Bài giảng Kỹ thuật thi công 1: Phần I - Đặng Xuân Trường

HỌC PHẦN KỸ THUẬT THI CÔNG 1 - MXD

Giảng viên phụ trách Thạc sĩ ĐẶNG XUÂN TRƯỜNG

Email:

dangxuantruong@hcmutrans.edu.vn dangxuantruong@hcmut.edu.vn

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

1

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Giáo trình chính:

(cid:170) Kỹ thuật thi công tập 1 & 2– TS. Nguyễn Đình Đức,

PGS. Lê Kiều – NXB Xây dựng – Hà Nội 2004.

(cid:170) Kỹ thuật thi công – Nguyễn Đình Hiện – NXB Xây

dựng – 2008.

Giáo trình tham khảo:

(cid:170) Máy xây dựng – Lê Văn Kiểm – Trường Đại học Bách

khoa TP. Hồ Chí Minh.

(cid:170) Bài giảng Máy xây dựng– ThS. Đặng Xuân Trường– Trường Đại học GTVT TP.HCM (www.ebook.edu.vn).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

2

ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN

Bài tập cá nhân: 10%

Bài tập lớn: 20%

Thi kết thúc học phần: 70%

Tự luận (cid:170) Hình thức:

10 (cid:170) Thang điểm :

Không được sử dụng (cid:170) Tài liệu:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

3

CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU

I. Định nghĩa về thi công Thi công là một ngành sản xuất bao gồm công việc xây dựng mới, sửa chữa, khôi phục cũng như tháo dỡ di chuyển nhà cửa và công trình. Nó hình thành từ quá trình thi công.

Quá trình thi công là các quá trình sản xuất tiến hành tại hiện trường nhằm mục đích cuối cùngđể xây dựng, sửa chữa, khôi phục, tháo dỡ di chuyển nhà cửa và công trình.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

4

II. Các dạng công trình và công tác đất 2.1. Các loại công trình đất:

Cóthểphânloạicáccôngtrìnhlàmđấttheonhiều

cách:

(cid:153) Theo mục đích sử dụng có hai loại là công trình bằng

đất và công trình phục vụ

(cid:131) Các công trình bằng đất: đê, đập, mương máng, nền

đường

(cid:131) Công trình phục vụ: hố móng, rãnh đặt đường ống…

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

5

(cid:153) Theo thời gian sử dụng có hai loại:

(cid:131) Công trình sử dụng lâu dài: như đê đập, đường sá.

(cid:131) Công trình sử dụng ngắn hạn: như hố móng, rãnh

thoát nước, đường tạm …

loại là công trình

(cid:153) Theo hình dạng công trình có hai chạy dài và công trình tập trung

(cid:131) Công trình chạy dài: nền đường, đê đập, mương

(cid:131) Công trình tập trung: hố móng, san mặt đường

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

6

2. Các dạng công tác đất

(cid:131) Đào: Là hạ độ cao mặt đất tự nhiên xuống độ cao thiết

kế, như đào móng, đào mương

(cid:131) Đắp: Nâng mặt đất tự nhiên lên độ cao thiết kế như

đắp nền, đê, đập đất…

(cid:131) San: Làm phẳng một diện tích mặt đất (gồm cả đào và đắp) như san mặt bằng, san nền đường, san đất đắp

(cid:131) Bóc: Bóc lớp đất thực vật, đất mùn bên trên

(cid:131) Lấp: Lấp đất chân móng, lấp hồ ao, lấp rãnh

(cid:131) Đầm: Đầm nền đất mới đổ cho đặc chắc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

7

III. Xếp hạng cấp đất

Theo mức độ khó, dễ khi thi công và phương pháp thi công đất để phân cấp đất, cấp đất càng cao càng khó thi công, mức độ chi phí công lao động, máy thi công càng lớn.

(cid:153) Phân cấp đất dùng cho thi công thủ công: Phân

làm 9 nhóm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

8

Teân ñaát Nhoùm ñaát Duïng cuï tieâu chuaån xaùc ñònh nhoùm ñaát

- Ñaát phuø sa, boài caùt, ñaát maøu, ñaát muøn, ñaát ñen, ñaát hoaøng thoå

1 Duøng xeûng xuùc deã daøng.

- Ñaát ñoài suït lôû hoaëc ñaát nôi khaùc ñem ñeán ñoå (thuoäc loaïi ñaát nhoùm 4 trôû xuoáng) chöa bò neùn chaët

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

9

- Ñaát caùt pha seùt hoaëc ñaát saùt pha caùt

- Ñaát maøu aåm öôùt nhöng chöa ñeán traïng thaùi dính deûo

2 - Ñaát nhoùm 3, nhoùm 4 suït lôû hoaëc ñaát nôi khaùc ñem ñeán ñoå ñaõ bò neùn chaët nhöng chöa ñeán traïng thaùi nguyeân thoå

Duøng xeûng caûi tieán aán naëng tay xuùc ñöôïc

- Ñaát phuø sa, caùt boài, ñaát maøu, ñaát buøn, ñaát nguyeân thoå tôi xoáp coù laãn reã caây, muøn raùc, soûi ñaù, gaïch vuïn, maûnh saønh kieán truùc ñeán 10% theå tích hoaëc 50kg ñeán 150kg trong 1m3

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

10

- Ñaát seùt pha caùt

- Ñaát seùt vaøng hay traéng, ñaát chua, ñaát kieàm ôû traïng thaùi aåm meàm

3

Duøng xeûng caûi tieán ñaïp bình thöôøng ñaõ ngaäp xeûng

- Ñaát caùt, ñaát ñen, ñaát muøn coù laãn soûi ñaù, maûnh vuïn kieán truùc, muøn raùc, goác reã caây töø 10% ñeán 20% theå tích hoaëc 150kg ñeán 300kg trong 1m3.

- Ñaát caùt coù löôïng ngaäm nöôùc lôùn, troïng löôïng töø 1,7 taán/1m3 trôû leân.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

11

- Ñaát ñen, ñaát muøn

- Ñaát seùt, Ñaát seùt pha caùt ngaäm nöôùc nhöng chöa thaønh buøn.

4 - Ñaát do thaân caây, laù caây muïc taïo thaønh, duøng mai cuoác ñaøo khoâng thaønh taûng maø vôõ vuïn ra rôøi raïc nhö xæ Duøng mai xaén ñöôïc

- Ñaát seùt naëng kaát caáu chaët

- Ñaát maët söôøn ñoài coù nhieàu coû caây sim, mua, daønh daønh

- Ñaát naâu meàm.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

12

- Ñaát seùt pha maøu xaùm (bao goàm maøu xanh lam, maøu xaùm cuûa voâi)

- Ñaát maët söôøn ñoài coù ít soûi

- Ñaát ñoû ôû ñoài nuùi

- Ñaát seùt pha soûi non.

5

Duøng cuoác baøn cuoác ñöôïc

- Ñaát seùt traéng keát caáu chaët maûnh vuïn kieán truùc hoaëc reã caây ñeán 10% theå tích hoaëc 50kg ñeán 150kg trong 1 m3

- Ñaát ñen, ñaát muøn, ñaát hoaøng thoå coù laãn soûi ñaù, maûnh vuïn kieán truùc töø 25% ñeán 35% theå tích hoaëc 300kg ñeán 500kg trong 1 m3

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

13

6

Duøng cuoác baøn cuoác choái tay, phaûi duøng cuoác chim to löôõi ñeå ñaøo

- Ñaát seùt, ñaát naâu raén chaéc cuoác ra chæ ñöôïc töøng hoøn nhoû - Ñaát chua , ñaát kieàm thoå cöùng - Ñaát maët ñeâ, maët ñöôøng cuõ - Ñaát maët söôøn ñoài laãn soûi ñaù, coù sim, mua, daønh daønh moïc leân daøy - Ñaát seùt keát caáu chaët laãn cuoäi, soûi, maõnh vuïn kieán truùc, goác reã caây töø 10 % ñeán 20% theå tích hoaëc 150kg ñeán 300kg trong 1m3. - Ñaù voâi phong hoùa giaø naèm trong ñaát ñaøo ra töøng taûng ñöôïc, khi coøn trong ñaát thì töông ñoái meàm ñaøo ra raén daàn laïi, ñaäp vôõ vuïn ra nhö xæ

