Kỹ thuật thi công - Chương 1

Tài liệu “ Giáo trinh kỹ thuật thi công” được biên soạn với mục đích đáp ứng nhu cầu về tài liệu cho môn kỹ thuật thi công các công trình xây dựng, và phục vụ cho công tác dạy và học tập của

Trang 1

BÀI GIẢNG

KỸ THUẬT THI CÔNG

Trang 3

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀCÔNG TÁC ĐẤT

1.1.1 CÁC LOẠI CÔNG TRÌNH ĐẤT:

a Theo yêu cầu sửdụng:

Tạm thời: hố móng, rãnh đường ống, đê quay, đường

tạm

sắt, đập đất, kênh mương, đê điều, đập

b Theo mặt bằng thi công:

Công trình chạy dài: nền đường, đập, kênh

mương, đào móng băng …

Công trình tập trung: móng đơn, đào hồ nước ngầm

Trang 4

1.1.2 CÁC DẠNG CÔNG TÁC ĐẤT:

Đào đất: là

hạ cao độmặt đất tựnhiên xuống cao độ thiết kế.

Trang 5

Đào đất: là

hạ cao độmặt đất tựnhiên xuống cao độ thiết kế.

Trang 6

Đắp đất: là

nâng cao độmặt đất tự

nhiên lên cao độ thiết

kế.

Trang 7

Đắp đất: là

nâng cao độmặt đất tự

nhiên lên cao độ thiết

kế.

Trang 8

San, ủi: là làm phẳng một diện tích đất => gồm đào & đắp

Trang 9

San, ủi: là làm phẳng một diện tích đất => gồm đào & đắp

Trang 10

San ủi: là làm phẳng một diện tích đất => gồm đào & đắp

-Đắp thêm đất ởnơi khác vào

¾ đào = đắp

¾ đào > đắp

¾ đào < đắp

Trang 11

Bóc: là lấy

đi một lớp đất không sửdụng trên mặt đất tự nhiên như: lớp đất thực vật, đất mùn Bóc đất

cũng là đào

nhưng

Trang 12

làm cho chỗ trũng cao bằng khu vực xung quanh Lấp

đất giống như công tác đắp đất

nhưng …

Trang 13

làm cho chỗ trũng cao bằng khu vực xung quanh Lấp

đất giống như công tác đắp đất

nhưng …

Trang 14

làm cho nền đất mới đổchặt hơn

Trang 15

1.1.3 PHÂN CẤP ĐẤT:

Dựa vào mục đích sửdụng vàphương tiện thi công

(Theo định mức dựtoán xây dựng công trình 24/2005/QĐ-BXD do bộ xây dựng ban hành ngày 29/7/05)

a Phân loại bùn:

Đào bùn: có 4 loại bùn.

b Phân cấp đá:

Đào phá đá: có 4 cấp đá (dựa vào cường độ chịu nén)

Khoan cọc nhồi: có 4 cấp đá và 1 cấp đặc biệt

Trang 16

1.1.3 PHÂN CẤP ĐẤT:

Dựa vào mục đích sửdụng vàphương tiện thi công

(Theo định mức dựtoán xây dựng công trình 24/2005/QĐ-BXD do bộ xây dựng ban hành ngày 29/7/05)

c Phân cấp đất:

Đào, vận chuyển, đắp đất bằng thủ công:=> 4 cấp đất => chia thành 9nhóm.

Đào, vận chuyển, đắp đất bằng máy: có 4 cấp đất.

Đóng cọc: có 2 cấp đất.

¾ Cấp đất càng cao, càng khó thi công Cấp đá thì ngược lại

Trang 17

1.1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KTTC:a Trọng lượng riêng của đất γ:

Trọng lượng riêng mẫu ở trạng thái khô gọi là trọng lượng riêng khô (γk).

¾ Trọng lượng riêng càng lớn thì đất càng đặc chắc

=

Trang 18

1.1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KTTC:b Độẩm của đất:

Theo độ ẩm W, đất được phân ra làm 3 loại như sau:

Trang 19

Quá trình đầm nén đất, độ chặt yêu cầu của đất thểhiện qua trọng lượng riêng khô của đất hay hệsốđầm chặt Để đạt được trọng lượng riêng khô lớn nhất thì đất đắp phải có độ ẩm tốt nhất – ứng với năng lượng đầm nào đó

¾ Điều này được xác định qua thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn

Trang 20

Khi chưa có số liệu thí nghiệm chính xác, theo TCVN 4447:1987:

