Thiet ke thi cong

Trang 3

CHUONG |!

THI CONG DAT

Bai toan 1:

Thiết kế thi cơng đào rãnh đường ống

Tính khối lượng cơng tác đất khi đùo một rãnh dài 700 m để đặt đường ống bêtơng cốt thép, đường kính 1m Đáy rãnh rộng 2m, độ sâu rãnh tùy theo trắc dọc (hình 1-1) xứ *% Tính khối lượng đất đào của từng đoạn rãnh đường ống theo cơng thức gần đúng: F, + Fo 2 V= w

Fj, Fạ - diện tích hai mặt cắt ngang một đoạn rãnh L - khoảng cách giữa hai mặt cắt trên

Lập bảng tính tốn khối lượng đất đào (Bảng 1)

Trang 5

Khi đào rãnh để lại lớp đất Hảo vệ nền, đầy 20cm với khối lượng: 700.2 0,2= 280 m° Thể tích chiếm bởi ống bêtơng cốt thép đường kính 1m là: 2 314.1 799 = 650 m? 4 Rhối lượng đất để lấp rãnh với hệ số tới cuối cùng K = 1,03, quy về trạng thái đất nguyên thổ, là: 11760 — 550 1,03 = 19900 m° Khối lượng đất dư thừa là: 11700 - 10900 = 860 mŸ Bảng tĩm tắt các khối lượng cơng tác đất (avy về trạng thái đất nguyên thổ) _ Bảng 2

Khối lượng dất | Khối lượng hốt | Khối lượng đất | Khối lượng dat

Trang 6

Bài tốn 2:

Chọn phương án thi cơng đào đất hố mĩng

Đào một hố mĩng cĩ kề thước 40 x õ0m, sâu 2m, trong đốt cấp III Dat dao sé bốc lên xe tải đem ra ngoại thịnh đổ

Chỉ cĩ thể thuê được một máy địo, mang gầu ngửa 0,5 mŠ , gầu dây 0,5 m> , gau xdp 0,5 m` uới giá thuê 1120 đồng ca Máy đào cĩ 3 - cơng nhân phục 0ụ

Nếu đào đết thủ cơng thì cần thuê băng tải để bốc đốt đào từ dưới hố mĩng lên xe tải, giá thuê băng tải là 210 đồng | ca

Tính xem phương án thị cơng nịo cĩ lợi

Máy đào gầu ngửa đứng làm việc dưới đáy hố mĩng nên phải làm đường cho xe máy lên xuống hố Khối lượng đào đường khoảng 100mŠ Con đường này rồi cũng phải lấp lại

Dùng gầu xấp và gầu dây thì khơng cần làm đường cho xe, máy lên xuống

Năng suất máy đào nêu trong Phụ lục 2 a) Trường hợp dùng gàu ngửa:

Khối lượng đất hố mĩng là: 40 x 50 x 2 = 4000 m>

Năng suất một ca máy là: 280 m°/ ca

Đất từ trên bờ đổ xuống lấp hố, theo định mức là 5, m° cho một 100 _ cơng Vậy mất ~ “” = 18 cơng lấp đường Tiên chỉ vào việc lấp đường ? lên xuống của xe máy là: 14 x 18 = 252 đồng Thời gian hồn thành cơng tác đất là: 4000 + 100 280 Giá tiền đào 1 mỒ đất là: + 1= l6ca 10 252 + 1120 x lỗ _ = 6,86 đồng 100 4000_ Số cơng lao động để dao 1 mở đất là: 15.3+ 18 4000 = 0,016 cơng/m” b) Trường hợp dùng gầu xấp Năng suất mỗi ca: 200 mổ / ca Thời gian cơng tác: 4000 _ 20c

200

Giá tiền ato Im! dat:

S6 céng lao déng dé dao 1m? dat Ia: 3-20 0,015 cong / m>

4000

c) Trường hợp dùng gàu day Năng suất mỗi ca: 199 m

4000 192

Thời gian cơng tác: = 2l ca

Trang 7

3.21

———-= 0.0158 cộng jm?

4000

d) Trường hợp đào đất thủ cơng Năng suất: 4 mì /cơng ˆ

Tổ cơng nhân gồm 10 người đào đất và một bang tải phục vụ vận huyến đất đổ vào xe tải

Nếu định đào hố mĩng trong 20 ca (như thi cơng cơ giới) thì cần 6 5 t6 thợ, tức ð0 người đào đất và 5 băng tải

Chỉ phí đào đất gồm:

Tiền cơng trả cơng nhân: 14 đồng 1000 = 14.000 đồng

Tiền thuê hăng tải: 210 đồng 5 20 = 21.000 đồng Giá tiền đào 1 mỒ đất: 14000 + 21000 4000 Đố cơng lao động để đào 1m? đất: 1 È = 0,25 cơng/m` = 8,7 đồng 4 Bảng chỉ tiêu các phương án đào hố mĩng Bảng 4_

Thời gian thi Giá tiền Cơng lao động

Phương án thi cơng cơng (ngày) 1 m đất dào Đào bằng gầu ngửa 16 6,86 0,016 Đào bằng gầu xấp 20 5,6 0,015 Đào bằng gầu dây 21 5,9 0,0158 20 8,7 0,25 Đào bằng thủ cơng 12

- Nếu yếu tố thời gian khơng phải là quyết định thì phương án đào hế mĩng bằng máy đào mang gầu xấp là phương án kinh tế nhất

Bài tốn 3:

So sánh các phương án đào đất

Đào một hố mĩng (xem hình 1-3) sâu 10m uà đồ đất đi xa bằng xe ơtơ tải Chọn một trong các phương đớn thi cơng sơu:

1- Đào hết chiều sâu bằng máy đào gầu rigwo 8- Đào hết chiều sâu bằng máy đào gầu dây

Trang 8

Thể tích lớp 5m trên, gồm củ đất mặt cĩ lẫn cĩ rác (đất cap III)

là 38.000 m3 |

Thể tích lớp đất bên dưới tđất cút thuộc cấp I) là 27.000 mŠ Nếu dùng gầu ngửa thì phải làm đường lên xuống hố cho máy đào và xe tải

Khối lượng đào đường trong phương án | là 3600 mŠ Khối lượng đào đường trong phương án 3 là 900 mỞ

3 Ở đây khối lượng đất đào khá lớn, vậy chọn loại gầu dung tích

lm”

So sánh các phương án thi cơng dựa trên ba yếu tố: thời gian, giá thành và cơng lao động

Khơng xét vấn đề vận chuyển đất đào đi xa bằng xe tải, vì giá thành và cơng vận chuyển trong cả ba phương án đều gần bằng nhau a) Phương án thứ nhất Khối lượng lớp đất cấp III 6 tầng trên là: 38000 + 900 = 38900 m? Khối lượng lớp đất cấp I ở tầng dưới là: 27000 + 2700 = 29700 m° Số ca máy đào gầu ngửa: _ 3890 _„ 29700 _ 158 ca máy 59.8.0,85 72.8.0,85 Mỗi máy đào cĩ 3 cơng nhân phục vụ Số cơng lao động: 158 x 3= 474 cơng Tiền thuê máy đào: 2790 x 158 = 440.820 đồng 14

Khối lượng đất đường lên xuống cúng phải dùng ơtơ để vệ chuyển đi, rồi lại vận chuyển đất về để lấp Nếu lấy năng suất xe ơi

la 50 m3 / ca thì:

Số ca vận chuyển đất làm đường lên xuống là: 2 x 3600 - 144 ca

50

Số cơng lái xe là: 144 cơng

Nếu năng suất máy ủi lấp rãnh đường lên xuống là 450 mổ¡c thì: Số ca máy ủi là: 3600 _ 8ca 450 Tiền thuê máy ủi là: 1200 x 8 = 7600 đồng |

Giá thuê xe ơtơ tải để vận chuyển đất là 4,5 đồng cho 1 tấn-kn

Trang 10

Bài tốn 4:

Chon may dao dat gau day

Chọn một máy đào gầu dây để đào một con kênh cĩ kích thước: b = 6,0m; h = 4,5m; mai déc m = 1,5 va dao theo so dé nhit sau (hình 1-3) Đất thuộc loai sét pha cat Rags | , Rano = v2 ‘Oo h Hinh 1-3 tee

Ta chọn máy đào gầu dây theo nhứng điều kiện sau:

- Bán kính dao dat lén nh&t: Rag, 2 m jh + 0,5b + mgh + 0,5¢

- Bán kính đổ đất lớn nhất: Ryg 2 0,5c + mạ hạa + bạa

- Độ sâu đào đất lớn nhất: Haao 2 h

- Chiều cao đổ đất lĩn nhất: Hạs > bh ga + (0,5 + 1,0)

Muốn xác định các thơng số kỹ thuật của máy đào gầu dây, cần phải tính chiều rộng mặt trên (bạa) của đê, với điều kiện là khối lượng của hai con đê (kể cả hệ số đất tơi ko) bằng khối lượng hố đào V =h(b + mạh) = 4,5 (6,0 + 1,5 4,5) = 57,4 m3 / m.dai 18 “2Vaa = Vk, = 57,4 1,15 = 66 m3 / mai Vaạ = 33 mỶ/m dài | Diện tích tiết diện ngang con đê là: Fag = 33 m” Chiều rộng mặt trên của đê là: F baa = Fa — any -hạạ = 33 - 1,0.3/2= 71m haa Các điều kiện thi cơng bing gau day: Raao > mạ h + 0,ðb + m;ạh + 0,5c = 0,5 45 +0,5.6+ + 1,5 4,5 + 0,5 5,0 = 14,5m Rag 20,50 + mg has + bạy = 0,5 - 5,0 + 1,0.3,2+ 7,1 = 128 Haao 2 h = 4,5m Hag = bas + 1,0 = 4,2m

