Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11793:2017 Đường sắt đô thị khổ đường 1000mm-Yêu cầu thiết kế tuyến

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11793:2017

ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ KHỔ ĐƯỜNG 1000 MM - YÊU CẦU THIẾT KẾ TUYẾN

1000 mm gauge railway - Design requirements for track work

Lời nói đầu

TCVN 11793 : 2017 do Cục đường sắt Việt Nam biên soạn, Bộ Giao Thông vận tải đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố.

ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ KHỔ ĐƯỜNG 1000 MM - YÊU CẦU THIẾT KẾ TUYẾN

1000 mm Gauge railway - Design Requirements For Track Work

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Tiêu chuẩn này áp dụng cho công tác thiết kế mới đường sắt khổ 1000 mm với tốc độ nhỏ hơn hoặc bằng 120 km/h (bao gồm: mặt bằng, mặt cắt dọc, nền đường, kiến trúc tầng trên đường sắt, đường lánh nạn và giao cắt giữa đường sắt với đường bộ) thuộc đường sắt quốc gia và đường sắt chuyên dùng.

1.2  Tiêu chuẩn này có thể tham khảo áp dụng cho công tác thiết kế nâng cấp, cải tạo các công trình đường sắt khổ 1000 mm.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4527 :1988, Hầm đường sắt và đường ôtô - Tiêu chuẩn thiết kế;

TCVN 4054 :2005, Đường ô tô - Yêu cầu thiết kế;

TCVN 7572-2 : 2006, Cốt liệu bê tông và vữa - phương pháp thử - Phần 2: Xác định thành phần hạt;

TCVN 8859 : 2011, Lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô - Vật liệu, thi công và nghiệm thu;

TCVN 8893 :2011, Cấp kỹ thuật đường sắt;

TCVN 9436 : 2012, Nền đường ô tô - thi công và nghiệm thu;

TCVN 9983 : 2013, Phương tiện giao thông đường sắt - toa xe - yêu cầu thiết kế;

TCVN 10380 : 2014, Đường giao thông nông thôn - Yêu cầu thiết kế.

3  Thuật ngữ, định nghĩa và các từ viết tắt

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1  Thuật ngữ, định nghĩa

3.1.1  Cấp kỹ thuật đường sắt (Grading for railway lines)

Quy định thứ hạng các tuyến hoặc đoạn tuyến đường sắt theo các tiêu chuẩn kỹ thuật, tương ứng với các yêu cầu về năng lực vận tải, vận lượng và tốc độ tối đa.

3.1.2  Đường sắt quốc gia (National railways)

Đường sắt phục vụ nhu cầu vận tải chung của cả nước, từng vùng kinh tế và liên vận quốc tế.

3.1.3  Đường sắt chuyên dùng (Specialized railways)

Đường sắt phục vụ nhu cầu vận tải riêng của tổ chức, cá nhân.

3.1.4  Đường chính (Main line)

Đường sắt nối liền, xuyên qua các điểm phân giới trên một khu đoạn chạy tàu được sử dụng thường xuyên và cho phép tàu thông qua với tốc độ lớn.

3.1.5  Đường nhánh (Branch line)

Là đường nối ray với tuyến chính.

3.1.6  Đường lánh nạn (Refuge line)

Là đường sắt được bố trí dưới các đoạn đường có dốc lớn để tránh tai nạn xảy ra cho các đoàn tầu xuống dốc bị mất khống chế do hỏng hãm.

3.1.7  Đường an toàn (safety line)

Là đường để tách rời, ngăn ngừa đầu máy, toa xe từ đường nhánh, đường chuyên dùng trôi vào đường chính khu gian hoặc đường đón gửi tầu trong ga.

3.1.8  Đường ga (Station track)

Đường chính tuyến qua ga là đường chính của tuyến đường nằm trong phạm vi 2 cột hiệu vào ga;

Đường đón gửi tầu là đường để đón gửi tầu đi đến hoặc thông qua ga;

Đường bãi dồn là đường để tác nghiệp, gá xe phục vụ chạy tầu của các ga kỹ thuật;

Đường xếp dỡ là đường sắt chuyên để xếp dỡ hàng hóa tại hóa trường, kho bãi;

Đường điều dẫn là đường sắt kết nối đường đón gửi và đường bãi dồn chuyên phục vụ trong quá trình lập tầu.

3.1.9  Tuyến đường sắt đơn (Single track)

Tuyến đường sắt chỉ có 1 đường chính;

Đường an toàn: là đường ngăn ngừa đầu máy, toa xe từ đường nhánh, trôi vào đường chính, khu gian làm đường đón gửi tàu trong ga.

3.1.10  Tuyến đường sắt đôi (double track)

Tuyến đường sắt có hai đường chính chạy tàu theo 2 chiều riêng biệt.

3.1.11  Khổ đường sắt (Track gauge)

Là khoảng cách ngắn nhất giữa hai má trong của đường ray trên đường thẳng.

3.1.12  Dốc hạn chế (Heavy slope)

Là dốc có độ dốc lớn nhất với chiều dài lớn mà trên đó đoàn tầu với trọng lượng kéo quy định do một đầu máy kéo lên dốc với vận tốc không đổi và bằng vận tốc tính toán của đầu máy (nơi mà đoàn tầu không thể lợi dụng động năng để vượt dốc).

3.1.13  Dốc cân bằng (balance slope)

Là dốc có độ dốc lớn nhất với chiều dài lớn của chiều nhẹ (ít hàng) mà trên đó đoàn tầu với số toa bằng số toa của chiều nặng (nhiều hàng) nhưng trọng lượng nhỏ hơn, có tốc độ lên dốc bằng tốc độ tính toán nhỏ nhất.

3.1.14  Dốc không có hại (Non-Harmful slope)

Là dốc khi đoàn tầu chạy xuống dốc đó không cần hãm (thông thường là dốc nhỏ hơn hoặc bằng 4 ‰).

3.1.15  Dốc có hại (Harmful slope)

Là dốc khi đoàn tầu chạy xuống dốc đó cần phải hãm (thông thường lớn hơn 4 ‰ hoặc có nhiều đoạn dốc lớn hơn 4 ‰ và độ chênh cao giữa điểm đầu và cuối dốc lớn hơn 10 m).

3.1.16  Ga đường sắt (Railway station)

Là nơi để phương tiện giao thông đường sắt dừng, tránh, vượt, xếp, dỡ hàng hóa, đón trả khách giải thể và lập tầu, thực hiện tác nghiệp kỹ thuật và dịch vụ khác.

3.1.17  Ga khu đoạn (Sectioning station)

Là ga chính giữa 2 khu đoạn chạy tầu, ngoài những tác nghiệp đón tiễn nhường tránh tầu, ga khu đoạn có tác nghiệp chính là giải thể, lập tầu, chỉnh bị và thay đổi đầu máy.

3.1.18  Ga trung gian (Intermediate station)

Là ga dùng để nhường, tránh, cắt hoặc móc thêm toa xe, xếp dỡ hàng hóa (có thể có thiết bị cấp nước hoặc có đường chuyên dùng nối vào ga).

3.1.19  Ga nhường tránh (Bypass station)

Là ga dùng để đón gửi và cho các đoàn tầu tránh, vượt nhau trên khu đoạn đường đơn.

3.1.20  Bãi dồn tầu (Shunting yard) là nơi được sử dụng riêng cho công tác dồn giải thể và lập đoàn tầu

3.1.21  Tốc độ thiết kế (Design speed)

Là trị số tốc độ áp dụng trong tính toán, thiết kế và xây lắp các cấu trúc thành phần của tuyến đường hay đoạn tuyến đường sắt đó.

3.1.22  Tốc độ quy định hay tốc độ hạn chế (Limited speed)

Là tốc độ thấp hơn tốc độ thiết kế được cơ quan có thẩm quyền quy định hay cho phép chạy trên một đoạn tuyến đường sắt.

3.1.23  Năng lực vận chuyển của tuyến đường (Transport Capacity Of Line)

Là năng lực chuyên chở hàng hóa và hành khách hàng năm tính từ sau năm vận doanh thứ 10 mang tính quy mô lâu dài yêu cầu đối với tuyến đường sắt này;

Năng lực thông qua là số đôi tàu lớn nhất có thể thông qua trên tuyến trong một ngày và đêm. Năng lực thông qua của một tuyến đường, một khu đoạn phụ thuộc vào năng lực thông qua của khu gian hạn chế trên tuyến đường hoặc khu đoạn đó.

3.1.24  Đường ngang (Crossing Road)

Là đoạn đường bộ giao nhau cùng mức với đường sắt, được cơ quan nhà nước có thẩm quyền cho phép xây dựng và khai thác.

3.1.25  Ray dài (Long rail)

Là loại ray có chiều dài lớn hơn chiều dài ray tiêu chuẩn.

3.1.26  Đường ray không mối nối (Non-Joined track)

Là đường có các thanh ray dài hàn liền với nhau, có chiều dài đường nằm trong khu gian, hoặc có chiều dài đường vượt qua khu gian.

3.1.27  Mặt cầu có máng đá balát (BridgeWithBallasted Track)

Là cầu có ray và tà vẹt đặt trên lớp nền đá balát.

3.1.28  Mặt cầu trần (BridgeNon-Ballasted Track) là cầu có ray hoặc tà vẹt đặt trực tiếp lên dầm cầu.

3.2  Ký hiệu và thuật ngữ viết tắt

4  Những quy định chung

4.1  Khi thiết kế khôi phục hay cải tạo đường sắt hiện có cần phân tích so sánh để tận dụng tối đa những vật tư, thiết bị cũ còn đảm bảo chất lượng theo yêu cầu kỹ thuật để tiết kiệm chi phí đầu tư.

4.2  Các yếu tố cơ bản sau đây của đường sắt phải xét đến sự phát triển tương lai của tuyến đường và phải kết hợp với tính toán, so sánh kinh tế kỹ thuật để lựa chọn ở giai đoạn lập dự án nghiên cứu khả thi, đồng thời phải phù hợp với loại hình phương tiện trang thiết bị kỹ thuật của mạng lưới đường sắt hiện có:

- Hướng chính của tuyến đường;

- Độ dốc hạn chế;

- Loại đầu máy;

- Đường quay vòng đầu máy;

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất;

- Phương thức đóng đường và thông tin tín hiệu chạy tàu.

4.3  Hạng mục công trình kết cấu hạ tầng dưới đây phải căn cứ theo cấp đường và các yếu tố khác để xác định theo quy định trong tiêu chuẩn này:

- Bề rộng và cao độ nền đường;

- Tải trọng thiết kế của cầu cống, tĩnh không dưới cầu và cao độ mực nước theo tần suất lũ thiết kế;

- Chiều dài các đường cong hoãn hòa, bán kính đường cong đứng và chiều dài đoạn dốc;

- Chiều dài khu gian với việc phân bổ ga và chiều dài dùng được đường đón gửi tầu hàng của ga.

4.4  Hạng mục công trình chủ yếu tại các ga dưới đây phải xác định theo tính chất và khối lượng vận doanh:

- Vị trí lý trình, mặt bằng đường ga, deport, quy mô, đầu máy, toa xe, khu chỉnh bị kỹ thuật đoàn tầu khách tại các ga lập tầu khách, ga khu đoạn;

- Quy mô nhà ga hành khách với các công trình cố định như nhà ga, phòng đợi tầu, ke hành khách...;

- Thiết bị nguồn nước cấp cho đoàn tầu khách.

