BÀI MỞ ðẦU I. Giới thiệu môn học, thời lượng học tập, phương pháp học, giáo trình, một số tài liệu và bài giảng phục vụ cho việc học tập. II. ðặc ñiểm, nhiệm vụ của thi công xây lắp: 1. Công tác chuẩn bị ñầu tư. 2. Thực hiện ñầu tư: Gồm các bước a. Giao quyền sử dụng ñất b. Chuẩn bị mặt bằng xây dựng c. Tổ chức ñấu thầu 3. Quá trình xây lắp: 4. Kết thúc xây dựng: Là một sản phẩm ñồ sộ, mang tính cố ñịnh. CHƯƠNG 1 : CÔNG TÁC ðẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG Khái niệm chung: Một công trình khi bắt ñầu xây dựng ñều phải trải qua công trình ñất. Có thể là san ủi, bóc lớp ñất phong hóa, ñào hố móng lấp ñất... Công tác ñất với khối lượng lớn có thể quyết ñịnh ñến tiến ñộ thi công và giá thành công trình. Nếu tách riêng phần ñất có khối lượng lớn thì ta có thể xem như là 1 công trình làm ñất. I. Các loại công trình ñấtvà công tác ñất. 1. Các loại công trình a.Theo mục ñích sử dụng: Hố móng, mương thoát nước... b.Theo thời gian sử dụng: Công trình có tích chất lâu dài, vĩnh cữu; ðê , ñập, ñường chính... Có tích chất tạm thời; hố móng, mương thoát nước. c.Theo khối lượng tập trung ñất. Khối lượng ñất tập trung: Hố móng, san ủi... Khối lượng dài: Mương, ñê, ñập. 2. Các dạng công tác ñất. a. ðào ñất: Hạ ñộ cao mặt ñất tự nhiên ñến cao trình thiết kế Vñào > 0 b. ðất ñắp: Nâng ñộ cao mặt ñất tự nhiên ñến cao trình thiết kế Vñào < 0 c. San ñất: Làm phẳng một diện tích nào ñó, thực chất là bao gồm cả công tác ñào và ñắp. Khi san ñất thì có thể không thay ñổi hoặc thay ñổi khối lượng ñất. d. Bóc ñất: Bóc bỏ lớp ñất không sử dụng trong công trình: như bùn, lớpBài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương 1 Công tác ñất và gia cố nền móng 2 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á ñất bị phong hóa. Thực chất ñó chính là công tác ñào ñất nhưng không theo 1 cao trình thiết kế cho trước mà phụ thuộc vào bề dày của lớp ñất cần bóc bỏ. e. Lấp ñất: Công tác này làm cho vùng ñất bị trũng cao bằng mặt ñất tự nhiên xung quanh. Thực chất là công tác ñắp ñất nhưng không theo cao trình mà phụ thuộc vào mặt ñất vùng trũng ñó. 3. Các tính chất kỹ thuật của ñất và ảnh hưởng của nó ñến kỹ thuật thi công công trình. a. Trọng lượng riêng:(γ) là trọng lượng của một ñơn vị thể tích ñất, ñược xác ñịnh bằng công thức. γ = G V ( kgcm3, Tm3) Với: G: Trọng lượng của khối ñất có thể tích là V γ : Dung trọng của ñất (thể hiện sự ñặc chắc của ñất). γ↑ thì ñộ ñặc chắc càng lớn → khó thi công → Tốn công lao ñộng. b. ðộ ẩm của ñất:(w) là tỷ lệ % của nước có chứa trong ñất. x100% G G G kh u − kh ω = hoặc x100% G G kh n ω = Trong ñó Gư : Trọng lượng tự nhiên của mẫu ñất Gkh : Trọng lượng khô của ñất. Gn : Trọng lượng nước trong mẫu ñất Người ta phân ñất ra làm 3 loại như sau: Khi W < 5% → ðất khô. Khi W =( 5÷ 30) % → ðất ẩm. Khi W > 30% → ðất ướt. Căn cứ vào W và sự tương tác của nước có trong ñất người ta phân chia ñất ra làm các loại như sau: ðất giữ nước; Sét (có khả năng giữ lại trong bản thân nó 1 lượng nước nhất ñịnh nào ñó.) ðất hút nước: Thịt, bùn. ðất thoát nước: Cát. ðộ ẩm của ñất có ảnh hưởng rất lớn ñến thi công công trình ñất. Nếu ñất quá ướt, hay quá khô ñều ảnh hưởng ñến quá trình thi công. Mỗi loại ñất sẽ có W nào ñó thích hợp tạo ñiều kiện thuận lợi cho quá trình thi công công trình. c. ðộ chống xói mòn: Hiện tượng sói mòn là hiện tượng ñất ñá bị nước cuốn trôi khi có dòng chảy chảy qua bề mặt hay bên trong lòng ñất. ðộ chống xói mòn của ñất là khả năng của ñất không bị nước cuốn trôi khi có dòng chảy ñi qua bề mặt hay bên trong lòng ñất. ðể giảm khả năng xói mòn ta cần phải giảm tốc ñộ của dòng chảy, tốc ñộ của dòng chảy không làm cho ñất ñá cuốn trôi ñi ta gọi là lưu tốc cho phép. → Biết ñược ñộ chống xói mòn ta có thể gia cường ñất hoặc giảm lưu tốc của dòng chảy, dẫn dòng chảy ñi nơi khác hay gia cường thêm cho ñất. ðối với ñất cát lưu tốc cho phép : v = 0,15 ÷ 0,8 ms ðối với ñất sét chắc : v = 0,8 ÷ 1,8 ms ðối với ñất ñá : v = 2,0 ÷ 3,5 msBài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương 1 Công tác ñất và gia cố nền móng 3 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á d. ðộ dốc của mái ñất: ðộ dốc của mái ñất phụ thuộc vào từng loại ñất (ñất dính hay ñất rời) và trạng thái ngậm nước của ñất cụ thể là phụ thuộc vào: Góc ma sát trong của ñất (ϕ) ðộ dính của những hạt ñất (C) ðộ ẩm của ñất (W) ðộ dốc tự nhiên của ñất (i) : là góc dốc lớn nhất của ñất khi ñào ñất ñối với ñất nguyên thể hoặc khi ñắp ñất mà không làm cho ñất bị sạt lỡ. i = tgα = HB H: Chiều cao mặt trượt. B: Chiều rộng mặt trượt. Các yếu tố có ảnh hưởng lớn ñến m (i) như: Lực dính C, ϕ, W, H, P,.. 1 trong những yếu tố này thay ñổi sẽ làm m, i thay ñổi theo. → Cần ñề ra các biện pháp thi công cho hợp lý, hiệu quả và tiết kiệm Tính chất + ðộ dốc tự nhiên của ñất phụ thuộc vào: Góc ma sát trong của ñất. ðộ dính của những hạt ñất. Tải trọng tác dụng lên mặt ñất. Ví dụ: Cùng một loại ñất, nếu ñào hai hố móng có ñộ sâu bằng nhau, nhưng hố móng có tải trọng tác dụng lên mái ñất lớn hơn sẽ có hệ số mái dốc lớn hơn m2 > m1 hay α2 < α 1 + Chiều sâu của hố ñào. Càng ñào sâu càng dễ gây sụt lở, vì trọng lượng lớp ñất ở trên mặt trươt càng lớn càng lớn. + ðộ dốc tự nhiên của ñất ảnh hưởng rất lớn ñến biện pháp thi công ñào, ñắp ñất. Biết ñược ñộ dốc tự nhiên của ñất ta mới ñề ra biện pháp thi công phù hợp và có hiệu quả và an toàn. + Khi ñào ñất những hố tạm thời như các hố móng công trình, các rãnh ñường ống... thì ñộ dốc mái ñất không ñược lớn hơn ñộ dốc lớn nhất cho phép của bảng sau: Bảng cho ñộ dốc mái ñất của các hố ñào tạm thời TÊN ðẤT CHIỀU SÂU HỐ ðÀÀ ðất ñắp, ñất cát sỏi 1 : 1,25 1 : 0,50 Cát pha sét 1 : 0,67 1 : 0,00 Sét pha cát 1 : 0,67 1 : 0,75 ðất sét 1 : 0,50 1 : 0,67 ðất ñá rời 1 : 0,10 1 : 0,25 ðất ñá 1 : 0,10 1 : 0,10 Xác ñịnh chính xác mái dốc của ñất có ý nghĩa rất lớn là ñảm bảo an toàn trong quá thi công công trình ñất và làm cho khối lượng ñào hoặc ñắp là ít