Trang 21

1.1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KTTC:c Khảnăng chống xói lở:

Là khả năng không bị cuốn trôi của đất khi có dòng nước chảy qua

¾ Muốn chống xói lở thì lưu tốc dòng nước chảy qua

bề mặt đất không được vượt lưu tốc mà ở đó các hạt đất bắt đầu bị cuốn trôi

Trang 22

1.1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KTTC:d Độdốc mái đất:

Độdốc của mái đất phụthuộc vào:

Góc nội ma sát trong ϕ , lực dính c

Tải trọng tác dụng lên mặt đất

¾ Càng đào xuống sâu thì mái dốc càng phải thoải hơn vì lớp đất gia tải bên trên càng lớn

(các lớp đất đắp bên trên)

Trang 23

1.1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KTTC:

d Độdốc mái đất: TCVN 4447-1987, i lớn nhất cho phép của mái

dốc hào hốmóng khi không cần gia cố

Trang 24

1.1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KTTC:d Độdốc mái đất:

đắp các công trình tạm thời như sau:

Trang 25

1.1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KTTC:e Độtơi xốp:

Là độ thay đổi thể tích của đất trước và sau khi đào.

(%) thể

thể -đàokhi

¾ Có 2 khái niệm độ tơi xốp:

Độ tơi xốp sau cùng ρ: khi đất đã được đầm nén

Độ tơi xốp ban đầu ρ0: khi đất còn nằm trên gầu máy đào, trên xe tải hoặc mới đổ ở vị trí khác chưa đầm nén

Trang 26

1.1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KTTC:e Độtơi xốp:

Cấp đất càng cao thì độ tơi xốp càng lớn Bảng sau đây

cho giá trị tham khảo độ tơi của đất:

Trang 27

1.2 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐẤT

1.2.1 MỤC ĐÍCH VÀNGUYÊN TẮC CHUNG:a Mục đích:

Để biết khối lượng công việc

Để tính toán nhân lực và máy móc

Để tính giá thành trong công tác đất

=> Căn cứđểQĐbiện phápthi công(thủcông hoặc cơ giới)

Dựtoán

=> Phục vụviệc lập tiến độthi công

Quyết toán

Trang 28

1.2.1 MỤC ĐÍCH VÀNGUYÊN TẮC CHUNG:b Nguyên tắc chung:

Tính khối lượng đất trong phòng thiết kế thường làm ngay trên bản vẽ công trình đất

Tính toán ngoài thực địa thì đo trực tiếp

Phân công trình đất thành nhiều khối có hình dạng hình học đơn giản rồi cộng những khối đó lại.

Trang 29

1.2.2 TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TRÌNH TẬP TRUNG:

Hình nón cụt: h(RRrr)3

Hình chóp: Fh31V =

Trang 30

1.2.2 TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TRÌNH TẬP TRUNG:

Hình hố đào: [abcd(ac)(db)]

Chúgiải: V= 4V1+2V2+2V3+V4

V1 =× − × − ⇒ 1 =−−

V2 =× − ×⇒ 2 =−

V3 =× − ×⇒ 2 =−

V4 = abh

abha)b

V = − − + − + − +

=>

Trang 31

h 1

h tbh 2

1.2.3 TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TRÌNH CHẠY DÀI:

Nền đường, đê, đập…

Các công thức gần đúng:

Khi L<= 50m và h1-h2<= 0,5m:

= hoặcV2 = FtbLvớiFtb = htbb + mhtb2hh12h2tb

,

Trang 32

() L

h 1

h tbh 2

Các công thức gần đúng:

Khi L >50 m và h1-h2 > 0,5m:

+=

Trang 33

bm h

=> (m1 ≠ m2)

h

Trang 34

1.2.4 TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT TRÊN MẶT BẰNG RỘNG LỚN: => HAI DẠNG BÀI TOÁN SAN LẤP MẶT BẰNG THƯỜNG GẶP TRONG THỰC TẾ:

San bằng công trình đất theo cao trình thiết kếcho trước:

¾ Có thể thừa đất phải chở đổ đi,

¾ Có thể thiếu phải mang từ nơi khác đắp vào

San công trình đất với điều kiện cân bằng đào đắp:

¾ Các phần đất đào và đắp của công trình

mà cũng không chở từ ngoài mang vào)

Trang 35

cao độ tự nhiên (TN)độ cao công tác (TC) cao độ thiết kế (TK)

