BÀI GIẢNG GIÁM SÁT THI CÔNG CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG Ô TÔ

Bài 3 GIÁM SÁT THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG BỘa Mọi công trình xây dựng trong quá trình thi công phải được thực hiện chế độ giámsát GS b Việc GSTCXDCT phải được thực hiện để theo dõi, k

Bài 3 GIÁM SÁT THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG BỘ

(a) Mọi công trình xây dựng trong quá trình thi công phải được thực hiện chế độ giámsát (GS)

(b) Việc GSTCXDCT phải được thực hiện để theo dõi, kiểm tra về chất lượng, khốilượng, tiến độ, an toàn lao động (ATLĐ) và vệ sinh môi trường (VSMT) trong TCXDCT.(c) Chủ đầu tư xây dựng công trình (CĐTXDCT) phải thuê tư vấn giám sát hoặc tựthực hiện khi có đủ điiều kiện năng lực hoạt động GSTCXD

Người thực hiện GSTCXD phải có chứng chỉ hành nghề GSTCXD phù hợp với côngviệc, loại cấp công trình

2 Yêu cầu của việc GSTCXDCT:

(a) Thực hiện ngay từ khi khởi công XDCT (ngay sau khi đã chọn được NTTCXD) (b) Thường xuyên, liên tục trong suốt quá trình XDCT–Bảo hành và bàn giao

(c) Căn cứ thiết kế được duyệt (thiết kế đã được duyệt khi đấu thầu), các qui chuẩn,tiêu chuẩn (TCVN, TCN) xây dựng được áp dụng Kể cả các tiêu chuẩn kỹ thuật qui địnhriêng của dự án đã được nhà nước hoặc các bộ, ngành phê duyệt Ví dụ trong các dự án XDcầu đường là các tiêu chuẩn của AASHTO đã được áp dụng vào nước ta Tiêu chuẩn thiết

kế đường ôtô (specification for Road Design) Chỉ dẫn thiết kế đường ô tô 22 TCN -273-01(The Guidelines for Road Design) NXBGTVT.Hà Nội-2001 AASHTO Testing & ASTM(Americal Standard Testing Materials) Được thể hiện ở 3 phần Những qui định chung,

TVGS là dịch vụ tư vấn để theo dõi, đôn đốc, kiểm tra đánh giá tiến độ, chất lượng vàgiá thành công trình theo hợp đồng đã được ký kết giữa TVGS với chủ đầu tư

Giám sát (supervision) là theo dõi và kiểm tra để khẳng định rằng các CTXD:

+ Được thi công theo đúng thiết kế

+ Vật liệu và chất lượng thi công phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật (TCKT)

+ Biện pháp thi công hợp lý

+ Tiến độ thi công (TĐTC) đúng hợp đồng đã ký kết giữa nhà thầu (NT) với CĐT

3 Mục đích của công tác giám sát

(a) Khống chế được yêu cầu chất lượng đề ra, theo đúng như chất lượng đã được duyệttrong hợp đồng ký kết giữa CĐT và NT

(b) Hoàn thành đúng thời hạn hoặc giúp CĐT cũng chính là giúp NT giảm thiểu nhữngtrường hợp, chậm trễ tiến độ do điều kiện bất lợi gặp phải trong quá trình XDCT (Theodõi, phát hiện, điều chỉnh theo tuần, tháng và quí)

(c) Giữ chi phí thi công XDCT không vượt quá tổng dự toán được duyệt hoặc giá trịtrúng thầu

(d) Giải quyết những vấn đề khó khăn và những tranh chấp (nếu có giữa CĐT & NTtrong quá trình XDCT) một cách nhanh chóng và đúng luật Nêu ví dụ cụ thể?

(e) Giúp CĐT hiểu rõ nguyên nhân thực tế có sự thay đổi (tăng hoặc giảm) khối lượng,tiến độ, các công việc phát sinh của dự án và kịp thời lên kế hoạch tiếp theo để khắc phục

Ví dụ cụ thể?

4 Tiến độ là gì? và các giải pháp để đảm bảo tiến độ (từ góc độ của KSTVGSCTXD).(a) Định nghĩa: Tiến độ là chỉ khoảng thời gian (bắt đầu và kết thúc) bắt buộc phảihoàn thành một hạng mục của công trình, của một công trình hay cả dự án đã được sắp xếp

từ trước, thường được quyết định trong hợp đồng giữa NT với CĐT

(b) Các giải pháp đảm bảo tiến độ trong quá trình xây dựng công trình:

+ Dự đoán và phát hiện nhanh các khó khăn, bố trí hợp lý các nguồn lực thi công (nhânlực, máy móc, thiết bị, vật liệu, công nghệ và cả tài chính) và điều chỉnh kịp thời trongTCXD (trong các cuộc họp giao ban)

6 Hiệu quả kinh tế là gì ?

Hiệu quả kinh tế không đơn thuần là tiết kiệm tiền mà là tài năng của KSTVGS chỉ đạoNT:

(a) Tránh đến mức tối đa không gây sự cố hư hỏng phải làm lại

(b) Đảm bảo được tiến độ một cách cân đối, nhịp nhàng giữa các hạng mục công trình,giữa các đơn vị thi công, phát huy cao độ hiệu quả sử dụng thiết bị, máy móc, nhân lực vàvật liệu

(c) Thực hiện công tác quản lý chất lượng, khối lượng, giá thành chặt chẽ, đúng chế độ,đúng pháp luật

ξ 3.1.2 MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC THÀNH PHẦN THAM GIA TRONG

QUÁ TRÌNH QUẢN LÝ GSCTXDGT.

1 Các thành phần tham gia quản lý CTXDGT.

(a) Chủ đầu tư (CĐT- Employer) Trong ngành giao thông thì gọi là Ban quản lý dự án(BQLDA) Ví Dụ : BQLDA 1, BQLDA 5,BQLDA 18, BQLDA 85, BQLDA Biển Đông ,BQLDA Mỹ Thuận v.v Ký hiệu A Ở các sở địa phương: BQLDA các công trình giaothông của sở GT hoặc sở GTCC ở hai thành phố lớn Hà Nội, TP Hồ Chí Minh

(b) NT (contractor): Các NT trúng thầu thực thi các công trình : cầu đường, sân bay,bến cảng vv Ký hiệu là B

(c) Các tổ chức (Công ty, cá nhân) TVGS Thay mặt CĐTGSTCXDCTGT Kí hiệu làC

(d) Các tổ chức (Công ty, cá nhân) TVTK Kí hiệu là D.Mối quan hệ của 4 thành phầnnêu trên được tính bằng ở hình 3.1

Hình 3.1 Sơ đồ mối quan hệ của 4 thành phần tham gia trong quá trình XDCTGT

duyệt, còn có thể nói đây là quản lý một phần hợp đồng Quản lý quyền tác giả.