Theo những điều kiện trên, tachọn máy đào gầu dây E-801, du tích gầu 0,75 mỔ, tay cần dài 14, Om (xem bang 6)

Trang 11

Bang GO Nerve pen ee ee eee nN © oO; 0 OLN 6 a 9) ar al ee -Í cự ~| & =] ~ ~[ ef SO] P| elo} #E|W|relòl|rlios tử ` ‹ S -lel Sle] eel ela | | 8| |3 th oO a1 ào | wm] Nw œ ole Elđlô -|fMlrâ >| OL V9) | co c | ® ~—l Sit OLA) spn] S| h|ư;| ĐỊœ | LH 3 ; > | = 2 aj & 7 l0 'ơ olen | +

o| 8 8) Pl el el sles S| @ ilo ale o|2

O/B) 8) 5/2) z]epele| sie) ele) elm wi ’S 3 8 mW} wo wi] © : 3 ~1 lg] 21 o 213 Sls o| + th s|Đ9Ị= 6|œ| Iø|wlø|* o - | Í wo “¡ | @ - wey: iD =| 2 mio 3 | S| =| Ww oo; | © x | _— œ c œ—- oO oO c 3 ©- 3° °o = = 3 3 bcc _ o T œ > EIS- k3 ws £ E = “le c £ — — = : c c s C xo Ss \ 3/3 3 b =x = E so] xơ we a 3 ke) = o| oO 5 3 ư Oo E 2] > oO "OQ wD AO @ | 4Ư + 9 _-° a 5 > =|% ai) C ° © 0 £ a 3 3| *x 3° x 3 5 #s lễ l§ lễ lễ oO Oo oO}; a oO co Oo oO 1 + ' 1 1 20 , ` 9 Ghi chú: Tử số ứng với gĩc nghiêng tay cân 45 › 0 Mẫu số ứng với gĩc nghiêng tay cần 60 Bài tốn 5: Tính tường cừ gỗ chống vách đất hố đào

Tường cừ chống uách đất hố đào gồm nhưng cọc gỗ trịn uà những uán ngưng, rộng h = 18cm (hình 1-4) Cúc cọc gõ đĩng cúch nhau 1 = 1,5m, va nhé cao H = 1,8m

Tải trọng tính tốn tác dụng lên tường cử từng đần theo chiều

sâu, theo quy luật tuyến tính, từ trị P\ = 400 kG/m? tai mat dét, téi p2 = 1600 kG/m? tai déy hé dao

Yêu cầu chọn đường kính cọc gỗ nà chiều dày uún lát khi cường độ tính tốn của gỗ là R = 150 kGlcm? Điểm ngàm của cọc lấy thấp

Trang 12

Tính cọc - Mỗi cọc chịu áp lực của ván lát cĩ bề mặt s = HI, như vậy tải trọng lên cọc tăng từ: qi = pị¡l= 400 1, = 600 kG/m tới qạ = pạl = 1600 1,5 = 2400kG/m _

Mơ-men uốn lớn nhất tại điểm ngàm của cọc trong đất Muốn tính mơ-men này ta phân biểu đồ tải trọng hình thang ra làm hai phần: phần hình chứ nhật cĩ hợp lực q H, đặt tại điểm giữa chiều cao H; phần hình tam giác cĩ hợp lực (qa - qị) H/2, đặt ở đoạn 2/3 H, tính từ đỉnh cọc Mmax = 41 H (H/2 + a) + (qg - qụ) (H/2)(H/3 + a) = = 600 1,8 (1,8/2 + 0,2) + (2400 - 600)(1,8/2)(1,8/3 + 0,2) = = 2480 kG.m Mơ-men kháng của tiết diện cọc phải là: R 150 Đối với tiết điện trịn cĩ đường kính D: W, = Wy= 0,1 DỂ Vay: 0,1 D2 = 1650 Rút ra: D > 3V16500em = 25,5 cm _ Đường kính cây gỗ phải là D = 26 cm Tinh van lát:

Tấm ván ngang dưới cùng chịu tải lớn nhất Tải trọng phân bố đều tác dụng lên tấm ván này bằng:

q = poh = 1600 0,18 = 288 kG/m

Tính tốn giống như trên, thì thấy chiều đầy tấm ván ngang khơng được nhỏ hơn 4,3 em

Bài tốn 6:

Tính số xe tải phục vụ một máy đào (xúc) đất

Tính số lượng xe ben chở đối, trọng tải 3,õ tốn, phục uụ một má

đào đất gầu dây, dung tích gầu 0,õmŠ; khoảng cách van chuyển đất | 4km, tốc dé xe la 19 km/h Nang sudt may đào khi đồ đết uào xe tt Nye = 30m sh **#*# Các cơng thức tính tốn: Số lượng xe ben (m) tính bằng cơng thức: m = T q teh | T - thời gian một chuyến xe, tính bằng phút, xác định như sau T= Toy + tay + ta + ty (3 trong đĩ:

tẹn - thời gian chất hàng lên xe tạy - thời gian đi về của xe

tạ - thời gian dở hàng khỏi xe = 1 phút

tạ - thời gian quay xe = 2 phút

Trang 13

e - dung tích hình học của gầu đào (m?)

q - dung tích xe tai (m3) tính theo đất nguyên thể và số gầu chắn K.n - hệ số chứa đất toi cua gau

Thdi gian di vé tg, cua xe tinh bang cong thức:

tay, = 2 60 v : (5)

L - đoạn đường vận chuyển (km)

v - tốc độ xe (km/h); cĩ thể lấy tốc độ chở hàng bằng tốc độ xe

chơng hàng

Thời gian dỡ hàng (tạ) và thời gian quay xe (t¿) phụ thuộc vào 1 kiện thi cơng

Sự kết hợp làm việc giữa máy đào đất và các xe chở đất cĩ thể ¡ diễn bằng đồ thị (hình 1-5) Nơi chất hàng Nơi đỡ hàng ˆ — «e—lay cĩ hang khơng hàng Hình 1-5: Đồ thị vận động của các xe tải 1 xe thứ nhất; 2 xe thứ hai; 3 xe thứ ba

Nếu số lượng xe tải (m) tính ra là con số nguyên, cĩ nghĩa là lúc ít hàng xong cho chiếc xe cuối cùng và lúc bắt đầu chat hang cho ếc xe đầu tiên vừa trở về trùng làm một, ở điểm D trên đồ thị

24

Nếu đồ thị cĩ khoảng hở (t†„), cĩ nghĩa là thời gian đĩ máy đào đứng rỗi, vì số lượng xe tải nhỏ hơn con số tính bởi cơng thức (1) Đoạn t„ ở bên phải điểm D, là thời gian đứng đợi của xe tải, khi số _ lượng xe tải lớn hơn con số cho bởi cơng thức (1)

Trường hợp máy đào đổ một phần đất đào lên xe tải để chở đi xa, và đổ phần đất cịn lại thành đống lên bờ hố đào, để dành sau này lấp hố mĩng, thì số lượng xe tải cần thiết tính bằng cơng thức: my =u (6) teh hệ số tính bằng cơng thức: _ K h= + N V, , Nye ; Vie

Nạ - năng suất máy đào khi đổ đất thành đống, m*/h

Nặc - năng suất máy đào khi đổ đất vào xe tải

Vạ - lượng đất mà máy đào đổ thành đống, mì”

Vue ~ lugng dat mà máy đào đổ vào xe tải

Trang 14

ten = 248 60 = 4,36, Idy là 4 phút 30 Thời gian đi về: tay = 2.4 2ð phút 19 Thời gian một chuyến xe ben: T=4+25 +1+2= 32 phút Số lượng xe ben cần thiết: m = 22 = 8xe 4 Xét trường hợp máy đào vừa đổ đất thành đống vừa đổ đất vào xe tải, với: Va = 50% va Vee: = 50%

Năng suất máy đào khi đổ đất thanh déng: Ng = 50m°/h

- Năng suất máy đào khi đổ đất vào xe: N;e = 30m” 50 m, = K 32 30 = 5xe th @+K 4 50 „50 ð0 30

Với những kết quả tính tốn, cĩ thể vẽ đồ thị vận động của các xe tải (hình 1-6), trong đĩ thời gian chất hàng lên 5ð xe mất: 5 x 4 = 20 phút, cịn lại 12 phút trước khi chiếc xe đầu tiên trở về, khi đĩ máy đào đổ đất thành đống Trong 20 phút đổ đất vào xe tải máy đào làm được 20 60 30 ““ = 10m; cịn trong 12 phút đổ đất thành đống, máy đào làm V, được: 50 12 „ 10m Như vậy là: _4 - 1; phù hợp với đầu đề cho 60 xe 26 - = 99 _ 90 - 19" tự =5 4= 20 tạ = 32 — 20 = 12 —————~c——x-=^ ` ` ` ` ` ` ` P23 S45 uN ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` , ty, = 12,5 ty, = 12.5 —>|t,p=4 dv + ‘dy tạ + =3 T = 32 Hinh 1-6: Dồ thị vận động của các xe ơ tơ tải _ Bài tốn 7

