Xây dựng nền mặt đường 1

Theo các nội dung trên, giáo trình Xây dựng đườngđược chia làm 3 phần: - Kỹ thuật thi công nền đường.. * Khái niệm nền đường:Nền đường là một bộ phận quan trọng của tuyến đường,được làm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

Xây dựng đường là một công tác gồm rất nhiều công việc

khác nhau  hoàn thành các hạng mục công trình có trong đồ án thiết kế đường.

Các công tác ấy có thể rất khác nhau, song có thể khái quát thành 3 loại :

- Sản xuất & cung cấp các loại nguyên vật liệu cho các khâu thi công.

- Kỹ thuật thi công các hạng mục công trình.

- Tổ chức thi công các hạng mục công trình.

GIỚI THIỆU MÔN HỌC

Theo các nội dung trên, giáo trình Xây dựng đường

được chia làm 3 phần:

- Kỹ thuật thi công nền đường.

- Kỹ thuật thi công mặt đường.

- Tổ chức thi công và cung ứng vật liệu.

• Giáo trình:

1 Xây dựng nền đường ô tô – Nguyễn Quang Chiêu,

Lã Văn Chăm – Nxb Giao thông vận tải – Năm 2001.

GIÁO TRÌNH SỬ DỤNG, TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tham khảo:

1 "Giáo trình xây dựng mặt đường ô tô Tập 1 Dương Học Hải - Hà Nội: NXB Giáo dục 2012

-2 Giáo trình xây dựng mặt đường ô tô Tập 2 - Trần Đình Bửu, Dương Học Hải - Hà Nội: NXB Giáo dục 2017

3 Sổ tay thiết kế đường ô tô Tập 2 - Nguyễn Xuân Trục [Chủ biên], GS.TS Dương Học Hải, PGS.TS.

Vũ Đình Phụng - Hà Nội: NXB Xây dựng 2012.

• Tiêu chuẩn kỹ thuật:

 Tiêu chuẩn kỹ thuật công trình giao thông, Tập 1 – Nxb Giaothông vận tải – Năm 2013: Tuyển tập các TCVN về vật liệu vàphương pháp thử

 Tiêu chuẩn kỹ thuật công trình giao thông, Tập 2 – Nxb Giaothông vận tải – Năm 2013: Tuyến tập các TCVN về nền móng

và mặt đường bộ

 Địa chỉ mượn, mua, đọc sách, tài liệu, tiêu chuẩn kỹ thuật.

+ Thư viện Trường Đại học Thủy lợi

+ Các cửa hàng sách, tài liệu xây dựng ở phố Hoa Lư, Hà Nội.+ Thư viện Quốc gia Việt Nam

• Trang Web:

 http://www.cauduongcang.com (Trang Cầu đường cảng)

 http://www.vncold.vn/web/default.aspx (Trang Hội đập lớn

và phát triển nguồn nước)

 http://www.cucqlxd-bogtvt.vn (Trang của Cục quản lý xây

dựng Bộ GTVT, Mục Tiêu chuẩn – Quy chuẩn)

 http://www.thuvienphapluat.vn (Trang Thư viện pháp luật

-Tra cứu tất cả các tiêu chuẩn Việt Nam từ 1945 đến nay)

Chương I:

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG TRONG XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ

* Khái niệm nền đường:

Nền đường là một bộ phận quan trọng của tuyến đường,được làm bằng đất có tác dụng:

- Khắc phục địa hình thiên nhiên tạo nên một đường cơtuyến có các tiêu chuẩn về bình đồ (bán kính đường cong bằng,nối tiếp các đường cong,…), trắc dọc (độ dốc dọc, bán kínhđường cong đứng,…), trắc ngang (bề rộng, mái dốc ta luy, …)đáp ứng được điều kiện chạy xe an toàn, êm thuận và kinh tế

- Làm nền tảng cho kết cấu áo đường phía trên Cùng với kếtcấu áo đường, nền đường chịu tác dụng của tải trọng xe chạytruyền xuống

II Các yêu cầu đối với nền đường.

Chất lượng của nền đường ảnh hưởng tới cường độ, tuổi thọ,tình trạng khai thác êm thuận của mặt đường cũng như toàn bộcon đường cho nên trong bất kỳ tình huống nào, nền đường cũngphải đáp ứng các yêu cầu sau

1) Đủ cường độ: nền đường không bị hư hỏng dưới tác động của

tải trọng xe và các yếu tố thời tiết

2) Ổn định về cường độ: Cường độ nền đường ít hoặc không

thay đổi trong suất quá trình khai thác sử dụng

3) Ổn định toàn khối: kích thước hình học, hình dạng nền

đường trong mọi hoàn cảnh không bị phá hoại, biến dạng

§1.2- CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG VÀ NHỮNG YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÔNG TÁC THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG

I Các dạng hư hỏng của nền đường và nguyên nhân.

