BÀI GIẢNG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ

TÊN MÔN HỌC: XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ1 - Mc đích, yêu cu môn hc: Môn học giúp sinh viên nắm được kiến thức cơ bản về phương pháp thi công, quá trình công nghệ, các thao tác cơ bản về xây

TÊN MÔN HỌC: XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ

1 - M
c đích, yêu cu môn hc: Môn học giúp sinh viên nắm được kiến thức cơ bản về phương

pháp thi công, quá trình công nghệ, các thao tác cơ bản về xây dựng nền, mặt đường ô tô.

GIỚI THIỆU CHUNG vÒ m«n häc

2Chương XI: Công tác kiểm tra nghiệm thu

30 Tổng cộng

2Chương X: Xây dựng các công trình trên đường

2Chương IX: Công tác hoàn thiện nền đường và gia cố mái taluy

4

Chương VIII: Xây dựng nền đường đắp trên nền đất yếu và qua các vùng địa

chất đặc biệt

2Chương VII: Xây dựng nền đường trong trường hợp tuyến cải tạo nâng cấp

4Chương VI: Thi công nền đường bằng phương pháp phá nổ

4Chương V: Đầm nén đất nền đường

4Chương IV: Thi công nền đường bằng máy

3

Chương III: Các nguyên tắc và phương án thi công nền đường đào và nền

đường đắp

2Chương II: Công tác chuẩn bị thi công

2Chương I: Các vấn đề chung về xây dựng nền đường

Phân bổ thời gian (tiết) Kết cấu chương trình:

Môn xây dựng nền đường ô tô gồm 11 chương

tµi liÖu tham kh¶o

1 Xây dựng nền đường ô tô: Nguyễn Quang Chiêu; Hà Huy Cương; Dương Ngọc

Hải; Nguyễn Khải Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, 1980

2 Xây dựng nền đường ô tô: Nguyễn Quang Chiêu; Lã Văn Chăm Nhà xuất bản

Giao thông Vận tải, Hà Nội, 2001

3 Thiết kế và thi công nền đắp trên đất yếu: Nguyễn Quang Chiêu Nhà xuất bản

Xây dựng Hà Nội, 2004

4 Xây dựng mặt đường ô tô: Nguyễn Quang Chiêu, Dương Học Hải Nhà xuất bản

xây dựng, 2006

5 Tiêu chuẩn kỹ thuật thi công và nghiệm thu nền mặt đường ô tô TCVN – 22TCN

Nhà xuất bản Giao thông Vận tải Hà Nội,2005

6 Tiêu chuẩn kỹ thuật công trình giao thông đường bộ Tập I – Vật liệu hạt và

phương pháp thử Bộ giao thông Vận tải, 1996

7 Hỏi đáp của các chuyên gia đường: Xây dựng, khai thác và sửa chữa đường ô

tô Mátxcơva, 2005

MỘT SỐ HÌNH ẢNH THI CÔNG

MỘT SỐ HÌNH ẢNH HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG THƯỜNG GẶP

Lún - nứt kết cấu mặt đường do không đảm bảo cường độ

Trồi trượt - gồ ghề do kết cấu mặt đường không đảm bảo ổn định cường độ

Trồi trượt - gồ ghề do kết cấu mặt đường không đảm bảo ổn định cường độ

Một đoạn tuyến QL1A cũũ chất lượng tốt

CHƯƠNG I: các vấn đề chung về xây dựng nền đường

1 Cỏc nguyờn tắc cơ bản của cụng tỏc xõy dựng đường

– Tiết kiờm tối đa sức lao động, lao động vật hoỏ và vật liệu

– Đảm bảo cụng trỡnh sau khi xõy dựng cú cỏc chỉ tiờu khai thỏc nhất

định (ổn định, bền vững, kinh tế )

– Nghiờn cứu cỏc phương phỏp cơ học, vật lý, hoỏ học để gia cụng chế

tạo VL, bỏn thành phẩm …

2 Cỏc phương phỏp tổ chức thi cụng

– Phương phỏp song song

– Phương phỏp tuần tự (cuốn chiếu)

