Giáo trình Kỹ thuật thi công

Kỹ thuật thi công Kỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi côngKỹ thuật thi công

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP & XÂY DỰNG



BÀI GIẢNG MÔN HỌC

KỸ THUẬT THI CÔNG

Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp

(Lưu hành nội bộ)

Người biên soạn: Trần Minh Quang

Uông Bí, năm 2010

Lêi nãi ®Çu

Để đáp ứng kịp thời nhu cầu về tài liệu giảng dạy cho giáo viên và tài liệu họctập cho sinh viênchuyên ngành Xây dựng Khoa xây dựng đã tiến hành tổ chứcbiên soạn cuốn

" Giáo trình kỹ thuật thi công"

Trong lần biên soạn này, các tác giả tham gia biên soạn Giáo trình đã tiếp thunghiêm túc những đóng góp của người đọc về những điểm cần chỉnh lý và bổ sung,kiến thức mới đảm bảo tính cơ bản , hiện đại và chính xác, khoa học của giáo trình

" Giáo trình kỹ thuật thi công" là tài liệu chính thống, bắt buộc sử dụng trong đào

tạo chuyên ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp Đồng thời Giáo trình còn làtài liệu tốt cho các bạn đọc quan tâm khác

Tham gia biên soạn Giáo trình là tập thể cán bộ giảng dạy khoa Xây dựng.Trường Cao đẳng Công nghiệp và Xây dựng sau đây

1 KSXD Hà Văn Lưu - Trưởng khoa xây dựng

2 KS Trần Minh Quang - Chủ biên

Tập thể người chỉ đạo, biên soạn giáo trình của khoa xây dựng trường caođẳng công nghiệp và xây dựng xin giới thiệu cuốn sách với độc giả, rất mongnhận được những ý kiến đóng góp có tính xây dựng của bạn đọc cho lần tái bảnsau

Quảng Ninh, ngày 15/08/2009

Chủ biên

KS Trần Minh Quang

CHƯƠNG 1 CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG

************************

A CÔNG TÁC ĐẤT

I KHÁI NIỆM.

1 Các loại công trình và công tác đất.

- Xây dựng bất kỳ công trình nào cũng đều có phần công tác đất

- Khối lượng công tác đất phụ thuộc vào qui mô, tính chất và địa hình côngtrình Những nơi có địa hình và địa chất phức tạp, thi công đất có thể gặp nhiềukhó khăn

- Có những công trình công tác đất chiếm một khối lượng lớn làm ảnhhưởng đến chất lượng và tiến độ thi công công trình

1.1- Phân loại công trình đất: Có nhiều cách

- Theo mục đích sử dụng: có 2 loại chủ yếu:

+ Các công trình bằng đất: mương máng, đường sá, bãi chứa

+ Các công trình phục vụ công trình khác: hố móng, rãnh đặt đường ống

- Theo thời gian sử dụng: có 2 loại:

+ Các công trình sử dụng lâu dài: đê, đập, đường sá

+ Các công trình sử dụng ngắn hạn: đê quai, hố móng, rãnh thoát nước

- Theo hình dạng công trình: có 2 loại:

+ Các công trình tập trung: hố móng, san ủi mặt bằng

+ Các công trình chạy dài: đê, đường sá, mương máng

1.2- Các dạng công tác đất:

- Đào đất: là hạ độ cao mặt đất tự nhiên xuống bằng độ cao thiết kế (như

đào móng, đào mương ) Thể tích đất đào thường được kí hiệu là V+

- Đắp đất: là nâng độ cao mặt đất tự nhiên lên bằng độ cao thiết kế (như

đắp nền nhà, đắp đê ) Thể tích đất đắp thường được kí hiệu là V

San đất: là làm bằng phẳng một diện tích nào đó của mặt đất Trong san

đất bao gồm cả công tác đào và công tác đắp Lượng đất trong khu vực san cóthể vẫn được giữ nguyên, có thể đào bỏ đi hoặc có thể đắp thêm vào để đạtđến một cao trình nào đó (như san mặt bằng, san nền đường )

- Hớt (bóc) : là bóc bỏ lớp đất phía trên không sử dụng như: lớp thực vật,

lớp đất phân hoá Lớp này không có khả năng chịu lực Thực chất đây là côngtác đào nhưng không theo một cao trình cụ thể nào cả mà phụ thuộc vào chiềudày lớp đất cần bóc bỏ

- Lấp đất: là làm cho những chỗ trũng cao bằng khu vực xung quanh Thực

chất đây là công tác đắp, khối lượng đắp phụ thuộc vào cao độ tự nhiên của khuvực xung quanh hoặc độ sâu của vùng đất yêu cầu xử lý

- Đầm đất: là đầm nén các lớp đất mới đổ cho đặc chắc.

2 Các tính chất kỹ thuật của đất và ảnh hưởng của nó đến kt thi công đất.

2.1- Trọng lượng riêng của đất (  ): Là trọng lượng của một đơn vị thể tích

đất, được xác định bằng công thức:

 = V G

[g/cm3] hoặc [t/m3]

Trong đó: G - trọng lượng của khối đất có thể tích là V

Trọng lượng riêng của đất thể hiện sự đặc chắc của đất Thông thường, đất

có trong lượng riêng càng lớn thì càng đặc chắc

2.2- Độ ẩm của đất (W): Là tỉ lệ phần trăm của nước có trong đất.

0

0

G

G G

W  

x 100 (%)Trong đó: G0- là trọng lượng khô của đất

Muốn thi công dễ dàng thì cần phải có độ ẩm thích hợp cho từng loại đất.Thông thường theo độ ẩm của đất, người ta phân đất ra làm 3 loại:

2.3- Độ dốc của mái đất (i): Là góc lớn nhất của mái dốc khi đào đất (với

đất nguyên thể) hoặc khi ta đổ đống hay đắp đất mà đất không bị sạt lở

+ Độ dốc của mái đất phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất (), độ dínhcủa đất (C), độ ẩm của đất (W), tải trọng tác dụng lên mặt đất và chiều sâu của

H - chiều cao hố đào (mái dốc);

B - chiều rộng của hố đào (máidốc)

Thông thường người ta cho độ soải m của mái dốc:

2.4- Độ tơi xốp của đất (  ): là tính chất biến thiên thể tích của đất trứơc và

sau khi đào Độ tơi xốp được xác định theo công thức:

(%)

100

0

0 x V

Có 2 hệ số tơi xốp: Độ tơi xốp ban đầu 0 là độ tơi xốp khi đất vừa đào lênchưa đầm nén; và độ tơi xốp cuối cùng  là độ tơi xốp khi đất đã được đầmchặt Đất càng rắn chắc thì độ tơi xốp càng lớn, đất xốp rỗng có độ tơi xốp nhỏ,

có trường hợp có giá trị âm

2.5- Độ chống xói mòn của đất: là tính không bị dòng nước cuốn trôi khi

có dòng nước chảy qua

Muốn không xói lở thì lưu tốc của dòng nước trên mặt đất không vượt quálưu tốc cho phép

Lưu tốc cho phép là trị số lưu tốc mà ở đấy hạt đất bắt đầu bị cuốn đi Đất cólưu tốc cho phép càng lớn thì khả năng chống xói lở càng cao

Lưu tốc cho phép của một số loại đất thông thường như sau:

- Đối với đất cát: lưu tốc cho phép: v = 0,15 - 0,80 m/s

3.1- Phân cấp đất theo phương pháp thi công thủ công: Phân đất thành 9 cấp, mức độ

khó cho thi công tăng dần từ cấp 1 đến cấp 9 (xem bảng, trang 9, GT-KTTC)

3.2- Phân cấp đất theo phương pháp thi công cơ giới: Phân loại đất thành

11 cấp Từ cấp 1 đến cấp 4 là đất, từ cấp 5 đến cấp 11 là đá Phân cấp của đấtdựa vào chi phí lao động để đào 1m3 đất, còn phân cấp đá dựa vào thời giankhoan 1m dài lỗ khoan.(xem bảng, trang 10, GT KTTC)

Việc phân cấp đất đá giúp ta chọn được loại máy thi công và phương phápthi công hợp lý

II TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT

- Mục đích: Hầu hết các công trình xây dựng đều có liên quan đến công tác

đất Việc xác định khối lượng công tác đất làm cơ sở để lập phương án thi công,lập dự toán hợp lý Do đó, việc tính toán xác định công tác đất phải tiến hànhcẩn thận và chính xác

2 Tính khối lượng công tác đất của công trình chạy dài:

Với các công trình chạy dài thường gặp như móng băng, đường, mươngmáng, thường có kích thước theo chiều dài lớn hơn nhiều lần so với kích thướchai phương còn lại Do mặt đất tự nhiên không bằng phẳng nên chiều cao tínhtoán h của công trình luôn thay đổi Để khối lượng tính toán chính xác, thôngthường người ta chia công trình thành nhiều đoạn sao cho trong mỗi đoạn, chiềucao của công trình thay đổi không đáng kể Công trình càng chia nhỏ làm nhiềuđoạn thì số liệu tính toán càng chính xác nhưng đồng thời khối lượng tính toán

sẽ tăng lên Sau khi đã chia ra từng đoạn, ta xác định các thông số hình học củacác tiết diện ở hai đầu đoạn

Thể tích của hình chạy dài tính gần đúng theo công thức sau:

Trong đó : F1- diện tích của tiết diện trước;

F2- diện tích của tiết diện sau;

L - chiều dài của đoạn công trình cần tính;

Ftb- diện tích của tiết diện trung bình mà ở đó chiều cao củatiết diện bằng trung bình cộng của chiều cao hai tiết diện trước và sau

Thể tích thực V của đoạn công trình luôn nhỏ hơn V1 và lớn hơn V2

V1 > V > V2

Vì vậy các công thức trên chỉ nên áp dụng cho các công trình có chiều dài

L<50m và sự chênh lệch chiều cao tiết diện không quá 0,5m : h1- h2≤ 0,5 m

Hình 1-3 : Sơ đồ để tính khối lượng công tác đất của công trình chạy dài

Với các công trình khác, người ta thường sử dụng công thức của Winkler.Cách thành lập công thức như sau:

Cho trượt tiết diện bé theo trục công trình đến khi chồng lên tiết diện lớn.Các điểm A’, B’, C’, D’ sẽ trùng lên các điểm A, B, C, D của tiết diện lớn Từhai đường CC’ và DD’ ta kẻ hai mặt phẳng thẳng góc xuống mặt đáy công trình(C’D’EF) chia đoạn công trình ra làm ba khối Một khối (V1) nằm giữa hai mặtphẳng `thẳng đứng và hai khối chóp (V 1, V 2 ) nằm ngoài hai mặt phẳng đó

Thể tích của đoạn công trình được tính theo công thức:

Trong đó: 1, 2 - diện tích đáy tam giác của các khối hình chóp;

F1, F2 - diện tích các tiết diện ở 2 đầu đoạn công trình;