4.5  Khi thiết kế tuyến đường sắt mới cần lựa chọn tải trọng phù hợp để tính toán đảm bảo tiêu chí kinh tế, kỹ thuật.

5  Mặt bằng và mặt cắt dọc của tuyến đường

5.1  Mặt bằng của tuyến đường trên khu gian

5.1.1  Yêu cầu cơ bản thiết kế mặt bằng của tuyến đường trên khu gian

5.1.1.1  Khi thiết kế mặt bằng của tuyến đường phải tuân thủ các nội dung cụ thể trong mục quy định chung để lựa chọn tuyến đường phù hợp.

5.1.1.2  Việc lựa chọn phương án hướng tuyến mới cần chú ý đến những yếu tố: Vai trò tuyến đường trong toàn mạng lưới, điều kiện tiếp ray với đường hiện tại và điều kiện liên kết vận tải của mạng với tuyến thiết kế, khối lượng vận chuyển trong tương lai và các điều kiện địa hình, địa chất, điều kiện xây dựng trong khu vực tuyến đi qua.

5.1.2  Thiết kế mặt bằng của tuyến đường trên khu gian

5.1.2.1  Thiết kế mặt bằng của tuyến đường cần nghiên cứu kỹ điều kiện địa hình, địa chất, để lựa chọn phương án có hướng tuyến ngắn nhất.

5.1.2.2  Căn cứ kết quả tính toán năng lực thông qua và năng lực vận tải của tuyến đường, nếu cần thiết phải xây dựng tuyến đường có hai đường chính để đảm bảo yêu cầu vận chuyển khối lượng hàng hóa và hành khách đi tầu. Khoảng cách giữa hai tim đường chính phụ thuộc vào cấp đường sắt, có trị số quy định trong bảng 1 dưới đây:

Bảng 1 - Quy định khoảng cách giữa hai tim đường chính trên đường thẳng

Đơn vị tính bằng mét (m)

Trên đường cong, khoảng cách giữa hai tim đường lân cận hoặc từ tim đường đến các kiến trúc khác trong ga và khu gian đều phải nới rộng theo bản vẽ khổ giới hạn tiếp giáp kiến trúc tham khảo phụ lục O của tiêu chuẩn này.

5.1.2.3  Bán kính đường cong nằm phải đảm bảo đoàn tầu chạy với tốc độ lớn nhất của tuyến đường quy định. Khi thiết kế cần lựa chọn bán kính đường cong nằm hợp lý, nên tận lượng bán kính đường cong nằm lớn.

Bảng 2 - Quy định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất trên khu gian

Đơn vị tính bằng mét (m)

5.1.2.4  Đường cong hoãn hòa là đường cong nối giữa đường thẳng với đường cong tròn. Chiều dài đường cong hoãn hòa phải đảm bảo đủ chiều dài vuốt siêu cao ray lưng theo độ dốc i ≤ 1,00 ‰. Trường hợp khó khăn cho phép chiều dài hoãn hòa ngắn hơn quy định tại bảng 3 nhưng phải đảm bảo đủ dài để vuốt siêu cao ray lưng với độ dốc i ≤ 1,50 ‰ đối với đường sắt cấp 1 và i ≤ 2,00 ‰ đối với đường sắt cấp 2, cấp 3.

Bảng 3 - Chiều dài đường cong hoãn hòa tiêu chuẩn (L_o) theo bán kính đường cong nằm và cấp đường sắt

5.1.2.5  Đoạn thẳng nối giữa hai đường cong nằm gần nhau khi thiết kế không được nhỏ hơn giá trị quy định trong bảng 4.

Bảng 4 - Quy định chiều dài đoạn thẳng nối giữa hai đường cong nằm gần nhau ngắn nhất phụ thuộc cấp đường sắt và địa hình khu vực

 Đơn vị tính bằng mét (m)

5.2  Mặt cắt dọc của tuyến đường trên khu gian

5.2.1  Yêu cầu chung về mặt cắt dọc của tuyến đường trên khu gian

5.2.1.1  Khi xác định độ dốc hạn chế của tuyến đường trên khu gian phải căn cứ tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đường đó, đồng bộ với những yếu tố liên quan khác như: Mặt bằng, cầu, đường, kiến trúc tầng trên, số đường chính (một hay hai đường) chiều dài sử dụng các đường đón tiễn tầu v.v.. Các yếu tố trên đều có tầm quan trọng quyết định năng lực thông qua, năng lực vận chuyển hàng hóa và khách đi tầu của tuyến đường.

5.2.1.2  Đồng thời xác định độ dốc của tuyến đường trên khu gian phải lựa chọn phù hợp với địa hình, địa vật hiện tại và phải tính toán kinh tế, kỹ thuật vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật hiện tại, vừa đáp ứng với thời kỳ tương lai khi được cải tạo, nâng cấp với kinh phí ít nhất.

5.2.1.3  Khi thiết kế mặt cắt dọc của tuyến đường trên khu gian không nên sử dụng nhiều độ dốc hạn chế, độ dốc hai đầu máy kéo và tránh để xuất hiện độ dốc có hại.

5.2.1.4  Cao độ của trắc dọc đường sắt thể hiện cao độ đỉnh ray bên trái theo hướng tiến của lý trình trên đường thẳng và theo cao độ đỉnh ray bụng trong đường cong.

5.2.2  Thiết kế mặt cắt dọc của tuyến đường mới trên khu gian

5.2.2.1  Độ dốc dọc

a) Khi thiết kế mặt cắt dọc của tuyến đường trên khu gian, độ dốc hạn chế và dốc cân bằng không được vượt quá trị số độ dốc hạn chế quy định trong bảng dưới đây.

Bảng 5 - Quy định độ dốc hạn chế phụ thuộc vào cấp đường sắt

b) Trong trường hợp khó khăn như khu vực đồi, núi cao, có địa hình phức tạp, đoạn trước và sau ga khi thiết kế không thể áp dụng trị số độ dốc hạn chế, dốc cân bằng theo quy định ở bảng 5, thì có thể cho phép sử dụng trị số độ dốc hạn chế, dốc cân bằng quy định ở bảng 6.

Bảng 6 - Quy định độ dốc hạn chế ở địa hình khó khăn

c) Tuyến đường sắt có khối lượng vận chuyển hàng hóa và hành khách không cân bằng (lượng vận chuyển hướng nặng lớn hơn rõ rệt), nếu tính trước được khối lượng vận chuyển sau này tăng lên, tỷ lệ luồng hàng vẫn không thay đổi nhiều, thì hướng xe nhẹ có địa hình hạn chế cho phép sử dụng độ dốc cân bằng lớn hơn độ dốc hạn chế của hướng xe nặng.

d) Nếu đường cong nằm có R ≤ 400 m nằm trên độ dốc hạn chế dài, thì khi thiết kế còn phải xét tới hiện tượng giảm sức bám lăn của đầu máy trên đường cong, hệ số bám lăn của đầu máy bị chiết giảm để giảm độ dốc dọc theo trị số quy định trong bảng 7.

Bảng 7 - Trị số chiết giảm độ dốc dọc trên dốc hạn chế khi có đường cong bán kính R ≤ 400 m

e) Chỉ cho phép dùng độ dốc thêm sức kéo ở những nơi chướng ngại vật tập trung, địa hình hiểm trở, nếu dùng độ dốc dọc thoải sẽ dẫn đến khối lượng công trình lớn.

f) Từng khu gian cá biệt hay trên khu đoạn quay vòng đầu máy, đều có thể dùng độ dốc thêm sức kéo. Nếu các khu gian cá biệt dùng độ dốc thêm sức kéo, phải tận lượng khu gian này liền với ga khu đoạn.

g) Độ dốc cho phép lớn nhất khi dùng hai đầu máy năng lực giống nhau để kéo, phải căn cứ độ dốc hạn chế quy định trong bảng 8.

Bảng 8 - Quy định độ dốc dọc lớn nhất của hai đầu máy kéo

5.2.2.2  Hiệu số đại số lớn nhất của hai độ dốc liền nhau trên trắc dọc không được vượt quá trị số độ dốc hạn chế hướng xe nặng, trừ 3 trường hợp đoạn dốc có hại sau:

(1) Khi mặt cắt dọc hình lõm, độ dốc của một chiều dài dốc dọc theo hướng xuống dốc lớn hơn 4 ‰, và chiều cao xuống dốc lớn hơn 10 m.

(2) Mặt cắt dọc hình bậc thang, độ dốc lớn hơn 4 ‰ và chiều cao xuống dốc lớn hơn 10 m.

(3) Mặt cắt dọc hình lồi trong khoảng nhỏ hơn hai lần chiều dài đoàn tầu hàng tính từ chân dốc của đường xuống dốc lớn hơn 4 ‰, với chiều cao xuống dốc lớn hơn 10 m.

Muốn xác định đoạn dốc có hại, có thể dùng cách kiểm tra các đoạn dốc dọc theo biểu đồ tốc độ, trong phép tính sức kéo đầu máy. Nếu đoạn dốc nào phải hãm, thì xem là đoạn dốc có hại. Nói chung các đoạn liên tục có dốc dọc lớn hơn 4 ‰, với độ chênh cao lớn hơn 10 m là những đoạn dốc có hại.

Hiệu đại số của 2 độ dốc liền nhau trên trắc dọc trừ trường hợp nối với ga trong phạm vi 3 loại đoạn dốc nói trên khi độ dốc hạn chế bằng hoặc lớn hơn 8 ‰ thì không được vượt quá ½ độ dốc hạn chế. Khi độ dốc hạn chế nhỏ hơn 8 ‰ thì không được quá 4 ‰. Trường hợp nối với ga thì hiệu số đại số giữa dốc đường khu gian và dốc ga cho phép bé hơn hoặc bằng độ dốc hạn chế.

Trong trường hợp để đảm bảo hiệu số đại số hai độ dốc liền nhau không vượt quá tiêu chuẩn nói trên, ở những chỗ đổi dốc phải đặt những đoạn bằng hay dốc chuyển tiếp có chiều dài không bé hơn trị số quy định trong bảng 9.

5.2.2.3  Chiều dài dốc dọc

a) Khi thiết kế mặt cắt dọc của tuyến đường trên khu gian, ngoài việc lựa chọn độ dốc dọc, cần phải xem xét lựa chọn chiều dài dốc phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật của cấp đường sắt mà tuyến đường đó đảm nhiệm.

b) Chiều dài dốc dọc càng dài càng tốt. Trong trường hợp khó khăn chiều dài dốc dọc của tuyến đường trên khu gian không được ngắn hơn nửa chiều dài đoàn tầu ở thời kỳ sau. Chiều dài ngắn nhất của đoạn dốc dọc theo trị số quy định trong bảng 9.

Bảng 9 - Quy định chiều dài dốc dọc ngắn nhất trên khu gian

Đơn vị đo là mét (m)

c) Trong các trường hợp dưới đây, chiều dài dốc dọc của bất cứ độ dốc hạn chế nào đều cho phép rút ngắn tới 150 m:

(1) Có đoạn bằng chia dốc trên mặt cắt dọc hình lồi (trừ mặt cắt dọc hình lồi ở đoạn dốc có hại nêu ở điều 5.2.2.2);

(2) Có đoạn dốc hoãn hòa trên mặt cắt dọc liên tục lên dốc (hình lồi) hoặc xuống dốc liên tục (hình lõm);

(3) Có đoạn dốc trong đường cong, sau khi đã trừ chiết giảm độ dốc dọc do ảnh hưởng đường cong đó.

d) Nếu đoạn dốc bằng chia dốc có chiều dài lớn hơn hoặc bằng 300 m nằm trong đoạn nền đường đào, thì nên chia đoạn bằng đó thành hai đoạn, chiều dài mỗi đoạn lớn hơn hoặc bằng 150 m với độ dốc xuống hai phía để thoát nước dọc. Độ dốc xuống nên thiết kế lớn hơn hoặc bằng 2 ‰.

