Khảo sát và thiết kế đường sắt part 7 doc

9
bố ga ñầu và cuối ñiều kiện chọn ga nối với tuyến ñường sắt cũ và với các tuyến
ñường giao thông khác.
Những yếu tố do các ñiều kiện thiên nhiên ñề ra, như tính chất ñịa hình, ñiều
kiện xây dựng, ñịa chất và ñịa chất thuỷ văn, việc chọn ñặt các cầu, cống v.v các
ñiều kiện khí hậu (gió, mưa, nhiệt ñộ v.v )
Do kết quả nghiên cứu các yếu tố nêu trên ta ñề xuất ra những phương án có
thể về chiều tuyến giữa hai ñiểm ñầu và cuối và những ñiểm mà ñường sắt ñi qua.
Do ñó khi vạch tuyến, ta phải nêu những phương án có thể và ñặt tuyến cho
mỗi phương án.
5.1.4. Phương án có thể.
Nó phụ thuộc trước hết vào ñiểm ñầu, ñiểm cuối và ñiểm khống chế.

Hình 5-4. - ðường chim bay - - - - - - - - -
- ðường nôi các ñiểm khống chế MABCK
Khi vạch các phương án có thể về chiều tuyến, ta tạm ấn ñịnh cho mỗi
phương án ñại lượng ñộ dốc hạn chế hoặc ñại lượng dốc giới hạn phù hợp với tình
hình ñịa 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 ñiểm ñầu, ñiểm cuối, các ñiểm buộc
phải ñi qua. Nhưng mặt khác chính ñộ dốc hạn chế ảnh hưởng lớn ñến ñiều kiện sử
dụng các chiều tuyến ñã nêu. Khi ñã có những phương án có thể về chiều tuyến, ra
thực ñịa ñối chiếu và ño ñạc 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.

10
Sau bước làm nhiên cứu tiền khả thi, ta tiến hành ño ñạc, lấy tài liệu xung
quanh các phương án cạnh tranh, như làm bình ñồ tỉ lệ lớn, khảo sát ño ñạc phục vụ
cho việc thiết kế công trình các loại. Trên cơ sở những tài liệu và số liệu thu thập

ñược ở ngoài thực ñịa, ta tiến hành thiết kế bình ñồ, trắc dọc cho các phương án
tuyến ñã ñược vạch trên bình ñồ 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 ñịnh
các thông số kỹ thuật cơ bản, cuối cùng phải làm khái toán công trình. Sau khi dự án
nghiên cứu khả thi ñược duyệt, ta tiến hành khảo sát thu thập số liệu theo hướng dẫn
của quy trình khảo sát ở bước tương ứng ñể có căn cứ thiết kế kỹ thuật tuyến và các
công trình.Việc ñịnh vị các công trình nhân tạo có thể còn phải ñược chỉnh lý lại ở
bước sau:
ðịnh tuyến ngoài thực ñịa là ñặt tuyến ñược thiết kế trên bình ñồ làm trong
giai ñoạn lập dự án khả thi ra ngoài thực ñịa. Bắt ñầu từ ñiểm ñầu tiên của tuyến
(thường ñược ñặt trên bệ cố ñịnh do tự tạo hoặc tự nhiên có) ta xác ño góc phương vị
bắc ñến cánh tuyến ñầu tiên,ño dài theo hướng tuyến ñó ñến ñỉnh thứ 2, làm tương tự
cho các ñỉnh tiếp theo và ñến ñiểm cuối cùng của tuyến thiết kế. Trên bình ñồ ta phải
tìm mối liên hệ giữa cánh tuyến thiết kế và ñường sườn bình ñồ, mối liên hệ ñó ñược
thể hiện lại ở ngoài thực ñịa căn cứ vào các cọc của ñường sườn bình ñồ. Ta biết rằng
về mặt toán học ñể xác ñịnh một ñường thẳng chỉ cần hai ñiểm, nhưng trên thực tế ño
trên bản ñồ và ño trên thực ñịa có những sai số của nó, do vậy 1 cánh tuyến có thể
lấy 3 - 4 hoặc hơn nữa số ñiểm liên hệ, tuỳ thuộc ở chiều dài và ñịa hình của cánh
tuyến. Tất nhiên những ñiểm liên hệ không dễ dàng nằm trên một ñường thẳng, chỉnh
lý và nắn nó, tuỳ theo tình hình trắc ngang, nói rộng ra tuỳ theo ñịa hình cụ thể.
ðịnh ñỉnh, ñóng ñường cong, ño cự ly, ñi cao ñạc và làm trắc ngang v.v tất
cả các công việc ñó phục vụ cho thiết kế kỹ thuật sau này. Căn cứ vào tuyến ñã ñược
ñịnh ở thực ñịa, xác ñịnh vị trí, ño ñạc lấy số liệu, phục vụ cho việc thiết kế kỹ thuật
các công trình nhân tạo. Trong giai ñoạn 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 ñường ñến các công trình nhân tạo, lập tiến ñộ thi công toàn tuyến và các công

trình trên tuyến.

11
Tuỳ theo tình hình cụ thể về tổng mức ñầu 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 ñường dễ về ñịa hình, ít phức tạp về kết cấu, không có thiết kế ñặc biệt
sự kết hợp ñó là phù hợp. Các dự án nhóm C có tổng mức ñầu tư nhỏ hơn 30 tỷ
(VNð) cho phép thiết kế 2 giai ñoạn. Các dự án nhóm A có tổng mức ñầu tư lớn
hơn 200 tỷ (VNð) phải thiết kế ñầy ñủ 4 giai ñoạn.
Thiết kế ñại tu các tuyến ñường ngắn, ñơn giản có thể tiến hành 1 giai ñoạn,
ñịnh tuyến ngay tại thực ñịa ñể thiết kế kỹ thuật - thi công.
5.1.5. ðường chim bay, ñiểm khống chế.
ðường ngắn nhất là ñường nối liền hai ñiểm ñầu cuối, cuối và ñiểm ñi qua
một con ñường.
ðường ngắn nhất là ñường chim bay, ñường chim bay xác ñịnh trên mặt ñất
khoảng cách ngắn nhất giữa hai ñiểm. Trên một khoảng cách lớn, thực tế ñường
chim bay không phải là ñường thẳng mà là ñường cong ôm lượn theo hình cầu của
quả ñất, nó chính là một ñường vòng cung, nếu ta cắt mặt ñất bằng một mặt phẳng ñi
qua hai ñiểm ñầu, cuối và tâm ñiểm của quả ñất. Khi thiết kế ñường sắt với chiều dài
tới 1000km vẫn quy ước ñường chim bay có thể là một ñường thẳng nối liền hai
ñiểm ñầu cuối trên bản ñồ. Khi tuyến phải qua một hay nhiều ñiểm thì ñường chim
bay là ñường gãy khúc nối từ ñiểm ñầu qua các ñiểm ñi tới ñiểm cuối. ðiểm mà
ñường thiết kế phải ñi qua, ghé
qua, hay ñi gần qua là các cứ ñiểm kinh tế quan
trọng, ñịa ñiểm tạo thành hàng lớn, ñịa ñiểm ñông dân cư lớn v.v
ðường chim bay không thể coi như một phương án ñược, nó chỉ là chỗ dựa
ñể ta ñánh giá các ñiều kiện dẫn tuyến, hướng vào ñó dẫn tuyến làm sao hạn chế
ñược chiều dài tuyến ñường.
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 ñịa chất xấu v.v
b. Chướng ngại cao thấp: núi, ñường phân thuỷ cao, các gò ñất cao, vực thẳm,
bờ sông cao ñang lở v.v
Gặp các chướng ngại này một là ta phải vượt qua, hai là phải ñi vòng.
ðiều khống chế là ñiểm mà tuyến nên ñi qua khi vượt qua hay tránh những
chướng ngại. Khi ñịnh tuyến ta phải tìm ra ñược một số phương án về các ñiểm
khống chế.
Nếu ñi 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

