Môn học kỹ thuật thi công - công tác đất

chuẩn bị vị trí đổ đất Xác định loại đất đào lên  Có thể sử dụng cho công tác thích hợp lấp đất trở lại hố móng  L ợng đất thừa chở ra khỏi công tr ờng  L ợng đất dùng lấp hố móng,

Phần 1: công tác đất

Phần 1: công tác đất

Ch ơng 1: đất và công tác đất trong xây dựng

Quá trình thi công phụ thuộc

Nhiều vào khí hậu, thời tiết…

Ph ơng án thi công

đất

1.1 kh¸I niÖm

1.2 các dạng công trình đất

 Chia theo thời gian sử dụng:

 Dạng vĩnh cửu: Nền đ ờng, đê, đập, kênh m ơng;

 Dạng tạm thời: Hố móng, đê quai.

 Chia theo mặt bằng xây dựng:

 Dạng chạy dài: Nền đ ờng, đê, kênh m ơng;

 Dạng tập trung: Mặt bằng san lấp, hố móng công

trình

 Cấp 3: Đất sét lẫn sỏi cuội, đất sét rắn chắc;

 Cấp 4: Đất sét rắn, hoàng thổ rắn chắc, đá đ ợc làm tơi.

1.4 những tính chất của đất ảnh h ởng đến thi công

 1.4.1 Độ tơi xốp

 1.4.2 Độ ẩm của đất

 1.4.3 Trọng l ợng riêng

 1.4.4 Khả năng chống xói lở của đất

 1.4.5 Độ dốc của mái đất

1.4.1 độ tơI xốp

 Định nghĩa : Độ tơi xốp là độ tăng của một đơn vị thể tích ở dạng đã đ

ợc đào lên so với đất ở dạng nguyên.

 Đất nguyên thổ V 1, khi đào lên khối l ợng đất này có thể tích V 2 (gọi là đất tơi xốp), khi đầm chặt lại có thể tích V 3 ; V 1 < V 3 <V 2 .

 K: Độ tơi xốp của đất

 Độ tơi ban đầu là độ tơi khi đất nằm trong gầu máy đào hay trên xe vận chuyển (k)

 Độ tơi cuối cùng là độ tơi khi đất đã đ ợc đầm chặt (k 0 )

%

.100 V

V

V K

1

1

2 



1.4.2 Độ ẩm của đất

 Định nghĩa: Độ ẩm của đất là tỷ lệ tính theo phần trăm (%) của l

ợng n ớc chứa trong đất

 Trong đó:

 G u : Trọng l ợng mẫu đất ở trạng thái tự nhiên.

 G kh : Trọng l ợng mẫu đất sau khi sấy khô.

 G n : Trọng l ợng n ớc trong mẫu đất

 Phân loại đất theo độ ẩm.

 W 5% đ ợc gọi là đất khô ≤ 5% được gọi là đất khô.

 5% < W 30% gọi là đất ẩm ≤ 5% được gọi là đất khô.

 W > 30% gọi là đất ớt.

100%

G

G 100%

G

G

G W

1.4.3 trọng l ợng riêng của đất

 Trọng l ợng riêng của đất là trọng l ợng của đất trên một đơn vị

thể tích.

) KG/m ;

(T/m V

G



1.4.4 Khả năng chống xói lở của đất (l u tốc cho phép)

 Khả năng chống xói lở là khả năng chống lại sự cuốn trôi của

dòng n ớc chảy của các hạt đất.

 L u tốc cho phép là tốc độ tối đa của dòng chảy mà không gây ra

1.4.5 Độ dốc tự nhiên của máI đất

 Để đảm bảo an toàn cho mái đất, khi đào và đắp đất phải theo một mái dốc nhất định.

 H: Chiều sâu hố đào (hoặc mái dốc);

 B: Chiều rộng của mái dốc.

H

B

Mặt tr ợt tự nhiên



Ch ơng 2: tính khối l ợng công tác đất

Ch ơng 3: công tác chuẩn bị phục vụ thi công đất

3.1 Chuẩn bị mặt bằng thi công đất

Giải phóng, thu dọn mặt bằng

Tiêu n ớc bề mặt

Chuẩn bị vị trí đổ đất

Định vị và giác móng công trình

3.1.1 Gi¶i phãng, thu dän mÆt b»ng

3.1.1 Giải phóng, thu dọn mặt bằng

 Thông báo trên các ph ơng tiện thông tin đại chúng

Công trình văn hóa

Công trình dân dụng cũ

Hệ thống ống, cáp ngầm

đề ra biện pháp di rời hay phá dỡ an toàn, tận dụng đ

ợc vật liệu cũ

3.1.2 tiêu n ớc bề mặt mặt

 Thi công hệ thống thoát n ớc mặt, đảm bảo công trình

không bị úng, ngập trong quá trình thi công.