– Phương phỏp dõy chuyền

&1 – MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ XÂY DỰNG ĐƯỜNG ễ Tễ

CHƯƠNG I: các vấn đề chung về xây dựng nền đường

1 Phõn loại cỏc cụng tỏc trong xõy dựng đường

– Cụng tỏc xõy lắp

– Cụng tỏc chuẩn bị

– Cụng tỏc vận chuyển

2 Cỏc đặc điểm về tổ chức của cụng tỏc xõy dựng đường ụ tụ

– Diện thi cụng hẹp và kộo dài

– Nơi làm việc thường xuyờn thay đổi

– Khối lượng cụng tỏc khụng phõn bố đều theo chiều dài tuyến

– Chịu ảnh hưởng trực tiếp của điều kiện khi hậu, thời tiết

&2 – ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CÁC CễNG TÁC TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG

CHƯƠNG I: các vấn đề chung về xây dựng nền đường

&3 – CÁC YấU CẦU ĐỐI VỚI NỀN ĐƯỜNG SAU KHI THI CễNG XONG

1 Yờu cầu đối với nền đường

– Khắc phục địa hỡnh thiờn nhiờn nhằm tạo ra 1 dải đủ rộng theo dọc

tuyến đường cú cỏc tiờu chuẩn về BĐ- TD- TN…

– Làm nền tảng cho kết cấu ỏo đường phớa trờn
nền đường phải đỏp

ứng yờu cầu:

• Đảm bảo độ ổn định toàn khối;

• Đủ cường độ;

• Đảm bảo độ ổn định trong suốt quỏ trỡnh khai thỏc

2 Cỏc nguyờn nhõn gõy phỏ hoại nền đường và những yờu cầu đối với

cụng tỏc thi cụng

CÁC BI Ế N D Ạ NG HƯ H Ỏ NG ĐI Ể N HÌNH C Ủ A N Ề N ĐƯ Ờ NG

1) Bị bào mòn, phong hóa;

Do gió bão, bức xạ mặt trời, không khí
đá lở, đá lăn, sụt, trượt

a)

Do nước mưa, nước ngầm, sóng vỗ
dẫn tới hư hỏng các bộ phận côngtrình đường
sạt lở, sụt, trượt

b)

c) Nền đường có thể bị co ngót, biến dạng hình học nếu đắp bằng đất sét có độ ẩm lớn, có chứa nhiều tạp chất hữu cơ.

d) Lún:là một biến dạng cơ bản của nền đường

- Lún đều;

- Lún không đều

yêu cầu đối với công tác thi công nền đường

Yờu cầu

1) Đảm bảo nền đường cú tớnh năng sử dụng tốt;

2) Chọn phương phỏp thi cụng thớch hợp;

3) Chọn mỏy múc, thiết bị thi cụng hợp lý;

4) Phải điều phối và cú kế hoạch sử dụng tốt nguồn nhõn lực, mỏy múc, vật liệu; 5) Cỏc khõu cụng tỏc nền đường phải tiến hành theo kế hoạch thi cụng đó định; 6) Tuõn thủ chặt chẽ quy trỡnh kỹ thuật và quy tắc an toàn trong thi cụng.

Mục đớch

1) Đảm bảo đỳng yờu cầu kỹ thuật và quy mụ của cụng trỡnh;

2) Đảm bảo hoàn thành cụng trỡnh theo đỳng tiến độ;

3) Đảm bảo chất lượng, giỏ thành hạ;

4) Đảm bảo an toàn trong quỏ trỡnh thi cụng.

&2- PHÂN Loại công trènh nền đường và phân loại đất nền1.Phõn loại cụng trỡnh nền đường: Cú 2 cỏch phõn loại

a) Phõn loại theo khối lượng thi cụng

- Cụng trỡnh cú tớnh chất tuyến;

- Cụng trỡnh tập trung

b) Phõn loại theo hỡnh dạng nền đường

- Nền đường đào hoàn toàn;

- Nền đường đào hỡnh chữ L;

- Nền đường nửa đào, nửa đắp;

- Nền đường đắp (đắp cao, đắp thấp và đắp trờn sườn dốc)

1:1

II- PHÂN Loại công trènh nền đường và phân loại đất nền2.Phõn loại đất

a) Theo chỉ số dẻo và thành phần hạt.

