Khái niệm chung về xây dựng nền đường

Khái niệm chung về xây dựng nền đư n đường

Trang 1

1. Cỏc vấn đề chung

2. Khỏi niệm chung về xõy dựng nền đường

3. Cụng tỏc chuẩn bị thi cụng nền đường

4. Cỏc phương ỏn thi cụng nền đường

5. Cụng tỏc đầm nộn đất nền đường

6. Thi cụng nền đường bằng mỏy

7. Thi cụng nền đường bằng nổ phỏ

8. Thi cụng nền đường trong cỏc trường hợp

đặc biệt

Trang 3

a Bị bào mũn, phong húa :

Mỏi taluy nền đào, nền đắp cú thể bị bào mũn,

phong húa do giú, bóo, bức xạ mặt trời,

khụng khớ

Cỏc mỏi taluy đào bị phong húa nặng cú thể

dẫn đến tỡnh trạng đỏ lở, đỏ lăn, sụt, trượt.

Vỡ vậy, cần cú cỏc biện phỏp bảo vệ và gia cố

Trang 4

4

Trang 6

6

b Xúi lở, sạt lở :

Nền đường cú thể bị xúi lở, sạt lở do nước

mưa, nước ngầm, súng vỗ Xúi lở cú thể

làm hư hỏng cỏc bộ phận cụng trỡnh

đường, cú thể là một trong những nguyờn

nhõn dẫn đến sạt lở, sụt, trượt.

Cấu tạo & xỏc định đỳng khẩu độ cỏc cụng

trỡnh thoỏt nước; Cấu tạo cỏc biện phỏp

bảo vệ và gia cố taluy nền đường hợp lý cú

Trang 8

8

Trang 10

10

Trang 12

12

c Co ngút :

Nền đường cú thể bị co ngút, biến dạng hỡnh

học nếu được đắp bằng cỏc loại đất sột cú

độ ẩm lớn, đất chứa nhiều tạp chất hữu cơ.

Vỡ vậy, đất đắp nền đường nờn chọn cỏc loại

đất cú cấp phối hạt tốt, cường độ cao, chỉ

số dẻo khụng quỏ lớn, ớt chứa cỏc tạp chất

Trang 13

d Lỳn : đõy là một biến dạng cơ bản của nền đường.

Thụng thường nếu được đầm nộn chặt, được đắp trờn một nền đất đủ cường độ, nền

đường sẽ xuất hiện một độ lỳn nhất định

trong quỏ trỡnh khai thỏc do trọng lượng

bản thõn nền đường, cỏc lớp mặt đường & hoạt tải tỏc dụng làm nền đường chặt thờm.

Biến dạng lỳn dạng này phỏt triển đều theo

chiều ngang & khụng vượt quỏ 1 trị số nhất

Trang 14

14

Nhưng do tải trọng xe cộ tỏc dụng khụng đều

nờn biến dạng lỳn dạng này thường là lỳn

khụng đều, làm trắc ngang đường bị mộo

mú, biến dạng.

Trường hợp nền đường đắp trờn đất yếu cú

thể xuất hiện biến dạng lỳn của nền đường

Trang 16

16

Trang 17

e Sụp : thường do nguyờn nhõn nền đường đắp khụng được đầm nộn hoặc đầm nộn

khụng kỹ, đắp bằng cỏt hạt nhỏ cú độ ẩm

Trang 18

18

f Sụt : thường do nguyờn nhõn nền đường đắp khụng được đầm nộn hoặc đầm nộn

khụng kỹ, đất cú lực dớnh & gúc ma sỏt

trong quỏ thấp hoặc nền đường quỏ ẩm

Trang 19

19

g Trượt : Đõy là hỡnh thức mất ổn định cơ học

nghiờm trọng Trượt cú thể xảy ra ở nền

đường đào hoặc nền đường đắp.

Trang 20

20

Trang 21

Trượt mỏi taluy đắp do đắp bằng đất cú

cường độ kộm, đầm nộn khụng kỹ, độ dốc

Trang 22

22

Trượt mỏi taluy đào do đất cú cường độ kộm,

Trang 23

Trượt mỏi taluy đào do địa tầng phõn lớp cú

Trang 24

24

2 Yờu cầu đối với nền đường :

Qua cỏc hỡnh thức hư hỏng trờn, dễ dàng

nhận thấy : nền đường là bộ phận chủ yếu

của cụng trỡnh đường, là nền tảng của kết

cấu ỏo đường bờn trờn.

Cường độ & độ ổn định của nền đường sẽ

quyết định đến cường độ, tuổi thọ & chất

lượng sử dụng của mặt đường.

