26
Th9 2025
Thiết kế kết cấu nhà máy điện hạt nhân – Đặc thù kỹ thuật và yêu cầu nghiêm ngặt
Thiết kế kết cấu nhà máy điện hạt nhân khác gì công trình công nghiệp? Từ phòng thủ nhiều lớp…
26.09.2025
Thực hành kỹ thuật ứng dụng
Đăng ngày: Th9 18, 2025
29
CONTENTS
LRT (Light Rail Transit – đường sắt nhẹ) và MRT (Mass Rapid Transit – đường sắt đô thị tốc độ cao, thường gọi là metro) đều là các hệ thống giao thông vận tải hành khách công cộng chạy bằng đường sắt trong đô thị. Tuy nhiên, giữa LRT và MRT có những khác biệt rất đáng kể về công nghệ đoàn tàu, quy mô hạ tầng, sức chở hành khách và mục đích sử dụng. Hiểu rõ sự khác nhau giữa LRT và MRT sẽ giúp các nhà quy hoạch và kỹ sư lựa chọn giải pháp phù hợp cho nhu cầu giao thông đô thị, đồng thời người dân cũng hình dung được đặc điểm của từng loại hình phương tiện công cộng hiện đại này. Bài viết dưới đây sẽ phân tích toàn diện sự khác nhau giữa LRT và MRT, có dẫn chứng cụ thể và liên hệ đến khía cạnh thiết kế kết cấu hạ tầng giao thông đô thị.
Trước hết, cần hiểu rõ định nghĩa của LRT và MRT:
LRT (Light Rail Transit) – theo đúng nghĩa là “đường sắt nhẹ” – là một loại hình đường sắt đô thị chở khách có nguồn gốc phát triển từ công nghệ xe điện mặt đất (tramway) truyền thống nhưng được cải tiến để hiện đại hơn. LRT thường vận hành các toa xe điện có thể là đơn lẻ hoặc ghép thành đoàn tàu 2-4 toa, công suất và tốc độ thấp hơn hệ thống đường sắt nặng như metro/tàu điện ngầm. Nói cách khác, LRT là sự lai ghép giữa tram và metro – nó có tính linh hoạt cao hơn metro, có thể chạy trên mặt đất cùng mức hoặc trên đường riêng, phục vụ các tuyến cự ly ngắn trong nội đô.
MRT (Mass Rapid Transit) thực chất là cách gọi khác của hệ thống metro/đường sắt đô thị hạng nặng (heavy rail). Metro (MRT) là loại hình giao thông công cộng có công suất chuyên chở lớn (hàng vạn hành khách mỗi giờ), được xây dựng trong các thành phố lớn. MRT/metro hoạt động trên đường ray riêng biệt, thường điện khí hóa, hoàn toàn tách biệt khỏi các phương tiện giao thông khác và người đi bộ. Các tuyến metro có thể đi ngầm dưới đất (tàu điện ngầm), hoặc chạy trên cao bằng cầu cạn (skytrain), nhưng đều được phân cấp hoàn toàn, không giao cắt cùng mức với giao thông khác. Đoàn tàu MRT thường gồm nhiều toa kích cỡ lớn, chở được rất đông hành khách và di chuyển với tốc độ cao giữa các nhà ga nằm cách xa nhau.
Tóm lại, sự khác biệt cơ bản: LRT là đường sắt đô thị “nhẹ”, linh hoạt, quy mô nhỏ đến trung bình; còn MRT là đường sắt đô thị “nặng” (metro), quy mô lớn, khối lượng vận tải cao. Tiếp theo, chúng ta sẽ đi sâu vào các khía cạnh cụ thể: công nghệ đoàn tàu, sức chở hành khách và tần suất, hạ tầng kỹ thuật và thiết kế kết cấu, cũng như ứng dụng thực tế của LRT và MRT.
Do những sự khác biệt giữa LRT và MRT về công nghệ này dẫn đến khả năng vận chuyển hành khách khác nhau, sẽ phân tích trong phần sau.
Một trong những khác biệt giữa LRT và MRT rõ rệt nhất là sức chở hành khách (capacity) – tức số lượng hành khách hệ thống có thể vận chuyển mỗi giờ, và tần suất khai thác. MRT được thiết kế để phục vụ khối lượng hành khách rất lớn, trong khi LRT nhắm tới mức trung bình.
Tóm lại, MRT vượt trội LRT cả về sức chứa mỗi chuyến lẫn lưu lượng giờ cao điểm. MRT là xương sống vận tải khối lượng lớn, chở hàng vạn người/giờ trên trục chính, còn LRT phục vụ linh hoạt các nhánh phụ với vài nghìn người/giờ. Sự khác biệt này quyết định đến quy mô đầu tư hạ tầng của hai hệ thống, được trình bày ở phần tiếp theo.