Dự tính giá thành làm đường tạm thời phục vụ thi cơng Tính giá thành uên tải 1 tấn - km đất đá từ cơng trường khoi thác đến cơng trường san lấp, bằng một đường xe ị tơ tạm thời, dài 5km Phương tiện uận tải gồm 8 xe tải, trọng tải mỗi xe là 9 tấn

- Hàng ngày mỗi xe chạy 12 chuyến, Thời gian khai thúc con đường lờ 6 năm

tee

Ước tính giá mỗi km đường tạm thời khoảng: 900 triệu đơng Vốn đầu tư làm ðkm đường là:

E = 900 x 5 = 4500 triệu |

Thời gian khai thác đường trong 6 năm, tức là:

T = 300 x 6 = 1800 ngày làm việc

Tiên bảo quản, sửa chữa đường chiếm khoảng 18% vốn ban đầu vậy mỗi ngày cần chỉ:

_ 4500 x 0,18

—— 1800 = 0,4õ triệu/ngày

Trang 15

Tiền nhiên liệu, đầu mỡ: b = 1,9 triệu Tiền sửa chứa, bảo quản xe máy: c = 4,6 triệu Tiền lượng cơng nhân và nhân viên phục vụ: d = 6,3 triệu Ũ Chỉ phí tổng cộng cho việc khai thác con đường hàng n ngày: H=at+b+ct+d=0,45 + 1,95 + 4,6 + 6,3 = 13,3 triệu/ngày Chi phí bốc đất đá lên xe tải: B = 9,6 triệu/ngày

Sau thời gian khai thác cĩ thể chuyển nhượng lại con đường đĩ

một đơn vị sản xuất khác cĩ nhu cầu; và thu hồi được (0,1- 0,2)E,

làm đường ban đầu

Chỉ phí cho việc vận chuyển hàng ngày

c=P¿H+B= 0,9 x 4500 , 13,3 + 9,6 = 25,15 trigu

T 1800

Nếu lấy - hệ số sử dụng trọng tải xe 9 tấn là kị = 0,8

- hệ số sử dụng khơng điều hịa con đường hàng ngày là ky = 1,2 Khối lượng vận chuyển hàng ngày Ia: Q= 1,2 x 9 tdn x 8xe x 0,8 x 12 chuyến x ðkm /ˆ = 4147 tấn-km Giá 1 tấn-km vận chuyển là: = ~=——-~ = 0,06 triệu hay = 6000 đồnghiấn km 28 Bài tốn 8 Chọn đầm chầy để đầm gia cố nền dất

Người ta dự định đầm lèn gia cường đốt đáy hố mĩng trước khi xây dựng cơng trình (hình 1-7) Yêu cầu tính tốn chế độ đầm chầy

sao cho đất đầm (sét pha cat nhẹ) khơng bị phá hoại dưới các nhút

dum *

Hình 1-7: Gia cố nền bằng đầm chầy

Dựa trên cơ sở lý thuyết và thực nghiệm người ta đưa ra những cơng thức về các thơng số đầm chầy như sau:

Cạnh (a) của tấm đầm chày dạng hình vuơng xác định bing cong thức:

3Q(5k — 3k" - 2) om

0,7.7.(k — 1)

Q - Trọng lượng tấm chày (kg) y - Dung trong dat dam (kg/cm 3)

k — hé s6 hoi _giả của nhát đầm (k = 0, 25) Chiều dày (h) lớp đất được đầm:

h = 0,7a

Chiều cao chây rơi:

Trang 16

E - mơ-duyn biến dạng của đất đầm (kG/cm”)

E = 150 ~ 200 kG/emˆ đối với đất rời E = 200 kG/cm” đối với đất đính Øgu - cường độ giới hạn của đất (kg/cm?), để cơ cấu đất khơng bị phá hoại khi đầm Bảng 7 Loại đất ø„„ (kG/cm?) Đất dính ít (Cát pha sét nhẹ) 8-8 Đất dính trung bình (Cát pha sĩt trung bình) 8—1† Đất dính nhiều (Sĩt pha cát chắc) 11—16 Đất rất dính (Sét) 16 ~ 20 Ghi chú: Đầm chầy dùng được cho mọi loại đất (dính uà rời), đất sét khơ đĩng cục, đất đá sơi Ví dụ: Cho Q = 3000 kg; ye = 0,002 kg/cm?, k = 0,25 Ogh = 8kG/cmŠ, E = 150 kG/cm” Cạnh của tấm chầy hình vuơng: a= $ 3000 (5 0,25 - 3 0,25" - 2) _ | 0,7 0,002 ae Chiều dày lớp đất được đầm: h= 0,7 1,8 ~ 130 cm 30 _180em Chiều cao chầy rơi: 130 180° s2 H=_———-x =ả3m 2.3000 150 Bài tốn 9 Chọn đầm lăn để lèn chặt đất đắp Chọn các thơng số của đầm lăn mặt nhỗn dùng d để đầm lèn ‹ sét pha cút chắc cĩ: : Độ ẩm tự nhiên W = 15% Độ ẩm thích hợp cho uiệc đầm lèn `W, = 18%

Dung trọng khơ Yo = 1,6T/im?

Chiều dầy lớp đất rải : họ = 20cm

Cường độ giới hạn của đất để cơ cấu đất hhơng bị phá hoại Ì đầm làn (theo bảng 7): Ogh = 14kGicm?

Mo-duyn biến dạng của đất dính E = 200 kGicm?

eas

Do đất đắp khơ, muốn nâng cao hiệu quả đầm chặt đất phải tị ẩm đất cho đạt tới độ ẩm thích hợp cho việc đâm lèn

Cơng thức tính lượng nước tưới ẩm cho 1mỶ đất là: y‹ (Wo - W) _ ?n 100 N= 7a - dung trọng của nước = 1 T/m? N= 1,618 — 15) _ 4,8 1.100 100

Cộng thêm vào lượng nước này một lượng nước phịng hao Ì khi vận chuyển đất, tùy theo thời tiết lúc thi cơng

hay 48 Vm’

Trang 17

Chiều day lớp đất rải tốt nhất xác định bằng cơng thức thực hiệm: h, = a@-— W VaR (chi 4p dung khi W < W,) ° Đối với đất dính z = 0,28 Đối với đất rời œ = =0, 35 R - bán kính ống lần (cm)

q - áp suất tuyến tính của ống lăn lên đất (kG/cm)

Cho biết bán kính ống lăn R = 80 em và chiều đây lớp đất rải = 20cm; vay: 20 = 0,28.1.V80.q Rút ra: q = 68 kG/em —_ Ứng suất tối đa Oma, mà đâm lăn tác dụng lên mặt đất xác định ng cơng thức:

Cmax = =V$” (= —= 12 5 kG/em" < Oph

Ứng suất ơma„ này khơng được lớn hơn cường độ gidi han og) cua ít đầm (xem bảng 7) Chiều dài ống lăn lấy là: b= 1,1D = 1,1 x 160 = 176 cm D - đường kính ống lăn Trọng lượng ống lăn: Q=q.b= 68 x 176 = 11.900 kg 342 Bài tốn 10

Tính lượng nước ngầm thấm vào hố mĩng

Để giữ khơ hố đào nằm trong đất cĩ nước ngồm trong thời gian thi cơng mĩng, người tấp dụng phương pháp hút nước thấm lộ thiên, tức đào rãnh thâu nước bao quanh đáy hố uà dẫn nước thữm đến giếng bơm Yêu cầu tính lưu lượng nước thấm úo hố mĩng (Hình 1-8) “lớp đất ) khơng ( thấm ì ĩc Hình 1-8 | ** * : ⁄ ~iu tích đáy hố mĩng: F = 20 x 76m = 152 m?

‡ - Độ sâu đáy hố mĩng so với mực nước ngầm (MNN): H = 6m

- Độ sâu từ mực nước ngấm đến lớp đất khơng thấm: T = 30m - Hệ số thấm của đất nền: k = 10m/ngày đêm

Trang 18

= = ® Lưu lượng nước chảy vào hế mĩng: A=\/— = [2 - Tm Q = Q + Qr+ Qi, = 18 + 146 + 3,5 = 168m3/h, Chọn máy bơm và số lượng máy bơm cĩ đủ năng suất để giữ Ì R - bán kính ảnh hưởng: _ hố mĩng R=2HVH.k =2.6V6 T10 = 92m Bài tốn 11 Vậy:

Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hay giếng lọc,

Q, = 38 10-36 _ 490 _ 455 3n 2y đệm hay _ Hạ mụ g g Ong kim loc hay giếng Ic i 7+ 92 1,14 Kích thước miệng hố mĩng 50 x:20m; độ sâu đến, lép dat khé 6 - thm T = 30m, hé sd thém k = 10mingay dem; do sau ha mute nu = 18m3h ngam ở giữa hố mĩng So = 6m (Hình 1-9) e Lưu lượng nước thấm áp lực Q1: SỐ Q, =k,.F.H EES mm ~T

k, - hệ số thấm áp lực trên 1m? diện tích đáy mĩng cho mỗi mét

cột nước, tùy theo loại đất 3 Cát nhỏ hạt k, = 0,16 m /h 3 Cat trung binh = 0,24m /h Bn 3 Cat to hat = 0,30 m /h Soi cuội lẫn cát = 0,35 mì?h Qị = 0,16 152 6 = 146 mổ" © Laru lượng nước mưa Q„: Lớp đất khơng thấm ` Qn = F.h.m (mm) Hình 1-9: Sơ đồ tính lượng nước ngầm thấm vào giếng lọc 24 ` -

