✨Công nghệ xây dựng đường sắt cao tốc Trung Quốc - Tập 1

Thực hiện Nghị quyết số 172/2024/QH15 của Quốc hội về chủ trương đầu tư Dự án đường sắt tốc độ cao trên trục Bắc-Nam với mục tiêu: Xây dựng tuyến đường sắt tốc độ cao hiện đại, đồng bộ nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải, tạo động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững, phát huy lợi thế trên hành lang kinh tế Bắc - Nam, bảo đảm kết nối hiệu quả các hành lang Đông - Tây và các nước trong khu vực, gắn với bảo đảm quốc phòng, an ninh và hội nhập quốc tế, bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu, thúc đẩy tiến trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, góp phần hiện thực hóa mục tiêu, nhiệm vụ theo Văn kiện Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIII và các Nghị quyết của Đảng. 

            Với mong muốn trở thành hình mẫu về hợp tác xuất bản chuyên ngành khoa học công nghệ, mang những kiến thức mới nhất về công nghệ xây dựng và giao thông nhằm đóng góp một phần nhỏ bé vào sự phát triển của đất nước và vào kỷ nguyên mới “kỷ nguyên vươn mình của dân tộc” như lời hiệu triệu của Tổng Bí thư Tô Lâm, Nhà xuất bản Xây dựng đã đi tắt, đón đầu, thực hiện hợp tác cùng Công ty TNHH Nhà xuất bản Giao thông Nhân dân Trung Quốc để xuất bản các ấn phẩm liên quan đến Công nghệ xây dựng đường sắt, trong đó cuốn sách Công nghệ xây dựng đường sắt cao tốc Trung Quốc là ẩn phẩm mở đầu cho chuỗi ấn phẩm sẽ phát hành trong năm 2025 có liên quan đến vấn đề này. 

            Có thể nói Trung Quốc là một trong những Quốc gia có tốc độ phát triển giao thông vô cùng thần kỳ (đặc biệt là giao thông đường sắt cao tốc). Từ những đoàn tàu tốc độ vài chục km/h, Trung Quốc đã phát triển các tàu Hòa Hợp và tàu Phục Hưng với tốc độ 300-350 km/h, biến đường sắt cao tốc thành biểu tượng đáng tự hào trên trường quốc tế. Những kinh nghiệm trong nghiên cứu và thiết kế đường sắt cao tốc từ nhiều dự án quan trọng như tuyến Bắc Kinh - Thiên Tân, tuyến đường sắt cao lạnh Cáp Nhĩ Tân - Đại Liên, tuyến vùng núi Bắc Kinh - Thẩm Dương, và tuyến đồng bằng Thạch Gia Trang - Trịnh Châu của nước bạn đáng để chúng ta ngưỡng mộ và học tập. 

            Cuốn sách Công nghệ xây dựng đường sắt cao tốc Trung Quốc có 6 phần, bản dịch được chia làm 2 tập: - Tập I: Bao gồm 2 phần, trong đó: Phần 1 là Công nghệ đường ray giới thiệu về kết cấu tầng trên, đường ray không khe nối, các thành phần kết cấu và hệ thống liên kết chúng. Kỹ thuật thiết kế đường ray không ballast dạng tấm bản kết hợp công nghệ đường ray không khe nối siêu dài vượt khu gian với bộ ghi không khe nối có tốc độ cao vi cho hướng rẽ đáp ứng vận hành an toàn êm thuận của đường sắt tốc độ cao hiện đại; Phần 2 là Kỹ thuật nền đường sắt với nội dung tập trung vào những kiến thức cơ bản và kỹ thuật liên quan đến nền đường sắt cao tốc, bao gồm: đặc điểm và thách thức kỹ thuật, tải trọng thiết kế và cấu trúc lớp đệm, vật liệu và chất lượng nén chặt, công nghệ kiểm soát lún, giám sát và đánh giá trạng thái nền đường. - Tập II: Bao gồm 4 phần, trong đó: Phần 3 là Công trình cầu đường sắt cao tốc với các nội dung như tổng quan về công nghệ cầu đường sắt cao tốc, tiêu chuẩn kỹ thuật cầu đường sắt cao tốc, hệ thống kết cấu chính của cầu đường sắt cao tốc, bảo dưỡng và sửa chữa cầu trên đường sắt cao tốc; Phần 4 là Kỹ thuật thi công đường hầm tập trung vào các vấn đề như khí động học, cấu trúc giảm chấn và kỹ thuật bảo trì đường hầm đường sắt cao tốc; Phần 5 là Công trình nhà ga nhấn mạnh vào yếu tố nhân văn, thẩm mỹ và thực tiễn, tập trung vào quy hoạch, thiết kế và xây dựng, các công nghệ tiên tiến và phương pháp thi công mới cho các hạng mục như nền móng, kết cấu chính của nhà ga, mái che có nhịp lớn và không gian lớn, đồng thời đưa ra các giải pháp thi công thân thiện với môi trường; Phần 6 Giới thiệu thực tiễn kỹ thuật tuyến Bắc Kinh - Thiên Tân, nội dung bao gồm các công nghệ xây dựng cơ sở hạ tầng trước ga cho đường sắt cao tốc như nền đường, cầu cạn, đường ray không ballast và các biện pháp bảo vệ môi trường, đồng thời đề xuất giải pháp xử lý kỹ thuật đối với việc lắp đặt đường ray không ballast tại những khu vực có hiện tượng lún đất. 

