Thi công đất (nxb xây dựng 2008) đặng đình minh, 270 trang

LỜI NÓI ĐẦU N ộ i dung sách thi công đ ấ t chia làm bốn p h ầ n chính: Đ đất Đ ắp đất, X lý N ổ mìn C uốn sách cần cho người lậ p biện p h p thi câng đào đắ p đất, công tác đào hơ' m óng cơng trình có th ể dùng đ ể tham khảo công tác giảng dạy, h ọ c tập trường đ i h ọ c x â y dựng, cao đẳng thuỷ lợi N ộ i dung tài liệu k ết tổng hợp m ộ t cách có hệ thống hiểu b iết cá nhân cộng với thu thập b ổ sung từ cá c tài liệu ngồi nước Đ hơ m óng cơng trình m ộ t nhữfig “Vạn khởi đầ u nan", tài liệu n y chắn phần n o g iú p cho đ ộc giả thềm m ộ t hiểu b iế t đ ể g iả i cơng việc nói Tuy dỡ có nhiều gắng sonq chắn tài liệu không tránh khỏi thiếu só t định, m ong đ ộc giả p h ê bình g ó p ý b ổ sung Ý kiến có th ể gửi Nhà xu ấ t X â y dựng H N ộ i K hoa X â y D ựng Trường Đ ại H ọc K iến Trúc thành p h 'H C hí M inh Tp.H C hí M inh, N g y 10 tháng 10 năm 2007 Đ ặ n g Đ ìn h M inh Chương CƠNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THI CÔNG Kinh n g h iệ m cho thấy côn g tác chuẩn bị trước thi c ô n g cọc đ o đ ắ p đất qu an trọng Người thi c ô n e - nhà thầu đơn vị lập b iệ n pháp tổ chức thi công kỹ thuật thi công n ế u tiên liệu trước công v iệ c tiền thi g va chuẩn bị tốt thi cơng rấ t thuận lợi, bảo đảm tốt tiến độ thi c n g an tồn lao động n h ất thi côn g đạt hiệu kinh tế cao - làm ăn có lãi, việc thi côn g tiến h n h liên tục C ô n g tác chuẩn bị thể nhiều m ặt khác nhau: - C h u ẩ n bị m ặ t thủ tục - C h u ẩn bị v ề tài liệu, - C h u ẩn bị trường thi công 1.1 CHUẨN BỊ VỂ MẠT THỦ TỤC - C ơng trình m uốn thi côn g tổ chức giao thầu, đấu th ầu trước h ế t phải có thiết k ế dự toán T h iết k ế dự tốn phải cẩp có th ẩ m q u y ề n duyệt N ế u c ng trình c ủ a nhà nước, k èm theo định d uy ệt th iế t k ế d ự tốn phải có q u y ế t định c ấ p vốn thời hạn cấp vốn - Phải có G iây c ấp đất G iây phép xây dựng c ấ p có th ẩm q u y ề n cho phép - Phải h o n tất công việc di dời đền bù giải toả N ế u ng trình n ằ m vùng đ ấ t trước đ â y có ch iến cần có giấy xác nhận h ồn tất ng việc rà phá bom mìn khu đ ất xây dựng - H ồn th n h cơng việc chọn thầu có định phê d u y ệ t trúng thầu - Hợp đ n g thi công đơn vị giao thầu (Ban quản lý d ự án - B ê n A) đơn vị nhận thầu (Đơn vị thi công - B ên B) 1.2 CHUẨN BI TÀI LIỆU THI CÔNG - Đơn vị thi ng phải có đầy đủ tài liệu thiết kế B ản vẽ th iế t k ế d u y ệ t phải có đ ầy đủ kích thước chi tiết Trong vẽ thể rõ vị trí kích thước c ủ a cơng trình, c a o độ tự nhiên, c ao độ thiết kế, từ đơn vị thi cơng tính khối lượng đ o đắp cụ thể p h ải thực - Phải n ắ m rõ tình hình địa chất khu vực - nơi tiến h àn h đào đ ắp đất Nhờ biết xác c â u tạo tầng đất, cao độ có nước ngầm khả n ă n g xảy lưu sa m đơn vị thi côn g chọn phương tiện thi công thích hợp có biện pháp x lý phịng ngừa có h iệ u Ngồi c ần biết thêm m ột s ố tiêu lý khác đất: Dung trọng, độ ẩm , hệ số rỗng, dung trọng khơ - Đ ể tính tốn khơi lượng đ đắp xác, c ầ n phải có b ản đồ địa hình khu vực với tỷ lệ 1:500 (nếu 1:200 tốt) - Phải biết rõ g trình ngầm hữu đ ể có giải pháp đ cụ thể không phá hoại c ác côn g trình hữu m ặ t đất C ác cơng trình n g ầ m là: hệ thống ống c ấp nước, hệ thống ống thoát nước, cáp điện lực, c áp điện thoại - Phải có biện p h áp ch ố n g đỡ gia c ố cơng trình k ế cận không bị hư hại lún sụp ta thi g đ o đ ắ p cơng trình - Phải có k ế t thí n g h iệ m đất (thường đ ấ t đắp) - Có biện p h p thi g đ đắp tiến độ thi công C ác tài liệu n ày phía q u ả n lý d ự án (B ê n giao thầu) cấp, tài liệu phía nhà thầu lập phải đ ồng ý chấp th u ận bên giao thầu - T ài liệu thu yết m inh hướng dẫn - Tài liệu quy trình nghiệm thu - Tài liệu hướng dẫn thực h iện c n g tác an tồn lao động - N ế u công v iệ c đ đ ấ t tiến hành sau công tác hạ cọc xuống n ề n trước tiến h n h đ o đất c ầ n phải tiến hành xong công tác nghiệm thu hạ cọc xuống (C ông tác hạ cọc xuống n ề n hồn tất khơng cần phải é p đ óng b ổ sung - có th ể ch uy ển qua công v iệ c đ o đất ) 1.3 CHUẨN BỊ HIỆN TRƯỜNG THI CÔNG Trước tiến h àn h đ o đ ắp công trình, cần phải ch u ẩn bị đầy đủ phương tiệ n đ iề u k iện kỹ thuật phục vụ thi công C ác đ iều k iện là: - Phải p h át qu ang dọn m ặt trước đ đắp (Nơi cần đ o đ ắp có cối chướng ngại vật ) việc phát quang dọn m ặ t tiện cho việc lại tiến hành cô ng tác trắc đạc - Di dời ng trình h iệ n hữu (cơng trình di tích văn hố lịch sử, hệ thống cấp thoát nước, đường dây c ấ p điện dày điện thoại ) C h u ẩ n bị hệ thcíng mơc chuẩn, trục ch uẩn dẫn trục cho h n g m ục thi công đ ể việc đ o đ ắ p tiến hành xác yêu cầu th iế t kế - Hệ thống đường đ iệ n cung cấp ch o thiết bị thi công điện n h sáng - Hệ thôn g nước dùng đ ể tưới rửa - Hệ thống n h sáng phục vụ cho thi công ca hai ca đ ê m - N ếu q trình đ o đắp có sử dụ n g m áy khoan (m áy kh oan sử dụ ng khí n én) phai lắp đ ặt trạm khí n é n hệ thống ống cung cấp khí nén đ ế n tận nơi có sử dụng m áy khoan - T iến hành ỉàm gia c ố sửa chữa hệ thống đường sá c ầ u cống hữu nhằm ch u ẩn bị tốt cho công việc vận c h u y ển đất đ đắp - Phải xác định thống nhât vị trí đổ c ác đất p h ế thải (đ ấ t bùn, đ ất xâu, lớp đ ấ t thực vật) - L m