Từ đặc điểm đoàn tàu và năng lực vận chuyển khác nhau, các hệ thống LRT và MRT có yêu cầu hạ tầng kỹ thuật và thiết kế kết cấu rất khác nhau. Đây là khía cạnh quan trọng mà các kỹ sư xây dựng đặc biệt quan tâm, bởi nó ảnh hưởng đến chi phí, kỹ thuật thi công và cảnh quan đô thị.
– MRT (Metro): Hệ thống này luôn chạy trên lộ tuyến độc lập (Category A), tách biệt hoàn toàn khỏi giao thông mặt đất; ở lõi đô thị thường đi ngầm để tránh chiếm dụng không gian, còn vùng ven có thể đi trên cao hoặc hiếm khi đi mặt đất nhưng phải rào kín. Yêu cầu đường riêng này khiến cho việc thi công phức tạp và tốn kém hơn (hầm TBM, cầu cạn liên tục), đổi lại tốc độ, an toàn và năng lực đều vượt trội.
– LRT: Linh hoạt hơn về lộ tuyến vì có thể cùng mức trên phố (Category C), bán tách biệt ở dải phân cách (Category B), hoặc tách biệt hoàn toàn như metro (Category A); nhiều mạng kết hợp các phương án theo từng đoạn. Tận dụng mặt đường giúp tiết kiệm không gian và chi phí, nhưng chạy cùng mức chịu ảnh hưởng đèn tín hiệu/xung đột giao thông, nên nên ưu tiên đường riêng tại các nút; không ít tuyến nay tiệm cận light metro để tăng tốc độ và an toàn (ví dụ LRT- 2 ở Manila, LRT Kelana Jaya Line).
– Đường ray và mặt đường: Với MRT, tải trọng lớn và tốc độ cao buộc kết cấu ray–tà vẹt–nền đường thiết kế theo chuẩn đường sắt nặng: dùng ray tiết diện lớn, tà vẹt bê tông hoặc slab track bê tông liên tục để bảo đảm độ cứng và ổn định hình học. LRT nhẹ hơn nên có thể dùng ray nhỏ hơn; khi chạy trong phố, thường dùng ray rãnh đúc chìm ngang mặt đường (street track) để phương tiện khác qua lại. Ở các đoạn LRT tách biệt và chạy nhanh, nhiều mạng vẫn áp dụng kết cấu kiểu metro (slab/ballastless) để tăng độ bền. Nhìn chung, yêu cầu kỹ thuật của MRT khắt khe hơn về chịu lực, độ thẳng và kiểm soát lún/võng, vì rủi ro trật bánh và hư hỏng dưới tải nặng, tốc độ cao lớn hơn đáng kể.
– Bán kính đường cong và siêu cao: Như đã đề cập, MRT đòi hỏi bán kính cong lớn (thường >200m, tùy tốc độ), trong khi LRT có thể đàm phán đường cong bán kính nhỏ (<100m nếu chạy chậm). Do đó, kết cấu đường ray MRT cần bố trí siêu cao (độ nghiêng đường ray) trong đường cong để chống lật khi tàu chạy nhanh, trong khi LRT phố tốc độ thấp có thể không cần hoặc rất ít siêu cao. Về thiết kế đô thị, MRT khó luồn lách theo đường phố ngoằn ngoèo, còn LRT có thể uốn lượn mềm mại theo phố, giảm khối lượng giải phóng mặt bằng để mở tuyến.
– Độ dốc tối đa: Độ dốc đường sắt MRT giới hạn (thường tối đa ~3.5% – 5% tùy quy chuẩn) vì tàu nặng khó leo dốc, còn LRT có thể leo dốc tới 6% hoặc hơn trong ngắn hạn (các đoàn LRT hiện đại có động cơ mạnh và bám đường tốt). Do đó, khi gặp địa hình lên xuống, LRT có thể đi theo mà không cần đào hầm hay bắc cầu dài như MRT. Ví dụ, tuyến LRT có thể vượt qua cầu vượt sông hoặc cầu cạn ngắn hơn, trong khi MRT có thể phải kéo dài cầu cạn để đảm bảo độ dốc trong giới hạn.