IP>= 17 Sột

11

7<= IP< 17

Á sột 10

IP< 7

Á cỏt 9

Chỉ số dẻo I P = W L – W P (Giới hạn chảy – Giới hạn dẻo)

Đất dớnh

Cỏc hạt d >0.1 mm < 75%

Cỏt bụi 8

Cỏc hạt d >0.1 mm > 75%

Cỏt nhỏ 7

Cỏc hạt d >0.25 mm > 50%

Cỏt vừa 6

Cỏc hạt d >0 5mm > 50%

Cỏt thụ 5

Cỏc hạt d >2 mm > 25%

Cỏt sạn 4

Cỏc hạt d >2 mm > 50%

Sỏi sạn 3

Cỏc hạt d >10 mm > 50%

Dăm cuội 2

Cỏc hạt d >200 mm > 50%

Đỏ tảng lăn 1

- Đối với phương phỏp thủ cụng;

- Đối với phương phỏp thi cụng bằng mỏy

&3 - TRèNH T Ự VÀ N Ộ I DUNG THI CễNG N Ề N ĐƯ Ờ NG

Trỡnh tự thi cụng bao gồm cỏc cụng tỏc sau:

1 - Cụng tỏc chuẩn bị trước khi thi cụng

a) Cụng tỏc chuẩn bị về mặt kỹ thuật

b) Cụng tỏc chuẩn bị về mặt tổ chức

- Nghiên cứu kỹ hồ sơ thiết kế.

- Khôi phục, định vị lại tuyến.

- Thiết lập hệ thống cọc dấu.

- Xác định phạm vi thi công, giải toà, đền bù.

- Công tác lên ga, phóng dạng nền đường.

- Làm công trỡnh thoát nước mặt trong phạm vi thi công.

- Làm đường tạm đưa máy móc vào công trường

- Tổ chức ban chỉ đạo thi công.

- Xây dựng lán trại thi công.

- Chuyển quân.

- Chuyển máy móc thiết bị

&3 - TRÌNH T Ự VÀ N Ộ I DUNG THI CÔNG N Ề N ĐƯ Ờ NG

Trình tự thi công bao gồm các công tác sau:

2 - Công tác chính

a) Xới đất b) Đào, đắp và vận chuyển đất Đầm chặt đất c) Công tác hoàn thiện: San phẳng bề mặt, tu sửa mái dốc taluy d) Làm rãnh thoát nước, ngăn nước và các công trình bảo vệ

&4 – Các phương pháp thi công nền đường

&1 – CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TẠI HIỆN TRƯỜNG

I - Khôi phục cọc – định phạm vi thi công – dời cọc

1 Công tác khôi phục cọc

a) Nguyên nhân phải khôi phục cọc

b) Nội dung công tác khôi phục cọc

• Khôi phục tại thực địa các cọc cố định vị trí trục tim đường;

• Kiểm tra lại các mốc cao độ,lập các mốc đo cao tạm thời;

• Đo đạc, kiểm tra và đóng thêm các cọc chi tiết tại các đoạn cá

biệt;

• Kiểm tra cao độ tự nhiên ở các cọc.

CHƯƠNG II: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG

c) Kỹ thuật khôi phục cọc:

*Khôi ph
c cc c đnh tr
c đng

c) Kỹ thuật khôi phục cọc:

&2 Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công

1 Công tác dọn dẹp mặt bằng thi công.

-Dọn sach cây cỏ, phát quang phạm vi thi công.

-Đào bóc bỏ các lớp đất hữu cơ trước khi đắp đất.

-Di dời các hòn đá mồ côi, gốc cây nằm trong phạm vi nền đắp.

H<=1.5m

Đào bỏ

H>1.5m

Có thể không cần đào bỏ

-Chú ý đảm bảo thoát nước bằng cách:

Tổ chức thi công các công trỡnh thoát nước có trong thiết kế

Làm thêm một số công trỡnh thoát nước phụ như mương, rãnh tạm thời.

