PHẦN A : KỸ THUẬT THI CÔNG
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG
2.1. Thiết kế thi công đào đất và lấp đất
- Khi thi công đào đất hố móng cần lưu ý đến độ dốc lớn nhất của mái dốc và phải chọn độ dốc hợp lý vì nó ảnh hưởng đến khối lượng công tác đất, an toàn lao động và giá thành.
- Khi đào hố móng cho công trình phải để lại một lớp bảo vệ tối thiểu 20 cm để sửa hố móng bằng thủ công và đào hệ thống rãnh thu nước để thoát nước khi gặp trời mưa.
- Đào bằng máy : Sơ đồ di chuyển máy đào và vị trí đổ đất xem trong bản vẽ. Khi đào máy đứng trên cao đưa gần đến hố đào đất sau đó quay gầu 900 đổ đất sang bên cạnh (trừ những vị trí bố trí máy trộn BT) để tiện cho việc lấp đất sau này, khi máy di chuyển đến điểm dừng thứ hai thì cho nhân công tiến hành sửa và thi công bê tông lót móng
- Sửa thủ công : Dụng cụ : xẻng, cuốc, mai, kéo cắt, xe cút kít, xe cải tiến... Sau khi đào máy xong ta tiến hành đào và sửa hố móng bằng thủ công. Đất được đổ lên mép của hố đào mà không cần đổ đi để sau này làm đất đắp. Cần phải tổ chức thi công cho hợp lí, tránh tập trung nhiều, phân tuyến làm việc rõ ràng. Khi đào lớp đất cuối cùng đến cao trình thiết kế thì kiểm tra và nghiệm thu cốt và tiến hành đổ bê tông lót móng ngay.
2.1.2. Biện pháp chống sạt lở thành hố đào
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 124 - Móng công trình là móng cọc, chiều dài cọc 21 m, cốt mặt đất tương đối bằng phẳng, đáy đài đặt ở độ sâu – 4,2 m so với mặt đất tự nhiên; lớp bê tông lót móng có độ dày 0,1 m. Độ sâu đào hố móng là: 4,2 + 0,1 = 4,3m tính từ mặt đất tự nhiên
- Vì công trình có 1 tầng hầm nằm trong lớp cát hạt trung và dưới mực nước ngầm nên phương án đào hố móng với mái dốc tự nhiên không khả thi. Ta lựa chọn phương án ép cừ Larsen: Cừ thép Larsen SP-IIIA(D) 400x150x13 (mm)
- Ép cừ Larsen ta bố trí mép cừ cách mép trên của taluy hố đào 1 mét.
Hình 2.3. Thi công đào đất 2.1.3. Tính toán khối lượng đào đất
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 125 - Tổng diện tích phần đào mở là: (28,5 + 2,15.2). (30 + 2,15.2) = 1125,04 (𝑚2) - Ta đào ao thẳng đứng đến độ sâu đáy sàn tầng hầm với chiều dày sàn tầng hầm là 0,3m, cos sàn tầng hầm tại độ sâu -3,6m so với cos tự nhiên. Chiều sâu đào thẳng đứng là: 2,55 + 0,3 = 2,85 (𝑚)
- Ta đào thẳng đứng phần giằng móng và đào taluy với các móng M1, M2, M3, M4 - Do đáy đài nằm ở lớp cát hạt trung nên ta chọn góc nghiêng của mái dốc là 63°
Công thức tính thể tích hố móng:
𝑉 =𝐻. 𝑛
6 . [𝑎𝑏 + (𝑎 + 𝑐). (𝑏 + 𝑑) + 𝑐𝑑] − 𝑉đ𝑐. 𝑛
Để tiến hành tính toán khối lượng đào đất ta chia mặt bằng hố đào phức tạp thành các khối đơn giản hơn để tính toán.
* Giải pháp đào đất:
- Đối với hố đào ta sử dụng máy xúc, ta đào từ mặt đất tự nhiên cos -0,75m tới cos -3,6 m; chiều sâu đào là 2,85m. Sau đó đào bằng thủ công tới cốt thiết kế và hoàn thiện hố móng.
- Đối với hố đào thủ công, ta đào từ cos -3,3m đến cos đáy móng -4,2m. Tại các vị trí ép cọc ta bắt đầu đào từ đỉnh cọc và cách 200mm lên trên do phần đào máy cách ra.
Khi đào hố móng và giằng ta chú ý đào mở rộng ra các bên 300mm kể cả lớp bê tông lót để thuận tiện cho việc thi công sau này.
