lượng công
tác của các ga (nhất là các ga loại lớn từ khu đoạn trở lên) nhân viên nhiều,
vì vậy có các thiết bị và vật kiến trúc dầy đặc, làm cho đầu tư vào ga lớn,
chiếm dụng đất nhiều, hơn nữa sau khi xây dựng xong khó di dời.
Do các lý do trên phân bố ga là một trong những vấn đề trọng điểm
của chọn tuyến đường sắt. Quá trình thông thường là trước hết kết hợp
phân bố ga khu đoạn với thiết kế vòng quay đầu máy, sau đó kết hợp xác
định tuyến trên bản vẽ, và bảo đảm năng lực thông qua cần thiết, tiến hành
phân bố ga dọc đường thường là ga nhường tránh và ga vượt tóm lại cần
kết hợp tuyến với điểm mới có thể được vị trí tuyến lý tưởng và phân bố ga
thích đáng.
5.1.3.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phân bố ga khu đoạn.
Sự phân bố ga khu đoạn ảnh hưởng rất lớn đến chọn hướng tuyến,
khối lượng công trình, điều kiện vận doanh, nhất là đối với hiệu suất vận
dụng đầu máy. Vì vậy cần kết hợp với vòng quay đầu máy đề ra một số
phương án phân bố, tiến hành so sánh cẩn thận về kinh tế kĩ thuật, từ đó
chọn ra phương án hợp lý về kinh tế và thuận tiện về khai thác.
Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phân bố ga khu đoạn có rất nhiều,
nhưng chủ yếu là các mặt sau đây:

Vị trí ga khu đoạn cần xem xét kết hợp với chọn ga nối ray, có thể lợi
dụng đoạn cơ bản hiện có như hình 5-3 (c),(d). Cần căn cứ tình hình luồng
xe, điều kiện cải tạo và năng lực của đoạn đầu máy của tuyến hiện có để so
sánh, xác định.
6
Hình 5-3
Cần cố gắng gần với thành phố thị xã và xí nghiệp, hầm mỏ lớn để
đáp ứng nhu cầu tập kết, phân tán luồng hàng hoá, hành khách đồng thời cải
thiện điều kiện sản xuất sinh hoạt của công nhân viên đường sắt. Vị trí ga
cần phối hợp với quy hoạch phát triển thành phố thị xã.
Ga khu đoạn cần bố trí ở nơi địa hình bằng phẳng, địa chất tốt, ít
chiếm ruộng đất nông nghiệp, tiện cho sử lý “ 3 thải “(khí thải, nước thải,xỉ
thải), nguồn nước và nguồn điện tiện lợi.
Để giảm bớt đầu tư vào các thiết bị giải thể, lập tầu và các thiết bị
chỉnh bị đầu máy phụ trợ, ga khu đoạn nên bó trí tại các địa điểm thay đổi
trọng lượng đoàn tầu và địa điểm cắt móc đầu máy phụ trợ.
5.1.3.3. Bố trí ga dọc đường, ga nhường tránh hoặc ga vượt tầu.
Mục đích phân bố ga dọc đường, ga nhường tránh, ga vượt tầu để
bảo đảm năng lực thông qua cần thiết và phục vụ nhu cầu vận tải hành
khách hàng hoá của thành thị, nông thôn dọc tuyến. Quy mô các loại ga này
không lớn, nhưng số lượng nhiều. Sự phân bố chúng có ảnh hưởng lớn đến
đến công tác vận doanh, đầu tư công trình của tuyến thiết kế và sản xuất
công nông nghiệp, đời sống vật chất,văn hoá của cộng đồng dân cư dọc
tuyến. Các điểm chính trong phân bố các loại ga này như sau:
Phải thoả mãn nhu cầu chuyên chở hàng năm của nhà nước và số
đôi tầu khách.
7
Ga nhường tránh và ga vượt được phân bố theo tiêu chuẩn thời gian
chạy tầu hàng của năng lực thông qua. Sự phân bố các ga của tuyến đường
đôi mới xây dựng cần căn cứ các loại tầu khác nhau, số đôi tầu khách và tốc

độ chạy tầu khác nhau mà sử dụng các tiêu chuẩn khác nhau. Trong “ Quy
phạm đường “ còn quy định thời gian vận hành một chiều của tầu hàng giữa
các ga không nên vượt quá các số hiêụ ghi ở bảng sau:
Bảng 5-1. (thiếu)
140
≤ 120
≤ 30
> 30
≤ 20 21 ∼ 40
> 40
25 20 30 25 20
40 35 45 40
Điều kiện khó khăn, thời gian vận hành tầu hàng của khu gian cá biệt
có thể lớn hơn quy định ở biểu trên 1-2 phút.
Các ga dọc đường có làm nghiệp vụ hành khách, hàng hoá: căn cứ
lượng vận tải trung bình hàng ngày, kết hợp với sự phát triển các phương
thức vận tải khác ở địa phương để bố trí một cách hợp lý, đồng thời phải kết
hợp với quy hoạch địa phương. Đối với ga dọc đường có làm tác nghiệp kỹ
thuật cần phải thoả mãn yêu cầu tác nghiệp kỹ thuật đường đơn cần nhỏ
hơn thời gian vận hành đi về tối đa giữa các ga có quy định như sau:
Khu gian liền kề ga khu đoạn giảm 4 phút
Các ga tác nghiệp kỹ thuật khác, nếu vì thời gian tác nghiệp kĩ thuật
ảnh hưởng đến năng lực thông qua của khu gian, mặt khác trong tương lai
cũng không dễ khắc phục thì có thể căn cứ theo nhu cầu giảm bớt thời gian
chạy của khu gian liền kề.
Để xét tính tương đẳng về năng lực thông qua giữa các khu gian, có
thể sử dụng hệ số tương đẳng
j =
∑
=