– Cầu cạn (viaduct): Cả LRT và MRT đều có thể chạy trên cao, nhưng tải trọng quyết định quy mô kết cấu. MRT thường dùng dầm bê tông dự ứng lực hoặc thép lớn, nhịp điển hình ~25–35 m; mặt cắt cho 2 ray (cách ray ~4 m) cộng lề an toàn cho bề rộng ~7–10 m; dầm sâu để chịu mô men; thi công hay dùng đúc hẫng/lao lắp hạng nặng; trụ to, móng sâu. LRT nhẹ hơn nên cầu cạn gọn với nhịp ~20–25 m, dùng dầm chữ I/hộp đúc sẵn; bề rộng 2 ray ~6–7,6 m; ưu tiên tiền chế–lắp ghép nhanh để giảm cản trở giao thông; trụ thanh mảnh, dễ bố trí trong lòng đường. Tóm lại, MRT đòi hỏi kết cấu “hạng nặng”, còn LRT cho phép giải pháp nhẹ và linh hoạt hơn.
– Hầm (tunnel): Chi phí làm hầm rất đắt, nên LRT thường tránh làm hầm dài. Nếu LRT có đoạn ngắn đi ngầm qua trung tâm, đó thường là do không còn cách nào khác (ví dụ LRT Châu Âu đôi khi chui hầm một đoạn ngắn dưới quảng trường để tránh tắc nghẽn). Còn MRT thì hay đi ngầm dài dưới trung tâm thành phố đông đúc (tàu điện ngầm). Đường hầm MRT phải đủ kích thước cho tàu lớn, thường đường kính hầm TBM ~5-6 mét cho một ống (2 ống cho 2 chiều). Hầm LRT nhỏ có thể đường kính nhỏ hơn chút nếu tàu nhỏ, nhưng nhìn chung chênh lệch không nhiều vì tiêu chuẩn khoảng không an toàn. Do LRT có thể leo dốc tốt hơn, việc đưa LRT xuống hầm và lên mặt đất có thể làm trong khoảng cách ngắn hơn, đỡ tốn kém xây dựng đoạn chuyển tiếp.
– Ga MRT: Là công trình quy mô lớn. Ga ngầm thường nhiều tầng (sảnh, ke ga), vỏ hầm bê tông cốt thép dày chịu áp lực đất; ga trên cao có khung bê tông/thép dài và nặng. Hệ thống cửa chắn ke ga, thông gió, PCCC, thang cuốn… yêu cầu bố trí kết cấu chính xác, sàn và khung chịu tải đồng thời của hàng nghìn hành khách, nên mức độ kiên cố và phức tạp rất cao.
– Ga LRT: Nhỏ gọn và đơn giản hơn. Ga mặt đất có thể chỉ là sân ga nâng với mái che; ga trên cao như một sàn bê tông ngắn đặt trên trụ cho đoàn tàu 2–3 toa. Nhiều nơi dùng open boarding (không cửa chắn, soát vé đơn giản), nên nhu cầu không gian kỹ thuật và tải trọng tập trung thấp hơn, thi công nhanh và rẻ. Đổi lại, tiện nghi và mức an toàn thụ động kém hơn, và ga nhỏ dễ quá tải khi lưu lượng tăng đột biến.
– Kho depot và xưởng bảo trì: Thông thường, depot (nhà ga đầu mối và xưởng sửa chữa) của MRT lớn hơn rất nhiều so với LRT. Depot MRT phải chứa được hàng chục đoàn tàu dài, có các đường ray bãi, nhà xưởng cỡ lớn với cầu cẩu nâng đầu máy toa xe. Depot LRT thì nhỏ hơn, đôi khi chỉ cần một bãi đỗ vài tuyến ray ngắn và một nhà xưởng vừa đủ chiều dài đoàn tàu ngắn. Yêu cầu đất đai cho depot MRT do đó lớn (thường >10 ha), LRT có thể bố trí trong diện tích nhỏ hơn. Việc này quan trọng khi quy hoạch vì đô thị khó kiếm đất rộng cho depot MRT gần khu trung tâm, còn LRT dễ “nhét” hơn.
Từ các điểm trên, có thể thấy chi phí xây dựng MRT cao hơn LRT đáng kể. Việc đào hầm metro tốn hàng trăm triệu USD mỗi km, còn xây cầu cạn MRT cũng tốn kém do kết cấu lớn, giải phóng mặt bằng cho trụ, ga to. Trong khi đó, LRT/monorail chi phí thấp hơn nhiều, và dễ xây hơn vì ít khi phải làm hầm. Bên cạnh đó, thi công LRT có thể ít ảnh hưởng giao thông hơn: các dầm và cột LRT tiền chế lắp ghép nhanh nên hạn chế chắn đường. Trong đô thị đông đúc, lợi thế này rất quan trọng – ví dụ xây cầu cạn LRT có thể thi công ban đêm lắp dầm, ban ngày xe vẫn lưu thông; còn làm metro ngầm đòi hỏi rào chắn mặt đường dài ngày để làm giếng đào.