nhất. B = Hm H BBài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương 1 Công tác ñất và gia cố nền móng 4 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Các hố ñào càng sâu hoặc những khối ñắp càng cao thì mái dốc càng phải nhỏ. ðối với công trình ñất vĩnh cửu hoặc nơi ñất xấu dễ sạt lỡ, ở những ñộ sâu hay ñộ cao của công trình nền ñắp ñất quá lớn thì người ta thường lấy α < ϕ ñể bảo ñảm an toàn cho thi công công trình. Bảng cho góc ma sát trong (ϕ) của một số loại ñất, cát, sỏi TÊN ðẤT TRẠNG THÁI CỦA ðẤT KHÔ ẨM ƯỚT ðất bùn không có rễ cây 40 25 14 ðất mục (hữu cơ) 40 35 25 ðất pha sét 50 40 30 Cát hạt nhỏ 25 30 20 Cát hạt trung bình 28 35 25 Cát hạt to 30 32 27 Sỏi ñá dăm 40 40 35 Ngoài những cách lấy mái dốc của ñất cho theo bảng người ta còn có thể dùng hệ số mái dốc (ñộ soải) m theo công thức: α α B g H H B tg cot 1 = → = Nếu gọi m = cotg∝ thì ta có m =HB Những yêu cầu ñối với các công trình bằng ñất loại vĩnh cửu là: Nền ñất phải chắc, mái ñất phải ổn ñịnh, không ñược ñể cho bị sụp lỡ. Nền ñất phải chịu ñựng nổi tải trọng thiết kế, không bị lún. ðất ñắp ñập phải không thấm nước qua nền và thân ñập. e. ðộ tơi xốp của ñất: Là ñặc tính thay dổi của V ñất trước và sau khi ñào ñất. ðất trước khi ñào ta gọi là ñất nguyên thể và sau khi ñào gọi là ñất tơi xốp. ðộ tơi xốp ñược xác ñịnh theo các công thức: ðộ tơi xốp ban ñầu: ρ0 là ñất dào lên chưa bị ñầm nén 100% 0 0 0 x V V −V ρ = ðộ tơi xốp cuối cùng: ρ là ñất dào lên ñã bị ñầm nén 100% 0 0 x V V V â − ρ = Trong ñó V là thể tích ñất sau khi ñào lên và V0 là thể tích ñất nguyên thổ Vd Thể tích ñất ñào lêm ñã ñược ñầm nén. ðộ tơi xốp thể hiện sự ñặc chắc của ñất, ñất càng chặc ñộ tơi xốp càng lớn và ngược lại. 4. Phân loại ñất ñá. Dựa trên mức ñộ khó dễ trong quá trình thi công công tác ñất ñá hay cách khắc là dựa trên mức ñộ hao phí nhân công lao ñộng (thủ công, máy móc). Mục ñích biết ñược cấp ñất ñá, mà ta lựa chọn phương pháp, biện pháp và dụng cụ thi công cụ thể... lập kế hoạch và tiến ñộ thi công công trình . a. Phân cấp ñất. a.1. Theo hao phí lao ñộng thủ công. Phân ra làm 9 cấp ñất trong ñó hao phí lao ñộng tăng dần từ cấp 1 ñến 9Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương 1 Công tác ñất và gia cố nền móng 5 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Nhoïm âáút Tãn âáút Duûng cuû tiãu chuáøn I Âáút phuì sa, caït bäöi, âáút maìu, âáút âen, âáút hoaìng thäø . Âáút âäöi suût låí hoàûc âáút nåi khaïc âem âãún âäø (thuäüc nhoïm IV âäø xuäúng) maì chæa bë âáöm neïn Duìng xeíng xuïc dãù daìng II Âáút caït pha âáút thët hoàûc âáút thët pha caït. Âáút caït pha seït Gaûch vuûn, muìn raït xáy dæûng Âáút âäø âaî bë neïn nhæng coìn duìng xeíng xuïc âæåüc Âáút saût låí láùn âaï nhoí vaì rãù cáy tæì 25÷25% Âáút phuì sa, caït bäöi, âáút muìn, âáút hoaìng thäø Duìng xeíng xuïc âæåüc nhæng phaíi áún nàûng tay III Âáút caït pha seït , âáút seït mãöm. Âáút caït láùn soíi âaï, gaûch vun, maính saình, rãø cáy tæì 10÷25% Âáút phong hoaï giaì âaî biãún thaình âáút tåi xäúp, xàõn mai coìn ràõn nhæng khi xàõn ra duìng tay boïp vuûn âæåüc Duìng cuäúc baìn dãù daình cuäúc âæåüc. Duìng xeíng räöi âaûp chán bçnh thæåìng âaî ngáûp xeíng IV Âáút thët, âáút soíi nhoí, âáút gan gaì mãöm Âáút seït mãöm láùn âaï soíi gaûch vuûn, muìn raïc tæì 10÷25% Âáút caït láùn soíi âaï, gaûch vuûn, xè, maính saình, rãù cáy tæì 25÷50% Duìng cuäúc baìn cuäúc tháúy khoï Duìng mai tháúy chäúi V Âáút gan gaì, âáút thët cæïng, âáút láùn soíi âaï, gaûch vuûn, xè, maính saình, gäúc cáy tæì 50% . Âáút cao lanh tràõng, âáút âoí åí miãön âäöi nuïi . Phaíi duìng cuäúc âeí cuäúc VI Âáút seït, âáút thët cæïng láùn soíi nhoí, gaûch vuûn, maính saình, gäúc vaì rãø cáy trãn 25÷50% Âáút màût âæåìng cuî láùn âaï, gaûch vuûn Duìng cuäúc baìn cuäúc tháúy chäúi tay phaíi duìng cuäúc chim læåîi to âãø cuäúcBài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương 1 Công tác ñất và gia cố nền móng 6 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á daìy tæì 10÷20 cm Âáút phong hoaï giaì coìn nguyãn taíng, khi ngoi lãn cuäúc våî ra tæìng maíng nhoí. Âáút chua, âáút kiãöm khä. Âáút thët, âáút seït, âáút náu ràõn chàõc VII Âáút màût âæåìng âaï dam, hoàûc âæåìng âáút raíi láùn maính saình, gaûch våî coï cåî σ = 10÷20 cm. Âáút seït hoàûc âáút thët cæïng âáút âäöi nuïi láùn âaï ong vaì soíi nhoí våïi trãn 50% thãø têch. Âáút màût âæåìng, soíi âaï, gaûch vuûn daìy trãn 20cm. Âáút âäöi láùn våïi tæìng låïp soíi tæì 2030 thãø têch. Phaíi duìng cuäúc chim nhoí læåíi nàûng tæì 2,5kg tråí lãn måïi cuäúc âæåüc VIII Âáút láùn âaï taíng, âaï trai 20÷30% thãø têch Âáút màût âæåìng nhæûa hoíng . Âáút láùn voí trai, äúc hãún dênh chàût thaình taíng. Âáút láùn âaï boüt. Âáút âäöi nuïi êt âáút nhiãöu âaï Phaíi duìng cuäúc chim læåîi nhoí nàûng trãn 2,5 kg vaì xaì beng måïi âaìo âæåüc . IX Âaï väi phong hoaï cæïng thaình maíng. Âáút láùn âaï taíng trãn 30% thãø têch Âáút soíi nhoí ràõn chàõc. Cuäüi soíi kãút våïi seït . Âaï ong. Âáút coï láùn tæìng vèa âaï phiãún, âaï ong xen keí . Duìng xaì beng chooìng buïa måïi âaìo âæåüc. a.2. Theo hao phí lao ñộng cơ giới (máy móc).Chính là hao phí lao ñộng của 1 ca máy, ñược phân làm 4 cấp và hao phí tăng dần từ 1 ñến 4. Cáúp âáút Tãn âáút I Âáút buìn khäng coï rãù cáy, âáút träöng troüt, âáút hoaìng thäø coï âäü áøm thiãn nhiãn, âáút caït pha seït, caït caïc loaûi, caïc láùn soíi cuäüi coï âæåìng kênh < 80 mm. II Âáút buìn coï rãù cáy, âáút träöng troüt coï láùn soíi âaï, muìn raït xáy dæûng . Âáút thët quaïnh, âáút seït pha caït caïc loaûi hoàûc âáút seït láùn soíi cuäüi coïBài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương 1 Công tác ñất và gia cố nền móng 7 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á âæåìng kênh >80 mm. III Âáút seït chàõc nàûng,âáút seït coï nhiãöu soíi cuäüi, caïc muìn raït xáy dæûng âaî dêch kãút . IV Âáút seït ràõn chàõc, âáút hoaìng thäø ràõn chàõc. Thaûch cao mãöm, caïc loaûi âáút âaï âaî âæåüc laìm tåi lãn . b. Phân cấp ñá: Dựa theo thời gian ñể khoan 1m dài ñá ñược phân theo bảng 7 cấp và hao phí tăng dần từ cấp 1 ñến 7. 