12
thác gặp nhiều cản trở (ta luy ñường ñẽ bị sụt vào mùa mưa), nhưng ñược lợi là chiều
dài tuyến giảm. Nếu là những chướng ngại không vượt qua ñược như rừng cấm, khu
mỏ thì tìm ra các ñiểm khống chế cho ñường ñi vòng.
Muốn ấn ñịnh các ñiểm khống chế ta phải nghiên cứu kỹ lưỡng trên bản ñồ
về chiều ñi của các ñường phân thuỷ, ñỉnh núi sông thung lũng v.v nêu ra các ñèo,
chỗ trũng hay các ñiểm thuận lợi khác mà tuyến có thể ñi qua.
Những ñiểm khống chế khi ñi vòng chướng ngại phải không ñi chệch quá so
với chiều tuyến qua các cứ ñiểm cần thiết.
Trên hình vẽ 5-2 nêu các ñiểm khống chế ABCD ñi vòng tránh sông, ñầm
lầy, núi cao, thị trấn.
5.1.6. Sơ bộ dẫn tuyến.
Khi ñã có ñiểm ñầu, ñiểm cuối, cứ ñiểm kinh tế (ñiểm phải qua) các ñiểm
khống chế v.v ta có thể nêu ra những phương án có tính chất nguyên tắc. Khi ñã có
một số phương án rồi ta tiến hành thảo trắc (ño ñạc bằng các dụng cụ ñơn giản) có
tính ñến những thay ñổi về cao ñộ của mặt ñất, ñại lượng về ñộ dốc của trắc dọc và
những ñiều kiện dẫn tuyến khác. Khi thảo trắc rồi ta có thể vẽ ñược trắc dọc ñại lược.
Trên trắc dọc ñại lược rút ra những số liệu sau:
Các ñộ dốc thiên nhiên trung bình theo từng hướng thẳng.
Tổng số chiều cao phải vượt cho mỗi chiều.

ðặc tính và chiều dài của các ñoạn khó khăn theo mỗi chiều.
ðặc tính và chiều dài các ñoạn tự do.
ðộ dốc trung bình của thiên nhiên.

1
12
HH
i
−
= (
0
/
00
)
H
2
và H
1
- cao ñộ của các ñiểm ñặc biệt ở ñầu và cuối mỗi ñoạn mà ta ñang
tính dốc trung bình.
L - khoảng cách tính theo km giữa các ñiểm. 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



13
Hình 5-5. Xác ñịnh chiều cao khắc phục
Ngoài ra ñối với mỗi phương án ta xác ñịnh chiều dài, số lượng và tính chất
những nơi gặp dòng nước và những ñặc ñiểm khác như tỷ lệ giữa ñường tự do và
ñường khó khăn, ñường ven sông, ñường 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, ñầu tiên nghiên cứu ñường chim bay (ñiểm
ñầu, cuối, ñiểm ghé qua). ðề xuất các ñiểm khống chế, nên nắn lại ñường chim bay,
nêu các phương án nguyên tắc và thảo trắc. Chọn phương án tốt nhất ñể thiết kế ở
giai ñoạn sau.

5.2. PHÂN LOẠI VẠCH TUYẾN
Tuỳ theo ñiều kiện sử dụng ñịa hình, ñịa thế và các ñộ dốc ta có thể có nhiều
loại vạch tuyến.
Trong thực tế khảo sát thiết kế ta phân biệt theo hai ñặc ñiểm sau:
+ Theo ñiều kiện ñịa hình, tức là ñiều kiện lợi dụng hình thể của mặt ñất.
+ Theo ñiều kiện sử dụng ñộ dốc hạn chế hay các dốc giới hạn khác.
5.2.1 Phân loại vạch tuyến theo ñịa hình có thể chia ra hai nhóm.

- Vạch tuyến không cắt ñường 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 ñi men theo bờ sông, tuyến men theo ñường phân thuỷ, tuyến men theo sườn
núi.
- Tuyến cắt một hay một số ñường phân thuỷ chính tức là khi tuyến ñi từ hệ
thống sông này sang hệ thống sông khác. Trong nhóm này chỉ có loại tuyến cắt
ñường phân thuỷ.
Tuyến men theo bờ sông là ñoạn tuyến ñặt ở thung lũng một con sông nào ñó.
Tuyến theo ñường phân thuỷ là ñoạn tuyến ñặt ngay trên ñường phân thuỷ của hai hệ
thống sông nào ñó.
Tuyến theo sườn núi khi tuyến ñặt trên sườn dốc giữa thung lũng và ñường
phân thuỷ.

14

Hình 5-6. A- Tuyến ven sông
B- Tuyến theo sườn núi
C- Tuyến theo ñường phân thuỷ
Còn tuyến cắt ñường phân thuỷ trong trường hợp tuyến ñang ñi theo một
sông này mà chuyển sang một hệ thống sông khác, chỗ cắt thường là chỗ trũng, thấp
ñó là yên ngựa của ñèo. Kiểu tuyến này phối hợp nhiều ñoạn tuyến khi thì ñi men
sông, khi theo sườn núi, lúc cắt ñường phân thuỷ.
5.2.2. Phân loại cách vạch tuyến theo ñiều kiện sử dụng ñộ dốc hạn chế.
ðiều kiện ñịa hình, ñặc biệt là ñộ dốc thiên nhiên trung bình của ñịa hình lớn
hay nhỏ sẽ ảnh hưởng rất lớn ñến vị trí tuyến và thậm chí cả phương pháp xác ñịnh
tuyến
Việc phân loại vạch tuyến theo ñiều kiện sử dụng ñộ dốc hạn chế hay một
dốc giới hạn khác xác ñịnh bởi tương quan giữa ñộ dốc thiên nhiên trung bình i
tntb
và

dốc vạch tuyến i
vt
. Dốc i
tntb
tính cho từng ñoạn tuyến một theo những ñiểm ñặc biệt
trên ñịa hình và bỏ qua những lần thay ñổi cao ñộ mặt ñất trong ñoạn ñó. Còn dốc
vạch tuyến i
vt
là dốc lớn nhất cho phép của một ñoạn tuyến trên trắc dọc, nó là dốc
giới hạn (hạn chế, cân bằng, gia cường) trừ ñi ñại lượng giảm dốc trung bình do
ñường cong gây ra. Như vậy trên ñoạn thẳng thì:
i
vt
= i
p
(hay i
cb
, i
gc
)
Nếu có ñường cong.
i
vt

≤
i
p
- i
r
hay i

cb
- i
r
; i
gc
- i
r

Khi vạch tuyến ta chưa biết ñược số lần ñổi chiều, ñại lượng góc quay, cho
nên ta có thể lấy một trị số trung bình về i
r
cho từng ñoạn tuyến một.
Trong thực tế thiết kế ở những ñoạn 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 ñoạn tuyến tương ñối 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.

