QUY TRÌNH SỬ DỤNG ĐẤT GIA CỐ BẰNG CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG

Chia sẻ: Nguyen Hoang Giang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:28

0
264
lượt xem
72
download

QUY TRÌNH SỬ DỤNG ĐẤT GIA CỐ BẰNG CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Quy trình sử dụng đất gia cố bằng chất kết dính vô cơ trong xây dựng nhựa đường đựơc ban hành kèm theo Quyết định số 2916/KHKT ngày 21 tháng 12 năm 1984 của Bộ Giao thông Vận tải.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: QUY TRÌNH SỬ DỤNG ĐẤT GIA CỐ BẰNG CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG

  1. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ QUY TRÌNH SỬ DỤNG ĐẤT GIA CỐ 22 TCN 81 - 84 NGHĨA VIỆT NAM BẰNG CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Có hiệu lực từ ngày BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI 21 - 12 - 1984 (Ban hành kèm theo quyết định số 2916/ KHKT ngày 21 - 12 - 1984) Chương I QUY ĐỊNH CHUNG Vật liệu đất gia cố bằng chất kết dính vô cơ (chủ yếu là vôi, xi măng ) 1.1. dùng để làm các lớp kết cấu áo đường ôtô, đường thành phố, quảng trường, sân bãi. Đất gia cố bằng vôi, xi măng có thể ở dạng hỗn hợp nhiều chất kết dính với đất (đất, vôi, xi măng, đất, vôi, xi măng - và các chất phụ gia ...). Để đảm bảo cho việc gia cố đạt hiệu quả cao và thi công thuận lợi, việc sử dụng một hay nhiều chất kết dính và chất phụ gia để gia cố đất phải dựa theo kết quả thí nghiệm. trong trường hợp này, cần phải so sánh kinh tế - kỹ thuật và điều kiện áp dụng để lựa chọn một phương án thích hợp nhất. Trước lúc soạn thảo đề án gia cố đất làm vật liệu xây dựng phải làm 1.2. các thí nghiệm cần thiết sau đây để xác định khả năng và điều kiện sử dụng đất và các chất dính kết ; - Tính chất lý hoá của đất : thành phần hạt, chỉ số dẻo, hàm lượng hữu cơ, độ pH, các muối hoà tan - tính chất cơ, lý, hoá của vôi, xi măng và các chất phụ gia . - Tính chất cơ lý của hỗn hợp đất và chất kết dính : độ ẩn tốt nhất, dung lượng khô lớn nhất, độ bền nén, độ bền kéo khi uốn, môđun đàn hồi, môđun biến dạng, độ ổn định đối với nước, độ hút nước (theo hướng dẫn ở phụ lục 1) - Trên cơ sở của số liệu thí nghiệm có xét tới các nhân tố ảnh hưởng của điều kiện thiên nhiên ở khu vực xây dựng cần chọn liều lượng chất kết dính hợp lý và phương pháp gia cố thích hợp để đảm bảo độ bền theo yêu cầu, độ ổn định khi cần thiết và chọn phương án tổ chức thi công phù hợp với điều kiện thực tế của vâtj liệu và thiết bị sẵn có. 1.3. Sau khi biến cứng trong điều kiện ẩm, đất gia cố có độ bền và các chỉ tiêu cơ lý phải thoả mãn các yêu cầu ghi trong bảng 1. - Cấp độ bền của gia cố được quy định theo trị số môđun đàn hồi tính toán tương ứng như sau :
  2. Độ bền cấp I khi môđun đàn hồi đạt 5.000kg/cm2 Độ bền cấp II khi môđun đàn hồi đạt 3.500kg/cm2 Độ bền cấp III khi môđun đàn hồi đạt 2.000kg/cm2 - Riêng đất gia cố vôi với giới hạn cấp độ bền (theo môđun đàn hồi )có trị số nhỏ hơn 4000kg/cm2. 1.4. Để đảm bảo mức độ tin cậy và an toàn của kết cấu, trị số môđun của gia cố dùng để tính toán kết cấu áo đường phải lấy bằng trị số tiêu chuẩn đo thí nghiệm xác định khi chỉ có 10 - 25 kết quả thí nghiệm lấy bằng 1,25 trị số tiêu chuẩn khi có trên 25 kết quả thí nghiệm. CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT GIA CỐ Bảng 1 Chỉ tiêu yêu cầu theo cấp độ bền Tính chất cơ lý của đất gia cố I II III 1. Độ bền khi nén (kg/cm2) - Đối với mẫu 28 ngày ở độ ẩm bão 40 20 10 hoà không nhỏ hơn - Đối với mẫu 7 ngày ở độ ẩm bão 20 10 5 hoà không nhỏ hơn 2. Độ bền kéo khi uốn (kg/cm2) Đối với mẫu 28 ngày ở độ ẩm bão không cần 12 8 hoà không nhỏ hơn T.N 3. Độ ẩm của mẫu 28 ngày sau khi bão hoà nước so với độ ẩm tốt 2 2 3 nhất không lớn hơn(%) 4. Hệ số đầm nén 0,98 0,98 0,95 Mặt đường đất gia cố bằng chất kết dính vô cơ được tính toán theo 1.5. quy trình thiết kế mặt đường mềm hiện hành. Tuỳ theo cấp hạng kỹ thuật của mặt đường đất gia cố được dỳng làm các lớp khác nhau trong thiết kế áo đường : - Lớp móng trên và móng dưới của lớp phủ bê-tông nhựa, đá trộn nhựa;
