XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ part 9 pdf

- 167 - Chương 9 Công tác hoμn thiện nền đường vμ gia cố mái Taluy 9.1 khái niệm chung Trong quá trình thi công nền đường bằng máy, bằng máy kết hợp với nổ phá hoặc bằng phương pháp cơ

- 167 -

Chương 9 Công tác hoμn thiện nền đường vμ gia cố mái Taluy

9.1 khái niệm chung

Trong quá trình thi công nền đường bằng máy, bằng máy kết hợp với nổ phá hoặc bằng phương pháp cơ giới thuỷ lực, hình dạng thực tế của nền đường sau khi đào đắp thường không đúng như hình dáng thiết kế: mái taluy không bằng phẳng, mặt của nền

đường lồi lõm, nhiều chỗ thừa thiếu chiều rộng và trong nền đào thì có nhiều chỗ đất sót chưa đào xong

Vì vậy sau khi kết thúc công tác đào đắp cần phải tiến hành công tác hoàn thiện và gia cố mái taluy để làm cho nền đường có hình dáng đúng như thiết kế, thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật để đảm bảo việc thoát nước và nâng cao độ ổn định của công trình Công tác hoàn thiện là công tác sửa sang bề mặt của các nền đắp, nền đào và thùng

đấu, sửa chữa các chỗ nền đường thừa thiếu bề rộng và độ cao, gọt mái taluy đào và vỗ mái taluy đắp, đào rãnh biên, cấu tạo độ nghiêng hoặc độ khum và dọn dẹp sạch khu vực nền đường Nội dung của công tác gia cố là củng cố các mái taluy của nền đắp và nền đào cũng như đáy thùng đấu và rãnh thoát nước cho khỏi bị nước, gió xói mòn làm hư hỏng

Phải căn cứ vào tốc độ của nước, gió, điều kiện khí hậu, tính chất của đất dùng để xây dựng nền đường, tình hình các vật liệu địa phương dùng để gia cố, khả năng cơ giới hoá công tác v.v mà chọn kiểu kết cấu thích hợp để gia cố Kiểu kết cấu gia cố đơn giản

và kinh tế là trồng cỏ trên mái taluy, tạo thành một thảm cỏ giữ taluy khỏi bị nước và gió xói mòn Những đoạn đường đắp qua bãi sông, qua vùng đồng chiêm ngập nước, taluy bị xói mòn nghiêm trọng hơn thì cần phải chọn loại kết cấu chắc chắn hơn, ví dụ lát đá hoặc lát các tấm bê tông để gia cố

9.2 công tác hoàn thiện

Công tác hoàn thiện có hai nội dung chính là sửa sang bề mặt của nền đường và

đào đắp đất để sửa sang nền, rãnh, thùng đấu cho đúng với hình dạng và độ cao thiết kế Nếu bề mặt nền đường bị lồi lõm thì sẽ tốn vật liệu rải mặt đường, chiều dày mặt đường mỗi chỗ mỗi khác nhau do đó cường độ sẽ không đồng đều Nếu rãnh thoát nước không

được hoàn thiện tốt, nhiều chỗ bị đọng nước làm yếu nền đường thì độ ổn định của nền

đường sẽ bị giảm xuống rất nhiều Giá thành và số công để làm công tác hoàn thiện chỉ chiếm khoảng 5 ữ 7% giá thành số công dùng để đào đắp nền đường nhưng tác dụng của

nó lại lớn, vì thế không nên coi nhẹ công tác này Công tác hoàn thiện cần phải được tiến hành ngay sau khi đắp hoặc đào xong nền đường

Trong quá trình thi công phải thường xuyên kiểm tra khuôn đường, độ dốc mái taluy, hạn chế tình trạng thừa thiếu bề rộng nền đường để sửa chữa kịp thời

- 168 -

Khi nền đắp bị thiếu chiều rộng, trước khi đắp cạp thêm, cần phải đánh cấp Những chỗ nền đào còn thiếu chiều rộng cần kết hợp với bạt mái taluy mở rộng thêm với việc sửa chữa những chỗ lồi lõm lớn mắt thường trông thấy được

Những mái taluy đào đắp cao cần bạt gọt dần từng bước trong quá trình làm đất, chiều cao mỗi lần bạt gọt phụ thuộc vào công cụ hoặc máy móc dùng để bạt gọt taluy