 Biện pháp

 Tạo độ dốc

 Hệ thống m ơng thoát n ớc

 ống bê tông cốt thép, có hố ga thu n ớc

 Với công trình lớn, thi công hệ thống thoát n ớc mặt vĩnh

cửu, tiết kiệm.

3.1.3 chuẩn bị vị trí đổ đất

 Xác định loại đất đào lên

 Có thể sử dụng cho công tác thích hợp (lấp đất trở lại hố

móng)

 L ợng đất thừa chở ra khỏi công tr ờng

 L ợng đất dùng lấp hố móng, đặt ở bãi đất gần công trình

3.2 hạ mực n ớc ngầm

 N ớc ngầm cao hơn đáy hố móng, phải hạ mực n ớc ngầm.

 Làm cho mức n ớc ngầm hạ cục bộ ở một vị trí nào đó.

 Ph ơng pháp phổ biến

 Hút n ớc lộ thiên

 Sử dụng ống giếng lọc, bơm hút sâu

 Thiết bị kim lọc

Phần 1: công tác đất

4.1 kháI niệm chung

Khối l ợng, loại đất

Mặt bằng thi công,

năng lực nhà thầu

Yêu cầu tiến độ v.v

Ph ơng án thi công

đào đất

4.1 kh¸I niÖm chung

4.2 thi công đất bằng ph ơng pháp thủ công

Dụng cụ đào đất và vận chuyển

Nguyên tắc đào đất

Dụng cụ đất bằng ph ơng pháp thủ công

Cuốc, xẻng, kéo cắt đất

4.2 thi công đất bằng ph ơng pháp thủ công

Dụng cụ vận chuyển

xe cút kít, xe cải tiến

xe gòng v.v…

4.2 thi công đất bằng ph ơng pháp thủ công

Đào đất và vận chuyển thủ công

4.2 thi công đất bằng ph ơng pháp thủ công

Dụng cụ đào đất và vận chuyển

Nguyên tắc đào đất

Nguyên tắc đất bằng ph ơng pháp thủ công

 Nh đất cứng dùng cuốc chim, xà beng;

 Đất mềm dùng cuốc, mai, xẻng;

 Đất lẫn sỏi đá dùng cuốc chim, choòng;

Đất dẻo mềm dùng kéo cắt, mai đào, xẻng xấn v.v…

Nguyªn t¾c 3: Tæ chøc thi c«ng hîp lý

Nguyên tắc đất bằng ph ơng pháp thủ công

Nguyên tắc 3: Tổ chức thi công hợp lý

 Phân công các tổ đội theo tuyến làm việc (tránh tập

trung ng ời vào một chỗ)

 H ớng đào và vận chuyển vuông góc với nhau

 Hố sâu chia làm nhiều đợt đào phù hợp với dụng cụ

thi công

Phân công các tổ đội theo tuyến làm việc

AA

Đào đất thủ công ở nơi có n ớc

1,2,3,4 – rãnh thu n ớc đào tr ớc mỗi đợt

2 2

4.3 các biện pháp chống đỡ vách đất

4 3.1 Đào đất thẳng đứng

4.3.2 Các biện pháp chống đỡ

4 3.1 Đào đất thẳng đứng

 Nếu chiều sâu không lớn và đất có độ dính kết tốt, ta có thể đào thẳng đứng

 Công thức:

 htđ - chiều sâu cho phép đào đất thẳng đứng;

 ; C; - trọng l ợng riêng, độ dính đơn vị và góc ma sát trong của đất;

 K – hệ số an toàn, th ờng lấy 1,5 – 2,5 ;

4 3.1 Đào đất thẳng đứng

 H > htđ  phải đào theo độ dốc tự nhiên của đất để

tránh sụt lở

 Tuy nhiên không phải lúc nào ta cũng có thể đào theo

độ dốc tự nhiên của đất vì:

 Tăng khối l ợng đất đào cũng nh đất lấp khi hoàn thành các công tác phần ngầm.