5. Tính toán khối lượng công tác ñất. a. Mục ñích: Thực tế mặt bằng san bằng thường phức tạp, việc xác ñịnh tính toán chính xác khối lượng công tác ñất khi san ủi ñể lên dự toán, lập kế hoạch, biện pháp thi công là khó khăn. b. Xác ñịnh khối lượng ñất công tác theo hình khối ðối với hình ñống cát : V H a.b (a c).(b d ) c.d 6 = + + + + ðối với hình khối lập phương: V = a3 ðối với hình khối chữ nhật: V = a.b.h Phương pháp tính toán khối lượng công tác ñất san bằng chủ yếu dựa vào các công thức toán học này ñôi khi chưa chính xác, do ñó trong quá trình tính toán ta cần phân tích thành nhiều hình khối ñể tính toán. c. Các trường hợp san bằng mặt ñất . Có 2 trường hợp san bằng. Th1. San bằng mặt ñất theo 1 cao trình cho trước. Trong trường hợp này khối lượng công tác ñất khi san ủi có thể thay ñổi. (Bổ sung hoặc loại bỏ). Gọi V0 là thể tích công tác ñất trong công trình khi san ủi. V0 = |Vñào | |Vñắp | ≠ 0 Áp dụng khi khối lượng công tác ñất không lớn, mặt bằng thi công nhỏ. Th2. San bằng theo trường hợp tự cân bằng ñào ñắp. Trong trường hợp này không theo một cao trình nào cả khối lượng công tác ñất sau khi san ủi sẽ bằng không. V0 = |Vñào | |Vñắp| = 0 Áp dụng khi khối lượng công tác ñất lớn, mặt bằng thi công rộng. Trong cả hai trường hợp san bằng trên trong quá trình tính toán khối lượng chúng ta cần lần lượt thực hiện các bước như sau. B1: Xác ñịnh cao trình mặt ñất sau khi san ủi H0 ( Cao trình ñỏ ) Nếu như mặt ñất sau khi san là nghiêng thì cao trình H0 ñược tính ở tâm của mặt san. B2: Xác ñịnh cao ñộ tại các ñiểm cần chú ý trên mặt bằng san. Nếu như mặt mặt bằng sau khi san xong có HTK tại mọi ñiểm là như nhau thìBài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương 1 Công tác ñất và gia cố nền móng 8 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á HTK L H0 , HTK nghiêng thì HTK = H0 +∆H (∆H = i.L) với i: ñộ dốc của mặt san. B3: Xác ñịnh ñộ cao thi công tại các ñiểm trrên mặt san htc =Hi H0 Trong ñó : Hi ñộ cao tự nhiên của các ñiểm trên mặt san. ðược xác ñịnh bằng phương pháp nội suy ñường ñồng mức. B4: Xác ñịnh khối lượng ñất dào, ñắp ( vi(+),vi() ) B5: Xác ñịnh ranh giới ñào và ñắp ( vị trí ñường H0) B6: Xác ñịnh hướng cự ly vận chuyển ñất ( tâm vùng ñào → ñắp), ñơn giản bằng phương pháp giải tích, phức tạp dùng phương pháp Cutinốp d.Các phương pháp tính toán khối lượng ñất san bằng. Có 3 phương pháp tính toán: Theo mạng ô tam giác; mạng ô vuông và theo tỉ lệ cao trình. ðể quá trình tính toán ñược thuận tiện và chính xác thì cần phải có những tài liệu sau: Bản ñồ ñịa hình 1500 trở lên, trên ñó có thể hiện các ñường ñồng mức. ðiều kiện ñịa hình, ñịa chất thủy văn của khu ñất. Các tính chất cơ lý của ñất.( C, ϕ, W, H, P...) Kích thước cụ thể của khu ñất. PP1. Tính toán khối lượng công tác san ñất theo mạng ô tam giác. Trường hợp áp dụng: Dùng tính toán với những mặt bằng phức tạp, ñường ñồng mức quanh co, uốn lượn không rõ ràng, phương pháp này cho ñộ chính xác tương ñối lớn. Trình tự thể hiện: B1: Trên bản ñồ ñịa hình ñã cho tiến hành phân chia khu vực thành các ô vuông có cạnh là a ( a = 30 ÷ 50 m) ≅ 70m. B2: Vẽ ô tam vuông và ñường chéo ô vuông sao cho cùng xuôi theo chiều ñường ñồng mức cùng cao trình.
Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Công tác đất gia cố móng BÀI MỞ ðẦU I Giới thiệu môn học, thời lượng học tập, phương pháp học, giáo trình, số tài liệu giảng phục vụ cho việc học tập II ðặc ñiểm, nhiệm vụ thi cơng xây lắp: Cơng tác chuẩn bị đầu tư Thực ñầu tư: Gồm bước a Giao quyền sử dụng ñất b Chuẩn bị mặt xây dựng c Tổ chức đấu thầu Q trình xây lắp: Kết thúc xây dựng: Là sản phẩm đồ sộ, mang tính cố định CHƯƠNG : CƠNG TÁC ðẤT VÀ GIA CỐ NỀN MĨNG * Khái niệm chung: Một cơng trình bắt đầu xây dựng phải trải qua cơng trình đất Có thể san ủi, bóc lớp đất phong hóa, đào hố móng lấp đất Cơng tác đất với khối lượng lớn định đến tiến độ thi cơng giá thành cơng trình Nếu tách riêng phần đất có khối lượng lớn ta xem cơng trình làm đất I Các loại cơng trình đấtvà cơng tác đất Các loại cơng trình a.Theo mục đích sử dụng: Hố móng, mương nước b.Theo thời gian sử dụng: - Cơng trình có tích chất lâu dài, vĩnh cữu; ðê , đập, đường - Có tích chất tạm thời; hố móng, mương nước c.Theo khối lượng tập trung đất - Khối lượng đất tập trung: Hố móng, san ủi - Khối lượng dài: Mương, đê, đập Các dạng cơng tác ñất a ðào ñất: Hạ ñộ cao mặt ñất tự nhiên đến cao trình thiết kế Vđào > b ðất ñắp: Nâng ñộ cao mặt ñất tự nhiên ñến cao trình thiết kế Vñào < c San đất: Làm phẳng diện tích đó, thực chất bao gồm cơng tác đào đắp Khi san đất khơng thay đổi thay ñổi khối lượng ñất d Bóc ñất: Bóc bỏ lớp đất khơng sử dụng cơng trình: bùn, lớp -Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Cơng tác đất gia cố móng ñất bị phong hóa Thực chất cơng tác đào đất khơng theo cao trình thiết kế cho trước mà phụ thuộc vào bề dày lớp ñất cần bóc bỏ e Lấp đất: Cơng tác làm cho vùng ñất bị trũng cao mặt ñất tự nhiên xung quanh Thực chất cơng tác đắp đất khơng theo cao trình mà phụ thuộc vào mặt đất vùng trũng Các tính chất kỹ thuật ñất ảnh hưởng ñến kỹ thuật thi cơng cơng trình a Trọng lượng riêng:(γ) trọng lượng đơn vị thể tích đất, xác định công thức γ = G / V ( kg/cm3, T/m3) Với: G: Trọng lượng khối đất tích V γ : Dung trọng đất (thể đặc đất) γ↑ độ đặc lớn → khó thi cơng → Tốn cơng lao ñộng b ðộ ẩm ñất:(w) tỷ lệ % nước có chứa đất ω= Gu − Gkh G x100% ω = n x100% Gkh Gkh Trong Gư : Trọng lượng tự nhiên mẫu ñất Gkh : Trọng lượng khô ñất Gn : Trọng lượng nước mẫu ñất Người ta phân ñất làm loại sau: - Khi W < 5% → ðất khơ - Khi W =( 5÷ 30) % → ðất ẩm - Khi W > 30% → ðất ướt Căn vào W tương tác nước có đất người ta phân chia đất làm loại sau: - ðất giữ nước; Sét (có khả giữ lại thân lượng nước định đó.) - ðất hút nước: Thịt, bùn - ðất