THI CÔNG ĐÀO ĐẤT

Do công trình được thi công cọc ép trước khi đào đất nên ta kết hợp cả 2 phương án thi công đào đất: đào đất bằng cơ giới và đào đất bằng thủ công.

1. Công tác chuẩn bị:

Trước khi thi công đào đất, hai bên giao thầu và nhà thầu phải tiến hành bàn giao cọc mốc chuẩn. Cọc mốc chuẩn được làm bằng Bêtông cốt thép và đặt ở vị trí không vướng vào công trình và được rào kĩ bảo vệ cẩn thận. Từ cọc móc chuẩn, đơn vị thi công trước khi thi công phải làm các cọc mốc phụ để định vị công trình, các cọc không được nằm trên đường đi của xe, máy và được kiểm tra thường xuyên.

2. Biện pháp thi công đào đất:

Do cọc được thi công bằng phương pháp ép trước, nên khi thi công đào đất bằng cơ giới, ta chưa đào đến độ sâu thiết kế vì nếu đào đến độ sâu đó thì máy sẽ chạm tới đầu cọc làm cho cọc bị di chuyển hoặc nếu va chạm mạnh có thể làm cho cọc bị gãy, vỡ.

- Cao trình của mặt nền thiên nhiên: -0,300

- Cao trình của đáy đài: -1,900 ( kể cả lớp Bêtông lót móng).

- Đoạn cọc được ngàm vào đài 0,5m. Trong đó đập vỡ 0,35m để sau này neo cốt thép vào đài.

 Để đảm bảo quá trình đào đất bằng cơ giới ta sử dụng máy đào đào đến cao trình cách đỉnh cọc 1 đoạn 0,2m.

Đài nằm trong lớp đất Á sét. Tra bảng 5-1 Sổ tay thực hành kết cấu công trình ta có độ dốc mái đất là: 1

0 H

= B

Như vậy công tác đào đất hố móng gồm hai quá trình thành phần:

a. Đào đất bằng cơ giới: Dùng máy đào toàn bộ mặt bằng công trình.

Chiều sâu đào cơ giới: 0,8m tính từ mặt nền thiên nhiên ( từ coste -0,300m đến -1,100m).

b. Đào đất bằng thủ công:

Chiều sâu đào bằng thủ công: 0,8m ( từ coste -1,100m đến -1,900m).

Khi thi công, mở rộng đáy hố đào mỗi cạnh 0,5m kể từ mép đài để thi công móng.

3. Tính toán khối lượng công tác đào đất:

a. Khối lượng đất đào bằng cơ giới:

( ) ( )

. . .

6

V = H × a b+ +a c b d+ +c d Trong đó:

a; b: Chiều dài và rộng đáy hố đào bằng máy c; d: Chiều dài và rộng miệng hố đào bằng máy Ta có:

H = 0,8m: Chiều sâu đào bằng máy a = 59,53 + 0,6.2= 60,73m

b = 27,3 + 0,6.2 = 28,50 m c = 60,73 + 0,4.2 = 61,53m d = 27,8 + 0,4.2 = 29,3m Khối lượng đất đào bằng cơ giới:

( ) ( ) 3

0,8 60,73.28,5 60,73 61,53 . 28,5 29,3 61,53.29,3 1413,37( )

cg 6

V = ×  + + + +  = m

b. Khối lượng đào đất bằng thủ công:

Tiến hành đào độc lập cho từng hố móng. Với đất á sét, chiều sâu hố đào = 0,8m  hố đào được đào thẳng đứng.