Thường dùng máy san tự hành, máy xúc có thiết bị cần và gầu đặc biệt (thường là gầu bào) hoặc nhân lực để bạt taluy nền đào Để bạt taluy nền đắp thường dùng máy san

có lắp thêm lưỡi phụ, máy xúc có thiết bị gầu bào hoặc nhân lực Công tác đầm chặt và vỗ mái taluy thường làm bằng nhân lực hoặc một thiết bị đặc biệt gồm những con lăn đường kính 0,6 ữ1,0m, nặng 2 ữ 2,5 T gá lắp vào máy kéo (hình 9-1) và lăn 2ữ3 lần tại một chỗ

Để hoàn thiện nền đào hoặc thùng đấu người ta dùng các loại máy làm đất thông thường như máy ủi, máy xúc chuyển, máy xúc gầu dây

Việc đào rãnh biên thường do nhân lực đảm nhiệm Nếu là rãnh biên tiết diện tam giác thì có thể dùng máy san có lắp thêm lưỡi phụ Công tác đào lòng đường và dọn sạch khu vực nền đường cũng đều do máy san, máy ủi vạn năng hoặc nhân lực tiến hành

Trong thực tế thường tiến hành công tác hoàn thiện ngay khi đào xong nền đường vì nếu để giãn cách lâu, gặp mưa nước sẽ đọng vào thùng đấu và nền đào gây trụt lở, lún sập taluy làm cho công tác hoàn thiện phức tạp hơn nhiều Công tác hoàn thiện cũng nên tiến hành khi độ ẩm của đất gần với độ ẩm tốt nhất nhằm tận dụng đất bạt taluy để đắp vào các chỗ trũng và đầm lèn được dễ dàng Muốn bảo vệ được yêu cầu này, tốt nhất là nên tiến hành công tác hoàn thiện ngay sau công tác đào đắp đất

Công tác hoàn thiện nền đường bắt đầu từ việc lên khuôn, cắm cọc tại tất cả các

điểm đại biểu trên mắt cắt ngang và mặt cắt dọc của nền đường cho phù hợp với mặt cắt thiết kế và bảo đảm cho máy thi công được thuận lợi

Hình 9-1: Đầm mái taluy nền đường bằng máy kéo con lăn

- 169 -

Ví dụ khi dùng gầu bào lắp trên máy xúc để gọt taluy nền đào thì nên cắm cọc

đánh dấu như hình 9-2, vì như vậy sẽ đảm bảo được chất lượng của công tác hoàn thiện và tăng năng suất thi công của máy

Công tác hoàn thiện cần phải bắt đầu tiến hành từ các đoạn thấp nhất trên mặt cắt dọc trở đi để đảm bảo tốt việc thoát nước trong quá trình thi công

2 1

1:3

Hình 9-3: Dùng máy san tự hành để hoàn thiện các mái taluy thoải

Dùng máy san tự hành có lưỡi san nối dài thì có thể hoàn thiện các mái taluy có độ dốc lớn hơn 1:3 và chiều cao dưới 3,5m (hình 9-4)

Hình 9-4: Dùng máy san tự hành có lưỡi san nối dài để hoàn thiện các mái taluy

Hoàn thiện phần trên taluy b) Hoàn thiện phần dưới taluy

- 170 -

Máy san tự hành cũng thích hợp để san bằng các chỗ lồi lõm của bề mặt nền

đường bằng cách cho máy san dần từ mép vào tim theo sơ đồ elip (khi chiều dài đoạn thi công từ 500-600m) và theo sơ đồ hình con thoi (khi chiều dài thi công từ 200-100m)

Hình 9-5: Sơ đồ san mặt đất bằng máy san tự hành

Sơ đồ san bề mặt nền đường theo hướng dọc bằng máy san tự hành như ở hình 9-5 Máy san tự hành không thể san các chỗ lồi lõm có chiều dài bước sóng l2 lớn hơn so với chiều dài khung của máy san la mà chỉ san được các chỗ lồi lõm có chiều dài bước sóng l1nhỏ hơn la Vì vậy máy san càng lớn thì hiệu quả làm việc càng cao và hiện nay ở một số nước, người ta đã sản xuất các loại máy san dùng để hoàn thiện có chiều dài khung máy là 9m Khi dùng máy san tự hành để san bề mặt của nền đường thì các bánh sau đè lên mặt

