Để khảo sát và xây dựng tuyến đường sắt Metro một cách chuyên sâu, cần áp dụng các công nghệ tiên tiến và phương pháp kỹ thuật phức tạp, đảm bảo độ chính xác cao, an toàn và bền vững. Bài viết dưới đây Đất Hợp sẽ phân tích chi tiết hơn.

Đường sắt Metro là gì?

Công trình đường sắt Metro hay còn gọi là hệ thống tàu điện ngầm hoặc tàu cao tốc đô thị là một loại hình hệ thống giao thông công cộng khối lượng lớn, chủ yếu hoạt động trong các khu vực đô thị, nhằm giảm thiểu ùn tắc giao thông và cung cấp phương tiện di chuyển nhanh chóng, an toàn và hiệu quả cho người dân. Hệ thống đường sắt đô thị có thể được chạy trên các tuyến riêng biệt, có thể ngầm dưới lòng đất, trên cao hoặc ở mặt đất, được thiết kế để vận chuyển hành khách với tần suất cao và tốc độ lớn.

Ưu điểm của loại hình giao thông này là:

  • Giảm ùn tắc giao thông đô thị, giảm thiểu tình trạng thải ra khí độc gây hiệu ứng nhà kính và các ảnh hưởng tiêu cực khác đến môi trường.
  • Cung cấp phương tiện di chuyển nhanh, an toàn và thân thiện với môi trường.
  • Kết nối các khu vực trung tâm với vùng ngoại ô, thúc đẩy phát triển mô hình đô thị theo định hướng phát triển giao thông công cộng TOD – Transit Oriented Development.
Công trình tuyến đường sắt Metro số 1 Bến Thành – Suối Tiên tại TP. Hồ Chí Minh.

Công trình tuyến đường sắt Metro số 1 Bến Thành – Suối Tiên tại TP. Hồ Chí Minh.

Có thể dùng công nghệ nào để khảo sát xây dựng tuyến đường sắt Metro?

Để khảo sát và xây dựng tuyến đường sắt Metro một cách chuyên sâu, cần áp dụng các công nghệ tiên tiến và phương pháp kỹ thuật phức tạp, đảm bảo độ chính xác cao, an toàn và bền vững. Dưới đây là phân tích chi tiết theo từng giai đoạn:

– Khảo sát địa hình và địa chất tuyến đường sắt Metro:

Khảo sát địa hình:

Công nghệ khảo sát địa hình hiện nay đã có nhiều bước tiến vượt bậc, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong việc thu thập, xử lý dữ liệu địa hình. Có thể kể đến một số công nghệ phổ biến đang phát triển hiện nay như:

Việc sử dụng máy bay không người lái (UAV) hoặc các công nghệ quét LiDAR cho phép người dùng có được dữ liệu địa hình một cách chính xác và trực quan, rút ngắn thời gian xây dựng các sản phẩm cần thiết như bản đồ địa hình số 3D, dữ liệu ảnh trực giao rõ nét ngay tại thời điểm khảo sát, đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng cao và đáp ứng nhu cầu cao của dự án.

Sử dụng các giải pháp công nghệ mới như LiDAR/ 3D Laser Scan kết hợp với các công cụ truyền thống như GNSS, toàn đạc điện tử và thủy bình điện tử trong công tác khảo sát địa hình hiện nay đang là xu thế tất yếu.

Sử dụng các giải pháp công nghệ mới như LiDAR/ 3D Laser Scan kết hợp với các công cụ truyền thống như GNSS, toàn đạc điện tử và thủy bình điện tử trong công tác khảo sát địa hình hiện nay đang là xu thế tất yếu.

Khảo sát địa chất:

Công tác khảo sát địa chất là một bước quan trọng và không thể thiếu trong quá trình xây dựng công trình, đặc biệt là các dự án có quy mô lớn. Mục tiêu chính của khoan khảo sát địa chất là thu thập thông tin về các điều kiện địa chất của khu vực xây dựng, từ đó giúp các nhà thiết kế và kỹ sư có cơ sở để đưa ra các quyết định về nền móng và kết cấu công trình. Các phương pháp khảo sát địa chất phổ biến hiện nay như:

  • Phương pháp địa vật lý: Các phương pháp phổ biến như: Phân tích sóng mặt đa kênh MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) để đo vận tốc sóng mặt để xác định độ cứng và phân tầng đất; Phương pháp thăm dò điện trở ERT (Electrical Resistivity Tomography) để phát hiện hang ngầm, mực nước ngầm, hoặc vùng đất yếu; Phương pháp địa chấn khúc xạ Seismic Reflection/Refraction để phân tích sóng địa chấn để xác định cấu trúc địa tầng sâu (>100m). Ngoài ra, phổ biến hiện nay còn sử dụng phương pháp điện từ Radar xuyên đất (GPR) để phát hiện các cấu trúc dưới bề mặt đất.
  • Phương pháp khoan lấy mẫu địa chất: Sử dụng máy khoan để khoan mẫu đất ở các độ sâu khác nhau để thu thập mẫu lõi đất/đá, kết hợp phân tích trong phòng thí nghiệm (ví dụ: thí nghiệm SPT, CPT) sau đó lập báo cáo chi tiết về tình trạng địa chất và các khuyến nghị cho việc thiết kế nền móng.
Khảo sát địa chất là công tác cực kì quan trọng và không thể thiếu trong quá trình xây dựng công trình Metro.

Khảo sát địa chất là công tác cực kì quan trọng và không thể thiếu trong quá trình xây dựng công trình Metro.

– Thiết kế kỹ thuật tuyến đường sắt Metro:

Thiết kế kỹ thuật là thiết kế cụ thể hóa thiết kế cơ sở sau khi dự án đầu tư xây dựng công trình được phê duyệt nhằm thể hiện đầy đủ các giải pháp, thông số kỹ thuật và vật liệu sử dụng phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật được áp dụng, là cơ sở để triển khai thiết kế bản vẽ thi công.

Mô hình thiết kế tuyến Metro số 1 TP. Hồ Chí Minh.

Mô hình thiết kế tuyến Metro số 1 TP. Hồ Chí Minh.

Hiện nay, công tác thiết kế kỹ thuật đều được xây dựng trên quy trình công nghệ BIM và công nghệ GIS. Việc tích hợp dữ liệu GIS và BIM cho phép các đơn vị thiết kế và thi công xây dựng thu thập dữ liệu chính xác và có giá trị, phân tích không gian địa lý để tối ưu hóa tuyến đường, tránh khu vực nhạy cảm (di sản, khu dân cư). Kết hợp dữ liệu dân số, giao thông hiện hữu để dự báo lưu lượng dẫn đến thiết kế và quản lý dự án hiệu quả hơn nhiều.

Ngoài thiết kế trên mô hình BIM +GIS, một số dự án còn tích hợp dữ liệu địa chất, kiến trúc, và hệ thống kỹ thuật (đường ray, điện, thông gió) vào một mô hình BIM 4D (3D + thời gian) giúp các nhà thầu theo dõi chính xác, minh bạch về các thông tin kế hoạch, thời gian trong quá trình xây dựng.

Các phần mềm thiết kế BIM chuyên dụng có thể kể đến như: Tekla Structures, Autodesk Revit, Bentley Systems.

Các phần mềm thiết kế BIM chuyên dụng có thể kể đến như: Tekla Structures, Autodesk Revit, Bentley Systems.

Một số phần thiết kế chuyên dụng khác không thể thiếu trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật đó là các phần mềm mô phỏng thân tích kết cấu và động lực học: Phân tích phần tử hữu hạn (FEA – Finite Element Analysis) để mô phỏng ứng suất, biến dạng của hầm và ga ngầm dưới tác động tải trọng động (tàu chạy, động đất).

Các phần mềm mô phỏng thân tích kết cấu và động lực học phổ biến như: ANSYS, ABAQUS, PLAXIS.

Các phần mềm mô phỏng thân tích kết cấu và động lực học phổ biến như: ANSYS, ABAQUS, PLAXIS.

Ngoài mô phỏng phân tích kết cấu và động lực học, còn có phần mềm mô phỏng CFD (Computational Fluid Dynamics) phục vụ cho công tác thiết kế hệ thống thông gió ngầm, đảm bảo an toàn khi xảy ra cháy hoặc khói.

Nếu bạn cần tìm hiểu thêm về các công nghệ được sử dụng trong khảo sát xây dựng tuyến đường sắt Metro, hãy liên hệ ngay Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125, chúng tôi sẽ tư vấn chi tiết.

>>> Xem thêm: Quan trắc tuyến đường sắt Metro là làm gì? Có cần thiết phải thực hiện?