- Móng M1:

Số lượng : 18 móng

Kích thước đài: 1,7x1,7 (m) Kích thước hố đào:

a = 1,7 + 0,1x2 + 0,5x2 = 2,9m b = 1,7 + 0,1x2 + 0,5x2 = 2,9m

3 1 0,8 2,9 2,9 6,73( )

VtcM m

→ = × × =

- Móng M2:

Số lượng: 20

Kích thước đài: 1,7x2,7 (m) Kích thước hố đào:

a = 2,7 + 0,1x2 + 0,5x2 = 3,9m b = 1,7 + 0,1x2 + 0,5x2 = 2,9m

3 2 0,8 3,9 2,9 9,05( )

VtcM m

→ = × × =

- Móng M3:

Số lượng: 10

Kích thước đài: 1,7x5,2 (m) Kích thước hố đào:

a = 5,2 + 0,1x2 + 0,5x2 = 6,4m b = 1,7 + 0,1x2 + 0,5x2 = 2,9m

3 3 0,8 6, 4 2,9 14,85( )

VtcM m

→ = × × =

Vậy tổng khối lượng đất đào bằng thủ công:

Vtc = 18xVtcM1 + 20xVtcM2 + 10xVtcM3

= 6,73x18 + 20x9,05 + 10x14,85= 450,64 (m3)

 Tổng khối lượng đất phải đào:

Vđào = Vcg + Vtc = 1413,37 + 450,64 = 1864,01 (m3) 4. Tính khối lượng công tác lấp đất hố móng:

Đất đào lên một phần đổ tại chổ để lấp hố móng, phần đất thừa dùng xe vận chuyển chở đi đổ ra khỏi công trường. ( Phần đất thừa bằng thể tích các kết cấu phần ngầm - Gồm móng và giằng móng)

* Thể tích kết cấu móng:

- Móng M1: Đài móng: 1,0x1,7x1,7 = 2,89 (m3) Bêtông lót: 0,1x1,9x1,9 = 0,36 (m3) - Móng M2: Đài móng: 1,0x1,7x2,7= 4,59 (m3)

Bêtông lót: 0,1x1,9x2,9 = 0,55 (m3) - Móng M3: Đài móng: 1,0x1,7x5,2 = 8,84 (m3)

Bêtông lót: 0,1x1,9x5,4 = 1,03 (m3)

 Thể tích chiếm chổ bởi tất cả các móng:

* Thể tích giằng móng:

Giằng móng có tiết diện 200x400 (mm).

Tổng chiều dài của giằng móng: 559,78 (m)

 Thể tích chiếm chổ bởi giằng móng:

Vgiằng móng = 559,78x0,2x0,4 = 44,78 (m3) Vậy tổng thể tích kết cấu phần ngầm:

Vngầm = Vmóng + Vgiằng móng = 260 + 44,78 = 304,78 (m3) Khối lượng đất phải vận chuyển đi là: 304,78 (m3)

Khối lượng đất để lại: 1864,01-304,78 = 1559,23 (m3) 5. Chọn tổ hợp máy thi công đào đất:

a. Chọn và tính năng suất của máy đào:

Chọn máy đào gàu nghịch E0-3322 B1 có các thông số kĩ thuật sau:

- Dung tích gầu: q = 0,5m3

- Bán kính đào lớn nhất: Rđào max = 7,5(m) - Chiều sâu đào lớn nhất: Hđào max = 4,8(m) - Chiều cao đổ đất lớn nhất: Hđổ max = 4,2(m) - Chu kỳ kỹ thuật: tck = 17(s)

- Hệ số đầy gầu: kđ = 0,9

- Hệ số tơi của đất: kt = 1,2 (đất dính)

- Hệ số quy đổi về đất nguyên thổ: k1 = 0,9/1,2 = 0,75 - Hệ số sử dụng thời gian: ktg = 0,75

* Khi đào đổ tại chổ:

Năng suất ca máy đào: Wca = × ×t q nck × ×k1 ktg

Trong đó: - Chu kỳ đào ( góc quay khi đổ đất bằng 900): tđck = tck = 17 giây - Thời gian làm việc 1 ca: t = 7h.

- Hệ số sử dụng thời gian: ktg = 0,75

- Số chu kỳ làm việc trong 1 giờ: nck = 3600/tđck = 3600/17 = 211,8

 Năng suất ca máy đào: Wca = ×7 0,5 211,8 0,75 0,75 416,9(× × × = m ca3 / )

* Khi đào đổ lên xe:

Năng suất ca máy đào: Wca = × ×t q nck × ×k1 ktg

Trong đó: - Chu kỳ đào ( góc quay đổ đất bằng 900): tđck = tck.kvt = 17.1,1 = 18,7(s) - Thời gian làm việc 1 ca: t = 7h.

