Thi công đất (nxb xây dựng 2008) đặng đình minh, 270 trang

Lượng ngậm nưởc của đất VVater content... Dung trọng khô D ry unit vveight YdD ung trọng khô là dun g trọng phần rắn trong đơn vị th ể tích của đất... T h eo công thức trên, khi liượngĩ

b iế t đ ể g iả i qu yết công việc nói trên.

Tuy dỡ có nhiều cô gắng sonq ch ắ c chắn tài liệu s ẽ kh ô n g tránh khỏi những th iếu s ó t n h ấ t định, rất m ong đ ộ c giả p h ê bình g ó p ý và b ổ sung Ý kiến có th ể gửi về Nhà xu ấ t bả n X â y dựng H à N ộ i ho ặ c K hoa X â y D ựng Trường Đ ạ i H ọc K iến Trúc thành p h ô 'H ồ C hí M inh.

T p H ồ C hí M inh, N g à y 10 th án g 10 năm 2007

Đ ặ n g Đ ìn h M inh

Chương 1CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THI CÔNG

Kinh n g h iệ m cho thấy c ô n g tác chuẩn bị trước khi thi c ô n g cọc và đ à o đ ắ p đ ất rất

q u a n trọng Người thi c ô n e - nhà thầu cũng như đơn vị lập b iệ n p h á p tổ chức thi công

và kỹ th uật thi cô n g n ế u như tiên liệu trước những công v iệ c tiề n thi c ô n g va c h uẩn

bị tốt thì sẽ thi cô n g rấ t th u ậ n lợi, bảo đ ả m tốt tiến độ thi c ô n g và an to à n lao động

và n h ấ t là thi c ô n g đ ạt hiệu quả kinh t ế cao - làm ăn có lãi, v iệc thi c ô n g được tiến

- C ô n g trình m uốn thi c ô n g và tổ chức giao thầu, đấu th ầ u trước h ế t p h ả i có thiết

k ế và dự to án T h iế t k ế và d ự toán phải được các c ẩ p có th ẩ m q u y ề n d uy ệt N ế u là

c ô n g trình c ủ a nhà nước, k è m theo quyết định d u y ệ t th iế t k ế và d ự toán p h ả i có

q u y ế t định c ấ p vốn và thời hạn c ấ p vốn

- Phải c ó G iâ y c ấ p đất và G iâ y p h ép x ây dựng của c ấ p có th ẩ m q u y ề n cho p h é p

- Phải h o à n tất cô n g việc di dời đ ề n bù giải toả N ế u c ô n g trình n ằ m trê n vùng

đ ấ t trước đ â y có c h iến sự thì c ầ n có giấy xác nhận đã h o à n tất c ô n g việc rà phá bom mìn tại khu đ ấ t x â y dựng

- H o à n th à n h cô n g việc c họn thầu có q u y ế t định phê d u y ệ t trúng thầu

- H ợp đ ồ n g thi cô n g giữa đơn vị giao thầu (Ban q u ản lý d ự á n - B ê n A) và đơn vị

nh ậ n thầu (Đ ơn vị thi cô n g - B ên B)

1.2 CHUẨN BI TÀI LIỆU THI CÔNG

- Đơn vị thi c ô n g ph ải có đ ầ y đủ tài liệu thiết kế B ản vẽ th iế t k ế được d u y ệ t phải

có đ ầ y đủ kích thước và chi tiết Trong b ả n vẽ thể hiện rõ vị trí kích thước c ủ a công

trình, c a o độ tự n hiên , c a o độ thiết kế, từ đó đơn vị thi c ông tính ra được khối lượng

đ à o đ ắ p cụ thể p h ả i thực hiện

- P hải n ắ m rõ tình hình địa c h ất khu vực - nơi sẽ tiến h à n h đà o đ ắ p đất Nhờ biết được chính xác c â u tạo c á c tầng đất, cao độ có nước n g ầ m hoặc khả n ă n g có thể xảy

ra lưu sa m à đơn vị thi c ô n g sẽ chọn phương tiện thi công thích hợp và có biện pháp

x ử lý p h ò n g ngừa có h iệ u qu ả Ngoài ra cũng c ầ n biết th ê m m ột s ố chỉ tiêu cơ lý

- Phải có b iệ n p h á p c h ố n g đỡ gia c ố các cô n g trình k ế c ậ n sẽ k h ô n g bị hư hại lún

sụ p khi ta thi c ô n g đ à o đ ắ p công trình

- Phải có k ế t q u ả thí n g h iệ m đ ấ t (thường là đ ấ t đắp)

- C ó b iệ n p h á p thi c ô n g đ à o đắp và tiến độ thi công C ác tài liệu n à y do phía

q u ả n lý d ự á n (B ê n g ia o th ầu ) cấp, nếu là tài liệu do phía nhà th ầ u lập ra thì phải

được sự đ ồ n g ý ch ấp th u ậ n của b ê n giao thầu.

- T à i liệu th u y ế t m inh hướng dẫn - T ài liệu về quy trình n g h iệ m thu - Tài liệu hướng d ẫ n thực h iệ n c ô n g tác an toàn lao động

- N ế u cô n g v iệ c đ à o đ ấ t tiến hành sau công tác hạ cọc xuống n ề n thì trước khi tiến h à n h đ à o đ ấ t c ầ n p h ả i tiến hành xong công tác ng hiệm thu hạ cọc xuống nền (C ô ng tác hạ cọc x u ố n g n ề n đã hoàn tất không c ầ n phải é p hoặc đ ó n g b ổ sung - có

th ể c h u y ể n qua cô n g v iệ c đ à o đất )

1.3 CHUẨN BỊ HIỆN TRƯỜNG THI CÔNG

Trước khi tiế n h à n h đ à o đ ắ p công trình, c h ú n g ta c ần p h ả i c h u ẩ n bị đầ y đủ các phương tiệ n và đ iề u k iệ n kỹ thuật phục vụ thi công

C ác đ iề u k iệ n đó là:

- Phải p h á t q u a n g d ọn sạc h m ặ t bằng trước khi đ à o đắ p (Nơi c ần đ à o đ ắ p có cây cối hoặc chướng ngại v ật ) việc phát quang dọn sạ c h m ặ t b ằn g tiện cho việc đi lại

và tiến h à n h c ô n g tác trắc đạc

- Di dời c ác c ô n g trình h iệ n hữu (công trình di tích văn hoá lịch sử, hệ thống cấp

th o á t nước, c ác đường dâ y c ấ p điện hoặc dày đ iệ n thoại )

C h u ẩ n bị hệ thcíng m ôc chuẩn, trục c h u ẩn và dẫn trục cho c ác h ạ n g m ục thi công

đ ể việc đ à o đ ắ p tiến h à n h được chính xác và đúng yêu cầu th iế t kế

- Hệ th ốn g đường đ iệ n cung cấp c h o c ác th iế t bị thi công v à đ iệ n á n h sáng

- Hệ th ô n g nước sạ c h dùng đ ể tưới rửa

- Hệ th ố ng á n h s án g phục vụ cho thi côn g ca hai hoặc ca đ ê m

- N ế u quá trình đ à o đắp có sử d ụ n g m á y khoan (m áy k h o a n sử d ụ n g khí n é n ) thì phai lắp đ ặ t trạ m khí n é n và hệ thống ốn g cung cấp khí n é n đ ế n tận nơi có sử dụng

m áy khoan

- T iế n h ành ỉà m m ới hoặc gia c ố sửa chữa hệ thống đườ ng sá c ầ u cống h iệ n hữu

n h ằ m c h u ẩ n bị tốt cho công việc v ậ n c h u y ể n đ ất đ à o đắp

- P hải x ác định và thống nh ât vị trí đổ c á c đất p h ế thải (đ ấ t bùn, đ ấ t xâu, lớp đ ấ t thực vật)

- L à m hệ thống tho át nước m ặ t và c á c h ệ thống ch ặn n g ă n nước v à o h ố m óng (là m hệ th ốn g n g ă n c h ặ n nước trên sườn đồi ch ảy xuống b ằ n g c ác đ ê c h ắ n h o ặc rã n h ngăn c h ặ n ; làm c á c đê vây đ ể chắn nước sông tràn vào khi thi c ô n g c ác hệ thống c ấ p nước c ạ n h sông; làm hệ thống bdm g iế n g kim khi thoát nước n g ầ m )