- Ta chọn phương án đào lùi đổ đất bên, máy đứng ở bên trên hố đào rồi quay gầu đổ cho xe vận chuyển. Ta bố trí các xe ô tô vận chuyển, bố trí đào theo tuyến đến đâu xong đến đó. Sau khi máy đào xong tiến hành đào thủ công hố đào móng và hố đào hệ giằng móng.
* Khối lượng đào đất theo phương pháp đài ao bằng máy
𝑉𝑎𝑜 = (28,5 + 2,6 + 2,95). (30 + 2,15.2). 2,85 = 3328,5 (𝑚3)
* Khối lượng đào đất cho từng hố móng
Tên đài
Kích thước
(BxLxH) S.l g (n)
Kích thước đào thủ công (axbxh)
V cọc chiế
m chỗ (m3)
Vđào
Thủ công (m3)
Vđào
Máy (m3) B
(m) L (m)
H (m)
a (m)
b (m)
c (m)
d (m)
Hd
(m)
M1 1,7 2,6 0,9 7 2 2,9 2,45 3,35 0,9 0,378 43,9 0
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 126 M2 1,7 2,4 0,9 12 2 2,7 2,45 3,15 0,9 0,315 70,44 0 M3 0,8 1,7 0,9 16 1,1 2 1,55 2,45 0,9 0,126 42,72 0 M4 3,3 5,5 2 1 3,6 5,8 4,05 6,25 2 1,134 46,13 0
Tổng 1,953 203,2 0
* Khối lượng đào đất cho từng giằng móng
Tên giằng
Kích thước (BxLxH) S.lg
(n)
Kích thước đào thủ công (axbxh) Vđào
Thủ công
(m3)
Vđào
máy (m3) B(m) L(m) H(m) a(m) b(m) c(m) d(m) Hd(m)
GM 1 0,9 2,85 0,4 18 0,9 2,85 1,1 2,85 0,4 20,52 0
GM 2 0,9 4,6 0,6 18 0,9 4,6 1,2 4,6 0,6 52,16 0
GM 3 0,9 0,65 0,3 6 0,9 0,65 1,05 0,65 0,3 1,14 0
Tổng 73,82 0
2.1.4. Tính toán khối lượng lấp đất
Phải chọn loại đất để đắp, đất đắp phải đảm bảo yêu cầu về ổn định và cường độ.
Mặt đất đắp phải dọn cỏ, rể cây...
Phương pháp đắp và đầm đất thích hợp, ta phải đổ và đầm từng lớp, đất đắp ở mỗi lớp phải băm nhỏ để khi đầm dễ lẻn chặt.
Trước khi đắp phải kiểm tra độ ẩm của đất, phải xác định chiều dày của lớp đầm và chọn loại đầm cho phù hợp. Sau khi đắp từng lớp phải tiến hành đầm, công tác đầm đạt yêu cầu thì mới đắp các lớp tiếp theo.
Vì các móng khá gần nhau và đảm bảo cường độ và ổn định móng, giằng ta dùng xe cút kít, xe rùa chở đất ở bãi đổ vào lấp đất hố móng
Bảng khối lượng bê tông lót đài móng STT Tên móng Số lượng
cái
dài m
rộng m
cao m
Khối lượng
m3 Tổng
1 M1 7 2,6 1,7 0,1 3,1
2 M2 12 2,4 1,7 0,1 4,9 12
3 M3 16 1,7 0,8 0,1 2,17
4 M4 1 5,5 3,3 0,1 1,82
Bảng khối lượng bê tông lót giằng móng STT Tên móng Số lượng
cái
dài m
rộng m
cao m
Thể tích
m3 Tổng
1 GM 1 18 2,85 0,5 0,1 2,56
2 GM 2 18 4,6 0,5 0,1 4,14 6,9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 127
3 GM 3 6 0,65 0,5 0,1 0,2
Bảng khối lượng bê tông đài móng STT Tên móng Số lượng
cái
dài m
rộng m
cao m
Khối lượng
m3 Tổng
1 M1 7 2,6 1,7 0,9 27,85
127,85
2 M2 12 2,4 1,7 0,9 44,1
3 M3 16 1,7 0,8 0,9 19,6
4 M4 1 5,5 3,3 2 36,3
Bảng khối lượng bê tông giằng móng STT Tên GM Số lượng
cái
dài m
rộng m
cao m
Thể tích
m3 Tổng
1 GM 1 18 2,85 0,3 0,4 6,156
21,4
2 GM 2 18 4,6 0,3 0,6 14,9
3 GM 3 6 0,65 0,3 0,3 0,35
Khối lượng đất lấp móng:
𝑉𝑙ấ𝑝 = 𝑉𝑡ℎủ 𝑐ô𝑛𝑔 − (𝑉𝑙𝑚 − 𝑉𝑙𝑔− 𝑉𝑏𝑡𝑚− 𝑉𝑏𝑡𝑔)
= 203,2 + 72,82 − 12 − 4,15 − 127,85 − 21,4 = 111,62 (𝑚3) Khối lượng đất vận chuyển đi:
𝑉𝑣𝑐 = 3328,5 + 203,2 + 73,82 − 111,62 = 3494 𝑚3
* Lưu ý :
- Lấp đất hố móng chỉ được thực hiện sau khi bê tông đủ cứng, đủ chịu được độ nén cho việc lấp đất.