đất đã san xong còn các bánh trước lại ở trên mặt đất lồi lõm Như vậy máy ở trong tư thế nghiêng về phía trước hoặc về phía sau và lưỡi san tuần tự nâng lên và hạ xuống Nếu lưỡi san nằm giữa các bánh xe thì độ lồi lõm đó gần bằng tỷ số lH/la Vì vậy sau lần san đầu tiên độ lồi lõm đã giảm đi nhiều và những lần san tiếp theo là để san kết thúc Khi san, lưỡi san đặt chéo một góc 50 ữ 900 so với tim đường

Sau khi hoàn thiện bề mặt của nền đắp thì tiếp tục hoàn thiện mái taluy (với nền

đào cũng hoàn thiện mặt đáy trước khi hoàn thiện phần dưới của mái taluy) Mái taluy

được hoàn thiện từ trên xuống dưới, đất bạt ra được đẩy xuống phía dưới để sau đó san ra hoặc chuyển đi

Khi dùng máy xúc chuyển hoặc máy ủi để đào các nền đường đào sâu thì dùng máy san tự hành để hoàn thiện mái taluy theo từng cấp là hợp lý nhất, (hình 9-6)

Hình 9-6: Dùng máy san tự hành để hoàn thiện taluy của nền đào theo từng cấp

Năng suất của máy san tự hành khi hoàn thiện phụ thuộc vào kích thước của lưỡi san, tốc độ chạy máy, trạng thái của đất và tình hình tổ chức thi công Để tăng năng suất,

Hình 9-7: Dùng máy xúc trang bị gầu bào để

hoàn thiện mái taluy

nên áp dụng biện pháp nối dài lưỡi san và tổ chức công tác hoàn thiện như thế nào để máy tốn ít thời gian quay vòng và chạy không nhất Năng suất của máy san tự hành, tính bằng

m2/ca, khi hoàn thiện theo sơ đồ vòng tròn hoặc theo sơ đồ con thoi không có hành trình chạy không, có thể xác định theo công thức:

N=1000T.Kt.BL.sinα/((L/v1+tq)n1+(L/v2+tq)n2) Trong đó:

T : thời gian một ca (h);

Kt : hệ số sử dụng thời gian, bằng 0,9;

B : chiều dài lưỡi san có kéo dài (m);

α : góc chéo của lưỡi san, (độ);

L : chiều dài đoạn thi công xác định theo tốc độ thi công trong một ca (m);

V1,v2 : tốc độ chạy máy khi hoàn thiện và chuyển đất (km/h);

tq : thời gian quay vòng ở cuối đoạn, (h);

n1 : số lần đi qua tại một chỗ khi hoàn thiện, từ 3-4 lần;

n2 : số lần di chuyển đất ra ngoài phạm vi nền đường:

Vct,vk : tốc độ khi làm việc và khi chạy không (km/h)

tss : thời gian sang số ở đoạn cuối (h)

Các kí hiệu khác như công thức trên

Với các nền đắp cao và sâu, khi

tỷ lệ phần mái taluy có độ dốc lớn hơn

1:3 không dùng được máy san tự hành

nhiều thì dùng máy xúc gầu dây để

hoàn thiện mái taluy Máy xúc được

trang bị bằng một gầu đặc biệt, đổ ở

mép trên của taluy (hình 9-7) và hoàn

thiện bằng cách bạt gọt đất ở những

nơi cần thiết (bắt đầu từ phía dưới của

taluy) rồi đổ thành đống để sau đó

dùng các phương tiện vận chuyển chở

đi Vì khối lượng đất bạt taluy ít và

thời gian của một chu kỳ để bạt và xúc

- 172 -

đất đầy xe khá lâu cho nên đất bạt ra thường không đổ ngay vào xe mà đổ thành đống

Cũng có thể thay gầu bào bằng dao bào hai lưỡi liên kết với nhau ở mặt trong của lưỡi (hình 9-8), những dao bào này có thể hoàn thiện mái taluy theo từng dải rộng 4-5 m Khi hoàn thiện máy xúc có thể đổ ở gần chân mái taluy (hình 9-8b) hoặc đổ cạnh đỉnh mái taluy (hình 9-8a), các dao bào gọt bề mặt mái taluy theo kiểu “từ gần ra xa” hoặc “từ

xa đến gần”

Hình 9-8. Dùng máy đào gàu dây có trang bị dao bào hai lưỡi để hoàn thiện mái taluy

