Chương Giới thiệu công tác đất Kỹ thuật thi công – Công tác đất Nội dung bài giảng được chia sẻ từ bài giảng của Tiến Sỹ Nguyễn Duy Long â2010ca Th XuõnLan,GVC.Ths Ni dung ã Cỏc loi cơng trình đất • Các loại cơng tác đất • Phân cấp đất theo biện pháp thi công thủ công • Phân cấp đất theo thi công giới • Hệ thống phân loại đất thống • Phân loại đất theo OSHA – Hoa Kỳ • Các tính chất đất ©2010 của Đỗ Thị Xn Lan , GVC. Ths Các loại cơng trình đất Loại cơng trình đất Theo thời ggian sử dụng Lâu dài Tạm thời Theo mặt ặ bằngg xây dựng Chạy dài ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths Tập trung Các loại công tác đất • • • • • • Đào (excavate, dig) Đắp (embank) San (cut, (cut level) Bóc (strip) Lấp (fill, (fill backfill) Đầm (compact) Nguồn: Peurifoy tác giả, 2005 ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths Phân cấp đất theo biện pháp há thi hi cơng thủ hủ cơng Nhóm đất Tên đất Cơng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất I •Đất p phù sa, cát , bồi, đất , màu, đất , mùn, đất , hồngg thổ, đất , đen •Đất đồi sụt lở đất nơi khác đem đổ (thuộc nhóm đất IV trở lại) chưa bị nén chặt Dùngg xẻngg xúc dễ dàng II ấ cát pha thịt thịt pha cát •Đất •Đất cát pha sét •Đất màu ẩm ướt chưa đến trạng thái dính dẻo •Đất Đất nhóm III hoặc III IV sụt IV sụt lở đất nơi khác đem đến đổ bị nén chặt chưa đến trạng thái ngun thổ •Đất phù sa, cát bồi, đầm màu, đất mùn, đất hồng thổ tơi xốp có lẫn gốc rễ cây, mùn rác, sỏi đá, gạch vụn, mảnh sành kiế trúc kiến ú đến đế 10% thể % hể tích, hoặc í h h ặ 50‐150 kg/m3 k / Dùng xẻng cải tiến ấn nặng tay xúc ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths Phân cấp đất theo biện pháp há thi hi cơng thủ hủ cơng Nhóm đất Tên đất Cơng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất III •Đất sét p pha thịt, đất ị, sét p pha cát •Đất sét vàng hay cát trắng, đất thịt, đất chua, đất kiềm trạng thái ẩm mềm •Đất cát pha thịt, thịt pha cát, cát pha sét có lẫn gốc rễ cây, sỏi đá, mảnh đá mảnh vụn kiến trúc đến 10% thể 10% thể tích 50‐150 50 150 kg/m3 •Đất cát, đất đen, đất mùn có lẫn sỏi đá, mảnh vụn kiến trúc, mùn rác, gốc rễ 10‐20% thể tích 150‐300 kg/m3 •Đất cát có lượng ngậm nước lớn, trọng lượng 1.7 t/m3 trở lên Dùngg xẻngg cải tiến đạp bình thường ngập xẻng ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths Phân cấp đất theo biện pháp há thi hi công ô thủ hủ công ô Nhóm đất Tên đất Cơng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất IV •Đất đen, đất , mùn •Đất thịt, đất sét pha thịt, pha cát ngậm nước chưa thành bùn •Đất do thân mục tạp thành, dùng mai cuốc đào không thành tảng mà vỡ vụn ra, rời rời rạc xỉ •Đất thịt, đất sét nặng, kết cấu chặt •Đất mặt, sườn đồi có nhiều cỏ lẫn sim, mua, rành rành •Đất nâu mềm Dùngg mai xắn ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths Phân cấp đất theo biện pháp há thi hi công ô thủ hủ cơng Nhóm đất Tên đất Cơng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất V •Đất thịt ị màu xám ((bao ggồm màu xanh lam, màu , xám xanh vơi) •Đất mặt sườn đồi có sỏi •Đất đỏ đồi núi •Đất sét trắng kết cấu chặt lẫn mảnh vụn kiến trúc, hoặc trúc lẫn gốc rễ chiếm 10% thể tích 50‐150 k/m3 •Đất cát, đất mùn, đất đen, đất hồng thổ có lẫn sỏi đá, mảnh vụn kiến trúc chiếm 25‐35% thể tích 300‐500 kg/m3 Dùngg cuốc bàn cuốc ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths Phân cấp đất theo biện pháp há thi hi cơng thủ hủ cơng Nhóm đất Tên đất Cơng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất VI •Đất thịt, đất ị, sét, đất , nâu rắn chắc, cuốc , ợ từngg hịn nhỏ •Đất chua, đất kiềm khơ cứng •Đất mặt sườn đồi có lẫn sỏi đá, có sim, mua, rành rành mọc dầy •Đất thịt, đất sét kết cấu chặt lẫn cuội sỏi, mảnh vụn kiến trúc, gốc rễ 10‐20% thể tích 150‐300 kg/m3 •Đá vơi phong hóa già nằm đất, đào mảng được, khi đất thi tương đối mềm, đào rắn dần lại, đập vỡ vụn xỉ Dùngg cuốc bàn cuốc chối tay, phải dùng cuốc chim to lưỡi để đào ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths 10 Phân cấp đất theo thi công giới iới Cấp p đất Mô tả Bao gồm đất trồng trọt, đất bùn, cát pha sét, cuội ội sỏi ỏi có ó kích kí h thước h nhỏ hỏ h 80mm 80 Bao gồm sét quánh, đất lẫn rễ cây, cát sỏi, cuội sỏi có kích thước lớn 80mm Bao gồm đất sét lẫn sỏi cuội, đất sét rắn Bao ggồm đất sét rắn, hoàng , g thổ rắn chắc, đá , làm tơi ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths 13 Hệ thống phân loại đất thống Unified soil classification system y ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths 14 Nguồn: Peurifoy tác giả, 2005 Hệ thống phân loại đất thống hố nhất: hấ ký hiệu hiệ Nguồn: Peurifoy tác giả, 2005 ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths 15 Phân loại đất theo OSHA – H kỳ Hoa • Đá ổn định (stable rock): khống vật cứng tự nhiên đào thẳng đứng giữ chặt • Loại A (type A): đất dính với qu > 144 kPa Đất không thuộc loại A nếu: – bị nứt ứt – bị rung xe cộ, đóng cọc, hay tương tự – có dốc với độ dốc 4H:1V hay lớn hơn – đất bị ảnh hưởng yếu tố mà cần xếp loại đất ổn định hơn ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths 16 Phân loại đất theo OSHA – H kỳ Hoa • Loại B ((type yp B): ) – đất dính với 48 kPa < qu < 144 kPa – đất sỏi khơng dính – đất bị tác động không rơi vào loại C – đất có u cầu qu dính bám thuộc loại A bị nứt rung – đá khơ khơng ổn định – đất có mái dốc khơng lớn 4H:1V, đất xếp loại B ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths 17 Phân loại đất theo OSHA – H kỳ Hoa • Loại C (type C): – đất dính với qu ≤ 48 kPa – đất hạt (granular soil) sỏi, sỏi cát – đất nước hay thấm nước tự – đá nước không ổn định – đất có mái dốc 4H:1V hay thoải ©2010 của Đỗ Thị Xn Lan , GVC. Ths 18 Các tính chất đất • Độ ộ tơi xốp p (%) (%): độ ộ tăng g ộ đơn vịị thể tích đất dạng đào lên so với đất dạng nguyên thổ • Độ ẩm ẩ ủ đất đấ (%): (%) tỷỷ lệ ủ lượng l nước chứa đất • Khả chống