THI CÔNG ĐÀO ĐẤT

A. THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG

2.2. THI CÔNG ĐÀO ĐẤT

2.2.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với công tác 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 công trình.

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.

2.2.2. Biện pháp chống sạt lỡ hố đào

Móng công trình là móng cọc, chiều dài cọc 30 m, cốt mặt đất tương đối bằng phẳng, đáy đài đặt ở độ sâu – 2,4 m so với mặt đất tự nhiên; lớp bê tông lót móng có độ dày 0,1 m. Độ sâu đào hố móng là: 2,4 + 0,1 = 2,5 m tính từ mặt đất tự nhiên.

Để mái đất hố đào ổn định tránh sự sạt lở của vách hố đào, đào móng với độ dốc mái đất được tra bảng 1-2 (Sách Kỹ thuật thi công – Nhà xuất bản xây dựng - 2004 ) Do chiều sâu hố đào các lớp đất bằng 2,5m nên ta cho đào ta luy như hình vẽ:

Hình 4. Mặt cắt hố móng điển hình.

2.2.3. Tính toán khối lượng đào đất

Trên cơ sở kích thước của các hố đào lập mặt cắt hố đào qua các trục chính của công trình:

Hình 5. Mặt cắt hố móng qua các trục chính.

Với cơ sở kích thước hố đào trên và căn cứ vào mặt bằng móng, mặt cắt hố móng qua các trục chính đã xây dựng được, ta thấy tại các vị trí ép cọc, máy xúc không thể đào được nên t phải chừa lại và tiến hành đào thủ công phần đất này.

Hình 6. Mặt bằng thi công đào đất

2.2.3.1. Tính toán khối lượng đào đất móng:

 Do đáy đài ở lớp đất cát cấp phối tốt nên ta chọn mái đào đất có tg = 1/1 = 1

88 SVTH: NGUY ỄN BÁ NGỌC LINH_LỚP:16XN

+ Công thức tính thể tích hố móng:

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:Đợt 1: Đào đất bằng máy đào lớn đến cốt cách đầu cọc 10cm (Đào từ mặt đất tự nhiên xuống 1,5m).

Đợt 2: Đào đất bằng máy đào nhỏ cốt trên đầu cọc 10cm đến đáy hố móng (từ cốt - 1,50 đến cốt -2,50). Dùng máy đào loại nhỏ để tăng năng suất và tránh làm hỏng và xê dịch cọc.

Đợt 3: Đào đất và chỉnh sửa thủ công hố đào móng

Khi đào hố móng và giằng ta chú ý đào mở rộng ra các bên 400mm kể cả lớp bê tông lót để thuận tiện cho việc thi công sau này.

* Xác định khối lượng đào đất :

- Khối lượng đào máy lớn :

  3

1,5.1

. 19, 21.22.52 (19, 21 21,89).(22,52 25, 2) 21,89.25, 2 721,16( )

V  6      m -

- Khối lượng đào máy nhỏ:

  3

1.1. 17, 43.20, 74 (17, 43 19, 21).(20, 74 22,52) 20, 74.22,52 (0, 25 0, 25 0,8 185) 393, 02( )

V  6          m

2.2.4. Lựa chọn phương án đào đất

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 hoàn thiện đồng thời cả hố đào móng và hố đào hệ giằng móng.

2.2.5. Chọn máy đào đất, vận chuyển đất

Máy đào đất được chọn sao cho đảm bảo kết hợp hài hòa giữa đặc điểm sử dụng máy với các yếu tố cơ bản của công trình như cấp đất đào, mực nước ngầm, điều kiện chuyên chở, chướng ngại vật, khối lượng đất đào và thời gian thi công.

Để phù hợp với tính chất thi công, ta chọn 2 loại máy đào phục vụ cho 2 giai đoạn đào của quá trình thi công đất.

Máy số 01: Máy đào lớn, EO-3322B1 Máy số 02: Máy đào bé, Kubota RX403 Chi tiết máy đào đất số 01:

 

. . ( ).( )

6

V H n ab a c b d cd

Bảng thông số kĩ thuật của mày đào EO-3322B1 q (m3) R

max(m) h (m) H(m) Trọng lượng (T) tck (giây)

0,65 7,8 5,3 4 14,5 16

Chi tiết máy đào đất số 02:

Bảng thông số kĩ thuật của mày đào Kubota RX403 q (m3) R

max(m) h (m) H(m) Trọng lượng (T) tck (giây)

0,11 4,85 4,06 2,37 3,5 11

2.2.5.1 Tính toán năng suất máy đào số 01:

EO-3322B1

- Năng suất máy đào được tính theo công thức: d ck tg

t

K N K

N  q K Trong đó:

+ q - dung tích gầu, q  0,65 m3

+ Kđ – hệ số đầy gầu, phụ thuộc loại gầu, cấp độ ẩm của đất. Ta có: Kd   1,1 1,2 lấy

Kd  1,1

+ Kt – hệ số tơi của đất Kt  1,1 1,5 lấy Kt 1,1

+ Ktg – hệ số sử dụng thời gian Ktg 0,8

+ Nck – số chu kì xúc trong một giờ (3600 giây) ck 3600 1

N (h )

T

 

90 SVTH: NGUY ỄN BÁ NGỌC LINH_LỚP:16XN

Với:

Tck- thời gian của một chu kỳ Tck  t K K (s)ck vt quay

tck- thời gian của một chu kỳ khi gúc quay quay 900, đất đổ lên xe, ta có: tck 16(s)

Kvt = 1,1 - trường hợp đổ trực tiếp lên thùng xe.