Yờu cầu đối với nền đường là : trong bất kỳ

điều kiện bất lợi nào, nền đường cũng phải

cú đủ cường độ, đủ khả năng chống lại tỏc

Trang 25

Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến cường độ & độ ổn định của nền đường :

- Chất lượng của đồ ỏn thiết kế nền đường &

cỏc cụng trỡnh thoỏt nước.

- Tớnh chất của đất nền đường.

- Phương phỏp đắp đất.

- Chất lượng cụng tỏc đầm nộn đất.

- Cỏc biện phỏp thoỏt nước.

Trang 26

26

1 Phõn loại đất nền đường :

1.1 Theo TCVN 5747:1993 ( Đất xõy dựng

-phõn loại ) : -phõn loại đất theo trỡnh tự :

-Dựa vào thành phần kớch thước hạt chiếm ưu thế trong đất đểchia thành 2 nhúm lớn là đất hạt thụ & đất hạt mịn.-Dựa trờn hàm lượng cỏc hạt để phõn chia đất hạt thụ thành cỏc phụnhúm.-Dựa trờn WL, WP, IP đểphõn chia nhúm đất hạt mịn thành cỏc phụnhúm.

Trang 27

27

Tờn gọi của đất vàký hiệu theo quy ước quốc tế:

TTTờn đấtTờn quốc tếthụng dụngKý hiệu1Tảng lăn ( tảng gúc )BuolderB2Cuội ( dăm )CobbleCo3Sỏi ( sạn )GravelG4CỏtSandS5BụiSiltM6SộtClayC7Hữu cơOrganitO8Than bựnPeatPt

9Cấp phối tốtWell GradedW

10Cấp phối kộmPoorly GradedP

Trang 28

28

Bảng phõn loại đất hạt thụ

Hơn 50% khối lượng đất làcỏc hạt cúkớch thước lớn hơn 0,08mm

Định nghĩaKý hiệuĐiều kiện phõn biệtTờn gọiCu > 4Đất sỏi sạn1 < Cc < 3Cấp phối tốtGPMột trong 2 điều kiện GW khụng thỏa mónĐất sỏi sạn cấp phối kộmGMChỉsốdẻo Ip <4Sỏi lẫn bụi, hỗn hợp sỏi-cỏtbụi cấp phối kộm

Trang 29

Bảng phõn loại nhanh đất hạt thụ

Trang 30

30

Bảng phõn loại nhanh đất hạt mịn

Hơn 50% khối lượng đất làcỏc hạt cúkớch thước nhỏ hơn 0,08mmNhận dạng đất qua thành phần cỏc hạt cúkớch thước < 0,5mmSức bền của đất ởtrạng thỏi khụ khi bịbúp vỡĐộbền của đất ( độsệt lõn cận giới hạn dẻo )Ứng xửcủa đất dưới tỏc động rungBằng 0 hoặc gần bằng 0Khụng cúTừ nhanh đến rất chậmMLĐất bụi dẻoTrung bỡnh đến lớnTrung bỡnhTừ khụng đến rất chậmCLĐất sột ớt dẻoTừnhỏ đến trung bỡnhYếuChậmOLĐất bụi vàsột hữu cơ ớt dẻoTừnhỏ đến trung bỡnhTừyếu đến trung bỡnhTừchậm đến 0MHĐất bụi rất dẻoTừlớn đến rất lớnLớnKhụngCHĐất sột rất dẻoTrung bỡnh đến lớnTừyếu đến trung bỡnhTừ khụng đến chậmOHĐất bụi vàsột hữu cơ rất dẻoThành phần chủ

yếu làhữu cơ

Trang 31

31

Cỏc ký hiệu :

Cu - hệ số đồng nhất

Cc - hệ số đường cong

Dn - kớch thước đường kớnh hạt mà lượng

chứa cỏc cỡ hạt nhỏ hơn nú chiếm n%

Trang 32

32

1.2 Theo AASHTO :

- Đầu tiờn được đề xuất theo H.R.B ( Highway

Reseach Board ) để phõn loại đất làm vật

liệu dựng trong xõy dựng đường.

-Dựa vào thành phần kớch thước hạt chiếm ưu

thế trong đất đểchia thành 2 nhúm lớn làđất

dạng hạt & đất sột-bựn.