5.2.2.4  Vị trí đổi dốc và đường cong đứng

a) Khi hiệu số đại số của hai độ dốc liền nhau lớn hơn 3 ‰ đối với đường sắt cấp 1 và lớn hơn 4 ‰ đối với đường sắt cấp 2, cấp 3 thì hai độ dốc đó phải nối với nhau bằng đường cong đứng hình tròn.

Bán kính đường cong đứng hình tròn là 10 000 m đối với đường sắt cấp 1 và 5 000 m đối với đường sắt cấp 2, cấp 3.

b) Vị trí các điểm đổi dốc phải sử dụng đường cong đứng nối dốc dọc, thì đường cong đứng này phải nằm ngoài:

(1) Đường cong hoãn hòa;

(2) Cầu thép mặt trần (không đá balát);

(3) Chiều dài hầm;

(4) Phạm vi chiều dài ghi.

5.2.3  Gia khoan và siêu cao

5.2.3.1  Gia khoan

a) Trên đường thẳng khổ đường 1 000 mm, khoảng cách giữa 2 má trong của ray chạy tầu là 1 000 mm (vị trí đo từ đỉnh nấm ray xuống 16 mm).

b) Trong đường cong, khổ đường được mở rộng về phía ray bụng một lượng bằng trị số gia khoan. Trị số gia khoan phụ thuộc vào bán kính của đường cong nằm được quy định trong bảng sau:

Bảng 10 - Quy định gia khoan trong đường cong nằm phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm

c) Giá trị vuốt gia khoan bên phía ray bụng được vuốt mở dần từ nối đầu (NĐ) vào tiếp đầu (TĐ) và từ nối cuối (NC) vào tiếp cuối (TC). Trong đường cong tròn được mở đủ trị số gia khoan phía ray bụng theo quy định. Độ vuốt gia khoan ray bụng không được vượt quá 1 ‰.

5.2.3.2  Siêu cao

a) Trên đường thẳng, cao độ của đỉnh hai ray chạy tầu phải bằng nhau (cùng nằm trên một mặt phẳng ngang). Trong đường cong, trị số siêu cao ray lưng phải được tính toán thiết kế phù hợp với bán kính đường cong nằm và tốc độ chạy tầu của cấp đường sắt.

b) Trị số gia tốc ly tâm chưa được cân bằng cho phép là 0,5 m/s², trị số siêu cao được tính theo công thức:

 (1)

CHÚ DẪN:

1) h_sc là siêu cao, tính làm tròn 5 mm.

2) V_max là tốc độ thiết kế lớn nhất cho phép đoàn tầu chạy trên đoạn đường đó.

3) R là bán kính đường cong nằm (đơn vị tính m).

Giá trị siêu cao lớn nhất được phép dùng đối với đường sắt khổ 1 000 mm là 95 mm. Siêu cao thiếu hụt cho phép là 50 mm đối với đường sắt cấp 1 và cấp 2, đối với đường sắt cấp 3 là 60 mm. Trong trường hợp khó khăn trị số siêu cao tính toán theo công thức trên nhỏ hơn 5 mm đối với đường sắt cấp 1 hoặc nhỏ hơn 10 mm đối với đường sắt cấp 2, cấp 3 thì cho phép không đặt siêu cao ray lưng.

c) Trị số siêu cao đường cong được thực hiện vuốt dần từ nối đầu (NĐ) vào tiếp đầu (TĐ) và nối cuối (NC) vào tiếp cuối (TC) đường cong. Trong đường cong tròn phải vuốt đủ siêu cao phía ray lưng với chiều dài tối thiểu là 12 m. Độ dốc vuốt siêu cao không được lớn hơn i = 1 ‰ đối với đường sắt cấp 1, cấp 2 và cấp 3.

CHÚ DẪN: Trị số mở gia khoan ray bụng và vuốt siêu cao ray lưng chỉ thực hiện trên đường chính tuyến qua ga như trên khu gian. Các đường phụ trong ga có thể không cần vuốt siêu cao mà chỉ mở gia khoan.

5.3  Mặt bằng đường trong ga

5.3.1  Yêu cầu chung về mặt bằng đường trong ga

5.3.1.1  Khi thiết kế xây dựng mới ga tránh, ga trung gian hay ga khu đoạn trên tuyến đường phải căn cứ nhu cầu vận chuyển hàng hóa, hành khách đi tầu của ga và địa hình, địa mạo khu vực dân cư, cơ sở kinh tế dọc tuyến để lựa chọn, bố trí mặt bằng các ga cho phù hợp tiêu chuẩn kỹ thuật của cấp đường mà tuyến đường đó đảm nhiệm.

5.3.1.2  Nên so sánh kinh tế kỹ thuật để bố trí mặt bằng ga theo loại hình: xếp ngang, xếp dọc hay nửa xếp dọc phù hợp với sự phát triển đường chính từ đường đơn lên đường đôi sau này. Nói chung loại hình ga nên dùng kiểu xếp ngang và nên sử dụng thiết kế theo tiêu chuẩn, theo định hình và điển hình.

5.3.1.3  Khi tính toán thiết kế, cần phải xem xét sao cho có thể giảm tối đa diện tích sử dụng đất và đảm bảo công tác giải phóng mặt bằng đơn giản, tiết kiệm kinh phí nhất.

5.3.2  Thiết kế mặt bằng đường trong ga

5.3.2.1  Nên bố trí mặt bằng các ga theo kiểu xếp ngang và nên dùng thiết kế tiêu chuẩn (thiết kế định hình cho các loại ga tránh, ga trung gian).

5.3.2.2  Ga phải được thiết kế xây dựng trên đoạn đường thẳng. Trường hợp do địa hình khó khăn cá biệt ga phải đặt trên đoạn đường cong nằm thì bán kính đường cong nằm không được nhỏ hơn 400 m ở vùng đồng bằng và 300 m ở vùng đồi núi. Những đoạn qua ghi các yết hầu ga phải nằm trên đường thẳng của đường chính.

5.3.2.3  Chiều dài nền ga tránh, ga trung gian phải tùy theo tiêu chuẩn về chiều dài dùng được của các đường đón tiễn trên biểu đồ chạy tàu bố trí thời kỳ sau để xác định.

Bảng 11 - Quy định chiều dài nền ga ứng với chiều dài dùng được trong thời kỳ tương lai

Đơn vị tính bằng mét (m)

5.3.2.4  Đoạn thẳng nối giữa hai đường cong có đường cong hoãn hòa trên đường chính qua ga phải thiết kế theo tiêu chuẩn ngoài khu gian.

5.3.2.5  Đường cong trên các đường phụ trong ga có thể không đặt đường cong hoãn hòa. Trên đường ga nếu có hai đường cong cùng chiều hoặc trái chiều, thì đoạn thẳng giữa hai đường cong này không ngắn dưới 20 m.

5.3.2.6  Bán kính đường cong nằm sau ghi trên các đường ga thiết kế không nhỏ hơn 200 m.

5.3.2.7  Khoảng cách tim các đường sắt trong mặt bằng ga được quy định trong bảng 12 cụ thể như sau:

Bảng 12 - Quy định khoảng cách tiêu chuẩn giữa hai tim đường trong ga

Đơn vị tính bằng mét (m)

Trên đường cong, khoảng cách giữa hai tim đường lân cận hoặc từ tim đường đến các kiến trúc khác trong ga đều phải nới rộng theo bản vẽ khổ giới hạn tiếp giáp kiến trúc tham khảo phụ lục O của tiêu chuẩn này.

Khoảng cách giữa hai tim đường ga có bố trí ke khách trung gian phục vụ đón tiễn khách, hoặc giữa các đường bố trí mặt bằng phục vụ các tác nghiệp xếp dỡ hàng hóa phải thiết kế khoảng cách này không nhỏ hơn 6,0 m.

5.3.2.8  Trên đường cong nằm khoảng cách giữa hai đường lân cận, hoặc từ tim đường đến các kiến trúc khác trong ga và ngoài khu gian phải nới rộng do ảnh hưởng của đoàn tầu, đồng thời căn cứ khổ giới hạn tiếp giáp kiến trúc tham khảo phụ lục O.

5.4  Mặt cắt dọc đường trong ga

5.4.1  Yêu cầu cơ bản về mặt cắt dọc đường trong ga

5.4.1.1  Thiết kế mặt cắt dọc đường chính qua ga phải căn cứ vào phân loại ga, vào mặt bằng, địa hình, địa vật khu vực ga trên tuyến, cũng như các yêu cầu kỹ thuật liên quan khác để xác định độ cao nền ga, độ dốc dọc nền đường ga phù hợp nhất.

5.4.1.2  Mặt cắt dọc đường ga nên thiết kế theo độ dốc bằng (i = 0 ‰) hoặc độ dốc nhẹ (i ≤ 2,5 ‰), đặc biệt chú ý đoạn đường ga có tác nghiệp đón tiễn tầu và yết hầu ga hai phía.

5.4.1.3  Thiết kế mặt cắt dọc đường ga phải đảm bảo bố trí công trình thoát nước trong khu vực ga được thuận tiện.

5.4.2  Thiết kế mặt cắt dọc đường trong ga

5.4.2.1  Nền ga khu đoạn, ga trung gian, ga tránh nên bố trí trên đường bằng, khi gặp khó khăn có thể bố trí trên đường dốc, nhưng độ dốc không được lớn hơn 2,5 ‰. Trong mọi trường hợp, độ dốc bình quân không được lớn hơn độ dốc hạn chế trừ đi lực cản khởi động và lực cản của đường cong để bảo đảm cho đoàn tầu có thể khởi động được ở vị trí bất lợi nhất. Lực cản khởi động của đoàn tầu không nhỏ hơn 4 kg/Tấn.

5.4.2.2  Chiều dài toàn bộ của nền ga nên đặt trên một đoạn dốc, khi địa hình khó khăn có thể đặt trên những đoạn dốc khác nhau. Chiều dài đoạn dốc và phương pháp nối dốc trên mặt cắt dọc của nền ga phải có cùng quy định như đường chính khu gian.

5.4.2.3  Phạm vi chiều dài dùng được của đường đón tiễn ga khu đoạn, ga trung gian, ga tránh trong trường hợp bình thường phải thiết kế đặt trên đường bằng. Khi điều kiện địa hình khó khăn, nếu giảm được khối lượng đào, đắp hay rút ngắn được chiều dài đặt ray, thì ga tránh, ga trung gian có thể bố trí một phần hay toàn bộ trên đoạn dốc phù hợp với quy định của điều 5.4.2.4.

Đường đón tiễn chuyên dùng cho một hướng, nói chung phải thiết kế đường bằng hay trên đường xuống dốc theo hướng xe nặng.