thoát nước: Cát ðộ ẩm đất có ảnh hưởng lớn đến thi cơng cơng trình đất Nếu đất q ướt, hay q khơ ảnh hưởng đến q trình thi cơng Mỗi loại đất có W thích hợp tạo điều kiện thuận lợi cho q trình thi cơng cơng trình c ðộ chống xói mịn: Hiện tượng sói mịn tượng đất đá bị nước trơi có dòng chảy chảy qua bề mặt hay bên lòng đất ðộ chống xói mịn đất khả đất khơng bị nước trơi có dịng chảy qua bề mặt hay bên lịng đất ðể giảm khả xói mịn ta cần phải giảm tốc độ dịng chảy, tốc độ dịng chảy khơng làm cho đất đá trơi ta gọi lưu tốc cho phép → Biết ñược ñộ chống xói mịn ta gia cường đất giảm lưu tốc dịng chảy, dẫn dịng chảy nơi khác hay gia cường thêm cho ñất - ðối với ñất cát lưu tốc cho phép : v = 0,15 ÷ 0,8 m/s - ðối với ñất sét : v = 0,8 ÷ 1,8 m/s - ðối với đất ñá : v = 2,0 ÷ 3,5 m/s - Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Cơng tác đất gia cố móng H d ðộ dốc mái ñất: ðộ dốc mái ñất phụ thuộc vào loại đất (đất dính hay đất rời) trạng thái ngậm nước ñất cụ thể phụ thuộc vào: - Góc ma sát đất (ϕ) - ðộ dính B= hạt đất (C) H/m - ðộ ẩm ñất (W) * ðộ dốc tự nhiên đất (i) : góc dốc lớn ñất ñào ñất ñối với ñất nguyên thể đắp đất mà B khơng làm cho ñất bị sạt lỡ i = tgα = H/B H: Chiều cao mặt trượt B: Chiều rộng mặt trượt Các yếu tố có ảnh hưởng lớn đến m (i) như: Lực dính C, ϕ, W, H, P, yếu tố thay ñổi làm m, i thay ñổi theo → Cần ñề biện pháp thi công cho hợp lý, hiệu tiết kiệm * Tính chất + ðộ dốc tự nhiên đất phụ thuộc vào: - Góc ma sát đất - ðộ dính hạt đất - Tải trọng tác dụng lên mặt đất Ví dụ: Cùng loại đất, đào hai hố móng có độ sâu nhau, hố móng có tải trọng tác dụng lên mái ñất lớn có hệ số mái dốc lớn m2 > m1 hay α2 < α + Chiều sâu hố ñào Càng ñào sâu dễ gây sụt lở, trọng lượng lớp đất mặt trươt lớn lớn + ðộ dốc tự nhiên ñất ảnh hưởng lớn ñến biện pháp thi cơng đào, đắp đất Biết độ dốc tự nhiên ñất ta ñề biện pháp thi cơng phù hợp có hiệu an tồn + Khi ñào ñất hố tạm thời hố móng cơng trình, rãnh đường ống ñộ dốc mái ñất không ñược lớn ñộ dốc lớn cho phép bảng sau: Bảng cho ñộ dốc mái ñất hố ñào tạm thời TÊN ðẤT CHIỀU SÂU HỐ ðÀÀ ðất ñắp, ñất cát sỏi : 1,25 : 0,50 Cát pha sét : 0,67 : 0,00 Sét pha cát : 0,67 : 0,75 ðất sét : 0,50 : 0,67 ðất ñá rời : 0,10 : 0,25 ðất ñá : 0,10 : 0,10 Xác định xác mái dốc đất có ý nghĩa lớn đảm bảo an tồn q thi cơng cơng trình đất làm cho khối lượng đào đắp - Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Công tác đất gia cố móng Các hố ñào sâu khối đắp cao mái dốc phải nhỏ ðối với cơng trình đất vĩnh cửu nơi ñất xấu dễ sạt lỡ, ñộ sâu hay độ cao cơng trình đắp đất q lớn người ta thường lấy α < ϕ để bảo đảm an tồn cho thi cơng cơng trình Bảng cho góc ma sát (ϕ) số loại đất, cát, sỏi TRẠNG THÁI CỦA ðẤT TÊN ðẤT KHÔ ẨM ƯỚT ðất bùn khơng có rễ 40 25 14 ðất mục (hữu cơ) 40 35 25 ðất pha sét 50 40 30 Cát hạt nhỏ 25 30 20 Cát hạt trung bình 28 35 25 Cát hạt to 30 32 27 Sỏi đá dăm 40 40 35 Ngồi cách lấy mái dốc ñất cho theo bảng người ta cịn H H dùng hệ số mái dốc (độ soải) m theo cơng thức: Nếu tgα = → = B B cot gα gọi m = cotg∝ ta có m =H/B Những u cầu cơng trình đất loại vĩnh cửu là: - Nền ñất phải chắc, mái ñất phải ổn ñịnh, khơng bị sụp lỡ - Nền đất phải chịu đựng tải trọng thiết kế, khơng bị lún - ðất đắp đập phải khơng thấm nước qua thân ñập e ðộ tơi xốp ñất: Là đặc tính thay dổi V đất trước sau ñào ñất ðất trước ñào ta gọi ñất nguyên thể sau ñào gọi ñất tơi xốp ðộ tơi xốp ñược xác ñịnh theo cơng thức: - ðộ tơi xốp ban đầu: ρ0 ñất lên chưa bị ñầm nén ρ = - V − V0 x100% V0 V −V ðộ tơi xốp cuối cùng: ρ ñất lên ñã bị ñầm nén ρ = â x100% V0 Trong V thể tích đất sau đào lên V0 thể tích đất ngun thổ Vd Thể tích đất đào lêm đầm nén ðộ tơi xốp thể ñặc ñất, ñất chặc ñộ tơi xốp lớn ngược lại Phân loại đất đá Dựa mức độ khó dễ q trình thi cơng cơng tác đất đá hay cách khắc dựa mức độ hao phí nhân cơng lao động (thủ cơng, máy móc) Mục đích biết ñược cấp ñất ñá, mà ta lựa chọn phương pháp, biện pháp dụng cụ thi công cụ thể lập kế hoạch tiến độ thi cơng cơng trình a Phân cấp đất a.1 Theo hao phí lao ñộng thủ công Phân làm cấp ñất hao phí lao động tăng dần từ cấp ñến - Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Cơng Chương - Cơng tác đất gia cố móng Nhoïm âáút I II III IV V VI Tãn âáút - Âáút ph sa, cạt bäưi, âáút mu, âáút âen, âáút hong thäø - Âáút âäưi sủt låí hồûc âáút nåi khạc âem âãún âäø (thüc nhọm IV âäø xúng) m chỉa bë âáưm nẹn - Âáút cạt pha âáút thët hồûc âáút thët pha cạt - Âáút cạt pha sẹt - Gảch vủn, mn rạt xáy dỉûng - Âáút âäø â bë nẹn nhỉng cn dng xng xục âỉåüc - Âáút sảt låí láùn âạ nh v rãù cáy tỉì 25÷25% - Âáút ph sa, cạt bäưi, âáút mn, âáút hong thäø - Âáút cạt pha sẹt , âáút sẹt mãưm - Âáút cạt láùn si âạ, gảch vun, mnh snh, rãø cáy tỉì 10÷25% - Âáút phong hoạ gi â biãún thnh âáút tåi xäúp, xàõn mai cn ràõn nhỉng xàõn dng tay bọp vủn âỉåüc - Âáút thët, âáút si nh, âáút gan g mãưm - Âáút sẹt mãưm láùn âạ si gảch vủn, mn rạc tỉì 10÷25% - Âáút cạt láùn si âạ, gảch vủn, xè, mnh snh, rãù cáy tỉì 25÷50% - Âáút gan g, âáút thët cỉïng, âáút láùn si âạ, gảch vủn, xè, mnh snh, gäúc cáy tỉì 50% - Âáút cao lanh tràõng, âáút â åí miãưn âäưi nụi - Âáút sẹt, âáút thët cỉïng láùn si nh, gảch vủn, mnh snh, gäúc v rãø cáy trón 25ữ50% - ỏỳt mỷt õổồỡng cuợ lỏựn õaù, gaỷch vủn Dủng củ tiãu chøn Dng xng xục dãù dng Dng xng xục âỉåüc nhỉng phi áún nàûng tay - Dng cúc bn dãù dnh cúc âỉåüc - Dng xng rọửi õaỷp chỏn bỗnh thổồỡng õaợ ngỏỷp xeớng Duỡng cuọỳc bn cúc tháúy khọ Dng mai tháúy chäúi Phi dng cúc â cúc Dng cúc bn cúc tháúy chäúi tay phi dng cúc chim lỉåỵi to âãø cúc - Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Cơng tác đất gia cố móng dy tỉì 10÷20 cm - Âáút phong hoạ gi cn ngun tng, ngoi lãn cúc våỵ tỉìng mng nh - Âáút chua, âáút kiãưm khä - Âáút thët, âáút sẹt, âáút náu ràõn chàõc - Âáút màût âỉåìng âạ dam, hồûc âỉåìng Phi dng cúc chim VII âáút ri láùn mnh snh, gảch våỵ cọ cåỵ σ nh lỉåíi nàûng tỉì 2,5kg = 10÷20 cm tråí lãn måïi cúc