Với nền đắp: độ dốc ngang <=10%;

Với nền đường đào: thi công từ thấp lên cao;

Thi công cống, rãnh đi từ hạ lưu lên thượng lưu.

&3 Công tác lên khuôn đường.

MĐ: Cố định những vị trí chủ yếu của mặt cắt ngang nền đường trên thực địa.

chương iii:

các nguyên tắc và phương án thi công nền đường đào và nền đường đắp

chương iii: các nguyên tắc và phương án thi công

nền đường đào và nền đường đắp

&1 các phương án thi công nền đường đào.

-Đào toàn bộ theo chiều ngang -Đào từng lớp theo chiều dọc -Đào hào dọc

-Đào hỗn hợp

1 Đào toàn bộ theo chiều ngang

Chiều cao mỗi bậc độ 1.5 - 2 m

2) Đào từng lớp theo chiều dọc

3) Phương án đào hào dọc

Yêu cầu độ chặt phía trên của nền đường đào

theo TCVN TCVN 4201-1995)

≥0,95

≥0,98 30

Đường ụ tụ cú Vtt≤40km/h

Đường ụ tụ cú Vtt ≥ 40km/h

Độ chặt K

Độ sõu tớnh từ đỏy

ỏo đường xuống, cm

Yêu cầu về độ dốc taluy nền đường đào

1/1,5 12

4 Đất cát, đất các loại sét ở trạng thái

cứng, nửa cứng, dẻo chặt

1/1,5 6-12

3 Đá rời rạc

1/1 6

2 Các loại đá bị phong hoá mạnh

1/0,5-1/1,5 16

- Đá dễ phong hoá

1/0,2 16

a) Nếu đất trên sườn dốc có độ dốc ngang i<1/ 5 (20%)

+) Xử lý dị vật bền mặt;

+) đào bóc lớp đất h ữ u cơ bề mặt;

+) xáo xới bề mặt nền đất tự nhiên trước khi đắp.

&2 - CÁC PHƯƠNG ÁN THI CễNG NỀN ĐƯỜNG ĐẮP 1- Xử lý nền đường tự nhiờn trước khi đắp

11 Nền thông thường

b) Nếu độ dốc ngang 20% <= i < 50%:

- Đỏnh cấp trước khi đắp.

+)Thi công thủ công: a=1.0-1.2 m +) Thi công bằng máy: a= 3.0-4.0m.

+) Đ ộ dốc ngang của cấp: 3-4%.

Bản chất của đỏnh cấp là thay lực ma sỏt nhỏ giữa nền đắp và sườn dốc bằng sức chống cắt cao hơn của đất đắp.

c) NÕu i >=1/ 2.5: cã biÖn ph¸p thiÕt kÕ đặc biệt.

&2 - CÁC PHƯƠNG ÁN THI CễNG NỀN ĐƯỜNG ĐẮP 1- Xử lý nền đường tự nhiờn trước khi đắp

1.2 Nền đất yếu

‐Xây dựng nền đắp theo giai đoạn.

‐Tăng chiều rộng của nền đường, làm bệ phản áp.

‐ Đào bỏ một phần hoặc toàn bộ đất yếu.

‐Giảm trọng lượng nền đắp.

‐Phương pháp gia tải tạm thời.

‐Thay đất hoặc làm tầng đệm cát.

‐Sử dụng đường thấm thẳng đứng (cọc cát, bấc thấm).

