Tài liệu Kỹ thuật xây dựng công trình Đường ô t ô doc

Mặt đất thiên nhiên trong khu vực nền đường hoặc những khu vực được chỉ rõ trong thiết kế sau khiphát cây sẽ được đào bỏ lớp đất hữu cơ hoặc lớp đất mặt theo giới hạn và độ sâu đã chỉ ra

Mặt đất thiên nhiên trong khu vực nền đường hoặc những khu vực được chỉ rõ trong thiết kế sau khiphát cây sẽ được đào bỏ lớp đất hữu cơ hoặc lớp đất mặt theo giới hạn và độ sâu đã chỉ ra trong hồ sơ thiết

kế Các khu vực nền đường đi qua các ao, hồ, kênh, mương v.v trước khi đắp nền đường sẽ được vét bỏtoàn bộ lớp bùn (nếu có) theo qui định trong hồ sơ thiết kế

Nhà thầu sẽ thực hiện lên ga, cắm cọc: dựa vào cắt ngang, xác định phạm vi mép ta luy đào, đắp đểthi công theo cao độ thiết kế

3.1.2 Những yêu cầu thi công:

3.1.2.1 Thực hiện:

Công việc này tuân thủ đúng theo qui định trong phần 2 của TCVN 4447-1987 ban hành theo quyếtđịnh số 83/UBXD về thi công và nghiệm thu công tác đất

2

-Công tác phục hồi tim tuyến: Dùng máy toàn đạt điện tử để xác định nhanh và chính xác cao độ ,

tọa độ các điểm khống chế hoặc có thể dùng máy thủy bình, kinh vĩ loại thông thường kết hợp với thướcdây

Công tác lên khuôn đường: dùng bản vẽ mặt bằng, mặt cắt dọc và mặt cắt ngang nền đường để lên

khuôn đường đúng theo thiết kế Các cọc lên khuôn đường được dời ra khỏi phạm vi thi công

Công tác dọn dẹp:

Những hòn đá to cản trở việc thi công nền đường đào hoặc nằm ở các đoạn nền đường đắp có chiềucao nhỏ hơn 1,5m đều phải được phá huỷ Những khối đá có thể tích > 1,5m3 hoặc những kết cấu khác cầnđến dùng mìn để nổ phá thì Nhà thầu sẽ lập và trình Tư vấn giám sát (TVGS) phương án tổ chức thi công

và đảm bảo an toàn Những hòn đá có thể tích < 1,5m3 đều có thể đưa ra khỏi phạm vi thi công bằng

Trình tự thi công dọn đá bằng máy ủi

3 Nhà thầu sẽ đào bỏ lớp đất hữu cơ hoặc lớp đất mặt thiên nhiên trên cùng (hoặc lớp bùn) được chỉ

-rõ theo thiết kế Dùng máy ủi hoặc máy xúc chuyển để bóc lớp đất hữu cơ (Hình 4)

Hình 3 Dọn gốc cây bằng máy ủi.

a a) Lưỡi ủi đẩy gốc cây (đường kính < 20m hoặc chiều caocm);

b) Cắt rễ và lật gốc (đường kính 20m hoặc chiều cao26)cm;

Hình 2 c) Đẩy gốc cây bằng lưỡi ủi (đường kính > 26cm);

Dùng máy kéo để ngã cây d) Cắt rễ cây (đường kính > 26cm);

4 a) Kéo ngã 1 cây; e) Lật gốc và vận chuyển;

-b) Kéo ngã 3 cây;

Hình 4

Sơ đồ dọn lớp đất hữu cơ ở nền đắp

1) Dải đất đã dọn lớp đất hữu cơ;

2-3) Đất hữu cơ được đẩy ra;

4) Đống đất hữu cơ 10m hoặc chiều cao0m hoặc chiều cao20m hoặc chiều cao0m hoặc chiều caom3;

5

-3.1.2.2 Lấp lại và chỗ đổ (hoặc bảo quản):

Các hố tạo thành sau khi đào gốc cây hoặc sau khi di chuyển các chướng ngại vật khác sẽ được Nhàthầu lấp lại bằng vật liệu đắp thích hợp và đầm lèn đạt độ chặt yêu cầu

Tất cả các vật liệu phát quang, đào bỏ (trừ các vật liệu được chỉ định giữ lại để tái sử dụng) sẽ đượcNhà thầu dùng ô tô vận chuyển đến nơi đổ tại các vị trí đã được lựa chọn và được địa phương và Tư vấngiám sát chấp thuận, không đốt bất kỳ loại vật liệu nào Nếu cho phép chôn lấp thì lớp phủ dày ít nhất 30m hoặc chiều caocm

Nhà thầu sẽ không phá huỷ các cầu, cống và các kết cấu khác phục vụ đảm bảo giao thông đến khi

có phương án phù hợp và được sự chấp thuận của Tư vấn giám sát

Những kiến trúc phần dưới của các công trình cũ sẽ được phá bỏ đến đáy dòng chảy (nếu không cóyêu cầu khác của Tư vấn giám sát)

Có thể sử dụng phương pháp nổ phá đối với những kết cấu kiến trúc có khối lớn nhưng không gây

hư hỏng đối với kết cấu xung quang và phải được sự đồng ý của Kỹ sư TVGS hoặc sử dụng phương phápthủ công để phá hủy kết cấu