L - chiều dài đoạn công trình

m - độ soải của mái dốc hai bên sườn xem như bằng nhau Nếu hai bên sườn

có độ soải khác nhau thì khi đó lấy: m = 1 2 2

III CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG NỀN ĐẤT

1 Giải phóng mặt bằng thi công :

Giải phóng mặt bằng bao gồm một số công việc sau: đập phá công trình cũkhông sử dụng đến, di chuyển mồ mả hoặc những công trình có sẵn trên mặtbằng thi công, tháo dỡ bom mìn ( nếu có ), đào bỏ cây và rễ cây, phá đá mồ côitrên mặt bằng (nếu cần thiết), xử lý thảm thực vật thấp, dọn sạch chướng ngạivật tạo thuận lợi cho thi công

Trước khi thi công cần phải thông báo trên các phương tiện thông tin đạichúng để những người có công trình ngầm nổi trong khu vực thi công (mồ mả,đường điện, đường nước ) biết để có kế hoạch di chuyển Sau một thời gianqui định, chủ đầu tư phải làm các thủ tục để di chuyển Đối với việc di chuyển

mồ mả phải theo đúng phong tục và qui định về vệ sinh

Nếu khu vực có bom mìn chưa nổ phải thuê công binh dò mìn và kịp thời vôhiệu hoá bom mìn

Đối với các công trình cũ như nhà cửa, công trình xây dựng phải có thiết kếphá dỡ bảo đảm an toàn và vệ sinh môi trường; tận thu vật liệu còn sử dụngđược

Nếu trong mặt bằng thi công có cây to thì phải chặt hạ hoặc di chuyển, rễcây phải được đào bỏ hết để tránh mối mục làm hư và yếu nền đất sau này

Nếu có đá mồ côi thì có thể giải phóng bằng việc đánh mìn Hòn nào cần đểlại phải do kiến trúc sư quyết định

Những lớp đất cỏ hoặc đất màu nên hớt bỏ thu gom vào một chỗ để sau này

sử dụng vào việc trồng cỏ và cây trên mặt bằng

Những nơi lấp đất nếu có bùn phải tát nước vét bùn để tránh nền đất sau nàykhông ổn định

2 Tiêu nước mặt - Hạ nước ngầm:

2.1 Tiêu nước mặt: Là hạn chế nước chảy vào mặt bằng thi công Thường

dùng một số biện pháp sau:

- Đào rãnh thoát nước: Để cho nước không tràn vào mặt bằng công trình mỗi

khi có mưa, ở phía cao của khu đất thi công ta đào các rãnh thoát nước để dẫnnước đi hướng khác Còn ở phía thấp công trình có thể đào hệ thống rãnh xương

cá để dẫn nước từ công trình ra ngoài Tiết diện của rãnh phụ thuộc vào điềukiện địa chất, lưu lượng dòng chảy Nếu không có điều kiện thoát nước tự chảyphải bố trí hệ thống bơm tiêu nước Độ dốc của rãnh thoát nước theo chiều nướcchảy phải 0.003

- Dùng đê quai: Trường hợp mưa lớn rãnh không thể thoát nước kịp thì ởphía thấp của rãnh người ta thường đắp thêm đê quai

2.2 Hạ nước ngầm: Khi đào móng mà cốt đáy móng thấp hơn mực nước

ngầm thì cần phải lập biện pháp hạ mực nước ngầm Muốn xác định mực nướcngầm có thể dựa vào kết quả khoan thăm dò địa chất hoặc có thể đào một giếngthăm

Hạ mực nước ngầm là làm cho nước ngầm hạ thấp cục bộ ở một vùng nào

đó bằng cách nhân tạo nhằm bảo đảm thông suốt quá trình thi công trong khuvực

Có mấy cách hạ mực nước ngầm như sau:

a) 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 móngkhoảng 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.(hình 1-5b)

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 takhông dùng loại hố móng với mái dốc nghiêng được mà dùng hệ thống tường cừ

để đỡ vách đất.(hình 1-5a).

Để máy bơm hoạt động tốt, thành hố tích nước không bị sạt lở và đấtkhông chảy theo nước, ta thường sử dụng ống sành hoặc bêtông có đk từ 40 đến60cm và cao 1m để làm thành

Trường hợp hố móng đào ở nơi đất cát hạt vừa và nhỏ thì ở phần dưới của

hố tích nước thường rải một lớp sỏi nhỏ

b) Rãnh ngầm: Xung quanh hố

móng chừng 5 - 10m người ta đàomột hệ thống rãnh sâu hơn đáymóng khoảng 1-2m rồi lấp bằngnhững cuộn vật liệu thấm nướchoặc bằng các ống thấm (ống sành

có khía lỗ) xung quanh bọc bằngcác tấm thấm nước để dòng nước

Hình 1- 6 : Rãnh ngầm

Hình 1- 5 : Rãnh lộ thiên để hạ mực nước ngầm

tiêu chảy được dễ dàng Để dễ thoát nước, đáy rãnh thường phải có độ dốckhoảng 0.03-0.04 Miệng rãnh lấp bằng đất sét không thấm nước dày khoảng50cm để cho nước đục trên mặt không mang những hạt mịn thấm vào tầng lọc ởbên dưới Hệ thống rãnh này được dẫn đến các hố thu nước rồi từ đó dùng máybơm đẩy nước ra ngoài

c) Dùng giếng thấm: Áp dụng khi mực nước ngầm không sâu lắm, đất có lưu

lượng nước ngầm nhỏ, hệ số thấm lớn, chiều sâu hố móng không lớn Hệ thốnggiếng 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 mựcnước ngầm trong một phạm vi nhất định Vì vậy, phải căn cứ vào lưu lượngnước ngầm, công suất của máy bơm để bố trí các giếng thấm sao cho hố mónglúc nào cũng khô

Dùng giếng thấm có các nhược điểm là: thi công giếng tốn nhiều công, lắpráp giếng phức tạp và có cát lẫn trong nước khi máy bơm hút nước làm máybơm mau hỏng

d) Dùng ống kim lọc: Ống kim lọc dùng để hạ nước ngầm trong đất cát,

đất cát lẫn sỏi, có hệ só thấm k = 1m đến 100m/ngày đêm Thiết bị này là một hệthống giếng lọc có đường kính nhỏ bố trí sát nhau theo đường thẳng ở xungquanh hố móng Các giếng lọc nhỏ này được nối với máy bơm chung bằng cácống tập trung nước

Kim lọc là một ống thép nhỏ có đk 50-68mm, dài tới 10m và có 3 phầnchính:

- Đoạn trên là ống thép đầu hút nước (1) Độ dài đoạn này tuỳ theo ý đồ

hạ mực nước ngầm tại vị trí hút

- Đoạn lọc gồm 2 ống lồng vào nhau có khoảng hở ở giữa Ống bên trong

là ống thu nước không đục lô (2), nối liền với ống hút ở trên Ống bên ngoài là ống thấm nước có khoan lỗ (3), đường kính lớn hơn ống đoạn trên một chút.

Bên ngoài ốngthấm được quấnbằng dây thép uốn

kiểu lò xo (4) Bên

ngoài cuộn dâythép là lưới lọc.Bên ngoài nữa bốtrí thêm một lưới

cứng và thô hơn (5)

để bảo vệ lưới lọckhỏi bị hư hỏng khi

hạ xuống và rút lênkhỏi lỗ

- Đoạn cuốigồm có van hình

khuyên (6), van hình vành cầu (7)

Hình 1- 7 : Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của kim lọc

a) Khi hạ ống kim lọc vào đất b) Khi hút nước ngầm lên

Hình 1- 8 : Sơ đồ bố trí hệ thống kim lọc

a) Đối với hố đào hẹp b) Đối với công trình rộng

(1) - kim lọc (2) - ống gom nước (3) - máy bơm

và bộ phận xói đất hình răng cưa (8).

*Nguyên lý hoạt động của kim lọc:

Khi đưa kim lọc vào đúng vị trí cần hạ, dùng búa gõ nhẹ cho phần đầu củakim cắm vào đất Sau đó nối miệng ống hút với bơm cao áp rồi bơm nước vàotrong ống với áp lực cao (6-8 atm) Nước trong ống bị nén, nó đẩy van hìnhkhuyên đóng lại và mở van hình cầu Nước theo các lỗ ở các răng nhọn phun rangoài Với áp suất lớn trong ống, các tia nước phun ra xung quanh làm cho đất ởkhu vực đầu kim lọc bị xói lở kéo theo bùn đất phun lên mặt đất Do trọng lượngbản thân và sức nén của người, ống kim lọc được từ từ hạ xuống đến độ sâu cần

hạ (hình 1-7a).

Đến khi đạt độ sâu, người ta ngừng bơm Sau đó đổ vào xung quanh phầnlọc của ống một lớp cát và sỏi to để tạo thêm máng lọc Trên miệng lỗ ta chènthêm một lớp đất sét để giữ cho không khí không lọt vào ống kim lọc

Tiếp đó đến giai đoạn hoạt động của kim lọc Ống hút nước của kim lọcđược nối với ống gom nước và bơm hút nước Khi bơm hút hoạt động, nướcđược hút lên, nước ngầm sẽ ngấm qua hệ thống lọc vào và đẩy van hình khuyên

mở ra để tràn vào ống hút Đồng thời do áp suất của nước ngầm đẩy van hình

cầu đóng lại không cho nước lẫn bùn đất chui vào ống kim lọc(hình 1-7b).

Hệ thống kim lọc có ưu điểm là thi công gọn nhẹ, hiệu quả cao, kết cấu củanền đất không bị phá huỷ như các biện pháp khác

Sơ đồ bố trí hệ thống kim lọc tuỳ thuộc vào MNN và diện tích khu vực cần hạ

Hệ thống kim lọc có thể bố trí theo chuỗi hoặc theo vòng khép kín tuỳ thuộcvào khu vực cần hạ mực nước ngầm Nếu hố đào hẹp nên bố trí một hàng chạy

dọc công trình(hình 8a) Nếu hố đào rộng thì bố trí hai hàng hai bên(hình 8b).