âỉåüc - Âáút sẹt hồûc âáút thët cỉïng âáút âäưi nụi láùn âạ ong v si nh våïi trãn 50% thãø têch - Âáút màût âỉåìng, si âạ, gảch vủn dy trãn 20cm - Âáút âäưi láùn våïi tỉìng låïp si tỉì 20-30 thãø têch - Âáút láùn âạ tng, âạ trai 20ữ30% thóứ Phaới duỡng cuọỳc chim VIII tờch lổồợi nhoớ nàûng trãn 2,5 kg - Âáút màût âỉåìng nhỉûa hng v x beng måïi âo âỉåüc - Âáút láùn v trai, äúc hãún dênh chàût thnh tng - Âáút láùn âạ bt - Âáút âäưi nụi êt âáút nhiãưu âạ - Âạ väi phong hoạ cỉïng thnh mng Dng x beng chong IX - Âáút láùn âạ tng trãn 30% thãø têch bụa måïi âo âỉåüc - Âáút si nh ràõn chàõc -Cüi si kãút våïi sẹt - Âạ ong - Âáút cọ láùn tỉìng vèa âạ phiãún, âạ ong xen k a.2 Theo hao phí lao động giới (máy móc).Chính hao phí lao ñộng ca máy, ñược phân làm cấp hao phí tăng dần từ đến Cáúp âáút Tãn âáút I - Âáút bn khäng cọ rãù cáy, âáút träưng trt, âáút hong thäø cọ âäü áøm thiãn nhiãn, âáút cạt pha sẹt, cạt cạc loải, cạc láùn si cüi cọ âỉåìng kênh < 80 mm II - Âáút bn cọ rãù cáy, âáút träưng trt cọ láùn si âạ, mn rạt xáy dỉûng - Âáút thët quạnh, âáút sẹt pha cạt cạc loải hồûc âáút sẹt láùn si cüi cọ - Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Công tác đất gia cố móng âỉåìng kênh >80 mm III - Âáút sẹt chàõc nàûng,âáút sẹt cọ nhiãưu si cüi, cạc mn rạt xáy dỉûng â dêch kãút IV - Âáút sẹt ràõn chàõc, âáút hong thäø ràõn chàõc - Thảch cao mãưm, cạc loải âáút âạ â âỉåüc lm tåi lãn b Phân cấp ñá: Dựa theo thời gian ñể khoan 1m dài ñá ñược phân theo bảng cấp hao phí tăng dần từ cấp đến Tính tốn khối lượng cơng tác đất a Mục đích: Thực tế mặt san thường phức tạp, việc xác định tính tốn xác khối lượng cơng tác đất san ủi để lên dự tốn, lập kế hoạch, biện pháp thi cơng khó khăn b Xác định khối lượng đất cơng tác theo hình khối - ðối với hình đống cát : V = H [a.b + (a + c).(b + d ) + c.d ] - ðối với hình khối lập phương: V = a3 - ðối với hình khối chữ nhật: V = a.b.h Phương pháp tính tốn khối lượng cơng tác đất san chủ yếu dựa vào cơng thức tốn học đơi chưa xác, q trình tính tốn ta cần phân tích thành nhiều hình khối để tính tốn c Các trường hợp san mặt đất Có trường hợp san Th1 San mặt ñất theo cao trình cho trước Trong trường hợp khối lượng cơng tác đất san ủi thay đổi (Bổ sung loại bỏ) Gọi V0 thể tích cơng tác đất cơng trình san ủi V0 = |Vñào |- |Vñắp | ≠ Áp dụng khối lượng cơng tác đất khơng lớn, mặt thi công nhỏ Th2 San theo trường hợp tự cân đào đắp Trong trường hợp khơng theo cao trình khối lượng cơng tác đất sau san ủi khơng V0 = |Vđào |- |Vđắp| = Áp dụng khối lượng cơng tác ñất lớn, mặt thi công rộng Trong hai trường hợp san q trình tính tốn khối lượng cần thực bước sau - B1: Xác định cao trình mặt ñất sau san ủi H0 ( Cao trình ñỏ ) Nếu mặt ñất sau san nghiêng cao trình H0 tính tâm mặt san - B2: Xác ñịnh cao ñộ ñiểm cần ý mặt san Nếu mặt mặt sau san xong có HTK ñiểm - Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Công tác đất gia cố móng HTK L H0 , HTK nghiêng HTK = H0 +∆H (∆H = i.L) với i: ñộ dốc mặt san - B3: Xác ñịnh ñộ cao thi cơng điểm trrên mặt san htc =Hi - H0 Trong : Hi độ cao tự nhiên ñiểm mặt san ðược xác ñịnh phương pháp nội suy ñường ñồng mức - B4: Xác ñịnh khối lượng ñất dào, ñắp ( vi(+),vi(-) ) - B5: Xác ñịnh ranh giới ñào ñắp ( vị trí đường H0) - B6: Xác định hướng cự ly vận chuyển ñất ( tâm vùng ñào → ñắp), ñơn giản phương pháp giải tích, phức tạp dùng phương pháp Cutinốp d.Các phương pháp tính tốn khối lượng đất san Có phương pháp tính tốn: Theo mạng ô tam giác; mạng ô vuông theo tỉ lệ cao trình ðể q trình tính tốn thuận tiện xác cần phải có tài liệu sau: - Bản đồ địa hình 1/500 trở lên, đường đồng mức - ðiều kiện địa hình, địa chất thủy văn khu ñất - Các tính chất lý ñất.( C, ϕ, W, H, P ) - Kích thước cụ thể khu đất PP1./ Tính tốn khối lượng cơng tác san đất theo mạng tam giác Trường hợp áp dụng: Dùng tính tốn với mặt phức tạp, ñường ñồng mức quanh co, uốn lượn không rõ ràng, phương pháp cho độ xác tương đối lớn Trình tự thể hiện: B1: Trên đồ địa hình ñã cho tiến hành phân chia khu vực thành ô vuông có cạnh a ( a = 30 ÷ 50 m) ≅ 70m B2: Vẽ ô tam vuông đường chéo vng cho xi theo chiều đường đồng mức cao trình B3: ðánh số thứ tự đỉnh tam giác ∆ Hij ; i số thứ tự tam giác, j số đỉnh ô tam giác tập trung vào ñỉnh ô thứ i - Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Cơng Chương - Cơng tác đất gia cố móng B4: Xác ñịnh Hij : Nội suy ñường ñồng mức đồ địa sau: - Dùng cặp mặt phẳng cắt vng góc qua đường đồng mức Dùng thước compa ño khoảng cách ñoạn thẳng Lúc ta có MM ' x ∆Η ∆Η hay H i = H a + = ⇒ MM ' = x x ∆Η l l l B5: Xác ñịnh H0 - Trường hợp tự cân ñào ñắp V0 = |Vñào |- |Vñắp | = H0 = 1∑ H i(1) + 2∑ H i( ) + 8∑ H i(8) m m i =1 i =1 Trong ñó: ∑H m m i =1 3n (1) i i =1 .8 ∑ H i(1) tổng ñộ cao tự nhiên m i =1 đỉnh tam giác có 1,2 đỉnh tam giác tập trung lại n số tam giác có mặt n= 2m ( m: ô vuông) - Trường hợp khơng tự cân đào đắp V0 = |Vđào |- |Vñắp | K0 H = 1∑ H i(1) + 2∑ H i( ) + 8∑ H i(8) m m m i =1 i =1 i =1 3n ± 2.V0 n.a a: cạnh ô tam giác Lấy dâu (+) Vo> dầu (-) V0 < B6: Xác định độ cao thi cơng htc(i) htc(i) = Hi - H0 htc(i) > khu vực cần phải ñào ñất htc(i) < khu vực cần phải ñắp ñất B7: Xác ñịnh khối lượng Vi Vi = a2 a2 (h1 + h2 + h3 ) = ( H + H + H − 3H ) 6 Với h1, h2, h3: Chiều cao cơng tác đỉnh tam giác H1, H2, H3: Chiều cao tự nhiên ñỉnh tam giác Trong tam giác có đỉnh >0 => Vi > => đào Trong tam giác có đỉnh Vi < 0=> ñắp Nếu tam giác có ñỉnh trái dấu => chuyển tiếp - Xác định khối lượng ñất chuyển tiếp - Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Cơng Chương - Cơng tác đất gia cố móng -a h13 V∆ = 6(h1 + h3 )(h1 + h2 ) Thể tích (dấu tam giác) phụ thuộc vào dấu h1 Ngoài h1, h2, h3 V∆ lấy theo giá trị tuyệt đối (ở mẫu số) V∆ dấu với h1 Vnêm = Vi - V∆ => Vnêm khác dấu V∆ ðể tránh tượng sập mái ñất san đất ta tính tốn khối lượng đất mái dốc: m(h12 + h22 ) Ô loại II v II = a Dấu vII theo h1 h2 Ô loại I v I = mh12 l1 Dấu vI theo h1 Lập bảng để tính tốn khối lượng cơng tác đất san STT Cao trình htc ∑ h a Vi V∆ Khối lượng ñất (m ) h1 h2 h3 ðào(+) ðắp(-) 3 10 ∑V + ∑V − h1 K dấu h2,h3 => Vi, V∆ ∑V = ∑V ∑V - ∑V + => V0 = + − = A ≤ 5% PP2./ Phương pháp mạng ô vuông Trường hợp áp dụng: Khi mặt ñơn giản, ñường ñồng mức tương ñối thoải, không phức tạp Ta tiến hàng sau: - Phân chia mặt thi cơng thành vng có cạnh từ 10÷60m =100m - Xác định Hi giống mạng ô tam giác − - 10 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Công tác đất gia cố móng 3.