+ Trụt lở mái ta luy nền đào:

Nguyên nhân:

./ Do mái dốc ta luy quá lớn

./ Do trong quá trình sử dụng,đất đá mái ta luy bị phong hoá

./ Do nước mặt thấm haynước ngầm làm giảm cường độ đất đá mái ta luy nền đào

+ Trượt mái ta luy nền đắp hay đào:

Nguyên nhân:

./ Do mái ta luy quá dốc

./ Do chất lượng thi công không đảm bảo: đầm lèn không đủ

độ chặt yêu cầu hay đất đắp không đủ chất lượng

./ Do nước mặt, nước ngầm thầm vào gây giảm cường độ đấtnền

+ Trượt trồi hay lún chìm nền đắp trên đất yếu:

Nguyên nhân:

Do không có biệnpháp xử lý tầng đất yếu bên

dưới hoặc biện pháp xử lý

nền đất yếu không đúng

Trượt trồi

Lún chìm

+ Trượt nền đắp trên sườn dốc:

Nguyên nhân:

Do mái dốc tự nhiên quá lớn mà trước khi đắp không cóbiện pháp xử lý để bảo đảm ổn định cho nền đường hoặc biện pháp

xử lý sai

+ Lún toàn khối tự nhiên: nền đắp bị lún xuống một lượng H

nào đó nhưng vẫn giữ nguyên hình dạng của mình

Đây là hiện tượng bình thường, do vậy khi tính chiều caođắp đất phải tính thêm chiều cao phòng lún, Hđắp = HT/kế + H

Để giảm chiều cao phòng lún H thì có thể sử dụng giảipháp: sử dụng 1 hệ số đầm nén yêu cầu cao và đầm tới độ chặtqui định, dùng đất có chất lượng cao để đắp

H

Hthiết_kế

Hđắp

II Những yêu cầu đối với công tác thi công nền đường.

Từ việc phân tích các hư hỏng trên cho thấy, nguyên nhân gây ra

hư hỏng cho nền đường có 2 nhóm:

+ Nguyên nhân khách quan: đó là tác động của tải trọng xe

chạy, ảnh hưởng của điều kiện thời tiết, khí hậu (mưa) Đây lànguyên nhân bất khả kháng, nền đường xây dựng ra phải đáp ứngđược các tác động này

+ Nguyên nhân chủ quan:

./ Do thiết kế: để bảo đảm chất lượng thì phải thiết kế đúng / Do thi công: để bảo đảm chất lượng thì phải thi côngđúng Đây cũng chính là nội dung của môn học này

§1.3- PHÂN LOẠI ĐẤT TRONG XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG

I Phân loại đất căn cứ vào các chỉ tiêu cơ lý.

+ Thường dựa vào các chỉ tiêu sau để phân loại đất:

- Thành phần hạt

- Các giới hạn Atterberg (chỉ số dẻo)

+ Chia ra: / Đất rời: đá tảng lăn, dăm cuội, sỏi sạn, cát sạn, cát

hạt thô, cát hạt trung, cát hạt mịn, cát bụi

./ Đất dính: á cát, á sét, sét

+ Mục đích: giúp gọi tên từng loại đất, biết được những tính chấtphổ quát của loại đất để từ đó có được những ứng xử phù hợp khithi công

II Phân loại đất theo mức độ khó dễ khi thi công.

+ Định mức 1776 của Bộ Xây Dựng phân ra:

+ Mục đích: việc phân loại này giúp:

- Lựa chọn máy thi công, phương pháp thi công phù hợp vớitừng cấp đất, đá

- Tính chi phí xây dựng

§1.4- CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG

Có 4 phương pháp thi công như sau:

+ Phương pháp thi công bằng thủ công

+ Phương pháp thi công bằng máy

+ Phương pháp thi công nổ phá

+ Phương pháp thi công bằng thủy lực

I Thi công bằng thủ công.