xói lở: khả chống lại trơi dịng nước chảy hạt đất • Độ dốc mái đất: phụ thuộc vào góc ma sát trong, độ dính, độ ẩm đất ©2010 của Đỗ Thị Xn Lan , GVC. Ths 19 Các tính chất đất: Độ tơii xốp ố • Đất nguyên thổ (V1) < đất đào lên (V2) ặ ((V3) < đất đào lên • Đất đầm chặt (V2) ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths 20 Các tính chất đất: Độ tơii xốp ố Tên đất Hệ số chuyển từ tự nhiên sang tơi Cuội 1.26 – 1.32 Đất sét 1.26 – 1.32 Sỏi nhỏ hỏ vàà trung t 14 1.26 1.14 – 26 Đất hữu 1.20 – 1.28 Hoàng thổ 1.14 – 1.28 Cát 1.08 – 1.17 Cát lẫn đá dăm sỏi 1.14 – 1.28 Đá cứng nổ mìn tơi 45 – 1.50 1.45 50 Đất pha cát nhẹ 1.14 – 1.28 Đất pha cát nhẹ lẫn cuội sỏi, đá dăm 1.26 – 1.32 Đất ấ pha cát nặng ặ không lẫn ẫ cuội ộ sỏi, đá ỏ dăm 1.24 – 1.30 Đất cát pha có lẫn cuội, sỏi, đá dăm 1.14 – 1.28 ©2010 của Đỗ Thị Xn Lan , GVC. Ths Ghi Đối với loại đất cụ thể phải thí nghiệm kiểm tra lại hệ số tơi xốp đất t trường Nguồn: TCVN 4447‐198721 Các tính chất đất: Độ ẩm w d • Độ ẩm: w = d 100 – Với w d trọng lượng riêng trạng thái tự ự nhiên ((khi ướt )( )(wet)) sau sấy khô (dry) đất theo độ ộ ẩm: • Phân loại – Đất khô: w ≤ 5% – Đất ất ẩ ẩm: 5% < w ≤ 30% – Đất ướt: w > 30% ©2010 của Đỗ Thị Xn Lan , GVC. Ths 22 Các tính chất đất: khả ă chống hố xói ói lở • Để đất khơng bị xói vận tốc dịng nước khơng lớn giá trị sau: – Đất cát: 0.45 – 0.8 m/s – Đất thịt: ị 0.8 – 1.8 m/s – Đất đá: – 3.5 m/s ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths 23 Các tính chất đất: Độ dố dốc ủ mái đất đấ • Độ dốc tự nhiên đất: i = tg = H/B • Hệ số mái dốc (độ xoải): m = 1/i = B/H ©2010 của Đỗ Thị Xn Lan , GVC. Ths 24 Các tính chất đất: Độ dố dốc ủ mái đất đấ Loại đất Độ dốc lớn cho phép chiều sâu hố đào 1.5 m 3 m 5 m i i i Đất ấ mượn 56 1:0.67 45 1:1 38 1:1.25 Đất cát cát cuội ẩm 63 1:0.5 45 1:1 45 1:1 Đất cát pha 76 1:0.25 56 1:0.67 50 1:0.85 Đất thịt 90 1:0 63 1:0.5 53 1:0.75 Đất sét 90 1:0 76 1:0.25 63 1:0.5 Hoàng thổ loại đất tương tự trạng thái khô 90 1:0 63 1:0 1:0.5 63 1:0 1:0.5 Chú thích: Nếu có nhiều lớp khác độ dốc xác định theo loại đất yếu nhất. Đất mượn loại đất nằm bãi thải 6 tháng tháng khơng cần nén nén Nguồn: TCVN 4447:1987 ©2010 của Đỗ Thị Xn Lan , GVC. Ths 25 Các tính chất đất: Độ dố dốc ủ mái đất đấ • Chiều sâu hố móng tối đa có vách đứng khơng cần gia cố: Loại đất Chiều sâu hố móng (m) Đất cát, đất cát đất lẫn sỏi sạn 00 1.00 Đất cát pha 1.25 ị đất sét Đất thịt 1.50 Đất thịt đất sét 2.00 Nguồn: TCVN 4447:1987 ©2010 của Đỗ Thị Xn Lan , GVC. Ths 26 Các tính chất đất: Độ dố dốc ủ mái đất đấ • Độ dốc tối đa cho phép theo OSHA – Hoa Kỳ: Loại đất Đá ổn định Độ dốc (H:V) tối đa cho phép cho hố đào sâu 20ft (6m) Thẳng đứng (90o) Loại A ¾:1 (53o) L iB Loại 1 (45o) 1:1 Loại C 1½:1 (34o) Ghi chú: Tạo dốc chú: Tạo dốc hay bậc hay bậc thang (benching) cho (benching) cho hố đào sâu 20ft (6m) phải 20ft (6m) phải thiết kế kỹ sư chuyên nghiệp ©2010 của Đỗ Thị Xuân Lan , GVC. Ths 27