ðào ñổ bên: Máy ủi ñến vị trí quay 900 đổ, áp dụng để san ủi lấp ñất Sau ñổ xong, máy ủi ñi giật lùi vị trí ban đầu Ngồi cịn có dạng sơ đồ sau: - Sơ đồ hình số 8: Khi tuyến ñào ñắp // xen kẽ Chú ý: Khi ủi ñất lưỡi ben ủi ñược hạ xuống ñộ sâu cắt ñất tùy thuộc vào cấp đất chiều dài di chuyển, sau máy tiến thẳng phía trước với vận tốc cắt đất ≤ 1m/s chiều sâu lớp cắt từ ÷ 30 cm Khi ủi: ðất ñã ñầy ben ủi máy ủi nhấc ben ủi lên khỏi mặt đất vài cm, sau di chuyển phía trước với vận tốc ủi vài m/s ( 2÷3 m/s) * Biện pháp cao suất máy ủi: - Lợi dụng địa hình cho máy ủi , ủi xuống dốc lực cản đất giảm, đất nhanh chóng tích đầy ben ủi ( độ dốc 10 ÷ 250) => Nhận thấy: Uíi xuống dốc suất tăng từ 2÷2,5 lần - Cho máy ủi rãnh: Bề rộng rãnh ủi bề rộng ben ủi, khoẳng cách rãnh ủi từ 0,4 ÷ 0,6 m Chiều sâu (cao) rãnh từ 0,6 ÷1 m Khi ủi thành rãnh bờ đất cịn lại có tác dụng ngăn khơng cho đất rơi vãi ngồi ben ủi - 25 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Cơng tác đất gia cố móng - Nếu ủi hố móng có chiều sâu nên chia làm nhiều ñợt, sau nmỗi ñợt ta cho máy ủi chạy nghiên góc 300 so với máy ủi * Tính suất máy ủi: P= 3600 q.k s k i k tg TCK q: Thể tích đất trước ben ủi (m3) q = LH k â L: Bề rộng ben ủi H: Chiều cao ñống ñất trước ben ủi kñ : Hệ số ñiều chỉnh ki : Hệ số phụ thuộc ñộ dốc ks : Hệ số xúc ñất Tck : Chu kỳ hoạt ñộng máy (s) ktg : Hệ số tận dụng thời gian g ðào ñất máy cạp chuyển - ðặc ñiểm: + Máy cạp hay cịn gọi máy xúc chuyển loại máy làm đất bản, đào, vận chuyển, rải đất san phẳng địa hình q trình làm việc + Có thể sử dụng đào hố móng chiều sâu hố móng khơng lớn chạy dài theo tuyến + Máy làm việc tới loại ñất cấp III, nhiên ñất cứng nên làm ẩm, làm tơi hỗ trợ lực ñẩy cho máy + Máy cạp không leo ñược dốc lớn, nên đào hố nơng Hoạt động suất ởnhững nơi có địa hình mấp mơ (?h >± 0,5 ÷ 0,6m ), đất lẫn đá to, cối đất q dính + Các loại máy cạp thường có dung tích thùng cạp từ1,5÷25m3, trường hợp đặc biệt, dung tích máy cịn lớn nhiều ðể sử dụng có hiệu máy cạp, ngồi việc phụ thuộc vào địa hình, mặt tổng khối lượng ñào ñắp, cần lựa chọn máy cạp có dung tích thùng phù hợp với chiều dài quãng ñường vận chuyển: + ðối với Lt/b = 300m -> dung tích thùng cạp: q = 3m3 + ðối với Lt/b = 400m-500m -> dung tích thùng cạp: q = 6-8m3 + ðối với Lt/b ≥ 500m -> dung tích thùng cạp: q > 10m3 Cự li hoạt động hiệu máy cạp từ 500m÷5000m - 26 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Cơng Chương - Cơng tác đất gia cố móng - Phân loại máy cạp + Theo dung tích thùng cạp * Loại nhỏ, có dung tích thùng cạp từ 1.5÷4m3 * Loại trung bình, có dung tích thùng cạp từ 5÷12m3 * Loại lớn, có dung tích thùng cạp từ 15÷18m3 + Theo khả di chuyển * Tự hành * Bán tự hành * Loại có rơ mooc kéo theo + Theo cách thức nâng hạ thùng cạp * ðiều khiển thuỷ lực, ñiều khiển cáp - Các giai đoạn làm việc máy cạp Q trình làm việc máy cạp trải qua giai ñoạn: + Giai đoạn cắt đất tích đầy thùng: lưỡi dao thùng cạp cắm sâu xuống ñất từ 0.12m ñến 0.32m tuỳ thuộc ñất rắn hay mềm khả máy Máy di chuyển chậm + Giai ñoạn vận chuyển ñất: Máy cạp vận chuyển ñất tới vị trí ñổ Giai ñoạn máy di chuyển nhanh nhiều so với giai ñoạn cắt ñất + Giai ñoạn dỡ tải: Máy cạp ñổ ñất rải ñất, máy ñi giật lùi + Giai đoạn quay vềvị trí đào: Máy di chuyển vềvị trí đào với vận tốc nhanh Chiều dài qng đường cạp đất đầy thùng: Trong đó: q(m3) -dung tích thùng cap; b(m) -chiều rộng lưỡi dao thùng cạp; h1(m)-chiều dày lớp ñất cắt; Ks-hệ số chứa cho theo bảng tra phụ thuộc vào loại ñất; ρo-hệ số tơi xốp ban ñầu Chiều dài ñoạn ñường rải ñất: - 27 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Cơng tác đất gia cố móng Trong đó: h2(m)-chiều dày lớp đất rải IV Cơng tác đắp ñầm ñất 1.Xử lý ñất trước ñắp - Chặt cây, ñánh gốc rẽ, phạt bụi rậm, dãy cỏ, bốc hết lớp ñất hữu - Nếu ñất có đọ dốc nhỏ truớc hi đắp cần ñánh xờm bề mặt - Nếu cát đất lẫn nhiều đá khơng cần làm dật cấp - ðắp đất ướt, bùn, có nước phải bơm hết nước, vét bùn đổ ñất lên - Trước ñắp ñất phải tiến hành đần thí điểm trường để dịnh tiêu phù hợp với máy ñầm sử dụng: + Xác ñịnh chiều dài lớp ñất ñắp; + Xác ñịnh số lượt ñầm diện tích; + ðộ ẩm tối ưu đất đắp ñầm nén; Lựa chọn ñất ñắp - ðất dùng ñể ñắp phải bảo quản cường ñộ, ñộ ổn ñịnh lâu dài với độ lún nhỏ cơng trình Với vài loại ñất thoả mãn ñược ñiều kiện vừa nêu ñất sét, dất sét pha cát, ñất cát pha sét - Khơng nên dùng loại đất sau ñể ñắp: + ðất phù sa, cát chảy, ñất bùn, đất có nhiều bùn, đất buị + ðất thịt đất sét ướt khơng nước + ðất chứa 5% thạch cao (theo khối lượng thể tiíh) loại dễ hút nước + ðất thám nước mặn loại đất ln ẩm ướt + ðất chứa nhiều rễ cỏ rác, ñất trồng trọt thời gian sau cỏ mục nát, ñất bị rỗng, ñộ chiịu nắng ñất bị ñi + Các loại ñất ñá lớn nhóm VI Các phương pháp đắp đất * Những yêu cầu ñắp ñất: - Trước vận chuyển ñất tới nơi ñắp ta cần phải kiểm tra ñộ ẩm đất Nếu đất q khơ phải ln tưới cho ẩm Ngược lại, đất q ướt phải hong cho khơ - ðắp đất phải rải ñổ thành lớp ngang có chiều dài phù hợp với loại ñất loại mái ñầm ñược sử dung Trong q trinh đắp đất có biện pháp đề phòng nước bề mặt ghoặc nước ngầm ảnh hưởng ñộ ẩm ñất ñắp - ðổ rải xong lớp phải tiến hành đầm lớp phải ñầm chặt ñể ñảm bảo ổn ñịnh lớp ñát ñắp việc ñầm nén ñất ñộ ẩm yếu tố quan trọng, ảnh hưởng lớn đến q trình làm đất Mỗi loại đất có độ ẩm riêng thích hợp với việc đầm nén Ví dụ: + ðất cát hạt to W=8÷10% + ðất cát hạt nhỏ, đất cát pha sét W=12÷15% + ðất