Bài giảng kỹ thuật thi công i hồ chí hận

bài tập kỹ thuật thi côngbài giảng kỹ thuật đô thịbài giảng kỹ thuật chiếu sáng đô thịkỹ thuật thi công ibài giảng kỹ thuật thi công 1bài giảng kỹ thuật gia công cơ khíbai giang mon hoc ky thuat thi cong 2bai giang ky thuat thi congbài giảng kỹ thuật thi công mặt đườngbai tap kỹ thuật thi công 2

RƯỜN HỌ NHA TRANG

CHỦ ĐỀ 1: CÔNG TÁC ĐẤT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP

GIA CỐ NỀN ĐẤT

PHẦN 1: CÔNG TÁC THI CÔNG ĐẤT

1.1 Khái niệm chung về công tác đất:

1.1.1 Các loại công trình và công tác đất:

1.1.1.1 Phân loại các loại công trình bằng đất:

a Theo mục đích sử dụng:

Theo mục đích sử dụng có hai loại là công trình bằng đất và công trình phục vụ

- Các công trình bằng đất: đê,đập, mương máng, nền đường

- Công trình phục vụ:hố móng, rãnh đặt đường ống…

b Theo thời gian sử dụng:

Theo thời gian sử dụng có hai loại:

- Công trình sử dụng lâu dài: như đê đập,đường sá

- Công trình sử dụng ngắnhạn: như hố móng, rãnh thoát nước,đường tạm…

c Theo hình dạng công trình:

- Công trình chạy dài:nền đường,đê đập, mương

- Công trình tập trung: hố móng, san mặt đường

1.1.1.2 Các dạng công tác đất:

- Đào: Là hạ độ cao mặt đất tự nhiên xuống độ cao thiết kế,như đào móng,đào

mương

- Đắp: Nâng mặt đất tự nhiên lên độ cao thiết kế như: đắp nền,đê,đập đất…

Hình 1.1 Qui ước khối lượng đất đào đắp

- San: Làm phẳng một diện tích mặt đất(gồm cả đào và đắp) như san mặt bằng,

san nền đường, san đất đắp

1.1.2.1 Khối lượng riêng của đất:

: Trọng lượng mẫu đất ở trạng thái tự nhiên;

: Trọng lượng mẫu đất sau khi sấy khô;

: Trọng lượng nước của mẫu đất

- Tính chất: Độ ẩm ảnh hưởng đến công lao động làm đất rất lớn Đất quá khô

hay quá ướt đều làm cho thi công khó khăn

1.1.2.3 Độ dốc tự nhiên của mái đất:

- Định nghĩa: Là góc lớn nhất của mái đất khi đào hay đắp mà không gây sụt lở,

kí hiệu i

Hình 1.2 Độ dốc tự nhiên của mái đất

Hình 1.3.

a Mái đất đổ đống b Phần gây sụt lở mái đất thẳng đứng

c Tính toán độ dốc

- Công thức:

Trong đó: : Góc của mặt trượt

H: Chiều sâu hố đào

B: Chiều rộng chân mái dốc

 Độ dốc tự nhiên của đất ảnh hưởng lớn đến biện pháp thi công đào và đắp

đất Biết được độ dốc tự nhiên của đất ta mới đề ra biện pháp thi công phù

hợp, hiệu quả, an toàn

 Khi đào đất những hố tạm thời như hố móng công trình, các rãnh đường

ống thì độ dốc của mái đất không được lớn hơn độ dốc lớn nhất cho

phép của bảng sau:

+ Độ tơi xốp ban đầu là độ tơi xốp của đất mà khi đào lên chưa đầm nén

+ Độ tơi xốp cuối cùng là độ tơi xốp của đất mà khi đào lên đất đã được nén

chặt

Trong đó: ; ; : Thể tích đất đào lên chưa đầm; đã đầm và nguyên

thể

+ Đất càng rắn chắc thì độ tơi xốp càng lớn do đó thi công càng khó khăn

+ Đất xốp rỗng độ tơi xốp nhỏ, có trường hợp độ tơi xốp âm

1.1.2.5 Lưu tốc cho phép của đất:

- Định nghĩa: Là tốc độ tối đa của dòng chảy mà không gây xói lở đất

- Tính chất:

+ Đất có lưu tốc cho phép càng lớn thì khả năng chống xói lở càng cao

+ Những công trình bằng đất có tiếp xúc với dòng chảy cần phải lưu ý đến tính

chất này khi chọn đất thi công

+ Lưu tốc cho phép của một số loại đất:

Loại đất Lưu tốc cho phép (m/s)

- Đất phù sa, cát bồi, đất hoàng thổ

- Đất đồi sụt lở hoặc đất nơi khác đem đến đổ

(thuộc đất nhóm 4 trở xuống) chưa bị nén chặt

Dùng xẻng xúc dễ dàng

II

- Đất cát pha sét hoặc sét pha cát

- Đất màu ẩm ướt chưa đến trạng thái dính dẻo

- Đất nhóm 3 hoặc nhóm 4 sụt lở hoặc đất nơi

khác đem đến đổ đã bị nén chặt nhưng chưa đến

trạng thái nguyên thổ

- Đất phù sa, cát bồi, đất màu, đất bùn, đất

nguyên thổ tơi xốp có lẫn rễ cây, mùn rác, sỏi

đá, gạch đá, gạch vụn, mảnh sành kiến trúc đến

10% thể tích hoặc 50-100kg trong 1m3

Dùng xẻng cải tiến

ấn mạnh tay xúc được

đã ngập xẻng

- Đất do thân cây, lá cây mục tạo thành, dùng

mai cuốc đào không thành tảng mà vỡ vụn ra rời

rạc như xỉ

- Đất sét nặng kết cấu chặt

- Đất nâu mềm

Dùng mai xắng được

- Đất sét kết cấu chặt lẫn cuội sỏi, mảnh vụn

kiến trúc, gốc rễ cây từ 10-20% thể tích hoặc

150-300kg trong 1m3

- Đá vôi phong hóa giá nằm trong đất đào ra

từng tảng được, khi còn trong đất thì tương đối

mềm, đào ra rắn dần lại, đập vỡ vụn ra như xỉ

Dùng cuốc bàn cuốc chối tay, phải dùng cuốc chim lưỡi to để đào

VII

- Đất đồi, đất lẫn từng lớp sỏi, lượng sỏi từ

20-35% thể tích lẫn đá tảng, đá trái đến 20% thể

Dùng cuốc chim lưỡi nhỏ nặng đến

tích

- Đất mặt đường, đá dăm hoặc đường đất rải

mảnh sành, gạch vỡ

- Đất cao lanh, đất sét kết cấu chặt lẫn mảnh vụn

kiến trúc, gốc rễ cây từ 20-30% thể tích hoặc từ

xà beng đào được

1.1.3.2 Phân loại cấp đất theo thi công cơ giới:

Dựa vào sức tiêu hao năng lực của máy hoặc theo năng suất của máy đào gàu

đơn, ta có thể chia làm 4 cấp sau:

