CHƯƠNG 7: THI CÔNG PHẦN NGẦM
7.15. Thi công đào đất
7.15.1. Kích thước móng
Dài Rộng Cao
M1 2.6 2.6 0.1 22 14.87
M2 2.6 2.6 0.1 10 6.76
M3 2.6 2.6 0.1 4 2.70
M4 9.6 6.9 0.1 2 13.25
37.58
M1 2.4 2.4 1.2 22 152.06
M2 2.4 2.4 1.2 10 69.12
M3 2.4 2.4 1.2 4 27.65
M4 9.4 6.7 1.2 2 151.15
399.98 437.57 Tổng
Tổng thể tích bê tông lót và bê tông móng
Bộ phận Kích thước Số cấu
kiện
Bê tông lót
Tổng Tên cấu kiện
Bê tông móng
Thể tích (m3)
Bảng 7.7. Thống kê kích thước các cấu kiện móng 7.15.2. Chọn biện pháp thi công
Khi thi công đào đất có 2 phương án: đào bằng thủ công và đào bằng máy.
- Nếu thi công theo phương pháp đào thủ công thì tuy có ưu điểm là dễ tổ chức theo dây chuyền, nhưng với khối lượng đất đào lớn thì số lượng nhân công cũng phải lớn mới đảm bảo rút ngắn thời gian thi công, do vậy nếu tổ chức không tốt thì rất khó khăn, gây trở ngại nhau dẫn đến năng suất lao động giảm, không đảm bảo kịp tiến độ.
Sinh viên thực hiện: Võ Công Hồng Phúc Người hướng dẫn: KS. Đặng Hưng Cầu 66 - Khi thi công bằng máy, với ưu điểm nổi bật là rút ngắn thời gian thi công, đảm bảo kỹ thuật. Tuy nhiên việc sử dụng máy đào để đào hố móng tới cao trình thiết kế là không nên vì một mặt nếu sử dụng máy để đào đến cao trình thiết kế sẽ làm phá vỡ kết cấu lớp đất đó, làm giảm khả năng chịu tải của đất nền, hơn nữa sử dụng máy đào khó tạo được độ bằng phẳng để thi công đài móng.
Vì vậy cần phải bớt lại một phần đất để thi công bằng thủ công. Việc thi công bằng thủ công tới cao trình đế móng sẽ được thực hiện dễ dàng hơn bằng máy. Bên cạnh đó móng tại vị trí vách cứng đặt dày nên máy đào không vào được nên phải đào bằng thủ công.
→ Từ những phân tích trên, ta chọn kết hợp cả 2 phương pháp đào đất hố móng.
7.15.3. Chọn phương án đào đất
Khi thi công đào đất, căn cứ vào mặt bằng công trình, vào kích thước hố đào chiều sâu đào đất, điều kiện thi công mà ta chọn phương án đào cho thích hợp.
Có các phương án sau:
+ Đào từng hố độc lập: Áp dụng khi kích thước hố đào nhỏ, hố đào riêng rẽ.
+ Đào thành rãnh: Áp dụng khi các hố đào nằm sát nhau theo một phương nào đó.
+ Đào toàn bộ mặt bằng công trình: Phương án này được áp dụng khi các hố đào nằm sát nhau, kích thước mặt bằng nhỏ.
→ Khi thi công bằng máy, với ưu điểm nổi bật là rút ngắn thời gian thi công, đảm bảo kỹ thuật. Tuy nhiên việc sử dụng máy đào để đào hố móng tới cao trình thiết kế là không nên vì một mặt nếu sử dụng máy để đào đến cao trình thiết kế sẽ làm phá vỡ kết cấu lớp đất đó làm giảm khả năng chịu tải của đất nền, hơn nữa sử dụng máy đào khó tạo được độ bằng phẳng để thi công đài móng, khi đào máy dễ va vào cọc. Vì vậy ta chọn giải pháp thi công đào đất bằng máy đến coste -0.8m, phần còn lại từ cốt -0.8 m đến -1.6 m đào thủ công.
Quá trình đào tiến hành như sau:
+ Đào bằng máy từ cốt -1.1 m (cốt mặt đất tự nhiên) đến cao trình -3.8m (cao trình đầu cọc).
+ Đào thủ công đến cao trình đáy bê tông lót đài cọc (-4.6 m), chỉ đào ở những vị trí có đài móng và sửa chửa dầm móng. Mục đích của việc làm này là để tránh gây phá hoại kết cấu nền ở vị trí đặt đài móng.
