Công Nghệ Đường Sắt - Xây Dựng Nền Đường Sắt Phần 1 doc

Tác dụng của nền đường và vị trí của nĩ trong cơng trình xây dựng Nền đường là cơ sở chịu tác dụng của các bộ phận kết cấu tầng trên đường sắt và đồn tầu ở trạng thái tĩnh và động.. Thi

NGUYỄN THANH TÙNG (CHỦ BIÊN)

LÊ VĂN CỬ - BÙI THỊ TRÍ

NỀN ðƯỜNG SẮT

NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI

HÀ NỘI - 2005

Mục lục

Trang

1 Tác dụng của nền ñường và vị trí của nó trong công trình xây dựng -

2 ðặc ñiểm của công trình nền ñường và yêu cầu trong xây dựng -

2.2 Nền ñường xây dựng trong ñiều kiện tự nhiên 12

2.3 Nền ñường dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và ñộng -

3.1 Nền ñường phải phẳng, mặt nền ñường ñủ rộng -

3.3 Yêu cầu thiết kế và thi công nền ñường

5 Trình tự thiết kế nền ñường thông thường 14

Chương 1

Cấu tạo và thiết kế nền ñường sắt thông thường 16

1.1 Các dạng và cấu tạo mặt cắt ngang nền ñường -

1.6 Phương pháp xử lý ñoạn quá ñộ giữa cầu và ñường 99

1.6.2 Tăng thêm ñộ cứng của lớp ñệm nền ñường, giảm bớt nền

1.7.1 Máy ño ñộ ẩm, mật ñộ (phóng xạ nguyên tử) 102 1.7.2 Thí nghiệm bản chịu nén K30 103

Chương 2

2.2 Mặt cắt ngang tiêu chuẩn của ñường sắt cao tốc 107

2.3 Mặt cắt ngang tiêu chuẩn nền ñào ñường sắt cao tốc 113

2.4 Hình dạng và chiều rộng mặt nền ñường sắt cao tốc 114

2.5 Yêu cầu cần phải cường hoá lớp ñệm

2.5.2 Tác dụng của lớp mặt lòng nền ñường sắt - 2.5.3 Phương pháp xác ñịnh bề dày lớp mặt lòng nền ñường 117

2.6 Vật liệu ñắp nền ñường sắt cao tốc

và tiêu chuẩn ñầm nén 122

2.6.2 Lớp ñáy lòng nền ñường sắt 126

2.8 Trị số khống chế và biến dạng của nền ñường sắt cao tốc 129 2.8.1 Lún tích lũy lòng nền ñường do chạy tầu khai thác gây ra - 2.8.2 Biến dạng ñàn hồi của nền ñường khi tầu chạy cao tốc 130

Chương 3

3.1.1 ứng dụng và phân loại tường chắn ñất

trong công trình nền ñường -

3.2.1 Tính toán áp lực ñất chủ ñộng của lưng tường thẳng ñứng

3.2.2 Tính toán áp lực ñất chủ ñộng của lưng tường gãy khúc 148

dưới ñiều kiện ngâm nước 162

3.3 Tính toán thiết kế tường chắn ñất trọng lực 166 3.3.1 Yêu cầu cấu tạo tường chắn ñất trọng lực 167

3.3.1.2 ðộ sâu ñặt móng tường 168

3.3.1.3 Cấu tạo tường chắn ñất 169

3.3.2.1 Kiểm toán ổn ñịnh trượt -

3.3.2.2 Kiểm toán tính ổn ñịnh chống lật ñổ 172 3.3.2.3 Kiểm toán ứng suất ñáy móng và ñộ lệch tâm hợp lực 173 3.3.2.4 Kiểm toán cường ñộ mặt cắt thân tường 174