‐Cọc ba lát, cọc bê tông cốt thép…

Đào bỏ lớp đất đã cầy xới cho tới lớp đất chặt

Chiều sâu cầy lớn, không thể đầm chặt được

<= 1/ 5 8

Đầm chặt

Đất đã được cầy xới trước với chiều sâu cầy không lớn

<= 1/ 5 7

Đào bỏ lớp đất phủ, đánh cấp trên tầng đá để tránh trượt

Có tầng đá nghiêng về phía chân dốc, có lớp đất phủ không dầy

Phải đánh cấp

nt 1/ 5 - 1/ 2.5

-4

Phải rẫy cỏ

nt 1/ 10 - 1/ 5

Nền đường cao >0.5m không cần xử lý

Ổn định, đất chặt không có nước đọng

< 1/ 10 1

Biện pháp xử lý Tình hình nền đất

Độ dốc ngang

mặt đất tự nhiên STT

2 Các loại đất đắp nền đường

Bảng phân loại hạt đất theo kích cỡ (TCVN-5474-1993)

2 – 1

1 – 0.5 0.5 – 0.25 0.25 – 0.05 0.05 – 0.01 0.01 – 0.005

< 0.005

Vừa Nhỏ Rất nhỏ

nhỏ

Cát

Bụi Sét

Cuội

Sỏi:

Kích cỡ hạt (mm)

Tên hạt

Kích cỡ hạt

(mm) Tên hạt

2 Các loại đất đắp nền đường

Phân loại đất cát (TCVN-5474-1993)

Ít thích hợp

< 1 hạt > 0.05mm > 75%

Cát bụi

Thích hợp nhưng phải có lớp bọc mái ta luy

< 1 hạt > 0.1mm > 75%

Cát hạt

nhỏ

Thích hợp nhưng phải có lớp bọc mái ta luy

< 1 hạt > 0.25mm > 50%

Cát hạt

vừa

Thích hợp nhưng phải có lớp bọc mái ta luy

< 1 hạt > 0.5mm > 50%

Cát hạt to

Rất thích hợp nhưng phải có lớp bọc mái ta luy

< 1 hạt > 2mm: 25 – 50%

Cát sỏi

Khả năng sử dụng để xây dựng nền đường

Chỉ

số dẻo

IL

Tỉ lệ hạt theo kích cỡ có trong đất (% theo KL) Loại cát

Phân loại đất dính (TCVN-5474-1993)

Không thích hợp

> 27 Không qui định

Sét béo

Ít thích hợp

17 – 27 Không qui định

Sét bụi

Thích hợp

17 – 27

> 40 % Sét nhẹ

Wc)

Tỉ lệ hạt cát (2-0.05 mm)

có trong đất (% theo khối

lượng) Loại đất

+ Đất đắp nền đường xếp thứ tự như sau:

- Đất có chứa nhiều thành phần hạt bụi.

- Các loại đất có hàm lượng hữu cơ cao.

- Đất có lẫn rễ cây, vầng cỏ, tạp chất hữu cơ,

b) Các loại đất khác nhau phải đắp thành từng lớp nằm ngang khác nhau

>=4%

>=4%

Đất khó thoátnước

Đất dễ thoát nước

f) Trên trắc dọc, khi dùng đất khác nhau đắp trên những đoạn khác nhau

h = 20cm Thoát nước

10-khó

Thoát nước dễ Trắc dọc

4) Các phương án đắp từng lớp theo chiều ngang

+ Phương án đắp theo lớp mỏng nằm ngang;

+ Phương án đắp theo lớp xiên;

+ Phương án hỗn hợp;

+ Khi đắp nền đường mở rộng.

a) Phương án đắp từng lớp theo chiều ngang

b) Phương án đắp lấn

c) Phương án đắp hỗn hợp

ĐÊt tho¸t n−íctèt

>=2m

>= H + 2m

>=2m

>= H + 2m

NÒn ®−êngth«ng th−êng

Một số vấn đề lưu ý khi thi công nền đường đắp

Yêu cầu độ chặt nền đường đắp theo TCVN 4054.