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

14

- Ñaát ñoài, laãn töøng lôùp soûi, löôïng soûi töø 20% ñeán 35% theå tích laãn ñaù taûng, ñaù traùi ñeán 20% theå tích

7 - Ñaát maët ñöôøng, ñaù daêm hoaëc ñöôøng ñaát raûi maõnh saønh, gaïch vôõ

Duøng cuoác chim nhoû löôõi naëng ñeán 2,5kg

- Ñaát cao lanh, ñaát seùt keát caáu chaët laãn maõnh vuïn kieán truùc, goác reã caây töø 20% ñeán 30% theå tích hoaëc töø 300kg ñeán 500kg trong 1 m3

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

15

- Ñaát laãn ñaù taûng, ñaù traùi töø 20% ñeán 30% theå tích

- Ñaát maët ñöôøng nhöïa hoûng

8

Duøng cuoác chim nhoû löôõi naëng treân 2,5kg hoaëc duøng xaø beng ñaøo ñöôïc

- Ñaát laãn voû loaøi trai, oác (ñaát soø) keát dính chaët taïo thaønh taûng ñöôïc (vuøng ven bieån thöôøng ñaøo ñeå xaây töôøng)

- Ñaát laãn ñaù boït .

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

16

- Ñaát laãn ñaù taûng, ñaù traùi lôùn hôn 30% theå tích, cuoäi soûi giao keát bôûi ñaát seùt

9

Duøng xaø beng, chooøng, buùa môùi ñaøo ñöôïc

- Ñaát coù laãn töøng væa ñaù phieán, ñaù ong (loaïi ñaù khi coøn trong loøng ñaát töông ñoái meàm)

- Ñaát soûi ñoû raén chaéc .

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

17

Phaân caáp ñaát duøng cho thi coâng cô giôùi: Phaân laøm 4 caáp

Caáp ñaát

Teân caùc loaïi ñaát - Ñaát caùt, ñaát phuø sa caùt boài, ñaát maøu, ñaát ñen, ñaát muøn, ñaát caùt pha seùt, ñaát seùt, ñaát hoaøng thoå, ñaát buøn.

töø 20% trôû I

- Caùc loaïi ñaát treân coù laãn soûi saïn, maûnh saønh, laïi, gaïch vôõ, ñaù daêm, maûnh chai khoâng coù reã caây to, coù ñoä aåm töï nhieân daïng nguyeân thoå hoaëc tôi xoáp hoaëc töø nôi khaùc ñem ñeán ñoå ñaõ bò neùn chaët töï nhieân.

- Caùt mòn, caùt vaøng coù ñoä aåm töï nhieân, soûi, ñaù daêm, ñaù vuïn ñoå thaønh ñoáng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

18

- Goàm caùc loaïi ñaát caáp I coù laãn soûi saïn, maûnh saønh, gaïch vôõ, ñaù daêm, maûnh chai töø 20% trôû leân. Khoâng laãn reã caây to, coù ñoä aåm töï nhieân hay khoâ.

II

- Ñaát aù seùt, cao lanh, ñaát seùt traéng, seùt vaøng, coù laãn soûi saïn, maûnh saønh, maûnh chai, gaïch vôõ khoâng quaù 20% ôû daïng nguyeân thoå hoaëc nôi khaùc ñoå ñeán ñaõ bò neùn töï nhieân coù ñoä aåm töï nhieân hoaëc khoâ raén.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

19

- Ñaát aù seùt, cao lanh, seùt traéng, seùt vaøng, seùt ñoû, laãn soûi saïn, maûnh chai, gaïch vôõ töø ñaát ñoài nuùi 20% trôû leân coù laãn reã caây.

III

- Caùc loaïi ñaát treân coù traïng thaùi nguyeân thoå coù ñoä aåm töï nhieân hoaëc khoâ cöùng hoaëc ñem ñoå ôû nôi khaùc ñeán coù ñaàm neùn

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

20

laãn ñaù

- Caùc loaïi ñaát trong loaïi ñaát caáp III coù hoøn, ñaù taûng.

IV

- Ñaù ong, ñaù phong hoùa, ñaù voâi phong hoùa coù cuoäi soûi dính keát bôûi ñaù voâi, ñaù quaëng khaùc loaïi ñaõ noå mìn vôõ nhoû

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

21

Phaân caáp ñaát duøng cho coâng taùc ñoùng coïc: Phaân laøm 2 caáp

Caáp ñaát Teân caùc loaïi ñaát

I

Caùt pha laãn treân 3 ÷ 10% seùt ôû traïng thaùi deûo, seùt vaø aù seùt meàm, than, buøn, ñaát laãn thöïc vaät, ñaát ñaép töø nôi khaùc chuyeån ñeán.

II

Caùt ñaõ ñöôïc ñaàm chaët, soûi, ñaát seùt cöùng, caùt khoâ, caùt baûo hoøa nöôùc. Ñaát caáp I coù chöùa 10 ÷ 30% soûi, ñaù

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

22

IV. Những tính chất của đất ảnh hưởng tới

thi công

Nhöõng tính chaát cuûa ñaát nhö troïng löôïng rieâng, ñoä aåm, ñoä doác

töï nhieân, ñoä tôi xoáp, ñoä leøn chaët, tính ngaäm nöôùc, ñoä thaám

nöôùc, khaû naêng choáng xoùi moøn, caáp ñaát… laø nhöõng yeáu toá

aûnh höôûng ñeán kyõ thuaät thi coâng ñaát, naêng suaát laøm ñaát,

ñeán giaù thaønh coâng trình ñaát.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

23

3

3

kg

/

cm

,

mt /

=γ

G V

4.1. Khoái löôïng ñôn vò cuûa ñaát (γ) Laø khoái löôïng cuûa moät ñôn vò theå tích ñaát ôû traïng thaùi khoâ

Trong ñoù:

G – Khoái löôïng cuûa maãu ñaát ôû traïng thaùi khoâ

V – Theå tích cuûa maãu ñaát ôû traïng thaùi töï nhieân

Ñaát coù troïng löôïng rieâng caøng lôùn, ñaát caøng ñaëc chaéc, coâng lao ñoäng chi phí ñeå thi coâng caøng cao.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

24

u

kh

n

W

%100.

%100.

=

W =

4.2. Ñoä aåm cuûa ñaát (w) Laø tyû leä tính theo phaàn traêm (%) cuûa löôïng nöôùc chöùa trong ñaát ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc:

GG − G

G G

kh

kh

hoaëc

Trong ñoù:

Gu : Troïng löôïng maãu ñaát ôû traïng thaùi töï nhieân Gkh : Troïng löôïng maãu ñaát sau khi saáy khoâ Gn : Troïng löôïng nöôùc trong maãu ñaát

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

25

Caên cöù vaøo ñoä aåm chia ñaát thaønh 3 loaïi:

(cid:131) Ñaát coù ñoä aåm W ≤ 5% ñöôïc goïi laø ñaát khoâ

(cid:131) Ñaát coù ñoä aåm 5% < W ≤ 30% goïi laø ñaát aåm

(cid:131) Ñaát coù ñoä aåm W > 30% goïi laø ñaát öôùt

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

26

4.3. Ñoä doác töï nhieân cuûa maùi ñaát

i

=

tg = α

H B

Ñoä doác töï nhieân cuûa maùi ñaát laø goùc lôùn nhaát cuûa maùi ñaát khi ñaøo hay khi ñaép maø khoâng gaây suït lôû, kí hieäu laø i.

Trong ñoù: i- ñoä doác töï nhieân cuûa ñaát

α - goùc cuûa maët tröôït

H – Chieàu saâu cuûa hoá ñaøo (ñaép)

B – Chieàu roäng chaân maùi doác

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

27

4.4. Ñoä tôi xoáp

Ñònh nghóa: Ñoä tôi xoáp laø ñoä taêng cuûa moät ñôn vò theå tích ôû daïng ñaõ ñöôïc ñaøo leân so vôùi ñaát ôû daïng nguyeân (tính theo phần trăm (%)).