Yêu cầu: Tí lếng Senge ymé

h - lượng nước mưa trung bình hàng ngày trong mùa mưa (m) wed: Tinh so long giếng lọc hạ mực nước ngầm cho hố mĩn,

` -

+x*#

m - hệ số tính thêm lượng nước mưa trên bề mặt chạy quanh hố

Trang 19

Bán kính biểu kiến của hố mĩng: a A= 2x 20 7 Bán kính ảnh hưởng: R=2SVH.k =2.8V15 10 = 196m - Lượng nước thấm khơngiáp lực: Q - L36K2H - SJS _ 1,36 10(2.15 ~ 8) 8 _ ¡„ l8 3 196 A+ 1 eA (1,07 - Lượng nước thấm cĩ áp lực tính bằng cơng thức: 1g11,89 Q”’ ‘A+R Ig aA-t 2

Ở đây chiều đây lớp đất chứa nước dưới đáy giếng rất lớn, vậy i xác định vùng ảnh hưởng, nghĩa là vùng sâu bằng chiều dày T, lớp đất cĩ khả năng cung cấp nước cho giếng Trị số Tạ này xác h theo bảng 8: _ 2,728, tk R a Bang 8 "2236 m°/ngay dém Ở đây `° =.Ơ 04 vay Ty = 15.1,6 = 24m H lỗ : | t= 24-15 = 9m qr = 272.6.9.10_ 14688 _ 1468.8 _ 994 1 3meay dem, : mm" 184196 1g15,85 1,2 18 —-— 2 - Luu lugng téng cộng: 'Q=@ + *= 2236'+ 1224 = 3460 mŠ/ngày đêm

Số lượng ống kim lọc hay giếng lọc cần thiết để hút lưu lượng nước thấm Q vào hố mĩng, ấn định bằng cơng thức: n=2 q m -hệ số dự trử, m = 1,2 q - khả năng hút nước của một ống lọc hay một giếng lọc: q=F.v= 2z r lạp v (m /ngày đêm) F- diện tích mặt ngồi ống lọc (m2)

v - tốc độ nước thấm được vào ống lọc (m/ngày đêm)

Đối với các ống kim lọc và các ống giếng hút sâu được hạ bằng

xĩi nước thì bán kính r của giếng thường lớn hơn bán kính của ống là

Trang 20

Vv n/ngay dém 140 120 100 80 60 k 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 m/ngày đêm Hình 1-10: Đồ thị xác định trị số tốc độ nước thấm vào giếng lọc Số giếng lọc: n = 2m = 3460 1 2 — 10/76, lấy 12 q 386 Khoảng cách giữa các giếng lọc: c = 00 + 292 _ 11 65m lấy là 10m 12 Chọn máy bơm cĩ năng suất lớn hơn: 3460 =1 45m ”/h 24 Bài tốn 12 Chọn búa rung để hạ cọc và cừ

Trình tự chọn các thơng số của búa rung hạ cọc như sau: a Xác định lực cản chống cắt tới hạn (T) của đất ở độ sâu hạ cọc,

cừ theo các số liệu địa chất

b Chọn biên độ rung (A), tần số rung (n) và mơ-men các trái lệch tâm (K) của búa rung

c Xác định trọng lượng tối thiểu (Q) của búa rung

38

Vi du 1 Chon cdc thong 86 cia búa rung để hạ tấm cừ thép 0í

các điều kiện như sau: tấm cừ lạ trong đất cát bão hịa nước uà đất thị

Trang 21

Bơng 10

Biên Độ rusg động init bop em ›:| Áp suất |

Các tại dất rỗi | Các loại dat dinh ˆ psn an s6 rung | 300-| 800~ | 1200 ~| 400- | 800- | 1200- kG/cm?) động trong | 700 | 1000 {600 | 700 1000 1500 oo ndt phut (n) ị Ặ 'ấm cử thép ?ọc ống thép 8-10| 4-6 10-12| 6-8: |1,5- 3,0} ; mũi SỌC cĩ tiết én < 150cm? Coc ống thép ủi kín cĩ tiết 10-12| 6-8 12-15} 8-10 4-5 ian < 800cm* Coc béténg 6tiếtdiện (12-15 15 - 20 6-8 < 2000cm* Coc ống êtơng cĩ lường kính 6-10 | 4-6 8-12 | 6-10 5m, khi ha cĩ noi đất Theo bảng 9 và 10, ta cĩ những số liệu ban đầu phục vụ tính tốn thư sau: Lực chống cắt đất: r = 1,7 tấn/m hay 17 kG/cm - Biên độ rung: A =5mm

Muốn hạ được cọc, cử bằng rung động thì lực kích động của búa “ung phải đủ lớn để thắng được lực cản chống cắt của đất+*

40

(1)

P, - lực kích động của máy rung

K - mơmen tạo ra bởi các trái lệch tâm

- tốc độ gĩc của trái lệch tâm khi quay

T - lực cản chống cắt tới hạn của đất ở độ sâu nhất a —hé số tính đến ảnh hưởng đàn hồi của đất

= 0,6- 0, 8, đối với cọc và CỌc ống bêtơngkốt thép, hạ bằng búa ` tần số thấp (n < 600; Tan/phút) œ = 1, đối với tấm cừ thép, hạ bằng búa cĩ tần số cao (n z 1000 lần/phút) a) Lực cần T tính bằng cơng thức sau: - Đối với cọc: T=c - tị hy _ (® - Đối với tấm cừ: T= » (3)

: h; - chiều đây mỗi lớp đất khác nhau

c — chu vi tiét diện cọc

_ lực cần đơn vị, lấy ở bảng 9

Lực kích động của búa rung đảm bảo hạ được tâm cử:

p, 2aT = > th= 17x 1500 = 25500 kG b) Tính các thơng số của bua rung:

Mơmen K tạo ra bởi các trái lệch tâm:

\ ;

= A Qbe (4)

g AQ |

Qpbc - trong lugng ¢ cua bua rung vA cua cl, coc

A - biên độ rung thích hợp, tra bảng 10, ta đã cĩ À = - 0, 5 cm

Trang 22

Trọng lượng của tim cu’ Q, = 1400 kg

nee Ne | va: 0,15 < cos, đối với tấm cừ thép

oO

Giả định trọng lượng của búa rưng Qp = 2000 kg

£ -hệ số: £ = 0,8, đối với cọc bêtơng

£ = 1,0, đối với các loại cọc, cừ khác a? ` 7“? - 0,30 < Roe < 0,6, đối với những coc nhẹ, cọc ống thét Py w

K = LAQ,, = 0,5(1400 + 2000) = 1700 kG.cm 0,

§ 0,40 < —* < 1,0, d6i véi coc va cọc ống bêtơng

Tốc độ gĩc œ của trái lệch tâm: Po

» = gT_ | 981 x 25500 _ F14715 = 199 giấy - Ở đây trọng lượng tổng cộng của búa rung va cua t&ém ci thé, K 1700 nhất phải bằng (cơng thức 6): Tần số rung tính như sau: - Qbe = 0,15 Pa = 0,15 ø.T n= 9,55 = 9,55 122 = 1165 lân/phút = 0,15 x 25500 = 3825 kg Vậy trọng lượng của búa rung khơng được nhỏ hơn: Qp = 3825 - 1400 = 2425 kg

Búa rung cần thêm một gia trọng bằng: c) Tính trọng lượng cần thiết của búa rung:

Cọc được hạ bằng rung động chỉ ăn sâu xuống đất khi nào áp lực

trên nĩ, kể cả trọng lượng bản thân cọc, vượt quá một trị số nào đĩ;

trị này phụ thuộc vào loại đất, hình dáng, kích thước cọc và chế độ Q, = 2450 - 2000 =.450kg, lấy 500kg

Q Tra "§ố tay chọn máy thi cơng xây dựng" trang 56, ta chọn m rung động; nhất là phụ thuộc vào tỷ lệ 5 _—”, tức tỷ lệ giữa ngoại lực: mã hiệu VPP ~I1, với:

a

oo - P, = 250 kN = 25 Tan lyc; n = 1500 làn/phút; Q„ = 2100k

Qh tac dung lén coc, va lvc kich déng P, cia may rung động ° n lực ân/phút; Qị, E

Điều kiện thực tế này được trình bày như sau:

r (5) Ví dụ 2: Thử lại xem cĩ thể dake bứa rung uới cĩc thơng số

Qục = P chon trong vi du trén, dé ha những tốm cừ thép (năng 102 kgim)

12m, xuống sâu 10m, trong những lếp đất sau:

= 0,0 - 4,0m - đất cát hạt trung, bão hịa nước, r = 1,4 tấn/

Qục - trọng lượng của cọc, của búa rung của gia trọng (nếu cĩ) 4,0 ~ 7,5m - đất cát hạt nhỏ, xen các lớp đất thịt, r = 2 tấn/m

F _ điện tích tiết diện cọc 7,5 - 10m ~ đất thịt ít dẻo, r = 9,5 tấn/

.p - áp suất nén cần thiết lên cọc (bảng 10) aa

Xác định lực cản chống cắt tới hạn tổng cộng:

Trang 23

T=1,4 40+ 9,0 3,5 + 9,5 2,5 = 18,80 tấn < 25,00 tấn

Biên độ rung động của tấn 'cừ thép: -

A=eg.K~¡,_ 170010 _ 17000_ -1†- 5mm,

Q - ¿2100+102.12 3324 -

Vậy búa rung với những thơng số đã chọn trong ví dụ trên thích với các điều kiện của ví dự ? này

Ví dụ 3: Chọn các thơng số qiai bủa rung dùng dé ha cọc ống bêtơng thép Đường kính ngồi của cọc: 1,Bm, chiều dầy thành ống: 0,1m, bu dồi: 30m, trọng lượng cot ống} 34 tấn

Độ sâu hạ cọc: 25m; trong đơ lớp đất trên dầy 10m là đất thịt m; lớp đối dưới dầy 15m là đất sẽt it dẻo

Trọng tượng bua rung lấy bing 10 tấn

+ *#

Theo bảng 9, ta cĩ: r = 0,5 tấn/mỖ, đối với lớp trên

r ='1,0Äấn/m?, đối với lớp dưới

a) Xác định lực cản chống cắt tổng cộng, với giả thiết là lớb đất ở

trong ống chưa moi hết lên được, nhỏ hơn 3m; và lấy ø = 0,8

T = 0,8[(15 + 3) 3,14 1,5.10+ 10 3,14 1,5 0,5)

= 87 tan

b) Xác định mơmen của các trái lệch tâm của búa rung, khi lấy

biên độ rung ÀA = 6mm,'theo bảng 10: K = pA Quc = -— +0,6(34000 + 10000) 8 = 33000 kG.cm Xác định tần số rung động: » = [ete 981 87000 _ = 51 giay ~! K 33000 4¿ n = 9,55 œ = 487 lần/phút c) Xác định trọng lượng cần thiết Q để tạo áp lực nén p=6kG/cmŸ Q=F.p=Z(1,8 =F — 1,3’) 60 = 26,6 tấn | Thực tế thì cọc ống và búa rung đã nặng Quc = 10 + 34 = 44 tấn Bây giờ thử lại bằng cơng thức (6): 0,4 87 = 34,8 tấn < 44<0,9.87= 78,3 tấn

Kết quả như vậy là tốt

Tra sổ tay, ta chọn búa rung mã hiệu VP _170, cĩ:

P, = 102 T4n luc; n = 404 + 505 lần/phút; Qụ = 13,3 Tấn

Bai toan 13

Tính độ chối đĩng cọc

_Ví dụ: Tính độ chối cần đạt khi đĩng cọc bêtơng cốt thép cĩ tiết dién 25 x 25 cm, dai 5,5m, chiu tdi trong thiết kế P = 19,5 tến, bằng

búa đi-e-den, cĩ trọng lượng chầy @ = 600 kg va nang lượng nhĩi búa E = 310 kgm KK Độ chối thiết kế của cọc dưới những nhát búa cuối cùng tính bš ng cơng thức: mnFQH „Q+0,2q : P Qt P | +— | q m e=

F - diện tích tiết diện ngang của cọc (m?)

Q - trọng lượng chầy của búa đĩng cọc (Tấn)

Trang 24

q - trọng lượng cọc (Tấn) Bài tốn 14

P - tải trọng cho phép của cọc (Tấn) ; BenoP P Đào đất bằng nổ mìn

H - chiều cao búa rơi (m)

, 2 Do thiếu phư

m - hệ số an tồn, lấy m = 0,ð cho cơng trình vĩnh cửu phương pháp nổ mìn để tạo ra những hồ chứa nước sinh hoạt ở c phương tiện cơ giới đào đất người ta di tinh dp dur m = 0,7 cho cơng trình tạm thời Úng cao n - hệ số phụ thuộc vật liệu làm: cọc: 100 Tấn/mÊ với cọc bêtơng: n = 150 Tấn/mỶ 500 Tấn/m” Yêu cầu tính lượng thuốc nổ cần thiết với cọc gỗ: n ll | với cọc thép: n Trọng lượng cọc: q = 0,25 x 0,25 x 5,5 x 2,4 = 0,825 Tan a“ “ = 3 af l - < “7 = Là ? ? ? , Pad sy .“ Chiều cao búa rơi: - - H=Ề=ởl2_0os18m Q 600 Hình 1-11: Nổ mìn để đào hồ nước

Độ chối sau mỗi nhát búa: :

_ 0,6 150 0,0625 0,60 0,518 „0,60 + 02 0,825 _ " Tính lượng thuốc nổ bắn văng chơn trong một lỗ mìn bằng cơn 19,5 0,60 + 0,825 ° ¬ 19,5 |150 0,0625 + 06 6 Q =q W (0,4 + 0,6 n°) =q w3 f(n) = 0,0011 m = 1,1 mm q - lượng thuốc nổ riêng, cần thiết để phá vỡ 1m” đất đá Đối vị | đất cát pha và đất thịt cĩ thể lấy q = 3 Lấy trịn số thì sau 10 nhát búa cuối cùng, độ chối là 10 mm _—— ; W - đường cán nhỏ nhất, xác định theo độ sâu hố đào (h) va cl pha v it c6 thể lấy q = 1,2 - 1,3 kg/m ' s6§ tác dung’ ‘nd min (n) we wh 0,4 (2n — 1)

Muốn bắn văng ( đất lên hai bờ, phải cho:

' 'lượng thuốc nổ cĩ sức văng mạnh, nghĩa là chỉ

'Hữn 1; ở đây talấyn =2 - 7

Trang 25

Do điều kiện sử dụng, khơng cho phép cơ cấu nền đất đáy hồ bị á hoại, nên phải đặt tâm chơn mìn cao hơn đáy hồ khoảng 10-15% iêu sâu hồ

Tính khoảng cách giữa các lỗ mìn (a), và khoảng cách giữa các

ng 16 min (b), theo chỉ số n Mã chọn, bằng cơng thức: _

a=b=06W(n+l) -

Số lượng lỗ min N trong mot hang tinh bang:

L - chiéu dài hồ nước (m)

Thơng thường chỉ nên bố trí hai hang | lỗ n mìn

Bảng l1 sau đây cho nhing thong số tính tốn nổ mìn để tạo ra

vững hồ chứa nước cĩ dung tích khác nhau Bang 11 Khối | q w |W|n |ftn| a b Số | Khối ch hỗ |kg/m$| (m) #Í —J ấn) | (m) | (m) |lượng |lượng đào lỗ |thưốc ngàn mìn | nổ m3) | N | (t&in) 10 5 | 128 | | 0,8 | 7,50 | 7,50 | 22 | 17,6 15 5,83 | 198 | | | 1,3 | 8,75 | 8,75] 22 | 286 20 1,25.) 6,67 | 298 2 52| 1,9 |10,00;10,00; 18 | 34,2 25 7,5 | 422 : 2/75 |11/25|11,25) 16 | 44 30 8,33 | 588 3/8 |12/50|12/50| 14 | 53 48 a ct zBàitốn 15 ~ Tính hệ khung chống vách dat

Cho hết cấu khung chống uách đất rãnh đào, gồm cúc uún ngang,

sườn đứng uà thanh Ung ngang, cùng cĩc sơ đồ tính tốn nêu trong hình 1-12

Cho biết các số liệu:

p - dung trong của đất ; p =1,75 Tim" p8 - dung tích của đốt | ; pg = 17,5 kNim` ? - gĩc ma súi trong ; ÿ =đõ'"

c- mực dính : c= 0

b¬ tải trọng xe trên ba ; p=5 kNIm` h - chiều sâu rãnh đào ; _ h = 3,6m

Trang 26

Để đơn giản tính tốn ta coi tải trọng tác dụng lên kết cấu chống

vách đất là tải trọng phân phối đều e: Áp lực đất tính bằng cơng thức: e = 0,6e, + ep — & hay e = 0,6pghK + pK - 2cVK với ` K=tg ¬ = te (5° - =) = 0,271 thì được: e = 0,6 x 17,5 x 3,6 x 0,271 + 5 0,271 = 11,60 kN/m Tải trọng phân phối đều theo chiều ngang, lên một dải rộng 1m là: qạ =e X 1,0m = 11,60 kN/m Tải trọng phân phối đều theo chiều đứng, lên một dải rộng H = 2,1m là: Gp = ely = 11,60 x 2,10 = 24,36 KN/m Mơmen gối gây bởi thanh văng ngang cho sườn đứng là: My= ——q,.ƒ= — Ìx 11,60 x 2,1? = — 6,39kN.m 8 8 Mơmen ở giữa nhịp thanh sườn đứng là: 1 2 2 Mạ = — ' qb kỉ - 413 } = =1x 24,36 (0 - +.02) = 1,B8 kN.m Lực nén trong thanh văng ngang: h N=qp › + n = z‹ao|94 + oa] = 12,18 KN 2 | 2 J 50 Bài tốn 16

Xác định các thơng số cho tường cừ

Tường cừ (Hình 1-13a) gưm các cột đứng, chân cột được đĩ: sâu xuống đất; phần trên cột h được chống ngang bằng thanh vă: (gối tựa A) ở độ cao hạ = (0,2 + 0,3)h

Các số liệu để tính tốn loại tường cừ này như sau:

- gĩc ma sát trong của đất :ø =2B5~ 30° - gĩc ma sát trong của đất với tường cừ :ở = s" - tải trọng của xe trên bờ hố đào: :p=3 kN/mˆ

