Thiết kế thi công tuyến đường sắt trên địa bàn Tiền Giang

SVTH: Đinh Văn Khải
CHƯ
ƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐOẠN TUYẾN:
Đoạn tuyến cần thiết kế kỹ thuật thi công từ Km 0 đến Km 6+50 có độ dốc
ngang sườn từ 0.02% đến 0.25%. Cống thi công trên đoạn tuyến thi công là cống
tròn BTCT 14Ø100 để cấp nước từ trong mặt đường đổ ra các rảnh dọc được đặt
tại các vị trí sau đây :
Km0+50;Km0+350;Km1+300;Km1+600;Km1+850;Km2+100;Km2+800;Km3
+150;Km3+550;Km3+850;Km5+50;Km5+350;Km5+650;Km5+950.
Đoạn tuyến đi vào ba đường cong có bán kính 1200m có bố trí siêu cao 2%,
chiều dài chuyển tiếp 50m và hai đường cong có bán kính 600m có i
sc
=2%,
chiều dài chuyển tiếp 70m.
1.2. XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIÊN THI CÔNG:
Vị trí tuyến : điểm đầu từ ga Sóng Thần qua các ga Tam Bình,Tân Thới Hiệp
(Q12),Tân Kiên (Bình Chánh) và Long Định (Bến Lức)…
Trên địa bàn Tiền Giang, tuyến đường sắt bắt đầu từ xã Trung Hòa đi dọc theo
Tỉnh lộ 879 qua xã Phú Kiết rồi cắt qua sông Bảo Định và cắt Quốc lộ 1A đoạn
xã Thân Cửu Nghĩa (lần 1), xã Phước Thạnh (lần 2), sau đó đi cặp phía tây Tỉnh
lộ 870B đến cuối tuyến (giáp khu công nghiệp Mỹ Tho). Chiều dài toàn tuyến
1 | P a g e
1
SVTH: Đinh Văn Khải
qua 2 tỉnh Long An, Tiền Giang khoảng 50 km.Điểm cuối là xã Trung An (Theo
quy hoạch sẽ là phường 12),Mỹ Tho.
Đặc điểm của tuyến là do đi với độ dốc nhỏ nên có những đoạn khối lượng đào
đắp không đều, công tác điều phối đất gặp phải khó khăn
Điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua:

Căn cứ vào hồ sô thiết kế và việc xác định lại các điều kiện trên thực địa ta có :
1.2.1. Địa hình - địa mạo:
Đây là vùng đồng bằng, rừng thuộc loại tái sinh cấp 3, cây cối mọc không dày
lắm, những cây lớn đã bị khai thác lấy gỗ, chỉ còn lại những cây nhỏ chừng 1
năm tuổi trở lại và một số cây lá kim mọc thưa thớt, cỏ mọc nhiều nhưng chưa
cao đến 50cm .
Địa hình khu vực tuyến đi qua có độ dốc ngang sườn tưông đối nhỏ, và những vị
trí phân thủy, tụ thủy tưông đối rõ ràng.
1.2. 2. Địa chất:
Điều kiện địa chất nôi tuyến đi qua khá ổn định, lớp trên là lớp đất á sét, rất
thuận lợi cho việc đắp nền đường, có chiều dày từ 5 đến 7m, bên dưới là lớp đá
phong hóa dày.
Đất đai trong khu vực chủ yếu dùng cho trồng trọt nên việc đền bù và giải tỏa rất
thuận lợi.
2 | P a g e
2
SVTH: Đinh Văn Khải
1.2.3. Địa chất thủy văn:
Theo hồ sô của các trạm đo mưa trong khu vực thì lượng mưa với tần suất thiết
kế P = 4% là 573mm/ngày. Lượng mưa phân bố theo mùa tập trung vào 4 tháng
cuối năm. Những tháng còn lại rất thích hợp cho việc thi công xây dựng các
công trình.
Mực nước ngầm phân bố khá sâu nên không ảnh hưởng đến nền đường và điều
kiện thi công .
1.2.4. Điều kiện khí hậu:
Khí hậu mang tính chất nội chí tuyến - cận xích đạo và khí hậu nhiệt đới gió
mùa nên nhiệt độ bình quân cao và nóng quanh năm. Nhiệt độ bình quân trong
năm là 27 - 27,9
o
C; tổng tích ôn cả năm 10.183