n
i
i
nT
T
1
max
Trong công thức trên: n: số lượng các khu gian
T
i
: chu kì trong biểu đồ chạy tầu khu gian thứ i (phút)
T
max
: Chu kỳ trong biểu đồ chạy tầu của khu gian hạn chế
Cần xét kết hợp các điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn và điều kiện
vận doanh của đường sắt.
8
Khi xây dựng một đoạn cá biệt đường đơn, nếu vì bố trí ga gây ra
khối lượng công trình lớn thì sau khi so sánh kinh tế kĩ thuật có thể thiết kế
thành đường đôi để kéo dài cự ly giữa các ga, giảm khối lượng công trình.
Đối với tuyến đường mới trong tương lai xa là đường đôi, tương lai
gần là đương đơn nên phân bố ga theo tiêu chuẩn đường đôi. Trường hợp
thời kì tương lai gần không đáp ứng được nhu cầu năng lực thông qua, có
thể sử dụng biện pháp quá độ như tăng thêm ga nhường tránh; nếu thực sự
có căn cứ kinh tế kĩ thuật cũng có thể bố trí ga theo yêu cầu lượng vận
chuyển của thời kỳ gần, thiết kế các công trình quá độ cần kết hợp xa với
gần, cố gắng giảm thiểu các công trình phải dỡ bỏ.
Cự ly giữa các ga tối thiểu khi xây dựng đường mới: đường đơn
không nên dưới 8 km, đường đôi không nên dưới 15 km cự ly giữa các ga
trong khu đầu mối không nên dưới 5 km. Cự ly giữa các ga quá ngắn sẽ tăng

thêm chi phí công trình, chi phí vận doanh và các chỉ tiêu vận doanh kém.
Các ga mở theo phân kỳ của đường xây dựng mới được xác định
theo năng lực của đường thông qua của lượng vận tải hàng hoá, hành khách
ở các năm thiết kế và nhu cầu vận tải của địa phương.
Những yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tuyến.
Các yếu tố do các yêu cầu kinh tế đề ra: ý nghĩa tuyến đường, yêu
cầu đảm bảo các quan hệ vận tải và kinh tế, tính chất và số lượng chuyên
chở, điều kiện phân bố ga đầu và cuối điều kiện chọn ga nối với tuyến
đường sắt cũ và với các tuyến đường giao thông khác.
Những yếu tố do các điều kiện thiên nhiên đề ra, như tính chất địa
hình, điều kiện xây dựng, địa chất và địa chất thuỷ văn, việc chọn đặt các
cầu, cống v.v các điều kiện khí hậu (gió, mưa, nhiệt độ v.v )
Do kết quả nghiên cứu các yếu tố nêu trên ta đề xuất ra những
phương án có thể về chiều tuyến giữa hai điểm đầu và cuối và những điểm
mà đường sắt đi qua.
Do đó khi vạch tuyến, ta phải nêu những phương án có thể và đặt
tuyến cho mỗi phương án.
5.1.4. Phương án có thể.
Nó phụ thuộc trước hết vào điểm đầu, điểm cuối và điểm khống chế.
9
Hình 5-4. - Đường chim bay - - - - - - - - -
- Đường nôi các điểm khống chế MABCK
Khi vạch các phương án có thể về chiều tuyến, ta tạm ấn định cho
mỗi phương án đại lượng độ dốc hạn chế hoặc đại lượng dốc giới hạn phù
hợp với tình hình địa hình của nó, trị số dốc hạn chế giống nhau. Rõ ràng ta
thấy rằng phương án có thể về chiều tuyến một mặt phụ thuộc vào điểm đầu,
điểm cuối, các điểm buộc phải đi qua. Nhưng mặt khác chính độ dốc hạn chế
ảnh hưởng lớn đến điều kiện sử dụng các chiều tuyến đã nêu. Khi đã có
những phương án có thể về chiều tuyến, ra thực địa đối chiếu và đo đạc bổ
sung, về nội nghiệp tiến hành chỉnh lý, thiết kế, sơ bộ nêu lên các thông số