[4] Quan hệ thông báo (thông tin) tin tức

Đây là nguyên tắc quan trọng tạo sự phối hợp thuận lợi và chặt chẽ trên cơ sở quyền vànghĩa vụ của mỗi bên theo luật xây dựng

Mối quan hệ trên hình 3.1 được thể chế hóa khoản 1 điều 58 (trang 29), điều 75-85 (từtrang 36 đến trang 39) và điều 87-90 (từ trang 41 đến trang 43) mục 4 “GSTCXD” của luậtxây dựng (LXD)

2 Quyền và nghĩa vụ của mỗi thành phần

(a) Đọc điều 75 “ Quyền và nghĩa vụ của CĐTXD” trang 36- LXD

(b) Đọc điều 76 “ Quyền và nghĩa vụ của NTTCXDCT” trang 37- LXD

(c) Đọc điều 77 “ Quyền và nghĩa vụ của TVTK”trong việc TCXDCT trang 38-LXD.(d) Điều 90 “Quyền và nghĩa vụ của NTTVGSTCXDCT” Cụ thể hóa :

+ Quyền hạn

• Nghiệm thu xác nhận công trình đang thi công bảo đảm đúng thiết kế theo quichuẩn, Tiêu chuẩn XD (TCVN, TCN, qui định của dự án nếu có) và đảm bảo chất lượng

• Yêu cầu NTTCXD phải thực hiện đúng yêu cầu hợp đồng

• Bảo lưu các ý kiến của mình đối với công việc giám sát do mình đảm nhận

• Từ chối các yêu cầu bất hợp lý của các bên có liên quan

Ví dụ tình huống: khi NTTC nền đắp trên đất yếu Theo yêu cầu của đồ án thiết kế đãduyệt phải cần có thời gian thi công theo gian đoạn 250 ngày để đạt độ cô kết 90-95% mớicho thi công mặt đường Nhưng vì CĐT không đảm bảo tiến độ giải phóng mặt bằng(GPMB) nên thời gian chỉ còn 150 ngày Thời gian này (150 ngày) CĐT thúc ép NT phảiđắp nhanh và phải làm ngay mặt đường khi độ lún cố kết chỉ đạt 60-70% để hoàn côngđúng thời hạn

Là KSTVGS hạng mục công trình này không chấp nhận (từ chối) yêu cầu bất hợp lý(sai về quy trình kỹ thuật, không bảo đảm an toàn của công trình) của CĐT

+ Các nghĩa vụ

• Thực hiện công tác GS theo đúng hợp đồng đã được ký kết với CĐT (tùy theo vị trí

• Đề xuất với CĐT Những sự thay đổi hợp lý của đồ án cho phù hợp với điều kiệnthực tế mà trước kia còn khiếm khuyết.

Ví dụ : Một đoạn đường nào đó, khi lập bản vẽ thi công NT phát hiện cấu tạo địa chất(chiều dày đất yếu đầy hơn, tính chất cơ lý kém hơn, khả năng chịu tải kém hơn) khácnhiều so với điều kiện thực tế, bất lợi cho sự ổn định bền vững của công trình thì trìnhCĐT đề nghị xem xét sửa lại thiết kế cho phù hợp với điều kiện thực tế

• Không được thông đồng với NTXD, CĐT và các hành vi vi phạm khác làm sai lệchkết quả giám sát Tự động sửa số liệu biến không thành có, biến xấu thành tốt

• Phải bồi thường thiệt hại các hạng mục công trình làm sai, làm xấu không đảm bảochất lượng do lỗi cố tình làm sai lệch do mình gây nên như cố tình làm sai qui trình côngnghệ thi công, thay vật liệu kém chất lượng hoặc bao che, không báo cáo với CĐT hoặc

KS trưởng về những hành vi gian lận của NT thuộc phạm vi mình giám sát

ξ 3.1.3 CÁC CHỨC VỤ (CHỨC DANH) VÀ CƠ CẦU CHÍNH THỨC TỔ

CHỨC CỦA TVGS HIỆN TRƯỜNG.

1 Các chức danh của KSTVGS.

(a) Giám đốc dự án ( Project Management ): người có trách nhiệm cao nhất của tổ chứcTVGSXDCT cho toàn bộ dự án (cho tất cả các hợp đồng trực thuộc dự án ) kể từ khi hợpđồng xây dựng bắt đầu xây dựng đến khi nghiệm thu bàn giao công trình cho CĐT (kể kảthời gian bảo hành)

(b) Kỹ sư thường trú/kỹ sư trưởng (ResiđienEnfieer –RE): người chịu trách nhiệm caonhất của TVGSXDCT trong hợp đồng mà ông ta phụ trách –Dưới quyền điều hành củaGĐDA

Luôn luôn có mặt ở văn phòng hiện trường (VFHT) trong suốt thời gian XDCT

trưởng) có nhiệm vụ điều hành một nhóm kỹ sư (GSV) chuyên nghành cho toàn bộ hợpđồng hay một đoạn của một hợp đồng.

(d) Các KS là GSV hiện trường dưới sự điều hành cảu KST và ĐDKS

+GSV về kỹ thuật: Về công tác đất, công tác thoát nước, công tác mặt đường, côngtác cầu hầm, công tác BTXM, công tác BTAF

+ GSV về công tác thí nghiệm và vật liệu + GSV công tác chất lượng (QC quality control)+ GSV công tác khối lượng (QS quantily serveyer)+ GSV về công tác ATGT, ATLĐ và về môi trường nếu cần

Trừ GSV về khối lượng làm việc tại VFHT còn tất cả GSV khác trực tiếp làm việc ở hiệntrường, nơi được giao trách nhiệm giám sát

2 Hình thức tổ chức của TVGS ở hiện trường.

Trong ngành giao thông thường có 2 hình thức tổ chức của TVGS hiện trường tùythuộc vào cấp và loại của CTXD Cấp và loại tuân theo phục lục 1 “phân cấp, phân loạiCTXD” ban hành theo nghị định số 209/2004/NĐ_CP ngày 16/2/2004 của chính phủ -Luật xây dựng Mã số III (từ III1_III6) trang 163-164

(a) Mô hình 2 cấp : Với công trình cấp III và IV tổ chức theo mô hình 2 cấp Hình 3.2trình bày sơ đồ mô hình 2 cấp

GSV công tác MĐ

GSV chất lượng (QC)

GSV khối lượng (QS)

GSV thí nghiệm

v t li u ậ ệ

GSV

công

tác cầu

được ký kết giữa TCTVGS & CĐT.

(b) Với công trình cấp II, I cấp đặc biệt tổ chức theo mô hình 3 cấp

Nhóm 6 : GS công tác ATGT & ATLĐ và môi trường 1 GSV

Ví dụ 2 : Dự án xây dựng hầm Hải Vân theo mô hình 3 cấp

Nhóm 1 : GSTC công tác đào hầm có 8 GSV cho 2 đầu

Nhóm 2 : GS công tác khảo sát đánh giá tình hình địa chất, địa chất thủy văn 2 GSVcho 2 đầu

KS trưởng nhóm, CN3

KS trưởng nhóm, CN3

KS trưởng nhóm, CN4

KS trưởng nhóm, CNn

4 3 2

1

Nhóm 4 : GSTCCT cầu 2 đầu hầm 4 GSV.

Nhóm 5 : GSTC công tác đất 4 GSV cho cả 2 đầu

Nhóm 6 : GSTC công tác xây dựng mặt đường 4 GSV cho 2 đầu

Nhóm 7 : GSTC công tác thoát nước: hệ thống công trình trên toàn bộ 2 đầu đường dẫnvào hầm 4 GSV

Nhóm 8 : GSV công tác thanh toán khối lượng 2 GSVQS

Nhóm 9 : GSV chát lượng (QS)

Nhóm 10 : GSV vật liệu và phòng thí nghiệm hiện trường 4 GSV

Nhóm 11 : GSV về công tác ATLĐ, ATGT và môi trường 2GSV

Ví Dụ 3 TVGSTCXD đường Đông-Tây thành phố Hồ Chí Minh đều theo mô hình 3 cấp

ξ 3.1.4 NGUYÊN TẮC CÔNG TÁC GSXDCTGT

1 TVGS phải chấp hành đúng qui trình quy phạm (TCVN,TCN), tiêu chẩn kỹ thuật, LXD,trung thực, khách quan, công bằng, khoa học, không vu lợi, bảo vệ lợi ích hợp pháp củanhà nước, CĐT & NT (dẫn ví dụ xây dựng cầu vượt phố nối ở QL5 trên đất Hưng Yên)

2 TVGS không được có liên quan về lợi ích và không được thông đồng với CĐT, vớiNTXD, với đơn vị cung ứng vất tư cho dự án do mình giám sát để kiếm lợi cho riêng mình

3 KS trưởng, đại diện kỹ sư và các GSV đều phải đủ điều kiện năng lực theo quy định củaLXD theo quyết định số 12/2005/QĐ- Bộ XD ngày 18/4/2005 của bộ trưởng bộ xây dựng

về việc ban hành qui chế cấp chứng chỉ hành nghề GSTCXDCT-Trang 458-467-Luật xâyDựng – NXB Xây dựng Hà Nội 2005-Biên chế của đơn vị tư vấn độc lập không được làmviệc ở các đơn vị thi công , đơn vị cung cấp thiết bị và cung cấp vật tư của công trình domình giám sát

4 Tổ chức TVGS đảm nhận HĐGS được ủy thác một cách độc lập không qua chuyểnnhượng hợp đồng, không cho phép những đơn vị khác không đủ điều kiện năng lực hoặcmượn danh nghĩa đơn vị giám sát liên doanh làm công tác giám sát Tổ chức cá nhânTVGS không làm GS những cấp hạng công trình vướt quá hạn mà LXD và các văn bảndưới luật quy định hoặc hợp đồng giám sát đã cam kết

định chất lượng Bộ GTVT và định kỳ báo cáo tình hình giám sát (Tiến độ, chất lượng ,khối lượng cho CĐT).