(cid:131) Ñaát coøn naêm nguyeân ôû vò trí cuûa noù trong voû traùi ñaát goïi laø ñaát nguyeân thoå. Ñaát ñaõ ñöôïc ñaøo leân goïi laø ñaát tôi xoáp.

(cid:131) Neáu coù khoái

löôïng ñaát nguyeân thoå V1, khi ñaøo leân khoái löôïng ñaát naøy coù theå tích V2 (goïi laø ñaát tôi xoáp), khi ñaàm chaët laïi coù theå tích V3, ta luoân coù V1 < V3 < V2.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

28

K

100

(%)

=

Ñoä tôi ban ñaàu: Laø ñoä tôi khi ñaát naèm trong gaàu maùy ñaøo hay treân xe vaän chuyeån (k1) Ñoä tôi cuoái cuøng: Laø ñoä tôi khi ñaát ñaõ ñöôïc ñaàm chaët (k0). VV − 1 2 V 1

Trong ñoù: K laø ñoä tôi xoáp cuûa ñaát.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

29

4.5. Khaû naêng choáng xoùi lôû cuûa ñaát

(cid:131) Khaû naêng choáng xoùi lôû laø khaû naêng choáng laïi söï cuoán troâi theo doøng nöôùc cuûa caùc haït ñaát. Muoán traùnh xoùi lôû thì löu toác doøng nöôùc chaûy phaûi nhoû hôn löu toác cho pheùp.

(cid:131) Löu toác cho pheùp laø toác ñoä toái ña cuûa doøng nöôùc maø khoâng

gaây xoùi lôû ñaát.

(cid:131) Ñaát coù löu toác cho pheùp caøng lôùn thì khaû naêng choáng xoùi lôû

caøng cao.

(cid:131) Nhöõng coâng trình baèng ñaát coù tieáp xuùc vôùi doøng chaûy caàn

phaûi löu yù ñeán tính chaát naøy khi choïn ñaát thi coâng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

30

Löu toác cho pheùp cuûa moät soá loaïi ñaát:

Loaïi ñaát Löu toác cho pheùp (m/s)

0,45 ÷ 0,8 Ñaát caùt

0,8 ÷ 1,8 Ñaát thòt

2 ÷ 3,5 Ñaát ñaù

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

31

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT

I. Tính khối lượng đất công trình tập trung (cid:131) Coâng trình baèng ñaát coù daïng hình khoái nhö: hoá moùng,

khoái ñaát ñaép.

(cid:131) Tröôøng hôïp maët treân vaø maët ñaùy khoái ñaát laø hình chöõ nhaät thì tính nhö sau: phaân chia ra thaønh caùc hình laêng truï vaø hình thaùp ñeå tính theå tích roài coäng nhöõng khoái löôïng ñoù laïi (hình 2.1).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

32

Hình 2.1. Hình hoá moùng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

33

(2.1) V = V1 + 2V2 + 2V3 + 4V4

b

V

a

H

=

2

1 2

d ⎛ − ⎜ 2 ⎝

⎞ ⎟ ⎠

V

b

H

=

3

1 2

ac ⎛ − ⎜ 2 ⎝

⎞ ⎟ ⎠

b

V

H

=

4

1 3

ac ⎛ − ⎜ 2 ⎝

d ⎛ − ⎞ ⎟ ⎜ 2 ⎠ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

Vôùi : V1 = a.b.H;

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

34

( ) dHbacH

(

) ab

V

abH

=

+

+

+

−

( dH

)acb )( −

Thay caùc giaù trò Vi vaøo (2.1), ta ñöôïc:

− 2

1 3

− 2

=

+

+

+

+

( )( dbca

)

(2.2)

[ abH

]cd

1 6

Trong ñoù:

a,b – Chieàu daøi vaø chieàu roäng maët ñaùy c,d – Chieàu daøi vaø chieàu roäng maët treân H – Chieàu saâu cuûa hoá

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

35

II. Tính khối lượng đất công trình chạy dài (cid:131) Nhöõng coâng trình ñaát chaïy daøi nhö neàn ñöôøng, keânh,

möông, raõnh, moùng.

theo ñòa hình. Ñeå tính khoái

(cid:131) Nhöõng coâng trình naøy thöôøng coù maët caét ngang luoân löôïng moät caùch thay ñoåi chính xaùc ngöôøi ta chia coâng trình ra thaønh nhieàu ñoaïn, trong moãi ñoaïn chieàu cao thay ñoåi khoâng ñaùng keå.

(cid:131) Coâng trình caøng chia nhoû laøm nhieàu ñoaïn, tính toaùn khoái löôïng caøng chính xaùc, nhöng khoái löôïng tính toaùn laïi taêng leân. Sau khi ñaõ chia ra thaønh töøng ñoaïn, ta xaùc ñònh caùc thoâng soá hình hoïc cuûa tieát dieän hai ñaàu (hình 2 - 2).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

36

Hình 2.2. Hình khoái ñoaïn coâng trình chaïy daøi

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

37

F 2

F 1

Theå tích cuûa hình chaïy daøi tính gaàn ñuùng theo coâng thöùc sau:

l

=

V 1

(2.3)

V

2 =

+ 2 tb . lF

(2.4)

Trong ñoù:

F1 – Dieän tích tieát ñieän tröôùc F2 – Dieän tích tieát ñieän sau l – Chieàu daøi cuûa hình khoái Ftb - Dieän tích cuûa tieát dieän trung bình, taïi ñoù chieàu cao cuûa tieát dieän baèng trung bình coäng cuûa chieàu cao hai tieát dieän tröôùc vaø sau.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

38

(cid:131) Theå tích ñuùng cuûa hình khoái V seõ nhoû hôn V1 nhöng lôùn hôn

V2

(2.5) V1 > V > V2

(cid:131) Vì vaäy coâng thöùc (2.3) vaø (2.4) chæ aùp duïng trong tröôøng hôïp coâng trình coù chieàu daøi nhoû hôn 50m vaø söï cheânh leäch chieàu cao cuûa tieát dieän ñaàu vaø cuoái khoâng quaù 0,5m.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

39

III. Một số công thức tính khối lượng đất

công trình chạy dài

3.1. Tröôøng hôïp maët ñaát ngang baèng (Hình 2.4)

F = h(b + mh)

Hình 2.4. Tieát dieän ngang coâng trình ñaát ôû nôi maët ñaát ngang baèng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

40

h 1

h 2

bF =

+

hmh 21

+ 2

3.2. Tröôøng hôïp maët ñaát coù ñoä doác (Hình 2.5)

Hình 2.5. Tieát dieän ngang coâng trình ñaát ôû nôi maët ñaát doác

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

41

3.3. Neáu maùi doác coù trò soá khaùc nhau (m1, m2) ta thay trò

2

m

=

1 mm + 2

soá m nhö sau

Hình 2.5. Tieát dieän ngang coâng trình ñaát ôû nôi maët ñaát doác

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

42

3.4. Tröôøng hôïp maët ñaát doác laïi khoâng phaúng (hình 2.6)

Hình 2.6. Tieát dieän ngang coâng trình ñaát ôû nôi maët ñaát doác vaø khoâng phaúng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

43

a

a

a

a

a

a

a

5

4

4

3

3

2

a 1

2

= hF 1

h 2

h 4

h 3

+ 2

+ 2

+ 2

+ 2

⎛ ⎜ ⎝

⎞ +⎟ ⎠

⎛ ⎜ ⎝

⎞ +⎟ ⎠

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

⎛ ⎜ ⎝

⎞ +⎟ ⎠ Chieàu roäng B cuûa tieát dieän ngang hoá ñaøo (ôû treân) vaø neàn ñaép (ôû döôùi), hình 2.3 vaø 2.4 xaùc ñònh baèng coâng thöùc sau:

2

B

+

+

=

+

−

Ta duøng coâng thöùc sau:

B = b + 2mh )

)2

( hmhmb 11 22

( h 1

h 2

Neáu h1 vaø h2 cheânh nhau khoâng nhieàu laém (0,5m), coù theå duøng coâng thöùc ñôn giaûn:

B = b + m1h1 + m2h2

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

44

3.5. Khoái löôïng ñaát ñoå ñoáng (hình 2.7) coù theå tính baèng

coâng thöùc:

V = Va + Vb + Vc = V’a(1 + K1a) + V’b(1 + K1b) + V’c(1 + K1c)