+ Dùng sức người với các dụng cụ thô sơ, công cụ cải tiến để tiếnhành công việc: đào, đắp, vận chuyển và đầm lèn đất nền đường

+ Đặc điểm:

- Có năng suất lao động rất thấp, chất lượng không cao, rấttốn công sức, nhân công mệt mỏi, thời gian thi công lâu nên giáthành xây dựng cao

- Linh động, không phụ thuộc vào diện tích diện thi công.+ Áp dụng: chỉ nên áp dụng những nơi có diện thi công hẹp, máymóc không thể vào được, những nới có khối lượng rất ít, cự ly vậnchuyển ngắn hay những công tác phụ

II Thi công bằng máy.

+ Dùng các loại máy chuyên dụng (như máy ủi, máy san, máyxúc, máy lu, ôtô, ) để tiển hành công việc xây dựng nền đường.Đây là phương pháp chủ yếu trong thi công nền đường

+ Đặc điểm:

- Có năng suất lao động rất cao, chất lượng công trình đảmbảo, tốn rất ít công sức lao động (chỉ một vài nhân công phụ giúp),thời gian hoàn thành công trình nhanh và đảm bảo được tiến độ theo

ý muốn nên giá thành xây dựng giảm

- Yêu cầu diện thi công phải đủ lớn

+ Áp dụng: phải ưu tiên sử dụng phương pháp thi công cơ giới

III Thi công bằng nổ phá.

+ Dùng năng lượng to lớn của thuốc nổ để tiến hành đào phá đất

đá rồi dùng máy móc hay thủ công để hoàn thiện nền đường

+ Đặc điểm:

- Có năng suất lao động cao, thời gian thi công nhanh, có thểthi công trong mọi điều kiện địa hình, thời tiết và đào được mọi loạiđất đá, tuy nhiên giá thành thi công rất cao do phải mua thuốc nổ

- Mái ta luy dễ bị sụt trượt sau này do bị om khi nổ phá

- Vấn đề an toàn lao động trong thi công

+ Áp dụng: thường chỉ áp dụng để đào phá đá cứng hay khi yêucầu thời gian thi công gấp rút (mở đường quân sự, chiến lược)

IV Thi công bằng thủy lực.

+ Lợi dụng sức nước để tiến hành đào đất (dùng máy phun nướcxói vào làm cho đất bở ra), vận chuyển đất tới nơi đắp (đất được hoàtan vào nước để dẫn tới chỗ đắp theo đường kênh hoặc đường ống),cho lắng đọng để đắp thành nền đường hay đống đất bỏ theo yêu cầukích thước đã định trước Như vây, với phương pháp này: công tácđào và vận chuyền đều nhờ sức nước

Súng phun nước

Kênh dẫn

Lắng

+ Đặc điểm: so với các phương pháp khác thì thi công bằng thuỷlực có ưu điểm lớn là chi phí xây dựng thấp, nhân lực dùng khôngnhiều Toàn bộ quá trình có thể đạt trình độ tự động hoá cao, khôngcần đỏi hỏi máy đào, xe vận chuyển và đắp đất được đều đặn Tuynhiên nó đỏi hỏi phải có một nguồn điện, nguồn nước lớn.

* Trong xây dựng nền đường ở nước ta hiện nay, thường sử dụng:

- Phương pháp thi công bằng máy: đây là phương pháp thicông chủ đạo hiện này

- Thi công bằng nổ phá: chỉ dùng để phá đá vì có giá thànhcao, công tác đảm bảo an toàn rất phức tạp

- Thi công thủ công: chiếm tỷ trọng rất ít, chỉ từ 1 – 5%,thường cho công tác hoàn thiện ở những vị trí có diện thi công quáhẹp, máy không thể vào làm được

- Thi công bằng thủy lực: thường sử dụng trong san nền đắpbằng cát, ít dùng trong xây dựng nền đường

§1.5- PHÂN LOẠI CÁC CÔNG TÁC TRONG XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG VÀ TRÌNH TỰ CHUNG KHI XÂY DỰNG

- Công tác xây lắp rải đều

- Công tác xây lắp tập trung

+ Công tác vận chuyển

II Trình tự chung khi xây dựng nền đường.