15
Ở ñây ta chưa cần chính xác ñại lượng i
r
bởi vì sau này khi tiến hành giảm
dốc tuy có sự thay ñổi trong ñại lượng i
r
nhưng chiều dài tuyến sẽ không thay ñổi bao
nhiêu.
Khi vạch tuyến, cần có sự sử lý khác nhau trong các ñiều kiện khác nhau.
Theo ñiều 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 ñược xác ñịnh không bị hạn chế bởi cao ñộ. Lúc này phải giải
quyết mâu thuẫn chủ yếu là các tiêu chuẩn thiết kế bình ñồ, chỉ cần chú ý tránh các
chướng ngại trên mặt bằng, vạch tuyến trên hướng thẳng, ngắn, là có thể tìm ñược vị

trí tuyến hợp lý.
Vạch tuyến khó khăn khi:
i
intb

≥
i
vt
(5.2)
Tim tuyến ñường không chỉ bị hạn chế bởi bình ñồ, mà còn chịu sự khống
chế của trở ngại ñộ cao. Trong trường hợp này mâu thuẫn chủ yếu là ở mặt cắt dọc,
cần căn cứ tình hình cụ thể của ñịa hình, ñể vạch tuyến trên mặt ñất có ñộ dốc thiên
nhiên trung bình về cơ bản phù hợp với ñộ dốc vạch tuyến, có chủ ñịnh kéo dài tuyến
ñể nó có thể ñạt ñến ñộ cao dự ñịnh.Vạch tuyến khó khăn lại chia ra vạch tuyến khó
có phát triển ñường và vạch tuyến khó khăn không phát triển ñường, không phát triển
ñường khi: i
tntb

≈
i
vạch tuyến
; Có phát triển ñường khi: i
tnbt
> i
vt
Ở những ñoạn ñó nếu vạch tuyến theo ñường thẳng thì sẽ gặp những ñoạn
ñường ñắp hoặc ñường ñào rát cao và sâu. Hình 5 -6 nêu lên một trường hợp phải
phát triển ñường. Muốn giảm khối lượng công trình nên phải kéo dài 1 ñoạn
∆
l.

∆
l = l - l
o
(5 - 3)
l: Chiều dài ñoạn tuyến có phát triển ñường.
l
o
: Chiều dài ñoạn tuyến theo ñường thẳng



16
Hình 5 -7. Sơ ñồ trắc dọc và bình ñồ khi có triển tuyến.
Ta có:
)(
.
km
i
h
i
lih
i
h
i
HH
l
vtvt
ovt
vtvt
AB

∆
=
−
==
−
=
(5 - 4)
Trong ñó H
B
và H
A
cao ñộ thiết kế ở ñầu A và B. Ta có thể biến ñổi.

5.3. VẠCH TUYẾN TỰ DO VÀ VẠCH TUYẾN KHÓ KHĂN
5.3.1. Vạch tuyến tự do.
Ở ñoạn dốc thoải, ñịa hình bằng phẳng, khi vạch tuyến có thể lấy ñường chim
bay làm hướng chủ ñạo, vừa bảo ñảm tuyến thẳng, lại tiết kiệm ñầu tư công trình. Do
vậy, vạch tuyến ở những ñoạn tự do là ñặt tuyến qua các ñiểm khống chế sao cho
tuyến ñược ngắn nhất. Muốn thế phải chú ý các ñiểm:
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, ñể giảm thiểu góc lệch.

Hình 5-8. Tuyến tránh chướng ngại
Hình 5-8 biểu thị 2 phương pháp tránh hồ, phương pháp ñường nét ñứt, trong
phạm vi toàn chiều dài rất ít rời khỏi hướng ngắn nhất, nhưng làm sao cho số lượng
ñường cong, tổng góc lệch và chiều dài tuyến ñều tăng hơn phương án ñường nét
liền.Vì vậy khi tránh các chướng ngại, tuyến ñược vạch cần sớm dẫn từ chướng ngại
này sang chướng ngại khác. Tóm lại, khi vạch tuyến phải ñi từ chướng ngại này sang
chướng ngại khác, ñoạn tuyến giữa các chướng ngại phải ñặt sao cho ngắn nhất.

5.3.1.2. Khi tuyến tránh núi, vượt sông hoặc các chướng ngại khác,
cần
làm cho ñỉnh ñường cong ñối diện với các chướng ngại vật chính, ñể chướng ngại vật
nằm ở phía trong ñường cong và làm cho góc lệch của nó nhỏ nhất.

17

Hình 5-9. Vị trí hợp lý của ñường cong trên bình ñồ
Qua hình 5-9 thấy rằng phương án ñường nét liền ñường cong ñối diện với
vật chướng ngại có khối lượng ñất ñá ít hơn phương án ñường nét ñứt không ñối diện
với chướng ngại. Tóm lại ñỉnh góc quay phải ñặt ñối diện với chướng ngại còn
chướng ngại phải ñặt trong góc quay. Do vậy, mỗi một góc quay phải có một lập
luận bảo vệ lý do dùng góc bao nhiêu ñộ, cố tránh hướng tuyến chệch xa hướng ngắn
nhất. Nên dùng góc quay nhỏ ñể 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 ñường cong phải thực sự khi có chướng ngại. Bán
kính ñường
cong cần kết hợp với ñịa hình, hết sức sử dụng ñường cong bán kính lớn:
Ở ñoạn ñường dốc thoải, mức ñộ khai triển tuyến phụ thuộc nhiều nhân tố
như vai trò của tuyến ñường, lượng vận chuyển lớn hay nhỏ, ñiều kiện ñịa hình ñịa
chất, mạng lưới ñường v.v cần hết sức ñi theo hướng thẳng. ðường sắt mang ý
nghĩa ñịa phương thì yêu cầu hạ giá thành và gần các thành thị. Hệ số triển tuyến nói
chung là: 1,1 cho ku vực ñồng bằng; 1,2 – 1,3 cho khu vực miền núi

5.3.1.4 Chiều dài ñoạn dốc tốt nhất
không nên nhỏ hơn chiều dài ñoàn 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 ñộ 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 ñoạn ñịa hình có nền ñắp, ñịa hình phẳng, rộng rãi, ñể giảm bớt khối
lượng công trình. Chiều ñi của sân ga phải trùng với chiều tuyến nếu phải ñặt lệch thì
hạn chế góc quay lại.

18

Hình 5-10. Thiết kế mặt cắt dọc giữa các ga ñoạn dốc thoải
Như trên hình 5-10 cao ñộ thiết kế ga A là 600 m ở phía trước cách khoảng
9,3 km cần bố trí ga B, cao ñộ 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 ñề tương tự nhau,
nhưng xét ñiều kiện gia tốc khi ra ga và giảm tốc khi vào ga ở ga A hoặc ga B thì
phương án (1) ñể xét vị trí bình ñồ tuyến, như vậy sẽ cải thiện ñược ñiều kiện vận
hành của ñoàn 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 ñơn 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 ñể vạch tuyến tự do là phương pháp thử. Nội
dung như sau:
- ðầu 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 ñó ñề xuất ra các phương án bình diện

phải ñi chệch khỏi chiều tuyến ngắn nhất cho từng ñoạn ngắn hay là cho cả một ñoạn
tuyến dài ñể tránh chướng ngại.
- Vạch tuyến theo phương án ñi tránh, sau ñó phân tích và kết luận xem nên
ñi 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 ñầu máy khỏe, tối tân, loại kết
cấu tầng trên khỏe, công nghệ xây dựng càng hiện ñại càng nên kéo thẳng tuyến, ñiều
này có ý nghĩa ñặc biệt khi lượng vận chuyển lớn.

19
5.3.2. ðịnh tuyến về mặt cắt ngang.