- L à m c ác c ô n g trình phụ như: kho, bãi, lán trại, nhà đ iề u hành

- C h u ẩ n bị đ ầ y đủ phương tiện thi cô n g và nhân lực thi c ôn g

T ó m lại, c ô n g v iệ c c h u ẩn bị trước khi thi côn g đ à o đắp m ỗ i nơi m ỗ i k h á c, tuỳ thực

tế, tuỳ đ iề u kiện thi công, tuỳ thời tiết, tuỳ địa hình và tuỳ k ế t c ấ u c ủ a th iế t kế mà

có sự c h u ẩ n bị k h á c nhau

Người giao thầu và nhận thầu p h ả i qu an tâ m đ ến công tá c c h u ẩn bị trước khi thi

c ô n g nói chung V iệ c chuẩn bị tốt thì việc thi công suôn sẻ k h ôn g bị á ch tắc gián

đ oạn, b ả o đ ả m thi c ô n g đ ạt y ê u c ầ u th iế t kế, an toàn sản xuâ"t c ũ n g được b ả o đ ảm trong su ố t quá trình, thi công đúng th eo tiến độ đã đề ra và n hà thầu thi c ô n g đ ạt hiệu q uả kinh t ế cao

NHỮNG ĐẶC TÍNH c ơ LÝ CỦA DAT ẢNH HƯỞNG

ĐẾN CÔNG TÁC THI CÔNG ĐÀO ĐAP ĐÂT

Chương 2

Đ ấ t là m ột thực th ể phức tạp gồm ba thành p h ần chính:

C á c hạt k hoáng tạ o n ên cốt đ ất ta gọi là pha rắn

P h ầ n dịch thể lỏng (nước) lấp đ ầ y trong cốt đ ấ t ta gọi là pha lỏng

P h ầ n khí xen k ẽ trong các chỗ rỗng của cốt đ ấ t ta gọi là pha khí

Đ ể d ễ d àng trình b à y ta tính toán trong các ph ần k ế tiếp, c h ú n g ta c ù n g thống

1 T rọ n g lượng r iê n g (S p e ciíìc gravity) G

T rọ n g lượng riê n g c ủ a đ ấ t là tỷ sô' giữa trọng lượng c ủ a đ ấ t và trọng lượng riêng

T rọ n g lưựng riê n g của đ ấ t lớn hay nhỏ tuỳ thuộc v ào th à n h p h ầ n h ạ t củ a đ ấ t và

Ihường ở giới h ạ n từ 2 ,6 - 2,8 tấ n /m 3

Đ ấ t hữu cơ có trọng lượng riêng: 2,4 - 2,5 tấ n /m 3

Đ ấ t than bùn có trọng lượng riêng: 1,5 - 1,8 tấ n /m 3

Đâ't cùng loại sự thay đổi (trọng lượng riê n g ) k h ô n g đ á n g kể

T rọ n g lượng riê n g c ủ a đ ấ t được xác định trong p h ò n g thí n g h iệ m Sau đ â y là

trọng lượng riê n g c ủ a m ột s ố loại đất:

2 Lượng ngậm nưởc của đất (VVater content Moisture content) co

Lượng n g ậ m nước trong đ ấ t là tỷ s ố giữa lượng nước trong đ ấ t và trọng lượng c ủ a đất C h ú n g được tính th e o tỷ lệ phần trăm

w s

L ượng n g ậ m nước (tó) là chỉ tiêu v ậ t lý rất quan trọng v ề độ ẩ m của đất S ự thay

đổi lượng n g ậ m nước trong đ ấ t phụ thuộc v à o đ iề u k iệ n tự nhiên Lượng n g ậ m nước

trong đ ấ t c à n g c a o thì cường độ chịu lực trong đấ t c à n g g iả m Người ta d ù n g phương

p h á p sấy khô đ ấ t trong p hò n g thí nghiệm đ ể x á c định lượng n g ậ m nước c ủ a chún g

3 Dung trọng của đất (Unit vveight) Y

D ung trọng c ủ a đất là trọng lượng đơn vị th ể tích c ủ a đất, đơn vị là k g /m 3;

4 Dung trọng khô (D ry unit vveight) Yd

D ung trọng khô là dun g trọng phần rắn trong đơn vị th ể tích của đất

D ung trọng khô chính là chỉ tiêu dùng đ ể đ á n h giá độ c h ặ t của đâ't đắp

5 Dung trọng bão hoà (Saturated unit weight) ysat

D ung trọng b ã o h o à c ủ a đât là trọng lượng đơn vị thể tích c ủ a đ ấ t khi đ ấ t chứa

đ ầy nước trong lỗ rỗng:

T rong cô n g thức trên thì Ỵw= 10 kN /m3

6 Dung trọng nổi (Buoyant unit vveight) y’

D ung trọng nổi được xác định theo côn g thức

H ệ s ố rỗng được th ể h iệ n b ằ n g s ố thập phân H ệ s ố rỗng thể h iệ n độ ch ặt của đất trong thiên nhiên:

Khi e < 0,6: Đ ấ t c h ặ t - co n é n ít

e > 1,0: Đ ấ t tơi xố p - co nén cao

8 Tỷ lệ rỗng của đất (Porosity rate; void rate) n

Tỷ lệ rỗng là tỷ s ố g iữ a th ể tích rỗng c h iế m chỗ và thể tích toàn bộ c ủ a đất,

c h ú n g được th ể h iệ n b ằ n g tỷ lệ %.

9 Độ bão hoà của đất (Saturation degree) sr

Độ b ã o hoà c ủ a đ ấ t là tỷ sô" giữa th ể tích rỗng chứa đ ầ y nước và th ể tích rỗng toàn bộ có trong đât Người ta biể u thị độ b ã o hoà nước của đ ấ t b ằ n g tỷ lệ %

Dựa vào chỉ s ố Sr người ta xác định đ ấ t c á t ở ba trạ n g thái:

10 Hoán đổi các chỉ tiêu

C ác chỉ tiêu cơ lý của đất đã n êu trên: T rọng lượng riên g (G), lượng n g ậ m nước

((ũ) và dung trọng của đất (y); Với ba chỉ tiêu n à y người ta cổ th ể tính các chỉ tiêu

c ò n lại

• Trọng lượng riêng G:

C ô ng thức d iễ n đ ạt theo ba pha:

C ôn g thức tính toán thông thường:

P h ạ m vi giá trị thường thây:

■ = Y,,(1 + cd) ; y= —

1 + eĐơn vị tính: g /c m3

P h ạ m vi giá trị thường thây: 1,6 -f 2

• D ung trọng khô ỵci

C ô n g thức d iễ n đ ạ t theo ba pha:

P h ạ m vi giá trị thường thấy: 1,3 - 1,8

P h ạ m vi giá trị thườ ng thày: 0,8 - 1,3

2.2 P H Â N L O Ạ I Đ Ấ T

C ó hai loại đất: Đ â ì k hô n g dính và đất dính

1 Đâ't không dính (cohesionlessiol; non-cohesive soil)

Đ ộ c h ặ t c ủ a đ ấ t kh ô n g dính có quan hệ m ậ t th iế t với đ ấ t cô n g trình Đ ộ c h ặ t đất

k h ô n g dính cao thì cường độ chịu lực của n ề n cao và ngược lại C ù n g m ộ t loại đất

nh ư nhau n ế u h ệ s ố rỗng c à n g nhỏ thì độ c h ặ t c à n g lớn Tuỳ theo giá trị h ệ s ố rỗng

mà ta chia các trạng thái khác nhau: Chặt, c h ặ t vừa, hơi c h ặ t và tơi xốp

B ảng 1 Các trạ n g thái độ c h ặ t của c á t (e)

Loại cát

Độ chặt của cát

Sỏi nhỏ, cát thô, cát vừa

Cát mịn - Bụi cát

e < 0,6

e < 0,7

0,6 < e < 0,75 0,7 < e < 0,85

0,75 < e <0,85 0,85 < e < 0,95

e > 0,85

e > 0,95

Độ c h ặ t đá d ă m

Người ta đ á n h giá độ c h ặt đá dăm ở ba mức: C hặt, c h ặ t vừa và hơi chặt C ác h

g iá m định tại thực địa n h ư sau:

C hặt: H à m lượng h ạ t c ố t đât chiếm trên 70% trọng lượng, c h ú n g s ắ p x ế p đ an xen

nhau, liên k ế t liền nhau Khó đ ào bằng cuổc chim , kh oan c ũ n g khó

C hặt vừa: H à m lượng h ạ t cốt đất c h iế m 60 -70% trọng lượng to à n bộ s ắ p x ếp

đan x en và liên k ế t liền nhau Có thể đ ào b ằ n g cuốc chim k hoan hơi khó.