Tác động mỹ quan: cầu cạn MRT thường to lớn, có thể làm “chia cắt” không gian hai bên đường nếu không khéo thiết kế. Trụ MRT to có thể chiếm vỉa hè, che khuất tầm nhìn. Trái lại, cầu LRT mảnh mai hơn, đỡ tác động thị giác. Tuy nhiên, LRT chạy trên mặt đất có thể ảnh hưởng giao thông mặt đất (do chiếm một phần đường hoặc giao cắt) và cũng cần xem xét kỹ tránh gây ùn tắc.
MRT thường được quy hoạch như xương sống giao thông đô thị, nên xung quanh các ga MRT sẽ có các tuyến xe buýt, BRT hoặc LRT kết nối trung chuyển. Ví dụ, ở Singapore, mạng lưới MRT phục vụ các hành lang chính, còn các tuyến LRT nhỏ hơn được xây dựng làm nhiệm vụ “feeder” – kết nối từ khu dân cư đến ga MRT (Nguồn: Light Rail Transit (Singapore)). Điều này đặt ra yêu cầu thiết kế kết cấu: các ga MRT thường tích hợp với bến xe buýt hoặc có không gian cho hành khách đổi tuyến nhanh chóng. Ga LRT thì có thể đặt gần ga MRT để hành khách đi bộ đổi tàu. Thiết kế kết cấu ga LRT và MRT trong trường hợp này phải tính đến chỗ giao nhau – có thể làm cầu vượt nối hai nhà ga, hoặc chung một khu nhà ga tích hợp.
Tổng hợp lại, về hạ tầng và kết cấu: MRT đòi hỏi hạ tầng “hạng nặng” – cầu cạn lớn, hầm sâu, ga to – đồng nghĩa chi phí cao và kỹ thuật phức tạp nhưng cho khả năng phục vụ vượt trội. LRT cho phép hạ tầng “nhẹ” hơn – có thể chạy trên mặt đất hoặc cầu cạn nhỏ, ga đơn giản – nên chi phí thấp hơn, thi công nhanh hơn và linh hoạt trong đô thị. Sự đánh đổi nằm ở năng lực vận tải và tốc độ: LRT phù hợp khi ta chấp nhận công suất vừa phải để tiết kiệm hạ tầng, còn MRT cần đầu tư mạnh để đạt năng lực tối đa. Do đó, việc lựa chọn LRT hay MRT trong quy hoạch thường cân nhắc cả hai yếu tố: nhu cầu hành khách và nguồn lực đầu tư.
LRT và MRT đều là những giải pháp giao thông đô thị tiên tiến, mỗi loại có ưu điểm và hạn chế riêng phù hợp với những mục đích khác nhau.
Có thể nói, không có hệ thống nào “tốt hơn” tuyệt đối – tất cả phụ thuộc vào bối cảnh cụ thể. Thành phố đông dân, khoảng cách lớn thì MRT là cứu cánh; còn đô thị vừa phải hoặc khu vực cụ thể có thể LRT là lời giải linh hoạt và kinh tế. Trong thực tiễn, xu hướng hiện nay là kết hợp cả hai: xây MRT cho các trục xương sống và dùng LRT/tram/BRT cho mạng lưới phân nhánh. Điều này đã được chứng minh hiệu quả ở nhiều nơi trên thế giới.
Đối với Việt Nam, khi các đô thị đang chuyển mình hiện đại hóa hạ tầng, việc hiểu rõ sự khác nhau giữa LRT và MRT sẽ giúp các nhà quy hoạch đưa ra lựa chọn đúng đắn cho từng dự án. Đồng thời, người dân cũng cần nhận thức đúng về hai khái niệm này – tránh nhầm lẫn kỳ vọng MRT nhưng nhận được LRT, hoặc ngược lại. Hi vọng rằng bài viết đã cung cấp cái nhìn toàn diện, có dẫn chứng chính xác, giúp độc giả phân biệt rõ LRT và MRT, từ đó có thêm kiến thức về lĩnh vực giao thông đô thị và thiết kế kết cấu hạ tầng đường sắt đô thị.
Bạn đang chuẩn bị dự án LRT hay MRT?
Hãy trao đổi với đội ngũ kỹ sư kết cấu của Pontech để cùng xác lập phương án tối ưu theo tiêu chí dự án, và chiến lược lắp ghép giúp thi công gọn trong lòng phố.