Khi xác ñịnh tuyến ở ñoạn dốc ngang tương ñối lớn và ñoạn ñịa chất không
tốt, có khi ñứng về mặt cắt dọc xét thấy cao ñộ ñào ñắp không lớn, bình ñồ cũng hợp
lý, nhưng ñứng về mặt cắt ngang mà xét, lại có thể xuất hiện khối lượng công trình
lớn hoặc ñường nằm ở vị trí ñiều kiện ñịa chất rất không thuận lợi. Vì vậy, công tác
vạch tuyến không những phải ñảm bảo bình ñồ và trắc dọc hợp lý mà trắc ngang
cũng phải hợp lý. ðiều ñó ñòi hỏi sau khi xác ñịnh trắc dọc, cần phải xác ñịnh tuyến
về mặt cắt ngang. Các bước tiến hành công việc ñó như sau:
- Trước hết tìm mặt cắt ngang của vị trí khống chế tuyến. Ở ñoạn dốc ngang
tương ñối lớn, ñoạn ñịa chất không tốt, ñoạn 2 bờ sông xói lở nghiêm trọng và ở các
mốc 100 m có tính chất ñại diện cần vẽ mặt cắt ngang
- Căn cứ cao ñộ vai ñường của thiết kế cũ tại các mặt cắt khống chế, xác ñịnh
phạm vi hợp lý mà tim ñường có thể dịch chuyển sang phải, sang trái mặt cắt ngang.

Hình 5-11. Sơ ñồ xác ñịnh tuyến mặt cắt ngang
Thí dụ hình 5-11 (b) thấy rằng chân dốc ñường ñắp của tuyến vạch cũ nằm ở
dưới dòng sông, rõ ràng là không hợp lý, cần phải dịch ñường về phía núi. Lúc ñó có
thể thiết kế hai mặt cắt ngang nền ñường: một mặt cắt có chân dốc ñường ñắp nằm ở
mép sao cho không bị xói lở, ta ñược vị trí tim ñường ở ñiểm P; một mặt cắt khác là

cố gắng chuyển dịch về phía núi ñể cao ñộ dốc bên ñường ñào bằng trị số dốc tối ña
cho phép, ñược vị trí Q của tim ñường dựa một bên vào núi. Khoảng cách giữa P& Q
là phạm vi hợp lý tim ñường có thể dịch chuyển trên bản vẽ.
- ðem các ñiểm chân ta luy (như P, Q) có thể dịch chuyển sang phải, sang trái
của tuyến trên mặt cắt ngang, ñưa sang bình ñồ theo cự ly tương ứng và theo thước tỷ
lệ, nối các ñiểm chân ta luy ñó lại là ñược phạm vi hợp lý của tuyến có thể dịch
chuyển trên bình ñồ.
- Trong phạm vi tuyến có thể dịch chuyển trên bình ñồ, thiết kế lại bình ñồ,
và nối thoả ñáng hai ñầu với ñường ñã vạch là ñược vị trí tim ñường mới tương ñối
hợp lý trên cả bình ñồ, trắc dọc và trắc ngang.

20
5.3.3.Cải thiện bình diện, trắc dọc tuyến.
ðối với bình ñồ và trắc dọc tuyến ñã xác ñịnh sơ bộ, cần tiến hành nghiên
cứu phân tích,tìm các vấn ñề tồn tại và ñưa ra các biện pháp giải quyết, tiến hành sửa
ñổi cục bộ. Những chỗ sửa ñổi nhỏ thì dựa vào kinh nghiệm ñể phán ñoán, những
chỗ sửa ñổi lớn cần phải thông qua so sánh kinh tế, kĩ thuật ñể xác ñịnh. Trong quá
trình thiết kế, ba mặt bình ñồ, trắc dọc và trắc ngang ảnh hưởng lẫn nhau, ràng buộc
lẫn nhau, ñối với bất kì một sửa ñổi nào ở một mặt cắt này ñều phải kiểm tra tính hợp
lý ở hai mặt cắt kia, sao cho ñảm bảo tính ăn khớp trong thiết kế 3 mặt cắt.
Các vấn ñề cần phải tiến hành cải thiện bình ñồ và trắc dọc thường là:
- So sánh các phương án cục bộ của tuyến.
- Giảm thiểu số lượng ñào ñắp, cầu hầm.
- Vòng tránh vùng ñịa chất không tốt.
- ðiều chỉnh sự phân bố ga, cầu cống.
- Cải thiện ñiều kiện thi công một số ñịa ñiểm.
- Cải thiện ñiều kiện vận doanh của một số ñoạn cục bộ.
- Cải thiện việc thiết kế một số ñoạn cục bộ mà quy phạm cho phép sử dụng
tiêu chuẩn thấp.
- Giảm bớt việc chiếm dụng ñất ñai (nhất là ruộng) và di dời các vật kiến trúc.

Sau ñây xin nêu một số tình huống thường gặp về sửa ñổi bình ñồ, trắc dọc ñể
giảm bớt khối lượng ñào ñắp.
- Thiết kế ñộ dốc cũ không thoả ñáng, ñoạn cục bộ xuất hiện lượng ñào ñắp
quá lớn: có thể thay ñổi tổ hợp ñoạn dốc hoặc cao ñộ thiết kế ñể giảm khối lượng ñào
ñắp như hình 5-12.

Hình 5-12. Giảm khối lượng công trình do thay ñổi ñộ dốc thiế kế
- ðộ dốc thiết kế cũ không nên thay ñổi (như ñã dùng ñủ ñộ dốc tối ña) nhưng
trên bản ñồ trắc dọc, cao ñộ ñào ñắp tăng dần không hợp lý từ ñầu này, ñến ñầu kia,
thì có thể căn cứ tình hình cụ thể, thay ñổi vị trí bình ñồ tuyến, chẳng hạn quay tuyến
một góc như hình 5-13.

21

Hình 5-13. Chuyển tiếp tuyến giảm dốc công trình


Hình 5-14. Thay ñổi ñường cong giảm khối lượng công trình
- Khi ñường cong và tiếp tuyến trên bình ñồ phối hợp không thoả ñáng dẫn
tới tăng khối lượng công trình: cần ñiều chỉnh lại góc quay và bố trí ñường cong ñể
giảm khối lượng công trình. Thí dụ như trên trắc dọc (hình 5-15) của tuyến ñã xác
ñịnh, giữa 2 cống, một bên thì ñào sâu, một bên thì ñắp cao. Qua nghiên cứu trên
bình ñồ cho thấy chỗ ñào trên trắc dọc thì có thể trên bình ñồ ñem dịch ngang về chỗ
thấp, ngược lại chỗ ñắp cao trên trắc dọc thì trên bình ñồ ñem tuyến dịch ngang về
phía cao là có thể giảm ñắp và ñồng thời giảm ñào. Muốn vậy cần phải thay ñổi bán
kính ñường cong và hướng tiếp tuyến bên phải.