6 Vì thiếu trách nhiệm giám sát hoặc cố tình gây ra những hư hỏng sự cố công trình hoặcthông đồng với NT, CĐT làm sai lệch kết quả giám sát về khối lượng, chất lượng theo quiđịnh phải chịu bồi thường thiệt hại, và sẽ thu hồi chứng chỉ GS viên, phạt hành chính, cảnhcáo và nếu nghiêm trọng có thể bị khởi tố trước pháp luật Bảng 3.1 giới thiệu phươngpháp GSTC và biện pháp thực hiện trong quá trình GSTCXDCTGT

ξ 3.1.5 NHIỆM VỤ, QUYỀN HẠN, TRÁCH NHIỆM QLCL CỦA TCTVGS

Muốn làm tốt nghiệp vụ TVGS ngoài những kiến thức chuyên môn, kinh nghiêm thực

tế, thi công, thí nghiệm và đánh giá, sử dụng các vật liệu thiết bị máy móc còn cần phải nắm vững hệ thống văn bản, qui phạm pháp luật trong lĩnh vực quản lý đầu tư và xây dựng, đặc biệt các vấn đề sau đây :

1 Lập DAĐT (điều 62-68 luật XD trang 30-33)

2 Thực hiện việc đền bù GPMB (Điều 69-71 LXD trang 33-34)

3 KSXDCT (Điều 46-51 LXD trang 23-25)

4 Thiết kế XDCT (Điều 72-68 LXD trang 35-41)

5 Thẩm định phê duyệt thiết kế và tổng dự toán, dự toán công trình (Điều 57 LXDtrang)

6 Tiến hành đấu thầu, chọn NTTC xây lắp (Điều 95-101 LXD trang 44-48)

7 Thi công XDCT (Điều 72- 86 LXd trang 35-41)

QLCTXD” trang 135-154 LXD.

TVGS phải thực hiện nghiêm túc các QĐQLKT, chất lượng, thiết bị và chất lượngxây dựng nghiệm thu CTGT của Bộ GTVT.Hình 3.4 Trình bày các bước kiểm tra thiết kế

kỹ thuật – đối chiếu với hiện trường

Bảng 3.1 Phương pháp giám sát thi công và biện pháp thực hiện

Nếu phát hiện vấn đề, có thể kịp thời yêu cầu đơn vị thi công sửa chữa,

để ngăn ngừa xẩy ra thiếu sót về chất lượng, đảm bảo chất lượng và tiếnđộ

2

Trắc đạc

TVGS phải giám sát trắc đạc lại trước khi khởi công, kiểm tra định vị phóng tuyến

Trong quá trình thi công khống chế tuyến và cao độ

Khi nghiệm thu hoàn công, đo kích thước hình học và cao độ của các

Không thi công hạng mục công trình chưa được TVGS cho phép;

Đơn vị thi công phải làm tốt các công tác chuẩn bị trước khi chuyển bước thi công

Chưa có xác nhận khối lượng, chất lượng của TVGS, CĐT chưa được thanh toán, điều đó đảm bảo vị trí quan trọng của TVGS

Quyết định của CĐT hoặc TVGS cú thể thụng qua hội nghị hiện trường ra cỏc thụng bỏo liờn quan

Nếu vẫn khụng thực hiện, kỹ sư TVGS cú thể dựng cỏc biện phỏp bắt buộc khỏc như đỡnh chỉ thi cụng, bỏo cỏo CĐT sau 24 giớ

Phần hai Giới thiệu tiêu chuẩn - Qui phạm kỹ thuật có

liên quan.

1.TCVN 4054-2005.Đờng ôtô-Yêu cầu thiết kế (Highway-Specifications for Design

Hà Nội 1998)

2.TCVN.5729-94.Đờng ôtô cao tốc-Yêu cầu thiết kế (NXBXD.Hà Nội 2002)

3.22TCN.211-93.Qui trình thiết kế áo đờng mềm (NXBGTVT.Hà Nội 1993)

4.22TCN.223-93.Qui trình thiết kế ấo đờng cứng (NXBGTVT.Hà Nội 1993)

5.22TCN.249-98.Qui trình công nghệ thi công và nghiệm thu mặt đờng Bêtông nhựa(NXBGTVT.Hà Nội 1998)

chuẩn thiết kế (NXBGTVT.Hà Nội 2001).

7.TCXD.104-1983.Qui phạm phạm thiết kế đờng phố,đờng Quảng trờng Đô thị(NXBXD.Hà Nội 2000)

8 Qui trình thi công và nghiệm thu lớp CPĐD trong kết cấu áo đờng ô tô: 22TCN-334-06

9 Qui trình thi công và nghiệm thu lớp phủ mỏng BTN có độ nhám cao: 22TCN-345-06. Phần ba NôI dung công tác giám sát chất lợng nền đờng

ôtô

⇓ 3.3.1 Giới thiệu kết cấu nền mặt đờng

Khoảng 15 năm trở lại đây ngời ta coi nền đất (Kể từ đáy áo đờng xuống khoảng

50 cm),là một lớp của kết cấu áo đờng.Tìm biện pháp nâng cao khả năng chịu lực củanền đất để giảm chiều dầy của áo đờng, tăng tuổi thọ của áo đờng là một giải pháp hữuhiệu đạt yêu cầu kinh tế-kỹ thuật khi thiết kế chiều dầy các lớp áo đờng mềm cũng nh áo

đờng cứng

Cấu tạo chung của kết cấu tổng thể nền-mặt đờng:

Hình 3.1-Kết cấu các tầng lớp của nền mặt đờng

ξ 3.3.2 Yêu cầu chung đối với nền đờng

3.3.2.1 Các dạng nền đờng điển hình.

Nền đờng là một bộ phận quan trọng của công trình đờng, nơi trực tiếp đặt kết cấumặt đờng đáp ứng đợc yêu cầu xe chạy àn toàn, êm thuận và kinh tế Trừ một số trờnghợp đặc biệt nền đờng phải đắp bằng đá còn thông thờng đợc đắp bằng đất nên có thể nóinền đờng ô tô là một công trình bằng đất có tác dụng:

- Khắc phục địa hình thiên nhiên để tạo ra một dải đủ rộng dọc theo tuyến

có đủ tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đáp ứng đợc điều kiện chạy xe với lu ợng xe thiết kế trong suốt thời kỳ khai thác

l Làm nền trực tiếp đặt kết cấu áo đờng Có thể nói lớp mặt trên của nền đl ờng (subgrade) với chiều dày từ 30-50 cm kể từ đáy áo đờng xuống đợc coi nh là lớp cuốicùng của áo đờng cùng với các lớp trên chịu tác dụng tải trọng xe cộ lặp lại nhiều lầntrong suốt thời kỳ khai thác Do vậy, chất lợng của nền đờng ảnh hởng lớn đến tình trạngkhai thác của cả kết cấu tổng thể nền mặt đờng Nhiều trạng thái phá hỏng của mặt đờng