- Hệ số sử dụng thời gian: ktg = 0,7÷0,8. Chọn ktg = 0,75

- Số chu kỳ làm việc trong 1 giờ: nck = 3600/tđck = 3600/18,7 = 192,5

 Năng suất ca máy đào: Wca = ×7 0,5 192,5 0,75 0,75 378,9(× × × = m ca3/ ) Thời gian đào đất bằng máy:

+ Đổ đống tại chổ: tđđ = (1413,37-304,78)/416,9 = 2,66 (ca) Chọn tđđ = 2,5 ca

 Hệ số vượt định mức = 2,66/2,5 = 1,06 + Đổ lên xe: tđx = 304,78/378,9 = 0,81 ca

Chọn tđx = 1ca

 Hệ số thực hiện định mức = 0,81/1 = 0,81 Vậy tổng thời gian đào đất bằng cơ giới: T = 2,5 + 1 = 3,5ca b. Chọn xe phối hợp với máy để vận chuyển đất đi đổ:

- Cự ly vận chuyển đất đến bải đổ cách công trình 3,5km

- Vận tốc trung bình của xe: vtb = 25km/h

- Thời gian đổ đất tại bãi và dừng tránh xe trên đường: t = tđ + to = 2 + 5 = 7 phút.

- Thời gian xe hoạt động độc lập:

0

2 2.3,5.60

7 23,8

x d 25

tb

t l t t

= v + + = + = (phút)

Chọn loại xe Yaz-201E có trọng tải 10(T) - Số gàu đổ đất đầy xe:

. . t n P

γ q k

=

Trong đó: P = 10(T) Trọng tải xe

γ = 1,96(T/m3) Dung trọng tự nhiên của đất kt = 0,75

10 13,61

. . t 1,96.0,5.0,75 n P

γ q k

= = = (gầu)

Chọn n = 14 gầu.

- Thời gian đổ đất đầy 1 chuyến xe:

14.18,7

. 4,36

60

d

b ck

t =n t = = (phút)

- Chu kỳ hoạt động của xe: tckx = 4,36 + 23,8 = 28,16 (phút)

Điều kiện để máy đào và xe vận chuyển làm việc liên tục khi đất đào được vận chuyển đổ đi nơi khác là:

. .

m m x x

N W = N W

Trong đó: - Nx , Nm: Số xe và số máy đào. Chọn Nm = 1.

Số chuyến xe hoạt động trong một ca:

. 7.0,75.60

11,19 28,16

tg ch

ckx

N t k

= t = = ; lấy 11 chuyến.

Năng suất của xe là: . 11.10 3

56,12 / 1,96

ch x x

W n P m ca

= γ = =

Số xe cần thiết là:

n = Wca máy đào/Wca xe = 378,9/56,12 = 6,75 xe.

Chọn 7 xe.

Vậy chọn tổ hợp xe và máy là: 01 máy đào E0-3321 B1 và 7 xe Yaz-210E.

c. Tính toán hao phí đào đất hố móng bằng thủ công:

Khi đào đất bằng thủ công, cơ cấu tổ thợ theo định mức 726/ĐM-UB gồm 3 thợ ( 1 thợ bậc 1, 1 thợ bậc 2, 1 thợ bậc 3). Định mức chi phí lao động lấy theo ĐM 24, số hiệu định mức: AB.1143 bằng 0,5 công/m3.

Số công lao động cần thiết: 450,64x0,5 = 225,32(công)

Chọn 5 tổ, mỗi tổ 3 người để tiến hành công tác đào đất nhằm đảm bảo được an toàn và nâng cao năng suất làm việc.

Vậy số ca cần thiết để hoàn thành công việc là: 225,32

15,02( )

n= 15 = ca

Chọn 15ca.

Hệ số vượt định mức = 15,02/15 = 1,002