Sau khi đập đầu cọc xong thì tiến hành đổ bê tông lót móng, sau đó lắp dựng ván khuôn, cốt thép và đổ bê tông giằng móng và đài cọc.
Vì mặt bằng khu đất có diện tích rộng hơn nhiều so với mặt bằng công trình và chiều sâu đào nhỏ, nên ta chọn đào đất mái dốc.
Với loại đất là á sét và chiều sâu đào đất là 0.8 m ta tra TCVN 4447:2012, ta có hệ số mái dốc m= 0.25.
Sinh viên thực hiện: Võ Công Hồng Phúc Người hướng dẫn: KS. Đặng Hưng Cầu 67 7.15.4. Tính khối lượng đất đào
Hình 7.11. Sơ đồ di chuyển máy đào và xe chở đất a. Khối lượng đất đào bằng máy
Khối lượng đất đào bằng máy: 1
[ . ( ).( ) . ] V = 6H a b+ +a c b d+ +c d Trong đó:
a= 54.8 m.
b= 37.1 m.
c= 57.55 m.
d= 39.85 m.
H= 2.7 m.
1 3
2.7 [54.8 37.1 (54.8 57.55).(37.1 39.85) 57.55 39.85]=5837.3m
m 6
V = + + + +
b. Khối lượng đất đào thủ công Chiều dày lớp đất cần đào: H=0.8 m.
Những hố móng nằm xa nhau thì ta sẽ đào độc lập từng hố, còn những hố móng nằm gần nhau thì phải đào rãnh.
Khối lượng các hố đào độc lập:
H= 0.8 m.
3 1
1 0.8 [2.6 2.6 (2.6 3).(2.6 3) 3 3]=6.28m
M 6
V = + + + +
Sinh viên thực hiện: Võ Công Hồng Phúc Người hướng dẫn: KS. Đặng Hưng Cầu 68 + Hố móng M1, M2, M3 (1 hố):
1, 2, 3
1 [ . ( ).( ) . ]
M M M 6
V = H a b+ +a c b d+ +c d Trong đó:
a= 3.4 m.
b= 3.4 m.
c= 3.8 m.
d= 3.8 m.
H= 0.8 m.
3 1, 2, 3
1 0.8 [3.4 3.4 (3.4 3.8).(3.4 3.8) 3.8 3.8]=10.38m
M M M 6
V = + + + +
+ Hố móng M4 (1 hố):
4
1 [ . ( ).( ) . ]
M 6
V = H a b+ +a c b d+ +c d Trong đó:
a= 7.7 m.
b= 10.4 m.
c= 8.1 m.
d= 10.8 m.
H= 0.8 m.
3 4
1 0.8 [7.7 10.4 (7.7 8.1).(10.4 10.8) 8.1 10.8]=67m
M 6
V = + + + + +
Khối lượng đào thủ công:
Bảng 7.8. Khối lượng đào đất thủ công
STT Tên Số lượng Thể tích
1CK (m3)
Tổng V (m3)
1 VM1 22 10.38 228.36
2 VM2 10 10.38 103.8
3 VM3 4 10.38 41.52
4 VM4 2 67.00 134.00
Tổng 507.68
Tổng khối lượng đât đào bằng máy và thủ công là: 5837.3 + 507.68 = 6344.98 m3.
Sinh viên thực hiện: Võ Công Hồng Phúc Người hướng dẫn: KS. Đặng Hưng Cầu 69 7.15.5. Chọn máy đào
Hình 7.12. Máy đào gầu nghịch EO- 3322B1
Căn cứ vào điều kiện thi công và trang thiết bị của đơn vị thi công ta chọn máy đào gầu nghịch EO-3322B1 có các thông số kĩ thuật sau:
- Dung tích gầu : q = 0.5 (m3).
- Bán kính đào lớn nhất : Rđào max = 7.5 (m).
- Bán kính đào nhỏ nhất : Rđào min=2.9 (m).
- Chiều sâu đào lớn nhất : Hmax = 4.5 (m).
- Chiều cao đổ lớn nhất : Hđổ max = 4.8 (m).
- Chu kỳ kỹ thuật : Tck = 17 (giây).
- Chiều rộng rãnh tối đa : 10.5 (m).