Loại có chiều cao đắp 1.5 < Hđ < 6m có một mái dốc taluy (hình 3.3a)

Loại nền đắp cao 6m < Hđ < 12m có 2 mái dốc taluy (hình 3.3b)

Loại nền đắp cao, thờng có nớc mặt ở 2 bên mái taluy nh nền đờng đắp qua đồngbằng, hai bên là ruộng lúa, đờng dọc theo ven sông, suối hoặc vên biển (hình 3.3c)

Nền đờng đào hình chữ L có một mái dốc ( hình 3.4a)

Nền đào hình chữ L nhiều mái dốc (hìn 3.4b)

1:m 1:m

3%

3% 1:11:m2

1.5-2.0m 1.5-2.0m

1 Nền đờng đắp trên đất yếu.

Tùy thuộc vào cấp hạng đờng, chiều cao nền đắp, tính chất nền đất yếu và chiều dày củacác lớp đất yếu thờng có cách xử lý nh sau:

- - Đào bỏ một phần đất yếu, rải vải địa kỹ thuật ( VĐKT) đắp cát thay vàolớp đất yếu đã đào bỏ rồi tiếp tục đắp đất lên trên

Kyc= 95%

H đắp =2-3m Nền đắp

- Đào bỏ một phần đất yếu, có bệ phản áp Chiều sâu đào bỏ đất yếu hđy =0.8-1.5m rồi dùng cát hạt trung hoặc thô đắp vào

1:m 2

VĐKT Cát

Hình 3.7: Đào bỏ một phần đất yếu và bệ phản ápChiều rộng bệ phản áp (Bfa) và chiều cao (hfa) tính theo phơng pháp thông thờng

đảm bảo nền đờng không bị trợt toàn khối Biện pháp này chỉ thích hợp khi diện tích đấtgiành cho đờng không bị hạn chế, thờng ở vùng thung lũng miền núi và trung du,khôngthích hợp ở vùng đồng bằng, ven các khu đô thị đất dành cho đờng bị hạn chế rất lớn- giáthành đất rất đắt

- Nền đắp có xử lý các thiết bị tiêu nớc thẳng đứng có gia tải trớc Thiết bịtiêu nớc thẳng đứng ở đây chỉ: bấc thấm (PVD- Prefabricated Vertical Drainage), giếngcát (SW- Sandy Well)

Hình 3.8: Mặt cắt ngang điển hình của nền đắp trên đất yế có xử lí bằng các

thiết bị tiêu n ớc thẳng đứng PVD hoặc SW

Đây là giải pháp đợc sử dụng tơng đối phổ biến ở các đoạn nền đờng đắp cao trên

đất yếu ỏ các QL5, QL1, QL10, QL18, QL 51, đờng Láng Hòa Lạc v.v đạt hiệu quả tốt.Tuy nhiên, giải pháp này chỉ có hiệu quả khi: áp lực do nền đắp và gia tải (nếu có) sinh raphải lớn hơn áp lực tiền cố kết của bản thân đất yếu và nợc đợc đẩy ra khỏi đất trong quátrình cố kết phải đợc thoát khỏi phạm vi nền đờng đắp Theo kết quả nghiên cứu củanhiều tác giả trong và ngoài nơc về lĩnh vực này cho hay chỉ khi chiều cao nền đắp (Hđ)phải lớn hơn 3-3.5m thì mới có hiệu quả, ngợc lại (Hđ) <3m thì không nên dùng Nớc đợcthoát ra trong quá trình cố kết của đất yếu phải đợc đa ngay ra ngoài phạm vi nền đắp có

nh vậy mới tăng đợc khả năng chịu tải đất yếu, nếu không sẽ có thể dẫn đến nền đắp bịphá hỏng ngay trong thời kì thi công Điều này phải đặc biệt chú ý khi thi công Nếu độcao mặt đất tự nhiên dọc theo hai bên đờng cao hơn cao độ đệm cát thì phải bố trí rãnhthoát nớc tạo điều kiện để nớc theo đó mà thoát ra ngoài phạm vi nền đờng Nguyên nhânchính gây phá hỏng nền đờng đẫn lên cầu vợt đờng sắt phía bắc cầu Hoàng Long trênquốc lộ 1 vào tháng 5-1999 khi cha đạt tới cao độ thiết kế

2 Tờng chắn có cốt làm nền đờng đắp cao

Có hai loại cốt thờng sử dụng

- Cốt cứng làm bằng cốt thép mạ có gờ hoặc không có gờ

- Cốt mềm làm vải VĐKT hoặc lới địa kĩ thuật (Geogrid)

Hình 3.9 trình bày các loại cốt cứng trong tờng chắn có cốt

Hình 3.10 Trình bày các loại cốt mềm dùng trong tờng chắn có cốt

Hình 3.11 Trình bày mặt cắt ngang của tờng chắn có cốt cứng

Hình 3.12 Trình bày mặt cắt ngang của tờng chắn có cốt mềm

Hình 3.10: Các loại cốt mềm, VĐKT hoặc lới địa kĩ thuật (LĐKT)

a, Các loại vải địa kĩ thuật; b, Các loại LĐKT

H×nh 3.11: CÊu t¹o mÆt c¾t ngang têng ch¾n cã cèt

H×nh 3.12: CÊu t¹o mÆt c¸t ngang têng ch¾n cã cèt mÒm

3 Công nghệ neo cố trong đất.

Công nghệ neo cố trong đất đợc sử dụng khá phổ biến trong các công trình xâydựng nh cao tầng có các tầng hầm nằm sâu dà ới đất hay các khu nhà cao tầng, các khochứa nhiên liệu xây trên các khu đất cao trên mặt đất có tờng chắn bao quanh Hình 3.13

đa ra một số dạng sử dụng vải địa kĩ thuật neo cố trong xây dựng các công trình xây dựngnhà cao tầng

Hình 3.13 Công nghệ neo cố trong đất trong các công trình xây dựng

Mái taluy có neo cố

Hình 3.14: Neo cố đất ở mái taluy nền đờng đào trên sờn dốc có cấu tạo địa chất kém ổn

định

4 Công nghệ rọ đá mạ (rọ đá công nghệ mới).

Công nghệ rọ đá làm tờng chắn ở nền đờng đào cũng nh nền đờng đắp trên sờn núihoặc ven sông, ven hồ Hình 3.15 là một số dạng ứng dụng của công nghệ rọ đá mạ

5 Công nghệ cọc ván thép có cốt thép neo (giằng) ngang.

Công nghệ cọc ván thép có cốt thép neo (giằng) ngang ở nền đờng đắp trên đấtyếu Hình 3.16, 3.17 trình bày mặt cắt ngang và một số chi tiết của công nghệ cọc vánthép có cốt thép neo đã sử dụng ở QL5 đoạn từ Km20+660 đến Km 20 + 820 (dài 160m).Trong đoạn này đã sử dụng cọc ván thép làm tờng chắn mở rộng nền đờng đắp theo vensông Bần (hớng nhìn từ Hà Nội về Hải Phòng)

Sông bần 0.00

+1.50 +4.00

+4.40 +3.00 Chi tiết A

Mũ bê tông cốt thép +4.40

Cao độ đỉnh cọc

B=12m

+3.60 Quốc lộ 5 cũ

Rãnh biên

Phần đ ờng mở rộng

-4.00 Cao độ đáy cọc

-6.50 Cao độ đáy cọc

Cọc ván thép 1 2[150x75, L=7.40m Cọc ván thép 2 2[150x75, L=10.50m

Hình 3.17: Cấu tạo chi tiết mũ bê tông cốt thép A

ξ 3.3.3 Các yêu cầu đối với nền đờng.