3.3.2.6 Thông số thường dùng thiết kế tường chắn ñất 180

Chương 4

4.1.1 Thoát nước mặt nền ñường -

4.1.2 Yêu cầu và nguyên tắc chung thoát nước mặt nền ñường -

4.1.4 Biện pháp thoát và hạ thấp mực nước ngầm nền ñường 187

4.2.2 Phòng hộ xói lở chân ta luy nền ñường 206

4.2.3 Công trình phòng hộ nền ñường và tường tổng hợp trị núi 215

Chương 5

Nền ñường trên ñất yếu 218

5.1 Khái niệm chung -

5.3 Chiều cao nhỏ nhất và chiều cao giới hạn của

5.3.1 Chiều cao nhỏ nhất của nền ñường trên ñất yếu Hmin - 5.3.2 Chiều cao giới hạn của nền ñắp trên ñất yếu Hc 223

5.4 Kiểm toán ổn ñịnh của nền ñường trên ñất yếu 224

5.6.7 Tầng ñệm cát 250

6.2.2 Xác ñịnh hệ số an toàn (hệ số ổn ñịnh yêu cầu) 302

6.4 Công trình tường chắn và các biện pháp khác 310

6.4.2 Cọc chống trượt 311

6.4.5 Biện pháp cải thiện tính chất của khối ñất trượt 317

Chương 7

7.1.1 Phân loại nền ñường ngâm nước và ñặc ñiểm công trình -

7.1.1.1 ðặc ñiểm chủ yếu của công trình nền ñắp

7.1.1.2 ðặc ñiểm công trình nền ñường ở ñập nước 320

7.1.2 Kiểm toán tính ổn ñịnh nền ñường ta luy ngâm nước 321

7.2.1 ảnh hưởng của ñộng ñất ñối với tính ổn ñịnh nền ñường -

7.2.1.3 Biến dạng của taluy nền ñường ñào (hoặc sườn núi) 328

7.2.3 Kiểm toán tính ổn ñịnh nền ñường khu vực ñộng ñất 329

7.3.1 ðặc ñiểm của công trình nền ñường ở khu vực ñất hoàng thổ -

7.3.2 Hình dạng và ñộ dốc ta luy nền ñào khu vực hoàng thổ 334

7.3.3 Phòng hộ ta luy nền ñường ñất hoàng thổ 335

7.4.1 ðặc tính của ñất trương nở -

7.4.2 Nền ñắp và nền ñào ở khu vực ñất trương nở 344

7.4.3 Gia cố và phòng hộ nền ñường ở khu vực ñất trương nở 345

Phụ lục: Các ñơn vị dùng trong ñịa lý kỹ thuật

Mở đầu

1 Tác dụng của nền đường và vị trí của nĩ trong cơng trình xây dựng

Nền đường là cơ sở chịu tác dụng của các bộ phận kết cấu tầng trên đường sắt

và đồn tầu ở trạng thái tĩnh và động Các tải trọng này truyền xuống nền đường đến tận mĩng rồi khuếch tán Trên mặt cắt dọc nền đường phải bảo đảm cao độ cần thiết của tuyến đường

Trong cơng trình xây dựng, nền đường chiếm một vị trí quan trọng về khối lượng thi cơng, diện tích chiếm dụng đất và vốn đầu tư lớn

Cơng trình nền đường bao gồm: Cơng trình bản thân nền đường, cơng trình thốt nước nền đường, cơng trình phịng hộ, và gia cố nền đường Hệ thống hồn chỉnh của các cơng trình trên để đảm bảo nền đường luơn làm việc ở trạng thái tốt

2 ðặc điểm của cơng trình nền đường và yêu cầu trong xây dựng

2.1 ðặc điểm của cơng trình nền đường

- Nền đường xây dựng trên mĩng đất, đá và sử dụng đất đá này làm vật liệu xây dựng

- ðất đá đều là vật liệu khơng liên tục cĩ đặc tính vỡ vụn, rời rạc, khe rỗng Những đặc tính phức tạp đĩ thay đổi rất nhiều khơng chỉ do tuyến đường đi qua những nơi địa hình, địa chất khác nhau Tức là với cùng một loại đất đá, do khí hậu bốn mùa thay đổi mực nước lên xuống và sự biến đổi của tình hình chịu lực, đều ảnh hưởng cơ bản đến tính chất của cơng trình

Cơ học đất đã nghiên cứu tính chất đất đá và phần lớn đều coi đất đá là vật thể đàn hồi, giả thiết quan hệ ứng suất với biến dạng là tuyến tính Những giả thiết này khơng phù hợp hồn tồn với tình trạng sau khi chịu lực của đất đá Lý thuyết thiết

kế nền đường chủ yếu được xây dựng trên cơ sở của cơ học đất đá và đĩ là thành quả của khoa học kỹ thuật của cơ học đất đá được áp dụng để thiết kế nền đường Vào những năm gần đây của cuối thập kỷ 20, cùng với sự phát triển của cơ học đất đá và ứng dụng vật liệu mới đã mang lại những điều kiện rất tốt cho áp dụng thiết kế nền đường (đặc biệt là nền đường cao tốc)