Cũng có thể gá lắp gầu bào hoặc lưỡi bào voà máy xúc gầu thuận để làm Công tác hoàn thiện (hình 9-10)

Khi dùng máy xúc gầu thuận lắp gầu bào hoặc lưỡi bào để hoàn thiện mái taluy từ chân lên đỉnh thì chiều cao bạt đất lớn nhất đạt được là:

b) a)

Hình 9-9: Dùng máy xúc gầu thuận có trang bị đặc biệt để hoàn thiện mái taluy

a) Lắp gầu bào; b)Lắp lưỡi bào

- 173 -

Hiện nay người ta đang nghiên cứu áp dụng rộng rãi các phương pháp làm đất khác nhau sao cho có thể dùng các loại máy làm đất thông thường để làm công tác hoàn thiện mái taluy Trên hình 9-10 giới thiệu phương pháp làm đất đặc biệt theo phương pháp chừa các bậc rộng 3-4 m ở gần mái taluy rồi dùng máy ủi vạn năng ủi thành lớp để đào các bậc đó và máy ủi có lưỡi ủi nối dài để hoàn thiện mái taluy Đất do máy ủi đào ra sẽ

được gạt xuống bậc để sau đó dùng máy xúc xúc đi

Hình 9-10: Sơ đồ hoàn thiện nền đào bằng phương pháp 1) Máy ủi có lưỡi ủi nối dài; 2) Máy ủi vạn năng

9.3 Công tác bảo vệ và gia cố taluy nền đường

Để cho taluy nền đường khỏi bị nước và gió xói mòn và để ngăn ngừa các lớp đất

đá ở mái taluy khỏi bị phong hoá, bóc, sụt lở, cần căn cứ vào tình hình địa chất độ dốc của taluy và điều kiện nước chảy ở địa phương mà dùng các biện pháp bảo vệ và gia cố khác nhau sau đây:

Thích hợp với các mái taluy thoải và không ngập nước Nên chọn các loại cỏ nhiều

rễ, bò sát mặt đất và sinh trưởng trong nhiều năm Nếu đất ở mái taluy không thích hợp trồng cỏ thì trước tiên cần phủ một lớp đất trồng trọt từ 5 ữ10 cm, gieo hạt cỏ xong thì bừa

đều và đầm chặt làm cho lớp đất cỏ bám chặt vào mái taluy Trước khi rải lớp đất trồng trọt cần đánh cấp mái taluy từ trên xuống dưới như hình 9-11, bừa xốp đất và dùng các vầng cỏ lát để gia cố mép vai đường Về mùa khô nên bố trí tưới nước cho cỏ sống đều

đều nhau để có thể lát kín và so le với nhau (hình 9-12)

c) Lát cỏ thành các ô hình vuông:

Thích hợp với mái taluy nền đắp Mang các vầng cỏ lát thành những ô vuông mỗi cạnh 1-1,5m, ở giữa đắp đất mầu và gieo cỏ Các vầng cỏ lát thành những hàng chéo làm với mép taluy một góc 450 Khi thi công trước hết cần đào các rãnh nông trên taluy để sau

đó lát cỏ lên Các cạnh trên và dưới của taluy cũng dùng các vầng cỏ để lát thành hàng (hình 9-13)

Hình 9-13: Lát cỏ theo hình vuông Hình 9-14: Lát chồng các vầng cỏ

a) Theo kiểu bậc cấp đứng; b) Theo kiểu lát đứng

d) Lát chồng các vầng cỏ:

Những nơi tốc độ nước chảy tương đối lớn hoặc mái taluy tương đối dốc thì có thể

dùng biện pháp lát chồng Mang các vầng cỏ lát ngang cho chồng lên nhau thành hình bậc cấp (xem hình 9-14) hoặc chồng đứng các vầng cỏ theo hướng gần thẳng góc với mái taluy (hình 9-14b) Khi lát chồng cần làm cho các vầng cỏ áp chặt với nhau và gắn chặt với mái taluy, mặt cỏ phải hướng lên trên Dùng các cọc nhọn dài chừng 1m để ghim chặt các vầng cỏ vào taluy, ở chân taluy nên lát sâu xuống 1-3 lớp, làm cho mặt các vầng cỏ ngang bằng với mặt đất