1.2.4 TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT TRÊN MẶT BẰNG RỘNG LỚN: A BÀI TOÁN 1: San bằng công trình đất theo cao trình

thiết kếcho trước

Ghi trực tiếp các giá trị này lên góc của ô lưới

Chuẩn bị

Trang 36

B XHX ΔΔh

1.2.4 TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT TRÊN MẶT BẰNG RỘNG LỚN: A BÀI TOÁN 1: San bằng công trình đất theo cao trình

hXL

Mà: HX=HB+ΔX

HX = B + Δ ×

Nội suy theo các đường đồng mức trên bình đồ

Vậy:

Trang 37

1.2.4 TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT TRÊN MẶT BẰNG RỘNG LỚN: a Bài toán 1: San bằng công trình đất theo cao trình

BƯỚC 1:

¾ Cao trình đỏ: HTK

9 Nếu thiết kế yêu cầu mặt đất bằng phẳng (thực tế ít gặp) và có

cao độ sau khi san lấp là H0:

9 Nếu mặt đất sau khi san nền có độ dốc i: HX=HB ± iL

(lấy dấu + nếu X cao hơn B, dấu -nếu X thấp hơn B)

9 Nếu mặt nền sau khi san lấp có hai độ dốc theo hai hướng vuông góc nhau i1 và i2: HX=HB± i1L1± i2L2

Trang 38

BƯỚC 1:

¾ Độ cao công tác:h = HTN– HTK

Có3 khảnăng sau đây:

9 Nếu h=0: điểm góc ô lưới làđiểm không đào không đắp

9 Nếu h>0 (+):đào (tức HTN>HTK)

9 Nếu h<0 (-):đắp (tức HTN<HTK)

Trang 39

BƯỚC 2: Xác định ranh giới đào đắp

Bằng phương pháp hình học xác định các điểm “0” là điểm không đào không đắp Cách xác định:

Ta có:

Tương tự:

Trong đó:

h1, h2, h3, h4 là độcao thi công, l làchiều dài cạnh ô lưới

Nối các điểm “0” ta được đường ranh giới đào đắp (gọi là đường “0 - 0”)

Trang 40

BƯỚC 3: Tính khối lượng thi công

Đánh số thứ tự các ô vuông, các hình tam giác, đa

tạo nên)

Tính khối lượng đào (đắp) cho mỗi ô:

V = Với: F: diện tích của ô

htb: cao độ thi công trung bình

¾Thực tế khi tính khối lượng đào (đắp) có thể gặp các trường hợp sau:

Trang 41

¾ Nếu 4 độ cao thi công (h1, h2, h3, h4) ở 4 đỉnh của lưới ô vuông cùng dấu (có thể bằng 0):

=

Trang 42

¾ Nếu đường “0 - 0” nối liền hai đỉnh đối diện của ô vuông:

h2F

Trang 43

F2 1F

¾ Nếu độ cao thi công của ba đỉnh cùøng dấu và trái dấu với đỉnh còn lại:

9 Vùng đào:

9 Vùng đắp:

V444 =

Trong đó:

Trang 44

+h1 +h2

¾ Đối với các khối đất nằm trong phạm vi mái dốc:

Khối I:

0+h1 +h2

l1 l2

Trang 45

¾ Đối với các khối đất nằm trong phạm vi mái dốc:

Khối II:

0+h1 +h2

l1 l2

31

Trang 46

BƯỚC 4: Ghi khối lượng tính toán vào bảng tổng hợp

Trang 47

1.2.4 TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT TRÊN MẶT BẰNG RỘNG LỚN: b Bài toán 2: Bài toán cân bằng đào đắp

BƯỚC 1: Chuẩn bị

Trên bình đồ vẽ lưới ô vưông cạnh a Trong mỗi ô vuông kẻđường chéo góc cùng phương

vuông đó

Xác định cao trình đen tại

đỉnh các ô vuông

Trang 48

BƯỚC 2: Tính cao trình san bằng khu đất H0theo công thức

H1H3H3H2H3 H3

H3 H3

của hình vuông ở đó chỉ có 2 góc của hình tam giác.

……….

Trang 49

BƯỚC 2: Tính cao trình san bằng khu đất H0theo công thức

H1H3H3H2H3 H3

H3 H3

số lượng các ô vuông của lô đất n:

Trang 50

Độ cao thi công tại mỗi đỉnh: hTC= hTN - H0

¾ Nếu h1, h2, h3cùng dấu (tam giác nằm gọn trong vùng đàohoặc vùng đắp):

V = + +

Trang 51

¾ Nếu h1và h2trái dấu với h3(trong tam giác có phần phải đàovà phần phải đắp):

9 Nếu V>0: phần đào> phần đắp

9 Nếu V<0: phần đắp> phần đào

2 hhya

⇒

Trang 52

¾ Nếu h1và h2trái dấu với h3(trong tam giác có phần phải đàovà phần phải đắp):

Suy ra:

Phần thể tích khối chóp tam giác:

(VΔ và h3 cùng dấu, các độ cao thi công ở mẫu lấy trị số tuyệt đối).