sét pha cát xốp: W=15÷18% + ðất sét pha cát chắc: W=18÷25% -Nếu lấy ñất nhiều ñịa ñiểm khác ñể đắp đắp vào cơng trình phải đắp riêng theo lớp phải đảm bảo nước khối ñắp - 28 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Cơng Chương - Cơng tác đất gia cố móng Các phương pháp ñầm ñất - Sau ñổ ñất, san lớp theo yêu cầu tiến hành đần đất Tuỳ theo quy mơ, địa hình thi cơng u cầu kĩ thuật cơng trình mà lựa chọn phương pháp đầm cho phù hợp Có phương pháp đầm : đầm thủ cơng đầm giới a ðầm thủ cơng cơng trình nhỏ, u cầu kĩ thuật khơng cao người ta tiến hành đầm thủ cơng Dụng cụ đầm thủ cơng có loại sau: - ðầm gỗ - ðầm ngang - ðầm bê tông cốt thép Chiều dài lớp ñất ñầm thủ cơng tuỳ theo trọng lượng đầm sử dụng thơng thường sau: Trọng lượng đầm (kg) Chiều cao lớp đất rải 5÷10 10cm 30÷40 15cm 60÷70 20cm 75÷100 25cm b ðầm máy (đầm giới) ðối với cơng trình lớn u cầu kĩ thuật cao người ta phải ñầm theo phương pháp giới Trong đầm giới người ta có loại số ñầm sau ñây: - ðầm chày - ðầm lăn: có hai loại: + ðầm lăn mặt nhẵn: dùng để ñầm ñất rời ñất dính ( cát nhiều sét) Chiều dài lớp ñất rải phụ thuộc vào trọng lượng ñầm ñược sử dụng, cụ thể là: ðầm nặng 3÷4 chiều dày h=10÷20 cm ðầm nặng 15 chiều dày lớp đất h=30cm + ðầm lăn chân cừu: ñầm dùng ñể ñầm ñất dính, ñất thịt pha cát ñất sét pha cát nơi có bề mặt rộng lớn Chiều dày lớp ñất rải vào loại ñầm cụ thể: ðầm nặng chiều dày lớp đất rải 10÷15cm ðầm nặng chiều dày lớp đất rai 20 ÷25cm ðầm nặng 10÷30 chiều dày lớp đất 30÷40cm Chú ý: người ta dùng xe lu để thay cho ñàm lăn mặt nhẵn, máy kéo, ủi ñể thay cho ñầm chăn cừu + ðầm bánh lốp (bánh hơi): ñây loại xe rơ moóc có trục bánh, trục có đến bánh Ở trục bánh người ta gắn hộp có tải trọng thay đổi tuỳ theo u cầu cơng tác ñầm Loại ñầm bánh ñầm ñược đất dính đất rời + ðầm chấn động: dùng động điện kiểu lồng sóc + ðầm cóc: loại ñầm giới chạy ñộng ñốt cơng nhân điều khiển ðầm cóc để dầm móng nhỏ hẹp đất - 29 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Cơng Chương - Cơng tác đất gia cố móng ñắp ñất lẫn nhiều ñá Những yếu tố ảnh hưởng đến cơng tác đầm đất - Khả chịu lực đất phụ thuộc vào dung trọng khơ - Mối quan hệ dung trọng độ ẩm ñược thể qua ñồ thị ñối với số loại ñất - ðộ ẩm nhân tố ảnh hưởng lớn đến việc đầm đất ðất tơi xốp có thành phần chính: hạt rắn, nước, khơng khí - ðất khơ lực ma sát hạt lớn, muốn ñầm chặt loại ñất phải tốn nhiều cơng - Nếu đất đủ độ ẩm, ma sát hạt giảm làm chúng chuyển dịch dễ dàng, cơng tác đầm đạt hiệu cao - ðối với loại đất khác độ ẩm độ ẩm khác nhau, với loại đất thí nghiệm chứng minh độ ẩm thích hợp khơng phải số ðộ ẩm thích hợp đất đẫ trình bày phần Nếu dùng đất q khơ để đắp thiết phải tưới nước để đạt độ ẩm thích hợp Trước tưới nước cần phải xác ñịnh ñộ ẩm tự nhiên ñất Nếu tưới nước bãi lấy đất áp dụng cơng thức sau: V=(Wm-Wt).h.γ (l/m2) Nếu tưới nước vào đất khơ đắp áp dụng cơng thức sau: V=(Wm-Wt) γ.h/a (l/m2) Trong đó: V: lượng nước cần dùng cho m2 ñất khoảng ñất tưới (l/m2) Wm: ñộ ẩm đất có sau tưới nước (%) Wt: độ ẩm tự nhiên ñất.(%) h: chiều dày lớp ñất tưới nước ñược (hoặc chiều dày lớp ñất rải ñối với trường hợp 2) (dm) γ: dung trọng khơ đất bãi đất.(kg/dm3) a: hệ số tơi xốp ñất rải (a=1.2-1.3) Chú ý: Wm> Wt có nghĩa đất đắp khơ q, trước ñầm phải tưới Nếu Wm 1.25÷1.5 q Q >0.75÷1.0 q Các q trình thi cơng đóng cọc bê tơng cốt thép đúc sẵn a Vận chuyển xa: - Dùng tơ kéo rơ mc: Người ta cẩu cọc bãi ñúc bãi tập kết cấu kiện đúc sẵn lên tơ, đặt dọc lên sàn xe vị trí nằm ngang Cọc kê lên khúc gỗ ðiểm kê trùng với ñiểm móc cẩu chuyển + Trong trường hợp vận chuyển gần phạm vi công trường cự ly vài số dùng xe gng để vận chuyển Trên xe gng bố trí bệ quay để qua đường cong dễ điều khiển (hình 1.55) - 35 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Cơng tác đất gia cố móng + Trong khu vực thi cơng dùng xe cải tiến (gọi xe bồng bềnh) ñể vận chuyển với ñiều kiện cọc ngắn ñường ñi tương ñối phẳng + Cũng dùng ống trịn làm lăn để vận chuyển cọc b Vận chuyển lên cao: Với cọc dài có l > 10m cẩu cọc lên, thân cọc phát sinh mô men uốn Vậy ta phải chọn điểm cẩu để đặt móc cẩu cho mô men uốn nhỏ nhất, nghĩa M1 = M2 Muốn vậy, điểm đặt móc cẩu phải cách ñầu cọc khoảng 0,1l chiều dài cọc Với cọc ngắn l < 10m, cẩu cọc lên từ điểm mà ñiểm cách ñầu cọc khoảng 0,3 chiều dài cọc c Lắp cọc vào giá búa: + Với cọc ngắn: dùng dây cáp treo cọc giá búa móc vào móc câu phía đầu cọc kéo từ từ cho cọc vị trí ñứng thẳng ghép vào giá búa + Với cọc dài nặng: Ta phải tiến hành việc lắp ñặt thật cẩn thận theo trình tự sau: - ðẩy xe gng rơ mc tới gần giá búa - Móc dây cáp treo cọc giá búa vào móc cẩu phía đầu cọc - Móc dây cáp treo búa giá búa móc cẩu phía mũi cọc - Cho tời kéo dây cáp treo cọc treo búa lên lúc ñể cọc ñược nâng cao dần cách xe gng rơ mc chừng 0,5m - Kéo rơ mc xe gng chỗ khác xa khỏi giá búa - Kéo tiếp dây cáp treo cọc ngừng cáp treo búa ñể cọc trở vào vị trí đứng thẳng, sau ghép vào giá búa d ðóng cọc + Trước đóng cọc phải ñịnh vị hàng cọc mặt ñất theo quy ñịnh thiết kế + Khi ñóng phải dùng máy kinh vĩ đặt vng góc theo trục ngang dọc cọc ñể theo dõi kịp thời ñiều chỉnh gặp trường hợp cọc bị nghiêng lệch khỏi vị trí thiết kế Những nhát búa phải đóng nhẹ, cọc nằm vị trí ñóng mạnh dần lên Với nơi ñất yếu cọc nặng lúc đầu phải treo cọc dây ñể cọc xuống ñúng hướng * Sơ ñồ ñóng cọc: Cọc BTCT cọc chịu lực, nên đóng ta khơng đóng theo cách lèn ép ñất cọc tre Có sơ ñồ ñóng cọc BTCT sau: - Sơ đồ khóm cọc: Gồm số cọc đóng tụm lại cách riêng rẽ chẳng hạn cọc cột ñộc lập trụ cầu Ở phải đóng từ xung quanh Nếu đóng theo cách ngược lại đất bị chèn nên chặt dần, đóng cọc khó khăn có cọc khơng xuống đến độ sâu quy định làm cọc xung quanh lên, cấu móng bị phá hoại (hình 1.57c) - Sơ đồ cọc chạy dài: - 36 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Cơng Chương - Cơng tác đất gia cố móng Trong sơ ñồ gồm vài hàng cọc chạy song song với theo chiều dài Ví dụ móng băng liên