-Dựa trờn hàm lượng cỏc hạt vàWL, WP, IP để

Trang 33

33

Bảng phõn loại đất dạng hạt

Phõn loại chungĐất dạng hạt ( 35% hoặc ớt hơn toàn bộmẫu qua sàng No.200 )

Tờn nhúmA-1A-3A-2

Trang 34

34

Bảng phõn loại đất sột-bựn

Phõn loại chungĐất sộtbựn ( lớn hơn 35% toàn bộmẫu qua sàng No.200 )

Trang 35

1.3 Theo mức độ đào khú dễ : (Định mức dựtoỏn xõy dựng cụng trỡnh ban hành theo

Quyết định số 24/2005/QĐ-BXD ngày 29

thỏng 7 năm 2005 )

-Dựa vào phương phỏp thi cụng bằng thủcụng,

bằng mỏy, bằng nổphỏ đểphõn loại đất theo

Trang 36

36Khi thi cụng nền đường bằng thủcụng( đất cấp I )CẤP ĐẤTNHểMĐẤTTấN ĐẤTDụng cụxỏc định nhúm đất1

- Đất phù sa, cát bồi, đất mầu, đất mùn, đất đen, đất hoμng thổ.- Đất đồi sụt lở hoặc đất nơi khác đem đến đổ (thuộc loại đất nhóm 4 trở xuống) ch−a bị nén chặt.Dựng xẻng xỳc dễ dàng2

- Đất cát pha sét hoặc đất sét pha cát.

- Đất mầu ẩm −ớt nh−ng ch−a đến trạng thái dính dẻo.

- Đất nhóm 3, nhóm 4 sụt lở hoặc đất nơi khác đem đến đổ đã bị nén chặt nh−ng ch−a đến trạng thái nguyên thổ.

- Đất phù sa, cát bồi , đất mầu, đất bùn, đất nguyên thổ tơi xốp có lẫn rễ cây, mùn rác , sỏi đá, gạch vụn, mảnh sμnh kiến trúc đến 10% thể tích hoặc 50kg đến 150 kg trong 1m3.Dựng xẻng cải tiến ấn nặng tay xỳc được3- Đất sét pha cát.- Đất sét vμng hay trắng, đất chua, đất kiềm ở trạng thái ẩm mềm.

Trang 37

37Khi thi cụng nền đường bằng thủ cụng ( đất cấp II )CẤP ĐẤTNHểMĐẤTTấN ĐẤTDụng cụ xỏc định nhúm đất4-Đấtđen, đất mùn ngậm n−ớc nát dính.

-Đất sét, đất sét pha cát, ngậm n−ớc nh−ng ch−a thμnh bùn.

-Đất do thân cây, lá cây mục tạo thμnh, dùng mai cuốc đμo không thμnh tảng mμ vỡ vụn ra rời rạc nh− xỉ.-Đất sét nặng kết cấu chặt.-Đất mặt s−ờn đồi có nhiều cỏ cây sim, mua, dμnh dμnh.-Đất mμu mềm.Dựng mai xắn đượcII5-Đất sét pha mầu xám (bao gồm mầu xanh lam, mầu xám của vôi).

-Đất mặt s−ờn đồi có ít sỏi.

-Đất đỏ ở đồi núi.

-Đất sét pha sỏi non.

-Đất sét trắng kết cấu chặt lẫn mảnh vụn kiến trúc hoặc rễ

cây đến 10% thể tích hoặc 50kg đến 150kg trong 1m3.

-Đất cát, đất mùn, đất đen, đất hoμng thổ có lẫn sỏi đá,

mảnh vụn kiến trúc từ 25% đến 35% thể tích hoặc từ > 300kg

Trang 38

38Khi thi cụng nền đường bằng thủ cụng ( đất cấp III )CẤP ĐẤTNHểMĐẤTTấN ĐẤTDụng cụ xỏc định nhúm đất6

- Đất sét, đất nâu rắn chắc cuốc ra chỉ đ−ợc từng hòn nhỏ.- Đất chua, đất kiềm thổ cứng.

- Đất mặt đê, mặt đ−ờng cũ.

- Đất mặt s−ờn đồi lẫn sỏi đá, có sim, mua, dμnh dμnh mọc lên dầy.

- Đất sét kết cấu chặt lẫn cuội, sỏi, mảnh vụn kiến trúc, gốc rễ cây >10% đến 20% thể tích hoặc 150kg đến 300kg trong 1m3.

- Đá vơi phong hố giμ nằm trong đất đμo ra từng tảng

đ−ợc, khi còn trong đất thì t−ơng đối mềm đμo ra rắn dần lại, đập vỡ vụn ra nh− xỉ.Dùng cuốc bμn cuốc chối tay, phải dùng cuốc chim to l−ỡi để đμoIII7- Đất đồi lẫn từng lớp sỏi, l−ợng sỏi từ 25% đến 35% lẫn đátảng, đá trái đến 20% thể tích.- Đất mặt đ−ờng đá dăm hoặc đ−ờng đất rải mảnh sμnh, gạch vỡ.