 Địa hình không cho phép.

4.3 các biện pháp chống đỡ vách đất

4 3.1 Đào đất thẳng đứng

4.3.2 Các biện pháp chống đỡ

4.3.2 các biện pháp chống đỡ vách đất

4.3.2.1 T ờng cọc thép ván gỗ, và

cọc gỗ ván gỗ 4.3.2.2 T ờng cừ

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi

4.3.2.4 T ờng trong đất

4.3.2.5 T ờng xi măng đất

các sơ đồ làm việc của t ờng

các sơ đồ làm việc của t ờng

Chống t ờng bằng ván lát ngang đối với hố hẹp văng hai mặt vách đất (hố

đào hẹp) 1- ván ngang; 2- cọc chống ; 3- thanh văng.

để tăng c ờng cho thanh

chống đứng (hố đào rộng)

4.3.2.1 T ờng cọc thép, cọc gỗ ván gỗ

 T ờng cọc thép ván gỗ (trụ đứng bản cài ngang)

Trong điều kiện địa chất tốt, chiều sâu hố đào không quá lớn (nhỏ hơn 10m) và ch a gặp n ớc ngầm Có thể sử dụng biện pháp này.

văng chống.

4.3.2.1 T ờng cọc thép, cọc gỗ ván gỗ

 T ờng cọc thép ván gỗ (trụ đứng bản cài ngang)

T ờng cừ bằng trụ đứng + bản cài ngang bằng gỗ/thép + neo đất

4.3.2.1 T ờng cọc thép, cọc gỗ ván gỗ

 T ờng cọc thép ván gỗ (trụ đứng bản cài ngang)

T ờng cọc thép + bản cài ngang bằng gỗ + văng chống ngang

4.3.2 các biện pháp chống đỡ vách đất

4.3.2.1 T ờng cọc thép ván gỗ, và

cọc gỗ ván gỗ 4.3.2.2 T ờng cừ

4.3.2.2 T êng cõ

 Mang l¹i hiÖu qu¶ cho chñ ®Çu t gi¶i ph¸p nhanh chãng,

dµi l©u víi tuæi thä vËt liÖu cao

4.3.2.2.1 Cõ thÐp (thi c«ng)

 Thi c«ng: Ðp thñy lùc hoÆc Ðp rung

 Ðp thñy lùc (clip)

4.3.2.2.1 Cừ thép (sơ đồ hệ văng chống)

 Sơ đồ hệ văng chống

Biện phỏp thi cụng tầng hầm theo phương ỏn đào mở của tũa nhà N01A, dự ỏn K35-TM,

Hoàng Mai – Hà Nội, sử dụng tường cừ LarsenV dài 12m.

4.3.2.2.1 Cừ thép (sơ đồ hệ neo)

 Sơ đồ hệ neo

Cụng trỡnh keangnam sử dụng hệ neo ứng suất trước giữ ổn định cho hệ cừ thộp

4.3.2.2.2 Cừ bê tông cốt thép (đặc điểm)

 Cừ ván bê tông cốt thép (cọc ván BTCT) th ờng đ ợc sử

dụng để bảo vệ các công trình ven sông kết hợp với việc chống xói lở bờ sông

 ở Hà Nội và Thành Phố Hồ Chí Minh sử dụng làm t ờng

trình.

4.3.2.2.2 Cừ bê tông cốt thép (đặc điểm)

Bê tông cốt thép th ờng và bê tông ứng suất tr ớc

Tiết diện dạng sóng và dạng phẳng.

Kích th ớc đa dạng rộng 996mm , chiều dày : 60-120

mm, chiều cao : 120-600 mm, chiều dài :

3000-21000 mm.

4.3.2.2.2 Cừ bê tông cốt thép (đặc điểm)

Giúp tuổi thọ công trình cũng đ ợc nâng cao lên

Cọc ván BTCT dự ứng lực đ ợc sản xuất từ những vật

rất nhiều trọng l ợng vật t cho công trình.

Dễ thay thế cọc mới khi những cọc cũ gặp sự cố

trong môi tr ờng n ớc mặn cũng nh n ớc phèn.

4.3.2.2.2 Cõ bª t«ng cèt thÐp (thi c«ng)

 Ðp cõ bª t«ng cèt thÐp b»ng bóa rung NhiÒu tr êng hîp xãi n íc.