2.2 Nền đường xây dựng trong điều kiện tự nhiên

Tuyến đường xây dựng thường gặp phải sự ảnh hưởng phức tạp của điều kiện

tự nhiên như: địa hình, địa chất phức tạp, khí hậu thuỷ văn, động đất Từ đĩ phát sinh nhiều sự cố nền đường ta luy nền đào bị nước phá hoại, nền đường đất giãn nở, khi khơ co lại, ướt thì giãn nở, dẫn đến ta luy nền đường sạt trượt, nền đường đơng cứng vào mùa đơng nhiệt độ thấp, khi động đất thì cát của nền bị hố lỏng dẫn đến nền đường bị trượt Những hư hại đĩ của nền đường đều cĩ quan hệ mật thiết với các

điều kiện tự nhiên Khi thiết kế, thi cơng và bảo dưỡng nền đường đều khơng thể tách rời điều kiện tự nhiên, mà nên nghiên cứu điều tra đầy đủ để khắc phục các tai họa của tự nhiên, đây là nội dung quan trọng trong thiết kế thi cơng nền đường

2.3 Nền đường dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và động

Kết cấu tầng trên đường sắt và các cơng trình nhân tạo trên nền đường dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và động của đồn tầu là nguyên nhân chủ yếu gây ra các hư hại cho lớp đệm nền đường Việc nghiên cứu các vấn đề ổn định, biến dạng của đất dưới tác dụng của tải trọng động phải hiểu rõ tính chất động lực học của đất gồm: cường độ động của đất và hố lỏng, sự tăng của áp lực động do nước gây nên, những chấn động sụt của đất

Một số phương pháp đo đạc thực nghiệm đã cho kết quả nghiên cứu động lực học ảnh hưởng đến đất lịng đường Trong thiết kế nền đường thơng thường, lấy tải trọng động để tính tốn tải trọng tĩnh

3 Yêu cầu trong xây dựng nền đường

Căn cứ vào những đặc điểm nêu trên của nền đường, để bảo đảm cho nền đường làm việc bình thường thì nền đường cần những yêu cầu sau:

3.1 Nền đường phải phẳng, mặt nền đường đủ rộng

Trạng thái bằng phẳng của nền đường là chỉ cao độ vai đường, vị trí bình diện

và bình đồ, tuyến phù hợp thiết kế mặt cắt dọc Vị trí bình diện nền đường dùng tim đường biểu thị Bề rộng nền đường thoả mãn yêu cầu để đặt kết cấu tầng trên và bảo đảm cho đồn tầu khai thác chạy an tồn và duy tu bảo dưỡng đường, khi phía trên mặt nền đường hoặc hai bên cĩ cơng trình kiến trúc thì phải đối chiếu với quy định

về giới hạn của đường sắt hoặc đường bộ đặt ngồi phạm vi giới hạn

3.2 Nền đường phải kiên cố, ổn định

Trong qua trình khai thác khơng cho phép nền đường mất ổn định và phát sinh biến dạng ngồi phạm vi cho phép Khi khảo sát do chưa điều tra, thăm dị chính xác địa chất hoặc thiết kế thi cơng chưa đầy đủ theo đúng quy trình sẽ dẫn đến nền đường mất ổn định, nền đắp xây dựng trên mĩng đất yếu chiều cao đắp 2 ~ 3m mà cùng với mĩng chuyển động trượt ảnh hưởng phạm vi hướng ngang dài lớn hơn một trăm mét, trường hợp này chưa xây xong nền đường đã phá hoại thì khơng sử dụng được Do đất đáy nền đường tính ép lún lớn, độ chặt khơng đảm bảo dẫn đến lượng lún dự tính khơng đủ Do vậy, trong thiết kế nền đường cần sử dụng các cơng nghệ xây dựng cần thiết để đảm bảo cho nền đường cĩ đủ cường độ và tính ổn định