  3. - Lớp móng của mặt đừơng bê-tông xi măng (đổ tại chỗ hoặc lắp ghép ). - Lớp móng trên và móng dưới của mặt đường cấp cao thứ yếu . - Lớp mặt trên và móng dưới của mặt đường cấp cao thứ yếu và quá độ nhưng phải có lớp bảo vệ. Đất gia cố bằng chất kết dính vô cơ có môđun đàn hồi tính toán từ 3500 - 5000 kg/cm2 có thể dùng làm lớp dưới của móng đường của tuyến đường cấp I, hoặc làm lớp trên và lớp dưới của móng đường cấp II, III hoặc làm lớp mặt của đường cấp IV. Đất gia cố có môđun tính toán từ 2000 - 3500 kg/cm 2 có thể dùng làm lớp móng đường cấp III, IV, hoặc làm lớp mặt chịu lực của đường cấp V. Để khai thác hợp lý khả năng làm việc và để đảm bảo độ bền vững lâu 1.6. dài của các lớp vật liệu, khi đất gia cố được dùng làm các lớp móng trên (lớp chịu lực )thì phải thiết kế và thi công các lớp mặt thành hai lớp với chiều dày tổng công không nhỏ hơn 7cm, nếu dùng lớp mặt là bê-tông nhựa nóng và đá dăm trộn nhựa nóng hoặc thiết kế và thi công lớp mặt thành 1 lớp với chiều dày 4 - 5cm, nếu dùng bê-tông nguội và đá dăm trộn nhựa nguội . Nếu dùng lớp đất gia cố làm bằng lớp mặt chịu lực thì nhất thiết phải làm lớp bảo vệ bằng 1 lớp láng nhựa. Tuỳ theo chức năng về cường độ vật liệu, có thể thi công lớp đất gia cố 1.7. thành một hoặc hai lớp. Bề rộng móng đất nền rộng hơn lớp mặt khoảng 0,6 - 1m. Trước khi thi công gia cố đất nền đường phải được thoát nước tốt, độ ẩm của đất nền không dược lớn hơn độ ẩm tốt nhất, lề đường phải được gia cố và mái dốc đã hoàn thiện xong. Tuỳ theo điều kiện tự nhiên và trang thiết bị có sẵn việc thi công gia cố 1.8. đất có thể tiến hành theo một số phương pháp sau: - Gia cố đất tại mặt đường đối với đường làm mới ; - Gia cố đất ngoài tuyến đối với đường làm mới ; - Gia cố đất đối với mặt đường cải tạo nâng cấp . Dù theo phương pháp nào thì việc thi công cũng phải đảm bảo tối đa 3 khâu chính: làm tơi đất, trộn đều hỗn hợp đất với chất kết dính và lèn chặt.
  4. Chương II TIÊU CHUẨN VẬT LIỆU A - TRƯỜNG HỢP GIA CỐ BẰNG XI MĂNG Ằ Đ ất 2-1. đất dùng để gia cố vôi, xi măng trước hết phải là các loại đất được phép dùng để đắp nền đường, ngoài ra để đảm bảo cho việc gia cố đạt hiệu quả cao, cần lưu ý đến một số điều kiện sau ; a)  Nếu dùng đất từ các vật liệu vỡ vụn không có tính dính ở trạng thái tự nhiên thì loại cỡ hạt từ 2 - 50mm không lớn hơn 50% tính toán theo trọng lượng, cho phép dùng cỡ hạt lớn hơn 50mm nhưng không lớn hơn 70mm và với hàm lượng không vượt quá 10% tính theo trọng lượng. b)  Nếu dùng đất có chứa các cỡ hạt dưới 25mm thì các cỡ hạt 2 - 25mm không được quá 70% tính theo trọng lượng. Đối với các loại đất có cỡ hạt lớn hơn 25mm thì yêu cầu về độ bền của loại cỡ hạt này không được nhỏ hơn cấp IV. c)  cho phép dùng đất có tính dính (đất sét loại nhẹ, á sét, á cát có nguồn gốc bồi tích tàn tích ), đất lẫn sỏi sạn “cấp phối đồi “ và đất sỏi ong có thành phần hạt thô phù hợp với yêu cầu nêu ở mục a, b, đất badan có hai loại tuổi, đất cát các loại, để gia cố. Ghi chú : việc bổ sung thành phần hạt để đạt cấp phối tốt nhất trước khi gia cố chỉ nên tiến hành sau khi đã so sánh kinh tế kỹ thuật . 2-2. đất hữu cơ chỉ được phép dùng để gia cố khi hàm lượng hữu cơ chứa trong đất không quá 6% trọng lượng đất có phản ứng chua (pH nhỏ hơn 4,0) có thể dùng để gia cố bằng xi măng, nhưng phải khử chua bằng vôi hay các chất kềm khác. 2-3. Đất chứa các muối hoà tan, chỉ được dùng để gia cố khi hàm lượng các muối clorua, sunphát clorua không quá 4% tính theo trọng lượng. đất có chứa muối sunphát chỉ được dùng để gia cố khi hàm lượng của muối không quá 2%. -Xi măng : 2-4. Xi măng Poólăng và các loại xi măng khác dùng để gia cố cần thoả mãn các yêu cầu đã quy định trong các quy phạm “xi măng - phương pháp xác định hoá học “ TCVN 140 - 64 và “ xi măng - phương pháp thử cơ lý “ TCVN 140 - 64 và quy phạm kỹ thuật chung và tạm thời về thi công và nghiệm thu các công trình kiến thiết cơ bản