I

Đất bùn không lẫn rễ cây, đất trồng trọt, đất hoàng thổ có độ

ẩm thiên nhiên Đất cát pha sét, đất cát các loại, cát lẫn sỏi cuội,

II Đất bùn có rễ cây, đất trồng trọt có sỏi đá Đất sét pha cát các

loại hoặc sét lẫn sỏi cuội Các mùn rác xây dựng đã kết dính

III Đất sét chắc nặng, đất sét có lẫn nhiều sỏi cuội Các mùn rác

xây dựng đã kết dính

IV Đất sét rắn chắc Hoàng thổ rắn chắc Thạch cao mềm, các

loại đất đá đã được làm tơi lên

1.2 Xác định khối lượng công tác đất:

(Xem phần hướng dẫn đồ án Kỹ thuật thi công)

1.3 Công tác chuẩn bị và thi công phần ngầm công trình:

1.3.1 Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công

1.3.1.1 Giải phóng mặt bằng:

a Phá dỡ công trình cũ:

- Khi phá dỡ các công trình xây dựng cũ phải có thiết kế phá dỡ, đảm bảo an toàn

và tận thu vật liệu tái sử dụng được Thời điểm phá dỡ phải được tính toán cụ thể

để có thể tận dụng các công trình này làm lán trại tạm phục vụ thi công

- Những công trình kỹ thuật như điện, nước khi tháo dỡ phải đảm bảo đúng các

quy định di chuyển

b Đánh các bụi rậm, cây cối:

- Bằng thủ công: Dùng dao, rựa, cưa để đánh bụi rậm cây cối

- Bằng cơ giới: Dùng máy ủi, máy kéo, tời, để phát hoang bụi rậm, đánh ngã cây

cối

c Di dời mồ mả:

Phải thông báo cho người có mồ mả biết để di dời Khi di dời phải theo đúng thủ

tục và vệ sinh môi trường

1.3.1.2 Tiêu nước bề mặt cho khu vực thi công:

a Ý nghĩa:

- Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới có lượng mưa trung bình hàng năm

rất lớn nên việc tiêu nước bề mặt và hạ mực nước ngầm cho công trình xây dựng

là việc làm quan trọng không thể thiếu

- Có những công trình nằm trong vùng đất trũng nên mỗi khi có mưa lớn thường

hay ngập nước Nước ứ đọng nhiều gây cản trở cho việc thi công đào và đắp đất

- Tiêu nước bề mặt hạn chế không cho nước chảy vào hố móng, giảm bớt các khó

khăn trong quá trình thi công đất

b Các phương pháp tiêu nước bề mặt:

- Đào những rãnh ngăn nước mưa về phía đất cao và chạy dọc theo các công

trình đất hoặc đào rãnh xung quanh công trường để tiêu nước mưa một cách

nhanh chóng

Hình 1.4 Tạo rãnh thoát nước mặt

- Để tiêu nước mặt cho các hố móng đã đào xong do gặp mưa hay do nước ngầm,

ta tạo các rãnh xung quanh hố móng với độ dốc nhất định tập trung về các hố thu

rồi đặt máy bơm để tiêu nước Đối với những hố móng có kích thước lớn thì ta có

thể bố trí nhiều hố thu gom tại các góc của hố móng

Đào giếng sâu trong các tầng chứa nước và hạ thấp mực nước trong đó bằng cách

bơm liên tục tạo nên hình phiễu trũng Một giếng chỉ làm khô một phạm vi nhất

định nên nếu muốn làm khô một vùng thì xung quanh khu vực đó phải làm hệ

thống giếng từ các giếng nước được bơm liên tục

Hiện nay để hạ mực nước ngầm có 3 thiết bị chủ yếu:

- Ống giếng lọc với bơm hút sâu

- Thiết bị kim lọc hạ mực nước nông

- Thiết bị kim lọc hạ mực nước sâu

Các phương pháp hạ mực nước ngầm:

1 Đào rãnh lộ thiên:

Thường áp dụng khi hố móng rộng và sâu, và mực nước ngầm ở khá cao

Người ta đào các rãnh ở chân hố móng sâu hơn đáy móng khoảng 0,8 - 1m Theo

chiều dài rãnh cứ 10m lại đào một hố ga tích nước và đặt bơm vào các hố ga

này bơm nước ra ngoài.Nếu lưu lượng nước ngầm lớn mà ta bơm như trên thì đất

ở đáy hố móng và bờ vách sẽ bị trôi theo nước làm hỏng vách đất hố móng Khi

đó người ta không dùng loại hố móng với mái dốc nghiêng được mà dùng hệ

Xung quanh hố móng chừng 5 - 10m người ta đào một hệ thống rãnh sâu hơn

đáy móng khoảng 1-2m rồi lấp bằng những cuộn vật liệu thấm nước hoặc bằng

các ống thấm (ống sành có khía lỗ) xung quanh bọc bằng các tấm thấm

nước để dòng nước tiêu chảy được dễ dàng Để dễ thoát nước, đáy rãnh thường

phải có độ dốc khoảng 0.03-0.04

Miệng rãnh lấp bằng đất sét không thấm nước dày khoảng 50cm để cho

nước đục trên mặt không mang những hạt mịn thấm vào tầng lọc ở bên dưới

Hệ thốn g rãnh này được dẫn đến các hố thu nước rồi từ đó dùng máy bơm đẩy

nước ra ngoài

3 Phương pháp giếng thấm:

Đào giếng bao quanh hố móng, dùng máy bơm hút

nước ra Áp dụng cho diện tích hố móng nhỏ, đất có hệ số thấm lớn, độ sâu hạ

mực nước ngầm 4-5 mét, đất có lưu lượng nước ngầm nhỏ, hệ số thấm

lớn, chiều sâu hố móng không lớn Hệ thống giếng thấm được đặt ngoài phạm

vi hố móng Khi bơm nước trong giếng thấm, nước ngầm trong đất sẽ hạ xuống

theo hình phễu nên mỗi giếng chỉ hạ mực nước ngầm trong một phạm vi nhất

định Vì vậy, phải căn cứ vào lưu lượng nước ngầm, công suất của máy bơm để

bố trí các giếng thấm sao cho hố móng lúc nào cũng khô

1.3.3 Định vị công trình

1.3.3.1 Cắm trục định vị:

- Từ cọc mốc chuẩn, cao trình chuẩn dựa trên bản vẽ thiết kế mặt bằng định vị,

triển khai các trục của công trình theo hai phương bằng máy trắc đạc, thước thép,

nivo, quả dọi, dây thép d1

Hình 1.9 Hệ cọc đơn định vị

a Hệ cọc định vị cọc gỗ b Hệ cọc định vị cọc thép

1 Định vị tim 2 Rãnh định vị tim 3 Cọc gỗ 40x40x1000

4 Cọc thép d20 5 Bê tông giữ cọc

- Mỗi một trục được xác định bởi 2 cọc (hay nhiều cọc tùy thuộc vào công trình)

Các cọc này được bố trí tại những vị trí sao cho dễ nhìn thấy, không ảnh hưởng

đến công tác thi công

- Ngòai hệ thống cọc đơn, ta còn dùng dấu ngựa để đánh dấu tim , trục định vị

Hình 1.10 Hệ thống giá ngựa

a Giá ngựa có ván ngang liên kết trên đầu cọc b Giá ngựa có ván ngang liên kết

thân cọc

1 Cọc 2 Thanh ngang 3 Đinh làm dấu tim 4 Đinh liên kết

5 Bê tông giữ chân cọc

- Giá ngựa đơn: Gồm 2 cột và 1 tấm ván được bào nhẵn, thẳng đóng ngang về

phía sau cột, để khi căng ngang ván không bị lôi giật khỏi cột Cũng có thể đóng

ván nằm trên hai đầu cột

- Giá ngựa kép: Hệ thống gồm nhiều giá ngựa đơn ghép lại với nhau Đánh dấu

tim trục công trình ta dùng chì vạch trên ván ngang rồi dùng đinh để đóng làm

dấu và dùng để căng dây sau này

1.3.3.2 Giác móng công trình:

- Dựa vào các bản vẽ thiết kế móng, tính chất của đất để xác định kích thước hố

đào

- Từ các trục định vị triển khai các đường tim móng

- Từ đường tim phát triển ra 4 đỉnh của hố đào

- Tại mỗi hố đào, hay nhiều hố gần nhau phải có một cao độ chuẩn để tiện kiểm

tra cao trình hố móng

1.3.4 Chống vách đất hố đào:

1.3.4.1 Mục đích:

- Đào theo độ dốc tự nhiên để tránh hiện tượng sụt lở mái dốc hố đào sẽ làm tăng

khối lượng đào cũng như đắp dẫn làm tăng giá thành công trình

- Địa hình không cho phép đào hố có mái dốc vì có những công trình xung quanh

(thường gặp trong các công trình xây chen)

- Trong trường hợp hố đào có độ sâu không lớn, đất có độ kết dính tốt , đất bị nén

chặt theo thời gian ta có thể đào vách thẳng đứng mà không không cần phải

chống vách đất

1.3.4.2 Các biện pháp chống vách đất hố đào thẳng đứng:

1 Chống vách đất bằng ván ngang:

a Chuẩn bị và thi công

- Ván tấm ghép lại với nhau bằng những mảng có chiều rộng từ 0.5 - 1m

- Đào hố móng xuống sâu từ 0.5 - 1m tùy theo từng loại đất sao cho vách đất

không sụt lở

- Tiến hành chống đỡ bằng cách ép sát các tấm ván song song với mặt đất vào

các mặt của hố đào rồi dùng các thanh chống đứng đỡ ở phía ngoài, dùng các

thanh néo (khi mặt bằng phía trên rộng rãi), thanh văng ngang (nếu hố đào hẹp),

hay thanh chống xiên (nếu hố đào rộng), để đỡ hệ ván lát ngang Tấm ván trên

cùng phải đặt cao hơn mặt đất khoảng 5-10 cm để ngăn không cho đất đá rơi

xuống hố móng

Hình 1.11 Chống xiên hỗ trợ chống đứng.

Hình 1.12 Phương pháp néo gia cố thành hố tạo Hình 1.13 Chống vách đất

bằng ván mặt bằng hố thông thoáng thi công hố đào lát ngang - Hố đào hẹp

b Phạm vi áp dụng:

Khi đào hố ở những loại đất có độ kết dính nhỏ, không có nước ngầm hoặc có

nước ngầm rất ít Chiều sâu hố đào từ 2 - 4m

2 Chống vách đất bằng ván lát dọc:

a Chuẩn bị thi công:

- Ván tấm được vót nhọn một đầu

- Các thanh chống ngang, nẹp đứng gối tựa

- Dùng ván dọc đóng dọc theo chu vi hố đào

- Tiến hành đào đất theo độ sâu thiết kế

- Dùng nẹp ngang liên kết các tấm ván lại với nhau

- Dùng thanh chống đứng để đỡ các nẹp ngang

- Dùng các thanh chống ngang, thanh néo hay văng ngang đỡ các thanh đứng

b Phạm vi áp dụng:

Khi đào hố ở những loại đất có độ kết dính nhỏ, rời rạc, đất ẩm ướt hoặc đất

chảy, chiều sâu hố đào từ 2-4m

Sử dụng khi mực nước ngầm cao, đất yếu và không ổn định Ván cừ có thể sản

xuất bằng gỗ hoặc bằng thép Bức tường chắn đất do ván cừ tạo nên gọi là tường

cừ Việc đào đất sẽ được tiến hành sau khi đóng xong ván cừ

1.4 Kỹ thuật thi công đất:

1.4.1 Thi công đất bằng thủ công:

1.4.1.1 Các dụng cụ thi công đất bằng thủ công:

- Dụng cụ gồm: Xẻng, cuốc mai, cuốc chim, xà beng, choong Tùy theo nhóm

đất mà sử dụng dụng cụ cho thích hợp

- Để vận chuyển cần dùng: Quang gánh, xe rùa

1.4.1.2 Các nguyên tắc thi công:

- Lựa chọn dụng cụ thi công thích hợp với từng loại đất Ví dụ: Xúc đất dùng

xẻng vuông, xẻng cong, đào đất dùng xẻng tròn, xẻng thẳng

- Có biện pháp giảm thiểu khó khăn cho thi công:

+ Khi đào đất gặp đất quá cứng ta phải làm mềm đất trước bằng cách tưới nước

hay dùng xà beng, xà beng làm tơi trước

+ Khi đang thi công mà gặp trời mưa hay mực nước ngầm phải có biện pháp tiêu

nước mặt, hạ mực nước ngầm

- Tổ chức thi công hợp lý:

+ Phải phân công các tổ, đội theo các tuyến làm việc, tránh tập trung tại một vịtrí

+ Tổ chức vận chuyển hợp lý, thông thường hướng đào và hướng vận chuyển

thẳng góc với nhau hay ngược chiều nhau

1.4.1.3 Một số biện pháp thi công:

1 Nếu hố đào sâu thì chia ra thành nhiều đợt, chiều dày đào đất của mỗi đợt

tương ứng với dụng cụ thi công

2 Khi đào đất ở khu vực có nước hoặc trong mùa mưa để đề phòng nước chảy

trên bề mặt công trình, ta cần tạo rãnh sâu thu nước vào một chỗ để bơm nước

thoát đi Rãnh thu nước luôn được thực hiện trước mỗi đợt đào

Hình 1.15 Đào hố khi có nước ngầm hay trời mưa

I, II, III: Rãnh tiêu nước

1,2,3,4: Thứ tự lớp đất đào

3 Khi đào đất gặp cát chảy, bùn chảy phải làm hố có tầng lọc ngược để gạn lấy

nước rồi mới bơm nước đi Không được bơm nước có cát vì sẽ làm rỗng đất, phá

vỡ cấu trúc nguyên của đất xung quanh gây hư hại cho các công trình lân cận

Nếu đào sâu phải làm theo dạng bậc thang

Hình 1.16 Đào đất nơi có bùn, cát chảy

1 Cọc tre (cọc gỗ) 2 Phiên, nứa 3 Rơm

1.4.2 Thi công đào đất bằng cơ giới:

1.4.2.1 Đào đất bằng máy đào gầu thuận:

1 Đặc điểm thông số kỹ thuật:

Hình 1.17 Đào hố khi có nước ngầm hay trời mưa.

2 Các kiểu đào: Có hai kiểu đào là đào dọc và đào ngang

-Đào dọc:Máy và ô tô chạy dọc theo khoang đào, đào thành khoang dài Kiểu

này áp dụng khi đào các hố móng lớn như kênh mương hay lòng đường,

+ Có 2 kiểu đào dọc bằng máy đào gầu thuận

Đào dọc đổ bên: Xe ô tô đứng ngang và chạy song song với đường di chuyển của

máy đào Cách này phù hợp khi khoang đào rộng, vị trí đứng của ô tô không hạn

chế

Đào dọc đổ sau: Xe ô tô đứng sau máy đào, lúc vào lấy đất xe ô tô phải lùi theo

rãnh đào Cách này sử dụng khi khoang đào hẹp và sâu

Hình 1.18 Các kiểu đào của máy đào gầu thuận

-Đào ngang:

+ Phương đào vuông góc với với phương di chuyển của máy đào hoặc

vuông góc với khoang đào Kiểu này áp dụng khi khoang đào rất rộng

+ Theo cách đào này đường vận chuyển đất có thể ngắn hơn

Hình 1.19 Đào ngang

3 Ưu nhược điểm của máy đào gầu thuận:

a Ưu điểm:

- Máy đào gầu thuận có tay cần và tay gầu khá ngắn nên rắn chắc và

khoẻ, đào được đất từ nhóm I đến nhóm IV với khối lượng lớn, hố đào sâu và

rộng

- Máy đào gầu thuận thích hợp dùng để đổ đất lên xe chuyển đi Kết hợp với xe

chuyển đất nên bố trí quan hệ giữa dung tích gầu và dung tích thùng xe hợp lý sẽ

cho năng suất cao, tránh rơi vãi lãng phí

b Nhược điểm:

- Máy chỉ làm việc tốt ở những nơi đất khô ráo

- Phải đào thêm những đường lên xuống cho máy và xe vận chuyển, vì vậy khối

lượng đào đất tăng lên, xe tải phải lên xuống hố nhiều lần

1.4.2.2 Đào đất bằng máy đào gầu nghịch:

1 Đặc điểm thông số kỹ thuật:

Hình 1.20 Máy đào gầu nghịch

2 Các kiểu đào của máy đào gầu nghịch:

Với máy đào này cũng có hai kiểu đào như máy đào gầu thuận:

- Đào dọc: Máy đứng bên bờ hố đào dịch chuyển lùi theo trục hố đào

- Đào ngang: Máy đứng trên bờ hố đào, dịch chuyển song song với trục hố đào

Hình 1.21 Các kiểu đào của máy đào gầu nghịch

3 Ưu nhược điểm của máy đào gầu nghịch:

a Ưu điểm:

- Máy đào gầu nghịch chỉ đào được những hố móng nông, sâu nhất là khoảng

5,5m

Thường dùng để đào những mương rãnh nhỏ, chạy dài (phục vụ cho việc đào

đường ống cấp thoát nước, cáp điện, móng băng của các công trình xây dựng)