3.3 Yêu cầu thiết kế và thi cơng nền đường đảm bảo kinh tế kỹ thuật

Hiệu quả và lợi ích xây dựng, duy tu sửa chữa nền đường khơng chỉ là sự đầu

tư cho thiết kế và thi cơng mà cịn bao gồm các phí tổn duy tu bảo dưỡng trong khai thác ðồng thời cịn căn cứ vào chính sách của quốc gia trong quy hoạch phát triển khi xây dựng sẽ chiếm dụng đất đai khơng ảnh hưởng đến lợi ích sản xuất cơng, nơng nghiệp của nhân dân

Tĩm lại, xây dựng nền đường là một hạng mục cơng trình chiếm khối lượng lớn, yêu cầu kỹ thuật hợp lý, tính tốn cân đối về kinh tế, thời gian xây dựng ngắn và

cĩ sự hài hồ giữa các cơng việc cĩ xây dựng liên quan với nhau

4 Phân loại thiết kế nền đường

Thiết kế nền đường phải phân làm hai loại là thiết kế thơng thường và thiết kế đặc biệt

Thiết kế thơng thường trong điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất cơng trình bình thường, chiều cao ta luy khơng vượt quá “quy phạm thiết kế nền đường sắt khổ tiêu chuẩn” (TB10001- 99 của Trung Quốc) đã quy định về phạm vi bảng độ dốc ta luy cĩ thể sử dụng phương pháp thi cơng thơng thường để thi cơng nền đường Thiết

kế nền đường thơng thường cĩ thể sử dụng thiết kế tiêu chuẩn Loại nền đường này trên tuyến đường hay gặp, khối lượng cơng trình rất lớn

Thiết kế đặc biệt nền đường là ngồi thiết kế thơng thường, nền đường dưới các điều kiện sau:

- ðiều kiện địa chất cơng trình, thuỷ văn phức tạp, chiều cao ta luy nền đường vượt quá quy định ở bảng 1-9; 1-18

- Nền đường xây dựng trên sườn dốc

“Sườn dốc” là chỉ dốc ngang mặt đất bằng 1:2, 5 nếu vật liệu đắp và đáy nền đều là đá khơng phong hố thì “sườn dốc” chỉ dốc ngang mặt đất bằng 1: 2 hoặc dốc lớn hơn 0

- Nền đường dưới các điều kiện đặc thù như: Khoảng đất nghiêng trượt, khoảng đất vỡ vụn, khoảng đất là đống nham thạch, khu vực đất đá trơi, khu vực hồ chứa nước, khoảng đất bãi sơng và bờ sơng, khu vực đất yếu, khu vực đất dính rỗng nứt, khu vực Các–xtơ (hang động do nham thạch bị bào mịn, xâm thực ) và các hang động khác

- Cơng trình gia cố phịng hộ nền đường và cải tạo di chuyển các hệ thống thuỷ lợi

- Nền đường sử dụng phương pháp thi cơng phá nổ lớn

Nền đường thiết kế đặc biệt cần làm tốt cơng tác điều tra địa chất cơng trình, thuỷ văn, kiểm tốn thiết kế mặt cắt nền đường, dốc ta luy và đáy nền Khi sử dụng các biện pháp gia cố phịng hộ thường làm các phương án so sánh tổng hợp kinh tế,

kỹ thuật để đảm bảo chắc chắn tính ổn định, kiên cố nền đường

5 Trình tự thiết kế nền đường thơng thường

5.1 Số liệu cần thiết cho thiết kế

- Tài liệu về tuyến đường và tải trọng đồn tầu, bản vẽ bình đồ, trắc dọc, trắc ngang ðoạn đường thiết kế cá biệt cần cĩ bình đồ với tỷ lệ lớn

- Tài liệu địa chất: Các tài liệu về bình đồ địa chất tuyến đường, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, báo cáo thuyết minh địa chất cơng trình và nước ngầm, vị trí mực nước ngầm, hướng dịng chảy, hệ số thẩm thấu

- Tài liệu khí tượng thuỷ văn: Trong ñó bao gồm về lượng mưa hàng năm, ñộ

ẩm, hướng và vận tốc gió Về thuỷ văn bao gồm các tài liệu cần thiết về vị trí thấp nhất và cao nhất của nước sông trong ñoạn ñường thiết kế, hướng chảy, tốc ñộ chảy, chiều cao sóng và các tài liệu cần thiết cho thiết kế phòng

hộ xói lở

- Các tài liệu khác: yêu cầu về nhiệm vụ thiết kế, phân bố vật liệu xây dựng

và tài liệu ñiều tra của tuyến ñường như: ñộ dốc dọc, cao ñộ, lý trình, các loại cầu, cống, hầm, nhà ga