4.3.2 các biện pháp chống đỡ vách đất

4.3.2.1 T ờng cọc thép ván gỗ, và

cọc gỗ ván gỗ 4.3.2.2 T ờng cừ

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi

 Hà Nội, Nha Trang và một số thành phố khác đã sử dụng

 Các cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ có đ ờng kính thông th ờng

350 – 400mm (ở Việt Nam) hoặc lớn hơn (trên thế giới) đ ợc thi công sát nhau, tạo thành t ờng.

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi

 áp dụng cho công trình có chiều sâu hố đào không quá lớn 5-12m

 Sử dụng cừ thép (xây chen, phân tích)

 Sử dụng t ờng vây trong đất (xây chen, phân tích)

 Sử dụng t ờng cọc khoan nhồi làm t ờng chắn cho các công trình trong khu đô thị, có mặt bằng khu đất chật chội, xung quanh là các công trình đang khai thác

 Công trình số 28A Lê phố Lê Trọng Tấn – Hà Đông – Hà Nội, hay Trung tâm Quảng cáo và dịch vụ đa ph ơng tiện VOV 35 - Nguyễn Đình Chiểu – Hoàn Kiếm – Hà Nội.

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi

 Trên thế giới t ờng cừ cọc nhồi đ ợc sử dụng t ơng đối

rộng rãi

 Kích th ớc cọc rất đa dạng với đ ờng kính từ 300mm đến

800 mm tùy thuộc vào:

 Điều kiện địa chất;

 Chiều sâu hố đào;

 Biện pháp kỹ thuật thi công phần ngầm v.v…

4.3.2.3 t ờng bằng cọc khoan nhồi (sơ đồ làm việc)

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi (mặt bằng bố trí)

 Cọc hàng theo kiểu dãy cột: Khi đất xung quanh hố đào t

ơng đối tốt, mực n ớc ngầm t ơng đối thấp, có thể lợi dụng hiệu ứng vòm giữa hai cọc gần nhau.

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi (mặt bằng bố trí)

 Cọc hàng liên tục: Trong đất yếu th ờng không thể hình thành đ ợc vòm đất, cọc chắn giữ phải xếp thành hàng liên tục.

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi (mặt bằng bố trí)

 Cọc hàng tổ hợp: Trong vùng đất yếu mà có mực n ớc ngầm t ơng đối cao có thể sử dụng cọc hàng khoan nhồi tổ

khoan nhồi cát tuyến)

Phần 1: công tác đất

4.3.2 các biện pháp chống đỡ vách đất

4.3.2.1 T ờng cọc thép ván gỗ, và

cọc gỗ ván gỗ 4.3.2.2 T ờng cừ

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi

4.3.2.4 T ờng trong đất

4.3.2.5 T ờng xi măng đất

4.3.2 các biện pháp chống đỡ vách đất

4.3.2.1 T ờng cọc thép ván gỗ, và

cọc gỗ ván gỗ 4.3.2.2 T ờng cừ

4.3.2.3 T ờng bằng cọc khoan nhồi

4.3.2.4 T ờng trong đất

4.3.2.4 t ờng trong đất (đặc điểm)

đào trong đất Bê tông đ ợc đổ qua ống bằng ph ơng pháp vữa dâng trong dung dịch giữ thành hoặc ở một số tr ờng hợp, trong rãnh đào khô.

4.3.2.4 t ờng trong đất (đặc điểm)

 Tiết diện hình chữ nhật, có chiều dày từ

0,6 - 1,5m, chiều rộng từ 2,4 - 6,5m và

Việt Nam đã làm một số công trình sâu

từ 15-35m dày 0,6 - 1m

 Vị trí giữa các tấm t ờng đ ợc chống thấm

bằng gioăng chế tạo từ cao su hoặc

nhựa tổng hợp.

4.3.2.4 t ờng trong đất (biện pháp đảm bảo bền và ổn định)

 4.3.2.4.1 Sử dụng hệ giàn thép

 4.3.2.4.2 Sử dụng neo trong đất

 4.3.2.4.3 Sử dụng biện pháp thi công Top-down, semi

Top-down hoặc Down-up

4.3.2.4.1 Sử dụng hệ giàn thép – giữ ổn định cho t ờng vây

4.3.2.4.1 Sử dụng hệ giàn thép – giữ ổn định cho t ờng vây

 u điểm:

 Lắp dựng và tháo dỡ thuận tiện , có thể thu hồi và luân chuyển cho công trình khác

 Có thể sử dụng hệ thống kích thủy lực để hạn chế chuyển dịch

ngang của t ờng.

