Nội dung• Giới thiệu về công tác vận chuyển đất Giới thiệu về công tác vận chuyển đất • Vật liệu trong công tác vận chuyển đất • Các đặc điểm về thay đổi thể tích của đất ặ y • Dải và ụ
Trang 1Chương 2 Tính toán
Chương 2 Tính toán khối lượng đất ợ g
Kỹ thuật thi công – Công tác đất
Trang 2Nội dung bài giảng được chia sẻ từ bài giảng của Tiến Sỹ Nguyễn Duy Long
Trang 3Nội dung
• Giới thiệu về công tác vận chuyển đất Giới thiệu về công tác vận chuyển đất
• Vật liệu trong công tác vận chuyển đất
• Các đặc điểm về thay đổi thể tích của đất ặ y
• Dải và ụ đất
• Ước tính thể tích đất hố đào và rãnh đào
• Sử dụng biểu đồ khối lượng (mass
diagram)
• Tính khối lượng đất san nền
• Hướng và cự ly vận chuyển
Trang 4GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TÁC VẬN
Chương 2. Tính toán khối lượng đất
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN ĐẤT
Trang 5 Khối lượng san
ấ thiết bị, và quản lý công việc hiệu quả
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển
Trang 6Sản lượng của thiết bị
• Sản lượng của thiết bị vận chuyển đất:Sản lượng của thiết bị vận chuyển đất:
– Sản lượng = khối lượng/chu kỳ x số chu kỳ/giờ
Trang 7Xác định Hệ số hữu dụng
• Xác định hệ số hữu dụng theo hai cách:
Số phút làm việc trên giờ/60
– Số phút làm việc trên giờ/60– Số chu kỳ lý thuyết trên 60 phút x hệ
số hữu dụng (theo bảng)
Giới thiệu
Vật liệu
Đặc điểm số hữu dụng (theo bảng)
Điều kiện quản lý
Trang 8VẬT LIỆU TRONG VẬN
Chương 2. Tính toán khối lượng đất
VẬT LIỆU TRONG VẬN
CHUYỂN ĐẤT
Trang 10CÁC ĐẶC ĐIỂM THAY ĐỔI THỂ
Chương 2. Tính toán khối lượng đất
CÁC ĐẶC ĐIỂM THAY ĐỔI THỂ TÍCH CỦA ĐẤT
Trang 11Điều kiện của đất
• Ba điều kiện hay tình trạng chính củaệ y ạ gđất:
– Nguyên thổ hay tại chổ (bank,
“in-l ” “i i ”) điề kiệ hiê
Biểu đồ khối – Trạng thái tơi xốp ban đầu hay bời rời
– Trạng thái tơi xốp cuối cùng hay
Trang 12Sự trương nở/sự tơi xốp
• Đất tăng về thể tích khi đào vì các hạtĐất tăng về thể tích khi đào vì các hạtđất bị bời rời trong quá trình đào vàkhông khí lấp vào các lỗ rỗng: sự
Độ trương nở (%) = Khối lượng / Thể tích tự nhiên -1 x 100
Khối lượng / Thể tích bời rời
Trang 131.25m 3 sau khi đào
0.9m 3 sau đầm lèn
Trang 15Hệ số bốc chở và hệ số co
ó
ngót
• Cần đơn vị chung để đo lường g g
• Chuyển từ thể tích bời rời sang thể tích tự nhiên: hệ số bốc chở (load factor)
Khối l / Thể tí h đ ị bời ời 1
Trang 16Khối lượng và đặc điểm
h đổi hể í h ủ đấ thay đổi thể tích của đất
Khối lượng riêng (kg/m 3 ) Trương
nở (%)
Co ngót (%)
Hệ số Bốc chở
Hệ số co ngót
L i đất Bời ời T hiê Đầ lè nở (%) (%) Bốc chở ngót
Loại đất Bời rời Tự nhiên Đầm lèn
Trang 17DẢI VÀ Ụ ĐẤT
Chương 2. Tính toán khối lượng đất
DẢI VÀ Ụ ĐẤT
Trang 18Dải và ụ đất
• Đất đào được tập kết dưới dạngĐất đào được tập kết dưới dạng
– Dải đất (spoil bank) tiết diện hìnhtam giác
Trang 19Dải đất tam giác
• Thể tích = Tiết diện x Chiều dàiThể tích Tiết diện x Chiều dài
B =
H =
2 / 1 tan
Biểu đồ khối dải; L chiều dài dải; R góc nghiêng
tĩnh (angle of repose) của dải; V = thểtích dải
Trang 207 ) ( R V