3 Định vị công trình và chống sạt lở

3.1- Định vị công trình: Là xác định vị trí của công trình sẽ xây dựng trên

thực địa Trước khi thi công, các bên liên quan tiến hành họp bàn giao mốcchuẩn cho đơn vị thi công Mốc chuẩn thường được làm bằng bêtông cốt thép vàđược đặt ở vị trí không vướng vào công trình và được bảo vệ cẩn thận

Nội dung định vị công trình là dùng hệ thống cọc phụ để xác định tim cốtcủa công trình (móng, cột ) và các số liệu liên quan khác Định vị công trình

có thể tiến hành bằng các loại máy trắc đạc hiện đại như máy kinh vĩ, máy thuỷbình hoặc có thể dùng các biện pháp thủ công đơn giản (như cân dây nước,thước dây ), nhưng phải đảm bảo số liệu chính xác

3.2- Giác móng công trình :

Muốn cố định vị trí móng công trình trên mặt đất sau khi đã định vị, ta tiếnhành làm các cọc ngựa, bởi vì sau khi định vị (rắc vôi hoặc vạch dấu trên đất) thìcác kích thước móng sẽ được thi công và đào đi mất Để kiểm tra lại tim móng

và các kích thước móng thì các giá ngựa đóng vai trò quan trọng Điểm đặt giángưa cách mép trên hố móng khoảng 1,5-2m Mỗi góc công trình đặt một giángựa kép và mỗi đầu trục tim đặt một giá ngựa đơn

Giá ngựa kép gồm 3 cọc nằm

ở 3 đỉnh của một tam giác vuôngcân Đóng vào 3 cọc 2 miếng vánsao cho các cạnh trên của miếngván tạo thành một mặt phẳngngang Trên mặt trên của ván tađóng các đinh để đánh dấu timmóng hay kích thước móng.Muốn kiểm tra hay xác định timhoặc kích thước móng ta chỉ việc căng dây và dọi xuống hố móng là xác địnhđược ngay Để cố định chắc chắn các cọc ta có thể đóng các thanh giằng ngang

b - chiều rộng của đáy hố đào,

H - chiều sâu của hố đào,

m - hệ số mái dốc hố đào

b Nếu mặt bằng phía trên hố đào có độ dốc: giả sử mặt đất có độ dốc đều

với hệ số mái dốc là n thì chiều rộng của hố đào tính từ tim hố về hai bên là:

- Về phía thấp:

Trường hợp không xác định được

độ dốc của mặt đất thì có thể dùngmáy thuỷ bình và thước đo góc đểgiác vị trí hố đào

H - chiều cao của nền,

m - hệ số mái dốc khối đắp

b Nếu mặt bằng nền đắp có độ

dốc: giả sử mặt đất có độ dốc đều với hệ số

mái dốc là n thì khoảng cách từ tâm khối

đắp đến chân mái dốc khối đắp về hai phía

2

Trường hợp độ dốc của mặt đất không đều thì có thể dùng máy kinh vĩ vàmáy thuỷ bình để giác mặt cắt nền đắp

3.5 Các biện pháp chống sạt lở đất khi đào:

Khi thi công đào đất, ta phải giữ cho tường đất của chúng ổn định, vữngchắc và không bị sụt lở, an toàn trong suốt quá trình thi công Muốn vậy ta phảiđào theo mái dốc hoặc phải dùng các biện pháp chống đỡ vách đất của tường hốđào

Chống đỡ vách đất rất cần thiết trong các trường hợp sau:

- Đất có độ dính nhỏ, nếu đào theo biện pháp mái dốc thì khối lượng đào sẽrất lớn

- Có những trường hợp không thể đào theo mái dốc vì địa hình hoặc mặtbằng không cho phép

- Mực nước ngầm cao hơn cốt đáy móng

Khi đào đất, nếu chiều sâu hố đào không lớn, đất có độ dính tốt, cốt đáymóng trên mực nước ngầm và thời gian để ngỏ hố móng ngắn hạn thì cho phépđào thẳng đứng mà mà không cần chống đỡ theo phạm vi giới hạn cho ở bảngsau đây:

Bảng cho chiều sâu hố đào theo vách thảng đứng

mà không cần chống đỡ đối với một số loại đất.

Thứ

1234

c

2 45

2 1

0 



Trong đó:

htd: chiều sâu cho phép đào thẳng đứng;

,c,: trọng lượng riêng, độ dính đơn vị và góc nội ma sát của đất.K: hệ số an toàn, thường lấy K=1,5 - 2,5

a Chống đỡ bằng ván ngang: Sử dụng khi hố đào có độ sâu tương đối lớn (3

- 5m) mà độ dính của đất nhỏ, ở những vùng không có hoặc có nước ngầm rất ít.Các tấm ván dày 4-5 cm được ghép với nhau thành những mảng ván rộng 0,5đến 1m Sau khi đào xuống một quãng bằng hoặc lớn hơn bề rộng mảng ván thìtiến hành chống đỡ vách đất bằng cách đặt các mảng ván áp sát vào hai bên váchđất rồi dùng những thanh chống ngang (thanh văng gỗ 8x10 hoặc gỗ tròn 12đến 18cm) tỳ lên các nẹp đứng 5x25x50mm Thanh văng phải cắt dài hơnkhoảng cách giữa hai nẹp đứng 2-3cm Khi văng dùng búa gõ chỉnh để thanhvăng vuông góc với nẹp Nếu thanh văng hụt thì dùng nêm chèn cho chặt Mảngván trên cùng đặt cao hơn mặt đất một ít để đất đá không lăn vào hố móng và rơivào đầu người

Hình 1 - 9c : Dùng thanh giằng gia cố thành hố đào.

Tiếp tục đào sâu từng đợt và

áp ván chống vách như trên chođến khi đạt cốt thiết kế Khi đã đàohết độ sâu thì đặt một nẹp đứng dàisuốt từ miệng đến đáy hố đào bêncạnh các nẹp phụ Rồi lại dùngthanh văng tỳ vào các nẹp đứngchạy suốt đó để chống đỡ và liênkết các mảng ván với nhau

Nếu đất có độ dính tốt nhưđất sét và đất chắc mà độ sâu hốđào không sâu quá 3m thì có thểđặt những mảng ván thưa với khe

hở 10 - 20 cm để đỡ tốn ván

Nếu hai vách hố đào cách xa nhau thì thường dùng thanh chống chéo chống

vào thanh chống đứng ( hình 1- 9b) Chống kiểu này đơn giản, dễ thực hiện

nhưng các thanh chống xiên làm cản trở đến công tác thi công đất

Khi chiều sâu hố đào từ 2m trở lên, chiều rộng hố đào quá lớn và mặt bằng

thi công cho phép thì thường dùng thanh giằng (hình 1 - 9c) Khoảng cách đoạn

giằng B phải đảm bảo: B > H/tg

c Chống đỡ bằng ván cừ: 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 chắnđất do ván cừ tạo nên gọi là tường cừ Việc đào đất sẽ được tiến hành sau khiđóng xong ván cừ

*Ván cừ gỗ: Sử dụng khi chiều sâu hố đào không lớn, ván cừ được đóng sâu

xuống dưới đáy móng từ 0,5-0,75m Nếu chiều sâu đóng ván cừ 2,5m thì dùngván dày từ 5-7cm Nếu chiều sâu đóng ván cừ từ 3-4m thì dùng ván dày từ 8-12cm Cách nối ghép ván cừ gỗ như sau:

Đào đến độ sâu1m thì bắt đầu dùng các thanh nẹp ngang và các thanh văng

để giữ ổn định cho các tấm ván cừ Khoảng cách giữa các thanh nẹp ngang theochiều sâu từ 0,8-1,2m

*Ván cừ bằng thép: áp dụng khi hố đào có chiều sâu lớn hơn 3m, áp lực của

đất và nước lớn Dùng ván cừ thép có nhiều ưu điểm vì sẽ giảm số thanh chốngngang, giảm tối đa lượng nước vào hố và sử dụng được nhiều lần Tuy nhiên chiphí mua ban đầu lớn

Theo hình dáng tiết diện, có 3 loại ván cừ thép phổ biến là: ván cừ phẳng,ván cừ khum và ván cừ lacsen

Hình 1 - 13 : Nối ghép ván cừ thép.

a) Ghép ván cừ khum b) Ghép ván cừ lacsen

Hình 1-14 : Đào hố móng rộng theo kiểu bậc thang.

Hình 1-15 : Đào hố móng hẹp và sâu theo kiểu bậc thang.

Chiều dài ván cừ thép từ 8-15 m, dày từ 12-16 ly, khoảng cách giữa hai mépván cừ từ 320-450 Với ván cừ khum và ván cừ lacsen thì hai thanh liền nhau

IV CÔNG TÁC ĐÀO VÀ VẬN CHUYỂN ĐẤT

1 Đào và vận chuyển đất bằng thủ công:

1.1- Dụng cụ đào đất: Thường dùng một số loại dụng cụ truyền thống như:

cuốc, xẻng, xà beng, quang gánh

1.2- Tổ chức đào đất: Việc đào đất bằng thủ công phải sử dụng nhiều nhân

công, vì vậy phải phân công các tổ đội theo các tuyến làm việc, tránh tập trungnhiều người vào một chỗ mặt bằng phải bằng phẳng để thuận tiện cho việc vậnchuyển Biện pháp thi công cụ thể cho một số trường hợp như sau:

- Đào các hố móng hẹp và sâu  1,5m: thường dùng cuốc bàng, xẻng và xàbeng để đào và hất đất lên khỏi miệng hố

- Đào các hố móng sâu hơn 1,5m và rộng, hoặc những hố móng hẹp sâunhưng kéo dài thì phải đào kiểu bậc thang theo từng lớp một, mỗi lớp sâu từ 20đến 30cm, rộng từ 2 đến 3m, 2 đến 3 công nhân đào một bậc

- Đào những hố móng có nước ngầm hoặc trong mùa mưa, để đề phòngnước chảy tràn lan trên mặt bằng; ở mỗi lượt đào ta nên đào trước một rãnh sâuthu nước vào một chỗ để bơm thoát đi (hình 1-16)

Hình 1-17 : Máy đào gầu thuận đào đất theo kiểu đào dọc đổ bên.

Hình 1-18 : Máy đào gầu thuận

đào đất theo kiểu đào dọc đổ sau.

Trước tiên ta đào một rãnh tiêu nước (1) xuống một độ sâu nào đó rồi mớiđào lan ra phía nông hơn Nếu hố móng có chiều dài lớn thì nên đào từ hai đầuvào giữa để tăng tuyến và sử dụng cùng lúc được nhiều người

1.3 Vận chuyển đất: Có thể dùng băng chuyền hoặc ròng rọc để chuyển đất

lên cao, dùng xe rùa để vận chuyển gần và dùng xe cải tiến hoặc xe goòng đểvận chuyển đất đi xa

Thời điểm tốt nhất để thi công đất là mùa khô, ít mưa Nếu phải thi công đấtvào mùa mưa thì phải có biện pháp xử lý thích hợp

2 Đào và vận chuyển đất bằng cơ giới:

2.1- Đào đất bằng máy đào gầu thuận:

a Đặc 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 đàosâu và rộng Máy chỉ làm việc tốt ở những nơi đất khô ráo Sử dụng thuận tiệntrong trường hợp vừa đào vừa đổ đất lên xe để vận chuyển đi xa Nhược điểmcủa loại này là phải đào thêm những đường lên xuống cho máy và xe vậnchuyển, vì vậy khối lượng đào đất tăng lên, xe tải phải lên xuống hố nhiều lần

b 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,

khi khai thác đất hay vận chuyển vật liệu Trong đào dọc còn chia làm hai loạisau:

- 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

*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

2.2- Đào đất bằng máy đào gầu nghịch:

Máy đào gầu nghịch chỉ đào được những hố móng nông, sâu nhất là khoảng5,5m Thường dùng để đào những mương rãnh nhỏ, chạy dài (phục vụ cho việcđào đường ống cấp thoát nước, cáp điện, móng băng của các công trình xâydựng) 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 gầunhưng nó lại đào được ở những nơi có mạch nước ngầm, không cần đào thêmđường lên xuống cho bản thân nó và cho ô tô vận chuyển đất Với những côngtrình nhỏ, đứng riêng lẻ hay các hố móng trụ độc lập có độ sâu không lớn thìnên dùng loại máy này

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

2.3- Đào đất bằng máy đào gầu dây:

Máy đào gầu dây có cần dài lại có thêm gầu nối với cần bằng hệ thống dâycáp và ròng rọc có thể văng ra xa nên có phạm vi hoạt động lớn Máy này đàođược những hố móng sâu (tới 20m) Sử dụng thích hợp cho đất mềm và nhữngnơi có nước.Thường dùng khi phải đào đất tại những nơi liền hố móng hoặc đổđất vào nơi cần đắp

2.4- Đào đất bằng máy đào gầu ngoạm:

Máy đào gầu ngoạm đứng cao và đào sâu.Thường dùng để đào những hốthẳng đứng, đào giếng, đào hố sâu có thành là ván chắn, những nơi ngập

Hình 1-20 : Các sơ đồ đào đất bằng máy đào gầu nghịch.

nước.Cũng có thể đặt máy trên một sà lan để đào các kênh mương ở vùng đồngbằng nhiều nước

2.5- Năng suất của máy đào một gầu:

Các máy đào một gầu làm việc theo chu kỳ nên năng suất của máy xác địnhtheo công thức:

.