 Nh ợc điểm:

 Chi tiết cấu tạo phức tạp ;

 Độ cứng tổng thể của hệ dàn nhỏ dễ gây cong và mất ổn định cho

hệ dàn;

 Với hố đào có bê rộng lớn, độ cứng đơn vị của thanh thép hình sẽ

giảm, do vậy để đảm bảo làm việc có thể gây tốn kém vật liệu;

 Khi số l ợng tầng trống nhiều , gây khó khăn cho thi công đào đất và nhiều công tác khác.

4.3.2.4.2 Sử dụng hệ neo – giữ ổn định cho t ờng vây

4.3.2.4.2 Sử dụng hệ neo – giữ ổn định cho t ờng vây

4.3.2.4.2 Sử dụng hệ neo – giữ ổn định cho t ờng vây

 u điểm:

 Thi công đào mở gọn gàng, có thể áp dụng cho những hố đào

sâu, mặt bằng công trình lớn

 Nh ợc điểm:

 Khó áp dụng trong tr ờng hợp địa chất công trình yếu hoặc mặt

bằng chật chội (xung quanh có nhiều công trình đang sử dụng)

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định cho t ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

 Với việc bố trí lỗ mở thi công hợp lý, sử dụng các thanh thép hình chống vào cọc công trình để chống đỡ cho hệ cột và dầm sàn

 Biện pháp thi công đào đất và thi công tầng hầm đ ợc phối hợp theo giai đoạn

 Hệ kết cấu dầm và sàn tầng hầm làm nhiệm vụ giữ ổn định cho t ờng vây trong quá trình thi công

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định cho t ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

 Với việc bố trí lỗ mở thi công hợp lý, sử dụng các thanh thép hình chống vào cọc công trình để chống đỡ cho hệ cột và dầm sàn

 Biện pháp thi công đào đất và thi công tầng hầm đ ợc phối hợp theo giai đoạn

 Hệ kết cấu dầm và sàn tầng hầm làm nhiệm vụ giữ ổn định cho t ờng vây trong quá trình thi công

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định cho t ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định cho t ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định cho t ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

th? p hình biện pháp 8h500x500x30x30

th? p hình biện pháp 3h400x400x13x21

dbp6 dbp7

6 7

2

3 4

t ờng vây dày 800mm, L = 28m

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định cho t ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định cho t ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định cho t

ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

Phần 1: Công tác đất

N ext

1 The perimetrical walls from the secant piles and

the bored columns erection.

WT

WTpr

Engineering Society, Ltd Yurkevich & Co.

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định

cho t ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

Thi công sàn tầng trệt

+0 150

N ext Back

3 The slab at the +0.30 m level concreting.

WT

WTpr

Engineering Society, LtdYurkevich & Co.

4.3.2.4.3 Biện Pháp semi topdown hoặc topdown– giữ ổn định

cho t ờng vây trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

Thi công đài cọc sàn tầng hầm

+0 150 +3 600

4.3.2.5 T ờng xi măng đất

 Trụ đất xi măng (Cọc xi măng đất, TCXDVN 385:2006): là

trụ tròn bằng hỗn hợp đất - xi măng, hay đất - vữa xi măng đ

ợc chế tạo bằng cách trộn cơ học xi măng hoặc vữa xi măng với đất tại chỗ

 Trụ đất xi măng còn có tên gọi khác là cọc xi măng đất (têng tiếng anh là Deep Soil Mixing hay DSM) đ ợc giáo s Tenox Kyushu của Đại học Tokyo (Nhật Bản) nghiên cứu vào những năm 1960

4.3.2.5 T ờng xi măng đất

 Thí dụ bố trí trụ trộn khô: 1 Dải; 2 Nhóm, 3 L ới tam giác, 4 L

ới vuông

4.3.2.5 T ờng xi măng đất

 Bố trí trụ trộn ớt trên mặt đất: 1 Kiểu t ờng, 2 Kiểu kẻ ô, 3

Kiểu khối, 4 Kiểu diện.

4.3.2.5 T ờng xi măng đất

 Bố trí trụ trùng nhau theo khối

4.3.2.5 T ờng xi măng đất

 fggdfds

T ờng trụ xi măng đất sau khi

thi công xong T ờng trụ xi măng đất dùng

gia cố bờ biển