5.2 Hồ sơ thiết kế nền ñường

Xây dựng mới hoặc cải tạo tuyến ñường chính, nhánh, ñường chuyên dụng, khu ñầu mối trọng yếu, cầu lớn thường sử dụng thiết kế hai giai ñoạn: Thiết lập dự

án nghiên cứu khả thi, thiết kế kỹ thuật thi công, nguyên tắc thiết kế, mô hình thiết bị chính, quy mô và ñưa ra ñược khối lượng công trình: Vật tư, thiết bị máy móc, nguồn lao ñộng cho các phương án, số lượng diện tích ñất phải dùng và lập khai toán công trình Thiết kế thi công chủ yếu lập bản vẽ thi công, biểu ñồ hạng mục công trình xây dựng, thiết bị và công trình xây dựng phụ trợ, khối lượng công trình và thuyết minh bàn giao thi công ðối với công trình ñơn giản, nguyên tắc thiết kế chủ yếu ñã xác ñịnh ñược ñối tượng thiết kế, có thể sử dụng thiết kế một giai ñoạn

5.3 Nội dung thiết kế chủ yếu

- Thuyết minh thiết kế: thuyết minh ñịa hình, ñịa chất và nguyên tắc thiết kế của ñoạn ñường trong thiết kế nền ñường

- Bản vẽ thiết kế: bao gồm thiết kế mặt cắt ngang nền ñường thông thường, hệ thống thoát nước, nền ñường thiết kế ñặc biệt cần phải có bình ñồ (tài liệu ñịa chất kèm theo), mặt cắt dọc, cắt ngang với bản vẽ tỷ lệ lớn

- Khối lượng công trình, số lượng vật tư, công cụ máy móc và tính toán công trình

Trình tự công tác thiết kế nền ñường là: căn cứ vào yêu cầu nhiệm vụ thiết kế, khảo sát ñầy ñủ tài liệu và tình hình của ñoạn ñường thiết kế, căn cứ vào tình hình về ñịa hình, ñịa chất, khí tượng thuỷ văn ñã có, trên cơ sở ñáp ứng ñầy ñủ sự ổn ñịnh và kinh tế ñối với ñối tượng thiết kế ñưa ra các phương án thiết kế ñể lựa chọn Sau khi phương án ñược xác ñịnh sẽ lập khối lượng; vật tư, máy móc và dự toán công trình

Chương 1 Cấu tạo và thiết kế nền ñường sắt thông thường

Nền ñường sắt là cơ sở của các bộ phận kết cấu tầng trên, trạng thái tốt xấu của nền ñường ảnh hưởng trực tiếp ñến ñường ray, lớp ñá ba lát và dẫn ñến trạng thái hoàn chỉnh của tuyến ñường

Do vậy, thiết kế nền ñường phải ñáp ứng ñầy ñủ các ñiều kiện: ổn ñịnh, kiên

cố, không sinh ra các biến dạng có hại của tuyến ñường, ñồng thời còn yêu cầu về ñiều kiện kinh tế kỹ thuật, xác ñịnh thời gian thi công, tiết kiệm sử dụng chiếm ñất Thực hiện những yêu cầu này thể hiện ở thiết kế mặt cắt ngang nền ñường vuông góc với ñường tim của tuyến ñường

1.1 Các dạng và cấu tạo mặt cắt ngang nền ñường

4 Nền nửa ñào

Khi nền ñường tự nhiên nghiêng theo hướng ngang, một bên của mặt nền ñường ñào không có khối lượng ñào, loại nền này gọi là nền nửa ñào (hình 1-1d)

5 Nền nửa ñào nửa ñắp

Khi mặt ñất tự nhiên nghiêng theo hướng ngang, một bộ phận của nền ñường lấy phương thức xây ñắp mà thành một bộ phận ñắp và lấy phương thức ñào mà thành mặt ñường ñào thì gọi là nền nửa ñào nửa ñắp (hình 1-1e)