kỹ thuật cơ bản, so sánh phương án, dùng các chỉ tiêu khái quát, loại bớt
các phương án, giữ lại một số phương án có khả năng cạnh tranh tính khái
toán công trình.
Sau bước làm nhiên cứu tiền khả thi, ta tiến hành đo đạc, lấy tài liệu
xung quanh các phương án cạnh tranh, như làm bình đồ tỉ lệ lớn, khảo sát
đo đạc phục vụ cho việc thiết kế công trình các loại. Trên cơ sở những tài
liệu và số liệu thu thập được ở ngoài thực địa, ta tiến hành thiết kế bình đồ,
trắc dọc cho các phương án tuyến đã được vạch trên bình đồ tỷ lệ lớn vừa
xây dựng, thiết kế bố trí chung các công trình nhân tạo, so sánh phương án
tuyến (lúc này nói chung chỉ còn là so sánh các phương án cục bộ), chọn
phương án tốt nhất. Trong bước này ta phải xác định các thông số kỹ thuật
cơ bản, cuối cùng phải làm khái toán công trình. Sau khi dự án nghiên cứu
khả thi được duyệt, ta tiến hành khảo sát thu thập số liệu theo hướng dẫn
của quy trình khảo sát ở bước tương ứng để có căn cứ thiết kế kỹ thuật
10
tuyến và các công trình.Việc định vị các công trình nhân tạo có thể còn phải
được chỉnh lý lại ở bước sau:
Định tuyến ngoài thực địa là đặt tuyến được thiết kế trên bình đồ làm
trong giai đoạn lập dự án khả thi ra ngoài thực địa. Bắt đầu từ điểm đầu tiên
của tuyến (thường được đặt trên bệ cố định do tự tạo hoặc tự nhiên có) ta
xác đo góc phương vị bắc đến cánh tuyến đầu tiên,đo dài theo hướng tuyến
đó đến đỉnh thứ 2, làm tương tự cho các đỉnh tiếp theo và đến điểm cuối
cùng của tuyến thiết kế. Trên bình đồ ta phải tìm mối liên hệ giữa cánh tuyến
thiết kế và đường sườn bình đồ, mối liên hệ đó được thể hiện lại ở ngoài
thực địa căn cứ vào các cọc của đường sườn bình đồ. Ta biết rằng về mặt
toán học để xác định một đường thẳng chỉ cần hai điểm, nhưng trên thực tế
đo trên bản đồ và đo trên thực địa có những sai số của nó, do vậy 1 cánh
tuyến có thể lấy 3 - 4 hoặc hơn nữa số điểm liên hệ, tuỳ thuộc ở chiều dài và
địa hình của cánh tuyến. Tất nhiên những điểm liên hệ không dễ dàng nằm
trên một đường thẳng, chỉnh lý và nắn nó, tuỳ theo tình hình trắc ngang, nói

rộng ra tuỳ theo địa hình cụ thể.
Định đỉnh, đóng đường cong, đo cự ly, đi cao đạc và làm trắc ngang
v.v tất cả các công việc đó phục vụ cho thiết kế kỹ thuật sau này. Căn cứ
vào tuyến đã được định ở thực địa, xác định vị trí, đo đạc lấy số liệu, phục vụ
cho việc thiết kế kỹ thuật các công trình nhân tạo. Trong giai đoạn thiết kế kỹ
thuật ta thiết kế tính toán hình học các công trình, tính toán khối lượng xây
dựng và khai thác và phải làm dự toán công trình.
Tiếp theo bước thiết kế kỹ thuật là bước bản vẽ thi công: Thiết kế các
bản vẽ thể hiện công nghệ và quy trình thi công tỉ mỉ các hạng mục của mỗi
công trình từ nền đường đến các công trình nhân tạo, lập tiến độ thi công
toàn tuyến và các công trình trên tuyến.
Tuỳ theo tình hình cụ thể về tổng mức đầu tư, có thể kết hợp bước 1
và 2 thành lập dự án nghiên cứu khả thi, kết hợp bước 3 và 4 thành thiết kế
kỹ thuật - thi công, tuyến đường dễ về địa hình, ít phức tạp về kết cấu, không
có thiết kế đặc biệt sự kết hợp đó là phù hợp. Các dự án nhóm C có tổng
mức đầu tư nhỏ hơn 30 tỷ (VNĐ) cho phép thiết kế 2 giai đoạn. Các dự án
nhóm A có tổng mức đầu tư lớn hơn 200 tỷ (VNĐ) phải thiết kế đầy đủ 4 giai
đoạn.
Thiết kế đại tu các tuyến đường ngắn, đơn giản có thể tiến hành 1 giai
đoạn, định tuyến ngay tại thực địa để thiết kế kỹ thuật - thi công.
11
5.1.5. Đường chim bay, điểm khống chế.
Đường ngắn nhất là đường nối liền hai điểm đầu cuối, cuối và điểm đi
qua một con đường.
Đường ngắn nhất là đường chim bay, đường chim bay xác định trên
mặt đất khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm. Trên một khoảng cách lớn,
thực tế đường chim bay không phải là đường thẳng mà là đường cong ôm
lượn theo hình cầu của quả đất, nó chính là một đường vòng cung, nếu ta
cắt mặt đất bằng một mặt phẳng đi qua hai điểm đầu, cuối và tâm điểm của
quả đất. Khi thiết kế đường sắt với chiều dài tới 1000km vẫn quy ước đường

chim bay có thể là một đường thẳng nối liền hai điểm đầu cuối trên bản đồ.
Khi tuyến phải qua một hay nhiều điểm thì đường chim bay là đường gãy
khúc nối từ điểm đầu qua các điểm đi tới điểm cuối. Điểm mà đường thiết kế
phải đi qua, ghé qua, hay đi gần qua là các cứ điểm kinh tế quan trọng, địa
điểm tạo thành hàng lớn, địa điểm đông dân cư lớn v.v
Đường chim bay không thể coi như một phương án được, nó chỉ là
chỗ dựa để ta đánh giá các điều kiện dẫn tuyến, hướng vào đó dẫn tuyến
làm sao hạn chế được chiều dài tuyến đường.
Các chướng ngại trong vạch tuyến có thể thể chia ra làm hai
nhóm:
a. Chướng ngại bình diện: Sông lớn, thành phố, thị xã, thị trấn, hồ,
vùng bùn lầy, vùng mỏ, khu vực cấm (vườn quốc gia, phải bảo tồn), nơi địa
chất xấu v.v
b. Chướng ngại cao thấp: núi, đường phân thuỷ cao, các gò đất cao,
vực thẳm, bờ sông cao đang lở v.v
Gặp các chướng ngại này một là ta phải vượt qua, hai là phải đi vòng.
Điều khống chế là điểm mà tuyến nên đi qua khi vượt qua hay tránh
những chướng ngại. Khi định tuyến ta phải tìm ra được một số phương án
về các điểm khống chế.
Nếu đi vòng tuyến sẽ dài, nhưng khối lượng công tác sẽ nhỏ. Nếu
vượt qua chướng ngại thì từng khối lượng công tác sẽ lớn và giá thành cao,
có khi việc khai thác gặp nhiều cản trở (ta luy đường đẽ bị sụt vào mùa
mưa), nhưng được lợi là chiều dài tuyến giảm. Nếu là những chướng ngại
không vượt qua được như rừng cấm, khu mỏ thì tìm ra các điểm khống chế
cho đường đi vòng.
12
Muốn ấn định các điểm khống chế ta phải nghiên cứu kỹ lưỡng trên
bản đồ về chiều đi của các đường phân thuỷ, đỉnh núi sông thung lũng v.v
nêu ra các đèo, chỗ trũng hay các điểm thuận lợi khác mà tuyến có thể đi
qua.

