5/4/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Bộ môn Công nghệ & Quản lý Xây dựng KỸ THUẬT THI CÔNG I PHẦN A: CÔNG TÁC ĐẤT (TCVN 4447:2012) Hà Nội, May 4, 2020 NỘI DUNG Chƣơng 1: Đất & công tác đất xây dựng Chƣơng 2: Tính tốn khối lƣợng công tác đất Chƣơng 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi cơng phần ngầm cơng trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi cơng đắp đất Chƣơng 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Các loại cơng trình & cơng tác đất Bài 2: Những tính chất kỹ thuật đất ảnh hưởng đến thi công Bài 3: Phân cấp đất 5/4/2020 1.1 CÁC DẠNG CÔNG TRÌNH ĐẤT Cơng trình đất Theo thời gian sử dụng • • • • Cơng trình vĩnh cửu: Đê Nền đường Hầm Mương Theo phân bố khối lƣợng Công trình tạm thời: • Hố móng • Rãnh nước • Đường tạm Cơng trình tập trung: • Hố móng • Hố đào Cơng trình chạy dài: • Đê • Đập • Nền đường 1.2 CÁC LOẠI CÔNG TÁC ĐẤT Đào đất • Hạ độ cao mặt đất tự nhiên xuống độ cao thiết kế • Thể tích đất đào: V+ 5/4/2020 1.2 CÁC LOẠI CƠNG TÁC ĐẤT Đắp đất • Nâng độ cao mặt đất tự nhiên lên độ cao thiết kế • Thể tích đất đắp: V- 1.2 CÁC LOẠI CƠNG TÁC ĐẤT San đất • Làm phẳng diện tích đất • San bao gồm đào & đắp, lượng đất giữ ngun • San kết hợp với đào & đắp Có trường hợp san kết hợp với đào đắp, lượng đất tổng mặt lấy chở đến 5/4/2020 1.2 CÁC LOẠI CƠNG TÁC ĐẤT Hớt (bóc) đất: • Lấy lớp đất khơng sử dụng (đất mùn, đất thực vật , đất nhiễm) • Hớt theo độ dày lớp đất lấy Lấp đất: • Làm cho chỗ đất trũng cao khu vực xung quanh • Lấp đất phụ thuộc độ cao tự nhiên khu vực xung quanh NỘI DUNG Chƣơng 1: Đất & công tác đất xây dựng Chƣơng 2: Tính tốn khối lƣợng cơng tác đất Chƣơng 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi công phần ngầm cơng trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi cơng đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chƣơng 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Các loại cơng trình & cơng tác đất Bài 2: Những tính chất đất ảnh hƣởng đến kỹ thuật thi công Bài 3: Phân cấp đất 5/4/2020 Bài 2: Những tính chất đất ảnh hƣởng đến kỹ thuật thi công Trọng lƣợng riêng đất • Trọng lượng đơn vị thể tích đất trạng thái tự nhiên g = G/V (kg/m3) G - trọng lượng khối đất, kg; V - thể tích V khối đất, m3 • g lớn -> khó thi cơng -> chi phí thi cơng cao Độ ẩm đất • Tỷ lệ phần trăm (%) lượng nước chứa thể tích đất W= Gu Gkh 100% Gkh Bài 2: Những tính chất đất ảnh hƣởng đến kỹ thuật thi cơng Độ ẩm đất • Phần trăm (%) lượng nước chứa thể tích đất W= Gu Gkh 100% Gkh Gu:Trọng lượng đất tự nhiên; Gkh:Trọng lượng đất sau sấy khơ • W ≤ 5%: đất khô; 5% < W ≤ 30%:đất ẩm; W > 30%: đất ướt • Đất khơ q -> khó đào -> giảm suất đào đất -> tăng chi phí BP: Tưới • Đất ướt q -> gây dính -> khó khăn di chuyển + thi cơng BP: Hạ nước + điện thấm… • Đất ẩm -> suất & hiệu cao 10 5/4/2020 Bài 2: Những tính chất đất ảnh hƣởng đến kỹ thuật thi công Độ tơi xốp đất • Độ tăng đơn vị thể tích đất dạng đào lên so với đất dạng nguyên thổ (%) r= V Vo 100 % Vo Vo: Thể tích đất nguyên thổ; V: Thể tích đất sau đào lên • r lớn -> thể tích đất sau đào tăng -> tăng chi phí vận chuyển… 11 Bài 2: Những tính chất đất ảnh hƣởng đến kỹ thuật thi công Độ dốc tự nhiên đất (i) • Góc lớn mái dốc đào / đắp mà không gây sụt lở đất i = tg = H B α - góc mặt trượt tự nhiên; B - chiều rộng mái dốc; H - chiều cao hố đào i • Độ soải: m = = B = cotg H • Biết i -> đề biện pháp đào đắp hiệu 12 5/4/2020 Bài 2: Những tính chất đất ảnh hƣởng đến kỹ thuật