Trang 21Góc nghiêng tĩnh tiêu biểu
ủ đấ đà của đất đào
Trang 22ƯỚC TÍNH THỂ TÍCH ĐẤT
Chương 2. Tính toán khối lượng đất
ƯỚC TÍNH THỂ TÍCH ĐẤT
Trang 23Ba loại chính trong ước
tuyến đặt đường ống điện, nước, v.v
• Đào hay tạo dốc trên một mặt bằng lớn
Trang 24Thể tích đất của hố đào sâu
à ã h đà
và rãnh đào
• Hố móng (đơn) có hai cạnh ở đáy hốHố móng (đơn) có hai cạnh ở đáy hốđào (hình chữ nhật) là a, b và hai cạnhmiệng hố đào (hình chữ nhật) tương
Trang 25Thể tích đất của hố đào sâu
Trang 26Thể tích đất của hố đào sâu
Trang 27Thể tích đất của hố đào sâu
Biểu đồ khối Khi diện tích một đầu rất nhỏ:
– Phương pháp thường ước lượng lớn
Khối lượng san
ấ – Phương pháp thường ước lượng lớn
hơn thể tích thực của đất có lợi chonhà thầu
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển
Trang 28Thể tích đất của hố đào sâu
à ã h đà
và rãnh đào
• Phương pháp công thức lăng trụPhương pháp công thức lăng trụcụt (prismoidal formula method)– Thể tích đất: V = L (A1 + 4Am +A2) A2
2
L
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng san
ấ hơn phương pháp trước có lợi
cho chủ đầu tư
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển
Trang 29 Khối lượng san
ấ Độ sâu trung bình = ∑ Độ sâu x hệ số tỷ trọng
∑ hệ số Tỷ trọng
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển
Trang 30BIỂU ĐỒ KHỐI LƯỢNG (ĐƯỜNG
Chương 2. Tính toán khối lượng đất
BIỂU ĐỒ KHỐI LƯỢNG (ĐƯỜNG
CONG PHÂN BỐ KHỐI LƯỢNG ĐẤT)
Trang 31Biểu đồ khối lượng ( mass
Trang 32Đặc điểm của Biểu đồ khối lượng (đường cong phân bố
lượng (đường cong phân bố khối lượng đất)
• Tung độ của biểu đồ tương ứng với vị trí nào Tung độ của biểu đồ tương ứng với vị trí nào
đó trên tuyến đường thể hiện khối lượng đất tích lũy từ gốc tọa độ đến điểm đó.
• Đào ( cut ) thì đường cong tăng từ trái sang phải
Giới thiệu
Vật liệu
Đặc điểm • Đào ( cut ) thì đường cong tăng từ trái sang phải
• Đắp ( fill ) thì đường cong giảm từ trái sang phải
• Điểm cực đại của biểu đồ là điểm ranh giới từ
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển khối lượng đất đào bằng khối lượng đất đắp)
Trang 33Sử dụng biểu đồ khối llượng
• Biểu đồ khối lượng cung cấp:ợ g g p
– Khoảng cách và hướng vận chuyểntrong một đoạn cân bằng đào đắp (b l d i )
Giới thiệu
Vật liệu
Đặc điểm
– Khoảng cách vận chuyển trung bình
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển
Trang 34Sử dụng biểu đồ khối llượng
Trang 35Sử dụng biểu đồ khối llượng
• Khoảng cách vận chuyển kinh tế theoKhoảng cách vận chuyển kinh tế theoloại thiết bị:
Trang 36THIẾT KẾ KHỐI LƯỢNG SAN
Chương 2. Tính toán khối lượng đất
THIẾT KẾ KHỐI LƯỢNG SAN
NỀN
Trang 37Thiết kế khối lượng san ề
nền
• San nền theo cao trình cho trướcSan nền theo cao trình cho trước
• San nền với điều kiện cân bằng khốilượng đào đắp
Trang 38San nền theo một cao trình
Giới thiệu
Vật liệu
Đặc điểm trình tự nhiên) và cao trình đỏ (cao trình
thiết kế) và vẽ đường số không (đường ranh giới đào đắp)
Trang 39San nền theo một cao trình
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển
(đắp).