- chiều sâu hố đào -h s<5m

- khoảng cách giữa các thah văng :a < 1,6m Tính tốn đã cho biết là: trong điều kiện cĩ thanh văng nêu tr thì độ sâu cấm trong đất của cột đứng, tính từ đáy hố đào: t = 1,5

là đủ, và ta cĩ thể sử dụng biểu đồ (hình 1-14) để tính tốn cụ t

các thơng số của tường cử cĩ một gối tựa này

Biểu đồ áp lực đất lấy theo dạng chứ nhật (hình 1-13b) thì ph lực B của đất tại độ sâu 0,6t, tính từ đáy hố đào cĩ trị là:

B=E,b2- ba do DM, = 0

h, + 0,6t

* **

Trang 27

Chiều dầy ván lát d ` g4=40 MM, d=60 mm ecu rst aw ———=⁄=0,2 ? —— a + # + + z=03Ƒ 5,0 ale, loa _ LH EggtrT~ ~r i Chi =the g oO + ao] 5 3.0 Hình 1-13 o

a - Sơ đồ tính tốn; b - Biểu đồ các tải trọng từ đất; ay

c - Biểu đồ lực cất; d - Biểu đồ mơmecn ` ` - Lao

¿ wy eg 1 1 [1L LÝ Ð L1 1] L1 Ị i

Ví dụ: Đất cat cĩ: ø = 1,765 T/m® ; pg = 17,65 kN/mỖ Gs ip iz L0 08 0ê D0 l6 30 5

p =25°;c=0 ;p= 3 kN/m? -ˆ Độ sâu chân tường cừ t (m) Cự ly a giữa các gối tựa (m)

Trang 28

Bài tốn 17 _ 6Q _62Bại n 6M _ 6 DE ai bi peK’ = pgK’ ` pek’ pe kK’ Phần tường cừ cắm ngập trong nền đất tạ, kể cả đoạn d At = 0,20 tạ là: | tạ =U + 1,20 tạ 5 Điểm cĩ mơmen cực đại, cĩ lực cắt bằng khơng, nằm ở độ sât Tính tường cừ ngàm trong đất nền Các bước tính như sau: 1 Tính áp lực đất lên tường cử, từ mặt đất xuống đến vị trí điểm khơng N (hình 1-15) > R _ 2 DEai Gĩc ma sát trong của đất là ¢ x= K P8 Gĩc ma sát trong của đất với : Mơmen cực đại ở điểm này bằng: tường cừ lấy là: : 1” 3 3 ' Mmax = DEqj (a + x) - 2ø Kx Ơa=“Ø; op=— oP 20 — 3 Hink 1-15 — — 4

2 Xác định độ sâu u của điểm 18 —

khơng N, tính từ đáy hố mĩng, bằng cơng thức: 17 — ° | 16 — uU= ——; trong đĩ: K' = zK,⁄ — K, 15 psk’ 14 5 13 — a 094 | 090 | 086 | 080 | 074 | 067 | 059 | lọ + Sa - áp lực đất tại điểm đáy hố mĩng 9 ¬ 8 & ; - hệ số an tồn về cường độ 7 a of - K = tế” (= - A | 4 2 ; “ =f (E+ +£ 4 2 ey 5 -|

3 Áp lực đất lên tường cừ khơng cĩ dạng phân phối đều; để dễ +—

tính tốn người ta phân lớp nĩ thành ra nhứng lực thành phần riêng 4 4

biét (xem hinh 1-17) 27

` 14

4 Đoạn đường cừ ngập trong nền đất tạ, được xác định bằng biểu n -

Trang 29

-Vz dụ: Tường cừ làm uiệc theo kiểu cơng-son (Hình 1-17) Chiều su hố mĩng h = 3 m a Tai trong tai mép bè hố nĩng p = 10 kNIm2_ Lớp đất thứ nhất Šạ là đất cát lẫn sĩi: Hị = +0 đến ]m;p =.1,67T⁄m” ;øg = 16,7kN/m” ` 2 BY =.30°; =0;d,=—-— = ` o Ff = y e sai K, = tg (45 5 h 0,289 Lớp đất thứ hai 5a: ị Hạ = -1,0 đến -8,0m; p= 1,76 Tim’ ¡08 = 17,6 kN/m p= 85 ca =0;8, =2; K, = 03946, = -đợ; | 3 | 2 2 ` : K, = tg’ (45° + §) = 10,2 K? = ¢Ky/n — Kg = 287% 102 | 99904 = 4,2 1,5 - ® Tính độ sàu u cua diém khéng N: 11 ~' fa 8 _13,86 _ = 019m pgK`_ 17,6x 4,9 e Tính trị: Qy = 3 Eại và MN = À Bại Bị Ea (kN/m) a, (m) Eại ai ind 2,69 2,79 7,51 =2 2,32 2,52 5,85 i=3 - 11,96 - 1,19 14,23 i=4 7,90 | 0,86 €,79 i=5 1,32 ~ | 0/12: 0,16 Qn = 26,29 kN/m™ My = 34,54 kN m/m 56

® Tính độ ngập trong đất nền tọ của tường cu Trước hết tính hai thơng số m và n

= _6Q- = 6 x 26,29 = 2,16m”

pgK` 176x 4,2

pe 17, 6 x 4,2

Tra biểu đồ {hình 1-16) thi tìm ra: tạ = 1,90 m

Trang 30

Bang 1 Dung tích máy trộn 100 250 425 1200 2400 (lit) CHUONG 2 : Thời gian T 10 | 115 130 145 180 THI CONG BETONG | Với máy trộn dung tích 250 lít thì : s ở - 3600 _ s2 7~ 115 Năng suất kỹ thuật: Bài tốn 1 c s ¬ : Ny, = 250-33 9.69 = 5,8m3/h

Tính năng suất máy trộn bêtơng - 1000 ko

Tính năng suất máy trộn bêtơng di động cĩ dung tích 250 lit Năng suất sử dụng (cĩ tính thêm hệ số sử dụng thời gian K, ): kee W2 Nea = Nut Ky = 5,8.0,8-= 4,7m°/h Năng suất kỹ thuật của máy trộn tính bằng cơng thức Bài tốn 2 3 Nụy =——— (m'⁄h) ˆ me pen ata

1000 ni Chọn máy trộn bơtơng và tính lượng vật liệu tiêu thụ

e - dung tích máy trộn (ít) n - số mẻ trộn trong một giờ _ Chọn một máy trộn bêtơng mỗi ngày sản xuất 35- 40m” uứ bềtơng, ú tính khối lượng uột liệu (nước, xi-măng, cĩt, đĩ) tiêu th Đ, - hệ số thành phẩm (0,65 + 0,72) Po hàng ngày Biết rồng uữa bêtơng cĩ thành phần : ximăng: cát: đá |

1:3,2: 4,2; uà tỷ lệ nước - ximang là NIX =-0,60

Đố mẻ trộn trong một giờ tính bằng cơng thức = 3600

Theo kết quả của bài tốn trên thiinang suất mỗi ca của máy trội

| T - c6 dung tich 250 lit la:

Trang 31

Tính tốn các khối lượng vật liệu (ximăng - X, cát - C, sỏi hoặc

m - S hoặc Ð nước - N) để sản xuất một me vita bétong bằng trộn L lít như sau: lượng ximăng : X = — L lít hay X=_- 1+m+n lượng cát : c=_—mL it: l+m+n 3 1 lượng đá dam:Ð=_—"L _ ‘lit i+m +n lượng nước N=X.N/X lít Trong đĩ: 1:m:n- thành phân vật liệu yxL — kg l+m+n y, - trong lugng thé tich cua ximang, kg/lit x = 1,3 'Điền các số liệu vào cơng thức ta được: - X=_ 200U 1=33,8 lít 1+22+42 hoặc 33,8 1,3 = 43,9 kg” 26) C=— _ 2,2 = 74,4 lit 1 +2,2+4,2 p= 2504.2 = 142 lit 1+2,2+4,2 N = 43,9 0,60 = 26,4 lít Kiếm tra lại tính tốn: L=X+C+B = 33,8 + 74,4 + 142 = 250,2 lít larcug vật liệu tiêu thụ hàng ngày: Ximăng : 43,9 x 33 x 0,8 x 8 = 9272 kg Cát : 14,4 x 33x 0.8x 8 = 15714 lit Di: 142 x 33 x 0,8 x 8 = 29990 lít

(ở đây 33 là số mẻ trộn mỗi giờ, 0,8 - hệ số sử dụng thời gian và 8 Be lam việc mỗi ca)

Bài tốn 3

Chọn phương tiện cơ giới thi cơng đổ bêtơng

Chon máy trộn, xe tải uà cần trục để đồ bêtơng một tường Re rong

‘26m, cao 7,0m đối uới mặt đất Khối lượng bêtơng là 1165 m°, san

xuất từ một trạm trộn ở cách cơng trình 400m Thời gian thi cơng Gn

dinh la 2 thang, méi ngay lam một ca

Khối lượng bêtơng đổ trung bình mỗi ngày là

1165 = 24m”⁄ca

2.25 ,

với khối lượng này thì nên chọn máy trộn cĩ dung tích 250 lít (năng suất 35 + 40 mŠ / ca )

Bêtơng đựng trong thùng 0, 35m, thùng rỗng nặng 0,15 tan Thùng chứa đầy vữa bêtơng nặng 1,0 tấn (Ypatong= 2 ,4tấn⁄ m) Xe tải