H ơi chặt: H à m lượng cốt đ ấ t chiếm dưới 60% trọng lượng toàn bộ s ắ p x ế p hỗn

loạn, liên k ế t k hô n g liền nhau Có thể đào, th àn h hô" đ à o dễ lở, khoan d ễ dàng

2 Đ ất dính (Cohesive soil; Clayey soil; Binder soil)

a) Lượng n g ậm nước giới hạn trong đất dính: (lim it water content)

D o lượng n g ậ m nước trong đ ấ t dính khác nh au m à nó có th ể ở trạng thái cứng, nửa cứng, d ẻ o hoặc c h ả y lỏng Tuỳ theo lượng n g ậ m nước m à đ ấ t dính có th ể

c h u y ể n từ trạ n g thái n à y sang trạng thái khác

Lượng, n g ậ m nước giới hạn khiến cho đấỉ dính c h u y ể n từ trạng thái d ẻ o sang trạng

thái c h ả y được gọi là giới hạn lỏng (còn gọi là lượng n g ậ m nước giới h ạ n trên củ a

t r ạ n g t h á i d ẻ o ) K ý h i ệ u là COL.

Lượng n g ậ m nước giới hạn khiến cho đ ấ t c ứ n g c h u y ể n sang trạ n g thái d ẻ o được

gọi là giới h ạ n d ẻ o (còn gọi là lượng n g ậ m nước giới hạn dưới c ủ a trạng thái d ẻo)

Ký h iệ u là C0p

Đ ấ t dính ở trạng thái nửa cứng dần dầ n bốc hơi nước và th ể tích d ầ n dầ n co lại

co đ ế n lúc k h ô n g co th ê m được nữa thì lượng n g ậ m nước giới h ạ n lúc đó được gọi là giới h ạ n co Ký hiệ u là Cùs

C á c giới h ạ n trên (coL; cop; cos) được biể u thị b ằ n g % (phần trăm ) Hình 2 th ể h iệ n

q u a n hệ giữa trạn g thái và lượng ngậm nước c ủ a đ ấ t dính

H ình 2: Quan hệ giữa trạng thúi vật lý và lượng ngậm nưâc của đất dính

b) C hỉ s ố dẻo của đất dính: Ip (Plasticity; Plastic Property)

C hỉ s ố d ẻ o chính là h iệu s ố giữa giới h ạ n lỏn g C0L và giới h ạ n d ẻ o C0p Đó chính là

p h ạ m vi thay đổi lượng n g ậ m nước của trạng thái dẻo

Ip = C0L - cop

Đ ấ t c à n g mịn thì số lượng hạt mịn trong đ ấ t n h iề u và vì t h ế m à lượng n g ậ m nước

k ế t hợp với b ề m ặ t hạt c àn g nhiều Dĩ n h iê n chỉ s ố d ẻ o Ip c ũ n g c à n g cao

N ế u trong đ ấ t không có hạt đất k ế t dính thì Ip= 0

Lượng n g ậ m nước tương đốì của h ạt đ ấ t dính trên 3%, giá trị Ip > 3% thì đất b ắ t

đ ầ u x u ấ t h iệ n các đặc tính của đất dính D ự a trê n trị s ố c ủ a Ip người ta có thể chia

đ ấ t dính ra c á c loại: sét, á sét và á s é t nhẹ

S é t Ip > 1 7 %

Á sét 10 < Ip < 17%

Á sét nhẹ 3 < I p < 1 0 %

T h eo công thức trên, khi liượngĩ ngậm nước tự nhiên của đất co có giá trị Cù < Cứp thì

IL < 0 và đất tự nhiên ở trạng tìhái rắn Đất tự nhiên ở trạng thái lỏng khi co > ( D l và II > 1 ■

N h ư v ậy IL c à n g lớn thì đ ấ t càmg mềm và ngược lại

D ựa trên chỉ s ố lỏng người ta phân ra các trạng thái:

Sự p h â n loại đ ấ t chính x i t : có 'ý nghĩa thực t ế rấ t q u an trọng N go ài việc đ á n h giá

đ ú n g c h ấ t lượng đ ấ t n ề n và đất đắíp người ta còn h o ạ ch định được m ộ t giải p h á p thi

cô n g đ à o đ ắ p c h ín h x á c và cô hiệiu qua

T rong thực t ế có ba loại:

Đ â t đ ắ p d o con người Itạo niên

Đâ't hữu cơ

Đ ấ t tự n h iê n

Đ ấ t đắp: Đ ấ t đ ắ p do com người tạo nên cũng có n h iề u loại: D ùng đ ấ t tự n h iê n đ ể

đắp Đ ấ t đ ắ p là p h ế liệu , xlà bần; Đất đắp bằng phương p h á p bồi thuỷ lực do tà u hút (x á n g thổi) tạ o n ê n

Đ ấ t hữu cơ: L o ạ i đ ấ t có hảm ltượng hữu cơ > 5% (với đ ấ t dính) và > 3% với đ ấ t

cát Khi lượng h ữu c ơ lđn hiơrií 25% thì ta gọi chung là đ ấ t than bùn Đ ấ t than b ù n có lượng n g ậ m nước cao , tính c:o nén cao

Đ ấ t tự nhiên: Đ ấ t tự nhi têm là đất nền xâv dựng, đ ấ t dùng đ ể đắp Đ ấ t tự n h iê n

0,8-T 1 1750+ 1900

Cuốc, cuốc chim, xà beng

Loại 5:

Sét cứng, diệp thạch, đá mác ma, đá phấn, cuội kết, đá vôi mềm

1,5 -r 4 11 0 0 -r 700

Cuốc chim

xà beng, choòng búa phá, nổ mìn

nổ mìn

Loại 7:

Đá cẩm thạch điabazơ, granit, đá vôi, đá cuội, đá huyền vũ, andesite hơi bị phong hoá, đá porphyrite

1 0- 18 2500 - 3 1 0 0 Nổ mìn

Loại 8:

Đá An sơn - Đá huyền vũ, hoa cương, Gneiss Diorite,

* Tính tơi của đ ấ t (L o oseness)

Sau khi đào, tổ chức cấu tạ o của đất bị phá hoại th ể tích p h ầ n đ ấ t đ à o tăng lớn hơn th ể tích ban đ ầ u khi chưa đào H iện tượng đó gọi là tính tơi c ủ a đất Tỷ s ố giữa

th ể tích đ ấ t tăn g sau khi đ à o và th ể tích đ ấ t n g u y ê n trạng lúc ban đ ầ u được gọi là hệ

s ố tơi c ủ a đất H ệ s ố tơi củ a đ ấ t có q u a n h ệ rấ t lớn khi tính toán khối lượng vận

T rong đó: V | - tích khối đ ấ t n g u y ê n trạ n g khi chưa đào;

v 2 - th ể tích khối đ ấ t bị tơi ra khi đ ào ;

V3 - thể tích khối đất trên được đắp và đầm chặt

Thông thường thì: V2 > v 3 >V|

Đ ấ t n g u y ê n trạng c à n g c h ặ t bao nhiêu thì h ệ sô" tơi c à n g lớn b ấy n h iê u ; V3 > V|

cũ ng cho ta thấy rằ n g dù đ ất đã được đ ầ m c h ặ t nhưng k h ô n g sao đ ạ t được th ể tích V|

n g u y ê n trạn g ban đầu củ a nó M ột m é t khôi đ ấ t tự n h iê n đ à o lê n đ ể đ ắ p và đầm

ch ặt th à n h m ộ t m é t khối đ ấ t đ ắ p vẫn còn thừa lại m ộ t ít

Tỷ lệ p h ầ n trăm % gia tăng thể tích lúc đầu:

Bảng 3 Hệ sô' tơi của đâ't

Tên gọi các loại đât

T ỷ lệ co n é n c ủ a đ ấ t = — — x l 0 0 % (35)

Pd

T ron g đó:

p - D ung trọng khô c ủ a đ ấ t đ ắ p sau khi được đ ầ m c h ặ t ( g / m ');

pd-D ung trọng khô c ủ a đ ấ t n g u y ê n trạng (chưa đ à o ) (g /m 3);

pmax - D u ng trọ ng khô c ủ a đ ấ t khi đ ạ t đ ế n giá trị cực đại (g /m 3);

H iệ n tượng nước th ấ m qua đ ấ t gọi là tính thâm th ấ u c ủ a đất

K hả n ă n g nước th ấ m qua đ ấ t (tính b ằ n g c h iề u dài đường th â m ) trong m ộ t đơn vị thời gian (n g à y đ ê m ) được gọi là h ệ s ố th â m c ủ a đất

X á c định hệ s ố thấm thâu c ủ a đất rấ t cần thiết cho việc tính toán các khối đ ắ p ngăn nước giữ nước (đê điều, ao hồ) và cũng cần khi tính toán thoát nước cho h ố đào

H ệ s ố th ấ m (th ẩ m th ấu ) được ký h iệ u là K (m/d)

B ả n g dưới đ â y trình b à y khả n ă n g th ấ m (H ệ sô" th ấ m ) c ủ a m ộ t SQ loại đất:

B ảng 5 H ệ sô' th ấ m K của m ộ t s ố loại đ ấ t

* Đ ộ d ố c tự n h iên của đ ấ t <p(ground-line gradỉant] angle of internal fiction)

Góc tạo n ê n giữa đường ngang (m ặt ng an g) và m ặ t ng h iê n g trên củ a đ ấ t chất đống được gọi là độ dốc tự n h iê n của đất T ìm h iể u độ dốc tự nhiên của đ ấ t đ ể chọn

độ đốc th à n h h ố đ à o một c á c h hợp lý B ản g trình bày dưới đ ây là góc nghiên g tự nhiên củ a đ ấ t tơi

Bảng 6 Góc nghiêng tự nhiên của đất tơi (p

Nước đọng lớp trê n (P erched w ater)

Nước n g ầ m (Phreatic w ater; S ubsurface w ater)

Nước n g ầ m có á p (Phreatic w a te r of be arin g course)

Lớp không thấm nước

Nước dọng lớp trên Nước có áp phun lẽn

+ D ò n g c h ả y rối (T u rbulen t flow)

D òng chảy tầng chảy theo các khe nứt, lỗ rỗng, tốc độ dòng chảy không lớn nhưng chảy liên tục (thẩm thấu liên tục).

D òng chảy rối khi chảy có tốc độ lớn và thường giao thoa đan xen nhau.

T ố c độ th ẩ m thấu củ a nước được tính to á n th eo thực n g h iệ m c ủ a D arcy - tính toán

theo định luật thấm đường thẳng

Á p lực c ủ a c ộ t đ ấ t được tạo ra khi d ò n g th â m n g ầ m c h ả y qua m ộ t đơn vị th ể tích

củ a đ ấ t được gọi là á p lực nước động

D ò n g nước th â m qua đơn vị thể tích c ủ a đ ấ t lớn ha y nhỏ phụ thuộc v à o trở lực củ a cốt đ ấ t lớn hay nhỏ và phụ thuộc v à o phương hướng vị trí c ủ a c ố t đất

H ướng d ò n g c h ả y n g ầ m nước độ ng thực h iệ n theo n g u y ê n lý trọng lực Dưới đá y

h ố m ó n g n ế u có d òn g nước ngầm có áp, khi đ à o m ó n g sẽ sinh ra h iệ n tượng nước

th ấ m ngượ c từ đ á y h ố m ó n g lên và n h iề u lúc sinh ra h iệ n tượng lưu sa L úc đ à o

m ó n g người thi cô n g c ầ n lưu ý đến sự ổn định của c ô n g trình k ế c ận do h iệ n tượng lưu sa (c á t c h ả y ) g â y ra H iện tượng lưu sa (Drift sand ; q u ic k sand; shifting sand; running sand) r ấ t dễ x ả y ra khi đất n ề n là c á t mịn, c á t bột, á s é t nh ẹ

Khi d ò n g c h ả y n g ầ m có áp mà độ c h ê n h c ộ t nước lớn thì d ò n g c h ả y trong c á c lỗ

rỗ n g k h e nứt c ủ a đ ấ t sẽ thàn h các dò ng c h ả y rối D ò n g c h ả y rối với v ậ n tốc dò ng

c h ả y lớn sẽ k é o theo đ ấ t cát trong n ề n và là m cho đ ấ t c à n g rỗ n g n h iề u hơn và ta

gọi đó là sự xói m ò n x â m thực trong đất Sau khi trong lòn g đ ấ t bị xói m ò n x â m

thực, m ặ t đ ấ t phía trê n nó thường sinh ra c á c h ố trũng lún sụt V iệ c n g h iê n cứu n ắ m vững n g u y ê n lý vận đ ộ n g của nước n g ầ m sẽ tạ o cho ta nh ữ ng giải p h á p n g ă n ngừa

h iệ u quả c á c tác h ại nói trên

3 Á p lực nư ớc đ ộ n g - H iệ n tượng lưu sa và xói n g ầ m

M ộ t s ố b ả n g tính khối lượng c ông việc và giá dự to á n c ủ a n h à th iết k ế th ư ờ n g hay

bị thiếu do họ chỉ tính khối lượng đ à o đất dưới m ó n g m à k h ô n g tính đ ế n c á c khối lượng p h á t sinh do đ iề u kiện thi công Để tính được k h ối lượng chính x á c , trước hết

ta p h ả i vẽ c ác m ặ t c ắ t ngang, c ắt dọc của h ố đào Ví dụ có c á c trục h ố m ó n g s ố : trục

1 đ ế n trục 10, k h o ả n g các h từ trục 1 đến trục 10 là 5 0 m ; và c ác trục chữ: trục A đ ế n trục F, k h o ả n g c á c h từ trục A đ ế n trục F là 25m C h iề u s â u h ố đ à o so với m ặ t đ ấ t tự

n h iê n là 3m Khi vẽ m ặ t cắt, ta tạm chọn độ dốc m ái m = 1 T a sẽ có m ặ t c ắ t n g a n g

Khi tính toán khối lượng đất n ế u kh ôn g vẽ m ặ t c ắt mà chỉ lấy k h o ả n g c á c h giữa

c ác trục và c h iề u sâu h ố đ à o đ ể tính khối lượng thì ta sẽ có k ế t q uả khối lượng đât

Có n h ữ ng trường hợp phải thi công trong h iện trường c h ật h ẹp, th àn h h ố đ à o

th ẳ n g đứng, người thi c ô n g phải gia c ố chố n g sụt lở cho th à n h hố K hối lượng côn g

v iệ c ph ải gia c ố chổ n g sụt lở cho thành hô" đ à o chính là khối lượng p h á t sinh mà

thường thì trong tài liệu th iết k ế rấ t ít đề c ậ p đến

2 Nội dung công việc đào đất

C ô n g v iệ c đ à o đất hc) m óng, đ à o đ ất rã n h đ ặ t ống hoặc n ạ o v é t ao hồ n go ài việc lấy đ ấ t c h u y ể n đi, người ta còn thực hiện m ộ t s ố công v iệ c n h ằ m b ả o đ ả m việc đ à o

đ ấ t n h a n h ch ón g, an toàn và b ảo đ ả m c h ất lượng công việc

N h ữ n g c ô n g việc đó có th ể là gia c ố th à n h h ố đào, tho át nước thi c ông n h ằ m bảo

đ ả m h ố đ à o luôn luôn k h ô ráo h oặc phải xử lý các k ế t c ấ u n g ầ m h iệ n hữu gặp phảitrong quá trình đ à o đất

T ó m lại, c ô n g việc đ à o đ ấ t có th ể tóm tắt v à o ba c ông v iệc chính:

• Đ à o v ận c h u y ể n đ ấ t và xử lý c á c p h ầ n n g ầ m h iện hữu

• G ia c ố th à n h h ố , chống sụ t lở cho th à n h h ố đào

• T h o á t nước h ố m ó n g và n g ă n nước c h ả y vào trong h ố đ à o

3 C á c d ạ n g đ ào đ ấ t

H ố đ à o có nhiều d ạ n g : Đ ào từng h ố nhỏ cho m óng đơn n ông; đ à o hào, mương

rã n h cho m ón g b ă n g h o ặ c tuyến ống c ấ p tho át nước; đ à o h ố rộ ng cho m ó n g sâu hoặc

H ìn h 8: Các phương pháp đào đất

C h iề u d à y lớp đ à o cũ ng có n h iề u dạng: C ó n h ữ n g h ố đ à o p hải đ à o rấ t s â u (hố

đ à o cho m ó n g nhà c ao tầ n g .) cũ n g có những trường hợp đ à o đất với lớp đâ”t đ à o rất

m ỏ ng) b ó c lớp đ ấ t thực v ậ t và san ủi đ ể là m sân bãi, n ạ o v é t ao hồ )

H ướng đ à o và k h ô n g gian đ à o cũ ng k h ô n g h o à n to à n giống nhau Đ à o lộ thiênthường là đ à o sâu, đ à o từ m ặ t đ ấ t tự n hiên cho đ ế n độ sâu th iế t k ế Đ à o n g ầ m là đ ào

tu y n e n (đường h ầ m giao thông, đường h ầ m th o á t nước d ẫ n nước) v iệ c đ à o thường thực h iệ n dưới lòn g đất H ướng đ à o là hướng ngan g, đ ấ t đ à o có th ể là đ ấ t thịt, t ù n g

có th ể là đ á

T h iế t bị sử d ụ n g đ ể đ à o đ ấ t c ũ n g rấ t đa dạng K hôi lượng ít ho ặ c tại c á c vị trí c h ậ t

h ẹ p thường thì người ta đ à o b ằ n g thủ công Với khố i lượng lớn thì đ à o b ằ n g phươ ng

p h á p cơ giới Phương tiện cơ giới có th ể dùn g đ ể đ à o là:

3.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐÀO ĐÂT

1 Sơ đồ đào, hướng đào

Trước khi đ à o p h ả i xác định rõ sơ đồ đ à o và hướng di c h u y ể n c ủ a m á y xúc

V iệ c c h ọ n lựa sơ đồ di c h u y ể n c ủ a m á y xúc p h ả i dựa v à o n h iề u y ế u t ố và đ iề u

k iệ n thi c ông, đ iề u k iệ n địa hình, thường thì trục g iá p với m ặ t tiền ngoài c ù n g được

đ à o sau c ùng C h ọ n sơ đồ đ à o p h ả i lưu ý c á c đ iể m sau đây:

c) Đào dọc từnịi đoạn ngắn, di chuyển theo hình chữ chi.

- S a u khi đ à o m á y là cô n g việc sửa sang và đ à o b ằ n g tay Vì v ậ y p h ả i b ả o đ ả m

v iệ c đ à o m á y p h ầ n tiế p theo k h ô n g g â y ả n h hưởng cho c ác đơn vị đ à o thủ cô n g sửa

s a n g c á c p h ầ n đ à o m á y trước đó (b ả o đ ả m a n to à n lao đ ộ n g đ ấ t đ à o b ằ n g tay)

- M ụ c đích c ủ a v iệ c đ à o đất là b à n giao n ề n đ ể đổ b ê tông m ó n g , do đó n ê n ho à n

th à n h th e o từng p h ầ n (từng trục) đ ể b à n giao lại cho v iệ c đ à o ta y p h ụ c vụ cho việc

đ ổ b ê tô n g lót c ũ n g n h ư lắp đ ặ t c ố p p h a cố t th é p m ó n g được kịp thời

T ó m lại, cô n g tác thi công đ ậ p đ ầ u cọc, đổ b ê tông lót, lắ p c ố p p h a cốt th é p đ ế

m ó n g là c ô n g v iệc tiế p th e o c ủ a c ô n g tác đ à o đất Vì v ậ y , n h ữ n g c ô n g v iệ c tiế p theo

đó được tiế n h à n h n ối đuôi sớm hay m u ộ n tuỳ thuộc v à o c ô n g v iệc đ à o đâ't h o à n

th à n h b à n giao sớm hay muộn Sau khi ch ọ n sơ đồ đ à o và h ướ n g đ à o c ầ n lưu ý m ộ t

s ố đ iể m đây:

- C ô n g tác đ à o tay tiếp theo được thuận lợi và an toàn

- V iệ c đ à o đổ đâ't b ê n c ạ n h (ho ặc v ậ n c h u y ể n đi) k h ô n g g â y khó k h ă n c h o v iệc

đ à o đ ấ t b ằ n g tay; k h ô n g c ả n trở v iệc lắp đ ặ t c ố p p h a cốt th é p và n h â ì là k h ô n g gâ y

k h ó k h ă n cho v iệ c đ ổ bê tông m ó n g sau này

- K h ô n g g â y khó k h ă n cho việc gia c ố m á i dốc th à n h h ố đ à o c ũ n g n h ư tạ o điều

k iệ n ch o v iệ c thoát nước thi cô n g dễ dàng

- T h u ậ n tiện trong v iệ c lắp đặt, thi c ô n g p h ầ n n g ầ m (h ầ m p h â n , hệ thố ng ống

th o á t nước .) và dễ d à n g trong việc đ ắ p đ ấ t trở lại

( ~'s

\\

\ị

- B ả o đ ả m an to à n cho c á c c ô n g trình k ế cận.

- N â n g cao h iệ u s u ấ t c ủ a x e m á y , b ả o đ ả m an toàn cho người và m á y trong quá trình thi công

- T hích ứng với loại phương tiệ n thi c ô n g (m á y đ à o và xe v ậ n c h u y ể n .)

2 Lựa chọn phương án đào đất

Phương á n đ à o đ ấ t hợp lý sẽ tạ o đ iề u k iệ n c h o c á c loại cơ giới p h ố i h ợ p đồ n g bộ

và p h á t huy h ế t n ă n g su ấ t th iế t bị n h ằ m đ ẩ y n h a n h tiến độ thi c ôn g Phương á n thi

c ô n g cơ giới hợp lý c ũ n g tạ o đ iề u k iệ n thích h ợ p với v iệ c đ à o thủ c ô n g được tốt hơn

D o v ậ y đốì với c á c c ô n g trình thi c ô n g đ à o đ ấ t với khối lượng lớn c ầ n p h ả i có n h iề u phương á n thi c ô n g đ à o đất, th ô n g q u a sự so s á n h về h iệ u q u ả k inh t ế và thời gian thực h iệ n , về m ức độ b ả o đ ả m an to à n m à sẽ c h ọ n ra phươ ng á n thi c ô n g tối ưu

a) Các cơ sở ch ọ n phư ơ ng á n th i công:

- C ă n c ứ v à o lo ại hình k ế t c ấ u c ũ n g như q u y m ô về k hối lượng c ô n g v iệ c, tuỳ theo

loại c ô n g trình đ à o sâ u hay n ô n g , có p h ầ n n g ầ m (các tầ n g dưới c ố t 0,0 0) h a y k h ô n g

có p h ầ n n g ầ m , địa hình b ằ n g h a y n h â p nhô, rộ n g hay h ẹ p , vị trí th u ậ n lợi cho v iệ c sử

d ụn g th iế t bị cơ giới đ ế n m ức nào V iệ c c h ọ n phương á n c ò n ph ụ th uộ c v à o hệ thố ng giao th ô n g khu vực và p h ạ m vi khu vực q u a n h c ô n g trình có h a y k h ô n g những

c ôn g trình h iệ n hữu

- C ă n c ứ v à o tình hình địa c h ấ t c ủ a khu đ ấ t đ ào : đ ấ t thịt hay đ ấ t rời, đ ấ t cứng hay

m ề m , lượng n g ậ m nước trong đ ấ t và c a o độ m ứ c nước n g ầ m dưới lò n g đất

