BÀI GIẢNG GIÁM SÁT THI CÔNG CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG SẮT VÀ SÂN BAY

Bài giảng
Công tác giám sát thi công xây dựng công
trình đ ờng sắt & sân bay
Chơng I
Giám sát thi công xây dựng đờng sắt
1.1 Vai trò của vận tảI đờng sắt (VTĐS) trong nền kinh tế quốc dân
1. Vai trò của VTĐS trong ngành GTVT.
Đờng sắt là một ngành vận tải quan trọng trong 4 loại hình vận tải:
(i) Vận tải bộ (Land Transpoct).
(ii) Vận tải tuỷ (Water Transpoct)
+ Thuỷ sông nội địa
+ Thuỷ biển trong nớc & quốc tế.
(iii) VTHK (Air Transpoct).
(iv) Vận tải đờng sắt (Raiway Transpoct).
+ Đờng sắt đôi đặt trong mặt đất hoặc trên cao.
+ Đờng sắt đơn (1 ray) đặt trên mặt đất/ trên cao.
2. Đặc điểm (u và nhợc) của VTĐS.
(i) u điểm:
+ Khối lợng vận tải lớn.
+ Cự ly vận chuyển từ vài chục km đến vài nghìn km.
+ Giá thành vận chuyển trung bình (rẻ hơn đờng bộ, đắt hơn đờng thuỷ).
+ Tốc độ trung bình từ (5070) km/h đến hàng trăm km/h.
+ ít gây tai nạn (so với GT Bộ) giao thông.
(ii) Nhợc:
+ Phải chạy trên một đờng cố định.
+ Hầu nh không thực hiện đợc yêu cầu cửa phải có phơng tiện (ô tô) chở hàng đến
để lên tàu và chở hàng đi đến nơi dùng.
+ Tính cơ động không cao kém VT Bộ.
1.2. Phân loại, phân cấp tuyến đờng sắt và yêu cầu kỹ thuật.
1. Phân loại:
Thờng đợc phân chia làm 3 loại:

(i) Đờng chính:
Là các tuyến đờng nằm trong mạng lới đờng sắt quốc gia có y nghĩa kinh tế toàn
quốc. Ví dụ đờng sắt Bắc Nam. Tuyến đông tay: Hà Nội Hải Phòng, Hà Nội Lào
Cai.
(ii) Đờng nhánh:
Là đờng có tính chất địa phơng. Ví dụ Kép Bãi Cháy, Thái Nguyên - Đông
Chiều.
(iii) Đờng chuyên dùng:
Là hệ thống đờng sắt dùng trong các khu mỏ khai thác, trong nội bộ kho hàng bến
cảng, sân bay.
Dựa vào chức năng mà phân: Đờng chính.
Đờng khu ga và đờng chuyên dùng đặc biệt
+ Đờng chính: là đờng nối liền và xuyên qua, đi thẳng vào ga.
+ Đờng khu ga là đờng vào, ra ga, đờng chuyển đổi, đờng dẫn vào ra, đờng vận
chuyển hàng hoá và các đờng khác trong khu ga.
+ Đờng chuyên dùng đặc biệt là các đoạn cơ vụ, công vụ, điện v.v trong một
đoạn.
+ Đờng rã là đờng chuyên dùng nối giữa cá khu hoặc trong ga thông với các đơn vị
ngoài tuyến đờng.
+ Đờng ghi là chỉ ray nơi ở khu gian hoặc trong ga, nối với chuyên dụng của đơn vị
để liên lạc với bên ngoài và nội bộ.
+ Đờng sử dụng đặc biệt là chỉ đờng an toàn và tránh khó khăn.
2. Phân cấp tuyến đờng Dựa vào (tính vật và tác dụng) 3 loại:
(i) Đờng cấp I:
Là đờng chính quốc gia nó các tác dụng quan trọng trong MLĐQG năng lực vận
chuyển tính cho tơng lai yêu cầu > 800 vạn tấn, tốc độ chạy tàu 120 km/h.
(ii) Đờng cấp II
Có tác dụng liên lạc, hỗ trợ trong lới đờng. Năng lực vận chuyển ở tơng lai > 500
vạn tấn. V=100Km/h
(iii) Đờng cấp III:

Đờng có tính địa phơng, phục vụ cho một vùng nào đó. Năng lực vận chuyển trong
tơng lai <500 tấn. V=80Km/h.
3. Yêu cầu kỹ thuật của tuyến đờng sắt:
(i) Khổ đờng ray:
Khổ đờng ray đợc tính từ 2 mặt trong của hai thanh ray Hình 1.1.

Khổ đƯờng ray
Hình 1.1: Khổ đƯờng ray
(ii) Chiều rộng nền đờng và chiều rộng dải đất dùng cho đờng: Xem hình 1.2.
a. ĐƯờng đơn
a. ĐƯờng đôi
Nền Đắp thấp
dải phòng hộ
hđ
8m
nền đắp cao
Dải đấp dành cho đƯờng đắp cao
12m
1m
1m
2m
L
C
26m
C
L
1m
1m
2m
1m

4m
C
L
1m
Ghi chú: Nếu bố trí đờng đôi thì khoảng cách giữa 2 tim đờng < 4m
Hình 1.2: Trình bày 4 loại nền đờng
Chiều rộng nền đuờng
Dải đất dành cho đuờng
<5mĐất thải
<1m
1
:
1
.
5
<1m
Đất thải<5m
1
:
1
.
5
Khổ đờng ray có 3 loại:
- Khổ tiêu chuẩn.
- Khổ hẹp và khổ rộng
Ghi chú: Khi thiết kế và xây dựng trong một
quốc gia nên dùng cùng một khổ đờng ray.
Khổ tiêu chuẩn: 1435mm
Hẹp: 1067,1000,762 và 600m.
a) Nền đơn đắp thấp

b) Nền đôi đắp thấp
c) Nền đờng đắp cao H
d
không <8m có 2 bên thùng đầu và thêm phòng hộ
d) Nền đờng đào có 2 dải phòng hộ, chiều rộng mỗi dải phòng hộ 45m. Có 2 bãi đất
thải làm con trạch.
(iii) Giới hạn
Hình 1.3: Cấu tạo giới hạn an toàn
1.75
1.875
0.35
1.12
Mặt ray
của đầu máy toa xe
Đờng biên giới
6.5
5.5
bắc qua đờng sắt
Đờng cầu vợt cầu
1.7
4.8
2
.
3
1.7
2.44
0.5
0.25
1.725
Mặt ray

(iv) Khoảng cách đờng: Hình 1.4 Khoảng cách giữa các đờng
5,3m
4m
(v) Tiêu chuẩn kỹ thuật = R,i
dọc
,i
SC
.
Xem phụ lục (trang 314-317).
+ Thờng độ dốc dọc có 4 loại: 4%o, 6%o, 9%o và 12%o trong đó loại 6 và 12%o
chiếm tỷ lệ nhiều. Nếu có tăng lực kéo thì i
max
= 20%o.
Trong điều kiện địa hình khó khăn có thể Tăng Lực đẩy với lực kéo là:
Bằng động cơ điện i
max
30%o.
Bằng động cơ diezen i
max
25%o.
Bằng động cơ hơi nớc i
max
20%o.
Bán kính đờng cong nằm:
4000,3000,2500,2000,1800,1500,1200,1000,800,700,600,550,500,450,400&35, nên
chọ trị số lớn.
(iv) Ghi:
Ghi đợc dùng tại nơi nối của đờng để tầu dễ dàng đợc chuyển từ đờng ray này sang
đờng khác. Có nhiều loại ghi nh sau:
+ Gha 1 chiều, loại này chiếm tới 95% ở Việt Nam, Trung Quốc.