  5. của Uỷ ban kiến thiết cơ bản Nhà nước. Nói chung, có mác từ 300 trở lên đều có thể dùng để gia cố đất. 2-5. Tuỳ thuộc vào chức năng của các lớp kết cấu và trên cơ sở số liệu thí nghiệm, có thể sử dụng các loại xi măng có mác nhỏ hơn 300 (xi măng xuống cấp, xi măng địa phương ) để gia cố đất. Phụ gia hoạt tính: 2-6. Khi dùng loại đất ít có hiệu quả hoặc không phù hợp với yêu cầu gia cố thì dùng thêm các chất phụ gia để dễ thi công, giúp cho điều kiện biến cứng đạt độ bền cao. Tuỳ thuộc vào tính chất đất mà có thể dùng một hoặc nhiều chất phụ gia như; vôi tả, vôi tôi hoặc vôi sống, silicat natri, clorua canxi, tro bay... Do điều kiện công nghiệp hoá chất của ta chưa phát triển và khả năng thiết bị có hạn nên thực tế chỉ có thể dùng vôi làm chất phụ gia khi gia cố bằng xi măng hoặc khi đất dùng để gia cố phản ứng chua và quá ẩm. Nước: 2-7. Nước dùng để tưới ẩm khi trộn và bảo dưỡng hỗn hợp đất gia cố yêu cầu có nồng độ pH không nhỏ hơn 4, hàm lượng ion SO 4 không quá 5000mg/lít và tổng số hàm lượng muối không quá 30.000mg/lít. Nói chung trừ loại nước thải công nghiệp, nước đầm lầy, mọi nước dùng trong sinh hoạt đều có thể dùng khi gia cố đất. B - TRƯỜNG HỢP GIA CỐ BẰNG VÔI Đất: 2-8. Đất á cát nặng, á sét và sét có nguồn gốc khác nhau trong đó bao gồmđất lẫn sỏi sạn cấp phối đồi, đất sỏi ong, đất badan mà giới hạn chảy không lớn hơn 55% và chỉ số dẻo không nhỏ hơn 4% đều có thể dùng để gia cố đất. Các yêu cầu khác cần thiết phải tuân theo các điều 9 - 11. 2-9. Khi gia cố đất các loại cát (các loại, á cát) mà bổ sung thêm thành phần hạt sét (đất á sét ) là cần thiết nhưng phải dựa trên cơ sở phaan tích so sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật. 2-10. Vôi dùng để gia cố đất có thể là loại vôi không khí hoặc là vôi thuỷ. Vôi không khí có thể là vôi sống (CaO) hoặc vôi tả, hoặc vôi huỷ hoá Ca(OH)2 vôi ở dạng bột phải thoả mãn yêu cầu đã quy định trong quy phàm kỹ thuật chung và tạm thời về thi công và nghiệm thu các công trình kiến thiết cơ bản của Uỷ ban kiến thiết cơ bản Nhà nước. Tiêu chuẩn và độ mịn các loại vôi phải đạt 100% trọng lượng lọt qua rây
  6. 2mm và 80% trọng lượng lọt qua rây 0,1mm. Nói chung các loại vôi dùng trong xây dựng đều có thể dùng để gia cố đất được . 2-11 Vôi dùng để gia cố đất cần được bảo quản và chống ẩm tốt (không đặt trực tiếp trên đất và phải có mái che). Thời gian bảo quản vôi tôi không nên quá 50 ngày. Chương III THIẾT KẾ THÀNH PHẦN HỖN HỢP 3-1. Để đảm bảo yêu cầu ổn định lâu dài của vật liệu đất gia cố và sử dụng hợp lý số lượng chất kết dính, đồng thời để làm cơ sở cho việc tổ chức thi công và kiểm tra chất lượng công trình, nhất thiết phải tiến hành thiết kế hỗn hợp các thí nghiệm gia cố trong phòng (theo hướng dẫn ở phụ lục I). Trong thiết kế thành phần hỗn hợp, ngoài việc thí nghiệm để xác định liều lượng hợp lý chất kết dính, còn cần phải xử lý đất để đảm bảo các yêu cầu đối với đất như đã quy định ở các điều 2.1, 2.8. 3-2. Khi thiết kế sơ bộ, số lượng chất kết dính dùng để gia cố có thể lấy số liệu ở bảng 2. HÀM LƯỢNG XI MĂNG ĐỊNH HƯỚNG KHI THIẾT KẾ GIA CỐ CÁC LOẠI ĐẤT Bảng 2. Số Loại đất Số lượng xi măng
  7. TT Theo trọng lượng kg/m3 hỗn đất khô hỗn hợp hợp đã lèn chặt Đất dăm sạn và sỏi sạn có thành 3 - 5 1 5 60 - 100 phần cấp phối tốt nhất ấ Cát (mịn và bụi )á sét có chỉ số dẻo 2 4-7 80 - 140 nhỏ hơn 3 ơ á cát có chỉ số dẻo 3 - 7 và á sét nhẹ 3 6-8 125 - 175 ẹ á sét nặng, á sét bụi nặng 4 8 - 10 180 - 220 ặ Sét và sét bụi 5 10 - 12 200 - 240 Chương IV KỸ THUẬT THI CÔNG ĐẤT GIA CỐ YÊU CẦU CHUNG 4-1. Trước khi tiến hành thi công gia cố đất phải căn cứ vào kết cấu mặt đường và các tiêu chuẩn vật liệu cũng như khả năng thiết bị và các điều kiện liên quan khác để thiết kế tổ chức thi công cho phù hợp, nhằm đảm bảo thời gian qui định chất lượng và hiệu quả kinh tế cao. Ngoài ra cần phải qui định về nội dung, phương pháp và dụng cụ kiểm tra chất lượng trong quá trình thi công gia cố đất .