Những điểm khống chế khi đi vòng chướng ngại phải không đi chệch
quá so với chiều tuyến qua các cứ điểm cần thiết.
Trên hình vẽ 5-2 nêu các điểm khống chế ABCD đi vòng tránh sông,
đầm lầy, núi cao, thị trấn.
5.1.6. Sơ bộ dẫn tuyến.
Khi đã có điểm đầu, điểm cuối, cứ điểm kinh tế (điểm phải qua) các
điểm khống chế v.v ta có thể nêu ra những phương án có tính chất nguyên
tắc. Khi đã có một số phương án rồi ta tiến hành thảo trắc (đo đạc bằng các
dụng cụ đơn giản) có tính đến những thay đổi về cao độ của mặt đất, đại
lượng về độ dốc của trắc dọc và những điều kiện dẫn tuyến khác. Khi thảo
trắc rồi ta có thể vẽ được trắc dọc đại lược. Trên trắc dọc đại lược rút ra
những số liệu sau:
Các độ dốc thiên nhiên trung bình theo từng hướng thẳng.
Tổng số chiều cao phải vượt cho mỗi chiều.
Đặc tính và chiều dài của các đoạn khó khăn theo mỗi chiều.
Đặc tính và chiều dài các đoạn tự do.
Độ dốc trung bình của thiên nhiên.
1
12
HH
i
−
=
(
0
/
00
)
H
2

và H
1
- cao độ của các điểm đặc biệt ở đầu và cuối mỗi đoạn mà ta
đang tính dốc trung bình.
L - khoảng cách tính theo km giữa các điểm. Tổng số chiều cao phải
vượt theo mỗi chiều:
Theo chiều a - b ∑h' = h'
1
+ h'
2
Theo chiều b - a ∑h" = h
"
1
+ h
"
2
+ h
"
3
Hình 5-5. Xác định chiều cao khắc phục
13
Ngoài ra đối với mỗi phương án ta xác định chiều dài, số lượng và
tính chất những nơi gặp dòng nước và những đặc điểm khác như tỷ lệ giữa
đường tự do và đường khó khăn, đường ven sông, đường sườn núi v.v Ta
có thể loại bớt các phương án kém giá trị, còn lại những phương án cạnh
tranh, ta sẽ vạch tuyến, so sánh kỹ lưỡng về kỹ thuật và kinh tế. Tóm lại, đầu
tiên nghiên cứu đường chim bay (điểm đầu, cuối, điểm ghé qua). Đề xuất
các điểm khống chế, nên nắn lại đường chim bay, nêu các phương án
nguyên tắc và thảo trắc. Chọn phương án tốt nhất để thiết kế ở giai đoạn
sau.

5.2. Phân loại vạch tuyến
Tuỳ theo điều kiện sử dụng địa hình, địa thế và các độ dốc ta có thể
có nhiều loại vạch tuyến.
Trong thực tế khảo sát thiết kế ta phân biệt theo hai đặc điểm sau:
+ Theo điều kiện địa hình, tức là điều kiện lợi dụng hình thể của mặt
đất.
+ Theo điều kiện sử dụng độ dốc hạn chế hay các dốc giới hạn khác.
5.2.1 Phân loại vạch tuyến theo địa hình có thể chia ra hai nhóm.
- Vạch tuyến không cắt đường phân thuỷ chính, tức là không triển
tuyến từ hệ thống sông này sang hệ thống sông khác. Trong nhóm này có
các loại tuyến như tuyến đi men theo bờ sông, tuyến men theo đường phân
thuỷ, tuyến men theo sườn núi.
- Tuyến cắt một hay một số đường phân thuỷ chính tức là khi tuyến đi
từ hệ thống sông này sang hệ thống sông khác. Trong nhóm này chỉ có loại
tuyến cắt đường phân thuỷ.
Tuyến men theo bờ sông là đoạn tuyến đặt ở thung lũng một con sông
nào đó. Tuyến theo đường phân thuỷ là đoạn tuyến đặt ngay trên đường
phân thuỷ của hai hệ thống sông nào đó.
Tuyến theo sườn núi khi tuyến đặt trên sườn dốc giữa thung lũng và
đường phân thuỷ.
14
Hình 5-6. A- Tuyến ven sông
B- Tuyến theo sườn núi
C- Tuyến theo đường phân thuỷ
Còn tuyến cắt đường phân thuỷ trong trường hợp tuyến đang đi theo
một sông này mà chuyển sang một hệ thống sông khác, chỗ cắt thường là
chỗ trũng, thấp đó là yên ngựa của đèo. Kiểu tuyến này phối hợp nhiều đoạn
tuyến khi thì đi men sông, khi theo sườn núi, lúc cắt đường phân thuỷ.
5.2.2. Phân loại cách vạch tuyến theo điều kiện sử dụng độ dốc hạn
chế.