Muốn nắm vững các yêu cầu đối với nền đờng, trớc hết ta cần biết rõ các dạng h hỏngthờng xảy ra của nền đờng

a, Trợt cục bộ mái dốc taluy nền đờng đắp; b, Trợt trồi (trợt toàn khối) của nền đắp trên

đất yếu; c, Lún sụt nền đắp cao trên đất yếu do đô lún quá lớn làm nứt nền đờng; d, Trợtphần nền đắp của nền đờng nửa đào nửa đắp trên sờn dốc; e, Sụt lở mái taluy nền đàohình chữ L trên sờn dốc; f, Trợt toàn khối ở nền đờng đào làm mất hẳn nền đờng

2 Các yêu cầu chính đối với nền đờng.

- Nền đờng có đủ cờng độ và ổn định cao khi ở trạng thái bão hòa nớc

- Nền đờng luôn đảm bảo ổn định toàn khối Trong mọi hoàn cảnh nền đờngcần đảm bảo đúng kích thớc hình học và dạng của nền đờng không bị phá hoại hoặc biếndạng quá lớn gây bất lợi cho việc thông xe Không cho phép xuất hiện có dạng phá hỏng

nh trình bày ở hình 3.18

Nền đờng đắp cao trên đất yếu ở các đoạn đờng dẫn lên cầu hoặc các đoạn đắp caoqua vùng đồng chiêm thờng xuyên có mực nớc đọng cao thì xảy ra loại phá hoại nh hình3.18c Hiện nay trên đờng Hồ Chí Minh thờng xảy ra dạng phá hỏng 3.18d và e dẫn đến

mùa ma lũ.

Để giúp bạn đọc tìm hiểu sâu thêm về sự phá hỏng nền đờng vùng núi do sụt trợtgây ra, dới đây trình bày thực trạng về đất sụt trợt đờng Hồ Chí Minh sau gần 2-3 năm đa

đờng vào khài thác (từ đầu năm 2001 đến tháng 3-2004)

Theo số liệu của Ban QLDA đờng Hồ Chí Minh tính đến tháng 3-2004 trên toàntuyến có tới 1685 điểm sụt trợt đất lớn nhỏ kể từ lúc đa đờng vào khai thác Đây là mộtvấn đề thời sự đang đợc các cấp quản lí, các đơn vị t vấn thiết kế, các đơn vị thi công, các

đơn vị khai thác tuyến đờng rất quan tâm và tích cực tìm giải pháp khắc phục Bộ Giaothông Vận tải đã xây dựng đự án "Phòng chống sụt trợt đờng Hồ Chí Minh" và tổ chứcnhiều hội thảo có các chuyên gia trong và ngoài nớc tham gia để phân tích các nguyênnhân chủ yếu gây sụt trợt và đề ra các giải pháp (công nghệ) xử lí thích hợp

Các đoạn sụt trợt nặng nề nhất trên tuyến tập trung vào: đoạn dốc Thanh Lang,

đoạn đèo Đá Đẽo, đoạn Khâm Đức- Đắc zôn - Đắc Pôcô trên nhánh phía Đông và các

đoạn Khe Cát- Tăng ký, đoạn đèo U-Bò, đoạn đèo Sa-mù, đoạn AĐợt- ATép trên nhánhphía Tây Bảng 3.2 dới đây mô tả hiện trạng các điểm sụt lở lớn, phức tạp sau mùa ma2003

Bảng 3.2 Hiện trạng các điểm sụt lở lớn, phức tạp sau mùa ma 2003 (theo nguồn số liệucủa Cục giám định và Quản lý chất lợng công trình Bộ Giao Thông vận tải 3/2004)

Bảng 3.2 Mô tả hiện trạng các điểm sụt lở lớn, phức tạp sau mùa ma 2003

( Theo nguồn số liệu của Cục giám định và QLCLCT Bộ GTVT, tháng 3/2004)

KH và CN GTVTNhánh phía Đông: Đoạn Khe Cò- Cam Lộ, Thanh Mỹ – Ngọc Hồi

về mùa ma

2 Km 448+400 đến Km 448+560 Đoạn phía Bắc cầu Khe Hơng,

nền đào tăng sê Đã xử lí lần 1,xây tờng chắn cao 6m, trồng cỏVestivơ và xây rãnh đỉnh

Hiện trạng xuất hiện khe nứtrộng 25cm, sâu 2m, cách đỉnh t-ờng khoản 30m

Đất bột kết, màu vàng, xốp, cótính lún sụt, tan rã

Hiện nay tờng chắnvẫn ổn định Khảnăng trợt tầng phủphía trên đỉnh tờng

Ve-Cha Lọ) Sự cố phái taluy dơng , địa hìnhlòng chảo, thoải

Bờ bò bằng đá xây bị vỡ

Khả năng xuất hiệntrợt đất

Tiến) Taluy đá, hình tăng xê Đá vôi,hang dốc nhiều Hiện tợng đá lở,

đá lăn đổ xuống mặt đờng

2 Đoạn Pheo- Xuân Sơn: từ Km 486+700- Km 545+161 ( Đoạn qua đèo Đá Đẽo)

Một số vị trí bờ mơng bị sụt lở,gây lấp mơng

Khả năng xuất hiệntrợt tầng phủ phíatrên đỉnh tờng

7 Km 516+ 713 đến Km 516+ 891 Đoạn trợt đất lớn dài 150m, đã

KH và CN GTVTToàn bộ rãnh đỉnh xây đá hộc vị

9 Km 519+ 267 đến Km 519+443 Đã TK xử lí lần 1

Xuất hiện cung trợt trên đỉnh ờng chắn H = 2m

t-Nớc ngầm rỉ ra từ chân taluy vềmùa khô

Đất cát kết, có tính lún sụt, tanrã, trữ nớc ngầm

Coi chừng hiện tợngtrợt đất

3 Đoạn Khâm Đức- Đắc Zôn: từ Km 302 đến Km 334 ( Đoạn qua đèo Đắc Nhăng)

11 Km 326+557 đến Km 326+ 829 Taluy âm bên trái tuyến bị sạt lở

mạnh, đe dọa sạt lở làm mất nền

đờng

Nớc ngầm xuất hiện trên váchsụt

Đất á cát từ granit phong hóamãnh liệt

Trợt đất quy mô vừa trên đoạndài 60m

Trợt đất làm gãy và đổ vỡ tờngchắn

Trồi phần đất rãnh chân móng ờng

t-Đất á cát từ granit phóa hóamãnh liệt

Có dấu hiệu cung

tr-ợt đẩy trồi gây nứt

KH và CN GTVT

Đất trợt làm trồi và vỡ 8 tấm mặt

đờng BTXM

(Điểm No.1- Đèo Lò Xo) Nền đào tăng sê, cao 15m, saukhi làm đờng xuất hiện trợt đất

trên đoạn dài 60m, gây trồi

Địa hình thoải, đất có tính tan rã,trữ nớc ngầm

Đang tiến hành nghiên cứu vàkhảo sát thiết kế xử lí

Trợt đất quy mô vừaxẩy ra ngay sau khilàm đờng vào năm2001

18 Km 343+ 800 đến Km 344+ 047

( Điểm No.2 - Đèo Lò Xo) Sau khi làm đờng xuất hiện trợtđất quy mô lớn Đỉnh trợt cách

tim đờng 120m, vách trợt hìnhvòng cung cao 1m-2m

Địa hình thiên nhiên thoải

Đất bội kết, bở rời, có ính lún sụt

và tan rã

Đang tiến hành nghiên cứu vàkhảo sát thiết kế xử lí

Trợt đất qui mô lớnxảy ra ngay sau khilàm đờng năm 2001

19 Km 345+ 200 đến Km345+425 (

Điểm No.3- Đèo Lò Xo) Nền đào tăng sê cao 80m.Trợt đất qui mô lớn xảy ra ngay

sau khi làm đờng từ năm 2001

Đất sụt tràn lấp mặt đờng, gâytắc 1 tuần trong năm 2003

Đất bột kết, bở rời, có tính lúnsụt và tan rã Đang tiến hànhnghiên cứu và khảo sát thiết kế

xử lí

Trợt đất qui mô lớnxảy ra ngay sau khilàm đờng năm 2001

Nhánh phía tây: Đoạn khe cát- Thạch Mỹ

1 Đoạn Khe Cát- Tăng ký: Từ Km0 (T) – Km 138(T).