3.2.2.2 Lấp lại và chỗ đổ (hoặc bảo quản):

Các hố tạo thành do việc phá huỷ công trình cũ hoặc các chướng ngại vật khác sẽ được Nhà thầu lấplại bằng vật liệu đắp thích hợp và đầm lèn đạt độ chặt yêu cầu

Tất cả các vật liệu sau khi phá huỷ (trừ các vật liệu được chỉ định giữ lại để tái sử dụng) sẽ đượcNhà thầu dùng ô tô vận chuyển đến nơi đổ tại các vị trí đã được lựa chọn và chấp thuận Nếu cho phépchôn lấp thì lớp phủ dày ít nhất 30m hoặc chiều caocm và đảm bảo mỹ quan

Tất cả các loại vật liệu tháo dỡ ra được chỉ định tận dụng lại sẽ được Nhà thầu vận chuyển đến nơitập kết và bảo quản tốt theo đúng qui định

đổ ra phía bên dưới của nền đào

3.3.2 Phân loại vật liệu xây dựng nền đường:

Chọn đất để đắp nền đường theo thứ tự ưu tiên sau:

Các loại vật liệu dưới đây được xem là không thích hợp:

- Đất mặt trên nền thiên nhiên, đất sét có hàm lượng hữu cơ cao, đất bùn, đất có chứa chất độc hoáhọc, đất có chứa nhiều chất hữu cơ như than bùn, chất phế thải

- Các loại đất có chứa chất hữu cơ gây hại như rễ cây, cỏ, nước thải

- Các loại vật liệu trong vùng đất sụt trượt

- Đất có giới hạn chảy > 80m hoặc chiều cao hoặc chỉ số dẻo > 55, đất có độ ẩm tự nhiên > 10m hoặc chiều cao0m hoặc chiều cao%, đất có dung trọng

tự nhiên < 0m hoặc chiều cao,8T/m3

- Theo tiêu chuẩn AASHTO T 258-81: đất trương nở có chỉ số hoạt động > 1,25 hoặc độ trương nởvào loại “rất cao”, “cực cao” Chỉ số hoạt động xác định theo tỷ số: chỉ số dẻo (AASHTO T 90m hoặc chiều cao-87)/phầntrăm hạt sét (AASHTO T 90m hoặc chiều cao-87)

- Các loại vật liệu không được sự chấp thuận của Tư vấn giám sát

- Đất cát không dính: tính thoát nước và ổn định nước đều tốt, chiều cao mao dẫn rất nhỏ, góc nội

ma sát khá cao nhưng dễ rời rạc, dễ bị nước xói mòn nên không dùng cho nền đắp có mái dốc nếu nhưkhông trộn thêm một ít đất dính hoặc gia cố bề mặt ta luy để tăng độ ổn định của nền đường

9

Đất bụi: do chứa nhiều các hạt mịn mao dẫn nghiêm trọng, khi khô dễ bị gió thổi bay, rất dễ bị ẩmướt, khi bão hoà nước có thể bị hoá lỏng do chấn động

- Đất dính: ít thấm nước, khi thấm nước cường độ giảm nhiều, sự thay đổi thể tích do trương nở và

co rút khi khô ẩm tuần hoàn cũng lớn, khi quá khô hoặc quá ẩm đều khó thi công

- Đất sét nặng: hầu như không thấm nước, lực dính kết rất lớn, khi khô rất khó đào đắp, khi ẩm tínhtrương nở và tính dẻo đều rất lớn

- Đá mềm: dễ phong hoá sau khi ngấm nước cường độ giảm thấp, biến dạng lớn

3.3.2.2 Vật liệu mượn có lựa chọn:

Là loại vật liệu có các hạt qua lỗ sàng vuông 75mm và không vượt quá 15% trọng lượng lọt qua lỗsàng 0m hoặc chiều cao,0m hoặc chiều cao75mm theo thí nghiệm AASHTO T 11 Chỉ số dẻo của vật liệu không > 6% theo AASHTO T 90m hoặc chiều cao

và giới hạn chảy không > 30m hoặc chiều cao% theo AASHTO T 89

3.3.2.5 Vật liệu thích hợp:

10m hoặc chiều cao Các loại vật liệu sau được xem là thích hợp:

Đá cục khó phong hoá: thoát nước tốt, cường độ cao, ổn định nước Khi đắp khe hở giữa các hòn

đá phải được chèn chặt để các hòn đá không bị dịch chuyển gây lún

- Đất đá dăm (đá sỏi): thoát nước tốt, hệ số ma sát cao, ổn định nước, dễ thi công đầm nén

- Đất á cát: góc nội ma sát tương đối cao lại có tính dính, dễ đầm lèn để đạt cường độ và độ ổn địnhtốt

- Mọi vật liệu được chỉ ra trong hồ sơ thiết kế và được chấp nhận của Tư vấn giám sát hoặc có kếtquả thí nghiệm phù hợp với các chỉ tiêu cơ lý theo qui định

Bảng 1 Các loại đất đắp nền đường

Loại đất Tỷ lệ hạt cát (2-:-0,05mm)

theo % khối lượng

Chỉ số dẻo Khả năng sử dụng

á cát nhẹ, hạt to > 50m hoặc chiều cao % 1  7 Rất thích hợp

á sét nặng > 40m hoặc chiều cao % 12  17 Thích hợp

3.3.3 Sai số cho phép khi thi công nền, mặt đường:

3.3.3.1 Sai số tuyệt đối:

- Vị trí tim tuyến so với thiết kế:  20m hoặc chiều caomm;