22

Hình 5-15. Giảm khối lượng công trình do thay ñổi tiếp tuyến

và bán kính ñường cong

5.3.4. Vạch tuyến khó khăn.
5.3.4.1. Các ñiểm chủ yếu xác ñịnh tuyến trên ñoạn vạch tuyến khó khăn.
Ở ñây thông thường phải vạch tuyến ñủ ñộ dốc vạch tuyến ñể tranh thủ chiều
cao, không làm tuyến kéo dài. Khi tuyến gặp phải chướng ngại ñộ cao lớn (như khi
vượt qua ñường phân thuỷ) nên vạch tuyến theo hướng ngắn nhất sẽ không ñạt cao
ñộ dự kiến hoặc phải làm hầm dài. ðể tuyến ñạt ñược cao ñộ dự ñịnh, cần dùng ñủ
ñộ dốc tối ña kết hợp với ñịa hình ñể triển tuyến.
Khi vạch tuyến ở ñoạn triển tuyến cần chú ý kết hợp các ñiều kiện tự nhiên về
ñịa hình, ñịa chất, trong thiết kế ñộ dốc cần có dự trữ.
ðoạn triển tuyến, nếu không có nguyên nhân ñặc biệt, nói chung không cần
sử dụng dốc ngược chiều ñể tránh triển tuyến không cần thiết do khắc phục cao ñộ
gây nên, ñồng thời làm tăng chi phí vận doanh.
Vạch tuyến ở vùng vạch tuyến khó khăn thường dẫn tuyến từ ñoạn khó ñến
ñoạn dễ, từ cửa hầm dự kiến bắt ñầu triển khai tuyến ñi xuống phía dưới là thích hợp.
Trong trường cá biệt khi ñiểm khống chế ở chân núi (như cầu cao) thì cũng có thể
vạch tuyến từ chân núi ñi lên.

23
Vạch tuyến khó khăn là ñặt tuyến vượt qua những chướng ngại cao thấp,
bằng những ñộ dốc tối ña ấn ñịnh trước, những chỗ cần thiết có thể phải kéo dài
tuyến ra, khác với ñoạn tuyến tự do, trắc dọc ở ñoạn tuyến khó khăn phải theo một
hình dáng dốc lớn, phân cách bằng những ñoạn nằm ngang tức là sân ga, bởi vì theo
hình cắt dọc có thể tính ñược trước cao ñộ của ñường thiết kế của trắc dọc nên nhiệm
vụ vạch tuyến là phải chọn ở trên ñịa hình thực ñịa hay trên bản ñồ vị trí của tuyến ñể
cho ở mỗi ñiểm cao ñộ của mặt ñất thích hợp với cao ñộ của ñường 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 ñào một lượng
∆
h ở trên ñỉnh, hoặc ñắp một lượng ở dưới chân,
hoặc giải quyết ñào một ít ở trên, ñắp một ít ở dưới là ñược.
Khi i
tntb
>> i
vt
thì phải triển tuyến. Muốn giảm bớt lượng triển tuyến thì ñỉnh
ñèo phải ñào thêm, chân ñèo phải ñắp thêm
o
vt
dapdao
l
i
hHhH
l −
+
−
−
=∆
)()(
12
(5 -7)
H
2

, H
1
cao ñộ ở ñỉnh và chân ñèo.
Nếu có nhiều khu gian, chiều dài tối thiểu.
sg
vt
dapdao
ln
i
hhHH
l
.
)(
12
min
+
+
+
−
=
(5 - 8)
Trong ñó n - số ga; l
sg
- chiều dài ga.
Nếu ñoạn khó khăn là ñoạn rất dài
)1(
)(
12
min
ga

s
vt
dapdao
i
hhHH
l
α
+
+
+
−
=
(5 - 9)

α
sga
phụ thuộc vào tiêu chuẩn ñặt ñiểm phân giới, vào i
p
và l
sd
.

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

Xác ñịnh chiều sâu ñào trên ñỉnh ñèo cũng như chiều cao ñắp dưới chân ñèo
rất quan trọng, ảnh hưởng lớn ñến chiều dài tuyến. Chiều sâu ñào trên ñỉnh tuỳ thuộc
vào ñịa hình, ñịa chất và hình dáng của ñèo.
Việc ñào còn tuỳ thuộc vào tình hình ñịa chất, sự ổn ñịnh của mái dốc ñào.
Nếu phải ñào nhiều, ta có thể dùng hầm. Ở chân ñèo ta ñắp, khi cần ñắp nhiều ta có

24
thể thay thế bằng cầu cao. Ở ñây cần phải tính toán so sánh phương án.Vạch tuyến
phải ñi từ cao xuống thấp, từ ñỉnh ñèo xuống chân ñèo, theo nguyên tắc ñó sẽ tránh
ñược tổn thất cao ñộ. Muốn vậy phải nắm ñược phương pháp vạch tuyến, phương

pháp chủ yếu dùng khi vạch tuyến khó khăn là sơ bộ ñặt ñường khối lượng không tức
là ñường mà cao ñộ thiết kế trùng với cao ñộ mặt ñất.
5.3.4.2. Phương pháp ñịnh tuyến bằng ñường khối lượng không.
ở những ñoạn vạch tuyến khó khăn, vị trí tổng quát và hướng cục bộ của
tuyến ñường có thể xác ñịnh nhờ ñường khối lượng không. ðường khối lượng không
là tuyến ñường gấp khúc vừa ñủ ñộ dốc vạch tuyến vừa là ñường nối giao ñiểm của
ñường khối lượng không với ñường ñồng mức. Vì vậy nó nó là bình ñồ tuyến vừa có
ñộ dốc bằng ñộ dốc vạch tuyến, vừa phù hợp ñịa hình, khối lượng ñào ñắp nhỏ nhất.
ðường khối lượng không ñược xác ñịnh bằng compa trên bản ñồ ñịa hình tỷ
lệ nhỏ các bước xác ñịnh tuyến như sau:
- Biết hiệu số của hai ñường ñồng mức là
∆
hñm
trên bản ñồ ñịa hình xác ñịnh
cự ly bước vạch tuyến hay có thể ñặt giữa hai ñường ñồng mức một ñoạn ñường với
ñộ dốc cho trước, gọi chiều dài ñoạn ñó là d
i.
Chiều dài cần thiết ñể nâng ñường lên
cao một lượng

∆
h
ñm
là
vt
dm
i
i
h
d
∆
=
(5 - 10)

Hình 5-16. Xác ñịnh tuyến theo ñường dẫn hướng

25
Giữa hai ñiểm ñầu và cuối của cùng một ñoạn dốc di có thể có mấy ñoạn
ñường khối lượng không. Chẳng hạn trong hình, ñường nét ñứt là một ñường khối
lượng không khác, nhưng xa hướng thẳng hơn so với ñường kẻ nét liền, tuyến sẽ dài
hơn nên loại bỏ. Các cánh tuyến chúng ta vạch, nói chung phải bám vào ñường khối
lượng không. Một tuyến như vậy sẽ ñảm bảo về chiều dài và khối lượng công trình
hợp lý. Khi vạch ñường khối lượng không cần chú ý các ñiểm sau:
- ðường khối lượng không cần vòng tránh các ñoạn ñịa chất xấu và hướng
ñường khối lượng không ñi tới ñiểm khống chế (hoặc ga)
- Nếu khẩu ñộ của compa d
i
(cự ly bước vạch tuyến) nhỏ hơn cự ly ñường
ñồng mức, chứng tỏ ñộ dốc tuyến ñược vạch lớn hơn ñộ dốc thiên nhiên trung bình,
tuyến không bị khống chế bởi ñộ cao, tức là có thể dãn tuyến theo hướng thẳng ngắn

nhất. Gặp ñoạn có cự ly ñường ñồng mức nhỏ hơn d
i
, thì tiếp tục vạch ñường khối
lượng không của ñoạn sau.
- Khi tuyến vượt qua nơi sâu, cần phải làm cầu cống, ñường khối lượng
không không cần hạ xuống ñáy sâu mà trực tiếp dẫn tuyến sang bờ sông ñối diện
(như ñiểm i, j trong hình 5-16). Gặp trường hợp núi cao phải dùng nền ñào hoặc hầm
ñường khối lượng không cũng không cần nâng lên ñỉnh núi mà có thể nhảy qua. Khi
vượt qua sông, vực hoặc ñỉnh núi thì căn cứ cự ly tuyến ñược dẫn gấp mấy lần d
i
ñể
biểu thị tuyến hạ xuống hoặc nâng lên bấy nhiêu dh, ñể quyết ñịnh bắt ñầu vạch
ñường dẫn hướng ở ñường ñồng mức nào phía ñối diện sông vực hoặc ñỉnh núi.
- ðường khối lượng không là ñường gấp khúc, chỉ có thể biểu thị hướng tổng
quát của tuyến. Muốn vạch bình ñồ tuyến, cần lấy ñường khối lượng không làm cơ
sở, với tiền ñề phù hợp với các quy ñịnh liên quan của quy trình quy phạm, dùng ê-
ke, tấm bản ñường cong ñể vẽ bình ñồ tuyến thuận, thẳng, hình tròn (hình 5-17)