5.4.2.4  Độ dốc của các đoạn dốc trong phạm vi chiều dài dùng được của đường đón tiễn không được lớn hơn 2,5 ‰.

a) Trường hợp khó khăn đường đón tiễn của ga không có tác nghiệp dồn tầu, cắt móc đầu máy, toa xe, có thể thiết kế trên độ dốc từ 2,5 ‰ đến 6 ‰ và phải đảm bảo đoàn tầu khởi động được ở vị trí bất lợi nhất.

Trường hợp đặc biệt khó khăn khi cần mở thêm ga nhường tránh tầu (không có tác nghiệp cắt móc đầu máy toa xe) trên tuyến hiện có để tăng năng lực thông qua trên khu gian hạn chế có thể đặt ga với đường đón gửi có dốc bằng với dốc hạn chế của tuyến đường sau khi đã có các giải pháp thiết kế bảo đảm khởi động của đoàn tầu và tránh trôi dốc từ đường đón gửi vào đường chính khu gian.

b) Ga khu đoạn có khối lượng công tác dồn tầu lớn trong phạm vi toàn bộ chiều dài dùng được của các đường đón tiễn không được đặt trên dốc lớn hơn 1,5 ‰.

5.4.2.5  Trước cột hiệu vào ga phải thiết kế dốc thoải đủ để đoàn tầu khởi động được. Chiều dài của đoạn dốc này phải bằng chiều dài của đoàn tầu hàng. Trường hợp đặc biệt khó khăn, nếu bảo đảm được điều kiện khởi động của đoàn tầu để tránh dẫn đến khối lượng xây dựng công trình quá lớn, qua so sánh kinh tế kỹ thuật có thể dùng độ dốc hạn chế để thiết kế cho đoạn dốc trước cột tín hiệu vào ga.

5.4.2.6  Trạm hành khách có thể thiết kế trên đường dốc, mà đoàn tầu khách có thể khởi động được, nhưng không quá 8 ‰. Trường hợp đặc biệt khó khăn, khi có căn cứ tính toán kinh tế, kỹ thuật cho phép trạm hành khách nằm trên dốc lớn hơn 8 ‰, nhưng phải đảm bảo đoàn tầu khởi động được.

5.4.2.7  Chiều dài dốc trên đường ga

a) Chiều dài các đoạn dốc dọc đường chính qua ga khi thiết kế phải căn cứ theo quy định chiều dài dốc ngắn nhất của đường trên khu gian. Trường hợp đặc biệt khó khăn chiều dài dốc dọc ngắn nhất của đường chính cũng không nhỏ hơn 200 m đối với đường sắt cấp 1 và 150 m đối với đường sắt cấp 2, cấp 3.

b) Thiết kế chiều dài dốc dọc ngắn nhất đối với đường trong ga (trừ đường chính qua ga) không được nhỏ hơn trị số quy định trong bảng 13.

Bảng 13 - Quy định chiều dài dốc dọc ngắn nhất của đường ga phụ thuộc theo cấp đường sắt

 Đơn vị tính bằng mét (m)

5.5  Mặt bằng và mặt cắt dọc đường sắt qua cầu

5.5.1  Mặt bằng đường sắt qua cầu

5.5.1.1  Khi thiết kế tuyến đường sắt mới cầu có máng đá balát có thể bố trí ở bất kì chỗ nào của mặt bằng tuyến đường, cầu mặt trần nên bố trí ở đoạn đường bằng và thẳng. Nếu bố trí cầu có mặt trần khẩu độ dầm lớn hơn 40 m hay toàn chiều dài lớn hơn 100 m trên đường cong nằm bán kính nhỏ hơn 1 000 m thì phải có căn cứ kinh tế kĩ thuật.

5.5.1.2  Vị trí cầu phải đặt ở vị trí dòng chảy ổn định, không có hiện tượng xói lở ở hai bên bờ dòng chảy và có địa hình, địa mạo thuận lợi cho việc xây dựng cầu.

5.5.2  Mặt cắt dọc đường sắt qua cầu

5.5.2.1  Khi chọn vị trí cầu trên mặt bằng và mặt cắt dọc của tuyến đường phải xét tới điều kiện thủy văn, địa chất và điều kiện kinh tế kĩ thuật có lợi nhất của tuyến đường đến quyết định.

5.5.2.2  Cầu có máng balát và cống có thể bố trí ở bất kì chỗ nào của mặt cắt dọc, cầu mặt trần nên bố trí ở đoạn đường bằng. Nếu bố trí cầu có mặt trần khẩu độ dầm lớn hơn 40 m hay toàn chiều dài lớn hơn 100 m trên dốc lớn hơn 4 ‰ thì phải có căn cứ kinh tế kĩ thuật.

5.5.2.3  Trường hợp cá biệt thiết kế đặt điểm đổi dốc trong phạm vi cầu thì các điểm đổi dốc phải có hiệu đại số giữa 2 dốc Δi < 3 ‰ đối với đường sắt cấp 1 và Δi < 4 ‰ đối với đường sắt cấp 2, cấp 3 (phạm vi cầu phải nằm ngoài đường cong đứng). Riêng đối với cầu dầm BTCT máng đá balát cho phép thiết kế đổi dốc trong phạm vi cầu và đặt đường cong đứng trong phạm vi cầu.

5.6  Mặt bằng và mặt cắt dọc đường sắt qua hầm

5.6.1  Mặt bằng và trắc dọc đường sắt qua hầm

5.6.1.1  Vị trí hầm nằm trên bình diện và trắc dọc phải được chọn qua so sánh kinh tế và kỹ thuật. Khi miệng hầm nằm ở bãi bồi, có thể bị ngập thì độ cao thiết kế vai đường của hai cửa hầm phải cao hơn mực nước lũ tính toán (bao gồm chiều cao sóng vỗ, chiều cao nước dềnh) tối thiểu là 0,5 m.

5.6.1.2  Bình diện và trắc dọc của đường trong hầm phải thiết kế theo tiêu chuẩn đường trong khu gian. Khi chiều dài hầm ngắn hơn 300 m thì độ dốc hạn chế của đường trong hầm hoặc độ dốc thêm sức kéo giống như tiêu chuẩn đường trong khu gian. Nếu chiều dài hầm từ 300 m trở lên thì độ dốc của đoạn đường dẫn tương đương với chiều dài đoàn tầu phía lên dốc trước của vào hầm và trong đường hầm không được vượt quá độ dốc hạn chế (hay độ dốc thêm sức kéo) nhân với hệ số trong bảng sau:

Bảng 14 - Hệ số triết giảm độ dốc qua hầm

5.6.1.3  Độ dốc dọc của đường trong hầm vùng núi có thể thiết kế thành độ dốc một hướng hoặc độ dốc hai hướng, ở giữa gồ lên. Hầm không nên đặt trên đường bằng, chỉ khi trong đường hầm có 2 độ dốc ngược hướng mới cho phép dùng đoạn bằng dài 200 m đến 400 m. Độ dốc dọc của đường trong hầm nối chung không nên nhỏ hơn 3 ‰, trong trường hợp đặc biệt cũng không nhỏ hơn 2 ‰.

5.7  Mặt bằng và mặt cắt dọc trên tuyến đường sắt chuyên dùng

5.7.1  Yêu cầu thiết kế

5.7.1.1  Khi thiết kế xây dựng tuyến đường sắt chuyên dùng (ĐSCD) tiếp ray từ đường sắt quốc gia (đường sắt cấp 1, cấp 2, cấp 3) vào các cơ sở sản xuất, nhà máy, xí nghiệp, mỏ khai khoáng, kho tàng, bến cảng hoặc các khu hành chính, khu công nghiệp,... phải căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đường chính và hiện trạng địa hình, địa mạo dọc tuyến để thực hiện.

5.7.1.2  Khảo sát, thiết kế ĐSCD phải lựa chọn hướng tuyến tốt nhất, có chiều dài đường ngắn nhất, hạn chế tối đa chiếm dụng đất thổ canh, thổ cư, giảm tối đa công tác giải phóng mặt bằng. Sử dụng vật tư, vật liệu sẵn có tại địa phương, tận lượng lại các công trình kiến trúc, cầu, cống, trang thiết bị vận tải còn đảm bảo chất lượng để cải tạo, khôi phục tuyến nhánh hiện có nhằm giảm kinh phí đầu tư XDCT, nâng cao hiệu quả đầu tư.

5.7.2  Thiết kế mặt bằng trên tuyến đường sắt chuyên dùng

5.7.2.1  Khi thiết kế mặt bằng tuyến ĐSCD phải căn cứ nội dung ghi trong yêu cầu nhiệm vụ khảo sát, thiết kế để thực hiện.

5.7.2.2  Tiêu chuẩn kỹ thuật mặt bằng tuyến ĐSCD phụ thuộc vào tính chất yêu cầu vận tải phương thức tổ chức chạy tàu và địa hình, địa mạo thực tế cũng như vị trí địa điểm xây dựng của từng tuyến ĐSCD.

5.7.2.3  Bán kính đường cong nằm tối thiểu R = 200 m (với tốc độ thiết kế lớn nhất V_tk = 60 km/h). Trường hợp khó khăn cho phép thiết kế bán kính đường cong nằm nhỏ nhất R = 150 m (V_tk = 50 km/h).

5.7.2.4  Đường cong hoãn hòa ngắn nhất 20 m, trường hợp khó khăn cho phép sử dụng hoãn hòa ngắn nhất là 15 m.

5.7.3  Thiết kế mặt cắt dọc trên tuyến ĐSCD:

5.7.3.1  Khi thiết kế mặt cắt dọc trên tuyến ĐSCD phải căn cứ cao độ điểm tiếp ray với đường chính, cao độ yêu cầu mặt bãi, mặt nhà kho... điểm cuối của đường sắt chuyên dùng, cũng như địa hình, địa mạo khu vực hướng tuyến đi qua và kết quả tính toán thủy văn, cầu cống, đường để quyết định độ dốc, cao độ phù hợp.

5.7.3.2  Độ dốc dọc tối đa không lớn hơn 25 ‰ ở địa hình bình thường và không lớn hơn 30 ‰ ở địa hình khó khăn.

5.7.3.3  Chiều dài dốc dọc ngắn nhất không nhỏ hơn 150 m đối với trường hợp bình thường và không nhỏ hơn 100 m đối với trường hợp khó khăn.

5.7.4   Đường cong đứng, gia khoan, siêu cao:

5.7.4.1  Khi thiết kế tuyến sử dụng bán kính đường cong đứng hình tròn nhỏ nhất là 3 000 m để nối 2 dốc dọc liền nhau có hiệu số đại số lớn hơn 4 ‰. Trong trường hợp địa hình khó khăn cho phép sử dụng đường cong đứng hình tròn, có bán kính nhỏ nhất là 2 500 m để nối dốc dọc. Đường cong đứng phải thiết kế nằm ngoài ghi, đường ngang mặt cầu trần không đá balát, đường cong hoãn hòa và hầm đường sắt.

5.7.4.2  Gia khoan ray bụng trong đường cong thực hiện theo quy định trong bảng 10. Độ vuốt gia khoan không quá 1,5 ‰ và trong đường cong tròn có đủ gia khoan.