- Cao độ lớp móng dưới mặt đường  20m hoặc chiều caomm;

- Cao độ lớp mặt đường bêtông asphalt, bêtông xi măng  10m hoặc chiều caomm;

3.3.3.2 Sai số chiều dày:

Lớp móng dưới, vật liệu hạt đã đầm chặt + 10m hoặc chiều cao%, -5%

3.3.3.3 Độ bằng phẳng:

Khi dùng thước 3m cạnh thẳng kiểm tra độ bằng phẳng của mặt đường, khe hở không vượt quá:

12

- Mặt đường bêtông asphalt, bêtông xi măng 3mm

3.3.4 Thi công nền đường đào

3.3.4.1 Đại cương:

Công tác này bao gồm tất cả các hình thức đào đất hình thành nền đường theo đúng bề rộng, cao độ

và độ dốc mái ta luy thể hiện trên mặt cắt ngang các bản vẽ thiết kế và chỉ dẫn của Kỹ sư TVGS

Các hạng mục công việc thực hiện như: đào bỏ đất nền đường, đào bỏ đất sụt lở, đánh cấp, đào rãnhthoát nước, đào mái dốc, đào bỏ vật liệu không thích hợp, đào cửa vào, cửa ra của công trình thoát nước

3.3.4.2 Phương pháp thi công đào nền đường:

3.3.4.2.1 Phương pháp đào ngang:

Dùng máy đào gầu thuận đào trên toàn bộ mặt cắt ngang tiến dần vào dọc theo tim đường, thích hợpvới đoạn nền đào sâu và ngắn Trường hợp chiều sâu đào lớn hơn chiều cao đào của máy thì ta chia làmnhiều bậc để đào, mỗi bậc cấp đều có đường vận chuyển đất ra riêng

13

Hình 1 Phương pháp đào ngang

a) Đào trên toàn mặt cắt;

b) Đào tiến dần từng bậc; Hình 2 Máy đào gầu thuận và gầu nghịch

3.3.4.2.2 Phương pháp đào dọc:

+ Đào từng lớp: là đào dần từng lớp theo hướng dọc trên toàn bộ bề rộng nền đào với chiều dày lớpkhông lớn Nếu đoạn đường dài và rộng thì dùng máy cạp chuyển, đoạn đường ngắn và dốc lớn thì dùngmáy ủi

+ Đào thành từng luống: trước hết đào một luống mở đường dọc theo đoạn nền đào, sau đó đào mở rộng ra hai bên Trường hợp nền đào tương đối sâu thì tiến hành đào dần từng tầng Phương pháp này thích hợp với đoạn nền đào vừa dài vừa sâu

Hình 4 Máy đào gầu thuận

a) Đào dọc đổ bên; b) Đào dọc đổ sau;

3.3.4.2.3 Phương pháp đào hỗn hợp:

Sử dụng cả phương pháp đào ngang và đào dọc

thành luống, thích hợp cho nền đào sâu và rất dài (Hình 5)

Phương pháp đào từng tầng hoặc từng mảng áp dụng

khi đào nền nửa đào và việc vận chuyển đất hay đổ đất theo

hướng ngang (Hình 6)

3.3.4.3 Yêu cầu thi công:

Các yêu cầu về thi công đã được chỉ rõ trong TCVN 4447-1987 ban hành theo quyết định số83/UBXD về “Thi công và nghiệm thu công tác đất”

- Công tác chuẩn bị mặt bằng được hoàn thành trước khi thi công đào nền: xác định vị trí tim tuyến,đỉnh ta luy (đỉnh trái và đỉnh phải), vị trí rãnh biên, rãnh đỉnh,

- Đối với công trình nửa đào, nửa đắp có công trình phòng hộ phía ta luy âm thì tổ chức thi côngphần đắp hoặc công trình phòng hộ phía ta luy âm trước

- Các vật liệu đào ra mà được xem là vật liệu thích hợp sẽ được dùng để đắp nền đường, lề đường

và đắp những chỗ cần thiết theo chỉ dẫn của Kỹ sư tư vấn Trường hợp không tận dụng hết thì Nhà thầu sẽ

có trách nhiệm vận chuyển đến nơi đổ bảo đảm mỹ quan và không làm hư hại cây cối, công trình và các tàisản khác lân cận

- Những đống đất dự trữ sẽ được vun gọn, đánh đống, sạch theo cách thức chấp nhận được, đúng vịtrí và không làm ảnh hưởng đến dây chuyền thi công

- Vật liệu thừa, bỏ đi sẽ không đổ gần vị trí cống, hoặc ở những nơi có tài sản riêng khác ở sườn dốcbên dưới

- Để cho nền đào, các lớp móng không bị ẩm ướt, trong quá trình thi công và sau khi thi công Nhàthầu sẽ luôn luôn tạo những mương thoát nước hoặc rãnh thích hợp bằng cách hoạch định công việc đàorãnh ở cửa ra của các công trình thoát nước Nhà thầu sẽ thường xuyên nạo vét, làm sạch mọi cống,mương, rãnh như vậy (hoặc khi Kỹ sư tư vấn yêu cầu) sao cho nước dễ dàng thoát ra khỏi khu vực thicông Có biện pháp xử lý nước ngầm nếu có nước ngầm xuất hiện.