Hình 5-17. Xác ñịnh tuyến dọc ñường dẫn hướng và chọn bán kính
Tóm lại những yêu cầu chủ yếu khi vạch tuyến khó khăn là phải:

26
- ðặt tuyến ñảm bảo ñược chiều dài ñã tính trước không triển tuyến một cách
vô ích. Muốn vậy không ñược ñể tổn thất cao ñộ, phải tận lượng ñi hết dốc
.
- Vạch tuyến phải dựa theo một trắc dọc lý thuyết, phải chọn cao ñộ mặt ñất
thế nào cho phù hợp với trắc dọc lý thuyết.
- Phải chọn vị trí góc quay và trị số góc thế nào ñảm bảo ñược chiều dài tuyến
hay ñoạn triển tuyến mà ñã tính toán trước.
- Việc ñặt ga trên ñoạn nằm ngang hay trên dốc phải tiến hành cùng với việc

lựa chọn chiều ñi của tuyến trong ga sao cho i
tntb

≈
i
ga
5.3.4.3. Các loại hình triển tuyến (phương thức triển tuyến).
ðể khắc phục chênh lệch cao ñộ lớn cần triển tuyến vu hồi, căn cứ chiều dài
tuyến cần triển khai, kết hợp ñiều kiện ñịa hình, ñịa chất, sử dụng các loại hình kết
hợp ñường thẳng với ñường cong như tuyến bao, ñưa tuyến lượn theo sông nhánh
hoặc khe suối, tuyến bóng ñèn, tuyến xoắn ốc, và tuyến hình chữ chi.
Trong thực tế khảo sát tuyết thiết kế ta phân chia hai loại triển tuyến ñơn giản
và triển tuyến phức tạp.
a. Triển tuyến ñơn giản – tuyến bao.
Khi vạch tuyến dọc theo sông, gặp trường hợp ñộ dốc thiên nhiên của lưu vực
chính lớn hơn ñộ dốc vạch tuyến, còn phía bên tương ñối rộng rãi, thông thường phải
dùng hình thức tuyến bao ñể triển tuyến. ðường bao ñơn giản là cách triển tuyến ñặt
thêm vài, ba ñường cong với góc quay thường không quá 90
0
(không quá 180) và
chiều dài ñoạn phát triển thêm
∆
1 không lớn lắm ñể giảm bớt khối lượng ñào ñắp
hoặc tranh thủ ñộ cao khi vạch tuyến khó khăn.

Hình 5-18. Tuyến ñường bao
b. Loại hình triển tuyến phức tạp.
- ðưa tuyến lượn theo sông nhánh hoặc khe suối

27

Trong trường hợp này tuyến ñi từ men sông chính vào men sông nhánh và
quay lại một góc chừng 180
0
, nhiều khi gặp ñịa hình quá khó khăn phải ñắp cao,làm
cầu cạn v.v
- Lượn theo hình bóng ñèn: Trong lưu vực chật hẹp, dùng tuyến bao ñể triển
tuyến thường thường phải làm hầm hoặc ñường ñào sâu dẫn tới khối lượng công
trình lớn. ðể thích hợp với ñịa hình thung lũng chật hẹp có thể sử dụng tuyến hình
bóng ñèn, thương thường gồm 3 hoặc trên 3 ñường cong hợp thành (Nếu 3 ñường
cong thì ñường cong giữa có góc quay lớn hơn 180
0
, nhưng nhỏ hơn 360
0
). Qua bình
ñồ và trắc dọc ở hình 3-8 thấy rằng triển tuyến hình bóng ñèn (phương án ñường nét
liền) so với triển tuyến hình bao (phương án ñường nét ñứt) có thể tiết kiệm ñược hai
hầm và một phần công trình ñất ñá.
Ở hình dưới cũng cần phải quay ñi một góc 180
0
ñể lượn theo ñịa hình dần
dần xuống dốc.

Hình 5-19. Tuyến bóng ñèn
Tuỳ theo ñịa hình mà có thể lượn một hay hai ba lần. Giữa các ñoạn lượn nên
cố gắng ñặt những ñoạn thẳng. Kiểu lượn này ñi kèm theo các công trình nhân tạo
ñắp cao, ñào sâu hay cầu cạn.
- Tuyến xoắn ốc: ở nơi ñịa hình ñặc biệt khó khăn có thể triển tuyến tuyến
quay ñi một góc ñến 360
0
hay hơn nữa thành dạng vòng tròn gọi là ñường xoắn ốc.

28
Khi ở một ñiểm nào ñó trên bình ñồ tuyến lại cắt ngay bản thân mình nhưng ở mức
cao hơn hoặc thấp hơn. Nói cách khác chỗ giao nhau của tuyến trên và tuyến dưới có
thể sử dụng cầu cao hoặc ñường hầm.
Loại này triển tuyến không có hình mẫu nào, mà phải căn cứ tình hình thực tế
về sự biến ñổi của ñịa hình mà tuỳ cơ ứng biến, kết hợp các hình thức triển tuyến với
nhau.

Hình 5-20. ðường cong xoắn ốc
- Theo hình chữ chi. Khi dùng ñường tròn với góc quay quá lớn không lợi thì
có thể dùng kiểu chữ chi.
Từ ñiểm A tuyến ñi lên dốc ñến ñiểm B, C nếu dùng ñường tròn thì có thể
phải ñào rất nhiều, ñi theo kiểu chữ chi ñầu máy có lúc phải theo hướng ngược chiều,
vận tốc giảm, ảnh hưởng tới khả năng thông qua. Cho nên chỉ dùng cách này ñể ñặt ở
ñoạn tạm thời. Nhưng cách này ñơn giản ñể làm khỏi phải ñào ñắp nhiều không phải
dùng ñến hầm hoặc cầu cạn. Tất cả những phương pháp triển tuyến nêu trên có thể
áp dụng trong từng trường hợp cụ thể và có thể rất linh hoạt ñể sao cho có lợi nhất.
Khi tăng chiều dài tuyến thì hàng hoá sẽ tăng thêm chiều dài ñường vận hành, chi phí
chuyên chở tăng lên. Ngoài ra trong trường hợp phát triển phức tạp bán kímh ñường
cong thường rất nhỏ do ñó thi công và bảo quản gặp khó khăn. Cho nên khi thiết kế,
song song với phương án triển tuyến kiểu phức tạp phải ñề ra phương án cho tuyến ñi
thẳng bằng cách ñào sâu,ñắp cao, hầm, cầu cạn, tăng cường sức kéo v.v Nhất là
khi có ñầu máy hiện ñại, kiến trúc tầng trên
khoẻ thì càng cần thiết rút ngắn chiều
dài tuyến.