1
1
2
2
8
8

6
6
4
5
4
7
Hình 1.5: Ghi đơn
Ray cơ bản

Các bộ phận chính cấu tạo của ghi:
* Bộ phận chuyển đờng: là thiết bị để chuyển hớng của ghi do đôi tay cơ bản 1m,
một đôi ray nhôm 2 và 1 bộ phận chuyển đờng. Ray nhôm là bộ phận chủ yếu để đoàn tầu
dựa vào đó (ray nhọn) để dẫn hóng sang đờng thẳng đợc đờng bên.
* Bộ phận ray cắt và ray hộ do tâm cắt 5 ray cắt và 4 ray hộ 6.
* Bộ phận nối tiếp: do 2 bộ phận nối thành: một tay nối thẳng 7 và một đôi ray nối
cong 8 làm cho bộ phận chuyển đờng và chặn khớp lại với nhau.
+ Gha đối xứng:
(vii) Đờng quá độ:
Đờng nối tiếp để tàu có thể từ đờng nay vào một đờng khác đợc gọi là đoạn quá độ.
(viii) Đờng bậc thang:
a) Đờng bậc thang thẳng: ở đây các ghi đợc lần lựơt bố trí trên 1 đờng thẳng. Loại đờng
bậc thang này chỉ thích hợp với sân ga đến và đi sân lập tầu có số đờng ít.

b) Đờng bậc thang rút ngắn: thích hợp ở nơi đờng giao nhau ít và khoảng cách đờng đối
lớn ví dụ nh ga hàng hoá:
c) Đờng bậc thang kiểu phức: Nó thích hợp khi số đờng lập tầu lớn.
1.3. Bố trí đờng sắt và quy mô sử dụng đất.
1. Sân ga và các hình thức bố trí:
Có 4 loại sân ga:
(i) Sân ga hình thang:
Hình 1.11.a Dùng ở nơi sân ga có số đờng công tác ít.
(ii) Sân ga hình thang ngợc:
Hình 1.11.b- Nó khắc phục đợc nhợc điểm của sân ga hình thang, chiều dài các đờng làm
việc gần nh bằng nhau. Phạm vi chiếm đất ngắn hơn loại hình thang Loại này không đ-
ợc dùng trên các đờng trục chính.
(iii) Sinh ga hình thoi:
Loại này khắc phục đợc nhợc điểm của hai loại trên. Đối với bản thân sân ga thì tốt, song
nó là một bộ phận tạo thành ga tầu do ở 2 đầu vào và sân ga không cùng trên một đờng
thẳng nên bất lợi cho việc chạy tàu. Do vậy ít dùng.
(iv) Sân ga kiểu lục lăng:
Thích hợp khi ở ga có nhiều đờng vào ra.
2. Các loại ga tàu và hình thức bố trí.
(i) Ga trung gian Nhiệm vụ chính của ga trung gian:
+ Điều chỉnh sự gặp nhau của các đoàn tầu cho tầu chạy ra.
+ Nhận hành khách và hàng hoá lên xuống tầu.
+ Một số ga trung gian có làm nhiệm vụ cung cấp nớc cho đầu máy và làm một số công
tác kiểm tra cần thiết.
Có 3 loại bố trí ga trung gian.
+ Loại ngang: Chiếm đất ít, cự ly đi ngắn, quản lý thuận tiện và lợi dụng đờng vào ra
làm công việc điều tầu khá linh động.
+ Loại dọc: Bố trí đầu ra vào thuận tiện có vị trí dừng dầu máy của 2 đoạn tầu ngợc
chiều, rất gần nên tiện cho việc cấp nớc.
Nhợc điểm: Chi phí sản xuất lớn, phí vận doanh nhiều, việc trao vòng khoá khi điều động

tầu phải chạy một đoạn khá dài.
Thờng sử dụng kiểu bối trí ngang. Còn loại dọc và nửa dọc chỉ dùng trong trờng hợp đặc
biệt.
Trong ga trung gian nên chọn vị trí xếp hàng hoá nên căn cứ vào hớng hàng hoá đến. Cố
gắng giảm cự ly chuyển hàng hoá từ tầu xuống và lên tầu. Có thể bố trí đối xứng 2 bên.

