Kỹ thuật thi công - Chương 1

Tài liệu “ Giáo trinh kỹ thuật thi công” được biên soạn với mục đích đáp ứng nhu cầu về tài liệu cho môn kỹ thuật thi công các công trình xây dựng, và phục vụ cho công tác dạy và học tập của

Trang 1

BÀI GIẢNG

KỸ THUẬT THI CÔNG

Trang 2

CHƯƠNG 1:

TÁ C ĐẤ T

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CÔNG TÁC ĐẤT.

1.2 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐẤT.

1.3 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG NỀN ĐẤT.

1.4 THI CÔNG ĐÀO, ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT.

1.5 CÔNG TÁC THI CÔNG CỌC

Trang 3

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CÔNG TÁC ĐẤT

1.1.1 CÁC LOẠI CÔNG TRÌNH ĐẤT:

a Theo yêu cầu sử dụng:

Tạm thời: hố móng, rãnh đường ống, đê quay, đường

tạm

sắt, đập đất, kênh mương, đê điều, đập

b Theo mặt bằng thi công:

Công trình chạy dài: nền đường, đập, kênh

mương, đào móng băng …

Công trình tập trung: móng đơn, đào hồ nước ngầm

Trang 4

1.1.2 CÁC DẠNG CÔNG TÁC ĐẤT:

Đào đất: là

hạ cao độ

mặt đất tự

nhiên xuống

cao độ thiết

kế

Trang 5

Đào đất: là

hạ cao độ

mặt đất tự

nhiên xuống

cao độ thiết

kế

Trang 6

Đắp đất: là

nâng cao độ

mặt đất tự

nhiên lên

cao độ thiết

kế

Trang 7

Đắp đất: là

nâng cao độ

mặt đất tự

nhiên lên

cao độ thiết

kế

Trang 8

San, ủi: là làm phẳng một diện tích đất => gồm đào & đắp

Trang 9

San, ủi: là làm phẳng một diện tích đất => gồm đào & đắp

Trang 10

San ủi: là làm phẳng một diện tích đất => gồm đào & đắp

- Đắp thêm đất ở nơi khác vào

¾ đào = đắp

¾ đào > đắp

¾ đào < đắp

Trang 11

Bóc: là lấy

đi một lớp đất

mùn Bóc đất

cũng là đào

nhưng

Trang 12

Trang 13

Trang 14

Trang 15

1.1.3 PHÂN CẤP ĐẤT:

Dựa vào mục đích sử dụng và phương tiện thi công

(Theo định mức dự toán xây dựng công trình 24/2005/QĐ-BXD do bộ xây dựng ban hành ngày 29/7/05)

a Phân loại bùn:

Đào bùn: có 4 loại bùn

b Phân cấp đá:

Đào phá đá: có 4 cấp đá (dựa vào cường độ chịu nén)

Khoan cọc nhồi: có 4 cấp đá và 1 cấp đặc biệt

Trang 16

1.1.3 PHÂN CẤP ĐẤT:

Dựa vào mục đích sử dụng và phương tiện thi công

(Theo định mức dự toán xây dựng công trình 24/2005/QĐ-BXD do bộ xây dựng ban hành ngày 29/7/05)

c Phân cấp đất:

Đào, vận chuyển, đắp đất bằng thủ công:

=> 4 cấp đất => chia thành 9 nhóm.

Đào, vận chuyển, đắp đất bằng máy: có 4 cấp đất.

Đóng cọc: có 2 cấp đất.

¾ Cấp đất càng cao, càng khó thi công Cấp

đá thì ngược lại

Trang 17

1.1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KTTC:

a Trọng lượng riêng của đất γ:

Trọng lượng riêng mẫu ở trạng thái khô gọi là trọng lượng riêng khô (γk)

¾ Trọng lượng riêng càng lớn thì đất càng đặc chắc

)

T/m,

(g/cmmẫu

củatích

thể

đấtmẫu

lượngtrọng

=

Trang 18

b Độ ẩm của đất:

(%)rắn

cốtng

trọnglượ

nướclượng

Trang 19

Ý nghĩa :