5.4. CÁC NGUYÊN TẮC ðỊNH TUYẾN Ở CÁC ðIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
KHÁC NHAU
5.4.1. Vạch tuyến men sông.

29
Tuyến có hướng tổng quát theo sông gọi là tuyến men sông. Trong mạng lưới
ñường loại tuyến này chiếm tỷ trọng lớn.
Lưu vực sông thường ñược các nhà thiết kế lưu ý cả những khi chỉ có thể lợi
dụng ñược từng phần của lưu vực bởi vì lưu vực sông có nhiều thuận lợi cho công
tác khảo sát thiết kế và thi công. Tuyến men theo sông có các ưu thế chính là:
- ðộ dốc dọc là dốc một chiều, có thể tránh xuất hiện dốc ngược chiều, hơn
nữa có thể triển tuyến bên chi lưu.
- ða số thành thị nằm ven lưu vực sông, thuận tiện cho việc bố trí ga và phục
vụ ñịa phương.
- ða số lưu vực sông ñều có vùng ñất bậc thang, rộng rãi, ñường sắt ñi qua
các vùng ñó càng phục vụ tốt cho ñịa phương, vừa nâng cao hiệu quả phục vụ xã hội
của ñường sắt, ñồng thời thuận tiện cho ñời sống vật chất văn hoá của cán bộ công
nhân viên ñường sắt.
Ngoài ra, xét về mặt kinh tế thì các vùng ven sông dân cư ñông ñúc, ñiều này
có ảnh hưởng tới việc thi công và khai thác tuyến sau này
Vạch tuyến dọc lưu vực sông cần chú trọng làm tốt 3 vấn ñề sau:
5.4.1.1. Chọn lưu vực sông.
Khi chọn tuyến ở diện tích lớn, ñể chọn ñược hướng tuyến hợp lý cần nghiên
cứu tỷ mỷ sự phân bố hệ thống sông suối, ưu tiên xét ñến các lưu vực sông hai bên
thung lũng vượt núi gần với hướng ngắn nhất của tuyến, tận lượng sử dụng lưu vực
sông về cơ bản thống nhất hướng tuyến
Khi chọn lưu vực sông cần chú ý chọn nơi có 2 bờ sông rộng rãi, ñiều kiện
ñịa chất tương ñối tốt, dốc dọc và dốc bờ sông tương ñối ñều ñặn.
ðộ dốc dọc của lưu vực có ảnh hưởng rất lớn ñến chọn ñộ dốc tối ña. ñộ dốc
dọc của các ñoạn trên dòng sông thay ñổi rất lớn. Nói chung, ñoạn thượng nguồn dốc
hơn ñoạn hạ lưu. vì vậy, ñoạn sông ñều ñặn, ñộ dốc hạn chế i
p
ñược sử dụng nên lấy

gần bằng hoặc hơi lớn hơn ñộ dốc dọc của lưu vực, còn ñối với ñoạn sông tương ñối
dốc thì sử dụng biện pháp triển tuyến hoặc dốc gia cường
5.4.1.2 Chọn bờ sông.
Hai bờ sông thường khác nhau, cần kết hợp tình hình ñịa hình, ñịa chất, thuỷ
văn, ñồng ruộng, thành thị ñể chọn tuyến ñi phía bờ thuận lợi. Nhưng bờ sông có lợi
không phải luôn luôn chỉ là một bờ, mà cần chú ý chọn vị trí có lợi ñể chuyển tuyến
sang bờ bên kia. Thí dụ ñường sắt Côn Minh – Thành ðô, trên ñoạn ñường dài 118
km từ Hồng Giang ñến Quảng Thông dọc theo sông Long Xuyên, ñể thay nhau lợi
dụng ñiều kiện ñịa hình, ñịa chất tương ñối tốt của tả ngạn và hữu ngạn ñã xây dựng

30
49 cầu vượt sông Long Xuyên. Khi vạch tuyến dọc thung lũng sông ở miền núi, gặp
trường hợp nằm tương ñối dài, thì cần xem xét so sánh với các phương án một hoặc
hai lần vượt sông. Thí dụ như trong hình sau tuyến ñi dọc bên hữu ngạn phải làm
hầm hoặc làm cầu vượt sông sang tả ngạn sẽ hình thành 2 phương án, cần kết hợp
các ñiều kiện khác, tiến hành so sánh chọn lựa.


Hình 5-21. Sơ dồ thay ñổi bờ sông Hình 5-22. Ảnh hưởng hướng nghiêng
tầng ñịa chất ñối với tuyến
Các nhân tố chủ yếu ảnh hưởng ñến việc chọn bờ sông:
- ðiều kiện ñịa chất.
ðiều kiện ñịa chất hai bên bờ sông thường là nhân tố quyết ñịnh việc chọn bờ
sông. Tuyến bên sông nếu gặp phải ñịa chất không tốt, cần thông qua so sánh việc
vòng tránh, vượt sông hay chỉnh trị ñể xác ñịnh bờ tuyến nên ñi.
Trong lưu vực sông ở miền núi, nếu núi có cấu tạo nghiêng một phía cần chú
ý hướng nghiêng của tầng nham thạch. Thí dụ như hình sau, tuy ñộ dốc ngang mặt
ñất tả ngạn tương ñối thoải, nhưng tầng nham thạch nghiêng phía bờ sông, dễ phát
sinh trượt, không tốt bằng ñưa tuyến sang hữu ngạn có dốc ngang lớn hơn nhưng ñất
núi ổn ñịnh.

Hình 5-23. Chọn vị trí tuyến trên bờ
sông
Hình 5-24. Phương án xây ựng cầu Thuận
Hà trên sông Ngưu Nhật

31
Ở những ñoạn ñịa chất không tốt cục bộ (như trượt, sụt lở, ñá chồng.v.v.) ảnh
hưởng ñến việc chọn bờ sông thì phải xác ñịnh bằng cách so sánh các phương án
chỉnh trị tổng hợp, ñường hầm, vượt sông v.v
- ðiều kiện ñịa hình.
Khi ñịa chất 2 bên bờ sông tương ñối tốt hoặc không khác biệt nhau nhiều, thì
tuyến nên chọn ở dải có ñịa hình bằng phẳng, ít nhánh sông, bờ sông không bị sói lở,
như hình 5-25. Khi cần phải triển tuyến nên chọn nhánh tương ñối rộng rãi. Nói
chung ñiều kiện ñịa hình 2 bên bờ sông dễ nhận biết ñược, nhưng ñiều kiện ñịa chất
lại khó nhận biết, nếu coi nhẹ ñiều kiện ñịa chất, sẽ gây hiệu quả khó lường.
- ðiều kiện ruộng ñất và phân bố thành thị.
Tuyến thông thường ñược chọn phía bờ sông có khu dân cư ñông ñúc, xí
nghiệp hầm mỏ nhiều, kinh tế tương ñối phát triển, ñể ñường sắt thuận tiện phục vụ
ñịa phương, nhưng cũng có thể cần vòng tránh ñể khỏi phải di dời nhiều nhà cửa và
ảnh hưởng ñến sự phát triển của thành phố, cần căn cứ tình hình cụ thể, tranh thủ ý
kiến của ñịa phương, lựa chọn thận trọng. Khi tuyến song song với hệ thống thuỷ lợi
tưới tiêu, nếu ñịa hình, ñịa chất 2 bờ như nhau thì mỗi công trình ñi một bên bờ tránh
can thiệp lẫn nhau. Trường hợp cần phải ñi cùng một bên bờ thì ñường sắt tốt nhất là
nằm phía trên công trình tưới tiêu. Nếu ñường sắt và ñường bộ ảnh hưởng lẫn nhau
thì có thể cải tuyến ñường bộ hoặc ñi sang hai phía bờ sông.
5.4.1.3. Chọn vị trí tuyến ñường.
Khi chọn tuyến dọc lưu vực sông, vị trí tuyến thường thường sai lệch nhau
hàng chục mét, thậm chí hàng trăm mét, ảnh hưởng lớn ñến an toàn và khối lượng