- Công việc đào sẽ được tiến hành theo tiến độ và trình tự thi công có sự phối hợp với các giai đoạnthi công khác để tạo điều kiện thuận lợi tối đa cho công tác đắp nền và việc thoát nước trong mọi nơi vàmọi lúc

- Cao độ mặt nền đường sẽ được Nhà thầu sửa sang phù hợp với những yêu cầu qui trình thi cônghoặc theo các chỉ tiêu kỹ thuật đã chỉ ra trong hồ sơ thiết kế đã được duyệt dưới sự chỉ dẫn của Kỹ sư tưvấn

- Độ chặt phía trên của nền đường đào theo tiêu chuẩn TCVN 40m hoặc chiều cao54 (Tiêu chuẩn

đầm nén theo TCVN 420m hoặc chiều cao1-1995) theo bảng 1 Nếu kiểm tra độ chặt không đạt yêu cầu thì Nhà thầu sẽ bốtrí thiết bị lu và tiến hành lu cho đến khi kiểm tra đạt độ chặt yêu cầu

- Độ dốc ta luy nền đường đào theo tiêu chuẩn TCVN 40m hoặc chiều cao54 theo bảng 2

Bảng 1 Yêu cầu độ chặt phía trên của nền đào

30m hoặc chiều cao  0m hoặc chiều cao,98  0m hoặc chiều cao,95

Bảng 2 Yêu cầu về độ dốc ta luy của nền đào

dốc nền đào, m

Độ dốc lớn nhất của mái dốc

1/0m hoặc chiều cao,2

1/0m hoặc chiều cao,5  1/1,5

4 Đất cát, đất các loại sét ở trạng thái cứng, nửa

18

-3.3.5 Thi công nền đường đắp:

3.3.5.1 Đại cương:

Hạng mục này bao gồm: việc đắp nền đường, việc chuẩn bị phạm vi trên đó được đắp đất, việc rải

và đầm nén vật liệu thích hợp được chấp thuận trong phạm vi nền đường chính tuyến và đường giao, các vịtrí có vật liệu không phù hợp đã được đào bỏ, lấp và đầm đất ở các lỗ, hố và các chỗ lõm khác trong phạm

vi nền đường phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật và đúng với hướng tuyến, cao độ, kích thước, chiều dầy vàtrắc ngang đã chỉ ra trên các bản vẽ thiết kế và chỉ dẫn của Kỹ sư tư vấn giám sát

3.3.5.2 Tính toán ổn định mái ta luy nền đường đắp:

Bài toán ổn định ta luy nền đường đắp là một trường hợp riêng của bài toán ổn định mái đất Có hainhóm phương pháp để tính ổn định ta luy nền đường đắp

Nhóm thứ nhất: tìm các phương trình hay công thức để xác định trực tiếp dạng của mái dốc ổn định

trên cơ sở lý luận cân bằng giới hạn, gồm các phương pháp của: Sokolovski, Maslov, Xamxonova,

Nhóm thứ hai: dựa vào các mặt trượt giả định trước để đánh giá mức độ ổn định của nền đường đã

thiết kế Điển hình là phương pháp mặt trượt trụ tròn mà đại diện là: Fellenius, Bishop, Taylor, Gonstein,

3.3.5.2.1 Phương pháp của V.V.Sokolovski:

Xét phân tố đất chịu tác dụng của các ứng suất z, x, xz và trọng lượng bản thân trong tọa độ

vuông góc XOZ Điều kiện để phân tố đất ở trạng thái cân bằng tĩnh học là:   

xz z

4)(

xz z

x

(3)

Các phương trình (1), (2) và (3) gọi là

phương trình vi phân cân bằng giới hạn được

Koette nêu vào năm 190m hoặc chiều cao3 nhưng chưa có cách giải

Sokolovski đã đề ra phương pháp tính bằng

số để giải hệ phương trình trên trong trường hợp

tổng quát (  0m hoặc chiều cao; c  0m hoặc chiều cao) Với mái dốc ở trạng thái

cân bằng, phương trình mái dốc được xác định:

X C X



Z C Z

20m hoặc chiều cao

-Mặt nằm ngang ở đỉnh mái dốc cân bằng ổn định có thể mang một tải trọng

phân bố đều q được xác định: q C Cos Sin



 1

2

(6)

Có thể thay tải trọng phân bố đều q bằng một lớp đất đắp có độ dốc thẳng đứng với chiều cao hgh:

) 1

tg

+  là góc nghiêng của mái dốc tại điểm tính toán; Hình 2 Sơ đồ xét điều kiện cân

+ h là chiều cao tính từ điểm tính toán đến mái dốc; bằng cơ học của một khối đất

+ C, ,  là lực dính, góc nội ma sát và dung trọng của đất;

Dựa vào công thức (8) Maslov đã đề nghị chọn góc nghiênh  của mái dốc ổn định như sau:

K h

C tg

tg

i i

21 Trong đó: K là hệ số ổn định yêu cầu, K=1,31,5;

-Trường hợp có nhiều lớp đất khác nhau hoặc mái dốc gãy khúc, ta thực hiện:

- Chia khối đất theo chiều cao thành nhiều lớp theo sự phân lớp tự nhiên;

- Tại chân mỗi lớp xác định trọng lượng bản thân đất i.hi;

- Xác định góc nghiêng  theo công thức (9);

3.3.5.2.3 Phương pháp mặt trượt trụ tròn:

Bản chất của phương pháp:

- Coi mặt trượt là mặt trụ tròn;

- Khối đất bị trượt (lăng thể trượt) coi như một cố thể (tuyệt đối cứng);