Trong ñoù:

(cid:131) Va , Vb , Vc laø caùc theå tích ñoáng ñaát ñoå töông öùng theå tích ñaát ñaøo V’a , V’b, V’c trong caùc loaïi ñaát khaùc nhau. (cid:131) K1a , K1b , K1c laø ñoä tôi xoáp ban ñaàu cuûa caùc loaïi ñaát

khaùc nhau

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

45

Hình 2.7. Sô ñoá tính toaùn khoái löôïng ñoáng ñaát ñoå

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

46

3.6. Khoái löôïng ñaát nguyeân theå caàn ñeå laáp hoá ñaøo xaùc ñònh

100

K

0

−

=

( WWW

1

h

c

− 100

⎛ ) ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

baèng coâng thöùc:

Trong ñoù:

Wh – Theå tích hình hoïc hoá ñaøo Wc – Theå tích hình hoïc coâng trình choân trong

hoá ñaøo

K0 – Ñoä tôi xoáp sau khi ñaàm

Soá löôïng ñaát coøn thöøa laø:

W = Wh – W1

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

47

CHƯƠNG III: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG ĐẤT

I. Coâng taùc chuaån bò

1.1. Giaûi phoùng maët baèng

Giaûi phoùng maët baèng goàm caùc vieäc: Ñeàn buø di daân theo Nghò ñònh cuûa Chính phuû vaø caùc quyeát ñònh cuûa ñòa phöông (phaàn vieäc naøy do chuû ñaàu tö thöïc hieän), chaët caây, ñaøo boû reã caây, phaù dôõ coâng trình cuõ neáu coù, di chuyeån caùc heä thoáng kyõ thuaät (ñieän, nöôùc, thoâng tin), moà maû,… ra khoûi khu vöïc xaây döïng coâng trình, lyù thaûm thöïc vaät phaù ñaù moà coâi treân maët baèng neáu caàn, xöû thaáp, doïn saïch chöôùng ngaïi, taïo thuaän tieän cho thi coâng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

48

(cid:131) Tröôùc khi giaûi phoùng maët baèng phaûi coù thoâng baùo treân caùc phöông tieän thoâng tin ñaïi chuùng ñeå cho nhöõng ngöôøi coù coâng trình ngaàm noåi trong khu ñaát bieát ñeå di chuyeån. Sau moät thôøi gian quy ñònh, chuû ñaàu tö phaûi laø caùc thuû tuïc ñeå di chuyeån. Ñoái vôùi vieäc di chuyeån moà maû phaûi theo ñuùng phong tuïc vaø quy ñònh veà veä sinh moâi tröôøng.

(cid:131) Ñoái vôùi heä thoáng kyõ thuaät phaûi baûo ñaûm ñuùng caùc quy ñònh

di chuyeån.

(cid:131) Khí phaù dôõ caùc coâng trình nhaø cöûa, coâng trình xaây döïng phaûi coù thieát keá phaù dôõ baûo ñaûm an toaøn vaø taän thu vaät lieäu söû duïng ñöôïc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

49

(cid:131) Caây to neáu vöôùng vaøo coâng trình phaûi chaët, haï hoaëc di chuyeån. Phaûi coù bieän phaùp chaët, haï hoaëc di chuyeån baûo ñaûm an toaøn cho ngöôøi, maùy moùc hoaëc coâng trình laân caän. Reã caây phaûi ñaøo boû heát ñeå traùnh muïc, moái laøm hö, yeáu neàn ñaát sau naøy.

(cid:131) Ñoái vôùi nhöõng goác caây coù ñöôøng kính 50cm trôû xuoáng coù theå duøng maùy keùo, maùy uûi buoäc daây caùp ñeå keùo baät reã caây hoặc maùy uûi coù thieát bò ñaøo goác caây, maùy xuùc. Ñoái vôùi goác caây loaïi goác caây coù reã phaùt trieån ñöôøng kính lôùn hôn 50cm vaø maïnh thì coù theå duøng mìn ñeå ñaøo goác.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

50

(cid:131) Ñaù moà coâi naèm trong giôùi haïn hoá moùng coâng trình phaûi loaïi boû tröôùc khi tieán haønh ñaøo ñaát. Coù theå phaù ñaù moà coâi baèng noå mìn.

(cid:131) Tröôùc khi ñaøo ñaép ñaát, neân boùc hoùt vaø tröõ laïi lôùp ñaát maøu ñeå sau khi xaây döïng xong söû duïng laïi cho vieäc phuû lôùp treân cuûa vöôøn hoa, caây xanh… theo quy hoaïch.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

51

1.2. Tieâu nöôùc beà maët

(cid:131) Tröôùc khi ñaøo ñaát hoá moùng phaûi

laøm heä thoáng tieâu nöôùc, tröôùc heát laø tieâu nöôùc beà maët (nöôùc möa, nöôùc ao hoà, coáng raõnh… ) ngaên khoâng cho chaûy vaøo hoá moùng coâng trình. Tuøy theo ñieàu kieän ñòa hình vaø tính chaát coâng trình maø ñaøo möông, khôi raõnh hoaëc ñaép bôø con traïch ñeå tieâu thoaùt nöôùc. Caàn ñaûm baûo sau moãi côn möa nöôùc treân beà maët phaûi ñöôïc thoaùt nhanh.

(cid:131) Neáu khoâng coù ñieàu kieän thoaùt nöôùc töï chaûy, phaûi boá trí heä thoáng raõnh thoaùt vaø bôm tieâu nöôùc. Ñoä doác cuûa möông raõnh thoaùt nöôùc theo chieàu nöôùc chaûy ≥ 0,003.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

52

(cid:131) Ñeå baûo veä nhöõng coâng trình khoâng bò nöôùc mua traøn vaøo, ta ñaøo nhöõng raõnh ngaên nöôùc möa veà phía ñaát cao vaø chaïy doïc theo caùc coâng trình hoaëc ñaøo raõnh xung quanh coâng tröôøng ñeå coù theå thoaït nöôùc möa moät caùch nhanh choùng (hình 3.1).

(cid:131) Nöôùc chaûy xuoáng raõnh thoaït nöôùc ñöôïc chảy xuoáng heä thoáng coáng thoaùt nöôùc gaàn nhaát. Kích thöôùc raõnh thoaùt nöôùc phuï thuoäc vaøo beà maët löu vöïc vaø ñöôïc xaùc ñònh theo tính toaùn.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

53

Hình 3.1. Taïo raõnh thoaùt nöôùc maët

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

54

(cid:131) Ñeå tieâu nöôùc beà maët cho caùc hoá moùng ñaõ ñaøo xong do gaëp möa hay do nöôùc ngaàm, ngöời ta taïo raõnh xung quanh hoá moùng vôùi ñoä doác nhaát ñònh taäp trung veà caùc hoá thu, roài ñaët maùy bôm ñeå tieâu nöôùc.

(cid:131) Ñoái vôùi nhöõng hoá moùng coù kích thöôùc lôùn thì ta coù theå boá trí nhieàu hoá thu gom nöôùc taïi caùc goùc cuûa hoá moùng (hình 3.2).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

55

Hình 3.2. Heä thoáng thoaùt nöôùc maët cho hoá moùng 1. Raõnh; 2. Hoá ga gom nöôùc; 3. OÁng bôm; 4. Maùy bôm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

56

II. Hạ mực nước ngầm

2.1. Mục đích

(cid:131) Khi ñaøo hoá moùng hoaëc thi coâng caùc coâng trình naèm döôùi saâu trong loøng ñaát maø ñaùy hoá moùng hoaëc coâng trình naèm döôùi möïc nöôùc ngaàm, nöôùc ngaàm chaûy vaøo hoá moùng hoaëc coâng trình gaây caûn trôû cho quaù trình thi coâng hoaëc suït lôû vaùch ñaát … Caàn thieát keá bieän phaùp haï möïc nöôùc ngaàm (hình 3.3).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

57

(cid:131) Haï möïc nöôùc ngaàm laø laøm cho möïc nöôùc ngaàm haï thaáp cuïc boä ôû moät vò trí naøo ñoù, baèng phöông phaùp nhaân taïo, ñaøo gieáng saâu trong taàng chöùa nöôùc vaø haï thaáp möïc nöôùc trong ñoù baèng caùch bôm lieân tuïc taïo neân hình pheãu truõng.