hệ thống thoát nước m ặt c ác hệ thống chặn n g ă n nước vào h ố m óng (làm hệ thống ng ăn chặn nước sườn đồi chảy xuống b ằ n g đê chắn rãn h ngăn ch ặn ; làm đê vây để chắn nước sông tràn vào thi công hệ thống c ấp nước c n h sông; làm hệ thống bdm g iế n g kim nước ngầm ) - L m cơng trình phụ như: kho, bãi, lán trại, nhà đ iề u hành - C h u ẩ n bị đ ầ y đủ phương tiện thi công nhân lực thi cơng T óm lại, cơng v iệc ch uẩn bị trước thi công đào đắp m ỗ i nơi m ỗi khác, tuỳ thực tế, tuỳ đ iề u kiện thi công, tuỳ thời tiết, tuỳ địa hình tuỳ k ế t c ấu củ a thiết kế mà có c h u ẩ n bị khác Người giao thầu nhận thầu phải quan tâm đến công tá c ch uẩn bị trước thi cơng nói chung V iệc chuẩn bị tốt việc thi cơng sn sẻ khơng bị ách tắc gián đoạn, b ả o đ ả m thi c ô ng đạt y ê u c ầu thiết kế, an toàn sản xuâ"t b ả o đảm suốt q trình, thi cơng theo tiến độ đề nhà thầu thi công đạt hiệu kinh t ế cao Chương NHỮNG ĐẶC TÍNH c LÝ CỦA DAT ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÔNG TÁC THI CÔNG ĐÀO ĐAP ĐÂT Đ ất m ột thực thể phức tạp gồm ba thành phần chính: C ác hạt khống tạ o nên cốt đất ta gọi pha rắn Phần dịch thể lỏng (nước) lấp đầy cốt đ ấ t ta gọi pha lỏng Phần khí xen kẽ chỗ rỗng cốt đất ta gọi pha khí Đ ể dễ dàng trình b y ta tính tốn phần k ế tiếp, cù n g thống n h ấ t m ộ t số ký hiệu sau: Trọng lượng Thể tích w s - Trọng lượng hạt đất W w - T rọng lượng nước đất w -T trọng lượng đất w =w s +Ww v s - T h ể tích h t đất v w - T h ể tích nước đất v a - T h ể tích khí đất v r -T hể tích lỗ rỗng đất v r = Va +Vw V - T h ể tích tồn đất v = va+ vw+ va (1) 2.1 CÁC CHỈ SỐ C LÝ CỦA ĐẤT T rọ n g lượng r iê n g (S p eciíìc gravity) G T rọng lượng riê n g c ủ a đất tỷ sô' trọng lượng c ủ a đấ t trọng lượng riêng nước thể tích nhiệt độ 4°c w G = —ỉ-.—— (2 ) vs Ywi T rong đó: ỴW| - trọng lượng đơn vị thể tích nước nhiệt độ 4°c (tương ứng với 10 k N /m 3) T rọng lưựng riêng đất lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào th n h ph ầ n h t đ ấ t Ihường giới hạn từ ,6 - 2,8 /m Đ ất hữu có trọng lượng riêng: 2,4 - 2,5 tấ n /m Đ ất than bùn có trọng lượng riêng: 1,5 - 1,8 tấ n /m Đâ't loại thay đổi (trọng lượng riêng) k hông đ n g kể T rọn g lượng riên g đất xác định ph ịng thí n g hiệm Sau đ â y trọng lượng riêng m ột s ố loại đất: Đ ất cát: 2,65 - 2,69 tấ n /m Á sét nhẹ: 2,70 - 2,71 Á sét: 2,72 - 2,73 Sét: ,7 -2 ,7 Lượng ngậm nưởc đất (VVater content Moisture content) co Lượng n g ậm nước đất tỷ số lượng nước đ ấ t trọng lượng c ủ a đất C húng tính theo tỷ lệ phần trăm tó = ^ k l 0 % (3) ws Lượng ng ậm nước (tó) tiêu vật