5.7.4.3  Siêu cao ray lưng đường cong phụ thuộc bán kính đường cong nằm và tốc độ thiết kế lớn nhất của đoàn tầu chạy trên tuyến ĐSCD và được tính theo công thức (1) trong điều 5.2.3.2

Độ vuốt siêu cao ray lưng từ nối đầu (NĐ) vào tiếp đầu (TĐ) và từ nối cuối (NC) vào tiếp cuối (TC) không quá 2 ‰, trường hợp khó khăn không quá 2,5 ‰, trong đường cong tròn có giá trị siêu cao không đổi tối thiểu là 12 m. Khi tính siêu cao sau làm tròn (5 mm một), trị số siêu cao lớn nhất chỉ được phép sử dụng là 95 mm. Siêu cao thiếu hụt cho phép là 60 mm. Trong trường hợp khó khăn trị số siêu cao tính toán nhỏ hơn 10 mm thì cho phép không đặt siêu cao ray lưng.

5.8  Mặt bằng và mặt cắt dọc đường trong các cơ sở công nghiệp đầu máy, toa xe

5.8.1  Yêu cầu thiết kế mặt bằng

5.8.1.1  Thiết kế mặt bằng đường cong các cơ sở công nghiệp đầu máy toa xe và đường sắt khác phải tuân thủ theo các tiêu chuẩn kỹ thuật chung của Dự án cũng như tiêu chuẩn kỹ thuật các chuyên ngành liên quan, phù hợp với mặt bằng bố trí tổng thể của cả khu vực. Bán kính đường cong nằm ngoài khu vực nhà xưởng nhỏ nhất không dưới 150 m đối với trường hợp bình thường và 100 m đối với trường hợp khó khăn. Chiều dài ngắn nhất của đường cong nằm là 14,0 m trường hợp khó khăn cho phép là 12 m.

5.8.1.2  Đoạn thẳng nối giữa hai đường cong nằm không ngắn hơn 15,0 m trong trường hợp khó khăn đặc biệt cũng không ngắn hơn 10 m.

5.8.1.3  Đối với đường trong khu tam giác quay sử dụng bán kính không nhỏ dưới 100 m và chiều dài dùng được của đường cụt không ngắn hơn 45 m, trường hợp khó khăn đặc biệt cũng không được dưới 30 m.

5.8.1.4  Đường điều dẫn nên thiết kế trên đường thẳng, trường hợp khó khăn cho phép đặt trên đường cong cùng chiều có bán kính không nhỏ hơn 300 m.

5.8.1.5  Đối với đường an toàn có mặt bằng là đoạn thẳng, với chiều dài dùng được không nhỏ hơn 50 m. Khoảng cách từ tim đường an toàn đến tim đường tiếp ray trong phạm vi chiều dài dùng được không nhỏ hơn 3,80 m.

5.8.2  Mặt cắt dọc đường trong các cơ sở công nghiệp đầu máy toa xe

5.8.2.1  Mặt cắt dọc đường trong các cơ sở công nghiệp, đầu máy toa xe phải thiết kế nằm trên dốc bằng đối với đoạn đường trong nhà xưởng sửa chữa, chỉnh bị, đoạn qua hầm khám máy, đoạn qua trạm rửa xe. Đoạn còn lại của các loại đường này nên thiết kế dốc nhẹ không lớn hơn 2,5 ‰. Đường chuyên đỗ các đoàn toa xe, hay các nhóm toa xe và đường chỉnh bị đầu máy không được thiết kế trên dốc lớn hơn 2,5 ‰. Đường đỗ đoàn xe khách hoặc toa xe khách phải thiết kế tốt nhất trên đường bằng nếu khó khăn đặt trên dốc không quá 1,5 ‰. Chiều dài dốc dọc thiết kế ngắn nhất là 50 m.

5.8.2.2  Đường trong khu tam giác quay, đường chạy đầu máy thiết kế chiều dài dốc dọc phải lớn hơn hoặc bằng 50 m. Độ dốc dọc lớn nhất không quá 1,5 ‰ trong đoạn đường cụt không quá 5 ‰. Điểm đổi dốc dọc trên đường liên lạc, đường dẫn đầu máy chạy phải có đoạn bằng không ngắn hơn 25 m kể từ cổng cửa kho đầu máy đến điểm đầu đường cong đứng (nếu có) hay đến điểm đổi dốc. Độ dốc lớn nhất của đường dẫn đầu máy ở các vị trí khác không lớn hơn 20 ‰.

5.8.2.3  Đường vào cầu quay đầu máy phải thiết kế trên dốc bằng, kể cả đoạn cuối từ mép cầu quay đến mốc chắn cụt và đoạn 25 m trước khi vào cầu quay. Đoạn còn lại thiết kế theo dốc dọc không lớn hơn 2,5 ‰. Chiều dài dốc dọc thiết kế lớn hơn hoặc bằng 50 m.

5.8.2.4  Đường an toàn phải thiết kế trên dốc bằng hoặc dốc lên hướng về mốc chắn cụt đầu máy trường hợp khó khăn thiết kế độ dốc dọc không quá 2,5 ‰.

6  Nền đường

6.1  Nguyên tắc chung về nền đường

6.1.1  Nền đường phải đảm bảo độ bền chặt và độ ổn định dài lâu trong mọi điều kiện khắc nghiệt của thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm và nước ngầm. Có thể chống lại được tác dụng phá hoại của các nhân tố thiên nhiên, để bảo đảm sự ổn định cho kiến trúc tầng trên của tuyến đường.

6.1.2  Nền đường đắp cũng như đào phải đảm bảo cường độ, độ chặt và các yêu cầu kỹ thuật khác theo quy định.

6.1.3  Nền đường trong các trường hợp dưới đây phải thiết kế theo tính toán nền đường đặc biệt.

6.1.1.1  Nền đắp và đào có chiều cao vượt quy định trong bảng 18 và 19.

6.1.1.2  Nền đường đắp trên sườn đất dốc tự nhiên lớn hơn 1:3.

6.1.1.3  Nền đường đắp trên vùng đất mềm yếu.

6.1.1.4  Nền đường đắp suốt năm ngâm nước, và nền đường đắp ngập nước theo mùa.

6.1.1.5  Nền đường ở đoạn địa chất xấu hoặc phức tạp như: Dốc trượt, sụt, đá đổ, đá trôi, bùn chảy, bãi cát, đất kiềm, đất bùn, castơ và hang hố nhân tạo...

6.1.1.6  Nền đường thi công bằng bộc phá lớn và máy thủy lực.

6.2  Nền đường trên khu gian

6.2.1  Bề rộng mặt nền đường trên khu gian

6.2.1.1  Bề rộng mặt nền đường từ tim đường chính trên khu gian ra vai đường trong các đoạn đường thẳng, trên khu gian không được nhỏ hơn trị số ghi trong bảng sau:

Bảng 15 - Quy định bề rộng mặt nền đường tính từ tim đến vai đường trong đoạn thẳng trên khu gian

Đơn vị tính bằng mét (m)

6.2.1.2  Bề rộng mặt nền đường đào qua đồi núi, căn cứ kết quả số liệu khoan thăm dò địa chất để quyết định. Ngoài phạm vi bề rộng mặt nền đường tối thiểu ghi ở bảng trên, có đào rãnh biên ở hai bên hay một bên. Thiết kế rãnh đỉnh ở đoạn nào cho phù hợp và tính toán lưu lượng nước mặt sườn dốc để thiết kế mặt cắt ngang rãnh đỉnh.

6.2.1.3  Trong đường cong trên khu gian mặt nền đường phải được nới rộng về phía lưng đường cong theo quy định tại Bảng 16:

Bảng 16 - Quy định nới rộng nền đường trong đường cong trên khu gian

Đơn vị tính bằng mét (m)

Nới rộng mặt nền đường được thực hiện trên chiều dài đường cong hoãn hòa, nghĩa là thực hiện mở dần từ nối đầu (NĐ) vào tiếp đầu (TĐ) và từ nối cuối (NC) vào tiếp cuối (TC), trong đường cong tròn thực hiện đủ độ nới rộng quy định.

6.2.2  Mui luyện mặt nền đường

6.2.2.1  Mặt cắt ngang mui luyện nền đường đơn có thể thiết kế thành hình thang, chiều dài cạnh trên là 1,40 m cao 0,15 m cạnh dưới nằm ngang và bằng chiều rộng mặt nền đường hoặc thiết kế mui luyện theo kiểu hình tam giác, có độ dốc không nhỏ hơn 3 % và không lớn hơn 6 %. Với địa hình nền đào thấp hay nửa đào, nửa đắp gặp khó khăn có thể thiết kế dốc mặt nền đường về một phía, thì độ dốc ngang mặt nền đường chỉ áp dụng từ 1 % đến 3 % (như độ dốc mặt nền ga) để nước mặt chảy về phía có rãnh dọc hoặc bên nền đường đắp

6.2.2.2  Đối với tuyến đường sắt có hai đường chính, mặt nền đường thiết kế mui luyện theo kiểu hình tam giác dốc ngang lớn nhất 3 % từ giữa hai tim đường chính ra hai bên để thoát nước mặt.

6.2.3  Mái dốc ta luy nền đường

Ta luy nền đường đắp và nền đường đào được tính toán xác định dựa theo tính chất cơ học các lớp cấu tạo của nền đất, theo điều kiện địa chất thủy văn và địa chất công trình trong khu vực tuyến đường đi qua, cũng như căn cứ phương pháp thi công dự định và chiều cao nền đường đắp, độ sâu nền đường đào để quyết định độ dốc mái ta luy.

6.2.3.1  Mái dốc ta luy nền đường đào

a) Độ dốc mái ta luy nền đường đào

Căn cứ vào điều kiện cấu tạo địa chất và độ cao của mái ta luy nền đường có thể tham khảo Bảng 17 để chọn độ dốc mái ta luy nền đường đào. Trước đó phải điều tra độ dốc các mái nền đường đào và các sườn dốc tự nhiên đã ổn định lâu dài có điều kiện địa chất tương tự ở trong vùng lân cận tuyến đường thiết kế để có cơ sở chắc chắn quyết định độ dốc mái ta luy nền đường đào thiết kế.

Bảng 17 - Độ dốc mái ta luy nền đường đào

b) Khi chiều cao mái dốc cao hơn 12 m phải tiến hành phân tích, kiểm toán ổn định bằng các phương pháp thích hợp tương ứng với trạng thái bất lợi nhất (đất, đá phong hóa bão hòa nước). Với mái dốc bằng vật liệu rời rạc, ít dính thì nên áp dụng phương pháp mặt trượt phẳng; với đất dính kết thì nên dùng phương pháp mặt trượt tròn, hệ số ổn định nhỏ nhất phải bằng hoặc lớn hơn 1,25.