- Trạng thái cân bằng giới hạn chỉ xảy ra trên mặt trượt;

Có rất nhiều tác giả nghiên cứu, ở đây chỉ nêu một vài tác giả điển hình

* Phương pháp của W.Fellenius:

22 Fellenius giải theo phương pháp phân mảnh Phương pháp này dùng để kiểm toán ổn định mái dốc cho trước Giả định trước mặt trượt là mặt trượt trụ tròn quay quanh tâm O với bán kính R Xét khối đất trượt chiều dày 1 đơn vị Tương quan giữa mômen chống trượt và mômen gây trượt của tất cả các lực tác dụng lên lăng thể trượt đối với tâm O đánh giá mức độ ổn định của mái dốc và được thể hiện qua hệ số ổn định

-K:

gt

ct M

M

K  (10m hoặc chiều cao); Trong đó:

+ K là hệ số ổn định tương ứng với cung trượt giả định;

+ Mct là mômen của các lực chống trượt đối với tâm O;

+ Mct là m là mômen của các lực gây trượt đối với tâm O;

Để xác định Mct và Mct ta phân khối trượt thành n mảnh

Bỏ qua ảnh hưởng của các lực pháp tuyến và tiếp tuyến ở mặt hông các mảnh Xét mảnh thứ i cótrọng lượng Pi, chiều dài cung trượt Li, lực dính đơn vị Ci, góc nội ma sát i

Hình 3

Sơ đồ tính ổn định ta luy

a) Theo Fellenius;

23 b) Theo Bishop

-* Khi bỏ qua lực động đất:

Lực chống trượt: + Lực ma sát: Ni.tgi = Pi.Cosi.tgi

+ Lực dính: Ci.Li

mômem chống trượt đối với tâm O: Mct = (Pi.Cosi.tgi + Ci Li).R

Lực gây trượt: Ti = Pi.Sini

mômem gây trượt đối với tâm O: Mgt = R.Pi.Sini

n i

i i i i i

n

i

i gt

n

i

i ct

Sin P

L C tg Cos P M

.(

n i

i i i i i n

i

i gt

n

i

i ct

R

Z W Sin P

L C tg Cos P M

.(

Nếu Kjmin < 1 mái dốc sẽ bị mất ổn định;

Nếu Kjmin = 1 mái dốc ở trạng thái cân bằng giới hạn;

Nếu Kjmin > 1 mái dốc ổn định;

Theo thiết kế hệ số ổn định mái dốc phải lớn hơn hệ số ổn định yêu cầu Kyc, thường Kyc=1,31,5

* Phương pháp của Bishop:

Tương tự như phương pháp của Fellenius nhưng Bishop có xét đến các lực các lực pháp tuyến vàtiếp tuyến ở mặt hông các mảnh là Ei+1 và Ei-1 (không quan tâm đến vị trí của các điểm đặt lực ngang đó)

Đối với toàn bộ khối trượt trụ tròn thì: Ei = (Ei+1 - Ei-1) = 0m hoặc chiều cao (do toàn bộ khối trượt ở vào trạngthái cân bằng) và không quan tâm đến vị trí điểm đặt của các lực ngang như giả thiết, nên Ei =0m hoặc chiều cao đối vớitâm O Vì vậy hệ số K xác định như công thức (12)

Tuy nhiên các thành phần lực Ti và Ni không phải do Pi gây ra, mà còn do các lực Ei+1 và Ei-1 gây ra.Vậy Pi = Ni.Cosi + Ti.Sini (13)

Gỉa sử khi trượt, các mảnh trượt có cường độ kháng cắt ở đáy mỗi mảnh i đều đạt tới trạng thái cân

bằng giới hạn với cùng một hệ số an toàn K như nhau, với mỗi mảnh ta có: i 1 (C i L i N i.tg i)

K

(14)

25 Với 3 phương trình (12), (13) và (14) ta xác định được Ni, Ti và K như sau:

-i

i i

i i i i i

K

tg K

L C P N

sin

i

n

i i i

i i

R

Z W P

m L C tg

P K

1

1

sin

cos

* Phương pháp của M.N.Gonstein:

Dựa vào kết quả tính toán ổn định bằng đồ giải với nhiều mái đất đơn giản theo phương pháp mặttrượt trụ tròn M.N.Gonstein đã lập bảng dùng để xác định nhanh chóng hệ số ổn định

Theo Gonstein hệ số ổn định K được xác định: B

H

C A f K

Mặt trượt đi vào nền thiên nhiên có tiếp tuyến nằm ở

độ sâu e so với chân ta luy

26 1:1

6,0m hoặc chiều cao5

6,50m hoặc chiều cao

6,58

6,70m hoặc chiều cao

7,27

7,30m hoặc chiều cao

8,0m hoặc chiều cao2

8,0m hoặc chiều cao0m hoặc chiều cao

8,40m hoặc chiều cao

4,90m hoặc chiều cao

5,0m hoặc chiều cao3

6,0m hoặc chiều cao0m hoặc chiều cao

6,0m hoặc chiều cao8

6,0m hoặc chiều cao2

6,10m hoặc chiều cao

6,0m hoặc chiều cao2

6,0m hoặc chiều cao5

6,0m hoặc chiều cao9

3.3.5.3 Yêu cầu vật liệu đắp:

Tất cả các loại vật liệu đắp là vật liệu đảm bảo theo Tiêu chuẩn kỹ thuật và được Kỹ sư tư vấn chấpthuận