  8. 4-2. Trình tự thi công đất gia cố (xem phụ lục II) bao gồm một số công việc liên hoàn như sau: ư Cày sới và làm tơi đất ; ấ Rải và trộn chất phụ gia(nếu cần ); ầ Rải chất kết dính theo liều lượng thiết kế, trộn khô và trộn ẩm hỗn hợp ; ợ Đầm lèn hỗn hợp ở độ ẩm tốt nhất đến độ chặt yêu cầu ; ầ Tiến hành bảo dưỡng để hỗn hợp biến cứng và hình thành cường độ. 4-3. Khi cầy sới và làm tơi đất, phải đảm bảo sao cho hàm lượng các hòn đất lớn hơn 5mm không vượt quá 25% trọng lượng toàn bộ, trong đó loại lớn hơn 10mm không quá 10%. Để dễ cày xới và làm tơi đất sét khô, nên làm ẩm đất tới độ ẩm bằng 0,3 - 0,4 độ ẩm giới hạn chảy, hoặc tới độ ẩm thấp hơn độ ẩm tốt nhất 3 - 4%. Trong trường hợp đất có độ ẩm cao hơn độ ẩm tốt nhất thì phải xáo xới nhiều lần để cho đất tơi vụn và chóng khô. Trong trường hợp này, tốt nhất cho thêm bột vôi sống để hong đất với liều lượng theo tiêu chuẩn như sau: Muốn làm giảm từ 1 - 2% độ ẩm của đất, cần trộn thêm 1% bột vôi sống. 4-4. Khi rải và trộn hỗn hợp, phải bảo đảm cho chất kết dính phân phối đều trong cả chiều dày lớp đất cần gia cố. Nếu sử dụng chất phụ gia hoặc cấp phối lại vật liệu thì công tác này phải tiến hành trước khi rải chất kết dính. Việc trộn hỗn hợp nên chia làm 2 giai đoạn : trộn khô và trộn ẩm. Giai đoạn tưới nước để hỗn hợp đất có độ ẩm thiết kế chỉ nên tiến hành sau khi đã trộn khô. 4-5. Sau khi kiểm tra thấy việc chộn hỗn hợp đã đạt yêu cầu về độ ẩm và độ đều theo chiều dày và chiều mặt cắt ngang thì mới được tiến hành đầm lên. Công tác đầm lèn vật liệu đất gia cố thực hiện tương tự như đối với đầm lèn đất nền đường, hoặc mặt đường cấp phối bằng lu bánh hơi hoặc bánh sắt nhẵn. Công tác đầm lèn đến độ chặt yêu cầu phải kết thúc trước khi hỗn hợp đất và chất kết dính đông kết với nhau. Nếu chất kết dính là xi măng thì thông thường sau 4 - 5 giờ kể từ lúc làm ẩm (tức là khi trộn xi măng đất có độ ẩm tốt nhất ) hỗn hợp sẽ bắt đầu đông kết, do đó việc lu lèn không tiến hành chậm hơn 3 - 4 giờ và kết thúc không được chậm hơn 6 giờ, kể từ khi làm ẩm hỗn hợp. Nếu chất kết dính là vôi thì thời gian đông cứng chậm hơn, nên quá trình công nghệ có thể kéo dài, song việc đầm lèn cứng phải kết thúc trước 24 giờ kể từ khi trộn vôi với đất. 4-6. Nếu trong thiết kế quy định phải thi công làm hai lớp sau khi đầm lèn xong lớp dưới có thể tiến hành thi công ngay lớp trên. Trình tự thi công lớp sau cũng thực hiện tương tự như trên, nhưng trong trường hợp này do đất dùng để gia cố phải đưa từ ngoài vào (hoặc là đất nền đường cũ đưa ra ngoài nay lại đưa vào ) nên việc thi
  9. công lớp trên có thể tiến hành theo phương pháp trộn trên đường hoặc trộn ở ngoài (xem phụ lục II). 4-7. Để tăng cường dính bám giữa lớp móng gia cố với lớp mặt, khi đạt 80% công lu thiết kế, phải rải mặt bằng lớp đã nhỏ 0,5 - 2cm (tốt nhất nên dùng đá vôi ) với liều lượng 1,0 - 31/m2 (tuỳ thuộc vật liệu lớp mặt ) sau đó tiếp tục đầm lèn hỗn hợp cho đến độ chặt yêu cầu . 4-8. Sau khi đầm lèn hỗn hợp đạt yêu cầu và độ chặt cần tiến hành ngay công tác dưỡng hộ lớp móng đất gia cố để giữ cho hỗn hợp đã đầm lèn luôn luôn có độ ẩm thiết kế trong suốt thời gian 28 ngày. Biện pháp dưỡng hộ tốt nhất là ngay sau khi kết thúc đầm lèn phủ một lớp nhũ tương nhựa đường, hoặc nhựa lỏng với liều lượng là 0,8 - 1,2lít/m2. Khi không có nhựa lỏng hoặc nhựa nhũ tương thì có thể dùng cát rải một lớp dày từ 4 - 5 cm và tưới nước thường xuyên để làm ẩm. 4-9. Khi hết thời gian dưỡng hộ thì tiến hành làm lớp mặt. Đối với trường hợp móng đất gia cố được dưỡng hộ bằng cát ẩm thì trước lúc rải lớp mặt cần tưới một lớp nhựa