thi công Khả chống xói lở đất (lƣu tốc cho phép) • Khả chống lại trơi dịng nước chảy đất • Tốc độ tối đa dịng chảy mà khơng gây xói lở đất -> lưu tốc cho phép • Đất có lưu tốc cho phép lớn -> chống xói mịn cao • Cơng trình: đập, kênh, mương… -> quan tâm đến tính chất chọn đất Loại đất Lƣu tốc cho phép Vcp(m/s) Đất cát 0,45 0,8 Đất thịt 0,8 1,8 Đất đá 3,5 13 NỘI DUNG Chƣơng 1: Đất & công tác đất xây dựng Chƣơng 2: Tính tốn khối lƣợng cơng tác đất Chƣơng 3: Cơng tác chuẩn bị & phục vụ thi công phần ngầm cơng trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi cơng đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chƣơng 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Các loại cơng trình & cơng tác đất Bài 2: Những tính chất đất ảnh hưởng đến kỹ thuật thi công Bài 3: Phân cấp đất 14 5/4/2020 BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT • Phân cấp theo tiêu hao sức lao động vào q trình thi cơng đất & theo phương pháp thi công – thi công thủ cơng & thi cơng giới • Cấp đất cao khó thi cơng & tiêu hao sức lao động lớn 15 BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT Theo phƣơng pháp thi cơng thủ cơng • nhóm, tham khảo giáo trình 16 5/4/2020 BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT Theo phƣơng pháp thi công thủ công 17 BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT Theo phƣơng pháp thi công thủ công 18 5/4/2020 BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT Theo phƣơng pháp giới (Phụ lục B, TCVN 4447:2012) 19 NỘI DUNG Chƣơng 1: Đất & cơng tác đất xây dựng Chƣơng 2: Tính tốn khối lƣợng cơng tác đất Chƣơng 3: Cơng tác chuẩn bị & phục vụ thi công phần ngầm công trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi cơng đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chƣơng 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Xác định kích thƣớc & khối lƣợng cơng trình đất 20 10 5/4/2020 NỘI DUNG Chƣơng 1: Đất & công tác đất xây dựng Chƣơng 2: Tính tốn khối lƣợng cơng tác đất Chƣơng 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi cơng phần ngầm cơng trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi cơng đắp đất Chƣơng 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Chuẩn bị mặt thi công Bài 2: Hạ mực nƣớc ngầm Bài 3: Cắm trục định vị, giác móng cơng trình Bài 4: Chống vách đất 31 1.1 MỤC ĐÍCH • Khi hố móng nằm mặt nước ngầm -> có biện pháp tiêu nước mặt kết hợp tiêu nước ngầm • Khơng để đọng nước & làm ngập hố móng • Phải có thiết kế cho cơng tác hạ mực nước ngầm • Làm cho nước ngầm hạ thấp cục vị trí cách mặt móng 0,5 – 1m • Chú ý lớp đất ướt mực NN tượng mao dẫn Loại đất Cát thô, cát hạt trung & cát hạt nhỏ Cát mịn, đất pha Đất sét pha, đất sét & hoàng thổ Chiều dày đất ƣớt nằm mực nƣớc ngầm 0,3 m 0,5 m 0,1 m Hạ mực nước ngầm 32 16 5/4/2020 1.2 BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƢỚC NGẦM Đào rãnh ngầm • Đào rãnh ngầm chân hố móng, sâu 0,8 – 1m, độ dốc 0,03 – 0,04 • Lớp dễ thấm = 50% cát hạt to + 50% sỏi nhỏ • Nước bên thấm vào rãnh, theo lớp dẫn nước chảy hố thu • Áp dụng lưu lượng nước nhỏ đáy hố đào đất sét vầng cỏ lớp dễ thấm Cấu tạo rãnh ngầm 33 1.2 BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƢỚC NGẦM Giếng thấm • Đào giếng xung quanh hố móng • Độ sâu giếng phụ thuộc độ cao hút nước máy bơm & chiều sâu hạ MNN • Áp dụng hố móng nhỏ, độ sâu hạ nước ngầm không 4-5m MNN Cấu tạo ging thm 1: máy bơm 2: ván gỗ chống sụt lë 34 17 5/4/2020 1.2 BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƢỚC NGẦM Ống giếng + bơm hút sâu • Nước ngầm hút lên từ giếng lọc máy Ống b¬m bơm èng èng bao Ống ènggiếng giÕng bơm hút sõu Lp dây dõy thộp lớp thép ã Cu to: o Ống giếng lọc = thép, D = 200 - 450 mm Lớp c¸t cát lọc líp läc 500 o Phần lọc dài 6-15m 6000 – 15000 - 3000 2000 Lớp lưới l-íi läclọc Giếng lọc có máy bơm hút sâu 35 1.2 BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƢỚC NGẦM Ống giếng + bơm hút sâu • Thi cơng: o Đào đất để hạ giếng: Khoan lỗ máy khoan / xói nước áp lực 1: èng giÕng 2: phÇn läc 3: èng dÉn n-íc cao ¸p o Nước phun từ ống phá lở đất & ống 4: mòi èng giếng tự tụt xuống o Đặt ống bao o Đặt ống giếng ống bao o Đổ cát sỏi vào khoảng trống ống bao & ống giếng Hạ ống giếng phương pháp xói nước 36 18 5/4/2020 1.2 BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƢỚC NGẦM Dùng ống kim lọc hút nông (Video) • Nước ngầm hút lên từ hệ giếng lọc nhỏ • Cấu tạo: giếng lọc đường kính nhỏ bố trí sít theo đường thẳng quanh hố móng + máy bơm • Nguyên lý hoạt động: Sơ đồ bố trí hệ thống kim lọc - đoạn ống hút; - ống gom nước; – máy bơm; – mực nước ngầm; – mực nước hạ 37 1.2 BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƢỚC NGẦM Cấu tạo ống kim lọc 38 19 5/4/2020 1.2 BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƢỚC NGẦM Cấu tạo ống kim lọc 39 1.2 BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƢỚC NGẦM • Nguyên lý hoạt động: o Giai đoạn hạ ống kim lọc: Dùng búa gõ -> kim cắm vào đất -> phun nước xói lở đất đầu kim lọc -> kim lọc chìm xuống o Giai đoạn sử dụng: Khi bơm hút nước -> nước ngầm ngấm qua hệ thống lọc vào -> hút lên -> qua hệ ống gom -> ngồi • Áp dụng: chiều sâu hạ nước ngầm không lớn; lưu lượng nước ngầm lớn; thời gian thi cơng dài Sơ đồ bố trí hệ thống kim lọc - đoạn ống hút; - ống gom nước; – máy bơm; – mực nước ngầm; – mực nước hạ 40 20 5/4/2020 1.2 BIỆN PHÁP HẠ MỰC NƢỚC NGẦM • Bố trí ống kim lọc: Sơ đồ bố trí hệ thống kim lọc a) hố móng hẹp; b) hố móng rộng 8m 4-5m MNN tr-íc hạ - 4m a 8m Đáy hố đào MNN sau h¹ a Trƣờng hợp chiều sâu móng lớn 41 NỘI DUNG Chƣơng 1: Đất & công tác đất xây dựng Chƣơng 2: Tính tốn khối lƣợng công tác đất Chƣơng 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi cơng phần ngầm cơng trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi cơng đắp đất Chƣơng 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Chuẩn bị mặt thi công Bài 2: Hạ mực nước ngầm Bài 3: Cắm trục định vị, giác móng cơng trình Bài 4: Chống vách đất 42 21 5/4/2020 3.1 ĐỊNH VỊ CƠNG TRÌNH Tham khảo mục 3.5 TCVN 4447:2012 • Trước thi cơng phải bàn giao cọc mốc & tim cọc • Nhận bàn giao mốc giới trường, nhận bàn giao cốt chuẩn & mốc chuẩn • Yêu cầu công tác định vị xác định vị trí, tim, trục cơng trình • Dụng cụ định vị & giác móng: máy trắc đạc, thước thép, ni vơ, dọi, dây thép 43 3.1 ĐỊNH VỊ CƠNG TRÌNH 44 22 5/4/2020 3.1 ĐỊNH VỊ CƠNG TRÌNH CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ CƠNG TRÌNH Cách 2: sử dụng máy toàn đạc Cách sử dụng máy kinh vĩ: Định vị cơng trình vào góc hướng & góc phương vị; Cách 3: Khi cơng trình nằm gần cơng trình khai thác 45 3.2 LÀM MỐC & QUẢN LÝ MỐC Dùng cọc đơn • Một trục xác định cọc • Ưu điểm: vướng q trình thi cơng, dễ bảo quản • Nhược điểm: cọc dễ bị đóng lệch Cắm trục định vị cọc đơn 46 23 5/4/2020 3.2 LÀM MỐC & QUẢN LÝ MỐC Dùng giá ngựa • Giá ngựa: cột gỗ & ván ngang • Ưu điểm: định vị dễ dàng, xác • Nhược điểm: gây cản trở giao thông phục vụ thi công Cắm trục định vị