Các loại vật liệu gồm: vật liệu thích hợp, vật liệu mượn có lựa chọn, vật liệu đắp dạng hạt có lựachọn, vật liệu dính đắp ta luy nền đường như đã nêu ở phần trên đều có thể sử dụng để xây dựng nền đườngđắp

3.3.5.4 Nguồn vật liệu đắp:

27 Nhà thầu sẽ đi lấy mẫu vật liệu đắp tại các mỏ vật liệu đã được nêu ra trong hồ sơ mời thầu, hoặc tạicác mỏ vật liệu khác được coi là tốt hơn và được Kỹ sư tư vấn đồng ý, đem đi thí nghiệm kiểm tra các chỉtiêu: tỷ trọng hạt đất, thành phần hạt, trạng thái của đất, độ ẩm tự nhiên (W), giới hạn chảy (Wl), giới hạndẻo (Wp), chỉ số dẻo (Ip), dung trọng khô lớn nhất (max), độ ẩm tốt nhất (W0m hoặc chiều cao), góc nội ma sát (), lực dính(C), môđun đàn hồi Eđh hoặc CBR, nếu là loại đất nghi bị nhiễm mặn hoặc đất trương nở thì Nhà thầu sẽthí nghiệm xác định hàm lượng muối, độ trương nở, lượng hữu cơ.

-Tại các vật liệu sẽ tiến hành khảo sát để phân ra các lô đất có tính chất cơ lý khác nhau, đánh giá trữlượng, xác định tiến độ khai thác để bố trí làm các thí nghiệm xác định phương pháp đắp cho từng lô như

Khi xây dựng nền qua vùng đầm lầy hoặc khe xói với độ dốc lớn thì không thể đắp thành từng lớp

mà dùng phương pháp đắp lấn (hình 4b) Phương pháp này có nhược điểm là không thể đầm chặt đất trêntoàn chiều rộng nền

3.3.5.5.3 Phương pháp đắp hỗn hợp:

28

-Để khắc phục nhược điểm của phương pháp đắp lấn ta dùng phương pháp đắp hỗn hợp Phươngpháp này kết hợp giữa phương pháp đắp từng lớp và phương pháp đắp lấn, cụ thể: phần dưới áp dụngphương pháp đắp lấn, phần trên áp dụng phương pháp đắp từng lớp (hình 4c)

Hình 4 Các sơ đồ đắp nền đường

a) Đắp thành lớp;

b) Đắp lấn;

c) Đắp hỗn hợp;

3.3.5.6 Yêu cầu thi công:

Các yêu cầu về thi công đã được chỉ rõ trong TCVN 4447-1987 ban hành theo quyết định số83/UBXD về thi công và nghiệm thu công tác đất

29

Tổ chức kiểm tra: công tác chuẩn bị mặt bằng, chất lượng vật liệu đắp trước khi đắp

- Đầm nén thí điểm:

+ Chọn đoạn đầm nén thử: đoạn thẳng (thông thường có chiều dài 10m hoặc chiều cao0m hoặc chiều caom được chia ra 5 đoạn nhỏ),

độ dốc dọc bằng 0m hoặc chiều cao

+ Chọn công nghệ đầm nén: thiết bị đầm nén, trình tự đầm nén (sơ đồ đầm nén)

+ Chiều dày lớp vật liệu đắp thí điểm là 20m hoặc chiều caocm (đã chặt) Cần xác định hệ số rời rạc trước khi rải(Krr)

+ Độ ẩm của vật liệu khi lu khống chế bằng độ ẩm tốt nhất của loại vật liệu ấy (W0m hoặc chiều cao)

+ Trình tự lu: từ mép nền vào tim đường, vệt bánh lu của lần sau trùng lên vệt bánh lu của lần trước

từ 25  30m hoặc chiều caocm Tốc độ lu từ thấp đến cao, 2 lượt đầu 2km/h, 4 lượt tiếp theo 2,5  3km/h, các lượt còn lại2,5km/h

+ Lấy mẫu xác định hệ số đầm nén K theo phương pháp rót phễu cát Mỗi đoạn lấy 3 mẫu trên mộitmặt cắt ngang, 1 mẫu tại vị trí tim nền đường, 2 mẫu ở hai bên, vị trí mỗi mẫu cách mép nền đường từ 2 4m tuỳ thuộc chiều rộng của nền đường

Xác định trị số trung bình của 3 mẫu thí nghiệm:

Trị số Ktb chính là độ chặt đạt được của đoạn thí nghiệm Trong 5 đoạn chọn Ktb=Kyc để thi côngđại trà và theo dõi trong suốt quá trình thi công

3

3 2

K

30m hoặc chiều cao Trường hợp cả 5 trị số Ktb đều nhỏ hơn trị số Kyc thì phải tiến hành lại như sau:

-* Thêm số lần lu cho mỗi đoạn và kiểm tra lại Ktb đến khi đạt yêu cầu

* Nếu tăng số lần lu vẫn không đạt yêu cầu thì có thể kết luận lu (công nghệ lu) sử dụng không hợp

lý và đoạn thử nghiệm bị loại bỏ Nhà thầu sẽ thay đổi công nghệ lu, làm lại đoạn thí điểm cho đến khi đạtyêu cầu

* Xem xét lại loại vật liệu đang sử dụng có thể không thích hợp

- Đánh cấp:

+ Khi nền đắp nằm trên sườn dốc có độ dốc  20m hoặc chiều cao% hoặc khi nền đắp mới nằm

trùm lên nền đắp cũ, hoặc khi nền đắp nằm trên một mái đất dốc ít nhất 1/5, hoặc ở những vị trí do Kỹ sư tưvấn yêu cầu Bề mặt của nền đất cũ phải được đánh cấp theo như quy định trong hồ sơ thiết kế hoặc chỉ dẫncủa Kỹ sư tư vấn

+ Khi đắp bằng thủ công thì mỗi bậc cấp rộng tối thiểu 1m Khi đắp bằng máy thì mỗi cấp phải đủrộng để máy rải và máy đầm hoạt động Mỗi bậc cấp dốc vào phía trong 2% Bề ngang mỗi cấp sẽ bắt đầu

từ giao điểm giữa mặt đất thiên nhiên và cạnh thẳng đứng của cấp trước Vật liệu đánh cấp sẽ được bù bằngvật liệu đắp nền thích hợp và đầm lại cùng với vật liệu mới của nền đắp

- Việc đắp nền đường sẽ được tiến hành theo các lớp đất nằm ngang Chiều dày của một lớp đấtkhông quá 25cm (đã chặt)

- Trước khi đắp lớp tiếp theo thì yêu cầu độ chặt của lớp dưới phải đạt yêu cầu quy định

- Chỉ dùng một loại đất đắp cho một đoạn

- Khi dùng các loại đất có tính chất khác nhau để đắp nền đường, Nhà thầu sẽ tuân theo các nguyêntắc sau:

31 + Đất có tính chất khác nhau sẽ được đắp thành từng lớp, không đắp lẫn lộn.

-+ Các loại đất không thay đổi thể tích do ẩm ướt hoặc đóng băng thì đắp ở lớp trên để cho mặtđường có một nền móng vững chắc ổn định Nếu phần dưới của nền đường thường bị ngập nước thì đắpbằng đất thấm nước tốt

+ Những vị trí đắp đá sẽ được Nhà thầu rải lớp đá hỗn hợp lên trên mỗi lớp đắp, san phẳng và đầmchặt Tuỳ thuộc vào độ dốc mái taluy mà Nhà thầu sẽ lựa chọn kích cỡ đá để đắp và xếp các viên đá lớn ởmặt ngoài

+ Chỗ tiếp giáp giữa hai đoạn nền đường đắp bằng hai loại vật liệu khác nhau phải là mặt nghiêng

để tránh lún không đều tại nơi tiếp giáp

- Sẽ bố trí đủ số lượng máy san để san phẳng bề mặt lớp đất vừa rải trước khi và trong khi tiến hànhviệc đầm lèn

- Luôn giữ đúng hình dáng nền đường và luôn ở trong điều kiện thoát nước tốt

- Nền đắp được xây dựng bằng vật liệu rải thành từng lớp liên tiếp để đầm lèn,

mỗi lớp rải vượt quá chiều rộng của nền đắp tại độ cao của mỗi lớp Nhà thầu sẽ bảo đảm đạt độ chặt quyđịnh của toàn bộ số lớp đắp bao gồm cả lớp vật liệu sau khi sửa sang tạo nên mái ta luy hai bên

- Chiều dày đất rời của mỗi lớp phải phù hợp với thiết bị đầm và trình tự đầm, độ ẩm đất đắp đãđược tính toán trong các lần đầm thí điểm trừ khi có các chỉ thị khác của chủ đầu tư và Kỹ sư tư vấn

- Bất kỳ vật liệu rắn nào không thể bị vỡ ra khi thiết bị đầm đi qua đều phải hót đi hoặc dùng thiết bị

có răng bừa hoặc các phương tiện khác đập vỡ ra Các hòn vật liệu đó là các hòn có kích thước vượt quámột phần ba (1/3) chiều dày của lớp đất đã đầm chặt Cần phải phân bổ các hòn vật liệu đó đồng đều cùngvới sự phân bố đồng đều vật liệu đắp để có thể đạt được độ chặt quy định khi đầm lèn

- Mái ta luy sẽ được gọt sửa đúng như bản vẽ thiết kế hoặc theo yêu cầu của Kỹ sư tư vấn

32

Để bảo đảm độ chặt của mái dốc nền đường đắp Nhà thầu sẽ rải rộng hơn đường biên thiết kế từ20m hoặc chiều caocm - 40m hoặc chiều caocm tính theo chiều thẳng đứng đối với mái dốc Phần đất tơi không đạt độ chặt yêu cầu được giữnguyên ở những đoạn bảo vệ mái dốc bằng trồng cỏ, các đoạn khác được loại ra tận dụng để đắp công trình

- Bề mặt nền đường phải luôn được giữ trong điều kiện sẵn sàng thoát nước

- Cao độ mặt nền đường sẽ được kiểm tra và chấp thuận của Tư vấn giám sát cho chuyển giai đoạntrước khi vật liệu của các lớp móng mặt đường (lớp sub-base) được rải lên trên đó

- Yêu cầu độ chặt của nền đường đắp theo tiêu chuẩn TCVN 40m hoặc chiều cao54 (Tiêu chuẩn đầm nén theoTCVN 420m hoặc chiều cao1-1995) theo bảng 2

- Độ dốc mái ta luy nền đường đắp theo tiêu chuẩn TCVN 40m hoặc chiều cao54 theo bảng 3