6 Nền ñường không ñào không ñắp

Khi mặt nền ñường và mặt ñất móng tự nhiên (ñủ cường ñộ) ñã qua dọn sạch bằng phẳng, nền ñường không ñắp, không ñào các khối ñất thì loại nền ñường này gọi là nền ñường không ñào không ñắp (hình1f)

1.1.2.Cấu tạo cơ bản mặt cắt ngang nền ñường

Nền ñường do hai bộ phận hợp thành là bản thân nền ñường và công trình nhân tạo nền ñường

b – vai ñường; H – chiều cao ñào hoặc ñắp tim ñường;

h – chiều cao ta luy nền ñường

Trong các loại hình dạng nền ñường bộ phận theo yêu cầu thiết kế tuyến ñường

ñể ñặt ñược kết cấu tầng trên gọi là bản thân nền ñường Trong mặt cắt nền ñường,

bộ phận bản thân nền ñường do các bộ phận: Mặt ñỉnh nền ñường, vai ñường, lòng ñường, ta luy, ñáy nền ñường tạo thành (hình 1-2a, b)

1 Mặt ñỉnh nền ñường

Bộ phận trực tiếp ựặt của các bộ phận kết cấu tầng trên lên mặt của nó cùng với vai ựường hợp thành gọi là mặt ựỉnh nền ựường hoặc gọi tắt là mặt nền ựường ựào, ựắp

2 Vai ựường

Trong mặt ựỉnh nền ựường sắt, ngoài bộ phận che phủ lòng ựường gọi là vai ựường Tác dụng của nó là bộ phận bảo vệ phần tâm chịu lực nền ựắp, ngăn cản ựá dăm lăn rơi, bảo trì mặt nền thoát nước, ựể cho nhân viên bảo dưỡng duy tu ựi lại tránh tầu, mặt bằng ựặt máy móc, vật tư ựể bảo dưỡng ựường, chôn lắp các thiết bị biển báo, tắn hiệu thông tin Trong thiết kế tuyến ựường, cao ựộ thiết kế của nền ựường lấy biểu thị cao ựộ sát mép vai ựường gọi là cao ựộ vai ựường

3 Lớp ựệm nền

Phạm vi ựộ sâu từ mặt ựỉnh nền ựường chịu tác dụng của tải trọng ựộng của tầu

và ảnh hưởng biến dạng do khắ hậu mưa gây nên ở phắa dưới mặt nền ựường sắt gọi

là lớp ựệm nền Trạng thái của lớp ựệm nền ảnh hưởng trực tiếp ựến sự ổn ựịnh và nâng cao tốc ựộ chạy tầu, trong thiết kế nên thực hiện ựầy ựủ những quy ựịnh về ựộ dày, lớp ựệm nền, vật liệu ựắp và ựộ ựầm chặt, thoát nước tốt

4 Ta luy

Hai bên sườn mặt cắt ngang nền ựường gọi là ta luy nền ựường Giao ựiểm của

ta luy với mặt ựỉnh nền ựường gọi là ựỉnh vai Giao ựiểm của ta luy và mặt ựất ở nền ựắp gọi là chân ựắp, ở nền ựào gọi là ựỉnh ta luy nền ựào, sự chênh lệch giữa cao ựộ của nó và cao ựộ vai ựường là chiều cao ta luy nền ựường Chiều cao ta luy nền ựắp

là sự chênh lệch giữa cao ựộ vai ựường với cao ựộ chân ta luy

5 đáy nền

đáy nền là móng của nền ựắp, cũng là bộ phận ựất ở dưới mặt ựất ựắp tự nhiên của nền ựắp, chịu tải trọng của ựất ựắp và kết cấu tầng trên, chịu ảnh hưởng của tải trọng ựộng ựoàn tầu Tắnh ổn ựịnh chắc chắn của ựất ở bộ phận ựáy nền ựối với bản thân nền ựường là mấu chốt quan trọng dẫn ựến tắnh ổn ựịnh của ựường ray, ựặc biệt

là xây dựng nền ựắp trên ựáy nền ựất mềm yếu, tất nhiên là phải xử lý thoả ựáng ựáy nền ựể tránh nguy hiểm cho ựoàn tầu vận hành ựược an toàn