giá ngựa 47 3.3 GIÁC MĨNG CƠNG TRÌNH • Xác định diện tích hố đào • Kiểm tra vị trí cọc mốc chuẩn • Từ trục định vị triển khai đường tim, trục móng • Xác định đỉnh hố đào • Rải vơi bột theo chu vi hố đào • Kiểm tra cao trình hố đào 48 24 5/4/2020 NỘI DUNG Chƣơng 1: Đất & công tác đất xây dựng Chƣơng 2: Tính tốn khối lƣợng cơng tác đất Chƣơng 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi công phần ngầm cơng trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi cơng đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chƣơng 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Chuẩn bị mặt thi công Bài 2: Hạ mực nước ngầm Bài 3: Cắm trục định vị, giác móng cơng trình Bài 4: Chống vách đất 49 Đặt vấn đề 50 25 5/4/2020 51 52 26 5/4/2020 Tòa nhà pacific tầng hầm thi công làm sập nhà dân năm 2007 Sập nhà 43 cửa bắc đào móng cơng trình 41 cửa bắc năm 2016 53 4.1 PHẠM VI ÁP DỤNG • Hố đào có chiều sâu lớn mà khơng thể đào mở tự nhiên • Có cơng trình lân cận • Mực nước ngầm cao chiều sâu chơn móng • Khi khơng có cơng trình bên cạnh, chiều sâu cho phép đào thẳng đứng mà không cần gia cố (TCVN 4447:2012) 54 27 5/4/2020 4.2 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG VÁCH ĐẤT Chống vách ván ngang • Áp dụng: rãnh sâu - 5m, khơng có / nước ngầm, đất có độ dính kt nh ã Cu to: Thanh duỗi giữ đầu chống chéo 3- m 3-5m a Hố móng hẹp b Hố móng rộng 1- ván ngang; - đứng; - văng; - gối tựa; - xiên; - duỗi; - cọc 55 4.2 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG VÁCH ĐẤT Chống vách ván ngang • Thi cơng: Đào hố sâu 0,5–1m -> ép ván vào bên vách -> chống ngang -> đào thân ván hạ ván + cọc chống tới + sử dụng nẹp đứng tạm thời -> hết chiều sâu, đặt nẹp đứng cạnh nẹp tạm thời -> chống ngang văng -> thỏo np tm thi Thanh duỗi giữ đầu c©y chèng chÐo 3- m 3-5m 56 28 5/4/2020 4.2 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG VÁCH ĐẤT Chống vách ván dọc Ván dọc 57 4.2 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG VÁCH ĐẤT Chống vách ván dọc • Áp dụng: đất ẩm ướt, có bùn / cát chảy, độ sâu đào - 4m • Cấu tạo: • Thi cơng: Đào đất tới đâu đóng ván tới -> liên kết nẹp ngang -> đóng văng liên kết ngang -> hố sâu dùng nhiều tầng ván dọc - ván dọc; - nẹp ngang - chống ngang; - gối tựa 58 29 5/4/2020 4.2 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG VÁCH ĐẤT Chống vách giằng • Áp dụng: hố đào sâu > 2m, chiều rộng hố lớn + quanh hố đào đất rộng • Cấu tạo: • Thi cơng: Đào móng & chống đỡ ván với trường hợp gia cố ván ngang Khi đạt độ sâu thiết kế -> đóng cọc đứng -> đóng cọc giữ -> giằng cọc đứng vào cọc giữ – ván; - cọc đứng; cọc giữ; - giằng 59 4.2 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG VÁCH ĐẤT Trƣờng hợp hố sâu Sử dụng tường vây + Khoan neo Sử dụng tường vây, thi công topdown Sử dụng cừ lasen Sử dụng cừ bê tông 60 30 ... 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi cơng phần ngầm cơng trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chƣơng 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Chuẩn bị mặt thi. .. lƣợng cơng tác đất Chƣơng 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi cơng phần ngầm cơng trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chƣơng 6: Thi cơng đóng cọc & ván... & công tác đất xây dựng Chƣơng 2: Tính tốn khối lƣợng công tác đất Chƣơng 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi cơng phần ngầm cơng trình Chƣơng 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chƣơng 5: Kỹ thuật thi