≥0.90

≥0.95 Phần đất dưới độ sâu kể trên

≥ 0.95

≥ 0.98 50

<60cm

≥ 0.95

≥ 0.98 30

>60cm

Đườ ng ô tô có Vtt <40km/h

Đườ ng ô tô có Vtt ≥ 40km/h

Độ chặt K

Độ sâu tính từ

đ áy áo đường xuống (cm) Chiều dày mặt

đườ ng

Yêu cầu về mái dốc taluy nền đường đắp

theo TCVN 4054

1/1.75 1/1.75

4 Đất bột, cát nhỏ

1/1.75 1/1.5

3 Cát nhỏ, cát bột, đất sét và cát

pha

1/1.3 - 1/1.5 1/1.5

2 Đá dăm, sỏi sạn, cát lẫn sỏi sạn,

cát to, cát vừa, xỉ quặng

1/1.3 - 1/1.5 1/1 - 1/1.3

1 Các loại đá có phong hoá nhẹ

6 - 12m Dưới 6m

Chiều cao mái dốc nền đắp Loại đất đá

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG MÁY XÚC CHUYỂN

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG MÁY XÚC CHUYỂN

1) Phạm vi sử dụng của máy xúc chuyển

2) Phân loại máy xúc chuyển

3) Lựa chọn máy xúc chuyển trong công tác làm đường

4) Các thao tác cơ bản của máy xúc chuyển

5) Các phương thức đào – đắp nần đường bằng máy xúc chuyển6) Năng suất của máy xúc chuyển và biện pháp nâng cao năng suất

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG MÁY XÚC CHUYỂN

1) Phạm vi sử dụng của máy xúc chuyển

- Dọn dẹp mặt bằng thi công

- Đ ào đất thùng đấu đắp nền đường (h>1,5m), hđào: 1-4m

- Làm máy chủ đạo trong thi công

- Khu vực đồng bằng, đồi

2 ) Phân loại

THEO DUNG TÍCH THÙNG

THEO KHẢ NĂNG CHUYỂN ĐỘNG

THEO PHƯƠNG THỨC ĐỔ ĐẤT

THEO HỆ THỐNG

ĐIỀU KHIỂN THÙNG

Máy xúc chuyển tự hành

THEO PHƯƠNG THỨC DI CHUYỂN

Máy xúc chuyển loại nhỏ V <= 2,5m3

Máy xúc chuyển loại vừa

Máy xúc chuyển loại lớn

Điểu khiển bằng cơ học

Điều khiển bằng thủy lực

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG MÁY XÚC CHUYỂN

1) Phạm vi sử dụng của máy xúc chuyển

2) Phân loại máy xúc chuyển

3) Lựa chọn máy xúc chuyển trong công tác làm đường

- Đào kênh, mương đáy rộng từ 8 – 10m,

chiều sâu đào <= 5 – 10 m

- Đắp đê, đắp nền đường h = 10 – 16 m

7 – 10

<= 200

- Đào kênh, mương đáy rộng từ 3 – 6m,

chiều sâu đào <= 8 m

Đặc điểm công trình

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG MÁY XÚC CHUYỂN

1) Phạm vi sử dụng của máy xúc chuyển

2) Phân loại máy xúc chuyển

3) Lựa chọn máy xúc chuyển trong công tác làm đường

4) Các thao tác cơ bản của máy xúc chuyển

a Xén đất và đưa đất vào thùng

b Vận chuyển đất

c Đổ đất hoặc san rải đất

d Quay lại

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG MÁY XÚC CHUYỂN

4) Các thao tác cơ bản của máy xúc chuyển

Lúc đầu 80%

Lúc cuối 100%

0.224

4.75Hình nêm

Lúc đầu 80%

Lúc cuối 100%

0.1140

4.5Hình răng cưa

Lúc đầu 50%

Lúc cuối 80 –100%0.09

454.2

Thời gian xén (s)

Thể tích đất xén được (m 3 ) Phương thức xén

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG MÁY XÚC CHUYỂN

4) Các thao tác cơ bản của máy xúc chuyển

* Trình t xén đt: có 3 sơ đồ xén đất

• Xén theo đường thẳng

- Sức cản của đất đối với dao trong quá trình xén lớn như nhau.

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG MÁY XÚC CHUYỂN

4) Các thao tác cơ bản của máy xúc chuyển

* Trình t xén đt: có 3 sơ đồ xén đất

*Xén cài răng lược

- Giữa các dải xén chừa các bờ đất rộng 1 – 1.3 m

- Đối với những bờ xén sau thì sức cản của đất đối với dao nhỏ

- Mức độ chứa đầy thùng sẽ lớn hơn cách xén theo đường thẳng