✨Công nghệ xây dựng đường sắt cao tốc Trung Quốc - Tập 2

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 III. CÔNG TRÌNH CẦU

Chương I. Tổng  quan về công nghệ cầu đường sắt cao tốc  Trung Quốc

3

I. Đặc điểm của cầu đường sắt cao tốc 

3

II. Quan điểm xây dựng cầu đường sắt cao tốc tại Trung Quốc 

7

III. Các công nghệ then chốt trong xây dựng cầu đường sắt cao tốc Trung Quốc

11

Chương II. Tiêu chuẩn kỹ thuật cầu đường sắt cao tốc

19

I. Tải trọng thiết kế 

19

II. Tiêu chuẩn giới hạn  

25

III. Bố trí mặt cầu 

30

Chương III. Hệ thống kết cấu chính của cầu đường sắt cao tốc 

34

I. Cầu dầm giản đơn đường sắt cao tốc 

34

II. Cầu dầm liên tục đường sắt cao tốc

45

III. Cầu vòm trên đường sắt cao tốc 

69

IV. Cầu dây văng trong hệ thống đường sắt cao tốc 

93

Chương IV. Phân tích động lực học cầu đường sắt cao tốc

105

I. Phân tích dao động tương tác giữa đoàn tàu và cầu trên đường sắt cao tốc 

105

II. Động lực học hệ thống kết cấu đường ray - cầu trên đường sắt cao tốc dưới tác động đa nguồn lực

114

III. Phân tích phản ứng địa chấn của cầu trên đường sắt cao tốc bằng mô hình tích hợp đường ray - cầu

119

Chương V. Bảo dưỡng và sửa chữa cầu trên đường sắt cao tốc 

127

I. Hệ thống quản lý vận hành và bảo trì cầu đường sắt cao tốc

127

II. Tiêu chuẩn kỹ thuật bảo dưỡng cầu đường sắt cao tốc 

137

III. Chế độ bảo dưỡng và sửa chữa cầu đường sắt cao tốc

148

Tài liệu tham khảo

154

PHẦN IV. KỸ THUẬT THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM

Chương 1. Hiệu ứng khí động học trong đường hầm cao tốc 

162

I. Sự hình thành sóng nén và sóng vi áp suất 

163

II. Phương pháp nghiên cứu hiệu ứng khí động học tàu-hầm

167

III. Ảnh hưởng của hiệu ứng khí động học đến hành khách - tiêu chuẩn đánh giá độ thoải mái 

171

IV. Giới hạn đường sắt cao tốc

179

V. Diện tích không gian sử dụng hiệu quả trong hầm đường sắt cao tốc

196

Chương 2. Thiết kế cấu trúc đệm cho hầm đường sắt cao tốc 

210

I. Các biện pháp kỹ thuật giảm thiểu hiệu ứng khí động học 

210

II. Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế cấu trúc đệm  

216

III. Ứng dụng thiết kế công trình đệm

228

Chương 3. Bảo dưỡng và sửa chữa kết cấu lớp lót hầm đường sắt cao tốc

235

I. Hiện trạng công tác bảo dưỡng và sửa chữa lớp lót hầm 

235

II. Hiện tượng và nguyên nhân suy giảm chất lượng của kết cấu lớp lót hầm

237

III. Kiểm tra trạng thái hầm đường sắt cao tốc 

245

IV. Đánh giá trạng thái kết cấu lớp lót hầm 

252

V. Thiết kế các biện pháp bảo trì và sửa chữa kết cấu lớp lót hầm

256

Tài liệu tham khảo

268

PHẦN V. CÔNG TRÌNH NHÀ GA

Chương 1. Tổng quan về sự phát triển của nhà ga đường sắt 

272

I. Quá trình phát triển nhà ga đường sắt tại Châu Âu và Mỹ 

273

II. Quá trình phát triển nhà ga đường sắt tại Nhật Bản 

279

III. Quá trình phát triển nhà ga hành khách đường sắt tại Trung Quốc

285

IV. Xu hướng mới trong xây dựng nhà ga đường sắt

292

Chương 2. Quy hoạch và thiết kế nhà ga hành khách đường sắt 

301

I. Quy hoạch nhà ga hành khách đường sắt

301

II. Thiết kế tổng thể mặt bằng nhà ga đường sắt

317

III. Thiết kế kiến trúc nhà ga đường sắt 

325

IV. Thiết kế kết cấu nhà ga đường sắt 

337

V. Ga đường sắt xanh và bền vững 

357

Chương 3. Công nghệ chủ chốt trong xây dựng nhà ga đường sắt cao tốc

371

I. Công nghệ thi công hố móng sâu và xử lý nền đất yếu 

373

II. Xây dựng kết cấu chính của tòa nhà nhà ga 

399

III. Công nghệ thi công kết cấu thép nhịp lớn, không gian lớn

413

IV. Công nghệ xây dựng xanh

439

Tài liệu tham khảo

450

PHẦN VI.  THỰC TIỄN XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG SẮT

LIÊN THÀNH PHỐ BẮC KINH - THIÊN TÂN

Chương 1. Tổng quan dự án

458

I. Đặc điểm tự nhiên 

458

II. Tiêu chuẩn kỹ thuật chính của đường sắt 

459

III. Nội dung công trình chính 

459

Chương 2. Nghiên cứu công nghệ trọng điểm và kết quả thử nghiệm  trong công trình  hạ tầng trước nhà ga

I. Công nghệ thiết kế và thi công nền đường 

467

II. Công nghệ thiết kế và thi công cầu

476

III. Thiết kế và công nghệ thi công đường ray không ballast  

495

IV. Kỹ thuật thiết kế và thi công đường ray liền khối qua  các khu vực 

500

V. Kỹ thuật và ứng dụng đo lường chính xác

501

VI. Bảo vệ môi trường và công nghệ giảm rung,  giảm tiếng ồn

508

VII. Kỹ thuật tiếp địa tổng hợp

511

VIII. Dự báo và nghiên cứu phân tích về hiện tượng lún mặt đất khu vực 

513