* Phải được thực hiện theo tình tự sau:

1 Công tác chuẩn bị:

+ Chuẩn bị về tổ chức, cơ sở vật chất phục vụ thi công: bao

gồm các công tác sau

- Tổ chức ban chỉ đạo thi công

- Xây dựng lán trại thi công, kho bãi, đường tạm, điện, nước

- Chuẩn bị nhân lực

- Chuẩn bị máy móc thiết bị

- Công tác dân vận với địa phương, tìm hiểu phong tục tậpquán của nhân dân,

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

- Công tác lên ga, phóng dạng nền đường

- Làm công trình thoát nước mặt trong phạm vi thi công

- Chuẩn bị bố trí mặt bằng công trường, …

2 Vận chuyển: chuyển quân, chuyển máy móc thiết bị, chuyển

vật tư vật liệu, … tới công trình

3 Thi công xây dựng.

Bao gồm các công tác sau:

+ Xới đất, dọn dẹp mặt bằng thi công

+ Đào, đắp, vận chuyển đất, đầm chặt đất+ Làm rãnh thoát nước, các công trình bảo vệ, chống đỡ, + Công tác hoàn thiện: san phẳng bề mặt, tu sửa mái dốc taluy,

+ Công tác kiểm tra, nghiệm thu công trình

Chương II:

CÔNG TÁC CHUẨN BỊ VỀ KỸ THUẬT KHI THI CÔNG NỀN

ĐƯỜNG

I Khôi phục cọc, mốc.

+ Khôi phục đường cơ tuyến: bao gồm khôi phục các cọc đầu

tuyến A, cọc cuối tuyến B, các cọc đỉnh đường cong Đ, các cọcđường cong (TĐ, TC, P, NĐ, NC, …), các cọc chi tiết C

§2.1- KHÔI PHỤC CỌC VÀ ĐỊNH PHẠM VI THI CÔNG

NỀN ĐƯỜNG

A

BĐ1

+ Thiết lập hồ sơ gửi cọc: các cọc cơ tuyến sau khi khôi phục

phải được thiết lập Hồ sơ gửi cọc

- Khi có hệ thống đường chuyền: quản lý cọc bằng tọa độ

- Khi khảo sát không có hệ thống đường chuyền: phải lập hệthống cọc dấu, thể hiện trong hồ sơ gửi cọc

l3

3 C1

Tuyến đường

+ Bổ sung dầy thêm hệ thống mốc độ cao.

- Khi khảo sát, các mốc cao độ thường đặt cách nhau vớikhoảng cách khá xa, từ 1 - 2 km mới có 1 mốc

- Để thuận tiện cho quá trình thi công, cần thiết lập một hệthống mốc cao độ dầy hơn Nên đặt thêm các mốc cao độ tạinhững đoạn nền đường đào sâu, đắp cao, vị trí công trình cầu,cống, Mốc cao độ phải được đặt tại vị trí vững chắc, ổn định

và không bị ảnh hưởng khi thi công

Mốc cao độ

Tuyến đường

II Định phạm vi thi công.

Sau khi đã khôi phục được hệ thống cọc tim tuyến Căn cứvào hồ sơ thiết kế (trắc ngang) ta xác định được phạm vi thi công,phạm vi đền bù, giải toả mặt bằng

l1

l3l4l2

Phạm vi thi công

§2.2- CÔNG TÁC LÊN GA, PHÓNG DẠNG NỀN ĐƯỜNG

Khi thi công, cần cố định những vị trí chủ yếu của mặt cắt ngangtrên thực địa để bảo đảm nền đường được thi công đúng thiết kế

I Đối với nền đường đắp.

II Đối với nền đường đào.

§2.3- CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MẶT BẰNG THI CÔNG NỀN

ĐƯỜNG

I Công tác dọn dẹp mặt bằng thi công.

+ Trước khi thi công, phải tiến hành công tác dọn dẹp, chuẩn bịmặt bằng thi công

II Đảm bảo thoát nước khi thi công nền đường.

+ Trong suất quá trình thi công nền đường, phải đặc biệt chú ý tớiviệc đảm bảo thoát nước để tránh các trường hợp không tốt có thểxảy ra như:

- Phải đình chỉ thi công một thời gian

- Phát sinh làm thêm công tác mới do mưa gây ra

- Hoặc có khi phải phá bỏ để làm lại

+ Để bảo đảm thoát nước trong thi công, cần chú ý tổ chức thicông đầu tiên là các công trình thoát nước có trong thiết kế (cống,rãnh), đồng thời cần làm thêm một số công trình thoát nước phụ nhưmương, rãnh tạm thời để đảm bảo không đọng nước trong phạm vithi công nền đường

+ Ngoài ra, cần phải có các biện pháp kỹ thuật cụ thể đảm bảothoát nước cho từng công trình Ví dụ như:

- Với nền đắp: phải đảm bảo cho bề mặt của nó có độ dốcngang, nhưng trị số độ dốc ngang không quá 10% để an toàn chomáy móc thi công và xe chạy

- Với nền đường đào thì cần thi công từ thấp lên cao và cầnđảm bảo độ dốc cho các lớp đào

- Khi thi công cống, rãnh, mương máng thoát nước, thìcũng phải đi từ hạ lưu lên thượng lưu và phải đảm bảo độ dốc dọc,dốc ngang nếu chiều rộng lớn

Chương III:

CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ NGUYÊN TẮC ĐÀO, ĐẮP ĐẤT TRONG XÂY

DỰNG NỀN ĐƯỜNG

I Các phương án đào nền đường.