3600

 s

ck

K q T

Trong đó: PKT: năng suất kỹ thuật của máy (m3/h)

Tck : chu kỳ hoạt động của máy (s)

q : dung tích của gầu (m3)

Ks: hệ số xúc đất

0: hệ số tơi xốp ban đầu của đất

Năng suất thực dụng của máy:

PTD= PKT.Z.KtTrong đó: Z: số giờ máy làm việc trong 1 ca

PTD: năng suất thực dụng của máy (m3/ca)

Kt: hệ số sử dụng thời gian, thường lấy Kt = 0,8 - 0,85

Từ các công thức ta thấy, muốn nâng cao năng suất của máy xúc ta phảigiảm Tck và nâng cao hệ số xúc đất Ks và làm sao cho hệ số sử dụng thời gian làtối đa (Kt=max)

2.6- Máy đào nhiều gầu: Là những máy đào có nhiều gầu gắn vào hệ thống

chuyển động dạng xích hay dạng rôto

2.7- Đào đất bằng máy ủi:

a Đặc điểm: Máy ủi đất thường là một máy kéo có lắp thiết bị ủi để đào và

vận chuyển đất Máy có thể làm việc độc lập hoặc kết hợp với các máy khác.Máy ủi thường được sử dụng cho những công việc sau:

- Chuẩn bị hiện trường như nhổ gốc cây, san đất, gạt đất, gạt các bụi rậm

- San mặt bằng công trình, công trường hoặc san nền đường vận chuyển(đường tạm)

- Bóc lớp đất thực vật hoặc lớp đất phong hoá trên bề mặt công trình

- Đào hố móng hoặc rãnh rộng, chiều sâu không lớn đồng thời vận chuyểnđất (đến đất cấp III) đi đắp hoặc đi đổ

- Lấp đất những chổ trũng, hào, rãnh hố móng

- Đắp nền đất cao từ 1 đến 1.5m từ các bãi đất ở xung quanh

b Các sơ đồ di chuyển của máy ủi:

- Đào kiểu tiến quay: Máy ủi đào đất chạy dọc gần đến nơi đổ đất thì quay

sang bên để đổ Sau khi đổ xong thì máy chạy giật lùi về Thường dùng kiểu này

Hình 1-21 : Sơ đồ đào kiểu tiến quay.

Hình 1-22 : Sơ đồ đào theo kiểu bậc.

khi tiến hành bạt sườn đồi, làm đường, lấp vũng Hoặc san mặt đất khi mặt bằng

chật hẹp

- Đào theo kiểu bậc:

Máy ủi đào đất vậnchuyển đến nơi đổ , sau

đó đi giật lùi về nơi đàomới Ap dụng cách đàonày khi thi công ở nhữngcông trình có mặt bằngrộng

*Năng suất

của máy ủi:

Kí hiệu TCK là thời gian làm việc của một chu kỳ làm việc của máy, ta có:

t V

L

L V

L V

vc

vc d

Trong đó: Ld, Lvc: quãng đường đào đất và quãng đường vận chuyển đất (m)

Vd, Vvc: tốc độ máy chạy khi đào , khi vận chuyển đất (m/s)

V0: tốc độ máy chạy về (chạy không tải) (m/s)

t0: tổng thời gian quay, cài số, nâng hạ bàn gạt (s)Khi đó năng suất thực dụng của máy ủi được tính theo công thức:

PTD = CK

t i s

T

K K K q

Z .

3600

Trong đó:PTD : năng suất thực dụng của máy ( m3/ca)

Z : số giờ máy làm việc trong 1 ca

q : lượng đất tính toán chứa trước bàn gạt ( m3)

Ks : hệ số xúc đất (rơi, vãi), máy chạy càng xa càng rơi vãinhiều

Ki : hệ số phụ thuộc độ dốc mặt đất

Kt : hệ số sử dụng thời gian

*Các biện pháp nâng cao năng suất máy ủi:

Hình 1-23 : Đào kiểu rãnh.

1- Đào theo kiểu rãnh để tránh vương vãi đất sang hai bên bàn gạt, sau đó

máy sẽ gạt nốt phần bờ rãnh ( rộng từ 40-60 cm) (hình 1-23)

2- Lắp thêm hai cánh vào ben để tránh vãi đất sang hai bên

3- Đường đi của máy phải bằng phẳng để giảm lượng đất rơi vãi và giảm lựccản tác dụng vào máy

4- Sau khi đào xong nên cho máy chạy giật lùi để tránh quay đầu xe

5- Lợi dụng địa hình để cho máy gạt đất xuống dốc

6- Chọn sơ đồ làm việc sao cho máy có đường đi ngắn nhất

2.8- Đào đất bằng máy cạp chuyển: Biện pháp này thường được sử dụng

khi khối lượng thi công khá lớn trên mặt bằng thi công có diện tích lớn

(Phương pháp này tham khảo ở giáo trình)

2.9- Một số phương pháp khác:

- Dùng mìn để nổ phá đất đá

- Sử dụng sức nước làm xói lở đất

3 Các sự cố thường gặp khi thi công đất và cách xử lý:

a Khi ta đang đào đất, chưa kịp gia cố vách đào thì bị mưa to làm sụt hoặc

sập vách đào, thì khi trời tạnh mưa phải lấy lượng đất sụt xuống hố đàovà trểnkhai làm mái dốc xung quanh hố đào Khi vét lượng đất sập lở thì nên để lại150-200mm đất ở dưới đáy hố đào so với cốt thiết kế để khi hoàn chỉnh xongvách hố đào sẽ vét nốt lớp đất để lại đó Khi vét đến đâu thì đổ bê tông lót đếnđó

b Khi đào ta đã gia cố vách bằng ván và cọc, gặp trời mưa phải nhanh chóng

bơm tháo nước trong hố đào, đồng thời đào rãnh và đắp đê quai xung miệng hố

để ngăn nước mặt tràn xuống hố đào

c Nếu gặp túi bùn trong hố đào phải vét sạch hết phần bùn trong hố Dùng

tường cừ không cho lớp bùn ngoài phần móng đùn vào bên trong Phần bùn

trong hố đã vét đi phải được thay bằng đất tốt tương ứng (có thể do cơ quan thiết

kế chỉ định)

d Khi đào hố gặp phải đá mồ côi nằm chìm hoặc khối đá rắn nằm lõi không

hết đáy móng thì phải phá và lấy bỏ và thay bằng đất tốt tương ứng Không được

để lại bằng cách làm phẳng đáy móng sẽ rất nguy hiểm vì gây ra hiện tượng chịutải không đều của nền

e Khi đào hố ở các vùng đồng bằng ven sông ven biển, dưới lòng đất có

những lớp cát tạo thành các mạch ngầm Khi đào đất qua mạch ngầm hoặc rútnước đi thì cát sẽ theo dòng nước đùn vào trong hố làm đất xung quanh hố bịrỗng, gây nguy hiểm cho các công trình lân cận Hiện tượng này gọi là hiệntượng lưu sa Khi gặp trường hợp này cần dùng kim lọc để hạ mực nước ngầm ởkhu vực thi công, khẩn trương thi công phần móng ở khu vực đó

g Khi đào đất gặp các đường ống cấp thoát nước hay đường điện, hoặc bom

mìn cần nhanh chóng chuyển vị trí công tác, báo cho cơ quan quản lý liên quan

để tìm biện pháp xử lý

h Khi đào đất gặp di tích cổ thì phải ngừng ngay và báo cho cơ quan văn

hoá địa phương biết Nếu gặp mồ mả phải thu dọn theo đúng qui định về vệsinh phòng dịch và phong tục tập quán của địa phương

k Khi đào hào, rãnh hoặc móng sát công trình đã có mà sâu hơn móng công

trình này thì phải có biện pháp bảo đảm cho những công trình này không bị lúnnứt hoặc gãy Thông thường người ta dung hệ thống ván cừ bao bọc khu vựcđào

+ Không nên dùng các loại đất sau để đắp:

Hình 1-24 : Biểu đồ quan hệ số lần đầm,

chiều dày lớp đất rải và khối lượng thể tích.

- Đất phù sa, cát chảy, đất bùn, đất có nhiều bùn, đất bụi, đất lẫn nhiều bụi,đất mùn vì khi bị ướt các loại đất này không chịu được lực nén, hoặc chịu lựckém

- Đất thịt và đất sét ướt, vì chúng khó thoát nước

- Đất chứa hơn 5% thạch cao (theo thể tích), vì loại này dễ hút nước

- Đất thấm nước mặn, vì chúng luôn ẩm ướt

- Đát chứa nhiều rễ cây, rơm rác, đất trồng trọt, vì một thời gian sau các tạpchất này sẽ mục nát làm đất bị rỗng, giảm độ chịu nén gây nguy hiểm cho côngtrình

- Các loại đất đá dưới nhóm VI

3 Các phương pháp đắp đất:

a Trước khi vận chuyển đất đến nơi đắp, ta phải kiểm tra độ ẩm của đất.

Nếu đất quá khô thì phải tưới cho ẩm, nếu quá ướt thì phải hong cho khô

b Trước khi

đắp đất cần phải

đầm thí điểm tạihiện trường để định

ra các chỉ tiêu phùhợp với các máyđầm sẽ sử dụng:

- Xác địnhchiều dày mỗi lớpđất đắp,

- Xác định sốlượt đầm trên mộtdiện tích,

- Độ ẩm tối ưucủa đất đắp khiđầm nén

lớp đất rải (cm).(xem hình 1-24) Chỗ đất thấp đắp trước, chỗ cao đắp sau.

Trong khi đắp đất phải có biện pháp đề phòng nước trên bề mặt hoặc nước ngầmảnh hưởng tới độ ẩm của đất

d Đổ xong lớp đất nào phải tiến hành đầm ngay và đầm chặt lớp đó để đảm

bảo sự ổn định của nền đất đắp Muốn đạt được độ chặt theo qui định trong việcđắp và đầm đất ta phải khống chế độ ẩm của đất Độ ẩm là yếu tố quan trọng ảnhhưởng đến quá trình đầm đất Mỗi loại đất đều có một độ ẩm riêng thích hợp vớiviệc đầm nén Ví dụ:

- Đất cát hạt nhỏ, đất cát pha sét: W = 12 15%

- Đất sét pha cát xốp: W = 15 18%

Hình 1-25 : a) Lớp đất dễ thoát nước đắp ở trên

b) Lớp đất khó thoát nước đắp ở trên.