Công trình phòng hộ nền ñường dùng ñể phòng chống hoặc làm suy yếu các nhân tố tự nhiên do thời tiết xấu gây nên làm ảnh hưởng có hại trực tiếp hoặc gián tiếp cho bản thân nền ñường Các loại hình của công trình phòng hộ nền ñường có rất nhiều: Công trình phòng hộ thường dùng là phòng hộ ta luy và phòng hộ xói lở ðể phòng trừ cho ta luy nền ñường và chân dốc không bị nước mưa làm mòn ở mặt dốc, phòng trừ mưa lớn thấm dẫn ñến sự tuần hoàn khô, ướt của ñất, phòng trừ sự thay ñổi của nhiệt ñộ không khí dẫn ñến các nhân tố biến dạng ñông cứng hoặc tan ra làm ảnh hưởng ñến sự ổn ñịnh vững chắc của ta luy, thường sử dụng phòng hộ mặt ta luy ðể phòng trừ nước sông không ngừng xói lở và sóng vỗ vào ta luy thì chân ta luy lắp ñặt phòng hộ xói lở Vị trí và loại hình phòng hộ ñược xác ñịnh qua quy luật vận ñộng thường thấy của dòng nước và yêu cầu phòng hộ Loại hình phòng hộ nền ñường dưới ñiều kiện ñặc biệt lại càng nhiều như: tại khu vực ñất ñá trôi, ñề phòng sự uy hiếp của ñá trôi ñối với nền ñường thường lắp ñặt các ñập ngăn giữ, khai thông mương máng thoát nước dọc và ngang, tại khu vực có gió cát thường dùng các loại công trình phòng chống cát ñể cố ñịnh cát không tràn vào ñường

Công trình gia cố nền ñường là dùng ñể gia cố bản thân nền ñường hoặc công trình móng trong công trình nền ñường có các biện pháp gia cố móng như phòng hộ

ta luy tường chắn, xếp ụ ñá, cọc chống trượt và các biện pháp khác Thiết bị gia cố nền ñường là một biện pháp có hiệu quả ñể nâng cao ñộ ổn ñịnh của nền ñường

1.1.2.3 Mặt cắt ngang nền ñường sắt

Trong công trình nền ñường sắt có các loại biện pháp phòng hộ và gia cố bản thân nền ñường, trong thiết kế có các yêu cầu về thiết kế giống nhau, hoặc các tình huống cơ bản giống nhau ðể giảm bớt hoặc tránh làm cho công tác tính toán thiết kế thêm phức tạp, ñem các loại thiết kế thường gặp và các bản vẽ thông dụng làm thành bản vẽ tiêu chuẩn có thể trực tiếp sử dụng

Thiết kế mặt cắt ngang nền ñường tiêu chuẩn là căn cứ vào quy ñịnh tiêu chuẩn thiết kế của cấp ñường sắt như: cao ñộ taluy nền ñường, ñộ dốc công trình thoát nước mặt, xử lý ñáy nền ñắp, hố ñấu ở nền ñắp và vị trí của ñống ñất bỏ ñi ở nền ñào ñể lập thành bản vẽ mặt cắt ngang của thiết kế nền ñường tiêu chuẩn có thể dùng ñể xây mới nền ñường sắt mà ñiều kiện ñịa chất công trình và ñịa chất thuỷ văn tốt, chất ñất ñồng nhất, biện pháp thi công thông thường Khi ñiều kiện mặt cắt thiết kế và ñiều kiện sử dụng của thiết kế tiêu chuẩn giống nhau, có thể trực tiếp sử dụng mặt cắt ngang tiêu chuẩn nền ñường, không cần phải làm thêm các tính toán thiết kế khác

1 Mặt cắt ngang tiêu chuẩn nền ñắp

Mặt cắt ngang thiết kế tiêu chuẩn của nền ñắp căn cứ vào loại ñất, dốc hướng ngang mặt ñất với cao ñộ ta luy Hình 1-3a, b là thiết kế mặt cắt tiêu chuẩn nền ñắp của ñất sét thông thường với chiều cao ta luy không lớn hơn 8m, dốc ngang của mặt ñất iTN ≤ 1:10, thiết kế hai mặt bên có hố ñấu lấy ñất và iTN lớn 1:5 - 1:1.25 thì phải ñánh cấp