- P h ụ thuộc v à o loại cơ giới h iệ n có, phụ thu ộc v à o c ô n g su ấ t c ủ a th iế t bị cơ giới

m à ta sử dụ ng , phụ thuộc v à o s ố lượng phương tiệ n cơ giới c ủ a m ỗi loại

- Phụ thuộc v à o thời gian y ê u c ầ u thực h iệ n d à i hay n g ắn

th ể d ù n g m á y x úc n â n g (lo a d e r) h o ặ c m á y đ à o g ầ u đơn (e x c a v a to r) đ ể xú c đ ấ t lên

xe tự đổ (dum p truck) đ ể m a n g c h ở đ ấ t ra khỏi c ô n g trường N ế u lớ p đ ấ t đ à o m ỏ n g

và nơi đổ h o ặc nơi c ầ n đ ắ p k h ô n g xa (thường thì dưới 800 - lOOOm) thì người ta

c ũn g có th ể d ù n g m á y c ạ p đ ể g ọ t đ à o đ ấ t và v ậ n c h u y ể n đ ấ t đi

M ặ t đ ất gồ ghề có thể d ùng m áy ủi, khối đ ấ t cao có thể d ù n g m á y xúc g ầ u ngửa

và xe tự đổ đ ể đ à o và vận c h u y ể n đất đi

Với c á c m ó n g tập trung, độc lập như m óng nhà dân d ụn g và công n g h iệ p thì phải

c ă n c ứ vào h ố m ón g to hay nhỏ, khoảng c á c h giữa các m ó n g cột xa hay g ầ n và sâu

n ô n g t h ế n à o mà ta sẽ quyết định đào từng m ó ng đơn r iê n g lẻ, đ à o th e o từng trục

n g ầ m , còn m á y đ à o gầu dây đ à o phần đ ấ t từ mực nước n g ầ m trở xuống

Hình 10: Kết hợp 2 loại máy xúc đ ể đào đất

M u ô n xác định s ố lượng p h ả i căn cứ v ào khối lượng c ô n g việc và n ă n g su ất thực

h iệ n c ủ a m ỗi loại phương tiện thiết bị Đ ồn g thời x ét đ ế n nh ữ n g n h â n tố ả n h hưởng

k h á c k h iến cho m á y móc thiết bị phải tạ m ngưng hoặc gián đ o ạ n trong quá trình thực

h iệ n cô n g việc

T ro ng c ô n g tác đào, chủ y ế u phải x ác định được s ố lượng phương tiện m á y đ à o và phương tiện v ậ n c h u uy ển đ ất ra khỏi cồ n g trường

- X á c định 'số lượng m áy đ à o đất:

T a gọi s ố lượng m áy đ à o là N, căn cứ v à o khối lượng đ à o đ ấ t và thời gian thực

h iệ n đ ể x ác định s ố lượng m á y đào C ông thức tính toán nh ư sau:

Trong đó:

N - S ố lượng m á y đ à o đất;

Q - Khối lượng đ à o đ ấ t m 3;

Qd - N ă n g suất m á y đ à o m 3/ca m áy;

T - S ố n gày làm v iệc đ à o đâ't;

T rọ n g tải c ủ a xe tự đổ đ ấ t là Q i, nói chung g ấ p từ 3 đ ấ n 5 lần dung tích g ầ u của

m á y xúc là thích hợp nhất, s ố lượng xe tự đổ là N i, b ả o đ ả m cho m á y xúc là m việc liên tục được tính theo c ô n g thức sau:

t? - Thời gian xả đ ấ t x uố ng (phút);

ụ - Thời gian thao tác khác: chờ xúc đầy, đổi xe, nh ư ờ ng trán h x e trê n đường

M á y ủi đ ấ t được c ấ u tạ o b ằ n g m áy k é o có gắn lưỡi ủi đ ẩ y (lưỡi b e n ) phía trước

M á y ủi có hai loại chính: loại bán h hơi và loại b á n h xích C h ú n g được đ iề u k h iể n

b ằ n g c á p (k iểu c ũ ) h o ặ c hệ thống thuỷ lực (loại mới sau này)

L o ạ i m á y ủi có lưỡi ben (blade) đ iề u khiển bằng hệ thống cáp, khả n ă n g lưỡi ben

ăn s â u v à o đ ấ t chủ y ế u nhờ trọng lượng lưỡi ben là chính vì vậy c h iề u s â u c ắt gọt

đ ấ t tương đôi nhỏ L o ạ i m á y ủi điều kh iể n b ằ n g hệ thống thuỷ lực, n g o à i trọ ng lượng

c ủ a lưỡi ben còn nhờ h ệ thống thuỷ lực đ iề u khiển ấn lưỡi ben x u ố n g n ê n c h iề u sâu

T rong m ột sô" trường hợp m á y ủi d ùn g đ ể dọn đường, dọn m ặ t b ằ n g ch o m á y xúc

h o ặ c lôi c á c xe ch ở đâ't ra khỏi vũng lầy

T ó m lại, m á y ủi trê n cô n g trường là loại máy đa dụng Tuy nhiên, đ ể nâng cao hiệu suất sử dụng m á y ủi, giảm bớt sự thất thoát đất trong quá trình ủi, rút ngắn được thời gian chu kỳ làm việc củ a m áy ủi, sử dụng máy ủi một cách hợp lý ch úng ta cần chú ý các trường hợp sử dụng m áy ủi sau đây:

- ủ i đ ấ t x u ố n g d ố c:

Phương p h á p n à y thích hợp nhất khi san ủi sườn đồi: ủi chỗ c a o lấ p x u ố n g chỗ thấp, hoặc ủi đất gò đất đống lấp các mương rãnh Đối với sườn dốc < 15°, máy ủi vừa c ắ t g ọt đ ấ t vừa đ ẩ y đất nhờ lực trọng trường và cũng nhờ ủi x u ố n g dốc n ê n m á y

ủi có thể c ắ t đ ấ t s â u và ủi đ ấ t xuống dễ dàng, so với bình thường thì n ă n g su ât của

m á y ủi có th ể n â n g c a o th ê m 30 - 40%

- Tập tru n g theo từ n g đông rồi ủi m ộ t lần:

Khi p h ả i ủi đ ấ t th e o c ự ly xa mà đ ấ t lại cứng khó ủi hoặc phải ủi đ ấ t theo từng

đ o ạ n c ự ly d à i thì người ta thường á p dụng ủi đất theo cách này D o đ ấ t cứng n ê n lưỡi ủi c ắ t đ ấ t k h ô n g được sâu vì v ậ y phải ủi đi ủi lại nhiều lần m ới có được m ột khối lượng đ ấ t n h ấ t định bởi v ậ y khi ủi c ắt đất, phải gom đống lại m ộ t chỗ và khi

đ ạ t n h iề u rồi, người ta mới đ ẩ y đi m ộ t lần; phương ph áp này thích nghi với c ự ly

c h u y ể n đ ẩ y đâ”t với c ự ly k h o ả n g 30m và đ ấ t dồn đống cao k hoảng « 2 m

Phương pháp nàv sẽ tiết kiệm thời gian vận

chuyển và nâng cao năng suất của máy ủi w 15%

Phương p h á p n à y thích hợp khi m ặt bằn g

rộng, tương đối b ằ n g ph ẳn g Người ta có thể

d ùn g 2 - 3 m á y ủi d à n h à n g ngang và ủi đồng Hình 12: ú i song song ngang hàtĩỊ’

i IIIII Ẽ

thời n h ằ m làm cho đ ấ t ủi được đầy không bị thất thoát sang hai b ê n Lưỡi ben củ a hai m á y ủi các h n hau k h o ả n g 15 - 30cm là vừa.