Tính năng suất của máy đào:
- Hệ số đầy gầu: kđ = 0.9.
- Hệ số tơi của đất: kt= 1.2.
- Hệ số quy về đất nguyên thổ :k1=kd/kt= 0.9/1.2= 0.75.
- Hệ số sử dụng thời gian: ktg = 0.75.
- Hao phí định mức ca máy: 0.25 ca/m3 - Số ca máy yêu cầu: 58.37x0.25 = 14.59 ca Vậy chọn 1 máy EO-3322B1 thực hiện 15 ca 7.15.6. Chọn xe phối hợp để chở đất đi đổ
- Cự li vận chuyển bằng L = 1km, vận tốc trung bình 25 km/h.
- Thời gian đổ đất tại bãi và dừng tránh xe: td + t0=2+5=7 phút.
- Thời gian xe hoạt động độc lập: tx=2l/v +td+ t0=2x1x60/25 +7= 11.8 phút.
Để phối hợp giữa xe vận chuyển và máy đào thì giữa số lượng và chu kỳ làm việc của máy và xe phải đảm bảo quan hệ:
Nx, Nm: số xe và số máy.
tckx: chu kỳ làm việc của xe (phút), tckx = tx+tb
tckm: chu kỳ làm việc của máy đào (phút), tckm = tb
Chọn xe MAZ-205 có tải trọng P = 5 tấn, chiều cao thùng xe 1.91 m thỏa mãn yêu cầu về chiều cao đổ đất của máy đào.
ckm ckx m x
t t N N =
Sinh viên thực hiện: Võ Công Hồng Phúc Người hướng dẫn: KS. Đặng Hưng Cầu 70 Hệ số sử dụng tải trọng sẽ là: kp= 5/5 = 1
Số gàu đất đổ đầy một chuyến xe:
1
5 7.407
. . 1.8 0.5 0.75 n P
q k
= = =
Chọn 8 (gàu).
Thời gian đổ đất đầy một chuyến xe: tb = m.tđck = 8x18.7= 149.6 (giây) = 2.5 phút.
Chu kỳ hoạt động của xe: tckx = tx+tb =11.8 + 2.5 = 14.3 phút.
Chu kỳ hoạt động của máy đào, chính là thời gian đổ đất đầy một chuyến xe:
tckm = tb = 2.5 (phút).
Chọn số máy đào là: Nm = 1 (máy)
Số xe cần phải huy động: Nx = 14.3/2.5 = 5.72 (chiếc), lấy 6 chiếc.
7.15.7. Chọn tổ thợ thi công đào thủ công
Tổng khối lượng đất cần đào thủ công là: Vtc=507.68 (m3)
Định mức chi phí lao động lấy theo Định mức 1776, số hiệu định mức AB.11432, đất cấp 2 bằng 0.77 công/m3.
Từ đó tính được số công thợ yêu cầu:
N = Vtc.a = 507.68x0.77=390.91 công.
Chọn tổ thợ 30 người để thi công, thời gian đào thủ công:
390.91
t 13
= 30 = ngày.
Vậy với tổ thợ 30 người thi công đào đất thủ công trong 13 ngày.
7.15.8. Công tác đắp đất
Tiến hành đắp đất theo 2 đợt như sau:
- Đợt 1: Đắp đất từ cao trình đáy lớp bêtông lót đài cọc (cốt -4.6m) đến cốt -3.8m
- Đợt 2: Đổ bêtông sàn tầng hầm, tường tầng hầm, cột tầng hầm. Khi công tác bêtông tầng hầm hoàn thiện tiến hành đắp đất đợt 2, đắp đất xung quanh công trình từ cốt -3,7m đến cốt 0,0 (so với cốt mặt đất tự nhiên).
+ Khối lượng đất đắp đợt 1:
Thể tích chiến chỗ của bê tông lót:
Vbtlót = 0.1x(2.6x2.6x36 + 9.6x6.9) = 30.96 m3 Thể tích bê tông đài chiếm chỗ:
Vđài = 0.8x(2.4x2.4x36 + 9.4x6.7) = 245.07 m3
Thể tích đất đào tính từ cốt -4.6m đến cốt -3.8m: 1447.92 m3 Vậy thể tích đắp đợt 1: 1447.92 – 30.96 – 245.07 = 1171.89 m3 + Khối lượng đất đắp đợt 2: 1042.35 m3