o
C/năm.
Có 2 mùa : Mùa khô từ tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau ; mùa mưa từ
tháng 5 đến tháng 11 (thường có hạn Bà chằng vào tháng 7, tháng 8).
Nằm trong dãy ít mưa, lượng mưa trung bình 1.210 - 1.424mm/năm và phân bố
ít dần từ bắc xuống nam, từ tây sang đông; Độ ẩm trung bình 80 - 85%.
Gió : có 2 hướng chính là Đông bắc (mùa khô) và Tây nam (mùa mưa); tốc độ
trung bình 2,5 - 6m/s.
1.2. 5. Điều kiện vận chuyển:
3 | P a g e
3
SVTH: Đinh Văn Khải
Do tuyến trước đây đã có đường mòn sẵn có dọc tuyến, vì vậy chỉ cần mở rộng
và tạo mặt bằng thì có thể đưa được thiết bị thi công vào công trình .
1.2. 6. Điều kiện xã hội:
- Điều kiện phân bố dân cư:
Đoạn tuyến thiết kế tổ chức thi công thuộc tuyến đường qua thành phố Hồ Chí
Minh và xã Trung An ,Mỹ Tho nối liền trung tâm kinh tế chính trị văn hóa của
Việt Nam và khu công nghiệp mới nên dân cư tập trung chủ yếu ở hai đầu tuyến,
dọc tuyến dân cư phân bố rãi rác.
-Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu và bán thành phẩm:
Địa chất khu vực xây dựng đường rất tốt nên có thể tận dụng lấy đất nền đào
sang đắp ở nền đắp hoặc lấy đất ở thùng đấu để đắp. Đối với nền đắp hoàn toàn
có thể lấy đất từ mỏ đất cách tuyến 2Km.
Đá các loại có thể lấy tại mỏ đá cách chân công trình 5Km, tất cả đều đạt chất
lượng và đảm bảo đủ tiêu chuẩn theo thiết kế.
Các cấu kiện đúc sẵn và vật liệu bán thành phẩm được sản xuất ở các nhà máy
cách nôi thi công 10 Km, đáp ứng đầy đủ số lượng và chất lượng theo yêu cầu
đặt ra.
-Điều kiện cung cấp nhân lực, xe máy, điện nước và cách thức đưa các

phưông tiện thi công đến công trường:
4 | P a g e
4
SVTH: Đinh Văn Khải
Khả năng cung cấp máy móc, thiết bị thi công của đôn vị thi công là không hạn
chế.
Về nhân lực: Đội thi công đã từng thi công ở nhiều công trình tưông tự đạt chất
lượng và hoàn thành đúng tiến độ và có khả năng quản lý tốt.
Để tận dụng nguồn nhân lực địa phưông ta phải chọn thời gian thi công hợp lý,
khi nhân dân trong vùng chưa vào mùa sản xuất ta có thể điều động dễ dàng
những công tác không chuyên. Đây là một biện pháp rất lợi về kinh tế nhằm
giảm giá thành thi công.
Từ điều kiện địa hình khu vực, máy móc được điều động đến hiện trường chủ
yếu là tự hành tập trung về công trình.
Hệ thống điện đã được hoàn thành trước ở một một số đoạn trên tuyến, bên cạnh
đó các xã ven tuyến đã có điện phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất do đó rất thuận
lợi cho việc sử dụng năng lượng để thi công.
5 | P a g e
5
SVTH: Đinh Văn Khải
PHỤ LỤC TUYẾN THIẾT KẾ
6 | P a g e
6
SVTH: Đinh Văn Khải
7 | P a g e
7
SVTH: Đinh Văn Khải
8 | P a g e
8
SVTH: Đinh Văn Khải

9 | P a g e
9
SVTH: Đinh Văn Khải
10 | P a g e
10
SVTH: Đinh Văn Khải
11 | P a g e
11
SVTH: Đinh Văn Khải
CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG
CÔNG TÁC CHUẨN BỊ
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG:
Bao gồm các công tác chuẩn bị các loại vật liệu xây dựng, các loại bán thành
phẩm, các loại cấu kiện đúc sẵn dùng trong xây dựng đường.
2.2. PHÂN ĐOẠN THI CÔNG CÔNG TÁC CHUẨN BỊ:
2.3. XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG:
Nội dung công tác chuẩn bị gồm các công việc được thi công theo các trình tự sau:
- Khôi phục lại hệ thống cọc mốc
- Định phạm vi thi công của đường sắt, dời cọc ra khỏi phạm vi thi công.
- Đền bù tài sản hoa màu cho nhân dân trong phạm vi ranh giới dành cho đường.
- Dọn dẹp mặt bằng thi công gồm các công việc: Chặt cây dẫy cỏ, bóc lớp đất
hữu cô trả lại cho trồng trọt.
- Lên khuôn đường (gabarit)
- Làm đường tạm cho máy móc thi công, làm lán trại kho bãi, nhà xe và đường
dây điện .
2.4.XÁC ĐỊNH KỸ THUẬT THI CÔNG:
2.4.1.Khôi phục lại hệ thống cọc mốc:
12 | P a g e
12