Hình 1-3 Mặt cắt ngang tiêu chuẩn nền ñắp

Khi tiến hành thiết kế mặt cắt ngang tiêu chuẩn nền ñường, trên phương diện thoát nước chỉ cần xét ñến ảnh hưởng của mưa lớn ðối với nền ñắp công trình thoát nước mặt ñất là hố máng thoát nước hoặc ñào thông qua các hố ñấu lấy ñất theo quy ñịnh Khi mặt ñất có dốc ngang thì máng thoát nước hoặc hố ñấu lấy ñất ñể thoát nước nên ñặt ở bên sườn cao ñón nước của nền ñắp Khi mặt ñất nghiêng theo hướng ngang không rõ ràng, có thể làm rãnh thoát nước cả hai bên nền ñắp Kích thước rãnh thoát nước thông thường là bề rộng ñáy rãnh 0, 4m, sâu 0, 6m Nếu khi lượng nước

tụ lại quá lớn mà có khả năng tràn thì nên căn cứ vào lưu lượng chảy của dòng chảy tại bên ñón nước làm thêm một hoặc một số rãnh cắt nước hoặc mở rộng mặt cắt rãnh

Khoảng cách từ rãnh thoát nước hoặc hố ñấu lấy ñất ñến chân nền ñắp gọi là hộ ñạo tự nhiên, bề rộng của nó thông thường không nhỏ hơn 2m ðường bảo hộ là ñể làm cho nước trong rãnh nước hoặc trong hố ñấu không ảnh hưởng ñến ổn ñịnh của nền ñắp Bên không có rãnh nước hoặc hố ñấu lấy ñất thì cũng nên có ñường bảo hộ,

ñể tránh cho nước mưa thấm vào chân ñắp và nước tích tụ ở ñồng ruộng sinh ra những ảnh hưởng bất lợi cho nền ñắp Tại những ñoạn có ñiều kiện ñịa chất và thoát nước tốt hoặc những ñoạn ñồng ruộng có sản lượng kinh tế cao, nếu khi sử dụng biện pháp nhất ñịnh ñủ ñể bảo ñảm sự ổn ñịnh của nền ñắp thì ñộ rộng của ñường bảo vệ tự nhiên có thể giảm ñến 1, 0m Khoảng cách từ rãnh thoát nước hoặc hố ñấu lấy ñất ñến giới hạn chiếm ñất không nhỏ hơn 1, 0m ñể ñảm bảo vách rãnh ñược ổn ñịnh

2 Mặt cắt ngang tiêu chuẩn nền ñào

Mặt cắt ngang thiết kế tiêu chuẩn của nền ñào căn cứ và ñiều kiện ñịa chất có dạng: (hình 1-4a) là mặt cắt ngang thiết kế tiêu chuẩn nền ñào của ñất sét thông thường có ñống ñất thừa; (hình 1-4b) là mặt cắt ngang tiêu chuẩn nền ñào của ñất cát vừa và cát thô không có ñống ñất thừa; (hình 1-4c) là mặt cắt ngang thiết kế tiêu chuẩn nền ñào chất ñá

Rãnh thoát nước ở hai bên mặt ñường trong hình vẽ gọi là rãnh biên, dùng ñể thoát nước mặt ở mặt nền ñường và trên ta luy Rãnh biên nền ñào của loại ñất dính thông thường hoặc ñất cát nhỏ thì bề rộng ñáy không nên nhỏ hơn 0, 6m, ñộ sâu rãnh

ở khu vực khô ráo ít mưa có thể giảm ñến 0, 4m Ta luy rãnh ñất sét thông thường phía trên tuyến ñường là 1:1, phía ruộng hay ñất hoang giống như ta luy thiên nhiên Rãnh biên nền ñào ñá có thể xây dựng thành dạng máng, chiều rộng ñáy và ñộ sâu ñều không nhỏ hơn 0, 4m Dốc dọc rãnh thông thường giống như dốc dọc tuyến ñường ñoạn nền ñào, nếu dốc dọc của tuyến bằng 0 hoặc nhỏ hơn 0, 2% thì rãnh biên

có thể làm thành một mặt dốc hoặc hai mặt dốc, hai mặt dốc thường dùng với rãnh biên nền ñào dài ñể tránh cho ñoạn phía dưới rãnh ñào quá sâu, tại ñiểm phân thuỷ của rãnh hai mặt dốc, ñộ sâu của rãnh có thể giảm ñến 0, 2m ðiều kiện khó khăn dốc ñáy rãnh biên có thể giảm ñến 0, 1%