tục Trong trường hợp giá búa ñược di chuyển theo hàng cọc - Sơ ñồ ruộng cọc: Gồm nhiều cọc đóng rải bề mặt rộng, thường móng bè để gia cố cơng trình Ở đây, người ta đóng cọc từ sang bên Nếu ruộng cọc lớn người ta phân khu khu người ta đóng theo nhóm (hình 1.57d) Chú ý: * ðối với cọc chống: phải đóng sâu đến cao trình thiết kế mũi cọc * ðối với loại cọc treo (cọc ma sát): phải đóng đạt độ chối thiết kế ðộ chối cọc nhát búa cuối cho biết khả chịu lực cọc vị trí đất ðộ chối thiết kế tính theo thức: e= m.n.F.Q.H Q + 0,29 P Q+q P + n.F m Trong đó: e - độ chối cọc nhát búa (m) m - hệ số an toàn lấy khoảng 0,5 - 0,7 (0,5 lấy cho cơng trình vĩnh cửu, cịn 0,7 lấy cho cơng trình tạm) n - hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm cọc (gỗ lấy n = 100t/m2, BTCT lấy n = 150t/m2 ; cọc thép lấy n = 500t/m2) F - diện tích tiết diện ngang cột (m2) Q - trọng lượng chày búa đóng cọc (t) H - chiều cao búa rơi Ta lấy cụ thể sau: ðối với búa treo lấy ñộ rơi thực tế chày ðối với búa ñơn ñộng H lấy ñoạn ñường ñi chày ðối với búa song đơng búa diesel chiều cao búa rơi lấy bằng: H= E Q Trong đó: E - lượng thiết kế nhát búa (t/m) P - tải trọng cho phép cọc (t) q - trọng lượng cọc (kể phần mũi ñệm cọc) (t) * Cần ý khả chịu lực cọc tăng lên sau đóng xuống thời gian Thời gian từ - ngày ñối với ñất cát từ 10 - 20 ngày ñối với ñất thịt Vậy cần phải ño ñộ chối sau ñóng cọc xong ño ñộ chối sau thời gian ñã ñể cọc "nghỉ ngơi" ðộ chối ño lần sau độ chối thức để so sánh với ñộ chối thiết kế ðo ñộ chối thuỷ bình máy chun dùng thước đo Thi cơng cọc ép - Cọc ép ñược ép vào ñất đoạn kích thuỷ lực có đồng hồ - 37 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Cơng tác đất gia cố móng ño áp lực Trong q trình ép người ta khống chế ñược tốc ñộ xuyên cọc, xác ñịnh ñược tốc ñộ, ñồng thời xác ñịnh ñược lực chèn ép khoảng ñộ sâu quy ñịnh - Ưu ñiểm rõ nét thi cơng êm, khơng gây chấn động, tính kiểm tra cao, chất lượng đoạn ép ñược thử lực nén ép Xác ñịnh ñược sức tải cọc qua lực nén cuối Khi ép sau, cọc ép q trình xây dựng tầng trên, rút ngắn thời gian thi công Ép cọc gồm khâu: chuẩn bị, tiến hành ép cọc, khoá ñầu cọc, ghi chép lực ép theo chiều dài cọc Những biện pháp giải cố đóng cọc - Cọc đóng bình thường nhiên tốc ñộ xuyên chậm hẳn lại bị rung mạnh nhát búa dừng hẳn lại ðó biểu cọc gặp phải mộ trở ngại đất Lúc ta phải ngừng đóng, rút cọc lên, dùng ống thép có mũi nhọn đóng thủng vật cản cho thuốc mìn xuống nổ phá vật cản, sau tiếp tục đóng - Khi cọc cịn xa tới cao trình thiết kế mà độ chối cọc đạt độ chối thiết kế ta gọi đoọ chối giả tạo Ngun nhân ñất xung quanh cọc bị lèn ép chặt ðể khắc phục : tạm ngừng đóng cọc thời gian ñể ñất xung quanh giảm ñộ cứng đóng tiếp - ðóng cọc gần đất dính đàn hồi thường xun xảy tượng cọc đóng trước dần lên đóng cọ Trong trưưịng hợp nên sử dụng b song động có tần số lớn, đóng nhanh Với búa cịn tránh đuợơc tượng cọc có đối chối giả tạo - Khi cọc đóng trệch khỏi vị trí thiết kế thì: với cọc gỗ chưa đóng sau dùng dây tời địn bẩy để uốn cọc cho thẳng Với cọc gỗ cọc bê tông cốt thép đóng sâu q phỉa nhổ cọc lên để đóng vị trí - Nếu thấy đầu cọc gỗ có vết nứt phải cưa đầu cọc ñi, chắp nối thêm, ñóng ñai thép ñầu cọc đóng tiếp Nếu cọc bê tơng cốt thép phải ñiều chỉnh ñộ cao búa phải thay phần ñệm ñầu cọc Cắt nhổ cọc - Cắt cọc: cọc đóng xong thường ác đầu cọc không cần phải cắt cho ñộ cao Với cọc tre hạơc cọc gỗ dùng cưa tay cưa máy cắt cho - Nhổ cọc: cọc đóng chưa sâu (3-4m) dùng tời rịng cọc giá búa để nhổ Dùng tời ròng rọc treo giá ba chân, ñặt ñầu cọc ñể nhổ Người ta dùng địn bẩy, dùng kích để nhổ Với cọc dài lớn dùng kích thuỷ lực để nhổ An tồn lao động thi cơng giá có móng Tất máy móc, thiết bị cũ hay mới, trước ñưa vào sử dụng ñều pahỉ kiểm tra kỹ lưỡng tình trạng kĩ thuật máy Cho phép cơng nhân qua trường lớp ñào tạo có ñủ giấy chứng nhận, tốt nghiệp trường điều khiển máy móc thiết bị Các phận chuyển động máy móc thiết bị phải có chắn bảo hiểm Thường xuyên tu, bảo dưỡng máy móc - 38 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Cơng Chương - Cơng tác đất gia cố móng Phải điều khiển máy móc theo trình tự tuyến thi công theo yêu cầu thiết kế kĩ thuật thiết kế thi cơng Chỗ đặt máy thi cơng phải chắn, khoo ráo, đủ ánh sáng Khi vận chuyển cọc, vận chuyển máy móc phải ñảm bảo an toàn ñường ñi, tuân thủ luật lệ giao thông Những thiết bị chịu áp lực, ñường ống phải có phiếu kiểm ñịnh quan ñăng kiểm nhà nước sử dụng Tháo dở giàn giáo ván khuôn kết cấu phức tạp bản, vịm,dầm có nhịp ≥ 8m, phải tiến hành theo quy ñịnh sau: Phải tháo từ xuống dưới, từ phận thứ yếu cho ñến phận chủ yếu; Trước tháo dở cột chống phải tháo nêm, hột cát chân cột chống; Trình tự tháo dở cột chống,mức độ hạ thấp nêm hộp cát phải thực theo hướng dẫn thiết kế thi công; Khi tháo dở ván khn mái vịm, trước hết phải tháo dở trụ chống giữa, sau tháo dàn trụ chống xung quanh theo hướng từ trung tâm Tháo dở trụ chống ván khn sàn cơng trình nhiều tầng phải tiến hành theo quy định sau: Khơng cho phép tháo dở trụ chống ván khuôn sàn nằm kề sàn đổ bê tơng Các trụ chống ván khn sàn nằm cách sàn đổ sàn trung gian khác, tháo dở phận cụ thể với dầm l ≥ 8m phải để lại trụ an tồn cách không 3m Trụ chống ván khuôn nhũng sàn nằm tháo dỡ hồn tồn bê tơng đạt cường độ thiết kế Muốn tháo dỡ trụ chống sớm phải thí nghiệm cường độ bê tơng thời điểm tháo dỡ tính tốn tải trọng thực tế Nếu đảm bảo điều kiện kỹ thuật tháo dỡ ñược - 39 Giảng viên: Th.S Nguyễn Phú Thọ Trường Cao ðẳng ðông Á .. .Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Công tác đất gia cố móng đất bị phong hóa Thực chất cơng tác đào đất khơng theo cao trình thi? ??t... ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Công tác đất gia cố móng H d ðộ dốc mái ñất: ðộ dốc mái ñất phụ thuộc vào loại đất (đất dính... ðẳng ðông Á Bài giảng Kỹ Thuật Thi Công Chương - Cơng tác đất gia cố móng móng, gặp mực nước có áp lực nằm gần đáy hố móng -> thi cơng lượng