1 Lớp đất dễ thoát nước 2 Lớp đất khó thoát nước.

- Đất sét pha cát chắc: W = 18 20%

e Nếu lấy đất ở nhiều địa điểm gồm nhiều loại khác nhau thì khi đắp vào

công trình cần phải đắp riêng theo từng lớp và đảm bảo thoát được nước trongkhối đắp Nếu đất khó thoát nước đắp ở dưới, còn đất dễ thoát nước đắp ở trên

thì bề mặt mỗi lớp đất cho phép san phẳng ngang (hình 1-25a) Ngược lại, nếu

đất khó thoát nước đắp ở trên thì bề mặt mỗi lớp đất phải có độ dốc từ giữa ra

hai bên (hình 1-25b) Được phép đắp bằng đất hỗn hợp thiên nhiên mà thành

a Đầm đất bằng thủ công: Áp dụng đối với công trình nhỏ, yêu cầu kỹ thuật

không cao lắm Dụng cụ đầm thủ công có các loại sau:

+ Đầm gỗ: thường được cấu tạo có hình lăng trụ tròn, có 2 loại phổ biến:

- Loại dùng cho 2 người: trọng lượng từ 20-25kg, đường kính mặt đáy từ 30cm, thân đầm dài 50-60cm và có 4 tay cần dài khoảng 60cm gắn dọc theothân

25 Loại dùng cho 4 người: trọng lượng từ 6025 70kg, đường kính mặt đáy từ 3025 35cm, thân đầm dài 60-70cm và có 4 cán ngang gắn vào thân đầm bằng đinhhoặc bằng buộc dây thép

30-+ Đầm gang: có trọng lượng từ 5-8 kg, thường chỉ để cho một người sử

dụng đầm này dùng để đầm những chỗ tiếp giáp, các góc, các khe hở mà cácloại đầm lớn hay đầm máy không đầm tới được

+ Đầm bêtông cốt thép: có hình dáng tương tự như đầm gỗ và được đúc

bằng bê tông cốt thép Trọng lượng từ 80-140kg, đường kính mặt đáy từ 40cm, thân đầm dài 40-50cm và có 4 cán gỗ gắn vào thân đầm bằng bu lông,dùng cho 4-8 người

35-b Đầm đất bằng máy: Áp dụng đối với công trình lớn hoặc yêu cầu kỹ thuật

cao Có một số loại đầm sau đây:

+ Đầm lăn: dùng để đầm những bãi đất rộng, chiều dài từ 100m trở lên, lực

đầm tác dụng từ từ qua sức nén của các bánh lăn Bánh lăn có thể là loại nhẵnmặt, chân cừu hay bánh lốp

- Đầm lăn nhẵn mặt: Như xe lu, hoặc máy kéo để kéo quả đầm Đặc điểm

của loại đầm này là khi đầm, lớp đất trên mau tạo thành một lớp vỏ cứng làmgiảm tác dụng truyền lực đầm xuống dưới, do đó chiều dày lớp đất rải không

nên dày quá (từ 10-30cm tuỳ theo trọng lượng đầm) và số lần đầm từ 8-16 lượt.

Bề mặt đất đắp sau khi đầm dễ trở nên nhẵn mịn làm cho lớp đất trên khó dínhkết với lớp dưới Loại này thích hợp để đầm đất rời và đất ít dính

- Đầm lăn chân cừu: Trên bề mặt đầm có hàn những vấu thép hình nón cụt

(giống bàn chân con cừu) với số lượng và trình tư nhất định Đầm này thích hợp

để đầm đất dính, đất thịt pha cát hoặc đất sét pha cát Đầm chân cừu có thể làmviệc với lớp rải không phẳng, đất cục và chắc

- Đầm lăn bánh lốp: có diện tích tiếp xúc với đất lớn hơn, ứng suất truyền

sâu vào lòng đất nên cho phép lớp đất rải dày hơn (25-50cm) Đầm này có thểdùng để đầm cả đất dính và đất rời Số lượt đầm từ 4-8 lượt

+ Đầm chày: Là loại đầm sử dụng động năng của vật rơi tác dụng lên mặt

đất Quả đầm bằng thép hoặc bằng BTCT, nặng từ 1,5 đến 4 tấn được treo vàocần trục tự hành hoặc máy đóng cọc đưa lên cao từ 3-5m rồi thả xuống nền đất

để đầm Đầm này thường được sử dụng để đầm đất rời, đất dính và đất đá đắp.Lớp đất rải dày từ 1-2m và số lượt đầm từ 3-5 lần trên 1 chỗ

+ Đầm rung: Nguyên tắc của đầm này là dùng động cơ điện làm cho bánh

xe lệch tâm quay, gây ra lực li tâm làm cả bàn đầm rung lên, gây chấn động làmcho các hạt đất, hạt cát rung lên, lực ma sát giữa chúng giảm và chúng sẽ dịchchuyển vào các chỗ rỗng trong khối đất, làm đất chặt lại Đầm rung sử dụng hiệuquả đối với đất cát và đất rời

+ Đầm cóc: Là loại đầm cơ giới chạy bằng động cơ đốt trong, do 1 công

nhân điều khiển Đầm cóc dùng để đầm những nền móng nhỏ hẹp hoặc các nềnđất đắp bằng đất có lẫn nhiều đá

5 Những yếu tố ảnh hưởng đến công tác đầm đất.

- Dung trọng của đất

- Chiều dày lớp đất rải để đầm

- Độ ẩm của đất

6 Kiểm tra độ chặt của đất sau khi đầm:

a Kiểm tra chất lượng đất đắp: Phải tiến hành ở hai nơi:

+ Ở nơi khai thác đất: Trước khi khai thác đất phải lấy mẫu thí nghiệm đểkiểm tra một số tính chất cơ lý và các thông số chủ yếu của vật liệu để đối chiếuvới yêu cầu của thiết kế

+ Ở công trình: Tiến hành kiểm tra thường xuyên nhằm đảm bảo độ ẩm, loạiđất

b Theo dõi quá trình thi công: Phải theo dõi kiểm tra thường xuyên để đảm

bảo trình tự đắp, chiều dày lớp đất rải, số lượt đầm, tốc độ di chuyển của máyđầm, bề rộng bao phủ của vệt đầm, cao độ nền đắp Đối với những công trình

có yêu cầu chống thấm, chịu áp lực nước (như đê, đập ) thì phải kiểm tra mặt

tiếp xức giữa hai lớp đất, phải đánh xờm kỹ để chống hiện tượng mặt nhẵn đễgây thấm.

c Kiểm tra độ chặt của đất sau khi đầm: Thông thường người ta lấy mẫu

đất đã đầm nén để xác định trọng lượng riêng của đất và so sánh với thiết kế.Ngoài ra còn có thể dùng chuỳ xuyên hoặc dùng máy, dùng sóng vô tuyến haysiêu âm

7 An toàn và vệ sinh lao động trong công tác thi công đất

Muốn sử dụng công trình bằng đất đắp được lâu bền, không có sự cố, khiđắp đất phải chọn đất tốt và phải đắp đúng qui trình kỹ thuật

7.1 Nguyên nhân gây tai nạn:

+ Do vách hố đào bị sạt lở: vách hố đào bị sập sẽ gây tai nạn cho người

đang thi công bên dưới Có các nguyên nhân gây sập lở vách như:

- Vách hố đào cao quá giới hạn cho phép đối với từng loại đất

- Mái dốc quá cao gây mất cân bằng lực nên gây ra trượt

- Có trường hợp trong quá trình đào vách đất còn ổn định nhưng qua thờigian đất bị ẩm ướt do mưa hay nước ngầm làm lực dính và lực ma sát trong đấtgiảm , đến khi lực chống trượt không thắng nổi lực trượt thì vách đất sẽ sụt lở

- Vách đất còn có thể sập do đất đào lên chất đống gần hố, xếp vật liệu gần

hố, hố đào ở gần đường giao thông nên có chấn động do tàu xe gây ra

- Tháo dỡ kết cấu chống vách không đúng qui địnhlàm đất sụt lở

- Do đào đất kiểu hàm ếch gây ra sập lở

+ Người bị ngã do lên xuống hố đào không có thang hoặc bậc ở vách.

+ Người bị ngã khi đứng làm việc trên mái dốc lớn hoặc trơn mà không đeo

dây an toàn

+ Người bị ngã xuống hố do hố đào gần đường mà không có cầu, ván bắc

qua, không có hàng rào ngăn, ban đêm không có đèn báo hiệu

+ Đất đá đổ gần miệng hố khi bị va chạm sẽ rơi xuống hố và rơi vào đầu

người làm việc dưới hố

+ Người bị ngạt hơi, khí độc khi đào các giếng sâu, đường hầm, hố khoan

thăm dò

+ Đào phải bom đạn, đường cáp điện, đường ống dẫn ga, dầu

+ Tai nạn khi khoan đào đất bằng nổ mìn.

7.2 Biện pháp an toàn lao động và vệ sinh lao động:

a Biện pháp chống vách đất bị sụt lở:

+ Đào vách có mái dốc theo đúng qui định Nếu đào hố sâu quá qui định màđào vách đứng phải có biện pháp chống đỡ vách hố đào

+ Tuyệt đối không được đào đất kiểu hàm ếch

+ Đào đất ở nơi đã bị xáo trộn, nơi có mực nước ngầm cao cần lưu ý chốngvách

+ Thường xuyên kiểm tra vách đất trong suốt quá trình thi công, nếu thấy cóhiện tượng rạn nứt có thể dẫn tới sạt lở thì phải ngừng thi công ngay, đưa côngnhân lên khỏi hố và kịp thời chống đỡ vách đất

b Biện pháp phòng ngừa người ngã xuống hố:

+ Khi đào hố sâu công nhân phải dùng thang bắc chắc chắn để lên xuốnghoặc tạo bậc ở vách hố đào Không được nhảy khi xuống hố, không được đu khilên hoặc leo lên các kết cấu chống đỡ vách đào để lên

+ Khi đứng làm việc trên mái dốc lớn hơn 450 mà chiều sâu hố đào trên 3mhoặc khi mái dốc nhỏ hơn 450 mà trơn ướt thì công nhân phải đeo dây an toàn.+ Khi hố (hào) đào ở gần nơi có nhiều người qua lại như đường đi, sân bãi thì cách mép hố (hào) 1 mét ta phải làm hàng rào ngăn chắc chắn cao ít nhất 1m

và phải có biển báo, ban đêm phải có đèn báo hiệu nguy hiểm

+ Khi đi qua lại hố (hào) bằng cầu thì cầu phải rộng ít nhất 0,8m khi đi lạimột chiều và 1,5m khi đi lại hai chiều Cầu phải có lan can chắc chắn cao 1m.Ban đêm phải có đèn thắp sáng ở khu vực cầu

c Biện pháp phòng ngừa đất đá rơi xuống hố:

+ Đất đá đổ trên mặt bằng phải cách mép hố (hào) ít nhất 0,5m Đống đất đổtrên mép hố có độ dốc không quá 450