SVTH: Đinh Văn Khải
2.4.1.1.Mục đích:
Khi xây dựng một công trình từ giai đoạn thi công nhiều lúc phải trải qua một
thời gian dài. Trong thời gian đó hệ thống cọc mốc thường bị mất mát nên mục
đích của công việc này là mang những mốc thiết kế điển hình lên thực địa, khôi
phục những cọc bị mất, sửa chữa một số cọc nếu cần thiết để tạo điều kiện cho
việc thi công được thuận lợi.
2.4.1.2.Trình tự công việc:
- Tìm kiếm phục hồi các cọc, bổ sung các cọc cần thiết như tiếp đầu tiếp, tiếp
cuối tiếp, cọc trên đường cong, cọc đỉnh và một số cọc phụ khác.
- Kiểm tra lại chiều dài tuyến, bổ sung mặt cắt ngang đặc biệt để tính lại khối
lượng đào, đắp chính xác hôn.
- Kiểm tra cao độ tự nhiên ở cọc, đo cao trên những đoạn cá biệt và đóng thêm
các cọc đo tạm thời.
- Đề xuất một số ý kiến sửa đổi thiết kế để điều chỉnh tuyến được tốt hôn.
- Để cố định trục đường trên đoạn thẳng, thì dùng các cọc nhỏ để định vị với
khoảng cách là 20m. Ngoài ra ở mỗi 1 km và các tiếp đầu tiếp, tiếp cuối tiếp của
đường cong thì đóng cọc lớn để dễ tìm.
- Trên đường cong phải bổ sung các cọc nhỏ, tùy theo bán kính đường cong mà
lấy như sau:
13 | P a g e
13
530
60
9
8
100
15
5
2

°
2
'
3
0
"
R
R
60
0
.
5
m
Truû coüc
SVTH: Đinh Văn Khải
+ R < 100m; d = 5m
+ R = 100 ÷ 500m; d = 10m
+ R > 500m; d = 20 m
Với đoạn tuyến thiết kế tổ chức thi công có hai đường cong bán kính R= 600m
và 3 đường cong bán kính 1200 m, vì vậy ta chọn d = 20 m.
- Để cố định đường cong dùng cọc đỉnh như hình 3.2.1
+ Cọc đỉnh được chôn ở trên đường phân giác và cách đỉnh đường cong 0,5m,
trên cọc có ghi số đỉnh đường cong, bán kính, tiếp tuyến và phân cự, mặt ghi
hướng về phía đỉnh gốc.


14 | P a g e
14
SVTH: Đinh Văn Khải

Hình 3.2.1:Hình dạng cọc đỉnh và phương pháp cố định đỉnh đường cong
2.4.1.3. Định phạm vi thi công và dời cọc ra khỏi phạm vi thi công:
Tuyến đường thi công là đường cấp IV, cấp thiết kế là 60 nên có phạm vi
dành cho đường để thi công là 19m. Trong quá trình định vị thi công, dựa vào
bình đồ để từ đó xác định chính xác, và dọn dẹp trong phạm vi thi công. Đôn vị
thi công có quyền bố trí nhân lực, thiết bị máy móc, vật liệu và đào đất đá trong
phạm vi này.
Định vị thi công bằng phưông pháp căng dây nối liền giữa các cọc với nhau
được đóng ở mép ngoài phạm vi thi công. Để giữ cho các cọc ổn định trong suốt
thời gian thi công thì phải dời nó ra khỏi phạm vi thi công. Khi dời cọc phỉa ghi
15 | P a g e
15
SVTH: Đinh Văn Khải
thêm khoảng dời chỗ có sự chứng kiến của đôn vị tư vấn thiết kế, tư vấn giám
sát và chủ đầu tư.
Hệ thống cọc dấu, ngoài việc dùng để khôi phục hệ thống định vị trục đường
còn cho phép xác định sô bộ cao độ.
2.4.1.4. Dọn dẹp mặt bằng thi công:
Để đảm bảo sự hoạt động của máy móc và nhân công trong quá trình được an
toàn ta phải tiến hành dọn dẹp cây cối ra khỏi phạm vi thi công.
Công tác chặt cây dẫy cỏ ta dùng máy móc kết hợp với nhân lực. Những cây có
đường kính Ø15 ÷ Ø25cm thi dùng cưa máy U78 để cưa cây sau đó dùng máy ủi
D60A-6 để đánh gốc. Tất cả các thân cây, cành và rể sau khi phát trong phạm vi
thi công nền đường cần gom dọn xếp thành từng đống để sử dụng vào mục đích
khác. Những đống cây này nên đặt ở nôi có dạng mặt ngang cắt nữa đào nữa đắp
nhằm mục đích ngăn cản việc di chuyển của đất.
Các gốc cây còn lại cũng phải dọn đi, trừ trường hợp chiều cao gốc cây không
vượt quá 15- 20 cm so với mặt đất, và nền đắp cao hôn 1,5m. Có thể dùng
phưông pháp nổ phá đối với gốc cây có đường kính lớn hôn 50cm
Đối với công tác dẫy cỏ, bắt buộc phải dẫy cỏ trong nền đường đắp thấp hay nền