+

Số lợng tuyến Đến - Đi của tầu hàng ở ga khu đoạn:
Số lợng tính đổi của
đoạn tầu hàng
12
đổi
tầu
13-18
đổi
tầu
19-24
đổi
tầu
25-36
đổi
tầu
37-48
đổi
tầu
49-72
đổi

tầu
73-96
đổi
tầu
> 96
đổi
tầu
Số lợng tuyến đến - đi
cho 2 hớng (không tính
đờng chính và đờng
cho tầu chạy)
2 4 5 6 6-8 8-10 10-12 12-14
1.4. Cách bố trí đờng sắt trong đô thị:
1. Nguyên tắc bố trí đờng sắt trong đô thị:
(i) Tạo điều kiện tiện lợi cho hành khách vào đô thị mà không tăng thêm khối lợng
VCGTC của đô thị đó.
(ii) không gây ùn tắc cho giao thông của đô thị.
(iii) Không gây ô nhiễm do tiếng ồn phát ra từng đờng sắt.
(iv) Bảo đảm tính mỹ quan đô thị.
(v) Tuân thủ đúng các tiêu chẩn kỹ thuật của từng cấp đờng.
(vi) Thoả mãn các yêu cầu vận doanh.
(vii) Cần kết hợp với phần khu, không gây trở ngại cho các hoạt động nội khu.
(viii) Nên trồng cây xanh 2 bên đờng sắt khi chạy trong đô thị.
2. Xử lý chỗ giao nhau giữa đờng sát và đờng đô thị.
(Ví dụ: Đờng sắt từ Yên Viên Gia Lâm Hàng Cỏ Giáp Bát Văn Điển ở
Hà Nội).
Có 2 kiểu giao: Giao cùng mức và giao khác mức.
(i) Giao nhau khác mức thờng sử dụng trong các trờng hợp sau:
+ Giao nhau giữa tuyến nhánh đờng sắt với trục đờng đô thị nên sử dụng dạng giao
khác mức.

+ Giao nhau giữa tuyến nhánh đờng sắt với trục đờng đô thị nên sử dụng dạng giao
khác mức.
+ Giao nhau giữa tuyến chính đờng sắt với đờng có lợng ô tôt buýt lớn của thành
phố dùg giao khác mức.
+ Chỗ giao nhau của các đờng vành đai đô thị, đờng trục chính toàn thành và trục
chính khu vực với đờng trục chính của đờng sắt có tốc độ cao nên tổ chức giao khác mức.
1.5 công tác gstc nền đờng sắt- nền đào và đắp thông thờng
Nền đờng sắt cũng giống nh đờng ô tô các hai loại nền:
Nền đào và nền đắp:
Công tác giám sát TC nền đờng sắt hoàn toàn giống nh nền đờng đào và đắp đờng ô
tô ở đây không nhắc lại.
Bảng 1.1. Chiều rộng mặt nền đờng tiêu chuẩn.
Cấp
đờng
Loại
ray
Đờng đơn Đờng đôi
Đất không thấm n-
ớc
Đất không thấm n-
ớc
Nham thạch
Đất không thấm n-
ớc
Đất không thấm n-

ớc
Nham thạch
Độ
dầy
lớp
đá
dăm
(m)
Chiều rộng
mặt
nền đờng
(m)
Độ
dầy
lớp
đá
dăm
(m)
Chiều rộng
mặt
nền đờng
(m)
Độ
dầy
lớp
đá
dăm
(m)
Chiều rộng
mặt

nền đờng
(m)
Độ
dầy
lớp
đá
dăm
(m)
Chiều rộng
mặt
nền đờng
(m)
Nền
đắp
Nền
đào
Nền
đắp
Nền
đào
Nền
đắp
Nền
đào
Nền
đắp
Nền
đào
I
Loại