Đối với mái dốc bằng đá, phải có phân tích so sánh với độ dốc của các mái dốc ổn định (mái dốc nền đường, công trình hoặc mái dốc tự nhiên) đã tồn tại ở trong khu vực lân cận.

c) Khi mái dốc qua các tầng, lớp đất đá khác nhau thì phải thiết kế có độ dốc khác nhau tương ứng, tạo thành mái dốc đào kiểu mặt gẫy hoặc tại chỗ thay đổi độ dốc bố trí thêm một bậc thềm rộng 1,0 m ( 3,0 m có độ dốc 5 % đến 10 % nghiêng về phía trong rãnh; trên bậc thềm phải xây rãnh thoát nước có tiết diện chữ nhật, tam giác đảm bảo đủ thoát nước từ tầng ta luy phía trên.

d) Khi mái dốc đào không có các tầng lớp đất, đá khác nhau nhưng chiều cao lớn thì cũng nên thiết kế bậc thềm như trên với khoảng chiều cao giữa các bậc thềm từ 6,0 m đến 12,0 m.

e) Khi mái dốc có cấu tạo dễ bị lở, rơi thì giữa mép ngoài của rãnh biên tới chân mái dốc nên có một bậc thềm rộng tối thiểu 1,0 m. Khi đã có tường phòng hộ, hoặc khi mái dốc thấp hơn 12,0 m thì không cần bố trí bậc thềm này.

f) Mái dốc nền đào phải có biện pháp gia cố chống xói lở bề mặt, chống đất đá phong hóa sạt lở cục bộ (trồng cỏ, trồng cây bụi, bọc mặt neo các ô dàn bê tông ...) và khi cần phải xây tường chắn, tường bó chân mái dốc để tăng cường mức độ ổn định của toàn mái dốc.

g) Phải thiết kế quy hoạch đổ đất thừa từ nền đào, không được đổ đất xuống sườn dốc phía dưới gây mất ổn định sườn dốc tự nhiên, không được đổ xuống ruộng, vườn, sông suối phía dưới. Chỗ đổ đất được san gạt thành bãi, trồng cây cỏ phòng hộ và có biện pháp thoát nước thích hợp.

6.2.3.2  Mái dốc ta luy nền đường đắp

a) Độ dốc mái ta luy nền đường đắp: Tùy theo độ cao của mái đắp và loại vật liệu đắp, độ dốc mái ta luy nền đường đắp được quy định trong Bảng 18

Bảng 18 - Độ dốc mái ta luy nền đường đắp

b) Nền đắp có mái dốc bằng đá thì đá có kích cỡ lớn hơn 25 cm và xếp khan (có chêm chèn) trong phạm vi chiều dày 1,0 m đến 2,0 m với độ dốc như trong Bảng 28; theo độ dốc có thể xếp khan kiểu giật cấp (không cần tạo mái dốc có độ dốc đều). Phía trong phạm vi xếp khan có thể đắp đá bằng cách: đổ đá cỡ lớn thành lớp, rồi rải thêm các đá thải cỡ nhỏ lên trên và dùng lu rung loại nặng, lu chặt cho đến khi đá trên mặt lớp ổn định, cần tổ chức rải thử để quyết định chiều dày lớp đá rải, lượng đá chèn và số lần lu cần thiết. Kết quả rải thử là căn cứ để kiểm tra, nghiệm thu (kể cả độ chặt) của nền đắp đá.

c) Trường hợp nền đường đắp đất (cát) qua vùng ngập nước thì phải áp dụng độ dốc mái dốc đắp bằng 1 : 2 đến 1 : 3 đối với phạm vi nền đường dưới mức nước ngập thông thường và bằng 1 : 1,75 đến 1 : 2,00 đối với phạm vi nền đường dưới mức nước thiết kế.

d) Khi mái dốc nền đắp đất tương đối cao thì cứ 8,0 m đến 10,0 m cao phải tạo một bậc thềm rộng từ 1,0 m đến 3,0 m; trên bậc thềm có cấu tạo dốc ngang và rãnh xây như quy định ở điều 6.2.3.1 ý (c). Ngoài ra mái dốc cao nên được gia cố bề mặt bằng đá xây hoặc các tấm bê tông đúc sẵn.

e) Trường hợp chiều cao mái dốc nền đường đắp lớn hơn 12,0 m phải kiểm toán ổn định như đã quy định ở điều 6.2.3.1 ý (b). Khi kiểm toán ổn định nền đường ngập nước phải xét đến áp lực thủy động do gradien thủy lực gây nên. Chiều cao mái dốc đắp đất không nên quá 16,0 m và đắp đá không nên quá 20,0 m.

f) Trường hợp đắp cao và đắp trên sườn dốc, nếu kết quả kiểm toán ổn định không bảo đảm thì phải thiết kế các giải pháp chống đỡ để tăng độ ổn định (kè chân, kè vai), bằng đá xếp khan, xây vữa, hoặc bê tông xi măng.

g) Mặt mái dốc nền đắp phải được gia cố bằng các biện pháp thích hợp với điều kiện thủy văn và khí hậu tại chỗ để chống xói lở do tác động của mưa, của dòng chảy, của sóng và của sự thay đổi mức nước ngập.

h) Các chỗ lấy đất để đắp nền đường phải được quy hoạch trước và được sự chấp nhận của địa phương theo nguyên tắc sau:

- Tận dụng các chỗ hoang hóa, đất có chất lượng và điều kiện khai thác thích hợp;

- Không ảnh hưởng môi trường, tiết kiệm đất đai;

- Kết hợp việc khai thác đất với nông, ngư nghiệp (tạo nơi chứa nước, nuôi trồng thủy sản...).

6.2.4  Độ chặt nền đường

6.2.4.1  Một trong các yếu tố quyết định đến cường độ và sự ổn định bền lâu của tuyến đường là độ chặt của nền đường.

6.2.4.2  Đối với nền đường đào căn cứ kết quả tính toán dựa trên các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất trong khu vực tuyến đường đi qua để thi công xử lý. Đối với nền đào bình thường qua vùng đất tốt, các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất dưới nền đường đều đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thì cần phải cầy xới một lớp dày tối thiểu 25 cm đầm chặt với hệ số K ≥ 0,95 trước khi đắp lớp subbase hoặc rải đá balát.

6.2.4.3  Đối với nền đường đắp: Nền đường đắp qua các khu vực có địa hình, địa chất, thủy văn phức tạp phải căn cứ vào kết quả tính toán nền đường đặc biệt để thiết kế xử lý, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chung của tuyến đường. Trường hợp nền đường đắp trên các vùng thổ nhưỡng bình thường, có thể đắp đất từng lớp với độ dầy và độ chặt nền đường theo quy định, ở những nơi sẵn cát, có thể đắp nền đường bằng cát, nhưng phía ngoài hai bên phải đắp bằng đất để bọc lớp cát đắp này. Độ chặt của nền đường đắp đối với trường hợp bình thường phụ thuộc vào độ dầy các lớp đất đắp, được quy định ở bảng sau:

Bảng 19 - Quy định độ chặt nền đường đắp trong điều kiện bình thường

6.2.5  Cao độ vai đường

6.2.5.1  Cao độ vai đường phải xác định theo mực nước lũ tính toán đối với đường sắt cấp 1, cấp 2 tương ứng với tần suất lũ 1 % và đối với đường sắt cấp 3 tương ứng với tần suất lũ 2 %. Độ cao vai đường thiết kế phải cao hơn mực nước kể trên cộng với chiều cao sóng vỗ chiều cao nước dềnh và chiều cao đề phòng nước mao dẫn (nhỏ nhất là 50 cm).

6.2.5.2  Cao độ vai đường phải cao hơn mực nước ngầm cao nhất, hoặc cao hơn mực nước tích tụ lâu (quá 20 ngày) trên mặt đất. Độ dâng cao của nước ngầm, phải xác định theo chiều cao nước mao dẫn trong đất. Khi có căn cứ kinh tế, kỹ thuật, thì có thể dùng các biện pháp để tránh tôn cao nền đường như: Hạ mực nước ngầm, hoặc bố trí một tầng ngăn cách bằng đất không thấm nước trong nền đường đắp, hay dùng đất thấm nước đắp thay lớp đất không thấm nước dưới mặt nền đường đào và bằng các biện pháp khác.

6.2.5.3  Chiều cao tối thiểu của vai đường trên mực nước ngầm và mức nước tích tụ thường xuyên trên mặt đất tại khu vực tuyến đường đi qua, thiết kế có thể căn cứ ở bảng sau.

Bảng 20 - Quy định chiều cao vai đường tối thiểu trên khu gian

6.2.6  Đất đắp nền đường

6.2.6.1  Đất đắp nền đường lấy từ nền đào, từ mỏ đất, từ thùng đấu. Việc lấy đất phải tuân thủ nguyên tắc hạn chế tác động xấu đến môi trường. Thiết kế, tạo dáng thùng đấu, không làm xấu cảnh quan và khi có thể tận dụng được sau khi làm đường.

Đất từ các nguồn phải được thí nghiệm để phân loại, không được đắp hỗn độn mà đắp thành từng lớp. Các lớp được đắp xen kẽ nhau nhưng khi lớp bằng đất có tính thoát nước tốt ở trên lớp đất có tính khó thoát nước thì mặt của lớp dưới phải làm dốc ngang 2 % đến 4 % để thoát nước.

6.2.6.2  Không dùng các loại đất lẫn muối và lẫn thạch cao (quá 5 %), đất bùn, đất than bùn, đất phù sa và đất mùn (quá 10 % thành phần hữu cơ) để làm nền đường.

Trong khu vực tác dụng không được dùng đất sét nặng có độ trương nở tự do vượt quá 4 %.

Không nên dùng đất bụi và đá phong hóa để đắp các phần thân nền đường trong phạm vi bị ngập nước. Tại chỗ sau mố cầu và sau lưng tường chắn nên chọn vật liệu đắp hạt rời có góc nội ma sát lớn.

Khi sử dụng vật liệu đắp bằng đá thải, bằng đất lẫn sỏi sạn thì kích cỡ hạt (hòn) lớn nhất cho phép là 10 cm đối với phạm vi đắp nằm trong khu vực tác dụng 80 cm kể từ đáy áo đường và 15 cm đối với phạm vi đắp phía dưới; tuy nhiên, kích cỡ hạt lớn nhất này không được vượt quá 2/3 chiều dày lớp đất đầm nén (tùy thuộc công cụ đầm nén sẽ sử dụng).

6.2.6.3  Không được dùng các loại đá đã phong hóa và đá dễ phong hóa (đá sít...) để đắp nền đường.

6.2.6.4  Khi nền đường đắp bằng cát, nền đường phải được đắp bao cả hai bên mái dốc và cả phần đỉnh nền phía trên để chống xói lở bề mặt và để tạo thuận lợi cho việc đi lại của xe, máy thi công. Đất đắp bao hai bên mái dốc phải có chỉ số dẻo lớn hơn hoặc bằng 7; còn đất đắp bao phía trên đỉnh nền nên sử dụng cấp phối đồi. Đất đắp bao phần trên đỉnh nền không được dùng vật liệu rời rạc để hạn chế nước mưa, nước mặt xâm nhập vào phần đắp cát.

Chiều dày đắp bao hai bên mái dốc tối thiểu là 1,0 m và bề dày đắp bao phía đỉnh nền (đáy áo đường) tối thiểu là 0,3 m.

Khi không thỏa mãn thì:

- Giảm chiều dầy lớp đất đắp còn 0,5 m (theo phương vuông góc với ta luy), đồng thời phải thiết kế gia cố chống xói mái ta luy và có biện pháp chống thấm đối với phía trong nền đường;

- Thiết kế giải pháp thay lớp đất bao phía đỉnh nền.

6.2.7  Xử lý nền đất tự nhiên trước khi đắp

6.2.7.1  Khi nền tự nhiên có dốc ngang dưới 20 %, phải đào bỏ lớp đất hữu cơ rồi đắp trực tiếp.

Khi nền tự nhiên dốc ngang từ 20 % đến 50 % phải đào thành bậc cấp trước khi đắp nền đường.

Khi nền tự nhiên dốc ngang trên 50 % phải thiết kế công trình chống đỡ (tường chân, tường chắn, đắp đá, cầu cạn, cầu kiểu ban công...).