lỏng với liều lượng 0,8 - 1,21m2 trên bề mặt lớp đất gia cố để làm lớp dính bám và lớp cách nước. tuỳ điều kiện cụ thể có thể tiến hành làm lớp mặt sớm hơn thời gian quy định ở điều 4-8. Trong trường hợp lớp vật liệu gia cố được dùng làm lớp mặt (lớp chịu lực) có thể tiến hành láng nhựa 2 lớp với tiêu chuẩn nhựa 2,0 - 3,0kg/m 2 ngay sau khi hỗn hợp đạt độ chặt yêu cầu. Việc làm lớp mặt phải theo đúng các chỉ dẫn ở các quy trình tương ứng. 4-10. Để đảm bảo yêu cầu về chất lượng của lớp vật liệu đã gia cố, ngoài việc thực hiện đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật đã nói trên, còn cần phải làm tốt các mối nối chỗ tiếp giáp giữa các đoạn thi công (chỗ tiếp giáp dọc khi thi công từng nửa bề rộng mặt đường, chỗ tiếp giáp ngang giữa các đoạn ). TRÌNH TỰ THI CÔNG ĐỐI VỚI MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP CỤ THỂ 4-11. Gia cố đất trên đường đối với đường làm mới : đối với tuyến đường làm mới mà đất nền có thành phần hạt và tính chất phù hợp với điều 2-1 , 2-8 , thì lúc đào hoặc đắp nền đường phải tính đến chiều dày của lớp móng, nghĩa là đối với nền đắp thêm một lớp đất dày bằng chiều dày lớp móng sau khi đã đầm lèn và nếu là nền đào thì cũng chừa lại một lớp bằng chiều dáy lớp móng sau khi đầm lèn (nếu làm hai lớp đất gia cố thì chỉ tính riêng chiều dày của lớp dưới ). Khi gia cố đất phải tuân theo mọi trình tự từ khâu cày trộn để dưỡng hộ như đã chỉ dẫn ở các điều từ 4-1 đến 4-10. 4-12. Gia cố đất ở ngoài phạm vi của vĩ tuyến đối với đường làm mới.
  10. Trong trường hợp, hoặc đất nền đường không phù hợp với các qui định ở các điều 2-1 và 2-8 hoặc một phần mặt đường phải dành cho xe công vụ qua lại thì phải dùng đất ở ngoài tuyến đường, ở chung đấu hoặc xa hơn để gia cố. Trong trường hợp này người ta trộn đất với chất kết dính và chất phụ gia ngay tại nơi lấy đất hoặc tại một phần lòng đường rồi chở hỗn hợp đã trộn đều trên mặt đường và đầm lèn theo yêu cầu ở các điều từ 4-1 đến 4-10. Trong trường hợp này, thi công gia cố đất phải chú ý đến vấn đề thời gian đông kết của hỗn hợp như đã nói ở điều 20 để tính toán tiến độ thi công phù hợp với ca làm việc và với điều kiện thời tiết tại khu vực xây dựng 4-13. Gia cố đất đối với mặt đường cải tạo nâng cấp. Căn cứ vào cao độ thiết kế mới bề dày và tính chất của lớp đất và lớp vật liệu trên mặt đường cũ và tình hình khai thác vận chuyển của tuyến đường mà áp dụng sơ đồ công nghệ gia cố đất theo điều 4-11 hoặc theo điều 4-12 nhưng luôn luôn bảo đảm các quy định ở các điều từ 4- 1 đến 4-10. Trong nhiều trường hợp, trên đường cũ còn để lại lớp vật liệu đá cuội, đá dăm, đất sỏi ong hoặc đất cấp phối làm ảnh hưởng đến khả năng làm việc của thiết bị, nhất là đối với máy phay thì phải nghiên cứu riêng biệt để thiết lập một sơ đồ công nghệ hợp lý. Chương V KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG LỚP ĐẤT GIA CỐ 5-1. Để đảm bảo độ bền và ổn định lâu dài của lớp đất gia cố trong kết cấu áo đường, ngoài những yêu cầu đối với thiế kế ra cần phải đặc biệt coi trọng công tác kiểm tra chất lượng lớp đất gia cố. trong quá trình thi công phải thường xuyên và kịp thời thực hiện các việc sau đây : Kiểm tra chiều dày và mức độ tới đất. đ ấ Kiểm tra liều lượng chất kết dính và mức độ phân bố đều của chất kết dính trong đất . ấ Kiểm tra độ ẩm của hỗn hợp khi đầm lèn, độ chặt sau khi đầm lèn ầ Kiểm tra cường độ và các tính chất khác của vật liệu gia cố . Trên mỗi đoạn thi công với chiều dài 150 - 200m, tuỳ thuộc vào chỉ tiêu mà cân kiểm tra từ 3 - 5 vị trí, mỗi vị trí 3 điểm và với số lần thí nghiệm ở mỗi điểm ít nhất là 2 lần .