ray đặc
biệt
nặng
0,50 7,5 7,1 0,35 6,6 6,2 0,50 11,6 11,2 0,35 10,6 10,2
Loại
nặng
0,50 7,5 7,1 0,35 6,6 6,3 0,50 11,6 11,2 0,35 10,6 10,2
Loại
nặng
vừa
0,45 7,1 6,7 0,30 6,3 5,9 0,45 11,3 10,9 0,30 10,3 9,9
II
Loại
vừa
0,45 6,7 6,3 0,30 5,9 5,5 0,45 11,3 10,9 0,30 10,3 9,9
Loại
trung
0,40 6,5 6,1 0,30 5,9 5,5 0,45 11,3 10,9 0,30 10,3 9,9
III
Loại
trung
0,40 6,2 6,2 0,30 5,5 5,5 0,45 11,3 10,9 0,30 10,3 9,9
Loại
nhẹ
0,35 5,6 5,6 0,25 5,0 5,0 0,45 11,3 10,9 0,30 10,3 9,9
1.6. Công tác Giám sát Thi công nền đờng đắp trên đất yếu.
Các loại giải pháp xử lý nền đờng đắp trên đất yếu thờng gặp trong xây dựng công
trình nền đờng sắt.
1.Trờng hợp chiều dầu lớp đất yếu không lớn (h
đất yếu

- 35m) thờng
Đào bỏ một phần đất yếu 0.5 1.0m, rải vải địa kỹ thuật (1 hay 2 lớp) rồi đắp trả
lại bằng cát.
2. Sử dụng thiết bị thoát nớc thẳng đứng: bấc thấm (PVD) hay giếng cắt (SD)
3. Cọc đất gia cố xi măng hay vôi theo công nghệ trộn khô hay trộn ớt.
4. Cột đá ba lát
5. Làm sàn giảm tải
Công nghệ thi công và yêu cầu giám sát cũng giống nh với đờng ô tô đã trình bày ở
trên. Điểm khác biệt ở đây chỉ là tải trọng chọn để tính toán của đoàn tầu.
1.7. Tải trọng tính
Trên mặt nền đờng có hai loại tải trọng: hoạt tải của đoàn tầu hớng thẳng đứng và tải
trọng kết cấu tầng trên. Tải trọng tính của kết cấu phần trên theo cấp đờng với số lợng của
các vật liệu cho mỗi Km. Tải trọng đoàn tầu thống nhất sử dụng hoạt tải T22 làm hoạt tải
tiêu chuẩn
1.5 1.5 1.5 30m
Hoạt tải đặc biệt
1.5
Hình 1.38 Sơ đồ tính toán hoạt tải
Hoạt tải thông thờng
1.5 1.5
250KN 220KN
92KN/m 80KN/m
Nền đờng bình thờng lấy hoạt tải của đầu máy nh hình 1.38 làm tải trọng với
khoảng cách trục 1.5m, do vậy khi thay đổi mỗi hoạt tải kéo dài thì lấy tải trọng trục đầu
máy của tải trọng tiêu chia cho khoảng cách trục. Lấy hoạt tải đầu máy và tĩnh tải của kết
cấu tầng trên cộng với nhau, từ đầu mút tàvẹt làm thành góc khuếch tán ứng suất 45
0
,
chiều rộng cắt nhau với mặt cắt nền đờng coi là tải trọng hình chữ nhật. Hợp lực của tải
trọng trên mặt nền đờng đổi thành cột hình trụ giống nh đất nền đờng để thay cho tải

trọng tác dụng trên mặt nền đờng. Hình 1.39
4
5

B
lo
L
4
5

h
C
L
ho

0
0
l
P
h =
Trong đó:
L
0
: Chiều rộng cột đất tính đổi l
o
=L+2htg45
0
(m)