lý quan trọng độ ẩ m đất Sự thay đổi lượng n g ậm nước đ ấ t phụ thuộc v o đ iề u k iệ n tự nhiên Lượng n g ậm nước đ ấ t c àn g cao cường độ chịu lực đất c àn g giảm Người ta dùng phương p h p sấy khô đấ t phịng thí nghiệm để xác định lượng n g ậ m nước củ a chúng Dung trọng đất (Unit vveight) Y Dung trọng đất trọng lượng đơn vị th ể tích c ủ a đất, đơn vị k g /m 3; tấ n /m Dung trọng đ ấ t thiên nhiên nói chung khơng đ ề u (thay đổi lớn): Ví dụ: Đ ất sét y = 18 - 20 K N /m Đ ấ t c át = - K N /m Đ ấ t m ùn thực vật = - K N /m Dung trọng khô (D ry unit vveight) Yd D ung trọng khô dung trọng phần rắn đơn vị th ể tích đất D ung trọng khơ tiêu dùng đ ể đán h giá độ c h ặ t đâ't đắp Dung trọng bão hoà (Saturated unit weight) ysat D ung trọng b ã o h oà c ủ a đât trọng lượng đơn vị thể tích đất đất chứa đ ầy nước lỗ rỗng: Trong g thức Ỵw= 10 kN /m Dung trọng (Buoyant unit vveight) y’ Dung trọng xác định theo công thức (7) (8 ) H ệ s ố rỗng th ể bằ n g số thập phân Hệ s ố rỗng thể h iện độ chặt đất thiên nhiên: Khi e < 0,6: Đ ất c h ặt - co n én e > 1,0: Đ ất tơi xốp - co nén cao Tỷ lệ rỗng đất (Porosity rate; void rate) n Tỷ lệ rỗng tỷ s ố thể tích rỗng ch iếm chỗ thể tích tồn đất, chúng thể h iệ n bằ n g tỷ lệ % n = — 100 % V Độ bão hoà đất (Saturation degree) (9) sr Độ b ão hồ đ ấ t tỷ sơ" thể tích rỗng chứa đầy nước th ể tích rỗng tồn có đât Người ta biểu thị độ b ão hoà nước đất b ằ n g tỷ lệ % sr = ^ - 0 % vr 10 (10) Dựa vào s ố Sr người ta xác định đất c át ba trạn g thái: Cát ẩm s r < 50 % C át ẩm s r = 50 - 80 % s r > 80 % C át bão hồ 10 Hốn đổi tiêu C ác tiêu lý đất nêu trên: Trọng lượng riêng (G), lượng ngậm nước ((ũ) dung trọng đất (y); Với ba tiêu n ày người ta cổ thể tính tiêu cịn lại • Trọng lượng riêng G: C ông thức d iễn đạt theo ba pha: C ơng thức tính tốn thơng thường: G= s r.e (12) co Ph ạm vi giá trị thường thây: Đ ất sét: 2,7 - 2,76 Đ ấ t cát: 2,65 - 2,69 • Lượng ngậm nước ú) C ông thức diễn đạt theo ba pha: w G> = —^ 100 % wr (13) C ơng thức tính tốn thơng thường: (14) Phạm vi giá trị thường thấy: 20 -60 % • D ung trọng ỵ (15) Ỉ1 C n g thức tính tốn thông thường: cd); y = — Ỵ■= Y,,(1 Ỵd(l + o>); " +— 1+ e (16) Đơn vị tính: g /c m P h m vi giá trị thường thây: 1,6 -f • D ung trọng khơ ỵci C ô n g thức d iễ n đ t theo ba pha: w Yd=TT V (17) C ô n g thức tính to án thông thường: Y G Yd =1~+ ~ ; Y d =7^0) 1+ e (18) Đơn vị tính: g /c m P hạm vi giá trị thường thấy: 1,3 - 1,8 • D ung trọng b ã o h o Ỵsai C ô n g thức diễn đ t theo ba pha: Ws+Vr.Ỵ Y„ =- - ỵ r ' * (19) C n g thức tính to án thơng thường ị r» = — 1+ e