Quá trình đầm nén đất, độ chặt yêu cầu của đất thể

hiện qua trọng lượng riêng khô của đất hay hệ số đầm

chặt Để đạt được trọng lượng riêng khô lớn nhất thì đất

đắp phải có độ ẩm tốt nhất – ứng với năng lượng đầm

nào đó

¾ Điều này được xác định qua thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn

Trang 20

Khi chưa có số liệu thí nghiệm chính xác, theo TCVN 4447:1987:

Trang 21

c Khả năng chống xói lở:

Là khả năng không bị cuốn trôi của đất khi có dòng nước chảy qua

¾ Muốn chống xói lở thì lưu tốc dòng nước chảy qua

bề mặt đất không được vượt lưu tốc mà ở đó các hạt đất bắt đầu bị cuốn trôi

Trang 22

d Độ dốc mái đất:

m

Độ dốc của mái đất phụ thuộc vào:

Góc nội ma sát trong ϕ , lực dính c

Tải trọng tác dụng lên mặt đất

¾ Càng đào xuống sâu thì mái dốc càng phải thoải hơn

vì lớp đất gia tải bên trên càng lớn

(các lớp đất đắp bên trên)

Trang 23

d Độ dốc mái đất: TCVN 4447-1987, i lớn nhất cho phép của mái

dốc hào hố móng khi không cần gia cố

Trang 24

d Độ dốc mái đất:

đắp các công trình tạm thời như sau:

Trang 25

e Độ tơi xốp:

Là độ thay đổi thể tích của đất trước và sau khi đào

(%)

thể

nguyên đất

tích thể

thể nguyên

đất tích

thể - đào khi

sau đất

tích

thể

=

ρ

¾ Có 2 khái niệm độ tơi xốp:

Độ tơi xốp sau cùng ρ: khi đất đã được đầm nén

Độ tơi xốp ban đầu ρ0 : khi đất còn nằm trên gầu máy đào, trên xe tải hoặc mới đổ ở vị trí khác chưa đầm nén

Trang 26

e Độ tơi xốp:

Cấp đất càng cao thì độ tơi xốp càng lớn Bảng sau đây

cho giá trị tham khảo độ tơi của đất:

Trang 27

1.2 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐẤT

1.2.1 MỤC ĐÍCH VÀ NGUYÊN TẮC CHUNG:

a Mục đích:

Để biết khối lượng công việc

Để tính toán nhân lực và máy móc

Để tính giá thành trong công tác đất

=> Căn cứ để QĐ biện pháp thi công (thủ công

hoặc cơ giới)

Dự toán

=>

=> Phục vụ việc lập tiến độ thi công

Quyết toán

Trang 28

1.2.1 MỤC ĐÍCH VÀ NGUYÊN TẮC CHUNG:

b Nguyên tắc chung:

Tính khối lượng đất trong phòng thiết kế thường làm ngay trên bản vẽ công trình đất

Tính toán ngoài thực địa thì đo trực tiếp

Phân công trình đất thành nhiều khối có hình dạng hình học đơn giản rồi cộng những khối đó lại.

Trang 29

1.2.2 TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TRÌNH TẬP TRUNG:

V =

Trang 30

1.2.2 TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TRÌNH TẬP TRUNG:

V4

a b

c

d

Chú giải: V= 4V 1 +2V 2 +2V 3 +V 4

a) b)(c

h(d 3

1 4V

2

a

c 2

b d h

1 2V

a 2

b d h

1 2V

b 2

a c h

h(c 2

1 b)a

h(d 2

1 a)

b)(c

h(d 3

1

V = − − + − + − +

=>

Trang 31

I

II

II L

1.2.3 TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TRÌNH CHẠY DÀI:

Nền đường, đê, đập…

Các công thức gần đúng:

Khi L<= 50m và h 1 -h 2 <= 0,5m:

L 2

F F

Trang 32

( ) L

6

h h

m 2

F F

Các công thức gần đúng:

Khi L >50 m và h 1 -h 2 > 0,5m:

12

h h

m F

Trang 33

b

B m

h

Trang 34

1.2.4 TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT TRÊN MẶT BẰNG RỘNG LỚN:

=> HAI DẠNG BÀI TOÁN SAN LẤP MẶT BẰNG THƯỜNG GẶP TRONG THỰC TẾ:

San bằng công trình đất theo cao trình thiết kế

cho trước:

¾ Có thể thừa đất phải chở đổ đi,

¾ Có thể thiếu phải mang từ nơi khác đắp vào

San công trình đất với điều kiện cân bằng đào đắp:

¾ Các phần đất đào và đắp của công trình

mà cũng không chở từ ngoài mang vào)

Trang 35

TK TN

TC

cao độ tự nhiên (TN) độ cao công tác (TC) cao độ thiết kế (TK)

TN TN

A BÀI TOÁN 1: San bằng công trình đất theo cao trình

thiết kế cho trước

BƯỚC 1:

Trên bình đồ khu đất vẽ một lưới ô vuông (cạnh từ 10 đến

100 m)

Tại các điểm góc của ô lưới

ta xác định cao độ tự nhiên

(cao trình đen), cao độ thiết

kế (cao trình đỏ), và độ cao

thi công (độ cao công tác)

Ghi trực tiếp các giá trị này

lên góc của ô lưới

Chuẩn bị

Trang 36

B X

HX Δ

Δh

TK TN

TC

TN TN

A BÀI TOÁN 1: San bằng công trình đất theo cao trình

h

X L

Δ

Mà: HX=HB+ΔX

L

b h

H

H X = B + Δ ×

Nội suy theo các đường đồng mức trên bình đồ

Vậy:

Trang 37

TK TN

TC

TN TN

a Bài toán 1: San bằng công trình đất theo cao trình

BƯỚC 1:

¾ Cao trình đỏ: H TK

9 Nếu thiết kế yêu cầu mặt đất

bằng phẳng (thực tế ít gặp) và có

cao độ sau khi san lấp là H0:

9 Nếu mặt đất sau khi san nền

có độ dốc i: H X =H B ± iL

(lấy dấu + nếu X cao hơn B, dấu - nếu X thấp hơn B)

H x =H 0

9 Nếu mặt nền sau khi san lấp có hai độ dốc theo hai hướng vuông góc nhau i1 và i2: HX=HB± i 1 L 1± i 2 L 2

Trang 38

TK TN

TC

TN TN

BƯỚC 1:

¾ Độ cao công tác:

h = H TN – H TK

Có 3 khả năng sau đây:

9 Nếu h=0: điểm góc ô lưới là

điểm không đào không đắp

9 Nếu h>0 (+): đào (tức H TN >H TK )

9 Nếu h<0 (-): đắp (tức H TN <H TK )

Trang 39

BƯỚC 2: Xác định ranh giới đào đắp

Bằng phương pháp hình học xác

định các điểm “0” là điểm không

đào không đắp Cách xác định:

Ta có:

4 3

lh x

h

x l h

1

h h

lh y

+

=

Trong đó:

h 1 , h 2 , h 3 , h 4 là độcao thi công, l làchiều dài cạnh ô lưới

Nối các điểm “0” ta được đường ranh giới

đào đắp (gọi là đường “0 - 0”)

Trang 40

BƯỚC 3: Tính khối lượng thi công

Đánh số thứ tự các ô vuông, các hình tam giác, đa

tạo nên)

Tính khối lượng đào (đắp) cho mỗi ô:

tbFh

V = Với: F: diện tích của ô

htb: cao độ thi công trung bình

¾Thực tế khi tính khối lượng đào (đắp) có thể gặp các trường hợp sau:

Trang 41

¾ Nếu 4 độ cao thi công (h 1 , h 2 , h 3 , h 4 ) ở 4 đỉnh của lưới ô vuông cùng dấu (có thể bằng 0):

4

h h

F Fh

bình trung

công thi

độ cao vuông

ô tích diện

tb

+ +

Trang 42

¾ Nếu đường “0 - 0” nối liền hai đỉnh đối diện của ô vuông:

Fh 3

h 2

F

Trang 43

¾ Nếu độ cao thi công của ba đỉnh cùøng dấu và trái dấu với đỉnh còn lại:

F

3 3

+

=

3

h F

V 4

4

4 =

Trong đó:

Trang 44

+h1 +h 2

2 +h

¾ Đối với các khối đất nằm trong phạm vi mái dốc:

Khối I:

2

2 1 1 1

2 2

1 1 1

tb

4

1 l

2

mh h

mh

h 2

1 l

l1 l2

Trang 45

¾ Đối với các khối đất nằm trong phạm vi mái dốc:

Khối II:

0

0 +h1 +h2

l1 l2

2 2

2 2 2 2

6

ml l

h m

h 2

1 3

1 Fl

3

1

Trang 46

BƯỚC 4: Ghi khối lượng tính toán vào bảng tổng hợp

Trang 47

b Bài toán 2: Bài toán cân bằng đào đắp

BƯỚC 1: Chuẩn bị

Trên bình đồ vẽ lưới ô vưông

cạnh a Trong mỗi ô vuông kẻ

đường chéo góc cùng phương

vuông đó

Xác định cao trình đen tại

đỉnh các ô vuông

Trang 48

BƯỚC 2: Tính cao trình san bằng khu đất H 0 theo công thức

H 7

H 6

H 5

H 4

H 3

H 2

∑H 1:tổng các cao trình đen các đỉnh

của hình vuông ở đó chỉ có 1 góc

của hình tam giác

………

Trang 49

BƯỚC 2: Tính cao trình san bằng khu đất H 0 theo công thức

∑H 8:tổng các cao trình đen các đỉnh

số lượng các ô vuông của lô đất

n:

Trang 50

H TC

TN

Độ cao thi công tại mỗi đỉnh: hTC= hTN - H0

¾ Nếu h 1 , h 2 , h 3 cùng dấu (tam giác nằm

gọn trong vùng đào hoặc vùng đắp ):

V = + +

Trang 51

¾ Nếu h 1 và h 2 trái dấu với h 3 (trong tam giác có phần

phải đào và phần phải đắp ):

1

9 Nếu V>0: phần đào> phần đắp

9 Nếu V<0: phần đắp> phần đào

3 3

1

h h

ah x

h x a xh

h a

y

+

=

⇒

Trang 52

phải đào và phần phải đắp ):

2

1 45

sin 2

1

h h h h

h a xy

+ +

h (h

h

a x

6

1 V

2 3

1 3

3 3

2

(VΔ và h3 cùng dấu, các độ cao thi

công ở mẫu lấy trị số tuyệt đối)

Trang 53

phải đào và phần phải đắp):

(Trong công thức này V và VΔ

lấy giá trị tuyệt đối)

Chú ý: là VΔ và V luôn trái

dấu nhau

Trang 54

BƯỚC 4: Ghi khối lượng tính toán vào bảng tổng hợp

Trang 55

1.2.5 PHÂN BỐ KHỐI LƯỢNG THI CÔNG ĐẤT – VẤN ĐỀ

HƯỚNG VÀ KHOẢNG CÁCH VẬN CHUYỂN ĐẤT KHI SAN

NỀN:

Ngoài việc xác định khối lượng đất thi công ta còn

phải xác định hướng và khoảng cách vận chuyển

(cự ly vận chuyển)

=> Để bố trí, huy động thiết bị chuyên chở và thi công hợp lý, đồng thời để xác định chi phí thi công.

¾ Các giả thiết bài toán:

Đường xá không có sẵn

Hướng và khoảng cách vận chuyển theo các phương pháp đưa ra ở đây là khoảng cách giữa trọng tâm của vùng đào và vùng đắp

Trang 56

a PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ KUTINỐP:

Giả sử trên mặt bằng đã xác định được đường ranh giới đào đắp rõ ràng, khối lượng đất đào hoặc đắp trong từng ô đã được tính toán

TRƯỜNG HỢP 1: (ĐƠN GIẢN)

Trang 57

V7' 0

0 Đào

2 1

L = +

Trang 58

a PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ KUTINỐP:

Hình dạng khu vực đào đắp phức tạp Khi đó ta

giống trường hợp 1

TRƯỜNG HỢP 2: (PHỨC TẠP)

Trang 59

M A

3100

2200

O G

0

0 0 0

0 0

Trang 60

K 1

W

3500

3100 V

M A

3100

2200

O G

0

0 0 0 0

0 0

0 Đào Đắp

'

W L

'

W L

'

W L

'

W L

2 2

2 3

2 4

tb

⇒

Tiêu đề	Thi Công Phần Ngầm Và Công Tác Đất
Thể loại	Bài Giảng

Định dạng
Số trang	108
Dung lượng	4,07 MB