ủ i song song n ga n g hàng sẽ tăng được lượng đ ất đ ống trước lưỡi ben lê n th ê m

1 5 - 3 0 %

C ự ly vận c h u y ể n đ ẩ y đ ất hợp lý nhất là < 6 0 m và > 20m

- U i th à n h rã n h sâu:

Phương p h á p n à y thích hợp khi ủi đầ y đ ấ t với cự

ly dài và lớp đ ấ t ủi tương đối dày Người ta ủi c ắt

và đ ẩy đ ấ t n h iề u lần trê n m ột tuyến và ta o thành

rãnh sâu Do ủi đ ấ t trong rãn h n ê n đ ấ t ủi đẩy đi

không bị g ạ t sang hai b ê n và do vậy lượng đất

10 - 30% Ui rã n h chỉ n ê n tạo sâu k ho ản g « l m là vừa G ờ giữa c ác rã n h k h o ả n g 50cm Đ ể nân g c a o h iệ u suất ủi đẩy, khi ủi rã n h cũng n ê n tạ o độ dốc c ủ a rã n h (theo hướng ủi đ ẩ y đ à o đ ấ t đi, c àng xa c à n g dốc thâp xuốn g) n h ằ m đ ẩ y đ ấ t đi được

dễ dàn g hơn và do đó n ă n g suất cũng cao hơn C ự ly vận c h u y ể n đ ấ t (ủi đ ẩ y đ ất) củ a

m áy ủi k hô ng lớn hơn 75-100m

trước lưỡi ben k h ô n g bị thất thoát Lượng đ ấ t trước

lưỡi ben có th ể tă n g n h iề u hơn bình thường khoảng

H ình 13: ủ i rãnh sâu

Hình 14: Mặt bằng (a) và mặt cắt các vệt ủi thành rãnh sâu từng lớp

- Lưỡi ủ i (lưỡi ben) có g ắ n bản đứng h a i bên

Đ ể giữ đ ấ t k h ô n g bị thâ't th o á t san g hai b ê n , người ta thường g ắ n hai b ê n c ạ n h đứng của lưỡi ủi (lưỡi b e n - b la d e ) n h ằ m giữ đ ấ t k h ô n g bị rơi san g hai b ê n N hờ vậy khối lượng được đ ẩ y c h u y ể n trước lưỡi ủi n h iề u hơn.

- M ộ t sô 'tín h n ă n g kỹ th u ậ t của m á y ủi:

+ C ó m ộ t s ố loại m á y ủi có th ể xoay lưỡi ủi (lưỡi b e n ) th e o c h iề u n g a n g (a) và

th e o c h iề u đứng (b) gọi là m á y ủi v ạ n n ăn g L o ạ i m á y ủi n à y d ù n g đ ể ủ i đ ẩ y c á c nơi

T h ự c h iệ n c ắ t hình n ê m khi chiều sâu đ à o khá lớn và đ ấ t k h ô n g cứng

T hự c h iệ n c ắ t đ ấ t theo hình răng cưa khi đ ấ t c ứng m à p h ả i đ à o sâu

Công suất máy ủi (mã lực)

q - K hối lượng đ ấ t ủi đ ẩ y được sau m ỗi chu kỳ

n - Sô" lần thực h iệ n được chu kỳ ủi đẩy

trong m ột giờ;

t - Thời gian thực h iệ n xong m ột chu

kỳ đ ẩ y (giây);

Kp - H ệ s ố tơi của đất, có thể tra bảng 3;

H - C h iề u c a o lưỡi b e n (lưỡi ủi) (m);

b - C h iề u rộ n g lưỡi ben (m);

X e c ạp đ ấ t là loại m á y là m đ ấ t có th ể độc lập thi công N ó có th ể tự đ ộ n g lấ y đất,

v ận c h u y ể n đ ất, xả đất, đ ắ p đ ấ t , X e c ạ p đ ấ t có hai loại: L o ạ i có đ ầ u k é o và loại tự

h ành H ệ thống đ iề u k hiển cũ ng có hai loại: Đ iề u k h iể n b ằ n g hệ c á p (k iể u cũ) và

đ iề u k h iể n b ằ n g hệ thố ng thuỷ lực

thực hiệ n (m 3);

Lưỡi ủi

Đất trước lưỡi ùi (lưỡi ben)

c ấ u tạo phần thùng c ạp đ ấ t như hình vẽ bên.

d a o c a t đ a t Luc c a t đ a t , 1 T r ụ c n ố i với đầu kéo; 2 Bánh trước; 3 Càng thùng cạp;

th ù n g c h ứ a h ạ th â p 4: Cửa [hùng cạp; 5 Thùng chứa đấi; 6 Bánh sau; 7 Đuôi thùng

xuống, cửa thùng mở,

lưỡi d a o c ắ t sâu v à o đất, xe c ạp c h ạy và đất c ắ t sẽ đưa v à o thùng c ạp và khi đất đã đầy thùng c ạp thì người lái sẽ điều khiển đó ng cửa thùng c ạp và nân g thùng c ạp lên rồi c h ạ y thẳng đ ế n nơi cần xả đất

Hình b ên c ạn h là xe c ạp đ ấ t tự hành

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Hình 23: Xe cạp đ ấ t tự hành

1 B u ồ n g lái; 2 B á n h trước; 3 Khớp nôi x o a y ; 4 Xi lanh c h u y ể n hướng;

5 C à n g thùng cạp; 6 X ilanh n ân g hạ thùng c ạ p ; 7 c ử a thùng cạp; 8 T h ù n g c ạ p chứa đ í t ;

9 X ilanh d ầ u đ ó n g mở cửa thùng cạp; 10 B á n h sau; 11 Đuôi thùng c ạ p

X e c ạ p đ ấ t có th ể trực tiếp c ạp (cắt đ ấ t vào thùng) đ ấ t c ấ p I -7- III rồi vận chuyển

D ung tích thùng c ạp tuỳ loại mà có dung tích từ 3 - 12m3 hoặc n hiều hơn C hiều dày lớp đ â t cắt k h o ả n g 15 - 30cm, vận ch uy ển xa > lOOm Trong trường hợp phải c ắ t đ ấ t

c ứng thì nên có m á y ủi đẩy phía sau đuôi đ ể trợ lực, cũng có thể dùng m á y xới tơi tiến h à n h xới trước khi tiến hàn h c ạp đất

X e c ạp đâ't thích dụ ng cho v iệ c cắt gọt đất trê n bãi rộng, tuy n hiên cũng có khi

d ù n g đ ể đ à o đấ t tại những hô' đ à o lớn (tại các cô n g trình thuỷ lợi) hoặc dùng vận

c h u y ể n đâ't cho công tác đ ắ p nền, đ ắp đập

Hình vẽ dưới đây thể hiện trường hợp xe c ạ p lấy đ ấ t và xả đất

H ình 24: Xe cụp đầu kéo: c ắ t lấ y đ ấ t và xả đ ấ t

C ũ n g cần lưu ý rằng : người ta k h ô n g dừng xe c ạ p đ ấ t đ ể lấ y đ ấ t ở n hữ ng nơi đầm lầy, k hô ng dùng ở những nơi vùng đ ấ t không dính có độ ẩ m quá lớn ho ặ c ở những vùng đ ấ t c á t rời hoặc c ác vùng đ ấ t có đá mồ côi, đá cuội lớn và c ũ n g k h ô n g dùng ở những bãi đất có n h iề u bụi c â y chưa được dọn sạch T ạ i những bãi đ ấ t quá cứng; cạp

c ũ ng không th ể c ắ t c ạ p đ ấ t được

Với đất c àn g m ề m thì ch iều d à y lớp đất c ắ t lớn do đó c h iề u d à i c ắ t đ ấ t đ ầ y thùng

c ạ p n g ắn hơn so với c á c loại đ ấ t cứng hơn

Bảng 8 Chiều dài cắt đất của máy cạp

Tử s ổ lù chiều dùi cắt đất khi có máy đẩy trợ lực; Mầu s ố lù chiều dùi cắt đất khônX có đẩy trự lực

C hiều d à y lớp đ ấ t c ắt phụ thuộc v à o hai y ế u tố chủ y ế u là loại đ ấ t và cô ng simt

xe c ạ p đất B ản g dưới đây giới thiệu c h iề u d à y c ắt đ ấ t c ủ a m ộ t s ố m á y c ạ p đối với

S ố trong ngoặc lù chiều dày phoi đứt cắt khi có máy ủi (tẩy trự lực

Đ ường di c h u y ể n c ủ a m á y c ạ p k h ô n g đòi hỏi quá k h ắ t k h e , k h ô n g n h â t thiết là

p hải b ằ n g p h ẳ n g h o à n toàn, tuy n h iê n k h ô n g nên quá dốc

C ạ p có đầ u kéo:

Chở đ ấ t lên dốc: dốc > 0 ,1 5

Chở đ ấ t x uống dốc: dốc > 0,25

Iiảng 10 Quan hệ giữa chiều dày và chiều dài rẩi đất (M)

Chiều dày rải đất

X á c định c ự ly vận c h u y ể n cho từng loại xe c ạp rất quan trọng, vì điề u đó giúp

n â n g c ao n ă n g su ất c ủ a m á y và đ e m lại hiệ u quả kinh t ế cao Với những xe c ạ p có dung tích th ùn g nhỏ chi’ n ê n đ à o vậ n c h u y ể n với cự ly gần C òn các xe c ạp có dung tích thùng lớn thường d ù n g đ ể đ à o vận c h u y ển với cự ly lớn B ản g 11 sẽ cho ta m ộ t

Có hai d ạ n g di c h u y ể n chính: Di c h u y ển v ò n g tròn và di c h u y ể n theo hình sô" 8

C á c hình (a, b, c) là sơ đồ di c h u y ể n theo đường vòng kín

Hình (d) là sơ đồ di c h u y ể n th e o hình s ố 8

M á y c ạ p di c h u y ể n trên đường vò n g thích h ợ p c ự ly c ạ p xả 50-100 m, với lớp đ ấ t

đ ắ p 0 , l - l , 5 m (đắp đập, đ ê , n ề n đường, đ ắ p sân bãi) m ặ t b ằ n g di c h u y ể n tương đối

b ằ n g phẳng

M á y c ạ p di c h u y ển theo hình s ố 8 thích hợp cho việc đ à o k ê n h mương và xả đ ấ t ngay tại bờ kênh, hoặc đ ắ p đường, đ ắ p sân b ã i với c ự ly di c h u y ể n lớn hơn (300-500)m

C ự ly v ận ch u y ển tương đối dài m à hiệ n trường lại gồ g h ề thì người ta thường di

c h u y ể n theo hình s ố 8 Với sơ đồ di c h u y ể n này, m ỗi chu kỳ di c h u y ể n , m á y c ạp lây đâ^t hai lần và xả đ ấ t hai lần (hai lần tác nghiệp): so với sơ đồ vò n g kín thì di ch u y ển theo hình s ố 8 tiết k iệ m thời gian vì rằ n g thời gian vậ n h à n h k h ông tải (thùng c ạ p khô ng có đ ấ t) ngắn, do đó n ă n g suất c ạ p được n â n g c a o lê n nhiều K hác với sơ đồ hình vò n g kín, c ạ p di c h u y ể n theo hình s ố 8, các bộ p h ậ n c h u y ể n hướng c ủ a c ạ p m òn

Sơ đồ con thoi

S ơ đồ ch ữ chi: L ấy đ ấ t đ ắ p từ m ột b ê n hoặc hai b ê n Đ ấ t được xả ra m ộ t b ên hay

hai bên C ự ly vậ n c h u y ể n thích hựp > 200m C h iề u sâu khối đ à o và khối đắp c a o 2,5 -r 6m

H ình 26: s</ đ ồ d i c h u y ế n c h ữ c h i c ủ a xe c ạ p

S ử đ ồ hình xo ắ n ốc: M ặ t bằng đào đ ắ p rộng, đ ấ t được c ạ p từ hai phía C h iề u cao

kh ối đ ấ t 2 - 2,5m C h iề u s â u khối đào 2 - 2,5m

H ình 27: S (ỉ đ ồ d i c h u y ể n h ìn h x o ắ n Ốc

S ơ đ ồ di ch u yển con thoi: sơ đồ di c h u y ể n con thoi thực c h ấ t là sơ đồ di c h u y ể n

th e o vòng kín

C ó hai d ạ n g di c h u y ể n con thoi: Con thoi n gang và con thoi dọc Khi c h iề u rộng

h ố đ à o lớn hơn n h iề u c h iề u dài cắt cạp đ ấ t thì người ta di c h u y ể n th e o sơ đồ con thoi

n gang, thường sử d ụ n g khi bóc tầng phủ - c h iều sâu c ạ p h ố đào: 4 - 6m

Khi lấ y đ ấ t (cạp đất) từ cả hai phía người ta thường d ù n g sơ đồ hình con thoi dọc

C h iề u sâu h ố đào: 4 - 6m

Cạp □ Xả

Con thoi ngang

WMầ Cạp I I Xả Con thoi ngang

H ình 28: S ơ đ ồ c ụ p

th e o h ìn h co n th o i

- M ặ t b ằ n g cắ t đ ấ t củ a xe cạp:

T ạ i m ộ t bãi lấ y đ ấ t, tuỳ địa hình và đ iề u kiện m à m áy c ạ p có th ể c ắ t đ ấ t chừa gờ

th e o đ ư ờ n g th ẳ n g h a y c h ừ a gờ theo dạ n g so le

H ì n h 2 9 : c ắ t đ ấ t c h ừ a Ịịờ so le H ì n h 3 0 : c ắ t đ ấ t c h ừ a Ị>ờ

thăng (cắt theo luốnx)

• Các g iả i p h á p n â n g cao n ă n g siiất cạp đất

Đ ể n â n g c a o n ă n g s u ấ t c ủ a x e c ạp đất, người ta thường áp d ụ n g m ộ t trong ba

c á c h sau:

- C ắ t c ạ p đ ấ t khi c ạ p đi xuống dốc;

- C ạ p th e o luống;

- C ạ p d â t nhờ trợ lực c ủ a m á y ủi

Khi x e c ạ p x u ố n g dố c, nhờ trợ lực trọng trường m à lưỡi c ắ t đưực sâu hớn và cũ n g

n h ờ lực trọn g trường m à lưỡi c ắt và lực k é o nhẹ hơn N ăng su ất c ủ a xe c ạ p c ũ n g vì

t h ế m à đưực n â n g c ao , c ó khi tăng thêm gần 25% Độ dốc lý tưởng là 3 - 9° và

đ ư ờ n g d ố c k h ô n g n ê n lớn hơn 20° Bởi vì dốc c àn g lớn tốc độ di c h u y ể n sẽ phải

c h ậ m lại (lý do A T G T ) d o đó n ăn g suất sẽ bị hạn chế

X e c ạ p c ạ p đ ấ t c h ừ a gờ, c ạp theo rãnh h à o được áp dụng khi m ặ t b ằ n g c ạ p đ ấ t

q u á b ằ n g p h ẳ n g m à đ ấ t lại cứng Với phương p h á p này năn g s u ấ t c ủ a c ạ p sẽ được

n â n g cao C h iề u c a o gờ luống không n ê n cao quá 30cm, c h iều rộng gờ luống < l ,6m

và p h ả i n h ỏ hơn k h o ả n g c á c h giữa hai b án h xe cạp và kh oảng lọt lòng giữa hai b á n h xích c ủ a đ ầ u k é o

T rự lực c ủ a m á y ủi v à dù ng m áy ủi đẩy trợ lực v à o đuôi thùng c ạ p là m cho th ùng

c ạ p d ễ c ắ t đ ất, d a o c ắ t d ễ ăn sâu vào lớp đất, xe c ạ p di c h u y ế n nhẹ n h à n g D o đó

n ă n g s u ấ t c ạ p đ ấ t sẽ tă n g thêm , có khi lên đ ến 30% Sử dụng m á y ủi trợ lực với đ iề u

k iệ n b ã i lấy đ ấ t p h ả i rộ n g (chiều rộng bãi > 2 0m), chiều dài c ắ t đâ”t c ầ n trợ lực

< 40 m Với c h u kỳ v ò n g di c h u y ể n của xe cạp 250m thì m ộ t m á y ủi có thể trự lực

c h o 3 - 4 m á y c ạ p đất

ẩ m , quá rời, đ ấ t q u á y ế u h o ặ c quá cứng, hoặc đ ấ t lẫn n h iề u đá.

B ản g 12 tổng hợp n ă n g su ất thực hiện củ a m ột s ố loại x e c ạ p đ ối vđi c á c loại đ ấ t (đất n h ẹ , đ ấ t trung hình, đ ấ t nặn g),

B ảng 12 Năng suất cạp chuyển đ ấ t (M3/C a)