đắp trên sườn dốc lớn có độ dốc hôn 10%. Dùng máy san, máy ủi, nếu lớp dày
thì có thể dùng máy xới D60A-6.
16 | P a g e
16
SVTH: Đinh Văn Khải
Trong trường hợp dọn dẹp mặt bằng đôi khi gặp những tảng đá mồ côi. Tùy theo
kích thước lớn hay nhỏ, thế nằm hay ảnh hưởng của nó mà có biện pháp xử lý
khác nhau nhằm mục đích đưa nó ra khỏi phạm vi thi công. Đối với những tảng
đá không tận dụng được thì có thể dùng nhân công hay máy ủi đào đắp xung
quanh và đẩy tảng đá ra khỏi phạm vi thi công hoặc xuống phía hạ lưu. Những
loại đá tận dụng được phải xếp gọn gàng thành đống để đảm bảo cho công nhân
và máy móc hoạt động có hiệu quả.
2.4.1.5.Làm đường tạm và láng trại:
Để có đường cho máy móc di chuyển đến vị trí thi công, cần làm đường tạm dựa
trên đường mòn nhỏ đã có sẵn. Xây dựng láng trại, lắp đặt ống nước sinh hoạt
cho công nhân.
2.4.1.6.Lên khuôn đường:
Công tác lên khuôn đường nhằm cố định những vị trí chủ yếu của mặt cắt ngang
nền đường trên thực để đảm bảo thi công nền đường đúng thiết kế. Tài liệu dùng
để lên khuôn đường là bản vẽ trắc dọc, mặt bằng và mặt cắt ngang nền đường.
Hình 3.2.2
Ngoài ra còn phải dùng máy thủy bình, các dụng cụ để đo và kiểm tra hình dạng
và cao độ nền đường trong quá trình thi công.

17 | P a g e
17
SVTH: Đinh Văn Khải

18 | P a g e
18
SVTH: Đinh Văn Khải

Hình 2.2.2:Công tác lên khuôn đường
[Theo sách CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG SẮT – LÊ HẢI HÀ]
*Kỹ thuật xác định cao độ như sau:
[ Theo Sồ tay thiết kế đường ô tô – NXB giáo dục ]
19 | P a g e
19
b
m
/2
b
1
m.x
1
:
m
x
i
1
i
m
i
k
h
k
SVTH: Đinh Văn Khải

- Độ cao nền đắp tại trục đường được xác định theo công thức sau:
H
0
= H + b
1
.i
1
- h
k
+
2
.
mm
ib
(2.2.1)
Trong đó:
+ H
0
: Độ cao nền đắp tại trục đường (m).
+ b
i
, b
m
: Bề rộng lề đường,mặt đường(m).
+ i
1
,i
m
: Độ dốc ngang lề đường , mặt đường.
+ h

k
: chiều sâu lòng đường.
Trường hợp đắp lề hoàn toàn: Cao độ đắp tại mép đường phải nhỏ hôn cao độ
thiết kế một trị số x:
x =
k
kk
im
iibh
.1
)(
11
−
−−
(2.2.2)
+m:là mẫu số của độ dốc taluy nền đắp m = 1,5
20 | P a g e
20
h
k
i
k
i
m
i
l
1
:
m
b

m
/2
m.
∆H
∆H
b
l
B/2
SVTH: Đinh Văn Khải
Hình 2.2.3: Sơ đồ xác định mép nền đường ki đắp lề hoàn toàn
Nền đường có chiều rộng lớn hôn nền đường sau khi đã hoàn công mỗi bên là
m.x(m).
Trong trường hợp đắp lề một nửa: bề rộng nền đắp thường nằm ngang, khi đó
mép nền đường phải đắp thấp hôn độ cao thiết kế một đoạn ΔH, xác định gần
đúng theo công thức sau:
ΔH =
B
AS −
(2.2.3)
Trong đó :
+ S :diện tích mặt cắt ngang khuôn đường (m
2
)
+ A:diện tích mặt cắt ngang, phần nền đường nằm trên mặt phẳng ngang
đi qua mép nền đường(m
2
).
A = b
1
2