Trang 39

Khi thi cụng nền đường bằng thủ cụng ( đất cấp IV )CẤP ĐẤTNHểMĐẤTTấN ĐẤTDụng cụ xỏc định nhúm đất8- Đất lẫn đá tảng, đá trái > 20% đến 30% thể tích.- Đất mặt đ−ờng nhựa hỏng.

- Đất lẫn vỏ loμi trai, ốc (đất sò) kết dính chặt tạo thμnh tảng đ−ợc (vùng ven biển th−ờng đμo để xây t−ờng).- Đất lẫn đá bọt.Dùng cuốc chim nhỏl−ỡi nặng trên 2,5kg hoặc dùng xμ beng đμo đ−ợcIV9

- Đất lẫn đá tảng, đá trái >30% thể tích , cuội sỏi giao kết bởi đất sét.

Trang 40

40

Khi thi cụng nền đường bằng nổphỏ

Cấp đáC−ờng độ chịu nén

1 Đá cấp 1Đá rất cứng, có c−ờng độ chịu nén > 1000 DaN/cm2

2.Đá cấp 2Đá cứng, c−ờng độ chịu nén 800 ữ 1000DaN/cm2

3 Đá cấp 3Đá cứng trung bỡnh, c−ờng độ chịu nén 600 ữ 800

DaN/cm2

4 Đá cấp 4Đá t−ơng đối mềm, giòn dễ đập, c−ờng độ chịu nén ≤ 600

Trang 41

41

Khi thi cụng nền đường bằng mỏy

Cấp đấtTên các loại đấtCông cụ tiêu

chuẩn xác định

I

Đất cát, đất phù sa cát bồi, đất mầu, đất đen, đất mùn, đất cát, cát pha sét, đất sét, đất hoμng thổ, đất bùn Các loại đất trên có lẫn sỏi sạn, mảnh sμnh, gạch vỡ, đá dăm , mảnh chai từ 20% trở lại, không có rễ cây to, có độ ẩm tự nhiên dạng nguyên thổ hoặc tơi xốp, hoặc từ nơi khác đem đến đổ đã bị nén chặt tự nhiên Cát đen, cát vμng có độ ẩm tự nhiên, sỏi, đá dăm, đá vụn đổ thμnh đống.

II

Gồm các loại đất cấp I có lẫn sỏi sạn, mảnh sμnh, gạch vỡ, đá dăm, mảnh chai từ 20% trở lên Không lẫn rễ cây to, có độ ẩm tự nhiên hay khô Đất á sét, cao lanh, đất sét trắng, sét vμng, có lẫn sỏi sạn, mảnh sμnh, mảnh chai, gạch vỡ không quá 20% ở dạng nguyên thổ hoặc nơi khác đổ đến đã bị nén tự nhiên có độ ẩm tự nhiên hoặc khô rắn.Dùng xẻng, mai hoặc cuốc bμn xắn đ−ợc miếng mỏngIII

Đất á sét, cao lanh, sét trắng, sét vμng, sét đỏ, đất đồi núi lẫn sỏi sạn, mảnh sμnh, mảnh chai, gạch vỡ từ 20% trở lên có lẫn rễ cây Các loại đất trên có trạng thái nguyên thổ có độ ẩm tự nhiên hoặc khô cứng hoặc đem đổ ở nơi khác đến có đầm nén

Dùng cuốc chim mới cuốc

đ−ợc

IV

Trang 42

42

2 Phõn loại cụng trỡnh nền đường :

Thường căn cứ vào khối lượng cụng tỏc nền

đường mà phõn thành 2 loại :

- Đoạn nền đường cú khối lượng tập trung : là

cỏc đoạn nền đường cú khối lượng đặc

biệt lớn, kỹ thuật thi cụng phức tạp, sử

dụng cỏc thiết bị đặc chủng & hầu như u như

khụng lặp lại ở cỏc đoạn đường khỏc.

Vớdụ: - Đoạn nền đường đào sõu, đắp cao

cú khối lượng trờn 5000m3/100m dài.

- Đoạn nền đường đào qua đỏ cứng.

Trang 43

- Đoạn nền đường cú tớnh chất dọc tuyến : cúkhối lượng phõn bố tương đối đồng đều

trờn một đơn vị chiều dài tuyến, cú kỹ thuật

thi cụng lặp đi lặp lại một cỏch chu kỳ.