6.2.7.2  Trong phạm vi đáy nền đắp, phải thiết kế các biện pháp thoát nước, ngăn chặn dòng chảy từ sườn dốc phía trên tích đọng lại chân mái dốc nền đắp.

Trường hợp nền đắp qua ruộng và các khu vực có nước đọng thường xuyên phải thiết kế vét lầy, thay đất. Khi có điều kiện nên dùng các loại vật liệu đắp rời rạc có bọc tầng lọc (như bọc vải địa kỹ thuật) để đắp trong phạm vi tích đọng nước thường xuyên hoặc dùng thêm vôi trộn với đất có tính dính để xử lý thay đất.

6.2.7.3  Ở vùng đặc biệt như vùng cát động, vùng cacstơ, vùng có các hiện tượng địa chất phức tạp phải có điều tra địa chất và thí nghiệm để tính toán và tìm các biện pháp cấu tạo cho nền đường ổn định. Các biện pháp này phải thích hợp với cấp hạng của đường, với công trình trên đường và thích hợp với địa chất vùng đặt tuyến.

6.3  Nền đường trong ga

6.3.1  Nguyên tắc chung

6.3.1.1  Nền đường trong ga cũng như nền đường ngoài khu gian phải đảm bảo độ bền chặt, độ ổn định và độ bền vững lâu dài trong bất cứ điều kiện nào của nhiệt độ, độ ẩm, có thể phòng ngừa được tác dụng phá hoại của các nhân tố thiên nhiên (bão, lũ, nước dâng...) để đảm bảo sự ổn định vững chắc cấu trúc tầng trên và thiết bị khác, phục vụ công tác vận tải được liên tục, không gián đoạn.

6.3.1.2  Nền đường ga đào, cũng như nền ga đắp, phải bảo đảm đúng độ chặt quy định.

6.3.1.3  Nền đường ga trong các trường hợp dưới dây phải thiết kế đặc biệt:

a) Nền đắp và đào có chiều cao vượt quá quy định trong bảng 17 và 18.

b) Nền ga đắp trên sườn dốc đất tự nhiên lớn hơn 1:3.

c) Nền ga đắp trên đất mềm, yếu.

d) Nền ga đắp trên vùng nước ngâm quanh năm, hoặc nền ga đắp ngâm nước theo mùa.

e) Nền ga ở khu vực địa chất xấu hoặc phức tạp như: Dốc trượt, sạt, đá đổ, đá trôi, bùn chảy, bãi cát, đất muối, bùn, castơ...

6.3.2  Thiết kế nền đường trong ga

6.3.2.1  Căn cứ kết quả tính toán số lượng đường ga, số bãi đường chứa toa xe, số trạm, đường chỉnh bị đầu máy, chỉnh bị kỹ thuật toa xe, đường quay vòng đầu máy, cầu quay đầu máy (hoặc đường tam giác quay), đường điều dẫn và các đường ga liên quan khác, ứng với từng loại ga lập tầu, ga khu đoạn, ga trung gian, ga tránh để thiết kế đủ mặt bằng bố trí các loại đường đó.

6.3.2.2  Mặt cắt ngang nền đường trong ga phải tùy thuộc từng loại ga để thiết kế độ dốc ngang mặt nền đường ga phù hợp. Có thể thiết kế thành một mặt dốc, hay hai, hoặc ba, bốn mặt dốc ngang tùy thuộc số lượng đường trong ga đó. Nếu mặt nền ga rất rộng, có đặt hệ thống thoát nước bao gồm các rãnh dọc, các rãnh ngang đường sắt, thì thiết kế mặt nền ga dốc ngang theo kiểu răng cưa, để đưa nước vào rãnh dọc.

6.3.2.3  Độ dốc ngang mặt nền đường ga được xác định theo loại đất đắp nền ga, loại balát sử dụng và điều kiện khí tượng, thủy văn tại khu vực ga và số lượng đường trên cùng một mặt dốc, nhưng không vượt quá độ dốc 3 %.

6.3.2.4  Trắc ngang của quảng trường ga, trạm hành khách, và bãi hàng phải thiết kế mặt dốc ngang từ nhà ga, ke khách nghiêng ra phía ngoài.

6.3.2.5  Chiều rộng nền đường trong ga, trạm phải quyết định theo tính toán thiết kế của từng ga một. Khoảng cách từ tim đường ga ngoài cùng đến mép đường đó (tức mép nền ga) không được nhỏ hơn 2,50 m và đối với đường điều dẫn trên đường thẳng là 3,50 m (chưa kể rãnh dọc nếu nền đảo).

6.3.2.6  Độ chặt của nền đường ga đào và nền đường ga đắp phải đảm bảo độ chặt như nền đường ngoài khu gian. Đối với đường chính và đường đón tiễn trong ga đều phải đắp lớp mặt bằng subbalast dày 20 cm.

6.3.2.7  Độ dốc mái ta luy nền đường ga đào và nền đường ga đắp, cũng như cao độ vai nền đường ga, thiết kế “chi tiết được nêu trong 6.2.3 và 6.2.5”.

6.4  Thiết kế công trình thoát nước

6.4.1  Nguyên tắc thiết kế

6.4.1.1  Công trình thoát nước là một hạng mục không kém phần quan trọng trong hệ thống hạ tầng cơ sở đường sắt. Do đó khi thiết kế công trình thoát nước phải đặc biệt quan tâm đến việc thoát hết lượng nước mặt trong khu vực xây dựng công trình tuyến đường.

6.4.1.2   Phải thu gom hết lượng nước mặt, nước thải sinh hoạt, nước thải qua phục vụ sản xuất, không được để ứ đọng, không được để tụ thủy và dềnh lên dọc hai bên công trình tuyến đường, làm suy yếu cường độ nền đường, nền ga, dần dần dẫn đến phụt bùn túi đá và lún, sụt, sạt lở mái ta luy nền đào cũng như nền đắp.

6.4.2  Nội dung thiết kế công trình thoát nước

6.4.2.1  Khi thiết kế nền đường ga và nền đường ngoài khu gian, phải thiết kế đồng bộ công trình thoát nước mặt, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp (nước thải qua sản xuất). Thiết kế công trình thoát nước của nền đường sắt phải kết hợp phục vụ thủy lợi, công nghiệp và hòa chung với mạng lưới thoát nước trong khu vực.

6.4.2.2  Công trình thoát nước mặt nền đường bao gồm rãnh biên: chạy dọc hai bên nền đường đào (rãnh dọc), rãnh đỉnh, máng nước, mương thoát nước dọc hai bên nền đường đắp. Khi độ dốc ngang mặt đất lớn, nước ở mặt đất chỉ có thể chảy từ một bên dốc vào nền đường sắt, thì chỉ cần thiết kế rãnh biên và rãnh đỉnh bên đó thôi, còn bên kia nước mặt chảy về sườn đất thấp, ở vùng đồng bằng độ dốc ngang mặt đất không rõ ràng và chiều cao nền đường đắp dưới 2,0 m phải bố trí mương thoát nước ở hai bên.

6.4.2.3  Kích thước mặt cắt ngang rãnh biên, rãnh đỉnh, mương thoát nước, phải xét tới lưu lượng nước chảy, đảm bảo nước thoát nhanh. Chiều rộng đáy của rãnh nói chung không được nhỏ hơn 40 cm và chiều sâu không được nhỏ hơn 60 cm. Nếu nền đào là đá thì chiều sâu rãnh có thể bằng 40 cm. Nền đường đào nằm trên đường dốc bằng hay trên đường dốc nhỏ hơn 2 ‰, thì chiều sâu rãnh biên đoạn phân thủy có thể thiết kế bằng 20 cm. Chiều rộng mương thoát nước dọc hai bên của nền đường sắt đắp không được nhỏ hơn 60 cm, trường hợp nền đường đắp qua vùng đất bùn, thì chiều rộng đáy mương thoát nước không được nhỏ hơn 80 cm.

6.4.2.4  Đường bảo hộ có chiều rộng từ chân mái dốc đường đắp đến mép mương thoát nước hay thùng đấu nối chung, không được nhỏ hơn 2,0 m. Trong trường hợp cá biệt như: Điều kiện thoát nước, điều kiện địa chất, khí hậu tốt và chiều cao nền đường đắp thấp, thì có thể giảm đường bảo hộ xuống 1,0 m. Mặt đường bảo hộ phải thiết kế không nhỏ hơn 2 %. Chiều sâu của thùng đấu không trở ngại đến thoát nước và không có mực nước ngầm, nếu có thể bảo đảm được nền đường đắp ổn định, thì tận lượng đào sâu để lấy đất sử dụng đắp nền, giảm bớt diện tích thùng đấu để tiết kiệm đất đai.

6.4.2.5  Kích thước của mặt cắt ngang rãnh biên của đoạn nền đường không đào, không đắp, của đoạn nền đường đắp cao dưới 50 cm và của rãnh đỉnh phải kiểm toán theo lưu lượng nước tần suất 4 % đối với đường sắt cấp 1, cấp 2 và 5 % đối với đường sắt cấp 3. Mép rãnh thoát nước thiết kế phải cao hơn mực nước tính toán là 20 cm.

6.4.2.6  Mặt đáy rãnh biên, rãnh đỉnh, mương thoát nước dọc hai bên đường sắt phải thiết kế với độ dốc nhất định. Nói chung, rãnh thoát nước phải thiết kế có độ dốc dọc thông tới cửa cống, hoặc tới vùng đất thấp gần nhất. Độ dốc dọc này không được nhỏ dưới 2 ‰. Ở nơi đất bằng và vùng bãi sông cho phép thiết kế độ dốc dọc nhỏ hơn nhưng không bé hơn 1 ‰. Những đoạn cuối rãnh này nếu có độ dốc lớn hơn 100 ‰ phải thiết kế gia cố chống xói, lở rãnh. Độ dốc dọc rãnh biên của nền đường đào, nên thiết kế bằng độ dốc dọc của đường. Trên đoạn đường dốc bằng và dốc dưới 2 ‰. Độ dốc dọc của rãnh biên trong nền đào ở cửa hầm phải thiết kế chảy ra ngoài hầm, với độ dốc không nhỏ dưới 2 ‰. Ở đoạn đường có dốc trái chiều thì thiết kế đáy rãnh với dốc 1 ‰, nhưng nếu chất đất không tốt, có thể gây nguy hại đến nền đường, thì phải có giải pháp gia cố rãnh biên, đảm bảo ổn định nền đường. Trong điều kiện khó khăn của những đường hầm tương đối ngắn, mà làm rãnh biên chảy ngược với độ dốc dọc của đường trong hầm, dẫn đến khối lượng đào đất, đá lớn, thì trên cơ sở so sánh kinh tế, kỹ thuật có thể cho phép thiết kế rãnh biên dốc vào trong hầm, nhưng phải kiểm soát lại mặt cắt ngang rãnh biên dọc hai bên hầm, để mở rộng ra nếu cần thiết.

6.4.2.7  Ta luy rãnh biên, rãnh đỉnh, mương thoát nước ở phía nền đường thông thường nên thiết kế 1:1. Tuy nhiên tùy thuộc từng loại đất, đá khu vực tuyến đi qua để quyết định ta luy rãnh đào và phải tính toán cụ thể.

6.4.2.8  Khi đáy và ta luy rãnh biên, rãnh đỉnh, mương thoát nước nằm trên tầng đất thấm nước, tầng đất mềm, hay tầng đá có vết nứt, hoặc nằm ở khu vực có nguy cơ bị xói, lở do địa hình quá dốc, thì phải có biện pháp gia cố phòng xói, lở đoạn rãnh này. Các biện pháp phòng xói, lở phụ thuộc vào lưu dốc tính toán và chất đất khu vực rãnh mà thiết kế.