+ Khi đào nếu có đá tảng nhô ra khỏi vách hố phải phá bỏ đi

+ Khi giải lao cấm công nhân không được ngồi dưới hố

+ Hố (hào) gần đường đi hoặc vận chuyển vật liệu cần dựng ván xungquanh cao hơn mép hố đào 15cm để ngăn đất đá rơi xuống hố

+ Khi đào bằng máy, trong lúc máy đang hoạt động cấm công nhân đứngngồi trong phạm vi quay của cần máy đào

+ Không bố trí người vừa làm việc dưới hố vừa làm việc trên cao ở cùngmột vị trí

d Biện pháp phòng ngừa người bị ngạt do hơi khí độc hoặc bom mìn:

+ Khi đào hố (hào) nếu phát hiện thấy không khí có mùi khó ngửi hoặcngười làm việc ở đó có hiện tượng chóng mặt, nhức đầu, khó thở thì phảingừng thi công ở khu vực đó, tránh xa và lên bờ ngay chờ xử lý xong mới tiếptục làm việc

+ Nếu làm việc trong môi trường khí độc hoặc yếm khí thì người lao độngphải đeo mặt nạ chống khí độc hoặc bình ôxy để thở

+ Trước khi xuống làm việc ở hố sâu, đường hầm phải kiểm tra ở đó cókhí độc hay khí dễ cháy nổ hay không (có thể dùng súc vật để kiểm tra khí độc).Khi có khí độc phải tìm nguồn phát sinh để xử lí triệt để

+ Khi gặp các công trình ngầm (đường ống, cáp điện ) phải ngừng thi công

và báo cho bên chủ quản biết để xử lí

+ Khi gặp bom mìn không được tự ý tháo gỡ mà phải báo cho công binh xửlý

B CÔNG TÁC GIA CỐ NỀN MÓNG

I KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG.

1 Định nghĩa: Nền móng là tổng thể các lớp đất đá nằm dưới chân một

công trình mà nó sẽ sản ra một phản lực chống lại tác dụng do tất cả các tảitrọng tĩnh và động của công trình gây ra

2 Nhiệm vụ của nền móng:

+ Sự ổn định của nền móng có ảnh hưởng quan trong đến sự ổn định củacông trình bên trên

+ Nền móng một tập hợp nhiều lớp đất đá khác nhau Mỗi lớp, mỗi loại haymỗi nhóm đất đá thể hiện một tính chất khác nhau khi chịu tải trọng Nên khikhảo sát nền móng ta phải chú ý đến vấn đề này, nếu không công trình xây dựng

có thể sẽ bị lún không đều gây ra các vết nứt, thậm chí bị nghiêng hay sụp đổhoàn toàn

+ Sự chú ý đó không chỉ giới hạn ở phạm vi dưới công trình mà tuỳ theoloại công trình ta còn phải chú ý đến các lớp đất đá nằm dưới sâu hơn và nằmngoài cạnh công trình

+ Vì vậy việc nghiên cứu tỉ mỉ những tác nhân ảnh hưởng đến nền móng và

xử lý những khiếm khuyết của nền móng đảm bảo cho công trình xây dựng sửdụng lâu dàilà một vấn đề kỹ thuật quan trọng

+ Khi kết cấu của nền móng không đảm bảo khả năng chịu được các tácđọng bên trên thì ta phải tìm biện pháp gia cố cho nó

II CÁC BIỆN PHÁP GIA CỐ NỀN MÓNG.

1 Phương pháp thay đất:

Khi nền móng toạ lạc trên những vùng gặp túi bùn hay những ao hồ thìthường gia cố bằng phương pháp thay đất Khi đó ta tát hết nước, vét sạch bùnrồi đắp lại bằng đất tốt

+ Số lượng cọc dùng thường từ 20-25 cọc/1m2 Nếu đất yếu có thể từ 35cọc/1m2

25-+ Dụng cụ đóng cọc là một cái vồ bằng gỗ cứng nặng 8-10kg Khi đóng cọckhông được để vỡ đầu cọc, muốn vậy người ta thường sử dụng môt cái chụphình nón cụt có đk miệng 10-12cm, đk đáy 6cm và cao từ 6-10cm làm bằng tôndày 4-5 ly Khi đóng cọc ta chụp nó lên đầu cọc, phương đóng phải thẳng đứng.+ Cọc tre có tác dụng lèn ép đất nên phải đóng từ ngoài vào theo hình xoắn

ốc Với những móng dài và rộng phải phân ra từng đoạn để đóng và trong mỗiđoạn cũng đóng theo kiểu xoắn ốc

Hình 1-26 : Sơ đồ đóng cọc tre

+ Khi đã đóng đủ số cọc theo thiết kế thì dùng cưa cắt phẳng đầu cọc theomột cốt nhất định (không dùng dao rựa để chặt đầu cọc) Nếu cọc nào chưaxuống sâu mà bị vỡ đầu thì nhổ cọc đó lên và thay bằng cọc mới Nếu thực sựcọc bị chối thì dùng cưa cắt phẳng bỏ phần thừa

Biện pháp này hiện nay ít sử dụng vì không kinh tế

(Tham khảo ở giáo trình)

và tiết diện đa dạng

+ Cọc có thể được chế tạo tại nhà máy hay đúc tại công trường Mác bê tôngcọc từ 200# đến 400# Tiết diện cọc thông thường là hình vuông, ngoài ra còn cótiết diện hình tam giác, tròn hoặc đa giác đều Tiết diện cọc hình vuông có cạnh

từ 20cm đến 40cm Chiều dài cọc phổ biến từ 3-25m, khi cọc dài thường đượcchế tạo thành nhiều đoạn, chiều dài mỗi đoạn bị giới hạn bởi thiết bị vận chuyển

và máy đóng (ép) cọc

Những thép dọc chịu lực của cọc được tính toán để chịu những ứng suất phátsinh trong cọc khi vận chuyển, dựng cọc, đóng cọc và sự làm việc của cọc trongcông trình Các cốt đai và thép cấu tạo dùng để giữ các cốt dọc ở đúng vị trí thiết

kế và chịu lực cắt

Mũi cọc tiếp xúc trực tiếp với đất cứng, chịu lực va đập lớn nên ngoài việccấu tạo mũi cọc bằng đai thép dày 10ly bọc chặt các thanh thép dọc và thép dẫn,người ta còn tăng cường các lưới thép chống va đập đk 4-6mm được đặt dàycách khoảng 10cm trong đoạn dài 1m tính từ mũi cọc

Đầu cọc chịu trực tiếp lực va đập của búa hoặc kích thuỷ lực, vì vậy cần giacường thép bằng cách đặt các lưới thép có mắt lưới 50x50mm, cách nhau 50mm,trong đoạn dài 30cm (4-6 lưới) Trong đoạn dài 1m tính từ đầu cọc gia cườngthêm cốt đai dày 10cm Tuy đã gia cường nhưng để chống nứt cho đầu cọc, khiđóng (ép) người ta trang bị thêm một đệm đầu cọc bằng gỗ hay bằng thép bêntrong đựng một lớp cát rất mịn để ngăn cách búa với đầu cọc

Trên thân cọc còn bố trí 1 hay 2 móc cẩu cấu tạo bằng thép fi 10 hay 12 Vịtrí đặt móc cẩu được tính toán sao cho mômen âm và mômen dương xuất hiệntrên cọc có giá trị gần bằng nhau Nếu bố trí 2 móc cẩu thì khoảng cách từ đầu

(hay mũi) cọc đến vị trí đặt móc cẩu là 0,21l; còn nếu đặt 1 móc cẩu thì khoảng cách đó là 0,3l; với l là chiều dài cọc.

Hình 1-26 : Bố trí móc cẩu trên cọc.

a) Bố trí hai móc cẩu b) Bố trí một móc cẩu.

* Phân biệt cọc chống và cọc ma sát (cọc treo):

+ Cọc ma sát (cọc treo): Khi lớp đất yếu có chiều dày lớn, lớp đất tốt ở khásâu Cọc ma sát làm việc trên nguyên tắc dựa vào lực ma sát giữa thân cọc vàđất mà có sự cân bằng giữa tải trọng của công trình truyền xuống và phản lựccủa đất nền

- Ngoài ra còn loại va rung và máy đóng cọc thủy lực.

b Phân loại theo khả năng di chuyển:

- Máy đóng cọc di chuyển trên ray

- Máy đóng cọc di chuyển bằng bánh xích

- Máy đóng cọc di chuyển bằng phao

Cấu tạo chung của thiết bị đóng cọc bao gồm máy cơ sở, giá búa và búa

* Đầu búa: là bộ

phận trực tiếp gây ra lựcđóng cọc

1.2 Một số loại búa đóng cọc thường dùng:

+ Búa rơi: có kết cấu

đơn giản, dùng một vậtnặng (từ 500-2000kg)nâng lên một độ cao nhấtđịnh (bằng tời tay hoặctời điện) rồi thả xuống đểđóng cọc Loại này chonăng suất thấp nên hiệnnay ít dùng, chỉ dùng khi

số lượng cọc đóng nhỏ

+ Búa hơi nước: làm

việc theo nguyên tắc dùng hơi nước hay khí ép để nâng búa lên rồi cho búa rơi

tự do hoặc ép đầu búa xuống để đóng cọc Loại này có tần số đóng cọc cao

(200-300 lần/phút), đầu cọc ít bị vỡ Song nó có nhược điểm là thiết bị đi theo quácồng kềnh (thiết bị cung cấp hơi nước) nên hiện nay cũng ít được dùng

+ Búa điêzen: làm việc theo nguyên lý động cơ nổ hai thì Có ưu điểm gọn

nhẹ, cơ động, động cơ độc lập, hiệu quả đóng cọc cao Tuy nhiên loại này dùngnhiên liệu đắt, lực đóng cọc lớn dễ vỡ đầu cọc và tiếng nổ to làm ảnh hưởng đếnxung quanh

+ Búa rung (búa chấn động): lực đóng cọc sinh ra do động cơ lệch tâm gây

rung làm cho lực ma sát giữa cọc và đất giảm, cộng thêm với lực do trọng lượngbản thân cọc và lực do búa sản sinh ra làm cho cọc lún xuống đất Loại này có

ưu điểm là kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, tính cơ động cao, đễ điều khiển vàcọc ít vỡ Tuy nhiên lực rung làm ảnh hưởng đến công trình lân cận

+ Búa đóng cọc thuỷ lực: làm việc dưới tác dụng của chất lỏng công tác có

áp suất lớn tới 100-160 kG/cm2 Trọng lượng đầu búa từ 210-7500kg, số lần vađập 50-70 lần/phút Loại này không gây ô nhiễm môi trường, dễ khởi động nênhiện nay được sử dụng nhiều

2 Tính toán chọn búa đóng cọc:

Các thông số kỹ thuật của việc chọn búa đóng và công tác đóng cọc tác độngtrực tiếp đến hiệu quả của nó

- Trị số động năng của máy:

Ta gọi E là trị số động năng phần chày của búa (còn gọi là năng lượng xungkích của một nhát búa) được xác định theo công thức:

g

v Q E

2

2



(1)Trong đó: Q: là trọng lượng toàn bộ của búa (kg)

E: năng lượng của 1 nhát búa, tính bằng đơn vị kg/m

v: vận tốc rơi (m/s)g: gia tốc trọng trường (gia tốc rơi tự do)

(g=9,8 m/s2 10 m/s2)Động năng của búa chỉ tiêu hao một phần vào việc hạ cọc, còn một phần tiêuhao vô ích vào biến dạng đàn hồi của cọc, làm nát đầu cọc, làm nứt nẻ cọc vàvào những biến dạng khác khi cọc chịu lực xung kích

- Năng lượng của nhát búa:

Người ta còn chọn búa đóng cọc theo năng lượng nhát búa bằng công thứckhác nữa là:

Trong đó P là khả năng chịu tải của cọc (kg)

Sau khi đã chọn được búa đóng cọc theo công thức (1) người ta phải thử lạixem búa có thích ứng với trọng lượng của cọc hay không bằng công thức:

E

q Q

K  

(3)Trong đó: Q: là trọng lượng toàn bộ của búa (kg)

q: trọng lượng của cọc (tính cả phần mũ và đệm cọc) (kg)

Ở công trường, khu vực xếp cọc phải ở ngoài khu vực đóng cọc Nếu cọcđược xếp thành đống thì cũng được kê như khi xếp lên xe Đường từ bãi xếp đếnnơi đóng phải bằng phẳng và thoáng.