  11. 5-2. khi kiểm tra chiều dày của lớp đất gia cố phải đo đạc chiều dày thực tế (có tính tới hệ số tơi xốp )để đối chiếu với chiều dày thiết kế với sai số cho phép ± 10% chiều dày quy định. Việc kiểm tra mức độ làm tơi đất được thực hiện bằng độ rây tiêu chuẩn hiện trường và phải hoàn thành trước khi rải chất kết dính . 5-3. Khi kiểm tra chất kết dính nếu thi công theo lối thủ công thì phải kiểm tra số lượng bao gói, còn nếu dùng máy rải thì phải kiểm tra số lượng chất kết dính theo chiều dài và chiều rộng mặt đường. Công việc này phải làm xong trước khi trộn hỗn hợp và nhất thiết không được để hụt quá 0,5% so với liều lượng thiết kế. Việc kiểm tra độ đồng đều khi trộn hỗn hợp chủ yếu được thực hiện bằng cách theo dõi số lần và chiều sâu xáo xới, và quan sát màu sắc của hỗn hợp. Công việc kiểm tra này phải tiến hành trước khi làm ẩm hỗn hợp hoặc trước khi đầm lèn. 5-4. Độ ẩm của đất và hỗn hợp phải được thường xuyên kiểm tra trước và sau khi cầy xới và làm tơi đất trong khi hỗn hợp và trước lúc đầm lèn để biết được nhu cầu về nước tưới thêm để đảm bảo cho hỗn hợp có độ ẩm bằng độ ẩm thiết kế. Độ chặt móng đất gia cố phải được kiểm tra khi đã đầm lèn đủ số lần quy định. Nếu thấy chưa đạt yêu cầu thì phải đầm lèn tiếp tục hoặc xử lý để đạt độ chặt thiết kế. Tuỳ theo đặc điểm của đất nền đường và khả năng sẵn có của đơn vị thi công về dụng cụ thiết bị thí nghiệm mà có thể dùng pháo thử độ chặt P. 64 hoăch cuỳ xách tay để kiểm tra độ ẩm và độ chặt trong quá trình gia cố đất. 5-5. Việc kiểm tra cường độ của đấ gia cố chủ yếu là để lấy số liệu đánh giá chất lượng lớp móng so với yêu cầu thiết kế đồng thời để điều chỉnh kết cấu lớp mặt đường. Công tác kiểm tra cường độ có thể tiến hành theo một trong 3 cách sau: 1. Trước khi tiến hành đầm lèn, lấy một ít hỗn hợp đất đã được trộn đều và đã tới độ ẩm quy định để đúc thử trong cối 100cm3 (đúc ngay tại hiện trường hoặc đem về phòng thí nghiệm) và tiến hành ép mẫu sau khi đã bảo dưỡng 7 ngày. Mẫu đúc xong đem bảo dưỡng trong buồng ẩm 7 ngày sau đó đem thí nghiệm ép và xác định các chỉ tieeu cần thiết. 2. Sau khi móng đường đã đủ tuổi bảo dưỡng 7 ngày, lấy mẫu nguyên dạng bằng cách khoan hay đào để đem thí nghiệm ép và xác định các chỉ tiêu cần thiết khác. 3. Sử dụng biện pháp hiện trường (như dùng máy rơi chấn động ...) đẻ xác định môđun biến dạng hoặc đàn hồi tổng thể tương đương của cả kết cấu rồi đem so sánh voứi môđun yêu cầu. 5-6. Số lượng vị trí và điểm kiểm tra cần tuân theo quy định ở điều 35 trên đây và ở các quy trình kiểm tra nghiệm thu đường hiện hành. Trong một số trường hợp cụ thể khác phải đúng theo đúng quy định trong đồ án thiết kế.
  12. Phần phụ lục Phụ lục I: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐẤT GIA CỐ BẰNG CHẤT KẾT DÍNH VÔI VÀ XI MĂNG I - NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1-1. Phụ lạuc này chỉ dẫn cách tiến hành thí nghiệm mốt số đặc trưng cơ lý có liên quan đến công tác thiết kế và thi công gia cố đất bằng chất kết dính vôi, xi măng. Những đặc trưng này là: ư Dung trọng khô lớn nhất và độ ẩm tốt nhất của hỗn hợp để làm cơ sở tạo mẫu khi thí nghiệm cũng như kiểm tra chất lượng khi thi công. ợ Cường độ kháng ép, kháng kéo, môđun biến dạng, môđun đàn hồi, độ ổn định nước ... Để phục vụ cho việc tính toán chiều dày kết cấu áo đường và chọn tỷ lệ chất dính hợp lý. 1-2. Những chỉ dẫn dưới đây chỉ áp dụng đối với các loại đất có cỡ hạt nhỏ hơn 5mm ; đối với các loại đất có lẫm dăm sạn mà sau khi đã sàng bỏ đi cỡ hạt lớn hơn 5mm cũng có thể áp dụng tài liệu này để tạo mẫu và thí nghiệm các đặc trưng như đã nêu ở mục 1-1. Ngoài ra, để phục vụ cho việc thiết kế và thi công gia cố đất cần phải xác định thêm các chỉ tiêu khác như thành phần hạt, chỉ số dẻo, độ tan rã hàm lượng hữu cơ, thành phần muối hoà tan dựa theo các quy trình thí nghiệm hiện hành. II - CÁC DỤNG CỤ CẦN THIẾT