Máy loại này đào được đất nhóm I - II với loại có dung tích gầu đến 0.15 m3; đào

được đất cấp III với loại có dung tích gầu chỉ đến 0,5 m3

Máy này có năng suất thấp hơn máy đào gầu thuận cùng dung tích gầu nhưng nó

lại đào được ở những nơi có mạch nước ngầm, không cần đào thêm đường

lên xuống cho bản thân nó và cho ô tô vận chuyển đất Với những công trình

nhỏ, đứng riêng lẻ hay các hố móng trụ độc lập có độ sâu không lớn thì nên

dùng loại máy này

b Nhược điểm:

- Cần quan tâm đến khoảng cách từ mép máy đến mép hố đào để đảm bảo ổn

định máy

- Năng suất thấp hơn máy đào gầu thuận nếu cùng dung tích gầu

- Chỉ hiệu quả với hố đào nông và hẹp, với hố đào rộng và sâu dùng máy đào gầu

nghịch không thích hợp, năng suất thấp

1.4.2.3 Đào đất bằng máy đào gầu dây:

Hình 1.21 Máy đào gầu dây

Máy đào gầu dây có cần dài lại có thêm gầu nối với cần bằng hệ thống dây cáp

và ròng rọc có thể văng ra xa nên có phạm vi hoạt động lớn Máy này đào được

những hố móng sâu (tới 20m) Sử dụng thích hợp cho đất mềm và những

nơi có nước.Thường dùng khi phải đào đất tại những nơi liền hố móng hoặc đổ

đất vào nơi cần đắp

1.4.2.4 Đào đất bằng máy đào gầu ngoạm:

Hình 1.22 Máy đào gầu ngoạm

Máy đào gầu ngoạm đứng cao và đào sâu.Thường dùng để đào những hố

thẳng đứng, đào giếng, đào hố sâu có thành là ván chắn, những nơi ngập

nước.Cũng có thể đặt

máy trên một sà lan để đào các kênh mương ở vùng đồng bằng nhiều nước

1.4.2.5 Máy đào nhiều gầu:

a Phân loại:

Dựa vào hướng của thiết bị đào đất so với hướng di chuyển của máy, có các loại:

máy đào ngang và máy đào dọc và máy đào hướng kính

Dựa vào đặc điểm cấu tạo của thiết bị công tác, có hai loại: máy đào nhiều gàu hệ

rôtô và máy đào nhiều gàu hệ xích

b Ưu, nhược điểm:

- Năng suất rất cao

- Giá thành máy cao, không đa năng, chi phí bảo dưỡng sửa chữa lớn Chỉ nên

dùng cho công việc có khối lượng lớn và tập trung như thuỷ điện, khai mỏ

- Máy xúc nhiều gàu là loại máy làm đất hoạt động liên tục, thường dùng để đào

- San bằng nềncôngtrình,sanlấphố,dồnđống vậtliệu

- Kéo lu chân cừu, cáp điện, vật có khối lượng lớn, các máy khác,đẩy máy cạp,

máy khác

- Xới đất

b Phân loại:

- Dựa vào hệ thống di chuyển,máy ủi được chia thành 2 loại: máy ủi di chuyển

bằng xích và máy ủi di chuyển bánh lốp

Hình 1.23 Máy ủi

a Máy ủi bánh xích b Máy ủi bánh hơi

- Dựa vào hệ thống điều khiển,chia 2 loại: máy ủi điều khiển thuỷ lực và máy ủi

c Cấu tạo chung:

Hình 1.24 Cấu tạo chung máy ủi bánh xích điều khiển thuỷ lực:

1 Máy kéo; 2 Khung ủi; 3 Khớp liên kết khung ủi với máy kéo; 4.Lưỡi ủi;

5 Thanh chống; 6 Xilanh nâng hạ lưỡi ủi; 7 Móc kéo

‰Bộ phận công tác là lưỡi ủi, còn gọi là ben

‰Hệ thống thuỷ lực điều khiển lưỡi ủi

d Quá trình làm việc:

Máy ủi làm việc theo chu kỳ, mỗi chu kỳ gồm các giai đoạn sau:

 ‰Cắt đất và tích luỹ đất trước lưỡi ủi

 ‰Đẩy khối đất trước lưỡi ủi về phía trước đến nơi dỡ tải

 ‰Dỡ tải

 ‰Chạy không tải về nơi lấy đất để tiếp tục chu kỳ làm việc mới

Máy cạp tích đất vào thùng chứa rồi di chuyển đến nơi dỡ tải nên cự ly vận

chuyển khá xa, với máy cạp tự hành bánh lốp, cự ly vận chuyển đến 5000m, vận

tốc đến 50km/h; với máy cạp di chuyển nhờ máy khác kéo, cự ly vận chuyển đến

500m, vận tốcđến 13km/h

Khi dỡ tải,máy có thể rãi và san sơ bộ;khi mang tải trong thùng và di chuyển,

máy còn có tác dụng đầm nén đất nơi máy đi qua

Máy cạp làm việc được với đất cấp I, cấp II, trường hợp cấp đất cao hơn cần phải

cày xới đất trước khi cho máy cạp làm việc

b Phân loại:

Dựa vào dung tích thùng : nhỏ(dưới 6m3) trung bình (6 - 18m3), lớn trên 18m3

Riêng Catepillar đến 33m3

‰Dựa vào phương pháp cắt đất: cắt đất tự do, cắt đất cưỡng bức;

‰Dựa vào phương pháp xả đất:xả đất tự do, xả đất cưỡng bức;

‰Dựa vào khả năng di chuyển: Máy cạp tự hành, nủa kéo theo và kéo theo

‰Dựa vào hệ thống điều khiển:Loại điều khiển bằng cáp, loại điều khiển bằng

thủy lực

c Ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng:

Máy cạp có khả năng hoạt động độclập, tính cơ động cao, vận chuyển đất trong

thùng nên không bị hao hụt, năng suất cao

‰Máy cạp khá cồng kềnh, là loại máy không đa chức năng như các loại máy làm

đất khác, nó đòi hỏi nơi lấy đất phải tương đối bằng phẳng, có cự ly để di chuyển

tích đất vào thùng, đất phải không có lẫn đá hay rễ gốc cây và phải có đường để

vận chuyển

Không thích hợp với đất dẻo dính,đất cứng

Máy cạp ít được sử dụng ở những công trình vừa và nhỏ

Máy cạp chỉ hiệu quả với những công trình có khối lượng công tác đất lớn như

công trình thuỷ điện, khai thác mỏ,đào đắp nền những tuyến đường dài với

phương pháp lấy đất từ thùng đấu hai bên tuyến đường

1.4.3.3 Máy san:

Hình 1.26 Máy san

a Công dụng:

Máy san được sử dụng rộng rãi để san bằng và tạohình dáng bề mặt nền công

trình, tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn đầm tiếp theo được dễ dàng và

hiệuquả;

san rải vật liệu xây dựng nền công trình

‰ Lưỡi máy san khá linh hoạt nên có thể dùng máy san để đào rãnh thoát nước,

đào đắp nền đường, bạt phẳng các mái taluy cho nền đất đắp hoặc các hố đào, bạt

taluy đường, kênh mương

Máy san còn được dùng để san lấpcác rãnh lắp đặt đường ống, san ,thu dọn hiện

trường khi hoàn thành công trình

‰ Khi lắp thêm thiết bị phụ như răng xới, lưỡi ủi, máy san

có thể cày xới đất, ủi đất với cự ly đến 30m Máy san làm việc có hiệu quả cao

với đất cấp I,cấp II.Vớicấp đất cao hơn hay có lẫn sỏi đá, nên cày xới đất trước

khi cho máy san làm việc

- Dựa vào phương pháp điều khiển, có các loại: máy san điều khiển thuỷ lực,

máy san điều khiển cơ khí, máy san điều khiển bằng cáp

- Dựa vào công suất và trọng lượng máy, có các loại:

 ƒ Loại nhẹ:công suất đến 63 mã lực, trọng lượng đến 9T

 ‰ Loại trung bình: 63 đến 100 mã lực, 9 đến 19T

 ‰ Loại nặng và rất nặng: trên 100 mã lực, trên 19T

- Các loại máy san 2 cầu trục, máy san không tự hành và máy san điều khiển

bằng cáp có nhiều nhược điểm nên hầu như không còn được sử dụng Loại thông

dụng hiện nay là máy san tự hành, có 3 cầu trục,điều khiển bằng thuỷ lực hoặc cơ

- Các loại đất thường được dùng để đắp: Đất sét, Á cát, Á sét, Á cát, đất cát

- Không nên dùng các loại đất sau để đắp:

+ Đất phù sa, đất mùn, đất bùn vì khả năng chịu lực kém

+ Đất thịt, đất sét ướt vì khó thoát nước

+ Đất thấm nước mặn vì luôn luôn ẩm ướt

+ Đất chứa nhiều rễ cây vì, rơm rác vì một thời gian sau sẽ bị mục nát, đất bị

rỗng, chịu lực kém

1.4.4.2 Kỹ thuật đắp đất:

- Bóc lớp thảm thực vật, chặt cây, đánh rễ

- Đánh sờn bề mặt nếu độ dốc mặt bằng cần đắp là nhỏ

- Khi mặt bằng cần đắp có độ dốc lớn hơn (i>0.2) trước khi đắp, để tránh hiện

tượng tụt đất, ta phải đắp dạng bậc thang với bề rộng từ 2-4m

- Khi đất dùng để đắp không đồng nhất thì ta phải đắp riêng theo từng lớp và phải

đảm bảo thoát được nước trong khối đắp

- Đất khó thoát nước đắp ở dưới, đất dễ thoát nước đắp ở trên

Hình 1.27 Kỹ thuật thi công đắp đất

a Lớp đất khó thoát nước ở dưới b Lớp đất khó thoát nước ở trên

c Đắp một loại đất khó thoát nước.

1.4.5 Thi công đầm đất:

1.4.5.1 Đầm đất bằng thủ công:

1 Đầm bằng gỗ:

- Loại đầm 2 người có trọng lượng từ 20-25 kg, bằng gỗ tốt có đường kính mặt

đáy đầm -0.25-0.3m, thân đầm cao 50-60cm, có 4 tay cầm cao 60 cm hoặc 4 dây

kéo

- Loại đầm 4 người đầm có trọng lượng từ 60-70kg, bằng gỗ tốt, thân đầm cao

khoảng 60-70cm, đường kính mặt đáy 0.3-0.35m, có 4 cán ngang gắn vào thân

đầm

Hình 1.28 Đầm gỗ

2 Đầm gang:

- Có trọng lượng từ 5-8kg

- Được dùng cho 1 người đầm

- Được dùng ở góc nhà, các khe nhỏ mà các loại đầm lớn không đầm được

3 Đầm bê tông:

- Được đúc bằng bê tông đường kính 0.35-0.4m cao 0.4-0.6m, nặng 70-140kg, có

4 thanh ngang dùng cho 4-8 người đầm

- Điều chỉnh độ ẩm trong đất để đạt được độ ẩm thích hợp

- Đầm được nâng lên cao khỏi mặt đất từ 30 – 40cm rồi thả rơi tự do xuống mặt

đất Nhát đầm sau phải đè lên nhát đầm trước ½ nhát đầm

- Chia thành nhiều tổ, đội, mỗi tổ đội phụ trách một khu vực đầm

- Đầm thành nhiều lượt đến khi đạt được độ chặt thiết kế rồi mới rải lớp đất tiếp

theo để đầm

1.4.5.2 Đầm đất bằng cơ giới:

1 Lu bánh thép:

Lu bánh thép còn gọi là đầm lăn mặt nhẵn, lu bánh cứng trơn Có hai loại lu bánh

thép:kiểu kéo theo và kiểu tự hành

Ưu điểm:

Cấu tạo đơn giản, giá thành máy thấp, có thể đầm được mặt đường đá sỏi, mặt

đường nhựa với chiều sâu đầm từ 0,15đến 0,20m

Nhược điểm:

Năng suất thấp, các lớp đất đầm ít có độ dính kết với nhau, độ bám của máy trên

nền thấp

2 Lu chân cừu:

Hình 1.29 Đầm lăn có vấu (đầm chân cừu)

‰Lu chân cừu còn gọi là đầm lăn có vấu hay đầm chân dê Loại lu này thường

được thiết kế kiểu kéo theo, khi đầm phải dùng máy kéo

‰Bộ phận công tác của luchân cừu là quả lăn có thể gia tải được như lu bánh

thép, nhưng trên bề mặt bánh có các vấu sắp xếp theo hình bàn cờ hay hình mắt

cáo (ô chữ nhật hoặc ô tam giác)