Lập trình tự đóng cọc phù hợp với từng móng Có hai sơ đồ đóng cọc chính

(xem hình 1-29)

Hình 1-29 : Sơ đồ đóng cọc BTCT đúc sẵn.

a) Sơ đồ khóm cọc b) Sơ đồ ruộng cọc

3.2 Lắp cọc vào giá búa:

+ Với cọc ngắn: dùng dây cáp treo cọc của giá móc vào móc cẩu phía đầucọc, sau đó kéo từ từ cho cọc dần dần ở vị trí thẳng đứng và lắp vào giá búa.+ Với cọc dài và nặng: dùng móc treo cọc của giá móc vào móc cẩu phía đầucọc, dùng móc treo búa của giá móc vào móc cẩu phía mũi cọc Nâng đồng thờihai móc cẩu lên từ từ Khi nâng cao khỏi mặt đất khoảng 1m, rút móc cẩu phíađầu cọc lên cao để cọc dần trở về vị trí thẳng đứng, sau đó ghép vào giá búa

+ Trong quá trình đóng cọc phải dùng 2 máy kinh vĩ đặt vuông góc với haitrục ngang và dọc của hàng cọc để theo dõi và kịp thời điều chỉnh sai sót Luôntheo dõi tình hình xuống của cọc Cọc không xuống quá nhanh nhưng cũngkhông bị vướng mắc Cọc bị lệch phải chỉnh ngay, nếu không chỉnh được phảinhổ lên đóng lại Khi đóng thì những nhát đầu nên đóng nhẹ, khi cọc đã nằmđúng vị trí mới đóng mạnh Với những nơi đất yếu và cọc nặng thì lúc đầu phảitreo cọc để cọc xuống dần dần và đúng hướng.

+ Khi đóng gần xong, phải đo độ lún theo từng đợt để xác định độ chối củacọc Đối với cọc chống thì phải đóng tới cốt thiết kế, còn với cọc ma sát thì phải

đóng tới khi đạt độ chối thiết kế (Độ chối của cọc là khoảng lún sâu của cọc vào đất sau một nhát búa) Độ chối của cọc dưới những nhát búa cuối cùng cho

biết khả năng chịu lực của mỗi cọc ở vị trí của nó trong đất

Độ chối thiết kế của cọc được tính theo công thức:

e =

q Q

Q F n m

P P

H Q F n

.

Trong đó:

e - độ chối của cọc dưới mỗi nhát búa,

m - hệ số an toàn lấy từ 0,5-0,7 (với công trình vĩnh cữu lấy 0,5;còn với công trình tạm lấy 0,7),

n - hệ số phụ thuộc vật liệu làm cọc (với cọc BTCT lấy n=150T/m2),

F - diện tích tiết diện ngang của cọc (m2),

Q - trọng lượng chày của búa đóng cọc (T),

H - chiều cao búa rơi (m)

Đo độ chối bằng máy thuỷ bình hoặc máy chuyên dùng, sau đó so sánh với

độ chối thiết kế

3.4 Kỹ thuật ép cọc:

a Thời điểm ép cọc:

Thời điểm ép cọc tuỳ thuộc vào sự thỏa thuận giữa chủ đầu tư, bên thiết kế

và bên thi công Nếu cọc ép sau thì bên thiết kế phải qui định thời điểm ép.Trình tự ép cọc như sau:

+ Vận chuyển và lắp thiết bị ép vào vị trí có cọc ép Giá máy được kê vững

chắc và thăng bằng để không bị lún và nghiêng Chỉnh máy cho các đường trụccủa khung máy, của hệ thống kích và của trục cọc phải thẳng đứng và nằm trongcùng một mặt phẳng

+ Liên kết chắc chắn thiết bị ép với hệ thống giá kích và neo hoặc đối trọng.Kiểm tra cọc một lần nữa

+ Dùng cần trục đưa cọc vào vị trí ép Khi ép đoạn mũi cọc phải định vịchính xác độ thẳng đứng và vị trí Nếu xác định cọc bị nghiêng phải ngừng ngay

để chỉnh lại Những giây đầu tiên nên tăng áp lực dầu chậm và đều, tốc độkhông nên vượt quá 1cm/s Nếu cọc phải nối thì khi nối phải kiểm tra kỹ độthẳng đứng, đảm bảo hai đoạn nối phải trùng trục nhau, đường hàn phải đảm bảo

yêu cầu kỹ thuật Tốc độ ép đoạn sau tăng lên nhanh hơn nhưng không nênnhanh quá 2cm/s

+ Cọc dừng ép khi thoả mãn điều kiện:

- Đạt chiều sâu xấp xỉ do thiết kế qui định

- Lực ép vào thời điểm cuối cùng đat trị số thiết kế qui định trên suốt chiềusâu xuyên lớn hơn 3 lần đường kính hoặc cạnh cọc Trong khoảng đó tốc độxuyên không quá 1cm/s

b Ghi chép trong quá trình ép cọc:

Trong quá trình thi công ép cọc phải ghi chép nhật ký thi công các đoạn cọctheo đúng qui định của tiêu chuẩn xây dựng do Bộ Xây dựng ban hành

c Thi công đài cọc:

Sau khi đã ép đủ số lượng cọc cho móng, tiến hành thi công đài cọc để liênkết các cọc với nhau Bao gồm các việc:

+ Sửa đầu cọc cho đúng cao độ thiết kế,

+ Dọn vệ sinh và làm phẳng đáy móng cho đến cốt thiết kế,

+ Đổ bê tông lót và đặt thép đài cọc,

+ Uốn thép neo cọc vào đài cho đúng kỹ thuật,

+ Đổ bêtông đài móng để khoá đầu cọc

4 Các sự cố thường gặp khi đóng (ép) cọc và cách giải quyết:

+ Khi đóng cọc:

- Cọc đang xuống bình thường bỗng nhiên xuống chậm hẳn, cọc rung mạnhdưới mỗi nhát búa hoặc không xuống nữa, đó là biểu hiện cọc đã gặp chướngngại vật ở mũi cọc Khi đó phải ngừng đóng cọc, nhổ cọc lên, đóng mạnh cọcthép mũi nhọn xuống để phá vật cản Nếu không phá được thì phá bẳng cách chomìn xuống phá hoặc đào đất lên để phá thủ công (nếu chướng ngại vật ở cạn)

- Khi cọc chưa xuống tới độ sâu thiết kế mà đã đạt độ chối thiết kế, khi đólưu ý có thể là độ chối giả tạo do tốc độ đóng quá nhanh, đất bị lèn ép quá chặt

Để khắc phục hiện tượng này cần cho cọc nghỉ vài ngày rồi đóng tiếp

- Đóng những cọc gần nhau trong đất dính và đàn hồi thường xảy ra hiệntượng cọc đóng trước nổi dần lên khi đóng các cọc sau Trường hợp này nên sửdụng búa hơi song động có tần số lớn, đóng nhanh

- Đóng cọc không xuống mà bị vỡ: có thể do chọn lực búa quá nhỏ so vớisức chịu tải của cọc Khi đó cần thay đầu búa khác có lực đóng lớn hơn

+ Khi ép cọc:

- Khi cọc bị nghiêng và lệch khỏi vị trí thiết kế thì phải dừng ép, tìm hiểu

nguyên nhân; nếu gặp vật cản thì phải rút cọc lên, đào và phá bỏ vật cản, cănchỉnh lại vị trí cọc và ép tiếp,

- Khi lực ép vừa đạt trị số thiết kế mà cọc không xuống nữa, trong khi đó lực

ép tác dụng lên cọc tiếp tục tăng vượt quá trị số qui định thì trước khi dừng épcọc phải nén ép tiếp tại độ sâu đó khoảng 3-5 lần nữa với lực ép bằng lực ép lớnnhất như thiết kế đã qui định

- Khi cọc đã đạt độ sâu thiết kế mà lực ép chưa đạt tới trị số qui định thì phảinối thêm một đoạn cọc nữa rồi ép tiếp

- Trường hợp cọc gặp các lớp đất cứng xen kẹp thì phải khoan dẫn trước khi

ép Hố khoan dẫn trong cát nên có biện pháp bảo vệ thành hố khoan bằng dungdịch sét hoặc bentonite

5 Cắt và nhổ cọc: :

+ Cắt cọc: Với cọc BTCT thường phá bê tông bằng thủ công hoặc dùng máy

khoan cắt bê tông, còn phần thép thường được cưa thủ công (khi số lượng ít)hoặc dụng máy hàn hơi hay máy cắt thép để cắt

+ Nhổ cọc: nếu còn nông thì dùng tời và ròng rọc của giá búa hoặc dùng cần

trục để nhổ; nếu đã đóng sâu hoặc cọc lớn thì dùng kích thuỷ lực để nhổ

IV AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG THI CÔNG GIA CỐ NỀN MÓNG.

Trong công tác gia cố nền móng, hầu hết các khâu thi công đều được cơ giớihoá, vì vậy khâu an toàn thi công chủ yếu chú ý đối với các loại máy móc vànhững nguời điều khiển máy móc Các điểm cần lưu ý:

+ Tất cả các máy móc, thiết bị cũ hay mới , trước khi đưa vào sử dụng đềuphải kiểm tra kỹ lưỡng tình trạng kỹ thuật của máy, đặc biệt là các cơ cấu antoàn như: phanh, cơ cấu tự hãm, cơ cấu hạn chế hành trình v v

+ Chỉ cho phép những công nhân đã qua trường lớp đào tạo có đủ bằng cấpmới được điều khiển máy móc thiết bị

+ Các bộ phận chuyển động của máy móc thiết bị phải có chắn bảo hiểm,+ Phải điều khiển máy móc theo đúng trình tự và tuyến thi công theo yêu cầucủa thiết kế kỹ thuật và thiết kế thi công

+ Chỗ đặt máy thi công phải chắc chắn, khô ráo và đủ ánh sáng, kể cả banđêm

+ Những thiết bị chịu áp lực cao như van chịu áp lực, đường ống phải cóphiếu kiểm định của cơ quan đăng kiểm nhà nước mới được sử dụng

* Kiểm tra định kỳ bài số 1.