  13. 2-1.dụng cụ đầm nén tiêu chuẩn cỡ nhỏ (cối 100cm3 )có cấu tạo như ở hình 1. ở đây, trụ nén (5) ngoài chức năng làm tấm đệm khi đầm nén bằng búa còn dùng để làm bàn nén tạo mẫu bằng lựu tĩnh trên máy nén. 2-2. máy thuỷ lực hoặc xoắn ống 3 - 5 tấn sử dụng khi xác định cường độ kháng ép để tạo mẫu bằng lực tĩnh. 2-3. Dụng cụ hút chân không với tốc độ chân không 0,1mm thuỷ ngân dùng để bão hoà (làm no nước ) mẫu đất gia cố. 2-4. thùng, bình giữ ẩm với dung tích lớn có khả năng cách ly tuyệt đối với khí trời . 2-5. Ngoài ra, phải sử dụng hầu hết các máy móc dụng cụ ở phòng thí nghiệm như máy nén lún (máy cố kết ) có ống sắt, tấm đệm và bàn máy nén tủ sấy hoặc máy ổn định nhiệt ; rây, cân Hình1: Cấu tạo cối đầm nén các loại 100m3. 1. Để; 2. Tấm đệm; 3. Khuôn dưới; 4. Khuôn dây; 5. Trụ nén; 6. Búa; 7. Thanh định hướng; 8. Khoá. III - PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3-1. Xác định dung trọng khô lớn nhất và độ ẩm tốt nhất của hỗn hợp. a) Lấy khoảng 1,500g đất khô khó lọt qua sàng 5mm đem chộn đều với chất kết dính với tỷ lệ đã định (tỷ lệ tính theo phần trăm trọng lượng đất khô )
  14. b) Từng phần hỗn hợp sau khi làm ẩm, được cho vào cối đầm nén với số búa : 30 - đối với cát và á cát, 40 - đối với á sét và sét. c) Đầm lén xong, gọt bỏ phần đất thừa trên khuôn và đem cân, lấy một ít đất ở giữa mẫu để xác định độ ẩm. d) Theo cách tương tự tiếp tục đầm nén các phần hỗn hợp còn lại với độ ẩm tăng dần cho đến khi phát hiện thấy trọng lượng của mẫu giảm rõ rệt thì kết thúc thí nghiệm. Cũng giống như thí nghiệm ở trên, loại đất thông thường ở cối 1.000cm3, phải làm ẩm các phần còn khô cho độ ẩm của hỗn hợp được tăng đần 2 - 3%. e) Tính toán dung trọng khô theo công thức : 0,01Qi γ ki = ---------------------- g/cm3 (1) 1 + 0,01Wi Trong đó : Qi - Trọng lượng mẫu sau khi đầm nén (g); Wi - độ ẩm của mẫu sau khi đầm nén. g) Từ đỉnh biểu đồ quan hệ giữa dung trọng khô và độ ẩm ta có dung trọng khô lớn nhất của hỗn hợp có tỷ lệ chất kết dính đã cho. 3-2. Chuẩn bị mẫu đất gia cố a) Trước tiên cần tính toán gần đúng trọng lượng hỗn hợp Gk cần thiết cho một loại mẫu thí nghiệm theo công thức : Gk = (1 - m ) 100γ cmax K.N, (g) (2) ở đây : γ cmax dung trọng khô của hỗn hợp g/cm3, với m,% chất kết dính theo kết quả thí nghiệm đầm nén hỗn hợp ở mục 3-1.
  15. K - Hệ số độ chặt yêu cầu (trường lấy K = 0,95 - 1,0) N - Số cục mẫu đất cần thiết cho việc xác định các chỉ tiêu yêu cầu ở mục 1-1. có tính đến số lần thí nghiệm lặp lại và kể cả trường hợp mẫu bị hư hỏng trong khi thí nghiệm. b) Xác định gần đúng trọng lượng đất ẩm Gw theo công thức : Gw = Gk (1+0,01Wb,đ), (g) (3) Trong đó : Wb,đ - độ ẩm ban đầu, % c) Xác định lượng nước Vn để cho hỗn hợp lúc tạo mẫu có độ ẩm tương đương với độ ẩm tốt nhất sau khi đã xét đến lượng nước bị mất đi do phản ứng thuỷ hoá. Vn = (Wtr - Wbđ) Gk ; (cm3) (4) ở đây : Wtr = W0 + 0,2m + 1,5; % (5) d) Trộn mẫu hỗn hợp từ các thành phần đã tính toán trên đây ; khi trộn phải bóp vỡ các hòn cục bị cứng lúc tưới nước vào đất. Sau đó lấy mẫu xác định độ ẩm của hỗn hợp sau khi trộn e) ủ hỗn hợp ở trong thùng hoặc bình giữ ẩm trong thời gian 24 giờ nếu chất kết dính là vôi và 4 giờ nếu chất kết dính là xi măng. f) Cho hỗn hợp đã được ủ vào cối, đặt trụ nén lên mặt mẫu rồi tiến hành đầm nén cho đến khi mẫu đạt được nén vừa vặn trong cối. Ghi số lần búa vào nhật ký. Lượng đất cần thiết cho mỗi cối có vào khoảng 240 - 260g. Để đảm bảo chính xác độ chặt cần phải tính toán lượng đất theo công thức : g = 100 γ cmax K ( 1 - W0 ); (g) (6)
  16. Để tạo mẫu, có thể bàng phương pháp nén tĩnh. Lúc đó, sau khi đặt trụ lên mặt mẫu có lượng đất tính theo công thức (6) đưa lên bàn nén thuỷ lực. Muốn có độ chặt lớn nhất tải trọng nén cần khoảng 100 - 150kg/cm2 trong thời gian gần 3 ph. Mẫu đất sau khi nén bằng búa hoặc máy nén được tháo ra khỏi khuôn. Cân trọng lượng mẫu. Lấy một ít đất để xác định độ ẩm khi tạo mẫu. Sau đó ghi theo ký hiệu lên trên mặt mẫu (mặt trên) những yếu tố: loại đất, tỷ lệ chất kết dính, độ chặt, ngày đúc mẫu, loại tuổi, số hiệu mẫu, loại thí nghiệm (ghi bằng loại mực không nhoè trong nước ). h) Đặt mẫu đất gia cố đã chế tạo vào trong thùng hoặc bình giữ ẩm để nuôi