(cid:131) Moät gieáng chæ laøm khoâ ñöôïc moät phaïm vi heïp nhaát ñònh naøo ñoù, muoán laøm khoâ moät vuøng thì xung quanh khu vöïc ñoù phaûi ñöôïc laø heä thoáng gieáng vaø töø caùc gieáng ñöôïc bôm lieân tuïc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

58

Hình 3.3. Nöôùc ngaàm trong hoá moùng vaø haï möïc nöôùc ngaàm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

59

2.2. Một số biện pháp hạ mực nước ngầm

1.Phươngphápgiếngthấm

(cid:131) Ñaøo nhöõng gieáng bao quanh hoá moùng. Ñoä saâu cuûa gieáng ñöôïc aán ñònh theo ñieàu kieän ñaûm baûo haï möïc nöôùc ngaàm thaáp hôn ñaùy hoá ñaøo. Ñeà phoøng vaùch gieáng suït lôû, caàn laùt nhöõng taám vaùn goã xung quanh gieáng, vaùn goã ñöôïc ñoùng thaønh caùc thuøng boán maët hôû hai ñaùy, vöøa ñaøo gieáng vöøa laép thuøng goã xuoáng. Duøng maùy bôm li taâm huùt nöôùc töø gieáng ra.

(cid:131) Phöông phaùp gieáng thaám aùp duïng trong tröôøng hôïp dieän tích hoá moùng nhoû, ñaát neàn coù heä soá thaám lôùn, ñoä saâu haï möïc nöôùc ngaàm khoâng quaù 5m.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

60

2. Phöông phaùp gieáng loïc vôùi maùy bôm huùt saâu

a. Caáu taïo

(cid:131) Gieáng loïc vôùi maùy bôm huùt saâu: Laø boä thieát bò bao goàm caùc boä phaän nhö oáng gieáng loïc, toå maùy bôm ñaët trong moãi gieáng, oáng taäp trung nöôùc, traïm bôm vaø oáng xaû nöôùc. Maùy bôm phoå bieán duøng loaïi maùy bôm truïc ñöùng.

(cid:131) Oáng gieáng loïc: Laø oáng baèng theùp ñöôøng kính töø 200 ÷ laø 450mm, phía döôùi coù nhieàu khe nhoû ñeå huùt nöôùc goïi phaàn loïc. Phaàn loïc coù chieàu daøi tuøy theo ñòa chaát coù theå keùo daøi töø 6 ÷ 15m.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

61

(cid:131) Maùy bôm truïc ñöùng ñöôïc ñaët saâu trong oáng gieáng. Hieän nay loaïi maùy bôm phoå bieán laø maùy bôm truïc ñöùng coù nhoùm baùnh xe coâng taùc ñaët ôû thaân maùy vaø baét chaët vaøo truïc ñöùng chung vôùi oáng huùt coù löôùi ôû ñaàu döôùi.

b. Nguyeân lyù

Nöôùc ngaàm sau khi theo caùc khe nhoû cuûa oáng gieáng loïc chaûy vaøo trong oáng seõ ñöôïc maùy bôm truïc ñöùng lieân tuïc huùt leân treân.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

62

c. Kyõ thuaät haï gieáng

(cid:131) Neáu ñaát thuoäc loaïi caùt pha seùt hay caùt hay loaïi ñaát deã bò xoùi lôû thí aùp duïng bieän phaùi xoùi baèng tia nöôùc ñeå haï oáng. Khi ñoù ôû ñaàu döôùi oáng laép theâm moät muõi oáng ñeå phun ra nhöõng tia nöôùc aùp löïc vaø noái oáng ñoù vôùi moät oáng daãn nöôùc cao aùp (8÷16atm). Nöôùc phun ra töø muõi oáng seõ phaù vôõ keát caáu cuûa ñaát vaø oáng gieáng töï tuùt xuoáng ñeán ñoä saâu thieát keá thì vaën oâng daãn nöôùc cao aùp ra roài laáy leân.

(cid:131) Khi haï oáng trong ñaát laãn soûi, sau khi xoùi nöôùc caùc laãn soûi laáp khoûa troáng xung quanh oáng, taïo ra maøng loïc töï

seõ nhieân.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

63

(cid:131) Tröôøng hôïp ñaát thieáu nhöõng thaønh phaàn taïo ra maøng loïc töï nhieân, muoán laøm taêng beà maët huùt nöôùc, taêng khaû naêng laøm vieäc cuûa gieáng, ta taïo ra xung quanh gieáng moät maøng loïc caùt soûi baèng caùch ñoå caùc haït coù ñöôøng kính töø 3÷10mm xung quanh oáng gieáng theo moät oáng bao. Oáng bao naøy roäng hôn gieáng töø 80 ÷100mm. ñoå soûi ngay sau khi haï xong oáng xuoáng ñoä saâu quy ñònh, roài bôm nöôùc aùp löïc nhoû ñeå coù theå deã daøng ruùt oáng bao leân.

(cid:131) Neáu ñaát raén thì phaûi khoan loã ñeå ñaët oáng gieáng. Sau khi haï laép maùy bôm huùt saâu vaøo trong oáng

xong oáng gieáng thì gieáng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

64

Hình 3.4. Gieáng loïc maùy bôm huùt saâu a. Caáu taïo: 1. Oáng gieáng; 2. Maùy bôm truïc ñöùng; 3. Löôùi daây theùp; 4. Löôùi loïc; 5. Lôùp caùt loïc; 6. Thaønh gieáng b. Haï gieáng baèng phöông phaùi xoùi nöôùc: 1. Oáng gieáng; 2. Phaàn loïc; 3. Oáng daãn nöôùc cao aùp; 4. Muõi oáng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

65

d. Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp

Öu ñieåm

(cid:131) Hieäu suaát cao, naêng suaát lôùn

(cid:131) Coù theå naâng nöôùc leân cao (80÷100m).

Moãi gieáng coù theå haï möïc nöôùc ngaàm ñoäc laäp

Nhöôïc ñieåm

(cid:131) Coâng taùc haï oáng phöùc taïp, toán nhieàu thôøi gian vaø chi phí

cao

(cid:131) Maùy bôm nhanh hö hoûng neáu huùt nöôùc coù laãn caùt.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

66

e. Aùp duïng

(cid:131) Khi haï möïc nöôùc ngaàm xuoáng saâu maø caùc loaïi thieát bò

khaùc khoâng coù khaû naêng thöïc hieän

(cid:131) Khi ñòa chaát phöùc taïp (ñaát nöùt neû, ñaát phöùc taïp, ñaát seùt, ñaát seùt pha caùt xen keõ nhöõng lôùp caùt) nhöõng tröôøng hôïp naøy phaûi ñoå nhieàu loaïi vaät lieäu thaám nöôùc xung quanh oáng loïc.

(cid:131) Khi hoá moùng roäng, löôïng nöôùc thaám lôùn.

(cid:131) Khi thôøi gian loaøm vieäc trong hoá moùng keùo daøi.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

67

3. Phöông phaùp duøng oáng kim loïc huùt noâng a .Caáu taïo (nhö hình 3.5)

Hình 3.5. Caáu taïo oáng kim loïc

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

68

Heä thoáng kim loïc goàm 3 phaàn:

(cid:131) Ñoaïn oáng treân: Laø oáng theùp huùt daãn nöôùc ñöôïc noái

laïi vôùi nhau töø nhieàu ñoaïn oáng coù ñöôøng kính 50÷68mm, soá ñoaïn naøy tuøy thuoäc vaøo ñoä saâu caàn ñaït ñoaïn loïc. Ñoaïn oáng treân noái vôùi bôm huùt hay bôm ñaåy cao aùp.

(cid:131) Ñoaïn loïc: Goàm hai oáng theùp loàng nhau. Oáng trong khoâng ñuïc loã, ñöôïc noái vôùi oáng treân. Oáng ngoaøi ñöôïc ñuïc loã vaø coù ñöôøng kính lôùn hôn ñöôøng kính oáng trong moät chuùt. Beân ngoaøi ñoaïn loïc ñöôïc cuoán daây theùp vaø ñöôïc bao bôûi löôùi loïc.