Trang 53

¾ Nếu h1và h2trái dấu với h3(trong tam giác có phần phải đào và phần phải đắp):

a1

Trang 54

BƯỚC 4: Ghi khối lượng tính toán vào bảng tổng hợp

Trang 55

1.2.5 PHÂN BỐKHỐI LƯỢNG THI CÔNG ĐẤT –VẤN ĐỀHƯỚNG VÀKHOẢNG CÁCH VẬN CHUYỂN ĐẤT KHI SAN NỀN:

Ngoài việc xác định khối lượng đất thi công ta còn phải xác định hướng vàkhoảng cách vận chuyển (cựly vận chuyển)

=> Đểbốtrí, huy động thiết bị chuyên chởvàthi công hợp lý, đồng thời đểxác định chi phíthi công.

¾ Các giả thiết bài toán:

Đường xá không có sẵn

Hướng và khoảng cách vận chuyển theo các phương pháp đưa ra ở đây là khoảng cách giữa trọng tâm của vùng đào và vùng đắp

Trang 56

a PHƯƠNG PHÁP ĐỒTHỊ KUTINỐP:

Giả sử trên mặt bằng đã xác định được đường ranh giới đào đắp rõ ràng, khối lượng đất đào hoặc đắp trong từng ô đã được tính toán

TRƯỜNG HỢP 1: (ĐƠN GIẢN)

Trang 57

1 =⇒

2 =⇒

L =+

Trang 58

a PHƯƠNG PHÁP ĐỒTHỊ KUTINỐP:

Hình dạng khu vực đào đắp phức tạp Khi đó ta

giống trường hợp 1

TRƯỜNG HỢP 2: (PHỨC TẠP)

Trang 59

IV

Trang 60

, =

WL =

, =

WL =

, =

WL =

, =

L = ⇒LtbI =L12 +L1'2

⇒

Trang 61

1.2.5 PHÂN BỐKHỐI LƯỢNG THI CÔNG ĐẤT –VẤN ĐỀHƯỚNG VÀKHOẢNG CÁCH VẬN CHUYỂN ĐẤT KHI SAN NỀN:

b PHƯƠNG PHÁP PHÂN BỐKHỐI LƯỢNG KHI LÀM NỀN ĐƯỜNG, ĐÊ ĐẬP, KÊNH MƯƠNG :

BƯỚC 1: Dựng mặt cắt dọc công trình, trên đó ghi khối

lượng đất (đào hoặc đắp) đã tính toán được

LV1 V2

VV4 V56V

¾ Quy ước dấu:

+ là đắp, – làđào

Trang 62

VV 1V 2

LV1 V2

VV4 V56V

BƯỚC 2:

Dựng biểu đồkhối lượng cộng dồn

ngay dưới mặt cắt dọc

đường cong phân bốkhối lượng đất

F: Diện tích giới hạn bởi đường cong phân bố khối lượng

với trục ngang trong đoạn đào đắp tự cân bằng đó

FL

Trang 63

1.3 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG NỀN ĐẤT

Trang 64

1.3.1 CHUẨN BỊ MẶT BẰNG THI CÔNG:

a Khảo sát thực địa:

Rất quan trọng => giúp cho việc lập kếhoạch

và biện pháp thi công hợp lý

Khảo sát các công trình hiện hữu,

Hệ thống điện, nước,

Đường xá, nước ngầm, các công trình ngầm

Trang 65

b Giải phóng mặt bằng:

Di chuyển các công trình hiện hữu (điện, nước ).

Phá dỡ các công trình cần bỏ đi

Rà, tháo dỡ bom, mìn.

Đào bỏ cây và rễ cây

Phá đá mồ côi trên mặt bằng

Trang 66

b Giải phóng mặt bằng:

Thu gom đất mặt hoặc đất cỏ lại một chỗ quy định

Dọn sạch chướng ngại vật cản trở thi công

Vét sạch bùn tại nơi thi công đắp đất

=> Đểsửdụng lại cho trồng cây vàcỏtrên mặt bằng sau này

Định dạng
Số trang	108
Dung lượng	4,07 MB