Điều kiện địa hình, đặc biệt là độ dốc thiên nhiên trung bình của địa
hình lớn hay nhỏ sẽ ảnh hưởng rất lớn đến vị trí tuyến và thậm chí cả
phương pháp xác định tuyến
Việc phân loại vạch tuyến theo điều kiện sử dụng độ dốc hạn chế
hay một dốc giới hạn khác xác định bởi tương quan giữa độ dốc thiên nhiên
trung bình i
tntb
và dốc vạch tuyến i
vt
. Dốc i
tntb
tính cho từng đoạn tuyến một
theo những điểm đặc biệt trên địa hình và bỏ qua những lần thay đổi cao độ
mặt đất trong đoạn đó. Còn dốc vạch tuyến i
vt
là dốc lớn nhất cho phép của
một đoạn tuyến trên trắc dọc, nó là dốc giới hạn (hạn chế, cân bằng, gia
cường) trừ đi đại lượng giảm dốc trung bình do đường cong gây ra. Như vậy
trên đoạn thẳng thì:
i
vt
= i
p
(hay i
cb
, i
gc
)
Nếu có đường cong.
i

vt
≤ i
p
- i
r
hay i
cb
- i
r
; i
gc
- i
r
Khi vạch tuyến ta chưa biết được số lần đổi chiều, đại lượng góc
quay, cho nên ta có thể lấy một trị số trung bình về i
r
cho từng đoạn tuyến
một.
15
Trong thực tế thiết kế ở những đoạn dễ có thể lấy i
r
= 0,5
0
/
00
, tức là
tương ứng với tổng số góc quay là 40
0
cho 1km, nếu đoạn tuyến tương đối
khó i

r
= 1
0
/
00
tương ứng với tổng số góc quay là 80
0
cho 1km và nơi khó khăn
i
r
= 1,5
0
/
00
tương ứng với tổng số góc quay 120
0
một km.
ở đây ta chưa cần chính xác đại lượng i
r
bởi vì sau này khi tiến hành
giảm dốc tuy có sự thay đổi trong đại lượng i
r
nhưng chiều dài tuyến sẽ
không thay đổi bao nhiêu.
Khi vạch tuyến, cần có sự sử lý khác nhau trong các điều kiện khác
nhau. Theo điều kiện sử dụng dốc hạn chế khi vạch tuyến ta có thể phân
chia ra vạch tuyến tự do, vạch tuyến khó khăn. Vạch tuyến tự do khi:
i
tntb
< i

vt
(5.1)
Tim tuyến được xác định không bị hạn chế bởi cao độ. Lúc này phải
giải quyết mâu thuẫn chủ yếu là các tiêu chuẩn thiết kế bình đồ, chỉ cần chú
ý tránh các chướng ngại trên mặt bằng, vạch tuyến trên hướng thẳng, ngắn,
là có thể tìm được vị trí tuyến hợp lý.
Vạch tuyến khó khăn khi:
i
intb
≥ i
vt
(5.2)
Tim tuyến đường không chỉ bị hạn chế bởi bình đồ, mà còn chịu sự
khống chế của trở ngại độ cao. Trong trường hợp này mâu thuẫn chủ yếu là
ở mặt cắt dọc, cần căn cứ tình hình cụ thể của địa hình, để vạch tuyến trên
mặt đất có độ dốc thiên nhiên trung bình về cơ bản phù hợp với độ dốc vạch
tuyến, có chủ định kéo dài tuyến để nó có thể đạt đến độ cao dự định.Vạch
tuyến khó khăn lại chia ra vạch tuyến khó có phát triển đường và vạch tuyến
khó khăn không phát triển đường, không phát triển đường khi: i
tntb
≈ i
vạch tuyến
;
Có phát triển đường khi: i
tnbt
> i
vt
ở những đoạn đó nếu vạch tuyến theo đường thẳng thì sẽ gặp những
đoạn đường đắp hoặc đường đào rát cao và sâu. Hình 5 -6 nêu lên một
trường hợp phải phát triển đường. Muốn giảm khối lượng công trình nên

phải kéo dài 1 đoạn ∆l.
∆l = l - l
o
(5 - 3)
l: Chiều dài đoạn tuyến có phát triển đường.
l
o
: Chiều dài đoạn tuyến theo đường thẳng
16
Hình 5 -7. Sơ đồ trắc dọc và bình đồ khi có triển tuyến.
Ta có:
)(
.
km
i
h
i
lih
i
h
i
HH
l
vtvt
ovt
vtvt
AB
∆
=
−