(cid:131) Ñoaïn cuoái: Goàm coù van vaønh khuyeân, van caàu vaø boä

phaän xoùi ñaát.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

69

b. Nguyeân lyù

Haï oáng kim loïc

(cid:131) Ñaët thaúng ñöùng ñeå ñaàu kim loïc ñuùng vaøo vò trí thieát keá. Duøng

buùa goõ nheï ñeå phaàn ñaàu caém vaøo trong ñaát.

(cid:131) Cho bôm nöôùc cao aùp vaøo trong oáng loïc. Döôùi aùp suaát lôùn nöôùc ñöôïc neùn vaøo trong kim loïc, ñaåy van vaønh khuyeân ñoùng laïi vaø neùn van caàu môû ra. Nöôùc phun ra ngoaøi theo caùc loã raêng nhoïn.

(cid:131) Caùc tia nöôùc phun ra vôùi aùp suaát cao laøm xoùi lôû ñaát ôû ñaàu kim loïc vaø ñaåy chuùng leân maët ñaát. Döôùi trong löôïng baûn thaân kim loïc töø töø chìm vaøo trong loøng ñaát. Ñeán ñoä saâu thieát keá thì döøng bôm nöôùc vaø keát thuùc giai ñoaïn haï kim loïc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

70

Hoaït ñoäng huùt nöôùc ngaàm cuûa oáng kim loïc

(cid:131) Cheøn vaøo xung quanh phaàn loïc moät lôùp soûi vaø caùt haït to ñeå taïo theâm lôùp loïc. Cheøn moät lôùp ñaát seùt treân mieäng loã ñeå giöõ khoâng cho khoâng khí loït vaøo trong oáng kim loïc.

(cid:131) Cho maùy bôm huùt hoaït ñoäng, döôùi taùc duïng cuûa chaân khoâng, van caàu bò huùt ñoùng laïi. Nöôùc ngaàm ôû ngoaøi thaám qua löôùi loïc vaøo trong oáng ngoaøi ñaåy van vaønh khuyeân môû ra, chaûy vaøo oáng trong vaø ñöôïc huùt leân.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

71

Sô ñoà boá trí kim loïc

(cid:131) Sô ñoà keát hôïp hai taàng haï noâng: Heä thoáng oáng kim loïc coù theå haï möïc nöôùc ngaàm töø 4÷5m, ñeà haï saâu hôn ta keát hôïp nhieàu taàng kim loïc xuoáng thaáp daàn.

(cid:131) Sô ñoà boá trí ñoái vôùi maët baèng heïp: Boá trí moät haøng oáng

kim loïc chaïy doïc coâng trình.

(cid:131) Sô ñoà boá trí vôùi maët baèng roäng: Bố trí heä thoáng kim loïc

xung quanh hoá moùng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

72

Hình 3.6. Sô ñoà keát hôïp hai taàng kim loïc haï noâng 1. Möïc nöôùc ngaàm tröôùc khi haï; 2. Möïc nöôùc ngaàm sau khi haï; 3. Heä thoáng kim loïc

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

73

Hình 3.7. Sô ñoà boá trí heä thoáng oáng kim loïc (a) Boá trí theo voøng kheùp kín; (b) Boá trí theo choãi 1. OÁng kim loïcï; 2. OÁng gom nöôùc; 3. Maùy bôm; 4. Möïc nöôùc ngaàm tröôùc khi haï; 5. Möïc nöôùc ngaàm sau khi haï.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

74

4. Phöông phaùp duøng oáng kim loïc huùt saâu

a. Caáu taïo (nhö hình 3.8)

OÁng kim loïc huùt saâu coù caáu taïo khaùc vôùi kim loïc huùt noâng laø ñöôøng kính to hôn, phaàn thaân oáng vaø phaàn loïc daøi hôn, trong oáng loïc coù theâm moät oáng thöù hai mang mieäng phun nhaèm ñöa nöôùc leân cao.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

75

Hình 3.8.

OÁng kim loïc huùt saâu

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

76

b. Nguyeân lyù (nhö hình 3.9)

(cid:131) Ñaàu tieân haï oáng loïc ngoaøi (oáng 1), coù phaàn loïc vaø phaàn chaân xuoáng ñaát baèng phöông phaùp xoùi nöôùc töông töï nhö khi haï oáng kim loïc huùt noâng.

(cid:131) Sau ñoù thaû vaøo oáng (1) moät oáng nhoû hôn (oáng 2) mang mieäng

phun (3) ôû phaàn döôùi.

(cid:131) Maùy bôm ñaåy nöôùc cao aùp vôùi aùp suaát töø 7,5 ÷8 (atm) vaøo oáng kim loïc, nöôùc chaûy trong khoaûng troáng giöõa hai oáng (1) vaø (2) roài ñeán mieäng phun. Tia nöôùc chaûy qua caùc loã nhoû cuûa mieäng phun vaø phun leân vôùi moät löu toác raát lôùn, laøm giaûm aùp suaát khoâng khí trong khoaûng khoâng gian phía döôùi cuûa oáng trong, huùt theo nöôùc ngaàm döôùi ñaát leân cao.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

77

(cid:131) Hoãn hôïp nöôùc ngaàm vaø nöôùc ban ñaàu ñöôïc huùt leân chaûy vaøo moät heä thoáng oáng daãn ñeán beå chöùa nöôùc. Maùy bôm laïi laáy nöôùc trong beå naøy ñeå bôùm vaøo oáng kim loïc laøm nöôùc moài. Nöôùc thöøa trong beå seõ ñöôïc bôm daãn ñi nôi khaùc.

(cid:131) Ñoái vôùi nhöõng nôi ñaát caùt, ñaát caùt laãn soûi thì khoâng caàn ñoå maøng loïc xung quanh oáng kim loïc huùt saâu. Nhöng khi duøng noù ôû nhöõng nôi ñaát seùt phan caùt, ñaát ít thaám thì phaûi ñoå maøng loïc xung quanh oáng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

78

Hình 3.9. Sô ñoà laøm vieäc

cuûa heä thoáng kim loïc huùt saâu

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

79

c. Phaïm vi aùp duïng

(cid:131) Duøng ñeå haï möïc nöôùc ngaàm xuoáng saâu, khi maø oáng kim loïc

huùt noâng khoâng thöïc hieän ñöôïc,

(cid:131) Duøng oáng kim loïc huùt saâu coù theå haï möïc nöôùc ngaàm xuoáng ñoä saâu 18m. Tuy nhieân khoâng neân duøng thieát bò naøy ñeå haï möïc nöôùc ngaàm xuoáng quaù saâu vì phaûi caàn moät löôïng nöôùc moài quaù lôùn.

(cid:131) Trong tröôøng hôïp nguoán nöôùc thaám lôùn (treân 5 lít/ giaây cho moät oáng kim loïc) vaø thôøi gian haï möïc nöôùc ngaàm khaù daøi thì neân aùp duïng phöông phaùp oáng gieáng loïc coù maùy bôm huùt saâu, vì noù coù hieäu suaát cao hôn phöông phaùp oáng kim loïc huùt saâu.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

80

III. Ñònh vò coâng trình

3.1. Caém truïc ñònh vò

(cid:131) Töø coïc moác chuaån, cao tình chuaån (ñöôïc beân môøi thaàu baøn giao), döïa vaøo baûn veõ thieát keá maët baèng ñònh vò, trieån khai caùc truïc cuûa coâng trình theo hai phöông baèng maùy traéc ñaïc, thöôùc theùp, ni voâ, quaû doïi, daây theùp Þ1 (hình 3.10).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

81

Hình 3.10. Heä coïc ñôn ñònh vò (a) Coïc goã ; (b) Coïc theùp - 1. Ñinh ñònh vò tim; 2. Raõnh ñònh vò tim; 3. Coïc goã 40x40x1000; 4. Cocï theùp Þ20; 5. Beâ toâng giöõ coïc

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

82

(cid:131) Moãi moät truïc ñöôïc xaùc ñònh bôûi hai coïc (hay nhieàu coïc tuøy theo maët baèng coâng trình). Caùc coïc ñònh vò naøy ñöôïc boá trí taïi nhöõng vò trí sao cho deã nhìn thaáy, khoâng aûnh höôûng ñeán coâng taùc thi coâng vaø ñöôïc baûo veä caån thaän trong suoát quaù trình thi coâng.