20 Km 15 + 529 – Km 15+ 615 Taluy dơng cắt qua khối đá xâm

nhập có tính phân biến, có thểlàm đổ về phía mặt đờng

Đã TK xử lí lần 1, xây tờng chắncao 3m

Taluy dơng đất ngay sau đó xuấthiện sụt lở lớn, cao 90, sau mùa

Đang cắt cơ giảm tải

Đất bột kết, có dính lún sụt, tanrã

24 Km 193+ 400 – Km 193+ 463 Đâ TK xử lí lần 1: xây tờng chắn

chặn chân, bãi thoải

Đất sụt tràn qua đỉnh tờng chắnphòng hộ , kiểu sụt dòng, đất bộkết màu vàng, nớc ngầm rỉ ra từvách

KH và CN GTVTbạt taluy.

Đất sụt tiếp tục sạt lở từ trên cao

đổ xuống

26 Km 200+ 623 đến Km 201+ 631 Cua 3 tầng Sụt lở nặng nền qua

các mùa ma

Đã TK xử lí lần 1: Cắt cơ giảmtải

Đất tiếp tục bị sụt lở từ trên cao

đá

28 Km 202+ 729 – Km 202+ 850 Taluy dơng phải trái bị sụt lở,

taluy cao 25m

Đã TK xử lí lần 1:tờng rọ đá bọcnhựa PVC

Đang tiếp tục nghiên cứu xử lí

29 Km 209 + 850 đến Km 209+

900 Taluy dơng phải trái bị khoétsâu, sụt lở

Đoạn này do nhà thầu khoét lấy

Đất cát kết bị phong hóa bở rời

( Bắc Cầu Cha-Ling) Sạt lở taluy dơng từ độ cao 100mđổ xuống

Hiện đang cắt cơ giảm tải

Đoạn dới taluy lộ đá, trên là đất bột kết

Biện pháp xử lí tỏ racha triệt để

32 Km 394 + 460 – Km 394 + 661 Đất sụt mãnh liệt, taluy cao 60m,

Đất bột kết tiếp tục sạt lở mạnh

Địa hình thoải

Sụt lở diễn ra rất mạnh

Đang cắt cwo giảm tải

Đất bột kết, xốp rời, có tính lún sụt và tan rã

Biện pháp xử lí tỏ racha triệt để

36 Km 411+ 589 đến Km 411+ 700 Sạt lở taluy dơng từ độ cao 60m

Đất bột kết

KH và CN GTVT

hình vòng cung

Khe nứt rộng 5cm, chênh khe nứt 3cm

Taluy dơng cao 60m, có nớc ngầm

Xem xét khả năng xuất hiện trợt nền đ-ờng

38 Km 415+ 614 – Km 415 + 676 Taluy dơng sạt lở lớn từ độ cao

120m, dài 100m

Đã TK xử lí lần 1: cắt cơ giảm tải

Hiện đang ngừng thi công vì sụt

đất trầm trọng

Biện pháo xử lí tỏ racha đạt yêu cầu

4 Đoạn ATep- Thạch Mỹ: Từ Km 426(T) – Km 510 (T).

39 Km 486+ 338 – Km 486+ 400 Xuất hiện 2 vết nứt ngang trên

mựt đờng nhựa tạo hình vòng cung ôm lấy taluy âm đoạn bố trícống mới

Đang chờ nghiên cứu xử lí

Khả năng lún sệ nền

đờng do thi công cống, đắp nền không chặt

40 Km 496+780 – Km 496+ 997 Trợt đất qui mô vừa trên đoạn

dài 60m Mặt đờng nhựa bị trồi lên 8cm Nứt vỡ thành cống

Đã TK xử lí lần 1: kè taluy âm

Đang chờ TK bổ sung đợt 2

Trợt đất đang tiếp tục hoạt động, có nguy cơ đe dọa ổn

vị trí

Điều kiện

và nguyêntắc ápdụng

ảnh hởng

đến sự ổn

định củanền đờng.Dự

xxxx

xx

xx

xxxx

xx

21

0332

31

21

3332

31

21

0332

01

Ngoàivùng phá

hoại-nt-

Đỉnh và

đầu trợtPhía trêncôngtrình-nt-Toàn bộ

đấtkhông ổn

định

Bề mặt

Khối trợtlớn, nguyhiểmSờn dốc vàvùng phá

hoại hẹp Khi bề dày

đất đỉnhlớnKhi chândốc bị đào-nt-Khi bề dàymỏng và

đất đá dịchchuyển

Mọi trờnghợpXếp đá

khan hoặc

Không ảnhhởng.-nt-

Giảm ứngsuất trợt-nt nt-

x

xxx

-

-x

xx

xx

xxx

x

xxx

xx

x

32

00

000

0

010

01

1

32

03

112

3

311

11

1

32

21

011

3

310

00

1

Toạnphạm viphá hoại

-nt-Đặt tạicác vị tríthu vàthoát nớcngầm

Tầng đấtdày thấmnớcTrợt sâu

và nớcngầm có

ở nhiềulớpDùng đểthoát nớccủa hào

và giếngthu nớc

Chân trợt

-nt-Chân trợt-nt-

Đặt tại ờng hoặccôngtrình

đ-Mọi trờnghợp

Tầng chứanớc ngầmdày

-nt-Tầng chứanớc ngầmmỏng

Đá hoặc

đất cứngtrợt khôngsâu Khối trợtkhông lớnhoặc khi

đã giảmmột phầnlực ngang

Mũi cọcphải cắmvào đấtbền vữngdới mặt tr-ợtCọc đóng

đến lúcchối ( cóthể khôngxuyênquan mặttrợt)Bảo hộtăng cờngcác máidốc yếu

-xx

x

00

0

11

1

00

0

chân trợttoànvùngKhối trợt Đất rời-nt-

Đất đỉnh

bề dàykhông lớntrên tầng

đá gốc

3 Nguên nhân gây h hỏng nền đờng.

Dới đây trình bay các nguyên nhân chính gây h hỏng nền đờng

- Điều kiện bất lợi của môi trờng thiên nhiên nh: ma, nắng, sự thay đổi nhiệt

độ Ma nhiều làm tích nớc ở hai bên nền đờng làm đất ẩm ớt thậm chí ở trạng thái bãohòa nớc cộng thêm sự xói mòn của nớc ma làm giảm khả năng chống trợt của bản thânnền đờng

- Do tác dụng nhiều lần của tải trọng xe, đặc biệt các tải trọng rất nặng (siêunặng) nền đờng phát sinh biến dạng tích lũy (lún d không phục hồi) lớn cũng gây pháhỏng nền đờng

- Chất lợng thi công không đạt yêu cầu (đầm nén kém, đất xấu ), công tácduy tu, bảo dỡng không kịp thời cũng là một nguyên nhân lớn dẫn đến phá hỏng nền đ-ờng

Trong số các nguyên nhân nói trên thì nớc là một tác nhân phá hoại lớn nhất đối với nền

đờng Vậy có thể nói “Nớc là kẻ thù số 1 của các công trình đờng” Trong mọi trờng hợpphải tìm mọi biện pháp giảm tối đa ảnh hởng xấu của nớc đến nền đờng

Hình 3.19 Trình bày nguyên nhân gây sụt trợt taluy nền đờng vùng núi nói chung và đờng

Hồ Chí Minh nói riêng

Nh vậy, nội dung công việc thiết kế nền đờng nhằm giả quyết 3 vấn đề:

+ Đất đá phong hóa

+ Tai biến địa chất

-Động đất

- Lũ quét bùn

đá v.v

Giai đoạn TK:

KS-+ Khảo sát địa chất sai

+ Thiết kế không hợp lý-Độ dốc taluy lớn

- Không có biện pháp thoátnớc

-Không có công trình chống chống

đỡ

Giai đoạn thi công:

+ Thi công không đúng thiết kế + Máy đào hoặc máy nổ mìn làm rời rác đất đa

+ Không có biện pháp thoát nớc

Giai đoạn khai thác:

+ Không chú ý thoát nớc.+ Không kịp thời sửa chữa.+ Tác động xấy của con ngời

đối với sự ổn

định mái taluy

điều kiện cụ thể sau:

- Điều kiện thiên nhiên của tuyến đờng đi qua: địa hình, địa chất, địa chấtthủy văn, quy luật hoạt động của nớc mặt, nớc ngầm để hạn chế tối đa các tác dụng bấtlợi của nó

- Nắm vững quan điểm kinh tế- kĩ thuật, vận dụng hợp lí các yêu cầu tiêuchuẩn kĩ thuật trong điều kiện cụ thể Gặp trờng hợp phức tạp thờng sử dụng các biệnpháp xử lí tổng hợp với các vật liệu mới, tiên tiến ví dụ nh: sử dụng VĐKT, lới địa kĩthuật (Geogrid – LĐKT), các loại kè, tờng chắn (đặc biệt là tờng chắn có cốt hoặc mềmhoặc cốt cứng), tờng chắn kiểu rọ đá mạ, công nghệ neo cố trong đất Với nền đắp caotrên đất yếu dùng thiết bị tiêu nớc thẳng đứng ( PVD hoặc SW) kết hợp với gia tải trớc

- Các phơng pháp tính toản đảm bảo yêu cầu về ổn đinh toàn khối của nền ờng sẽ đợc trình bày chi tiết ở các chơng sau Tuy nhiên, trong mọi trờng hợp yêu cầu này

đ-đợc thể hiện một cách định lợng qua hệ số ổn định (Kôđ) toàn khối của nền đờng đợc tínhtheo công thức (1.1)

Kôđ = K1 x K2 x K3x K4x K5x K6Trong đó: K1 – hệ số kể đến mức độ tin cậy của những số liệu và chỉ tiêu cơ học của đất

đa vào tính toán nh: hệ số lực dính C, góc nội ma sát ϕ, mô đun đàn hồi E (hoặc trị sốCBR) của đất Thờng lấy K1 = 1.0 – 1.1, tùy thuộc vào phơng pháp thí nghiệm xác địnhcác chỉ tiêu ấy và trạng thái tính toán lựa chọn

K2- Hệ số xét đến tầm quan trọng (cấp hạng) của công trình nền đờng Với cấp đờng I,IIchọn K2= 1.03, các cấp đờng còn lại khác K2= 1.0

K3- Hệ số xét đến mức độ gây tổn thất cho nền kinh tế quốc dân Nếu nền đờng bị pháhỏng gây ách tắc hoặc gián đoạn giao thông thì K2= 1.0 – 1.2 Trị số lớn dùng với cấp

đờng vao và ngợc lại trị số nhỏ cho các đờng cấp thấp

K4-Hệ số xét đến sự phù hợp của các sơ đồ lựa chọn để tính toán với điều kiện thc tế nơituyến đờng đi qua

K5- Thờng lấy từ 1.0 – 1.05

K6- Hệ số xét đến mức độ tin cậy của các phơng pháp tính

Nhìn chung, trị số Kôđ thờng lấy từ 1.0-1.5, một khoảng khá rộng, cụ thể là baonhiêu tùy thuộc vào kinh nghiệm của ngời kĩ s t vấn thiết kế và tầm quan trọng của cáccông trình

Trớc khi vào các phơng pháp tính toán và các biện pháp xử lí cụ thể cho ổn địnhnền đờng ngời kĩ s t vấn thiết kế cần tìm hiểu kĩ về đất trong xây dựng đờng vì đất là vậtliệu chính (đối tợng chính) trong xây dựng nền đờng

Chơng 2 sẽ trình bày vấn đề có liên quan về đất khi sử dụng trong các công trìnhxây dựng nói chung và xây dựng đờng nói riêng

ξ 3.3.3 Đất và sự lựa chọn đất trong xây dựng đờng

Có thể nói, nền đờng là một công trình bằng đất Nếu chúng ta không hiểu biết

đầy đủ về nó thì sẽ không sử dụng hợp lí và dẫn đến công trình kém chất lợng, giá thànhxây dựng và khai thác cao mà lại giảm tuổi thọ phục vụ của đờng

Chơng này nhằm giải quyết hai nội dung chính:

1 Sự phân loại đất cho mục đích xây dựng đờng

2 Sựa lựa chọn đất để xây dựng đờng

3.3.3.1 Phân loại đất

1 Dựa vào kích thớc hạt đất

Theo độ lớn kích thớc hạt đất ( d- đờng kính danh định của hạt đất) mà phân nh các bảngsau:

Bảng 3.4 Bảng phân loại đất theo đờng kính hạt đất ( theo TCVN 5747:1993)

Tên

d

(mm) 10040 4020 2010 104 42 21 1-0.5 0.5-0.25 0.250.05 0.050.01 0.010.005 <0.005

Bảng 3.5 Bảng phân loại cát theo ti lệ (%) của cỡ hạt ( theo TCVN 5747:1993)

Tên hạt Tỉ lệ (%) của hạt đất theo kích cỡ

Cát to Cỡ hạt >0.5chiếm >50% <1 Thích hợp nhng phải có lớp đắp bao

Cát bụi Cỡ hạt >0.05mm chiếm <75% <1 ít thích hợp cho xây dng đờng

Cách phân loại này thích hợp để phân loại đất rời nh cuội, sỏi,cát và dùng bộ sàng tiêu chuẩn lỗ vuông hoặc tròn để xác định tỉ lệ cỡ hạt

2 Dựa vào trị số của chỉ số dẻo Ip ( Plastic Index)

3 Giới thiệu một số tiêu chuẩn phân loại đất của nớc ngoài

a Phân loại đất theo Trung Quốc ( JTJ 013-95)

+ Phân loại theo đờng kính hạt đất (Bảng 3.7)

+ Phân loại theo tỉ lệ (%) các hạt có trong đất (bảng 3.8)

Loại đất Tên gọi Hạt cát ( 2.00 – 0.05mm)Tỉ lệ thành phần hạt (% theo khối lợng)Hạt sét ( <0.002mm)

á sét nhẹ ásét bột nhẹ

Bảng 3.10

Phân loại chung d<0.075mm chiếm 35%theo khối lợng d<0.075mm chiếm >35% theokhối lợng

Phạm vi sử dụng cho xây

Ghi chú:1 AASHTO dựa vào 2 chỉ tiêu để phân loại đất, đó là tỉ lệ ( % theo khối lợng) lọt uqa sàng d< 0.075mm và chỉ số dẻo (Ip) và giới hạn chảy LL.

2.Đối chiếu (tơng ứng) với TCVN-5747:1993)

+ A1 và A2 tơng đơng á cát.

+ A2 tơng đơng á sét + A4, A5, A6, A7 thuộc loại đất sét.

3.3.3.2 Đánh giá trạng thái của đất.