Đường ô tô có Vtt<40km/h

> 60m hoặc chiều caocm

< 60m hoặc chiều caocm

30m hoặc chiều cao

50m hoặc chiều cao

 0m hoặc chiều cao,98

 0m hoặc chiều cao,98

 0m hoặc chiều cao,95

0m hoặc chiều cao,95

Phần đất dưới độ sâu kể trên  0m hoặc chiều cao,95  0m hoặc chiều cao,90m hoặc chiều cao

Trường hợp lấy đất từ thùng đấu:

Khi lấy đất đắp từ các thùng đấu cạnh đường thì Nhà thầu sẽ tuân theo qui định trong hố sơ mờithầu và chỉ dẫn của Tư vấn giám sát, hoặc theo qui định ở bảng 4

Chiều sâu của thùng đấu thường là một mét (1m) và trong mọi trường hợp không được lớn hơn 2m

Bảng 4 Bề rộng thềm bảo vệ khi xây dựng nền đắp có thùng đấu

Chiều cao nền đắp < 2 m 2 - 3 m 3 - 6 m 6 - 12 m

34

-Bề rộng thềm an toàn Không qui định 1,0m hoặc chiều cao0m hoặc chiều caom 2,0m hoặc chiều cao0m hoặc chiều caom 4,0m hoặc chiều cao0m hoặc chiều caom

36

-Dùng chỉ tiêu độ chặt K% hay hệ số đầm nén để quy định độ chặt của đất đắp nền đường,

sân bãi, móng mố, .10m hoặc chiều cao0m hoặc chiều cao%

nén tiêu chuẩn trong cối Proctor Tuỳ theo công đầm nén

sử dụng mà thí nghiệm Proctor sẽ được gọi là: Thí nghiệm

Proctor tiêu chuẩn hoặc Thí nghiệm Proctor cải tiến Thí

+ Xác định độ chặt của đất bằng búa 2,5kg, chiều

cao rơi 305mm AASHTO T 99-93 (dùng cho đất đắp nền).

+ Xác định độ chặt của đất bằng búa 4,54kg, chiều

cao rơi 457mm AASHTO T 180-93 (dùng cho cấp phối hạt

37

-làm móng mặt đường).

Các đặc trưng của hai thí nghiệm Proctor có thể

tóm tắt trong bảng 1 và hình 2

Hình 1 Cối Proctor theo TCVN4201-1995.

1) Đế cối; 2-3) Thân cối dưới và trên; 4) Cần búa; 5) Búa có đục lỗ ở giữa (2,5kg);

6) Vòng đai; 7) Vòng khống chế cao độ búa rơi; 8) Các tai hồng vặn chặt;

Hình 2a Thí nghiệm Proctor tiêu chuẩn Hình 2b Thí nghiệm Proctor cải tiến

* Thí nghiệm trong cối Proctor:

- Chuẩn bị cối: cân cối, lắp nắp cối vào và cố định chắc cối vào đế.

- Cho lớp thứ nhất vào cối: 650g (thí nghiệm Proctor tiêu chuẩn) hoặc 400g (thí nghiệm Proctor cải tiến).

- Đầm lớp thứ nhất bằng đầm Proctor tiêu chuẩn hoặc cải tiến, mỗi lớp 25 lần đầm phấn bố đều trên toàn tiết diện cối trong 6 chu kỳ liên tiếp.

- Lần lượt cho lớp thứ hai và thứ ba vào mỗi lớp 650g (thí nghiệm Proctor tiêu chuẩn) hoặc 400g (thí nghiệm Proctor cải tiến) và lập lại các thao tác đầm như trên.

- Sau khi đầm lớp cuối cùng thì lấy nắp cối lên, gạt phần đất thừa ngang đỉnh cối và cân toàn

bộ được trọng lượng P 1

- Lấy hai mẫu đất nhỏ: một mẫu ở mặt bên, một

mẫu ở đáy cối để thí nghiệm độ ẩm Được điểm N o 1

trên đường cong Lặp lại thí nghiệm sau khi thêm vào

40m hoặc chiều cao

-khoảng 50g, 100g, 150g, 200g nước để tìm các điểm N o 2,

N o 3, N o 4 và N o 5 Vẽ đường cong quan hệ giữa độ chặt và

độ ẩm của đất

* Thí nghiệm trong cối CBR:

- Chuẩn bị cối: cân cối và đế, lắp nắp cối và đĩa Hình 3 Đường cong điển hình

ngăn cách vào Cố định chắc cối vào đế cho quan hệ giữa độ chặt và độ

- Cho lớp thứ nhất vào cối: 1700g (thí nghiệm ẩm của đất

Proctor tiêu chuẩn) hoặc 1050g (thí nghiệm Proctor cải tiến).

- Đầm lớp thứ nhất bằng đầm Proctor tiêu chuẩn hoặc cải tiến, mỗi lớp 55 lần đầm phấn bố đều trên toàn tiết diện cối bằng cách lặp lại 8 chu kỳ, 6 lần liền nhau ở mép cối và lần thứ 7 ở giữa chu kỳ cuối không có lần ở giữa.

- Lần lượt cho lớp thứ hai và thứ ba vào mỗi lớp 1700g (thí nghiệm Proctor tiêu chuẩn) hoặc 1050g (thí nghiệm Proctor cải tiến) và lập lại các thao tác đầm như trên.

- Sau khi đầm lớp cuối cùng thì lấy nắp cối lên, gạt phần đất thừa ngang đỉnh cối và cân toàn