Kquay = 1,3 lấy với gúc quay  1800

Ta có: Tck 16 1,1 1,3 22,88(s) Nck 3600 157,34(h )1 22,88

       

Năng suất máy đào: 1,1 3

N 0,651,1157,34 0,8 81,81(m / h)  - Năng suất máy đào trong một ca:Nca  81,81 8 654,48(m )   3

- Số ca máy cần thiết: 721,16

n 1,1

654,48

  ca → Chọn 2 ca máy đào EO-3322B1.

2.2.5.2 Tính toán năng suất máy đào số 02:

Kubota RX403

- Năng suất máy đào được tính theo công thức: d ck tg

t

K N K

N q K

Trong đó:

+ q - dung tích gầu, q  0,11 m3

+ Kđ – hệ số đầy gầu, phụ thuộc loại gầu, cấp độ ẩm của đất. Với gầu nghịch, đất lấp thuộc đất cấp 2 ta có: Kd   1,1 1,2 lấy Kd 1,1

+ Kt – hệ số tơi của đất Kt  1,1 1,5 lấy Kt 1,1

+ Ktg – hệ số sử dụng thời gian Ktg 0,8

+ Nck – số chu kì xúc trong một giờ (3600 giây) ck 1

ck

N 3600(h )

T

 

Với: Tck- thời gian của một chu kỳ Tck  t K K (s)ck vt quay

tck- thời gian của một chu kỳ khi gúc quay quay900, đất đổ lên xe: tck  11(s)

Kvt = 1,1 - trường hợp đổ trực tiếp lên thùng xe.

Kquay = 1,3 lấy với gúc quay  1800

1

ck ck

T 11 1,1 1,3 15,73(s) N 3600 228,86(h )

15,73

       

Năng suất máy đào:

1,1 3

N 0,111,1228,86 0,8 20,14(m / h) 

- Năng suất máy đào trong một ca:Nca 20,14 8 161,12(m )   3

- Số ca máy cần thiết: 393,02

n 2,44

161,12

  ca → Chọn 3 ca máy đào Kubota RX403.

2.2.5.3 Tính toán năng suất máy vận chuyển đất - Tính toán khối lượng đất cần vận chuyển + Khối lượng bê tông lót đài, giằng móng:

Khối lượng bê tông lót đài, giằng móng: V= 15,33m3 + Khối lượng bê tông đài, giằng móng:

Khối lượng bê tông đài, giằng móng:V= 149,65m3 + Thể tích tầng bán hầm chiếm trong đất:

V= 307,9m3

+ Khối lượng đất lấp hố móng:

- Lấp đất hố đào móng và giằng móng :

VLm = Vđ – Vbtl – Vbt –Vtbh = 1114,18-15,33-149,65-307,9 = 641,3 m3 Khối lượng đất cần vận chuyển:

Vv/chuyển = Vđào máy = 1114,18 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 81,81 m / h  3 ; ta lựa chọn xe TK 20 GD – Nissan. Dung tích thùng là 5 m3. Để đổ đất đầy thùng xe (giả sử đất chỉ đổ được 80% thể tích thùng) là:

b

0,8.5

t .60 2,93

81,81

  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;

6 6

t 2,93 .60 2 .60 3 30,22

30 35

       phút.

92 SVTH: NGUY ỄN BÁ NGỌC LINH_LỚP:16XN

Số chuyến xe trong 1 ca làm việc: T t0 8 0

m .60 .60 15,88

t 30, 22

 

   chuyến;

Thể tích đất quy đổi: Vqd K .Vt ca 1,1.1114,18 1225,6 m ; 3 Số chuyến xe cần thiết trong 1 ca làm việc: Vqd 1225,6

n 15,44

m.V 15,88.5

  

th�ng

Vậy ta sử dụng 16 xe vận chuyển đất khi đào đất bằng máy.

2.2.6. Sự cố thường gặp khi đào đất:

Khi đang thi công đào đất thì gặp trời mưa làm cho đất thành hố đào bị sụt lở xuống đáy móng. Khi tạnh mưa nhanh chóng lấp hết chỗ đất sập xuống, lúc vét đất sụt lở cần chừa lại 20 cm đáy hố đào so với cốt thiết kế. Khi bóc bỏ lớp đất chừa lại này (bằng thủ công) đến đâu phải tiến hành làm lớp lót móng bằng bê tông gạch vỡ ngay đến đó.

Cần có biện pháp tiêu nước bề mặt để khi gặp mưa, nước không chảy từ mặt đến đáy hố đào. Cần làm rãnh ở mép hố đào để thu nước, phải có rãnh con trạch quanh hố móng để tránh nước trên bề mặt chảy xuống hố đào.