(cid:131) Caùc coïc ñònh vò coù theå laøm baèng goã vôùi tieát dieän

40x40x1000 hay ñöôïc laøm baèng theùp Þ20.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

83

(cid:131) Khi caém truïc ñònh vò duøng heä thoáng coïc ñôn nhö treân coù öu ñieåm laø ít gaây caûn trôû trong quaù trình thi coâng, deã baûo quaûn. Tuy nhieân vieäc duøng coïc ñôn coù nhöôïc ñieåm laø trong quaù trình ñònh vò tim truïc cuûa coâng trình, vieäc ñoùng coïc xuoáng ñaát (ñeå vaïch tim) raát khoù chính xaùc, thöôøng neáu khoâng ñeå yù khi ñoùng xong coïc thì ñöôøng tim cuûa coâng trình khoâng coøn naèm treân ñaàu coïc nöõa (vì coïc ñaõ bò ñoùng leäch). Ñeå traùnh hieän töôïng naøy trong quaù trình ñoùng phaûi thöôøng cuyeân kieåm tra baèng maùy kinh vó.

(cid:131) Ngoaøi heä thoáng coïc ñôn, ta coøn duøng giaù ngöïa ñeå ñaùnh

daáu tim, truïc ñònh vò (hình 3.11).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

84

Hình 3.11. Giaù ngöïa

Giaù ngöïa coù vaùn ngang lieân keát treân ñaàu coïc, Giaù ngöïa coù vaùn ngang lieân keát treân thaân coïc

1. Coïc; 2. Thanh ngang; 3. Ñinh laøm daáu tim; 4. Ñinh lieân keát; 5. Beâ toâng giöõ chaân coïc

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

85

Hình 3.12. Heä thoáng giaù ngöïa ñeå ñònh vò coâng trình 1. Maët baèng coâng trình; 2. Giaù ngöïa; 3. Ñinh; 4. daây caêng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

86

Giaù ngöïa ñôn: Goàm hai coät vaø moät taám vaùn ñöôïc baøo nhaün, thaúng ñoùng ngang vaøo phía sau coät, ñeå khi caêng daây vaùn khoâng bò loâi giaät khoûi coät. Cuõng coù theå ñoùng vaùn naèm treân hai ñaàu coät.

Giaù ngöïa keùp: Heä thoáng goàm nhieàu giaù ngöïa ñôn gheùp laïi vôùi nhau. Ñeå ñaùnh daáu tim truïc coâng trình ta duøng chì vaïch treân vaùn ngang roài duøng ñinh ñeå ñoùng laøm daáu vaø duøng ñeå caêng daây sau naøy.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

87

3.2. Giaùc moùng coâng trình

(cid:131) Döïa vaøo caùc baûn veõ thieát keá moùng, tính chaát cuûa ñaát ñeå

xaùc ñònh kích thöôùc hoá ñaøo.

(cid:131) Töø caùc truïc ñònh vò trieån khai caùc ñöôøng tim moùng

(cid:131) Töø ñöôøng tim phaùt trieån ra boán ñænh cuûa hoá ñaøo.

(cid:131) Duøng voâi boät raõi theo chu vi cuûa hoá ñaøo.

(cid:131) Taïi moãi hoá ñaøo, hay nhieàu hoá gaàn nhau phaûi coù moät cao

ñoä chuaån ñeå tieän kieåm tra cao trình hoá moùng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

88

IV. Choáng vaùch ñaát hoá ñaøo

4.1. Muïc ñích

(cid:131) Ñaøo theo ñoä doác töï nhieân ñeå traùnh hieän töôïng suït lôû maùi löôïng ñaøo cuõng nhö ñaép laøm taêng khoái

doác hoá ñaøo seõ daãn ñeán taêng giaù thaønh coâng trình.

(cid:131) Ñòa hình khoâng cho pheùp ñaøo hoá coù maùi doác vì coù nhöõng coâng trình xung quanh (thöôøng gaëp trong caùc coâng trình xaây chen).

(cid:131) Trong tröôøng hôïp hoá ñaøo coù ñoä saâu khoâng lôùn, ñaát coù ñoä keát dính toát, ñaát bò neùn chaët theo thôøi gian ta coù theå ñaøo vaùch thaúng ñöùng maø khoâng caàn phaûi choáng vaùch ñaát.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

89

4.2. Caùc bieän phaùp choâng vaùch ñaát hoá ñaøo thaúng ñöùng

1. Choáng vaùch ñaát baèng vaùn ngang

a. chuaån bò vaø thi coâng

(cid:131) Vaùn taám gheùp laïi vôùi nhau thaønh nhöõng maûng coù chieàu

roäng töø 0,5 ÷ 1m

(cid:131) Ñaøo hoá moùng xuoáng saâu töø 0,5 ÷ 1m tuøy theo töøng loaïi

ñaát sao cho vaùch ñaát khoâng bò suït lôû

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

90

(cid:131) Tieán haønh choáng ñôõ baèng caùch eùp saùt caùc taám vaùn song song vôùi maët ñaát vaøo caùc maët cuûa hoá ñaøo roài duøng caùc thanh choáng ñöùng ñôõ ôû phía ngoaøi, duøng caùc thanh neùo (khi maët baèng phía treân roäng raõi), thanh vaêng ngang (neáu hoá ñaøo heïp) hay thanh choáng xieân (neáu hoá ñaøo roäng) ñeå ñôõ heä vaùn laùt ngang. Taám vaùn treân cuøng phaûi ñaët cao hôn maët ñaát khoaûng 5 ÷ 10 cm ñeå ngaên khoâng cho ñaát ñaù treân maët rôi xuoáng hoá moùng (hình 3.13).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

91

Hình 3.13. Choáng cheùo hoã trôï choáng ñöùng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

92

(cid:131) Ñoái vôùi thanh choáng xieân vaø thanh vaêng ngang thöôøng thanh neùo chæ aùp aûnh höôûng ñeán maët baèng thi coâng, duïng khi maët baèng thi coâng roäng raõi ñuû choã ñeå lieân keát thanh neùo vôùi vuøng ñaát oå ñònh xung quanh.

(cid:131) Tieáp tuïc ñaøo saâu töøng ñôït 0.5 ÷ 1m roài laïi choáng ñôõ vaùch

ñaát cho ñeán ñoä saâu thieát keá.

b. Phaïm vi aùp duïng

Khi ñaøo hoá ôû nhöõng loaïi ñaát coù ñoä keát dính nhoû, khoâng coù nöôùc ngaàm hoaëc coù nöôùc ngaàm ít. Chieàu saâu hoá ñaøo töø 2 ÷ 4m.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

93

Hình 3.14.

Hình 3.15.

Phöông phaùp neùo neùo thaønh hoá

Choáng vaùch ñaát baèng vaùn laùt ngang

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

94

2. Choáng vaùch ñaát baèng vaùn laùt doïc

a. Chuaån bò vaø thi coâng

(cid:131) Vaùn taám ñöôïc voùt nhoïn moät ñaàu

(cid:131) Caùc thanh choáng ngang, neïp ñöùng goái töïa

(cid:131) Duøng vaùn doïc ñoùng doïc theo chu vi caàn ñaøo hoá

(cid:131) Tieán haønh ñoøa ñaát theo ñoä saâu thieát keá

(cid:131) Duøng neïp ngang lieân keát caùc taám vaùn laïi vôùi nhau

(cid:131) Duøng caùc thanh choáng ñöùng ñeå ñôõ caùc neïp ngang

(cid:131) Duøng caùc thanh choáng ngang, thanh neùo hay vaêng ngang

ñôõ caùc thanh ñöùng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

95

b. Phaïm vi aùp duïng

Khi ñaøo hoá ôû nhöõng loaïi ñaát coù ñoä keát dính nhoû, rôøi raïc, ñaát aåm öôùt hoaëc ñaát chaûy, chieàu saâu hoá ñaøo töø 2 ÷ 4m.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

96

Hình 3.16. Choáng vaùch ñaát baèng vaùn laùt ñöùng

(a) Duøng choáng xieân (b) Duøng thanh neùo

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

97

CHƯƠNG IV: THI CÔNG ĐÀO ĐẤT THỦ CÔNG

I. Caùc coâng cuï ñaøo ñaát thuû coâng

(cid:131) Thi coâng ñaát thuû coâng laø phöông phaùp thi coâng truyeàn thoáng. Duïng cuï duøng ñeå ñaøo ñaát baèng thuû coâng goàm: xeûng, cuoác, mai, keùo caét ñaát, cuoác chim, xaø beng, chooøng ..vv. Tuøy theo nhoùm ñaát maø choïn duïng cuï cho thích hôïp.