dưỡng theo tuổi quy định ; thùng hoặc bình giữ ẩm phải tuyệt đối kín và hoàn toàn cách ly với không khí. Mẫu đất trong thùng không được đặt chồng lên nhau quá 3 lớp. Nên để mẫu cùng loại theo từng cụm riêng rẽ để không làm xáo trộn và nhầm lẫn lúc lấy mẫu làm thí nghiệm. i) Đối với những mẫu đã làm thí nghiệm ở trạng thái bão hoà, cần ngâm vào chậu đựng nước liên tục trong 2 ngày, ngày đầu mực nước chỉ ngang tới một nửa chiều cao, còn từ ngày thứ hai sao cho mực nước cao hơn mẫu 1 cm. Sau khi làm bão hoà lấy mẫu ra, lau khô bằng khăn ẩm để ngoài không khí trong 15 phút rồi đem cân xác định trọng lượng với độ chính xác tới 1g. Ngoài cách làm bão hoà mẫu theo cách đã chỉ trên đây còn có thể bão hoà mẫu theo phương pháp hút chân không. Cách làm như ở hình vẽ 2 cho máy hút chân không làm việc ở áp lực 10 - 15mm thuỷ ngân trong khoảng 2 giờ, hoặc cho đến khi không còn thấy bọt nước ở trong bình thì thôi
  17. Hình 2: Bão hoà mẫu bằng phương pháp chân không 1. Bình kín; 2. mẫu đất; 3. nước; 4. khuôn đo áp lực; 5. máy hút chân không. 3-3. Thí nghiệm xác định độ bền khí nén (cường độ khoảng ép) a) đặt lên máy nén các mẫu đã đủ tuổi nuôi dưỡng hoặc ở trạng thái khô hoặc ở trạng thái bão hoà vào chính giữa trục của bộ phận nén. Sau khi đặt bản nén lên mặt trên của mẫu rồi bắt đầu cho lực nén tác dụng. Tăng tải trọng với tốc độ nén không được lớn hơn 3mm/ph. Sau khi mẫu phá vỡ, lấy một ít đất ở giữa để xác định độ ẩm. b) Xác định độ bền khí nén Rn theo công thức (7): Pmax Rn = ------------ (kg/cm2) (7) F0 Trong đó : Pmax - tải trọng lớn nhất khi mẫu bị phá vỡ (KG) F0 - Diện tích ban đầu theo mặt cắt ngang của mẫu, (cm2). c) Từ kết quả xác định độ bền khi nén đối với mẫu ở trạng thái khô và ở trạng thái bão hoà có thể xác định được hệ số hoá mềm theo công thức 8: Rbh Km = --------- (8)
  18. Rk ở đây : Rbh - độ bền khi nén ở trạng thái bão hoà. Rk - độ bền khi nén ở trạng thái khô . d) Mỗi một chỉ tiêu phải làm thí nghiệm 3 cục mẫu, kết quả lấy theo trị số trung bình. 3-4. Thí nghiệm xác định độ bền kéo khi uốn a) Thí nghiệm được tiến b - chiều rộng mẫu dầm, (cm) hành trên máy nén có các chi tiết để đặt 3-5. Thí nghiệm xác định mô đun dầm đất(4 × 4 × 16cm) và chất tải biến dạng chính tâm (H.3) b) Chất tải theo từng cấp, thời gian tác dụng của mỗi cấp khoảng 2 giây. c) Ghi và vẽ biểu đồ quan hệ giữa biến dạng (toàn phần và đàn hồi ) với tải trọng. d) Độ bền kéo khi uốn tính bằng : 3P. L σ u = ---------- 2b3 Trong đó : P - Lực tác dụng, (KG) L - chiều dài dầm giữa hai gối, (cm)
  19. 1. Mẫu đất; 2. Gỗ; 3. Tấm đặt lực. Hình 3: Sơ đồ nguyên tắc thí nghiệm độ bền khi uốn . a) để xác định mô đun biến dạng có thể sử dụng máy nén lún, định vị trí của bàn ép (4) (Hình 4) cho đúng chính giữa mẫu, gá lắp đồng hồ đo biến dạng rồi bắt đầu chất tải trọng và theo dõi biến dạng. Tăng tải trọng theo từng cấp : mỗi cấp là 0,10kg/cm2. Khi biến dạng của cấp trước không vượt quá 0,01mm trong 3 phút mới được tăng cấp sau. kết quả thí nghiệm được ghi vào biểu bảng in sẵn. Hình 4. Dụng cụ thí nghiệm mô đun biến dạng 1. ống sắt; 2. Tấm đệm; 3. Mẫu đất; 4. Tấm sắt 5. Bàn nénφ 11,3 ; 6. Khung lực; 7. Đồng hồ đo biến dạng. Mô đun biến dạng Fi được xác định theo công thức : P Ei = --------- KG/cm2 . (9)
  20. λ ở đây : P - áp lực nén, và tính bằng : Pi P = -------- KG/cm2 F Trong đó : Pi - Lực tác dụng, KG F - diện tích bàn nén, cm2 (F = 1cm2). λ - biến dạng tương đối và bằng ; S λ = --------- d S - độ lún tuyệt đối ; d - đường kính bàn nén c) Kết quả tính lấy bằng trị số trung bình của 3 lần thí nghiệm theo độ biến dạng tương đối 0,01; 0,02; 0,03 đồng thời có thể biểu thị kết quả thí nghiệm bằng biểu đồ như ở hình 4. d) Để kết quả thí nghiệm không bị sai lệch do hiện tượng bốc hơi trong quá trình nén cần phủ màu bằng bông tẩm nước bên trên tấm sắt đục lỗ tròn ở chân bàn nén. Ghi chú: để xác định trị số môđun đàn hồi hoặc bằng cách nhân trị số môđun G biến dạng theo kết quả này với hệ số K (K = 2,5 - 5,2) hoặc tính bằng công thức trong thí nghiệm khi nén :
Đồng bộ tài khoản