Để đảm bảo hoàn thành cụng trỡnh nền đường

đỳng tiến độ, bao giờ cũng phải tập trung

cỏc nguồn lực thi cụng nhằm hoàn thành

sớm cỏc đoạn nền đường cú tớnh chất tập

trung trước khi đoạn nền đường cú tớnh

Trang 44

441 Cụng tỏc chuẩn bị trước khi thi cụng :1.1 Chuẩn bị về mặt kỹ thuật :-Khụi phục cọc.- Định phạm vi thi cụng.-Lập hệthống cọc dấu.-Dọn dẹp mặt bằng thi cụng.-Lờn khuụn, phúng dạng nền đường.-Làm đường tạm.

-Làm hệthống thoỏt nước tạm thời.

-Nghiờn cứu hồ sơ thiết kếkỹthuật -thi cụng.

Tiết 2.3 Trỡnh tựchung thi cụng nền

Trang 45

1.2 Chuẩn bị về mặt tổ chức :-Tổchức bộmỏy quản lý, chỉ đạo thi cụng (Ban điều hành ).-Xõy dựng lỏn trại, kho tàng.-Chuyển quõn.

- Đăng ký tạm trỳvới chớnh quyền địa phương.

- Điều tra phong tục tập quỏn của địa phương.

Trang 46

462 Cỏc cụng tỏc thi cụng nền đường:-Xới đất.- Đào, đắp, vận chuyển đất.- Tưới nước tạo dớnh bỏm giữa cỏc lớp đất đắp.-San rải đất.- Đầm nộn đất.

-Hoàn thiện nền đường.

-Làm hệthống thoỏt nước, ngăn nước & cỏc

Trang 47

3 Cỏc phương phỏp thi cụng nền đường:

-Thi cụng nền đường bằng thủcụng.

-Thi cụng nền đường bằng mỏy ( cơ giới ).

-Thi cụng nền đường bằng nổphỏ( thuốc nổ).

Trang 48

48

3.1 Thi cụng nền đường bằng thủcụng :

-Chủyếu dựa vào sức người & cỏc dụng cụthụ

sơ hoặc dụng cụcải tiến đểthực hiện cỏc

thao tỏc.

-Cú năng suất thấp, thời gian thi cụng kộo dài,

điều kiện làm việc nặng nhọc, chất lượng

thấp, giỏthành cao.

-Chỉnờn sửdụng ởnhững nơi khụng thểsử

dụng được mỏy múc hoặc mỏy múc làm việc

khụng hiệu quả như : khối lượng nhỏ, phõn

Trang 49

3.2 Thi cụng nền đường bằng mỏy :

-Chủyếu dựa vào sức mỏy như : mỏy đào, mỏy

ủi, mỏy cạp, mỏy san, mỏy lu đểthực hiện

cỏc thao tỏc.

-Cú năng suất cao, thời gian thi cụng được rỳt

ngắn, cải thiện được điều kiện làm việc, chất

lượng cao, giỏthành hạ.

- Được ỏp dụng phổbiến trong xõy dựng nền

Trang 50

50

3.3 Thi cụng nền đường bằng thuốc nổ:

-Sửdụng cỏc thiết bị khoan, đào tạo lỗmỡn rồi

nạp thuốc, gõy nổ, dựng năng lượng to lớn

của thuốc nổkhi nổ để đào đắp hoặc vận

chuyển đất đỏ.

-Thời gian thi cụng được rỳt ngắn, khụng đũi hỏi

nhiều mỏy múc vànhõn lực phối hợp, giỏ

thành cao, dễgõy cỏc tai nạn lao động.

-Áp dụng khi thi cụng nền đường đào qua đỏ

cứng hoặc trong trường hợp khỏc màmỏy

múc vànhõn lực khi thi cụng nền đường

Trang 51

3.4 Thi cụng nền đường bằng sức nước :

-Sửdụng cỏc thiết bị phun nước với ỏp lực cao

để đào đất, dựng cỏc mỏng dẫn vận chuyển hỗn hợp nước-đất đến nơi đắp hoặc nơi đổ.

- Khụng đũi hỏi nhiều mỏy múc vànhõn lực phối

hợp, giỏthành thấp, năng suất cao, nhưng chỉ

phựhợp khi cụng trỡnh gần nguồn nước, điện,

đất làloại đất thoỏt nước tốt, dễ đầm nộn.

-Ở nước ta hiện nay chưa ỏp dụng phương phỏp