GAZ - B1 A trọng tải 2,5 tấn chở được 2 thùng bêtơng này

Chọn cần trục ơtơ K - 51 để cẩu các thùng bêtơng từ xe tải dé vào cơng trình Cần trục này cĩ tay cần dài L = 12m, sức trục bằng 1+ 3 tấn ứng với độ với R = 9,0 + + 4,5 ra, và chiều cao nâng mĩc cẩu

H=5+ 10,5 m Ở đây chiều cao nâng mĩc cẩu lớn nhất là:

= 7+ 1,15 + 0,5 = 8,65 m

(7m - chiều cao tường kè ; 1,15 m - chiều cao thùng bêtơng và

quai treo; 0,5m - chiều cao dư giứa đáy thùng và cơp-pha)

Trang 32

Cần trục K - 51 cịn giúp vào việc lắp đặt cốp-pha và cốt thép của

cống trình

Sử dụng may dam dui Ï - 21A, đường kính 75 mm, năng suất 6m⁄h, phù hợp với năng suất máy trộn đã chọn

Bây giờ cân xác định năng suất của xe tải và cần trục mà ta cĩ

dự kiến chọn ở trên, sao cho phù hợp với năng suất máy trộn bêtơng

đã chọn (trong thi cơng bêtơng máy trộn thường được coi là máy cái hay máy chính) ® Năng suất của xe tải xác định theo cơng thức: N=q.n Kk q - trọng lượng hàng chuyên chở, ở đây là trọng lượng hai thùng vứa bêtơng q=2.0,35.24=1/7tấn 2 K, - hệ số sử dụng xe theo thời gian ( K, = 0,7 + 0,8 ) n - số chuyến xe trong một ca

60.8 _ 480

Tcụ Teh

n=

Tp, - thời gian một chuyến xe (đi và về) Ten = = tchat + tas + tvantong + bak

Vai Ve

tchat = 3 phut (xe ditng nhận chất hai thing vita) tag = 3 phút (xe đứng đợi bốc hết hai thing vita)

tvaniéng = 2 phut (xe phải di động đơi chút để dễ bốc dỡ)

L = 0,4 km - quãng đường chuyên chở

Vai = Vve = 20 km/h - tốc độ khi đi và khi về trên đường đất khơng tốt lắm 62 Th = 3434242 04-60 — 105 phút 20 Nang sudt xe tai GAZ - 51 A: N=q 489 k= 1,7 489 0.76 = 60 tan/ca Toh 105 —- hay = 60 = 60 _ 95m3/ ca Yb 3A năngsuấtxe tải 35 Vậy cần 2 xe tải GAZ - 51A "

® Năng suất của cần trục ơtơ K-ð1, tính theo cơng thức: N=q.n:K,

q = 1,0 tấn, trọng lượng thùng vita bétong K = 0,8, hệ số sử dung can trực theo thời gian n - số lần cẩu trong một ca 480 Teh n= Ton - thời gian một lần cẩu hàng: +, 2 Ynang Vhạ Vquay tm = 2 phút, thời gian ổn định cần trục, (kê lại các chân phụ), Teh = tm +

va dong thing via

Trang 33

'

Vquay = 3vong/phut, theo tính năng kỹ thuật của cần trục ơtơ i = 0,5, vong quay tay cân để đổ bêtơng Tạ=2+2-8 " 33 phút 15 3 ¬ Năng suất máy cần trục : 480 480: N=q.— K = 0,8 = 120 tén/ca ch "3,3 3 ben hay = 120 _ 120 _ som /ca Yb 2,4 : l

Như vậy ta khơng tận dụng hết khả năng cần trục vì Ì năng suất của máy trộn chỉ bằng 38m°/ca

Thời gian đổ bêtơng tường này là :

t= 1165 _ 31 ca, hay 31 ngày Tĩm lại : cần cĩ 31 ca máy trộn 2ð0 lít 62 ca xe tải GAZ -51 A 31 ca ầm dùi chấn động I - 21A Bài tốn 4

Phân khối đổ bêtơng cốn jlấy nước

Phan chia mét céng trin cống lấy nước thành các khối đổ bêtơng

va Gn dinh trình tự dé bétong

Cống gồm bốn cửa uới bơ trụ va à hơi tường cánh ga a (hinh 3- 1) được

thi cơng trong mùa Đơng, nhiệt độ khí trời khoảng 20°C _Bêtơng trộn

bằng máy trộn 250 lít uới n ăng suất 38 — - 40m3/ca, van chuyển trên quãng đường dài 400 m bằng xe tai GÀZ - ð1A, trọng tải 2,5 tấn;

«

64

bêtơng chứa trong những thùng 0, 35m (mỗi xe chở hơi thùng) uà đồ: ' ào khối bừng cần trục ơtơ K - ð1 (tay cần dài 12m, sức trục 1+3 tấn),

Chế độ thí cơng bêtơng mỗi ngày làm 1 ca

Các trụ cống và tường cánh gà phân cách với tấm đáy bằng các

Trang 34

Ve a so W ° 12 “tf 9 A att : t E, rod ? I, ma ~ 2 ot Sƒ T ¬ÍS “| ~t \ 05 0.5 { '» [A 2 Nn E, —x ~3 F I XÃ a -_ 2.5 lạ 3! | 2,95 13,20 Cat II-II Cat I-I Hình 2-1 66 L - tych= tchấy + — + tvạntộng + 2tquay + tnang + tag Vv 0,4 60 20 Chiều dầy lớp bêtơng được đầm bằng đầm dùi I - 21A lấy bằng h= 0,25 m =3+ +1 +22 + 2= 7,6 phút = 0,13 giờ 3

Năng suất máy trộn : N = 40mŠ/ca

Xý hiệu chiều rộng của khối cơng trình được đổ bêtơng là B Tâm đáy cống : Chiều dài tấm đáy được giới hạn bởi: L< Ngờ (tác — tven) - 40( 2,25 ~ 0,13) B.h _ 8.4.0,25

Như vậy các tấm đáy (khối lượng mỗi tấm 20,5 m3, dai 10m) cé thể đổ bêtơng riêng biệt (khối D1, Do D3, D4), khOng can phai phan

ra thành các khối nhỏ hơn nứa `

Trụ cống: a

Khối lượng mỗi trụ là 103,6 mồ, tr

dài đổ bêtơng trụ bị giới hạn bởi = 10,60m ay L < 40( 2,25 — 0,13) =1¢ 8.2,50.0,25 | 4

Chiéu dai của trụ là 10m < 16,96Ìm, chc nên cĩ thể đổ bêtơng suốt cả chiều dài trụ một lức, khơng phải phân chia thành những khối

nhỏ

Và chiều cao thì phân trụ ra làm ba khối:

khối thấp (a), cao 2,0 m, cĩ khối lượng 35,0 mổ:

khối giữa (b), cao 2,ð m, cĩ khối lượng 37,5 mổ khối cao (c), cao 2,45 m, cĩ khối lượng 31,1 m3

Trang 35

Tường cánh ga trai: ‘ Tường này cĩ mĩng rộng 1,0 m, thân tường rộng 0.5 m, với khối rợng 46,9 mŠ Chiều dài giới hạn của tường „ 40(2,25— 0,13) „ 4z ¿m 8.1,0.0,25

Vậy tường cánh gà cĩ thể đổ bêtơng liền một khối, chỉ cần kéo jai ca lam việc thêm 1,ð giờ nữa (vi khối lượng tường cánh gà là

16,9 mŠ > 40 mì)

L

Tường cánh gà phải:

Khối lượng tường này là 725,9 mồ, trong đĩ tường K chiếm 194,7 mộ, tường Ï và L đều chiếm 199,4 mồ, mỗi tường E và M chiếm 3 ` 66,2 m Khi chiều rộng B = 3,50 m; thì: 40 (2,25 — 0,13) Ls 8.3,50.0,25 = 12,1m Khi chiều rộng B = 2,50 m, thì: 40 (2,25 — 0,13) L4————- =18,968m 8 2,50 0,25

Ngồi ra khối lượng của từng khối bêtơng khơng được lớn hơn năng suất ca của máy trộn la N = 40 m?/ca 40 khối K\ cao 1,25 m, thể tích 39,3 m 194,7 - Tường K phải chia ra làm ð khối % = | 3

khối Ko cao 1,50 m, thé tich 40,5 m° khối Kg cao 1,70 m, thé tich 40,7 m”

kh6i Ky cao 2,00m, thé tich 41,0 m° 68 | | khéi Ks cao - thể tích | 7,95 - (1,25 + 1,5 + 1,7 + 2,0) = 1,5 m, 194,7 — (39,3 + 40,5 + 40,7 + 41,0) = 33,2 m°

Chiều rộng của tường K thay đổi, lên cao thì nhỏ đần đi, vậy xác định chiều cao mỗi khối theo thể tích , chiều dài và chiều rộng của khối đĩ bằng cách giải phương trình bậc hai hoặc bằng cách mị đần Ví dụ: Khối K\ cĩ Q = 40 mỸ Q = 3,5 0,5 10,0 + 10,0 (3,0 - 0,5 mh) h 40,0 = 17,5 + 30,0h — 5,0 0,188 h” trong đĩ : 17,5 là thể tích của mĩng tường , cĩ tiết diện ngang là hình chứ nhật rộng 3,5, cao 0,5 m

(3,0 - 0,5 mh) h là diện tích tiết điện hình thang của khối cĩ chiều

cao h thay đổi, đáy đưới rộng 3,0 m, mái dốc m = 0,188

Trang 36

Ta cũng tính tốn như vậy để xác định chiều cao và rên tra thể tích của ba khối kia của tường cánh gà K

Tường I và L cĩ khối lượng 199,4 mỒ sẽ chia ra làm ð khối:

Khoi Ty va L, cao 1,00m, chiém 39,0 mổ Ì lạ và Lạ cao 1,20 m, chiếm 39,9 m |

lạ và Lạ cao 1,30 m, chiếm 39,2 m> ị

l¿ và Lạ cao 1,50m, chiếm 40,1 mŠ |

I5 va Ls cao 2,95 m, chiém 41,2 m?