1 Phương án đào toàn bộ theo chiều ngang.

+ Đó là: từ 1 hay 2 đầu của đoạn nền đào, tiến hành đào trên toàn

bộ mặt cắt ngang tiến dần vào dọc theo tim đường

§3.1- CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÀO ĐẤT NỀN ĐƯỜNG

5

Trắc ngang Mặt bằng đoạn đào

+ Khi nền đào sâu: có thể chia làm nhiều bậc để thi công.

Khi chia làm nhiều bậc, cần đảm bảo cho mỗi bậc phải có:

- 1 đường vận chuyển đất ra ngoài riêng

- 1 hệ thống rãnh thoát nước riêng, tránh trường hợp nước từbậc trên chảy tràn xuống bậc dưới

Bậc 4

Bậc 3

Bậc 1Bậc 2

Chia bậc để đào

+ Với phương án đào toàn bộ theo chiều ngang:

- Có thể dùng:

./ Thủ công để thi công

./ hoặc Máy đào để thi công

- Khi dùng nhân công: để bảo đảm an toàn thì chiều cao mỗibậc đào khoảng 1.5 - 2 m

- Khi dùng máy đào thì chiều cao mỗi bậc phải đảm bảochiều cao đào hợp lý của máy

+ Phương án đào toàn bộ theo chiều ngang thích hợp với:

Đoạn nền đường đào sâu và ngắn

2 Phương án đào toàn bộ theo chiều dọc.

+ Theo phương án này thì: đoạn nền đường đào sẽ chia thành

từng lớp mỏng nằm ngang hay gần nằm ngang, tiến hành đào bóctừng lớp một từ trên xuống dưới, tại mỗi lớp đào trên toàn bộ diện

+ Với phương án đào toàn bộ theo chiều dọc:

- Có thể dùng:

./ Máy ủi để thi công nếu cự ly vận chuyển ngắn

./ Máy xúc chuyển hoặc Máy xúc + ô tô để thi công khi

cự ly vận chuyển dài

- Để đảm bảo thoát nước tốt, bề mặt lớp đào phải luôn luôndốc ra phía ngoài Có thể bố trí các lớp đào dốc về một phía hoặc cả

2 phía của đoạn nền đào

+ Phương án đào toàn bộ theo chiều dọc không thích với:

Những nới có địa hình dốc và bề mặt ghồ ghề không thuậntiện cho máy làm việc

3 Phương án đào hào dọc.

+ Theo phương án này: đầu tiên đào một hào dọc hẹp trước rồi

lợi dụng hào dọc đó mở rộng sang hai bên Như vậy có thể tăng diệnthi công và lợi dụng hào dọc đó để làm đường vận chuyển và thoátnước ra ngoài

Cắt ngang

Hào dọc bậc 1

Hào dọc bậc 2

+ Với phương án đào hào dọc:

- Có thể dùng:

./ Nhân công để thi công

./ Máy xúc chuyển hoặc Máy xúc để thi công

./ Khi dùng máy xúc thì việc vận chuyển đất được thựchiện bằng ôtô hay lắp đặt đường ray dùng xe goòng để vận chuyểnđất ra ngoài

- Để bảo đảm an toàn, khi chiều sâu nền đào quá lớn có thểchia thành nhiều tầng hào để thi công

+ Phương án đào hào dọc thích hợp với:

Các đoạn nền đào vừa dài, vừa sâu

4 Phương án đào hỗn hợp (kết hợp phương án 1 và 3).

+ Theo phương án này: đầu tiên đào một hào dọc rồi đào thêm

các hào ngang Như vậy mặt bằng đoạn nền đào được chia nhỏ rathành từng ô với các mặt thoáng theo hướng dọc và hướng ngang

Có thể bố trí nhiều người và máy móc tại các mặt thoáng này đồngthời đào vào

Mặt bằng đoạn đào

Hào ngang

Hào dọc