Nh chúng ta đã biết cùng một loại đất mà trạng thái khác nhau (trạng thái ẩm ớt, trạng thái chặt hay rời rạc) sẽ dẫn đến khả năng chịu tải trọng khác nhau và đặc biệt sự ổn

định về cờng độ khác nhau rất nhiều ở tiết này chủ yếu trình bày trạng thái của hai loại

đất: loại rời rạc và loại đất dính

1 Xác định trạng thái của đất dính theo độ sệt (IL)

Bảng 3.11 trình bày cách xác định trạng thái theo TCN – 263-200 “ Quy trình khảo sát

đờng ô tô” của Việt Nam

Bảng 3.11

W- Độ ẩm tự nhiên của đất (%)

PL- Giới hạn chảy dẻocủa đất (%)

2 Xác định trạng thái ẩm ớt của đất rời

Trạng thái ẩm ớt của đất rời

Trạng thái ẩm ớt của đất rời đợc xác định bằng độ bão hòa nớc Sr ( Saturated Ratio)

Sr = W.ρđ/(e0.γn)Trong đó: W- độ ẩm tự nhiên của đất (%)

ρđ - tỉ trọng của đất (g/cm3)

o

γ - tỉ trọng của nớc (1g/cm3);

eo - độ rỗng của đất ở trạng thái tự nhiên

Bảng 3.12 đa ra trạng thái ẩm ớt của đất theo độ bão hoà Sr (theo TCVN 263:2000)

Bảng 3.12

Trạng thái về

3 Đánh giá trạng thái về độ chặt của đất rời

Bảng 3.13 đa ra cách xác định độ chặt của đất rời theo TCVN-263: 2000

Bảng 3.13

Tên đất Chặt Chặt vừa Rời rạc

Cát hạt trung và hạt thô có lẫn sợi e < 0,55 0, 55 < e ≤ 0,70 e < 0,70

4 Giới thiệu trị số lực dính C (daN/cm 2 ) và góc nội ma sát ϕ ( 0 ) của một số loại cát

tuỳ thuộc vào hệ số rỗng e của đất (theo TCVN-263:2000)

5 Giới thiệu áp lục tiêu chuẩn nền R tc (daN/cm 2 ) dùng cho xây dựng công trình nhà

dân dụng, công nghiệp và tờng chắn đất – Bảng 3.15 theo 22 TCN 263: 2000

Đất cục 1 Dăm cuội2 Sỏi sạn là mảnh vụn của đá kết tinh 6,005,00

1,5m và chiều sâu đặt móng từ 1 2,5m không kể nhà đ– ợc thiế kế có hầm hay không có hầm.

R tc = 1,5Rπ

3.3.3.3 Đất yếu và sự phân loại.

Đất yếu là đất có khả năng chịu tải nhỏ, vào khoảng 0,5-1,0 daN/cm2, có tính nénlún lớn, hầu nh ở trạng thái bão hoà nớc, có hệ số rỗng lớn (e > 1), modun biến dạng thấp(E0 < 50 daN/cm2), khả năng chống cắt nhỏ

ở Việt Nam thờng gặp các loại đất sét mềm, bùn và than bùn Ngoài ra có một sốvùng còn gặp loại đất có ít nhiều tính chất của loại đất lún sập nh đất badan ở TâyNguyên và thỉnh thoảng còn gặp các vỉa cát chảy là những loại đất yếu có đặc điểm riêngbiệt

1 Nguồn gốc của đất yếu.

Xét về nguồn gốc thì đất yếu có thể đợc hình thành trong điều kiện lục địa, vùngvịnh hoặc biển Nguồn gốc lục địa có thể là trầm tích, sờn tích, bồi tích do gió, nớc, do lũbùn đá và cả sự hoạt động của con ngời gây ra Nguồn gốc vùng vịnh có thể là ở cửasông, tam giác châu hoặc vịnh biển Đất yếu nguồn gốc biển đợc thành tạo ở khu vực nớcnông (không sâu quá 200m), khu vực thềm lục địa (khoảng 200-300m kể từ bờ ra ngoàikhơi) hoặc khu vực biển sâu cách bờ tới 3.000m

Tuỳ theo thành phần khoáng vật, kiểu và điều kiện hình thành, vị trí trong khônggian, điều kiện địa lý và khí hậu, mà tồn tại các loại đất yếu khác nhau nh đất sét mềm,cát hạt mịn, than bùn, các loại trầm tích bị mùn hoá, than bùn hoá Trong thực tế xâydựng thờng gặp nhất là đất sét yếu bão hoà nớc Loại này có những tính chất đặc biệt

đồng thời cũng có những tính chất tiêu biểu cho các loại đất yếu nói chung Dới đây giớithiệu một số loại đất yếu thờng gặp

a) Đất sét mềm Theo quan điểm địa kĩ thuật thì không có sự phân biệt rõ ràng

giữa sét mềm và bùn Tuy nhiên ở đây ta hiểu đất sét mềm là các loại đất sét hoặc á sét t

-ơng đối chặt, bão hoà nớc, có cờng độ cao so với bùn Đất sét mềm có độ sét từ dẻo chảy

đến có cờng độ kết cấu (σe hoặc qke ) nhỏ Trị số σe = 0,2 – 0,3 daN/cm2 Bảng 3.16 giớithiệu tính chất cơ lí của đất sét mềm ở một số địa phơng phía Bắc và vùngThanh – Nghệ

- Tĩnh

Bảng 3.16

Tên địa phơng ợng nớcHàm

l-W%

ợng thểtích(kN/m3)

Hệ sốrỗng e chảyhạn

(LL)

Giớihạn dẻoPL

Độ sệt

ϕ(o)

LựcdínhC(kPa)

b) Bùn Theo quan điểm địa chất thì bùn là các lớp đất mới đợc tạo thành trong

môi trờng nớc ngọt và nớc biển gồm các hạt đất mịn (200àm) cao Tỉ lệ phần trăm cácchất hữu cơ nói chung nhỏ hơn 10%

Bùn đợc tạo thành do sự lắng đọng lại đáy biển, vùng vịnh, hồ và các bãi bồi cửasông, đặc biệt các cửa sông chịu ảnh hởng của thuỷ triều

Đất bùn luôn no nớc (bão hoà) và khả năng chịu lực rất yếu Độ ẩm của bùn luôncao hơn giới hạn chảy, hệ số rỗng e > 1 với á cát và á sét e > 1,5 Môdun biến dạng nhỏ

E0 = 5 cm/daN Bảng 3.17 giới thiệu tính chất cơ lý của bùn ở một số địa phơng

Bảng 3.17

Tên địa

Trọnglợngthể tích(kN/m3)

Hệ sốrỗng e LL (%) PL (%) (%)IP Độ sệtIL ϕ (o) dínhLực

tàn d của thực vật nh các sợi Độ ẩm tự nhiên của than bùn cao từ 85-95% Hệ số nén lún

Hàm ợng tro(%)

l-Hệ sốrỗng Độ sệtIL tgϕ (daN/cmC 2)

đối ổn

định

Hàm nhiều hạtkhoáng có cấp phốigần với cát mịn

d) Các loại đất yếu khác:

+ Cát chảy Cát chảy là loại cát hạt mịn, có kết cấu rời rạc, khi bão hoà nớc có thể bị nén

chặt hoặc pha loãng đáng kể, có chứa nhiều chất hữu cơ hoặc sét Loại cát này khi chịutác dụng chấn động hoặc ứng suất thuỷ động thì chuyển sang trạng thái lỏng nhớt gọi làcát chảy

Trong thành phần hạt của cát chảy, hàm lợng cát bụi (0,05 – 0,002 mm) chiếm 60 –70% hoặc lớn hơn

ở trạng thái thiên nhiên cát chảy có thể có cờng độ và khả năng chịu tải tơng đốicao nhng khi bị phá hoại kết cấu và làm rời rạc thì không còn tính chất đó nữa, lúc đó cátchuyển sang trọng thái chảy nh chất lỏng và đặc biệt nguy hiểm khi động đất

Ngoài ra còn có loại cát chảy giả, chỉ bị chảy khi có lực thuỷ động thành phần cátchảy giả là cát mịn sạch không lẫn vật liệu keo

Khi gặp cát chảy cần nghiên cữu kĩ, xác định chính xác nguyên nhân phát sinh,phát triển để có giải pháp xử lý thích hợp

+ Đất badan Đất badan cũng là một loại đất yếu có đặc điểm là độ rỗng rất lớn, dung

trọng khô rất thấp Thành phần hạt của đất badan gần giống với thành phần hạt của đất ásét, khả năng thấm nớc khá cao Dới đây trình bày tính chất cơ lí chủ yếu của đất badanvùng Gio Linh – Bình Trị Thiên

Thành phần hạt: Hạt lớn hơn 5mm chiếm 6%