9.3.2 Lát đá

Các taluy đã được lát đá có thể chống các dòng nước chảy với tốc độ cao xói mòn

và bảo vệ các lớp đá không tiếp tục bị phong hoá đến phá hoại Thường có mấy hình thức lát đá sau đây:

a) Lát đá khan:

đá dăm, sỏi sạn, có tác dụng đề phòng không cho đất dưới lớp đá khan bị xói rỗng,

đồng thời cũng làm cho lớp đá lát có tính đàn hồi Không nên dùng cát làm lớp

đệm vì cát dễ bị nước xói mất

Với taluy nền đào, trường hợp có nước ngầm chảy ra người ta thường làm lớp đệm theo nguyên tắc tầng lọc ngược, dùng các vật liệu từ nhỏ đến to tính từ trong ra ngoài, để

đề phòng nước ngầm xói và cuốn đất của mái taluy đi

Hình 9-15: Lát đá khan gia cố taluy a) lát 1 lớp: b)Lát 2 lớp;

c) Tường bảo vệ

Thích hợp để gia cố các mái taluy dễ bị phong hoá, đường nứt phát triển nhưng không dễ bị xói mòn Loại tường bảo vệ này có tác dụng ngăn ngừa không cho taluy bị

- 176 -

phong hóa thêm nữa và có thể xây đá, đổ bê tông hoặc làm bằng các vật liệu khác Tường bảo vệ thường không chịu áp lực ngang Nếu xây thành khối liền thì nên bố trí các khe co giãn và các lỗ thoát nước Cũng có thể xây tường bảo vệ cục bộ ở các chỗ đá mềm yếu hoặc chỗ lõm trên taluy để tiết kiệm khối lượng vật liệu xây

Khi xây tường bảo vệ trước hết cần dọn sạch đá phong hoá, cây cỏ, rác bẩn, đắp các chỗ lõm cho bằng và làm cho tường tiếp xúc chặt với mái taluy

9.3.3 Láng phủ mặt, phun vữa, bịt đường nứt

Thích hợp với các taluy đá dễ phong hoá Bịt đường nứt chủ yếu để đề phòng nước mưa thấm qua đường nứt chảy vào lớp đá gây tác dụng phá hoại Trước khi thi công cần phải dọn sạch mặt đá, bỏ các lớp đá phong hoá và các hòn đá rời rạc, bù đá nhỏ vào, lấp bằng các chỗ lõm, lấy hết rễ cỏ và rễ cây trong kẽ nứt để vữa có thể gắn chặt với đá

Vật liệu dùng để phun có thể là vữa xi măng, vữa xi măng cát tỷ lệ 1:3;1:4 Loại vữa để phủ mặt tương đối kinh tế là vữa tam hợp gồm vôi, xi măng, cát hoặc vữa tứ hợp gồm vôi xi măng, cát, đất sét

Khi láng phủ mặt cần chú ý khâu đầm chặt và láng mặt lần sau cùng Rải vữa đợi cho se lại và để cho đến khi nước nổi đều lên mặt thì thôi, sau đó phủ cát lên và tưới nước bảo dưỡng

9.3.4 Gia cố chống xói ở taluy nền đường ở ven sông

Với các bờ sông bị xói lở ngoài việc dùng biện pháp gia cố taluy đã nêu trên đây còn có thể dùng các phương pháp sau:

Rọ đá thường đan thành hình hộp để dễ lát, tại những dòng sông nước chảy mạnh thì nên đan thành hình trụ tròn để sau khi bỏ đá xong tiện lăn rọ xuống sông Mắt lưới của

rọ có thể đan thành hình vuông hoặc hình sáu cạnh (hình 9-17) Mắt lưới hình vuông dễ

đan nhưng cường độ thấp hơn và sau khi bị hỏng một mắt thì dễ bị hỏng tiếp sang các mắt

Hình 9-18: Gia cố taluy bằng phương pháp ném đá

a) Ném đá gia cố chân taluy; b) Ném đá gia cố taluy

Phương pháp ném đá đơn giản, không sợ lún và có thể cơ giới hoá hoàn toàn

c) Gia cố bằng các tấm bê tông lắp ghép

Gia cố bằng các tấm bê tông cốt thép (hình 9-19): dùng để gia cố mái taluy ở những đoạn nền đường đắp thường xuyên hoặc thỉnh thoảng bị ngập nước và các mái taluy ở dọc bờ sông chịu tác dụng của sóng lớn hơn 3 m Thường dùng các tấm kích thước