Chiều rộng của tường I và L này thay đổi theo chiều cao và chiều dài: trên cùng đều là 1,60 m; ở đáy mặt mĩng : từ 3,50 đến 2,95 m; mặt trên mĩng : từ 3,00 đến 2,45 m

Chiều cao của tường I va L giam tir 7,95 đến 5,0 m

Khối thấp nhat I, gsm phan mong cao h,, = 0,5 m, va phần tường cao 0,50m.( hinh 2-2) a ao” a” f Mh 08 0,5 Hinh 2-2 Chiều cao của khéi J, x4c định như sau: Q=Qmĩng + Qtường= 0,5 lhm (b?m + b”?m) + 0,5 Ih (bp + btn) = 0,õ 13,2 0,5 (8,5 + 2,95) + 0,6 13,2h (30—0,ðmh+9,45~0,õmh) 70 40,0 = 21,3 + 6,6 (5,45 h — 0,188 hÊ) 1,24 h? — 36h + 18,7 = 0

Trong nay b’y, vab’', la nhdng đường trung bình của các tiết diện ngang hình thang, nghĩa là chiều rộng của tường ở giữa chiều cao của khối

Giải phương trình thì được h = 0,53 m Lấy h= 0,50 m, và tính thử lai thể tích khối: Q=Qm+¿ = 2L3 + 0,5 13,2 0,5 (2.95 + 2/4) = = 21,3 + 17.7 = 39,0 mŠ Chiều cao và thể tích bốn 13 khối cịn lại của phần tường cánh gà [ và L cũng tính tương tự như vậy 4

Tường E và M, mỗi đoạn cĩ N

khối lượng 66,2 mỔ, dài 80m, g b

cao 5,0 m, chiều rộng ở trên „

1,3m, chiều rộng chân tường 0,5

2,0 m, chiều rộng đáy mĩng i

2jõðm, mái dốc m=0,155 : a

(hình2-3)

` Với khối lượng 66,2 mỄ thì 25 of |

phải chia tường E va M thanh ra hai khối đổ bêtơng Chiều cao -

Trang 37

Q=0,5.3,0 (1,78 + 1,3) 6,4 + 1,3.3,0 1,6 = 35,mŠ Trình tự đổ bêtơng các khối của cống (bảng 3) Bảng 3

Trang 38

Bài tốn 5

Phân khối đổ bêtơng sân tiêu năng cơng trình thủy lợi

Cho cơng trình (hình 2-4), uới chiều rộng 10m:

Hình 2-4

Phân chia cơng trình thịnh các khối đổ bêtơng, va ấn định trình tự đồ bêtơng Biết rồng năng suốt của trạm méy trộn la 156 m3 ca Thời gian bêtơng bắt đầu đơng cứng là tạc = 2,25 giờ, thời gian uận chuyển uữa đơng lờ ty cụ = 0, 16g:ờ Chiều dầy lớp betong được đầm lah = 0,30 m ‘Khi phan khối cần chú ý mấy điểm sau: - số các mạch, ngừng phải ít nhất | - các mạch đứng phỏi lệch nhau | _ chia làm hai tầng đổ bêtơng ` *** :

Ta chia phần bên trái của cơng trình ra làm bốn khối:

tầng dưới cao 3,0 ma chia thành khối Vị và Vạ, dài 12,5 m 7A — z tầng trén cao 1 ;o m chia thành khối V;¿ và Vạ, dài 12,0 m và 13,0m Ta chia phan ban phải cơng trình ra làm năm khối: tầng dưới chia thành :

khối V3 (dai 12,0 m, cao 2,0 m) va

khéi V4 (dai 13,00 m, cao 2,0 m)

tang trén chia thanh : khối V¿ (dài 6,25 m, cao 1,5 m)

khối Vạ (dài 12,0m, chiều cao thay đổi)

kh6i Vo (dai 6,75 m, cao 1,5 m) Tính thể tích các khối: ˆ sa Vị =[ (5,0 + 8,0) 0,5 1,5 + 18,5 3,0].10,0 = 472, 5 mỖ Vạ = 12,5 3,0 10,0 = 375, 0- V3 = 12,0 2,0 10,0 = 240,0 - “V4 = 13,0 2,0 10,0 = 260,0 - V5 = 13,0 1,5 10,0 = 195,0 - Vg = 12,0 1,5 10,0 = 180,0 - Vị = 6,25 2,5 10,0 oo = 156,0 - Vg=[12,0 1,ð+(10,25 - 0,5 1,0) 1,0+ + (2,098+ 10 3,5) ].10 = 439/2 m° 2 Vo = 6,75 1,5 10 = 101,0 m> > > TOS Thê tích tổng cộng : , 2417,7 m

Tru hai kh6i V7 va Vg ra, thé tích các khối khác đều lớn hơn nang suất hàng ngày của trạm máy trộn bêtơng, cho nên cần phải phân chia các khối này bằng các mạch dọc (song song với chiều dài cơng trình) _ ra thành các khối nhỏ hơn

Trang 39

Muốn ấn định chiều rộng dới hạn của các khối (khi vẫn giữ

guyên chiều dài của chúng ) ta p dụng cơng thức: 1 Ngia ( tac - ty.ch) S=BL<_— h Chiêu rộng của khối Vạ phải là: 9,5 (2,25 — 0,16) _ s 08m 13,0 0,30 Chiều rộng khối Vì phải là: B, < 9,5( 2,25 — 0,16) _ 528m 12,5 0,30 “Bo < 5,28m ; Bg = Bg = Bg $ 5,52 m; Bs = Bạ = Bạ < 5,08 m; By s 10,6m ; Bg = 9,86m Tru hai khoi V7 va V9 ra, cần phải chia các khối khác ra lam hai, ba khối nh Khối Vị phân ra làm 3 khối: Via Vib» Vie, rong 3,33 m, thé tich 157, 5 m3

Khối Vạ cũng phân ra làm 3 khối; rộng 3,33 m, thể tích 125,0 mỀ

Trang 40

- Bằng tổng kết ị Bài tốn 6 Bảng 4 | 7 mm " |

| Tap wad Tính số lượng máy thăng tải phục vụ đổ bêtơng

Tên các | Thể tích Kích thước các khối (m) | Trình t

‘ i tính bà

san khối m ieu | Đbêtơng (thirty Năng suất máy thăng tải tính bằng cơng thức:

bêtơng chiều dài | chiều cao chiều ngày đổ bêtơng) 60 — _ N= q.—.K Via 157,5 12,5 4,5 - 3,0 3,33 4 tek Vib 157,5 12,5 4,5-3,0 3,33 6

q - trong lugng vat nâng _

Vic | 1575 | 125 |4/5-3.0 | 3.34 ? + tụ - thời gian một chu kỳ vận chuyển, gồm: Tang Vea: 125,0 12,5 3,0 3,33 | 7 - thời gian trút vữa vào thùng từ xe ~ 3 phút dưới Van 128,0 12,5 3,0 3,33 c8 - thời gian đổ vứa ra khỏi thùng~ 2 phút Ị * V2.6 125,0 12,5 3,0 334 | : 8 - thời gian nâng thùng lên cao Vaa 1180 | 12,5 2,0 | 5/00 n9 với độ cao 5-30m 1 phút Va.b 118,0 12,0 2,0 5,00 9 30-60m 2 phút Vee 1280 | 13,0 2,0 |: 5,00 | 10 60-90m 3 phút Vaio 128,0 13,0 20 | 500 | 15 K - hệ số khơng đều hịa khi chứa + vửa vào thùng, và khi nâng thùng lên Vea 97,5 13,0 1,5 5,00 11 cao, = 0,8 V5,b 97,5 13,0 1,5 5,00 - : 18 Vi du: Chọn số máy thăng tải phục Tăng | Vex 90,0 12,0 1,5 5,00 (17 8 vu do bétong doan ong khĩi ở độ cao 5.00 " 40m, cĩ khối lượng V = 32,8 mŠ, bán trên Vap 900 | 12,0 rs | s kính trung bình r = 4m, chiều cao V7 151,2 6,25 2,5 10,0 13 h = 2,5 m (hinh 9-6) Vaa 146,4 12,0 thay đổi | 3,33 | 18 Biết rằng: : : Ẹ a ` Vạp | 145,4 12,0 | thay đổi 3,33 16 s

Thời gian bắt đầu đơng cứng của

Vạ,c 146,4 12,0 | thay đổ | 3,34 19 *x¿măng ở nhiệt độ 30°C lờ lac = 1,9 gid,

Vo 98,2 | 675 | 1,50 _ 10,0 14 J ®hời gian uận chuyển vita bêtơng

đến cơng trường là : len = 0,2 giờ

2417m` 19 ngày kee