Vấu có nhiều hình dạng khác nhau, kiểu vấu hình chóp cụt và hình nón cụt dễ

chế tạo nên được dùng rất phổ biến

‰Trường hợp máy kéo chỉ tiến, không đi lùi thì kiểu vấu có dạng không đối

xứng đầm đất rất hiệu quả,kiểu vấu này xuất hiện rất sớm, hình dạng vấu hao hao

giống chân cừu nên người ta gọi loại đầm này là đầm chân cừu

Ưu điểm:

‰Các vấu đầm làm giảm diện tích tiếp xúc giữa bánh lu và nền nên ứng suất tác

dụng lên nền lớn, tăng được chiều sâu đầm

‰Các lớp đất đầm dễ dàng có sự dính kếtvới nhau, chất lượng đầm cao

Nhược điểm:

‰Do bề mặt bánh lu có vấu nên việc di chuyển máy khó khăn, khi chuyển sang

công trình khác phải dùng xe tải, rơmooc để vận chuyển Các vấu cắm vào nền

làm tăng lực cản di chuyển nên sức kéo máy phải lớn

‰Lớp đất trên cùng hút nước mạnh khi gặp trời mưa, làm chậm quá trình đầm

đất, làm cho các phương tiện khác di chuyển khó khăn hơn Khi cần bề mặt

phẳng và nhẵn phải sử dụng loại máy đầm khác để đầm lại lớp đất trên cùng

3 Lu bánh lốp:

‰Lu bánh lốp còn gọi là đầm lăn bánh hơi, có thể tự hành hoặc kéo theo

Hình 1.30

Lu bánh lốp tự hành Lu bánh lốp kéo theo

‰Bộ phận công tác là các bánh lốp được xếp thành 1 hoặc 2 hàng ngang, chúng

được kéo bởi máy kéo hoặc đầu kéo

‰Phân loại: Kiểu phân bố đều và kiểu phân bố không đều

4 Đầm chày

Được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt, ngập nước Nếu cọc tre làm

việc trong đất luôn luôn ẩm ướt thì tuổi thọ sẽ khá cao (50-60 năm) Nếu trong

vùng đất khô ướt thất thường thì cọc tre sẽ nhanh chóng mục nát

b Đặc điểm, yêu cầu của cọc tre:

- Tre làm cọc phải là tre già (từ 2 năm tuổi trở lên)

- Tre phải thẳng và tươi (không cong vênh quá 1cm/1m chiều dài)

- Tre làm cọc nên dùng tre đặc, nếu sử dụng tre rỗng thì độ dày tối thiểu của ống

tre từ 10-15mm

- Chiều dài mỗi cọc tre từ 2-3m và có đường kính từ 60mm trở lên

- Đầu trên của cọc tre cưa vuông góc với trục dọc và cách mắt tre 50mm, đầu

- Cọc gỗ được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt , ngập nước Cọc gỗ

thường dùng cho những móng trụ cầu gỗ nhỏ, được sử dụng để gia cố nền cho

những công trình có tải trọng không lớn

b Đặc điểm, yêu cầu của cọc gỗ:

- Gỗ làm cọc phải là gỗ tốt, còn tươi, nhóm gỗ càng cao càng tốt

- Cây gỗ làm cọc phải thẳng, độ cong cho phép là dưới 1% chiều dài và không

quá 12mm

- Đường kính cọc từ 18-30cm, độ chênh không quá 10mm/1m, chiều dài cọc phụ

thuộc vào thiết kế (khoảng 4-12m)

- Khi chế tạo cọc cần làm dài hơn thiết kế 0.5m để đề phòng trong quá trình

đóng, đầu cọc bị đập nát và phải cắt bỏ sau khi đóng xong

- Khi yêu cầu cọc dài có thể nối các đoạn cọc

- Mỗi cọc được vót nhọn thành hình chóp tam giác hay tứ giác, có khi vót tròn,

độ dài đoạn vót từ 1.5-2 lần đường kính cọc

- Nếu cọc phải đóng qua các lớp đất rắn hoặc lẫn nhiều rễ cuội, sỏi, rễ cây thì

mũi cọc cần được bảo vệ bằng mũ thép gắn chặt vào mặt vát bằng đinh

- Để tránh nứt vỡ đầu cọc khi đóng, ta lồng một vòng đai làm bằng thép tấm hoặc

b Yêu cầu chế tạo:

- Phải được chế tạo bằng gỗ tươi Nếu dùng gỗ khô phải ngâm trước khi gia

công

- Chiều dày tối thiểu của ván 70mm, chiều rộng của mỗi bản cừ là 100-150mm

Chiều dài cừ phải dài hơn thiết kế 0.3-0.5m để đề phòng đầu cừ bị dập nát khi hạ

- Cừ thép làm tường ngăn nước ngầm, có khả năng chịu áp lực rất lớn

b Yêu cầu chế tạo:

- Chiều dày của ván cừ từ 8-15m

- Chiều dài cừ hiện nay từ 12-25m

- Cừ phải được sơn chống gỉ trước khi đóng

- Các loại ván cừ sử dụng hiện nay: Ván cừ phẳng, cừ khum, cừ Larsen

- Giá búa là bộ phận để treo búa và giữ cọc, dẫn hướng cho búa và cọc

- Giá búa có thể được chế tạo bằng gỗ hay thép

- Giá búa được trang bị một hay hai tời để cẩu búa và cọc và để di chuyển giá búa

bằng cách tự kéo mình

2.2.2 Các loại búa đóng cọc:

Nguyên tắc

hoạt động

Dùng hơi nước hoặc khí ép để đẩy chày lên cao và rơi xuống đập vào cọc dưới trọng lượng bản thân chày

Dùng hơi nước hay khí ép để nâng chày lên cao và nénchày khi rơi xuống

Động cơ Diezen khi nổ

sẽ nâng chày lên cao và rơi xuống đập vào cọc dưới trọng lượng bản thân chày

Hoạt động theo nguyên lý động cơ

nổ hai thì, động cơ diezen khi nổ sẽ nâng chày lên và ép chày khi rơi xuống

2.3 Chọn búa đóng cọc

a Xác định năng lượng xung kích của búa bằng công thức:

Trong đó:

- E: Năng lượng xung kích của búa(được cho trong tính năng kỹ thuật của búa

- v: Tốc độ rơi của búa (m/g)

và nặng, cọc ống đến 55cm

Được sử dụng rộng rãi

Ưu điểm

Cấu tạo đơn giản, chuyển động ổn định

Trọng lượng hữu ích chiếm 70% trọng lượng búa

- Đóng được cọc BTCT tiết diện 35x35cm

- Cọc ống 60cm

Đóng được cọc tiết diện

45x45cm

Đóng cọc gỗ, cọc thép, cọc BTCT loại nhỏ, cọc ống đường kính nhỏ hơn 45cm Các loại ván dài không quá 8m

Nhược điểm

Điều khiển búa bằng tay, tiêu tốn nhiều hơi nước

Trọng lượng hữu ích chiếm 20-30% trọng lượng búa

Tốc độ đóng chậm, năng suất không cao

Năng lượng nhát búa tiêu hao đến 50-60% vào việc nén ép không khí

Không nổ được khi đóng cọc mảnh dưới đất mềm

b Chọn búa đóng cọc theo năng lượng nhát búa bằng công thức:

E ≥0,025P

Trong đó:

- E: Năng lượng xung kích củabúa(được cho trong tính năng kỹ thuật của búa

-P: Tải trọng cho phép của cọc(kg)

Kiểm tra lại bằng công thức:

Trong đó:

K: Hệ số chỉ sự thích dụng của búa

Q: Trọng lượng tổng công củabúa

q: Trọng lượng của cọc (kg)

4 Các quá trình thi công đóng cọc:

Hệ số K phải nằm trong bảng trị số sau:

- Do trọng lượng cọc lớn nên khi khi vận chuyển, bốc xếp cọc cần quan tâm đến

vị trí treo buộc, vị trí gối kê Cọc là cấu kiện chịu nén nên vị trí treo buộc, gối kế

phải tuân theo quy định trên

- Các gối kê sử dụng vật liệu gỗ để tránh vỡ cọc khi vận chuyển và thuận tiện cho

thao tác luồn và tháo dỡ dây cáp khi cẩu lắp, xếp dỡ

- Khu vực xếp cọc nên bố trí hợp lý để tránh ảnh hưởng đến quá trình đóng cọc

sau này

2.4.2 Lắp cọc vào giá búa:

Có thể sử dụng bản thân giá búa để lắp cọc vào giá búa theo các thao tác sau đây:

- Đẩy xe vận chuyển cọc đến gần giá búa

- Móc dây cáp treo cọc (dây 1) của giá búa vào móc trên của cọc và móc dây treo

búa (dây 2) của giá búa vào móc dưới của cọc (nếu cọc có móc cẩu)

- Cho 2 dây hoạt động kéo 2 dây cùng lúc để cọc được nâng lên cao

-Đưa xe vận chuyển cọc đi chỗ khác

- Cho 2 dây ngừng kéo, dây 1 tiếp tục kéo cọc lên và cọc dần về vị trí thẳng đứng

để ghép vào giá búa

Hình 1.37 Vị trí treo buộc khi cẩu cọc vào giá búa

2.4.3 Kỹ thuật đóng cọc:

- Phải đảm báo chính xác vị trí của cọc, sử dụng máy kinh vĩ, thước, dây căng

định vị đài cọc và vị trí từng cọc trong đài Dùng cọc mốc để đánh dấu từng vị trí

cọc, các mốc đánh dấu phải dễ quan sát và phải ổn định, tránh xê dịch trong quá

trình thi công đóng cọc và phải được kiểm tra thường xuyên

- Thường xuyên kiểm tra độ thẳng đứng trong suốt quá trình đóng cọc và có biện

pháp xử lý kịp thời khi cọc bị xiên Nếu cọc xuống quá sâu phải nên nhổ lên

đóng lại, cọc còn cạn cần điều chỉnh độ thẳng đứng trước khi tiếp tục đóng

- Đóng cọc theo đúng sơ đồ đã được thể hiện trong biện pháp thi công, lựa chọn

sơ đồ đóng cọc hợp lý tùy thuộc vào đặc điểm công trình

- Chỉ được dừng quá trình đóng cọc khi cọc đã đáp ứng được các quy định như:

Chiều sâu của cọc, độ chối khi đóng cọc

+ Đối với cọc chóng ta đóng đến cao trình thiết kế mũi cọc

+ Đối với cọc ma sát ta phải đóng đến độ chối thiết kế

a Sơ đồ chạy dài:

Áp dụng khi đóng cọc dưới móng băng liên tục gồm một hay vài hàng cọc chạy dài song song Khi đóng giá búa chạy dài theo hàng cọc

b Sơ đồ khóm cọc:

Áp dụng khi đóng cọc dưới móng độc lập hay các móng trụ cầu Khi đóng ta bắt

đầu đóng từ giữa ra xung quanh

c Sơ đồ ruộng cọc:

Áp dụng khi đóng cọc dưới móng bè hay cọc để gia cố nền Khi đóng cọc từ giữa

ra Khi ruộng cọc lớn có thể phân thành các khu, mỗi khu cọc sẽ đóng theo từng

nhóm một

2.5 Kỹ thuật đóng ván cừ gỗ, cừ thép

2.5.1 Đóng ván cừ gỗ:

- Định vị hàng cừ chuẩn bị đóng bằng máy trắc đạc

- Có thể đóng từng tấm cừ riêng lẻ hoặc kết hợp đóng đồng thời nhiều tấm cừ

bằng cách sử dụng các khung định vị , khung định vị được dựng theo từng vị trí

đã định Ván cừ được ghép lồng vào giữa hai thanh nẹp song song rồi bắt đầu

đóng xuống

- Đầu dưới ván cừ được cắt vát chéo về phía mộng lồi Khi ghép ván cừ để mọng

lồi quay ra ngoài, như vậy khi đóng không kẹt vào rãnh cừ và đất nén lại vào đầu

vát của cừ ép sát vào hàng cừ đã đóng vào con nêm