công trình. Chọn vị trí hợp lý của tuyến có thể phân tích, nghiên cứu theo 3 trường
hợp:
- Khi lưu vực sông rộng rãi, dốc ngang thoải, ñịa chất tốt, vị trí tuyến lý
tưởng, ở dải ñất bậc thang không bị lũ lụt xói lở, như hình 5-23.
- Khi lưu vực sông hẹp, dốc ngang lớn, ñịa chất không tốt, cần so sánh
phương án tránh dốc núi với làm cầu dịch ra phía ngoài.
Thí dụ: Cầu lớn Thiết Mã trên tuyến ñường sắt Côn Minh – Thành ðô nằm ở
phía nam ga Ngu Thác bên tả ngạn sông Ngưu Nhật, tuyến thiết kế cũ dựa vào núi,
dốc núi cao ñến 400-500 m ñộ dốc ngang trên 30
0
, ñất ñá vụn rời tương ñối dày, tầng
ñá gốc vỡ vụn, dốc núi ở trạng thái cân bằng tới hạn, một số vị trí ñất mặt sụt lở, bị
sói mòn, uy hiếp an toàn thi công và vận doanh, cuối cùng quyết ñịnh dịch tuyến ra
ngoài, xây dựng cầu xuôi sông cho tuyến thông qua, như hình 5-24.

32
- Khi lưu vực sông rất cong có thể căn cứ tình hình thực tế của mỏm núi, vịnh
sông mà sử dụng phương án vòng theo sông hoặc phương án ñi thẳng.
Khi tuyến gặp mỏm núi có 2 phương án ñịnh tuyến: ñi vòng theo mỏm núi,
tuyến tương ñối dài ở ñoạn dốc khó khăn có thể tranh thủ cao ñộ nhưng dễ gặp nguy
hại do ñịa chất không tốt và dòng sông xói lở, ñiều kiện an toàn của tuyến kém,
phương án ñi thẳng dùng hầm, tuyến ngắn thẳng, ñiều kiện an toàn tốt có lợi cho vận
doanh, nhưng ñầu tư công trình lớn, cần phải so sánh 2 phương án trên ñể quyết ñịnh,
như hình 5-25.



Hình 5-25. ðường vòng và cắt cong ñể thẳng

Hình 5-26. Phương án xác ñịnh tuyến

ñoạn vịnh sông
+ Khi tuyến gặp vịnh sông có 3 phương án: Phương án 1 - vòng theo sông,
xây cầu vượt sông, và di dời dòng sông như hình 3-25. Phương án vòng theo sông,
tuyến khai triển dài, ñộ dốc bên bờ thường dốc, dòng nước xói lở nghiêm trọng, công
trình phòng hộ nền ñường lớn, ñiều kiện an toàn tuyến kém. Phương án 2 - phương
án bắc cầu vượt sông, tương ñối thẳng, tuyến ngắn, ñiều kiện an toàn tốt, nhưng khối
lượng công trình 2 cầu tương ñối lớn. Phương án 3 - Phương án di dời dòng sông
cũng có thể làm tuyến ngắn, nhưng việc di dời dòng sông chỉ có lợi khi ñiều kiện ñịa
hình tốt, có thể khống chế ñược hướng dòng chảy khi lũ lụt và khối lượng ñất ñá
công trình không quá lớn. Việc chọn phương án nào, ñược xác ñịnh sau khi có so
sánh kinh tế, kỹ thuật.
Có 3 loại lưu vực:
- Lưu vực sông ở vùng ñồng bằng và ñồi thoải, sông ở ñây rộng, ít khúc
khuỷu. Dốc mặt ñất của các lưu vực này rất nhỏ.
- Lưu vực ở vùng ñồi cao thấp thường hẹp và uốn khúc. Dốc thiên nhiên ñã
khá lớn, nhiều khi ñịa hình có những khe vực.

33
- Lưu vực sông ở vùng núi thường rất hẹp nhiều khi gặp những mỏm núi cắt
ngang và gặp những vách ñá sát bờ sông. Tuỳ theo những ñiều kiện nêu trên mà việc
vạch tuyến có khác nhau.
Những khuyết ñiểm của tuyến men sông là
- Dòng sông hay uốn lượn nên tuyến cũng phải vòng vèo, nhiều khi chệch
khỏi chiều ngắn nhất.
- Tuyến phải cắt qua những sông nhánh nên số công trình nhân tạo nhiều.
- Nhiều khi ñịa chất xấu như tuyến hay gặp vùng ñầm lầy,bãi sông nên nền
ñường dễ bị ñe dọa.
Khi vạch tuyến men sông cần ñặt tuyến ở phía trên bãi sông nơi có ñịa chất
ổn ñịnh và tránh mức nước dâng cao uy hiếp nền ñường.
Một trong những nhiệm vụ chủ yếu khi vạch tuyến ven sông là vấn ñề lựa

chọn hữu ngạn hay tả ngạn, phải phân tích tình hình ñịa hình, ñại chất của cả hai bên,
nhiều khi các ñiều kiện này ở mỗi bên bờ sông cũng thay ñổi luôn luôn, cho nên
hướng tuyến cũng phải thay ñổi, khi tuyến ñi bên tả ngạn, khi ñi bên hữu ngạn.
Ở những nơi ñịa hình khó khăn, thường xuất hiện một phần cầu nằm trên
ñường cong và một phần ñường cong ở hai ñầu cầu nằm trong hầm. Khi tuyến gặp
chỗ sông uốn khúc, nếu ñi vòng thi ñường quá dài, cho nên có thể xét phương án ñặt
cầu hoặc cải dòng sông.
5.4.2. Vạch tuyến men theo ñường phân thuỷ.
Việc vạch tuyến này phụ thuộc nhiều vào tính chất của ñường phân thuỷ.
ðường phân thuỷ có thể rất khác nhau: có thể bằng phẳng, rộng, hẹp và lồi lõm như
ñường viền ñỉnh núi. Nếu gặp ñường phân thuỷ rộng, tương ñối ít lồi lõm thì tuyến ñi
theo ñường phân thuỷ có những ưu ñiểm:
- Bình ñồ tuyến ñơn giản
- Khối lượng công tác ñất nhỏ.
- Ít cầu cống, nếu có thì khẩu ñộ nhỏ mà nếu ñặt tuyến ñi chính giữa ñường
phân thuỷ thì có thể hoàn toàn không có cầu cống.
- Nói chung ñịa chất tốt.
Nhưng nếu ñường phân thuỷ hẹp, nhấp nhô thì các ưu ñiểm trên mất dần và
hàng loạt nhược ñiểm xuất hiện khi so sánh với tuyến men theo sông như:
- ðịa hình khó khăn hơn trường hợp tuyến men theo sông (cùng ở ñoạn ñó).
- Phải vượt nhiều cao ñộ vì ñường phân thuỷ khi lên khi xuống.
- Bố trí cấp nước phiền phức, giá thành xây dựng và khai thác sẽ lớn.
- Công tác xây dựng cũng gặp trở ngại (tuy nhiên cũng có thuận lợi).