==
−
=
(5 - 4)
Trong đó H
B
và H
A
cao độ thiết kế ở đầu A và B. Ta có thể biến đổi.
5.3. Vạch tuyến tự do và vạch tuyến khó khăn
5.3.1. Vạch tuyến tự do.
ở đoạn dốc thoải, địa hình bằng phẳng, khi vạch tuyến có thể lấy
đường chim bay làm hướng chủ đạo, vừa bảo đảm tuyến thẳng, lại tiết kiệm
đầu tư công trình. Do vậy, vạch tuyến ở những đoạn tự do là đặt tuyến qua
các điểm khống chế sao cho tuyến được ngắn nhất. Muốn thế phải chú ý các
điểm:
5.3.1.1. Khi tránh các chướng ngại vật làm tuyến phải lệch khỏi hướng
ngắn nhất thì cần cố gắng sớm tránh trước chướng ngại, để giảm thiểu góc
lệch.
Hình 5-8. Tuyến tránh chướng ngại
Hình 5-8 biểu thị 2 phương pháp tránh hồ, phương pháp đường nét
đứt, trong phạm vi toàn chiều dài rất ít rời khỏi hướng ngắn nhất, nhưng làm
sao cho số lượng đường cong, tổng góc lệch và chiều dài tuyến đều tăng
hơn phương án đường nét liền.Vì vậy khi tránh các chướng ngại, tuyến
được vạch cần sớm dẫn từ chướng ngại này sang chướng ngại khác. Tóm
17
lại, khi vạch tuyến phải đi từ chướng ngại này sang chướng ngại khác, đoạn
tuyến giữa các chướng ngại phải đặt sao cho ngắn nhất.
5.3.1.2. Khi tuyến tránh núi, vượt sông hoặc các chướng ngại
khác, cần làm cho đỉnh đường cong đối diện với các chướng ngại vật chính,

để chướng ngại vật nằm ở phía trong đường cong và làm cho góc lệch của
nó nhỏ nhất.
Hình 5-9. Vị trí hợp lý của đường cong trên bình đồ
Qua hình 5-9 thấy rằng phương án đường nét liền đường cong đối
diện với vật chướng ngại có khối lượng đất đá ít hơn phương án đường nét
đứt không đối diện với chướng ngại. Tóm lại đỉnh góc quay phải đặt đối diện
với chướng ngại còn chướng ngại phải đặt trong góc quay. Do vậy, mỗi một
góc quay phải có một lập luận bảo vệ lý do dùng góc bao nhiêu độ, cố tránh
hướng tuyến chệch xa hướng ngắn nhất. Nên dùng góc quay nhỏ để khỏi
tăng thêm chiều dài nhiều quá. Góc nên dùng vào khoảng 15 - 20
0
(góc quay
10
0
chiều dài tăng lên 1,5% góc quay 20
0
tăng lên 6,4%).
5.3.1.3. Bố trí đường cong phải thực sự khi có chướng ngại. Bán kính
đường cong cần kết hợp với địa hình, hết sức sử dụng đường cong bán kính
lớn:
ở đoạn đường dốc thoải, mức độ khai triển tuyến phụ thuộc nhiều
nhân tố như vai trò của tuyến đường, lượng vận chuyển lớn hay nhỏ, điều
kiện địa hình địa chất, mạng lưới đường v.v cần hết sức đi theo hướng
thẳng. Đường sắt mang ý nghĩa địa phương thì yêu cầu hạ giá thành và gần
các thành thị. Hệ số triển tuyến nói chung là: 1,1 cho ku vực đồng bằng; 1,2
– 1,3 cho khu vực miền núi
18
5.3.1.4 Chiều dài đoạn dốc tốt nhất không nên nhỏ hơn chiều dài
đoàn tầu, cần tận lượng sử dụng dốc khi xuống dốc không phải hãm: dốc vô
hại.

5.3.1.5.Cố gắng giảm tổng cao độ nâng lên, nhưng khi tránh chướng
ngại dẫn tới kéo dài tuyến thì cần phải có sự so sánh.
5.3.1.6 Bố trí ga phải sao cho không lệch hướng ngắn nhất của tuyến
và cố gắng bố trí trên đoạn địa hình có nền đắp, địa hình phẳng, rộng rãi, để
giảm bớt khối lượng công trình. Chiều đi của sân ga phải trùng với chiều
tuyến nếu phải đặt lệch thì hạn chế góc quay lại.
Hình 5-10. Thiết kế mặt cắt dọc giữa các ga đoạn dốc thoải
Như trên hình 5-10 cao độ thiết kế ga A là 600 m ở phía trước cách
khoảng 9,3 km cần bố trí ga B, cao độ thiết kế hợp lý khoảng 608 m. Giữa 2
ga là dốc thoải. Trắc dọc tuyến giữa 2 ga có thể thiết kế theo 3 kiểu.
Chiều dài tuyến và khối lượng công trình của 3 phương án đề tương
tự nhau, nhưng xét điều kiện gia tốc khi ra ga và giảm tốc khi vào ga ở ga A
hoặc ga B thì phương án (1) để xét vị trí bình đồ tuyến, như vậy sẽ cải thiện
được điều kiện vận hành của đoàn tầu.
Mặc dù vạch tuyến tự do có dễ dàng ở chỗ ít phải vượt qua những
chướng ngại cao thấp nhưng công việc này không phải là đơn giản ở chỗ có
thể có rất nhiều phương án vạch tuyến mà ta phải tìm ra những phương án
tốt nhất.
Phương pháp chủ yếu dùng để vạch tuyến tự do là phương pháp thử.
Nội dung như sau:
19
- Đầu tiên kéo tuyến theo chiều ngắn nhất qua các chướng ngại thiên
nhiên, và vẽ trắc dọc.
- Tiến hành phân tích trắc dọc và do đó đề xuất ra các phương án
bình diện phải đi chệch khỏi chiều tuyến ngắn nhất cho từng đoạn ngắn hay
là cho cả một đoạn tuyến dài để tránh chướng ngại.
- Vạch tuyến theo phương án đi tránh, sau đó phân tích và kết luận
xem nên đi theo hướng nào.
Nhiều khi không thể nêu ngay phương án tốt nhất cho nên phải tiến
hành so sánh, cần chú ý kỹ thuật càng tiến bộ có thể áp dụng đầu máy khỏe,