            Cuốn sách được chủ biên bởi Kỹ sư cao cấp Phạm Kiến Quốc và Giáo sư Vương Đông Nguyên, với sự hỗ trợ của các chuyên gia từ Đại học Giao thông Tây Nam và Đại học Giao thông Lan Châu. Các tác giả của cuốn sách đã có nhiều năm kinh nghiệm trong nghiên cứu và thiết kế đường sắt cao tốc, cũng như từng tham gia nhiều dự án quan trọng. Các kết quả nghiên cứu và xây dựng từ tuyến Bắc Kinh - Thiên Tân đã được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho rất nhiều các dự án quan trọng. 

            Cuốn sách này được biên soạn nhằm phục vụ các kỹ sư xây dựng trong lĩnh vực giao thông, sinh viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành xây dựng dân dụng. Qua cuốn sách, đọc giả sẽ nắm được các kiến thức cơ bản về kỹ thuật xây dựng dân dụng trong đường sắt cao tốc Trung Quốc, và cuốn sách cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho thực tiễn kỹ thuật tại Việt Nam trong quá trình xây dựng tuyến Đường sắt cao tốc Bắc - Nam thời gian tới.

PHẦN I. CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG RAY

Chương 1. Kết cấu đường ray không  ballast 

3

I. Sự phát triển và ứng dụng công nghệ đường ray không ballast trên đường sắt cao tốc

3

II. Lý thuyết và phương pháp thiết kế đường ray không ballast

6

III. Kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của đường ray không ballast trên đường cao tốc 

15

IV. Công nghệ xây dựng đường ray không ballast trên đường sắt cao tốc 

54

Chương 2. Kết cấu đường ray có  ballast 

70

I. Sự phát triển và ứng dụng của công nghệ đường ray có ballast

 70

II. Các yêu cầu kỹ thuật chính đối với đường ray có ballast của đường sắt cao tốc 

75

III. Đoạn chuyển tiếp giữa đường ray có ballast và không ballast trên đường sắt cao tốc

82

IV. Kỹ thuật thi công đường ray có ballast trên đường sắt cao tốc 

87

Chương 3. Tuyến đường không mối nối giữa các đoạn 

91

I. Sự phát triển và ứng dụng công nghệ đường sắt cao tốc không mối nối

 91

II. Đặc điểm công nghệ tuyến không mối nối trên đường sắt cao tốc Trung Quốc 

97

III. Tuyến không mối nối trên cầu

99

IV. Tuyến không mối nối tại khu vực đường ray chuyển hướng 

110

V. Công nghệ thi công đường ray không mối nối xuyên  khu vực 

126

Chương 4. Đường ray thép  

133

I. Yêu cầu đối với đường ray thép cho đường sắt cao tốc 

134

II. Mặt cắt đường ray thép cho đường sắt cao tốc

135

III. Chiều dài tiêu chuẩn của đường ray thép 

            136

IV. Vật liệu đường ray thép cho đường sắt cao tốc

             137

V. Các chỉ tiêu kỹ thuật chính của đường ray thép cho đường sắt cao tốc 

             143

VI. Đường ray sử dụng cho đầu ray mũi nhọn và cánh ray trong đường chuyển hướng cao tốc

             145

VII. Hàn đường ray

             146

Chương 5. Đường chuyển hướng cao tốc 

             159

I. Yêu cầu kỹ thuật và đặc điểm của đường chuyển hướng cao tốc 

             159

II. Tổng quan và hình dạng mặt bằng của đường chuyển hướng cao tốc 

             169

III. Lý thuyết thiết kế đường ray cao tốc

             179

IV. Cấu trúc và đặc điểm kỹ thuật của đường ray chuyển hướng tốc độ cao

             183

V. Công nghệ sản xuất đường ray cao tốc 

             200

VI. Công nghệ vận chuyển và lắp đặt đường ray cao tốc

             205

Chương 6. Hệ thống cố định đường ray 

             219

I. Các tính năng chính  

             219

II. Phát triển kỹ thuật và ứng dụng thực tế

             221

III. Đặc điểm cấu trúc và thông số thiết kế 

             227

Tài liệu tham khảo

             234

PHẦN II. KỸ THUẬT NỀN ĐƯỜNG SẮT

             244

Chương 1. Đặc điểm kỹ thuật và vấn đề đối mặt của nền đường sắt cao tốc

I. Đặc điểm kỹ thuật nền đường sắt cao tốc 

             244

II. Những thách thức chính đối với nền đường sắt cao tốc

             249

Chương 2. Tải trọng thiết kế nền đường và cấu trúc lớp nền 

             254

I. Đặc điểm tải trọng tĩnh và động của nền đường 

             254

II. Cấu trúc nền móng nền đường 

             259

III. Cấu trúc cơ bản của nền đường 

             271

Chương 3.  Kỹ thuật kiểm tra vật liệu đắp nền đường  và chất lượng đầm nén cho đường sắt cao tốc

I. Tổng quan

276

II. Yêu cầu cơ bản đối với vật liệu đắp

277

III.  Phân loại vật liệu đắp và yêu cầu đối với vật liệu  tại các bộ phận của nền đường

280

IV. Tính thích ứng và cải thiện vật liệu đắp

290

V. Thiết kế vật liệu đắp cải tạo đất

295

VI. Công nghệ kiểm tra chất lượng đầm nén nền đường

302

Chương 4.  Công nghệ kiểm soát lún nền đường sắt cao tốc

I. Tổng quan

307

II.  Tiêu chuẩn kiểm soát lún sau thi công của nền đường

307

III.  Phương pháp tính toán và dự đoán độ lún của nền đường

315

IV.  Xử lý nền móng

340

Chương 5.  Công nghệ giám sát và đánh giá trạng thái  nền đường sắt cao tốc

I. Tổng quan

348

II.  Giám sát hiện trường tại chỗ

349

III.  Hệ thống giám sát nền đường

353

IV.  Đánh giá lún nền móng

368

Tài liệu tham khảo

371