Trang 401
Trang 41San nền theo một cao trình cho trước
• Khối lượng đào đắp mỗi ô chỉ đào hoặcKhối lượng đào đắp mỗi ô chỉ đào hoặcđắp:
Trang 42San nền theo một cao trình
Trang 43San nền theo một cao trình
Trang 44San nền theo một cao trình
Trang 45San nền với điều kiện cân
bằ đà đắ
bằng đào đắp
• Các phương pháp xác định khối lượngCác phương pháp xác định khối lượngsan bằng với điều kiện cân bằng khốilượng đào đắp:
Trang 46Phương pháp chia ô tam iá
giác
• Chia mặt bằng khu đất thành những ô ặ g gbằng nhau
• Trong mỗi ô vuông, kéo một đường
hé ù h ớ ới đ ờ đồ ứ
Giới thiệu
Vật liệu
Đặc điểm
chéo cùng hướng với đường đồng mức
đi qua ô vuông đó
• Xác định cao trình đen như trình bày ở
Trang 47Phương pháp chia ô tam iá
giác
• Cao trình san bằng tính theo công thức:Cao trình san bằng tính theo công thức:
– Hi: tổng các cao trình đen của các
H0 = H 1 + 2H2 + 3H3 + 4H4 + 5H5 + 6H6 + 7H7 + 8H8
6n
Giới thiệu
Vật liệu
Đặc điểm Hi: tổng các cao trình đen của các
đỉnh ô vuông, ở đó có i góc của tam giác
Dải và ụ
Ước tính
Biểu đồ khối g
– n: số các ô vuông trên khu đất
• Toàn khối lượng đất đã được chia thành
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng san
ấ oà ố ượ g đất đã được c a t à
những khối lăng trụ tam giác…
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển
Trang 48Phương pháp chia ô tam iá
Dải và ụ
Ước tính
Biểu đồ khối h1, h2, h3: độ cao thi công của các
đỉnh tam giác khối lăng trụ với qui ước dấu + với độ cao phải đào và
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng san
ấ dấu – với độ cao phải đắp
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển
Trang 49Phương pháp chia ô tam iá
giác
• Có thể xác định khối lượng đào (hoặc đắp) ị ợ g ( ặ p) cho các lăng trụ khi có độ cao các đỉnh tam giác khác dấu nhau (vừa đào vừa đắp).
• Thể tích khối chóp MABC có độ cao thi
Giới thiệu
Vật liệu
Đặc điểm • Thể tích khối chóp MABC có độ cao thi
công h3 khác dấu với hai độ cao kia
Trang 51Phương pháp chia ô vuông
• Cao trình san bằng xác định theo côngCao trình san bằng xác định theo côngthức:
Trang 52Phương pháp chia ô vuông
• Khối lượng đất tại mỗi ô vuông:Khối lượng đất tại mỗi ô vuông:
Trang 53 Giới thiệu
Vật liệu
Đặc điểm
• Tính cao trình trung bình của từng ô
• Tính cao trình trung bình chung cho
Khối lượng san
ấ cạnh trong mỗi ô không nên lớn hơn
2:1
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển
Trang 56Phương pháp tỷ lệ cao
ì h
trình
• Nếu v < 0: đắp lớn hơn đàoNếu v 0: đắp lớn hơn đào
• Nếu v > 0: đào lớn hơn đắp
• Tính khối lượng v1 (v’) theo công thức
Trang 58 Biểu đồ khối • Hai phương pháp:
– Phương pháp giải tích cho trườnghợp địa hình đơn giản
Trang 59n x v
v
1
đắp
Trang 60 Biểu đồ khối đào, đào, đắp, đắp ọ ộ ọ g
tâm của vùng đào và vùng đắp
Trang 62Phương pháp đồ thị
C i Cutinov
Trang 63Phương pháp đồ thị
C i
Cutinov
• Biểu đồ Cutinov thể hiện:
– Khối lượng đất đào và đắp tại một điểm bất
kỳ trên mặt san tính từ gốc tọa độ đã chọn Hai đường đào và đắp gặp nhau tại cuối
Giới thiệu
Vật liệu
Đặc điểm – Hai đường đào và đắp gặp nhau tại cuối
biểu đồ (cân bằng đào đắp).
– Đường đào nằm trên đường đắp, hướng
Dải và ụ
Ước tính
Biểu đồ khối vận chuyển theo phương cùng chiều với
trục tọa độ và ngược lại.
– Nếu hai đường đào và đắp cắt nhau thì tại
đất
Hướng và cự ly
vận chuyển p