: Dung trọng đất đắp nền đờng (KN/m

3
)
h: Chiều dày lớp đá dăm (m)
L: Chiều dài tà vẹt (m)
P: tải trọng đoàn tàu và kết cấu tầng trên tác dụng lên mỗi mét dài nền đắp
(KN/m)
Để giúp học viên tiện sử dụng dới đây trình bày bảng chiều cao cột đất tính đổi
Bảng 1.3. Trình bày lớp đệm nền đờng sắt tiêu chuẩn
Bảng 1.4. Lớp đệm nền đờng sắt các loại của Trung Quốc.
Bảng 1.5. Bề dày lớp đệm nền đờng sắt của một số nớc ngoài
Bảng 1.2. Bảng chiều cao cột đất tính đổi
Cấp đờng (loại ray)
Vật liệu
đắp nền
đờng
Tải trọng trục thiết
Đờng ray Cột đất tính đổi
Ray
(kg/m
)
Tà vẹt
(Tb/km
)
Chiều
dày đá
dăm
(m)
Chiều
rộng
đỉnh

nền đá
dăm
(m)
Độ dốc
taluy
đá dăm
Bề rộng
phân
bố (m)
Cờng
độ tính
toán
(KPa)
Dung
trọng
(KN/m
3
)
Chiều
cao tính
toán
(m)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)
I (loại nặng đặc biệt)
Đất
không
thấm nớc
20 75 1720 0,50 3,1 1,75 3,6 59,2
17 3,5
18 3,3

Nham
thạch
thấm nớc
0,35 3,2 60,4 19 3,2
I (loại nặng)
Đất
không
thấm nớc
220 60 1680
0,50
3,1 1,75
3,6 59,1
17 3,5
18 3,3
Nham
thạch
thấm nớc
0,35 3,2 60,3
18 3,4
18 3,2
I, II (loại trung bình)
Đất
không
220 50 1760
0,45
3,0 1,75
3,5 57,6
17 3,4
18 3,2
Nham

thạch
thấm nớc
0,30 3,1 59,2
19 3,3
19 3,1
19 3,1
II, III (loại trung bình
Đất
không
220 50 1680
0,40
3,0 1,75
3,4 57,7
17 3,4
18 3,2
Nham
thạch
thấm nớc
0,30 3,1 59,2
18 3,3
19 3,1
III
Đất
không
thấm nớc
220 50 1640 2,9 1,50 3,3 56,9 17 3,4
18 3,2
Nham
thạch
thấm nớc

0,25 3,0 59,1 18 3,3
19 3,1
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)
II, III (loại
Đất
không
thấm n-
ớc
220 50 1680 0.40 3.0 1.75 3.4 57.7 17 3.4
18 3.2
Nham
thạch đất
thấm n-
ớc
0.30 3.1 59.2 18 3.3
19 3.1
III
Đất
không
thấm n-
ớc
220 50 1640 2.9 1.50 3.3 56.9 17 3.4
18 3.2
Nham
thạch đất
thấm n-
ớc
0.25 3.0 59.1 18 3.3
19 3.1
Bảng 1.3. Lớp đệm nền đờng sắt tiêu chuẩn:

Cấp đờng sắt I II III
Vị trí tầng
Tầng trên h(m) 0.6 0.5 0.4
Tầng dới h(m) 1.9 1.5 1.1
Bảng 1.4. Bề dày lớp đệm nền đờng sắt các loại của Trung Quốc:
Loại hình đờng sắt
Đờng sắt tải
trọng nặng
TBJ 1-96 GBJ 12-89
I II III I 10 TT
I, II, III
10TT
Chiều dày lớp
đệm (m)
Tầng trên 0.6 0.6 0.5 0.3 0.5 0.3
Tầng dới 1.9 1.9 0.7 0.9 0.7 0.9
Bảng 1.5. Bề dày lớp đệm nền đờng sắt của Nhật, Mỹ, Đức, Pháp, Liên Xô:
Nớc Nhật Mỹ Đức Liên Xô Pháp
Chiều dày
lớp đệm nền
Tầng trên 0.5-0.8 T.kế 0.5 0.3-0.5 0.6
Tầng dới 2.5-2.2 1.22 1.3 1.0