Đề bài: (Chọn 1 trong các câu sau).

Câu 1: Phân tích các tính chất của đất và ảnh hưởng của chúng đến kỹ thuật thicông đất

Câu 2: Phân tích biện pháp hạ mực nước ngầm bằng kim lọc

Câu 3: So sánh đặc điểm làm việc của máy đào gầu thuận và máy đào gầunghịch Năng suất máy đào một gầu

Câu 4: Đặc điểm làm việc của ủi Năng suất máy ủi Những biện pháp nâng caonăng suất máy ủi

Câu 5: Phân tích biện pháp đầm đất bằng máy

Câu 6: Phân tích biện pháp gia cố nền móng bằng cọc tre Phân biệt cọc chống

và cọc ma sát

Câu 7: Biện pháp gia cố nền móng bằng cọc BTCT đúc sẵn

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC BÊTÔNG VÀ BÊTÔNG CỐT THÉP

************************

I KHÁI NIỆM

1 Đặc điểm của bêtông và bêtông cốt thép.

+ Bêtông là loại đá nhân tạo, được tạo thành bởi hỗn hợp của ximăng và cốtliệu (cát, đá dăm hoặc sỏi), khi trộn với nước tạo thành hồ xi măng bao quanhcốt liệu và gắn kết các hạt cốt liệu lại với nhau; sau khi đông cứng nó tạo thànhmột loại vật liệu đồng nhất có khả năng chịu nén tốt nhưng chịu kéo kém

+ Cốt thép là một hợp kim có khả năng chịu nén và chịu kéo đều tốt

+ Bêtông cốt thép là loại vật liệu kết hợp hai loại vật liệu trên.Sự làm việcchung giữa bêtông và cốt thép làm cho BTCT trở thành loại vật liệu hỗn hợpphát huy được các ưu điểm và hạn chế được một số nhược điểm của hai loại vậtliệu thành phần Sự làm việc chung này được giải thích như sau:

- Bê tông và cốt thép có hệ số giãn dài tương đương nhau (hệ số giãn dài của

bê tông là 10.10-6-14.10-6, cốt thép là 12.10-6) nên khi nhiệt độ thay đổi, không vìgiãn nở khác nhau mà phá vỡ sự liên kết giữa chúng

- Khi bê tông đông kết nó bám chặt vào cốt thép nên khi làm việc, bê tông vàcốt thép không trượt tương đối với nhau Vì vậy khả năng chịu kéo của cốt thép

có tác dụng chống nứt cho bê tông

- Cốt thép chịu lửa kém trong khi bê tông dẫn nhiệt kém nên bê tông bảo vệcốt thép không bị nung nóng nhanh khi nhiệt độ tăng

- Khi bêtông chưa có khe nứt lớn, nó bảo vệ cốt thép trước các yếu tố xâmthực của môi trường

2 Ưu nhược điểm của bêtông và bêtông cốt thép.

2.1 Ưu điểm:

+ Có cường độ cao, chịu được phụ tải lớn, biến dạng nhỏ; đồng thời có thểtạo được các kết cấu có cường độ theo yêu cầu bằng cách thay đổi thành phầncấp phối vật liệu trong hỗn hợp vữa

+ Có khả năng sử dụng các vật liệu địa phương (cát, đá, sỏi ) với số lượnglớn và giá thành rẻ, tiết kiệm được thép

+ Khả năng chống các tác nhân xâm thực của môi trường cao

+ Có thể tạo được các kết cấu có hình dạng và kích thước linh động theo yêucầu

+ Chịu lửa tốt, dẫn nhiệt kém, sử dụng bền và ít tốn công bảo dưỡng trong

sử dụng

2.2 Nhược điểm:

+ Trọng lượng bản thân lớn

+ Sau khi đổ bê tông phải tốn thời gian bảo dưỡng

+ Tốn vật liệu làm ván khuôn nên vốn đầu tư ban đầu lớn

+ Sửa chữa và gia cố phức tạp, không tận thu được khi công trình bị hưhỏng

+ Thi công bêtông toàn khối phức tạp và chịu ảnh hưởng của thời tiết, việckiểm tra chất lượng khó khăn

II CÔNG TÁC VÁN KHUÔN

1 Phân loại ván khuôn

+ Ván khuôn là khuôn mẫu tạm thời được gia công bằng gỗ, kim loại haycác loại vật liệu khác, nhằm tạo hình dáng cho kết cấu bêtông, giữ nước và vữabêtông khỏi chảy khi đổ và đầm bêtông, bảo vệ bê tông khi còn ướt, hạn chếnước bốc hơi nhanh Trong khuôn, hỗn hợp bêtông cứng dần Sau khi bêtông đạttới cường độ cho phép, ván khuôn được tháo ra để đem đi đúc kết cấu khác.+ Thông thường ván khuôn được chống đỡ ở một độ cao nhất định nhờ hệthống đà giáo

+ Ván khuôn có 3 thành phần chính là: ván mặt, sườn cứng và các phụ kiệnliên kết

- Ván mặt là phần tiếp xúc trực tiếp với bê tông, quyết định hình dáng kíchthước và chất lượng bề mặt kết cấu

- Sườn cứng liên kết với ván mặt để tăng độ cứng cho ván khuôn

- Các phụ kiện liên kết: dùng để liên kết các tấm ván khuôn với nhau và liênkết ván khuôn với hệ thống đà chống

1.1- Phân loại theo vật liệu:

* Ván khuôn gỗ: thường được làm bằng gỗ xẻ thuộc nhóm 7 hoặc 8, gỗ dán

chịu nước hay gỗ ép bền nước Ưu điểm của loại này là dễ chế tạo, giá thành hạnhưng không được bền lâu

* Ván khuôn tre: tre được đan thành các tấm cót để làm ván khuôn Loại này

chế tạo lâu, chóng hỏng; sử dụng để giải quyết khó khăn khi thiếu gỗ

* Ván khuôn kim loại: ván mặt được gia công từ thép tấm hoặc nhôm cứng.

Sườn được làm bằng thép bản hoặc thép hình Loại này có độ luân chuyển caonhưng giá thành đắt

* Ván khuôn cao su hoặc chất dẻo: đó là những túi hơi bằng cao su hoặc

những tấm ván khuôn được chế tạo bằng nhựa

1.2- Phân loại theo sử dụng:

* Ván khuôn cố định: gồm những tấm ván đóng thành khuôn theo hình

dáng, kích thước từng bộ phận kết cấu của công trình để đổ bê tông; sau khibêtông đông cứng thì tháo ra thành ván Khi dùng cho bộ phận kết cấu khác phảigia công lại

Loại ván khuôn này tốn gỗ vì phải cắt vụn để thích hợp với các chi tiết củakết cấu công trình

* Ván khuôn luân lưu: là loại ván khuôn được chế tạo thành các tấm hoặc

các bộ tiêu chuẩn Khi đem đến công trình công nhân chỉ việc lắp dựng và liênkết với nhau bằng các phụ kiện thành hình dáng chuẩn xác để làm khuôn đổ bêtông Khi tháo dỡ, ván khuôn giữ nguyên hình dáng đem đi thi công ở công trìnhkhác Loại này sử dụng được nhiều lần

* Ván khuôn di động: là loại ván khuôn không tháo rời từng bộ phận sau mỗi chu

kỳ hoạt động mà để nguyên di chuyển sang vị trí sử dụng của chu kỳ tiếp theo

Căn cứ vào phương chuyển động, người ta chia ra ván khuôn di động theophương ngang và ván khuôn di động theo phương đứng

+ Ván khuôn di động theo phương ngang: được di chuyển theo từng chu kỳ

theo phương ngang Thường để sử dụng thi công các công trình chạy dài như

đường hầm, mương dẫn nước Toàn bộ hệ ván khuôn này được bố trí trên hệthống ray hay bánh xe, được dịch chuyển bằng tời hoặc kích

+ Ván khuôn di động theo phương đứng: gồm có hai loại:

- Ván khuôn trượt: Toàn bộ ván khuôn được di chuyển lên cao một cách

liên tục và đồng đều trong quá trình đổ bêtông Loại này thường được dùng đểthi công các công trình cao như ống khói, xilô, đài nước, nhà cao tầng

- Ván khuôn leo: toàn bộ ván khuôn hay một đoạn ván khuôn được nâng lên

theo từng chu kỳ, tuỳ thuộc vào thời gian kể từ khi đổ bêtông đến khi bêtông đủcường độ cho phép tháo ván khuôn để đưa lên đợt trên Loại này được dùng thicông các bức tường nhà cao tầng, đập nước, tường chắn đất

* Ván khuôn ốp mặt: là loại ván khuôn được để lại làm bề mặt của kết cấu,

có thể chịu được các tải trọng trong thi công và tải trọng nén uốn của kết cấu.Loại ván khuôn này thường được làm bằng BTCT hoặc kim loại, dùng ở nhữngcông trình đặc biệt như công trình cách nhiệt, chống phóng xạ

2 Những yêu cầu kỹ thuật đối với ván khuôn

2.1 Yêu cầu về gia công và kết cấu ván khuôn:

a Yêu cầu về vật liệu:

+ Sử dụng gỗ làm ván khuôn thì dùng gỗ nhóm 7 hoặc 8 còn tốt, có độ ẩmthích hợp (18% - 23% khi ở trên khô, 23% - 45% khi ở dưới nước), dày ít nhất

là 2cm và bề rộng mỗi tấm không quá 20cm

+ Đà chống bằng gỗ: sử dụng gỗ nhóm 6 trở xuống, khi cột chống cao thì sửdụng gỗ nhóm 5 Có thể dùng tre, tràm, dương làm cột chống

+ Ván khuôn và đà giáo bằng kim loại nên sử dụng sao cho phù hợp với khảnăng luân chuyển nhiều lần

b Yêu cầu về cấu tạo:

+ Ván khuôn đà giáo phải có cấu tạo đơn giản, dễ tháo lắp, không gây khókhăn cho việc đặt cốt thép, đổ và đầm bêtông, không làm ảnh hưởng kết cấubêtông khi tháo ván khuôn

+ Ghép ván khuôn phải kín khít để không làm mất nước ximăng khi đổ vàđầm bêtông, đồng thời bảo vệ được bêtông mới đổ dưới tác động của thời tiết.+ Bề mặt ván khuôn phải tạo được mặt bêtông theo thiết kế, và cần đượcchống dính

+ Khi sử dụng ván khuôn cũ phải cạo sạch lớp bêtông cũ bám vào ván khuôn

vồng thi công Trị số độ vồng được xác định theo công thức: f = 3L/1000 trong

đó L là khẩu độ của vòm hoặc dầm.

2.2 Yêu cầu về lắp dựng:

+ Ván khuôn đà giáo phải được gia công lắp dựng đảm bảo đúng hình dáng,kích thước và vị trí của kết cấu theo qui định của thiết kế Sai lệch phải nhỏ hơnhoặc bằng trị số cho phép theo tiêu chuẩn