6.4.2.9  Khi nền đường đào có nước ngầm phá hoại độ kiên cố và ổn định, thì phải thiết kế công trình thoát nước (rãnh ngầm thoát nước, hố thấm nước, máng thoát nước...) để hạ thấp được mực nước ngầm hoặc dồn nước thoát ra ngoài phạm vi nền đường.

6.4.2.10  Nói chung không được thiết kế để nước từ rãnh đỉnh, mương máng chảy xuống rãnh biên dọc hai bên nền đường đào. Chỉ trong trường hợp đặc biệt khi cần thiết thoát nước vào rãnh biên thì phải kiểm toán mặt cắt ngang rãnh biên và có biện pháp xử lý gia cố, để đảm bảo nước không làm ảnh hưởng đến nền đường.

6.4.2.11  Trong bất cứ trường hợp nào, rãnh dọc nền đường đào phải thiết kế lòng rãnh có độ dốc, để nước mặt thoát hết vào cửa cống hay vùng trũng. Cũng tương tự đối với hệ thống thoát nước trong mặt bằng khu vực ga, thiết kế mạng lưới rãnh dọc, rãnh ngang thu gọn được toàn bộ nước mặt, nước thải của khu vực ga đổ vào cửa cống, vùng trũng và hệ thống nước thải địa phương.

6.4.2.12  Trên các đoạn rãnh xây và rãnh BTCT đúc sẵn có nắp, chạy dọc đoạn nền đường đào ở ngoài khu gian hay trong khu vực ga, với khoảng cách trên dưới 100 m phải thiết kế đặt một hố lắng có nắp, chiều sâu đáy hố lắng thấp hơn đáy rãnh ít nhất là 20 cm, để phục vụ duy tu nạo vét bùn, đất ứ đọng trong hố lắng này.

6.5  Nền đường trong trường hợp phức tạp

6.5.1  Khái niệm chung về nền đường trong trường hợp phức tạp

6.5.1.1  Khi thiết kế tuyến đường phải hạn chế tối đa những đoạn tuyến đi qua những khu vực có địa hình, địa mạo phức tạp: Đồi núi cao, thung lũng thấp, khu vực đầm lầy, dải đất mềm yếu, hay trên sườn dốc lớn, hoặc trên bãi cát và khu vực pha đất kiềm... Bởi lẽ các vị trí này sẽ nảy sinh thêm các biện pháp xử lý nền đường đặc biệt.

6.5.1.2  Nhìn chung nếu nền đường đắp qua các trường hợp phức tạp nêu trên khi thiết kế phải xem xét, nghiên cứu và tính toán kỹ lưỡng dựa trên các chỉ tiêu cơ lý những lớp địa tầng phía dưới, mà nền đường đắp lên, để có giải pháp kỹ thuật phù hợp và phải được tính toán kiểm toán cụ thể với từng đoạn khác nhau, nhằm đạt được sự ổn định và bền vững lâu dài của nền đường.

6.5.2  Xử lí nền đường đắp trong trường hợp phức tạp

6.5.2.1  Nền đường trên nền đất mềm yếu và các loại đất xốp khác phải được phân tích độ lún sau khi thi công, độ lún nền đường sau khi thi công phải thỏa mãn các yêu cầu: Đường sắt cấp 1 không được lớn hơn 20 cm, đường sắt cấp 2, cấp 3 và chuyên dùng không được lớn hơn 30 cm, đoạn quá độ giữa đường và cầu không được lớn hơn 10 cm, tốc độ lún không được lớn hơn 5 cm/năm.

6.5.2.2  Nền đường đắp qua khu vực đầm lầy, phải dựa vào loại bùn, chiều dầy bùn, chiều dầy trầm tích, mật độ bùn, độ khoáng hóa và độ hữu cơ của bùn, cũng như chiều cao nền đường đắp, để tính toán độ sâu vét bùn. Vật liệu đắp nền đường trong trường hợp này bằng đất thấm nước ở phần vét bùn, phần thân nền đường nổi trên mặt bùn đắp bằng đất đầm chặt thích hợp theo tiêu chuẩn kỹ thuật chung quy định.

6.5.2.3  Khi đào hết bùn dưới nền đường đắp, mặt nền đường sau khi lún xong phải cao hơn mặt bùn xung quanh ít nhất 0,8 m. Khi đào đi một phần bùn thì chiều cao này không nhỏ hơn 1,20 m. Trong trường hợp nền đường đắp qua vùng đầm lầy ngập nước, vai đường phải cao hơn mực nước ngầm ít nhất là 1,0 m. Phần nền đường bị ngập nước của đầm lầy phải đắp bằng đất thấm nước. Khi mặt đáy của lớp bùn trong phạm vi đáy móng của nền đường đắp có dốc ngang thì phải kiểm toán độ ổn định của đáy nền đường đắp.

6.5.2.4  Nền đường đắp trên đất mềm, nói chung phải dùng biện pháp ổn định đáy nền như thay đất yếu dưới móng nền, đắp thêm đường phòng hộ, bệ phản áp, tầng đệm cát, cọc cát gia cố, đóng cọc hoặc xếp bè cây,... Chọn dùng biện pháp xử lý nào, thì phải căn cứ vào tính chất cơ học, vật lý, cấu tạo của lớp bùn, chiều dầy của lớp bùn và chiều cao nền đường đắp, thời gian thi công, vật tư, thiết bị thi công, vật tư, thiết bị thi công để tính toán so sánh, quyết định. Qua so sánh kinh tế, kỹ thuật cũng có thể cho phép thiết kế cầu cạn thay cho đắp nền đường qua khu vực đầm lầy ngâm nước.

6.5.2.5  Khi nền đường đắp trên nền đất mềm, yếu, thì chiều rộng đường bảo hộ phải mở rộng phù hợp tương ứng với loại đất và chiều cao nền đường đắp (theo kết quả tính toán cụ thể).

6.5.2.6  Đắp nền đường ở khu vực pha đất kiềm, phải xét tới mức độ và đặc trưng kiềm hóa. Mức độ và đặc trưng kiềm hóa phải giảm nhất định vào thời kỳ nước ngầm cao nhất và vào thời kỳ kiềm tích tự nhiên nhất ở tầng đất. Giai đoạn đáy nền bị nước ngầm xâm nhập theo chu kỳ và ở giai đoạn đó có mật độ tích tụ trong thời gian dài, thì nền đường đắp bằng đất thấm nước, hoặc phải đắp một tầng cách ly nước mao dẫn ở phía dưới của nền đường. Khi trên lớp đất khô ráo, có thể đảm bảo được cao độ vai đường cao hơn mức nước ngầm cao nhất, với độ cao nhất định, thì có thể dùng đất kiềm tại nơi đó để đắp nền đường.

6.5.2.7  Đối với nền đường đắp bằng cát trên bãi cát, phải thiết kế gia cố thân nền đường, ta luy và giải rộng nhất đỉnh ở hai bên nền đường để chống cát trôi. Biện pháp chủ yếu để đề phòng và bảo hộ nền đường không bị cát làm hư hại là trồng rừng để giữ cát làm tầng phòng hộ, làm hàng rào phòng cát...

6.5.2.8  Ta luy nền đường đắp ở khu vực bãi cát không được dốc hơn góc nghỉ thiên nhiên của cát. Nói chung có thể dùng thiết kế mái ta luy nền đường đắp từ chân lên vai đường là 1 : 1,75 đến 1 : 2,0. Nền đường đắp bằng cát thường hút nước mưa rất nhanh, nên không cần mui luyện và thiết bị thoát nước.

6.5.2.9  Để phòng ngừa đường và công trình kiến trúc khỏi bị cát phủ, đối với mỗi bên của từng đoạn đường phải thiết kế riêng theo đặc điểm của nó và trong thiết kế phải quy định chiều rộng vùng rừng phòng hộ cát. Chọn loại cây trồng trong rừng phòng hộ, phải căn cứ vào điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng, để chọn loại cây trồng thích hợp (sống lâu, mọc nhanh), sớm phát huy tác dụng của nó. Nền đường trong khu vực dốc trượt, sụt lở đang phát triển, phải căn cứ vào điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn để thiết kế biện pháp phòng biến dạng, như điều tiết nước mặt, khắc phục hay hạ mức nước ngầm, giảm nhẹ hay từ bỏ khối trượt, khối sụt, xây dựng công trình phòng hộ, chống đỡ và tiến hành phòng hộ tổng hợp.

6.5.2.10  Khi thiết kế nền đường dọc bờ sông, bờ biển hay men theo hồ chứa nước, phải tính đến kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng trong vòng đời dự án, phải xét đến biện pháp phòng sụt hay xói lở nền đường (như làm công trình điều tiết, dốc bảo hộ và trồng cây v.v...).

6.5.2.11  Khi thiết kế cao độ nền đường trong khu vực hồ chứa nước phải xét tới mực nước thiết kế của hồ chứa nước và mực nước trong hồ dâng lên do phát sinh bùn đọng.

6.5.2.12  Khi dùng đất thường để đắp nền đường ngấm nước hay nền đường bãi sông phải xét tới ảnh hưởng của nước đối với sự ổn định của nền đường.

6.5.2.13  Khi mực nước ở hai bên nền đường đắp chênh lệch thì phải thiết kế công trình thoát nước và tận dụng khả năng làm cho mực nước hai bên nền đường đắp ngang nhau.

6.5.2.14  Chỉ cho phép bố trí hố lấy đất ở vùng bãi sông khi có căn cứ thiết kế và khi đó phải xét tới biện pháp phòng xói lở nền đường và hố lấy đất.

6.5.2.15  Ở khu vực cáctơ khi thiết kế nền đường đắp phải xét tới biện pháp phòng ngừa tác dụng phá hoại của nước mặt và nước dưới đất (điều chỉnh dòng nước mặt, lấp các miệng phễu, xây các công trình thoát nước và mương ngăn cách v.v...).

6.5.2.16  Khi đường chạy qua khu bùn chảy, đá trôi phải dùng biện pháp khắc phục hay giảm bớt tác dụng phá hoại của đá trôi) bùn chảy đối với nền đường hay cầu cống. Để cho đá trôi, bùn chảy có thể thông qua đường cần dùng biện pháp mở rộng nhịp cầu và không dùng cống. Trong khu vực có đá trôi, bùn chảy phải tránh làm đường đào. Nếu cần phải làm thì thiết kế các biện pháp đến đá, bùn vượt qua nền đường.

6.5.2.17  Khi chọn tuyến, nên tránh chạy qua các đoạn dốc trượt, sụt lở, đá chất đống đang phát triển hay có thể phát triển, nếu không tránh được phải thiết kế công trình đặc biệt đến bảo đảm nền đường, công trình và thiết bị của đường sắt được an toàn, ở khu vực dốc trượt, sụt lở đang phát triển phải căn cứ vào điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn, đến thiết kế biện pháp phòng biến dạng, như điều tiết nước mặt, khắc phục hay hạ thấp mực nước ngầm, giảm nhẹ hay trừ bỏ khối trượt, sụt, xây dựng công trình phòng hộ, chống đỡ và tiến hành phòng hộ tổng hợp.

6.6  Đất dùng cho xây dựng đường sắt