.i
1
+ b
1
.i
1
.B + B
2
.i
k
/2 (2.2.4)
+B: Chiều rộng nền đường (m)
21 | P a g e
21
SVTH: Đinh Văn Khải
Hình 2.2.4:Sơ đồ xác định mép nền đường khi đắp lề một nửa
Chiều rộng nền đường ở cao độ này rộng hôn thiết kế về mỗi phía một đoạn
bằng ΔH(m).
Khoảng cách từ tim đường đến chân taluy nền đắp trên địa hình bằng phẳng
xác định theo công thức :
L =
Hm
B
.
2
+
(2.2.5)
Ở trên sườn dốc 1:n, khoảng cách từ tim đường đến chân đắp ở phía dưới và
phía trên xác định theo công thức :
22 | P a g e

22
SVTH: Đinh Văn Khải
l
H
=
).
2
( Hm
B
mn
n
+
−
(2.2.6)
l
B
=
).
2
( Hm
B
mn
n
+
+
(2.2.7)
Trong đó :
l
H
:Khoảng cách từ tim đường đến chân taluy phía dưới (m)

l
B
: Khoảng cách từ tim đường đến chân taluy phía trên (m)

B/2 B/2
l
B
l
H
h
H
h
B
1
:

n
1
:
1
,
5
1
:
1
,
5

Hình 3.2.5: Sơ đồ xác định mép nền đường đắp trên sườn dốc
Trường hợp dốc ngang không bằng phẳng, thì cần xác định được điểm nằm

trên taluy, và sau đó đặt thước đo tại điểm M để xác định vị trí taluy.
Khoảng cách nằm ngang từ tim đường đến điểm M xác định theo công thức sau:
L
M
=
)(
2
1
∑
++ hhm
B
(2.2.8)
Trong đó :
+ Σh
1
: độ cao giữa mặt đất tại tim và điểm M được đo bằng sào
+ Đối với chân taluy phía trên sườn dốc cũng phải tìm điểm M’ tưông tự.
Khoảng cách nằm ngang giữa tim đường và điểm M’ xác định theo công thức:
23 | P a g e
23
SVTH: Đinh Văn Khải
L
M’
=
)(
2
1
∑
++ hhm
B

(2.2.9)
Σh
1
: độ cao giữa điểm M’ và mặt đất tại tim đường.
L
M
1
:

m
B
h
1
H
L
H
L
B
M
M'
h
H
Hình 2.2.6: Sơ đồ xác định mép nền đường đắp trên sườn dốc không bằng phẳng
Đối với nền đường đào, các cọc lên cọc lên khuôn đường đều phải dời ra khỏi
phạm vi thi công, trên các cọc này phỉa ghi lý trình và chiều cao đào đất, sau đó
phải định được mép taluy nền đào. Trên địa hình bằng phẳng khoảng cách nằm
từ tim đường đến mép taluy nền đào được xác định theo công thức:
l =
KHm
B

++ .
2
(2.2.10)
+K: chiều rộng của rãnh biên
24 | P a g e
24
SVTH: Đinh Văn Khải
1
:

m
K+B/2 K+B/2
K
K
H
B
Hình 2.2.7:Sơ đồ lên khuôn nên đường đào ở mặt đất bằng phẳng
l
K
=
).
2
( HmK
B
mn
n
++
+
(2.2.11)
l

B
=
).
2
( HmK
B
mn
n
++
−
(2.2.12)
+l
K
: Khoảng cách nằm ngang từ nền tim đường đến mép taluy nền đào ở phía thấp
+l
B
: Khoảng cách nằm ngang từ tim nền đường đến mép taluy nền đào ở phía cao
1
:

n
K
B
K
1
:
m
l
B
l

K
Hình 3.2.8: Sơ đồ lên khuôn nền đường đào ở sườn dốc
2.5.XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC:
2.5.1.Công tác khôi phục tuyến và định phạm vi thi công:
25 | P a g e
25