tối tân, loại kết cấu tầng trên khỏe, công nghệ xây dựng càng hiện đại càng
nên kéo thẳng tuyến, điều này có ý nghĩa đặc biệt khi lượng vận chuyển lớn.
5.3.2. Định tuyến về mặt cắt ngang.
Khi xác định tuyến ở đoạn dốc ngang tương đối lớn và đoạn địa chất
không tốt, có khi đứng về mặt cắt dọc xét thấy cao độ đào đắp không lớn,
bình đồ cũng hợp lý, nhưng đứng về mặt cắt ngang mà xét, lại có thể xuất
hiện khối lượng công trình lớn hoặc đường nằm ở vị trí điều kiện địa chất rất
không thuận lợi. Vì vậy, công tác vạch tuyến không những phải đảm bảo
bình đồ và trắc dọc hợp lý mà trắc ngang cũng phải hợp lý. Điều đó đòi hỏi
sau khi xác định trắc dọc, cần phải xác định tuyến về mặt cắt ngang. Các
bước tiến hành công việc đó như sau:
- Trước hết tìm mặt cắt ngang của vị trí khống chế tuyến. ở đoạn dốc
ngang tương đối lớn, đoạn địa chất không tốt, đoạn 2 bờ sông xói lở nghiêm
trọng và ở các mốc 100 m có tính chất đại diện cần vẽ mặt cắt ngang
- Căn cứ cao độ vai đường của thiết kế cũ tại các mặt cắt khống chế,
xác định phạm vi hợp lý mà tim đường có thể dịch chuyển sang phải, sang
trái mặt cắt ngang.
Hình 5-11. Sơ đồ xác định tuyến mặt cắt ngang
20
Thí dụ hình 5-11 (b) thấy rằng chân dốc đường đắp của tuyến vạch cũ
nằm ở dưới dòng sông, rõ ràng là không hợp lý, cần phải dịch đường về
phía núi. Lúc đó có thể thiết kế hai mặt cắt ngang nền đường: một mặt cắt có
chân dốc đường đắp nằm ở mép sao cho không bị xói lở, ta được vị trí tim
đường ở điểm P; một mặt cắt khác là cố gắng chuyển dịch về phía núi để
cao độ dốc bên đường đào bằng trị số dốc tối đa cho phép, được vị trí Q của
tim đường dựa một bên vào núi. Khoảng cách giữa P& Q là phạm vi hợp lý
tim đường có thể dịch chuyển trên bản vẽ.
- Đem các điểm chân ta luy (như P, Q) có thể dịch chuyển sang phải,
sang trái của tuyến trên mặt cắt ngang, đưa sang bình đồ theo cự ly tương
ứng và theo thước tỷ lệ, nối các điểm chân ta luy đó lại là được phạm vi hợp

lý của tuyến có thể dịch chuyển trên bình đồ.
- Trong phạm vi tuyến có thể dịch chuyển trên bình đồ, thiết kế lại bình
đồ, và nối thoả đáng hai đầu với đường đã vạch là được vị trí tim đường mới
tương đối hợp lý trên cả bình đồ, trắc dọc và trắc ngang.
5.3.3.Cải thiện bình diện, trắc dọc tuyến.
Đối với bình đồ và trắc dọc tuyến đã xác định sơ bộ, cần tiến hành
nghiên cứu phân tích,tìm các vấn đề tồn tại và đưa ra các biện pháp giải
quyết, tiến hành sửa đổi cục bộ. Những chỗ sửa đổi nhỏ thì dựa vào kinh
nghiệm để phán đoán, những chỗ sửa đổi lớn cần phải thông qua so sánh
kinh tế, kĩ thuật để xác định. Trong quá trình thiết kế, ba mặt bình đồ, trắc
dọc và trắc ngang ảnh hưởng lẫn nhau, ràng buộc lẫn nhau, đối với bất kì
một sửa đổi nào ở một mặt cắt này đều phải kiểm tra tính hợp lý ở hai mặt
cắt kia, sao cho đảm bảo tính ăn khớp trong thiết kế 3 mặt cắt.
Các vấn đề cần phải tiến hành cải thiện bình đồ và trắc dọc thường là:
- So sánh các phương án cục bộ của tuyến.
- Giảm thiểu số lượng đào đắp, cầu hầm.
- Vòng tránh vùng địa chất không tốt.
- Điều chỉnh sự phân bố ga, cầu cống.
- Cải thiện điều kiện thi công một số địa điểm.
- Cải thiện điều kiện vận doanh của một số đoạn cục bộ.
- Cải thiện việc thiết kế một số đoạn cục bộ mà quy phạm cho phép
sử dụng tiêu chuẩn thấp.
- Giảm bớt việc chiếm dụng đất đai (nhất là ruộng) và di dời các vật
kiến trúc.
21
Sau đây xin nêu một số tình huống thường gặp về sửa đổi bình đồ,
trắc dọc để giảm bớt khối lượng đào đắp.
- Thiết kế độ dốc cũ không thoả đáng, đoạn cục bộ xuất hiện lượng
đào đắp quá lớn: có thể thay đổi tổ hợp đoạn dốc hoặc cao độ thiết kế để
giảm khối lượng đào đắp như hình 5-12.