- Khi đổ và lấp đất phải làm theo từng lớp 0,2 đến 0,3m, lấp tới đâu đầm tới đó để đạt được cường độ theo thiết kế.
- Sử dụng máy đầm có trọng lượng nhỏ, dễ di chuyển để tránh ảnh hưởng đến kết cấu móng. Chọn máy đầm cóc Mikasa - 4PS.
- Ở vị trí móng phải đầm đều 4 góc tránh gây lệch tâm đế móng.
- Các vị trí mà xe vận chuyển di chuyển cắt qua giằng móng ta dùng các sàn công tác để tránh ảnh hưởng đến cường độ và sự ổn định của giằng.
2.1.5. Lựa chọn máy đào và xe vận chuyển đất
- Dựa vào các số liệu về địa chất công trình, khối lượng đào đất bằng máy là: 3328,5 m3; chiều sâu đào 2,85 m so với cos tự nhiên nên ta chọn máy đào gầu nghịch là kinh tế hơn cả.
- Chọn máy đào gầu nghịch có số hiệu HUYNDAI R330LC-9S thuộc loại dẫn động thuỷ lực, có ưu điểm là không cần làm đường lên xuống hố đào cho máy, trong trường hợp gặp phải mạch nước ngầm nếu có cũng không ảnh hưởng đến quá trình đào đất của máy.
Khối lượng đất mà máy đào được trong một ca (một ca 8 tiếng):
𝑁𝑐𝑎 = 𝑁. 𝑡𝑐𝑎 = 220.8 = 1760 𝑚3 Số ca máy mà máy phải làm việc để đào xong:
𝑛 = 3328,5
1760 = 1,9 (𝑐𝑎) → 𝑐ℎọ𝑛 2 (𝑐𝑎)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 128 Hình 2.4. Máy đào đất Huyndai R330LC-9S.
Tính toán khối lượng đất cần vận chuyển - Khối lượng đất cần vận chuyển:
𝑉𝑣𝑐 = 3494 𝑚3 Chọn xe vận chuyển đất
Khoảng cách từ công trường đến nơi đổ thải đất khoảng 6 km;
Thời gian cho một chuyến xe vận chuyển đất: b ch
1 2
L L
t t t t ;
v v
= + + ®+ +
Với: tb- thời gian chờ đổ đầy thùng; tính theo năng suất đào đất của máy. Máy đào đã lựa chọn có:𝑁 =220𝑚3
ℎ ; ta lựa chọn xe HINO FG8JJSB. Dung tích thùng là 5 m3. Để đổ đất đầy thùng xe (giả sử đất chỉ đổ được 80% thể tích thùng) là:
𝑡𝑏 =0,8.5
220 . 60 = 1,1 (𝑝ℎú𝑡)
Vận tốc xe lúc đi và lúc về lần lượt là: v1 = 30 km/h; v2 = 35 km/h;
Thời gian đổ đất và chờ, tránh xe lần lượt là: tđ = 2 phút; tch = 3 phút;
⇒ 𝑡 = 1,1 + 6
30. 60 + 2 + 6
35. 60 + 3 = 28,4 (𝑝ℎú𝑡) Số chuyến xe trong 1 ca làm việc:
𝑚 =𝑇 − 𝑡0
𝑡 . 60 =8 − 0
28,4 . 60 = 17 (𝑐ℎ𝑢𝑦ế𝑛) Thể tích đất quy đổi: 𝑉𝑞𝑑 = 𝐾𝑡. 𝑉𝑐𝑎 = 1,1.3494 = 3843,4 (𝑚3) Số chuyến xe cần thiết trong 1 ca làm việc:
𝑛 = 𝑉𝑞𝑑
𝑚. 𝑉𝑡ℎù𝑛𝑔. 𝑛𝑚á𝑦 đà𝑜 =3843,4
17.5.4 = 11,3 (𝑥𝑒) Vậy ta sử dụng 12 xe vận chuyển đất khi đào đất bằng máy.