Hình 5-12. Giảm khối lượng công trình do thay đổi độ dốc thiế kế
- Độ dốc thiết kế cũ không nên thay đổi (như đã dùng đủ độ dốc tối
đa) nhưng trên bản đồ trắc dọc, cao độ đào đắp tăng dần không hợp lý từ
đầu này, đến đầu kia, thì có thể căn cứ tình hình cụ thể, thay đổi vị trí bình đồ
tuyến, chẳng hạn quay tuyến một góc như hình 5-13.
Hình 5-13. Chuyển tiếp tuyến giảm dốc công trình
22
Hình 5-14. Thay đổi đường cong giảm khối lượng công trình
- Khi đường cong và tiếp tuyến trên bình đồ phối hợp không thoả
đáng dẫn tới tăng khối lượng công trình: cần điều chỉnh lại góc quay và bố trí
đường cong để giảm khối lượng công trình. Thí dụ như trên trắc dọc (hình 5-
15) của tuyến đã xác định, giữa 2 cống, một bên thì đào sâu, một bên thì đắp
cao. Qua nghiên cứu trên bình đồ cho thấy chỗ đào trên trắc dọc thì có thể
trên bình đồ đem dịch ngang về chỗ thấp, ngược lại chỗ đắp cao trên trắc
dọc thì trên bình đồ đem tuyến dịch ngang về phía cao là có thể giảm đắp và
đồng thời giảm đào. Muốn vậy cần phải thay đổi bán kính đường cong và
hướng tiếp tuyến bên phải.
23
Hình 5-15. Giảm khối lượng công trình do thay đổi tiếp tuyến
và bán kính đường cong
5.3.4. Vạch tuyến khó khăn.
5.3.4.1. Các điểm chủ yếu xác định tuyến trên đoạn vạch tuyến
khó khăn.
ở đây thông thường phải vạch tuyến đủ độ dốc vạch tuyến để tranh
thủ chiều cao, không làm tuyến kéo dài. Khi tuyến gặp phải chướng ngại độ
cao lớn (như khi vượt qua đường phân thuỷ) nên vạch tuyến theo hướng
ngắn nhất sẽ không đạt cao độ dự kiến hoặc phải làm hầm dài. Để tuyến đạt
được cao độ dự định, cần dùng đủ độ dốc tối đa kết hợp với địa hình để triển
tuyến.
Khi vạch tuyến ở đoạn triển tuyến cần chú ý kết hợp các điều kiện tự

nhiên về địa hình, địa chất, trong thiết kế độ dốc cần có dự trữ.
Đoạn triển tuyến, nếu không có nguyên nhân đặc biệt, nói chung
không cần sử dụng dốc ngược chiều để tránh triển tuyến không cần thiết do
khắc phục cao độ gây nên, đồng thời làm tăng chi phí vận doanh.
Vạch tuyến ở vùng vạch tuyến khó khăn thường dẫn tuyến từ đoạn
khó đến đoạn dễ, từ cửa hầm dự kiến bắt đầu triển khai tuyến đi xuống phía
24
dưới là thích hợp. Trong trường cá biệt khi điểm khống chế ở chân núi (như
cầu cao) thì cũng có thể vạch tuyến từ chân núi đi lên.
Vạch tuyến khó khăn là đặt tuyến vượt qua những chướng ngại cao
thấp, bằng những độ dốc tối đa ấn định trước, những chỗ cần thiết có thể
phải kéo dài tuyến ra, khác với đoạn tuyến tự do, trắc dọc ở đoạn tuyến khó
khăn phải theo một hình dáng dốc lớn, phân cách bằng những đoạn nằm
ngang tức là sân ga, bởi vì theo hình cắt dọc có thể tính được trước cao độ
của đường thiết kế của trắc dọc nên nhiệm vụ vạch tuyến là phải chọn ở trên
địa hình thực địa hay trên bản đồ vị trí của tuyến để cho ở mỗi điểm cao độ
của mặt đất thích hợp với cao độ của đường thiết kế.
Nếu i
tntb
> i
vt
không lớn lắm (tức là ∆h không lớn, thì có thể không phải
triển tuyến (h5-9). Mà đào một lượng ∆h ở trên đỉnh, hoặc đắp một lượng ở
dưới chân, hoặc giải quyết đào một ít ở trên, đắp một ít ở dưới là được.
Khi i
tntb
>> i
vt
thì phải triển tuyến. Muốn giảm bớt lượng triển tuyến thì
đỉnh đèo phải đào thêm, chân đèo phải đắp thêm

o
vt
dapdao
l
i
hHhH
l −
+−−
=∆
)()(
12
(5 -7)
H
2
, H
1
cao độ ở đỉnh và chân đèo.
Nếu có nhiều khu gian, chiều dài tối thiểu.
sg
vt
dapdao
ln
i
hhHH
l .
)(
12
min
+
++−

=
(5 - 8)
Trong đó n - số ga; l
sg
- chiều dài ga.
Nếu đoạn khó khăn là đoạn rất dài
)1(
)(
12
min
ga
s
vt
dapdao
i
hhHH
l
α
+
++−
=
(5 - 9)
α
sga
phụ thuộc vào tiêu chuẩn đặt điểm phân giới, vào i
p
và l
sd
.
α

sga
= 0,08 - 0,12 đường cấp I, II
= 0,06 - 0,10 đường cấp III.
Khi vạch tuyến khó khăn, chủ yếu là tuyến cắt đường phân thuỷ,
tuyến vượt đèo. Ta phải nghiên cứu chọn vị trí đèo vượt qua, đèo phải thấp
để tuyến đường được ngắn, đèo không cách quá xa hướng tuyến ngắn nhất
để tuyến đường không dài một cách vô ích.
25