(cid:131) Ñeå vaän chuyeån ñaát ngöôøi ta duøng quang gaùnh, xe ñaåy tay,

xe suùc vaät keùo …

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

98

II. CAÙC NGUYEÂN TAÉC THI COÂNG

1. Löïa choïn duïng cuï thi coâng thích hôïp tuøy theo töøng loaïi ñaát.

(cid:131) Xuùc ñaát duøng xeûng vuoâng, xeûng cong.

(cid:131) Ñaøo ñaát duøng xeûng troøn, xeûng thaúng.

(cid:131) Ñaát cöùng duøng cuoác chim, xaø beng.

(cid:131) Ñaát laãn soûi, ñaù duøng choøong, cuoác chim.

(cid:131) Ñaát meàm, deûo duøng keùo caét, mai ñaøo.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

99

2. Coù bieän phaùp giaûm thieåu khoù khaên cho thi coâng:

(cid:131) Khi ñaøo ñaát maø gaëp ñaát quaù cöùng thì ta phaûi laøm meàm ñaát tröôùc khi ñaøo baèng caùch töôùi nöôùc hay duøng xaø beng, choøong , ñeå laøm tôi tröôùc.

(cid:131) Khi ñang thi coâng maø gaëp trôøi möa hay gaëp möïc nöôùc ngaàm phaûi coù bieän phaùp tieâu nöôùc maët, haï möïc nöôùc ngaàm …

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

100

3. Toå chöùc thi coâng hôïp lyù

(cid:131) Phaûi phaân coâng caùc toå, ñoäi theo caùc tuyeán laøm vieäc,

traùnh taäp trung nhaân coâng taïi moät vò trí.

(cid:131)

Toå chöùc vaän chuyeån hôïp lyù, thoâng thöôøng höôùng ñaøo vaø höôùng vaän chuyeån thaúng goùc vôùi nhau hoaëc ngöôïc chieàu nhau.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

101

III. MOÄT SOÁ BIEÄN PHAÙP THI COÂNG

(cid:131) Neáu hoá ñaøo saâu thì chia ra laøm nhieàu ñôït, chieàu daøy ñaøo ñaát cuûa moãi ñôït töông öùng vôùi duïng cuï thi coâng. Coù theå moãi ñôït do moät toå ñaøo, caùc toå ñaøo caùch nhau sao cho maùi doác cuûa hoá ñaøo nhoû hôn ñoä doác töï nhieân cuûa ñaát. Toå ñaøo ñaát cuoái cuøng ñi ñeán ñaâu thì coâng vieäc cuõng hoaøn taát, khoâng coøn ngöôøi, phöông tieän ñi laïi laøm phaù vôõ caáu truùc cuûa ñaát.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

102

(cid:131) Khi ñaøo ñaát ôû khu vöïc coù nöôùc hoaëc trong muøa möa, ñeå ñeà phoøng nöôùc chaûy traøn treân maët coâng trình, ta caàn taïo raõnh saâu thu nöôùc vaøo moät choã ñeå bôm thoaùt ñi. Raõnh thu nöôùc luoân thöïc hieän tröôùc moäi ñôït ñaøo.

(cid:131) Khi ñaøo ñaát gaëp caùt chaûy, buøn chaûy ta phaûi

laøm hoá coù taàng loïc ngöôïc ñeå gaïn laáy nöôùc trong roài môùi bôm nöôùc ñi. Khoâng ñöôïc bôùm tröïc tieáp nöôùc coù caùt vì seõ laøm roãng ñaát, phaù vôõ caáu truùc nguyeân cuûa ñaát xung quanh gaây hö hoûng caùc coâng trình laân caän. Ñoái vôùi hoá ñaøo roäng, coù buøn chaûy phaûi laøm haøng coïc choáng, loùt pheân vaø rôm ñeå ngaên khoâng cho caùt chaûy xuoáng phía döôùi. Neáu ñaøo saâu thì caàn laøm theo daïng baäc thang.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

103

Hình 4.1. Ñaøo hoá khi coù nöôùc ngaàm hay trong muøa möa I, II, III : Raõnh tieâu nöôùc 1, 2, 3, 4 : Thöù töï lôùp ñaøo

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

104

Hình 4.2. Ñaøo ñaát nôi coù buøn, caùt chaûy (1) Coïc tre hay goã, (2) Pheân nöùa, (3) Rôm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

105

CHƯƠNG V: THI CÔNG ĐÀO ĐẤT CƠ GIỚI

I. Caùc Loại maùy laøm ñaát trong xaây döïng

1. Đặc điểm chung

(cid:131) Phần lớn Máy làm đất có bộ phận công tác vừa làm nhiệm vụ đào phá đất vừa làm nhiệm vụ di chuyển đất.

(cid:131) Việc san và đầm lèn đất để giảm thể tích và tăng khối lượng riêng của đất thường sử dụng máy chuyên dùng và một phần có thể nhờ chính trọng lượng bản thân của máy trong quá trình làm việc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

106

2. Phân loại:

Máy làm đất được phân loại theo chế độ làm việc (liên tục hay theo chu kì), theo mức cơ động (tự hành, kéo theo hay nửa kéo theo), nhưng chủ yếu được phân loại theo công dụng như sau:

(cid:131) Máy đào đất

(cid:131) Máy đào và vận chuyển đất

(cid:131) Máy đầm đất

(cid:131) Máy làm công tác chuẩn bị

(cid:131) Các thiết bị phụ trợ khác.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

107

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

108

II. Máy đào một gàu

1. Máy đào gàu thuận (gàu ngửa)

(cid:137) Máy đào gàu thuận còn gọi là máyđ ào gàu ngửa.

(cid:137) Máy đào gàu thuận có loại điều khiển bằng cáp và có

loại điều khiển bằng thuỷ lực.

(cid:137) Máy đào gàu thuận điều khiển thuỷ lực có loại xả đất qua đáy gàu và có loại xả đất bằng cách xoay gàu để úp miệng gàu hướng xuống.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

109

Máy đào gàu thuận điều khiển thủy lực

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

110

Bộphậncôngtác:

(cid:131) Cấu tạo gàu xúc của máy xúc gàu thuận cóđ áy gàu

1. Mấu giữ chốt; 2. Chốt; 3,4. Các thanh tạo lỗ dẫn hướng chốt; 5. Đòn kéo chốt; 6. Xích kéo mở chốt; 7. Đáy gàu; 8. Thành sau; 9. Tai gàu liên kết khớp với tay gàu; 10. Đai

điều khiển mở bằng cách giật dây

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

111

Máy đào gàu thuận điều khiển bằng cáp

(cid:131) Cấu tạo chung của máy xúc gàu thuận điều khiển bằng cáp

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

112

Quátrìnhlàmviệc:

Máy xúc gàu ngửa làm việc theo chu kỳ trên từng vị trí đứng của máy, mỗi chu kỳ gồm 4 giaiđ oạn sau:

(cid:137) Xúc và tích đất vào gàu

(cid:137) Quay gàu đến nơi dỡ tải

(cid:137) Dỡ tải (đổ đất ra khỏi gàu)

(cid:137) Quay gàu không tải trở lại vị trí đào để bắt đầu chu

kỳ kế tiếp

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

113

(cid:131) Trong một chu kỳ làm việc máy không di chuyển mà chỉ đứng tại một chỗ, vì vậy phải chọn vị trí đứng của máy sao cho vùng làm việc của máy bao phủ cả vùng lấy đất và vùng dỡ tải, tức khả năng với gàu của máy phải với tới được vị trí xúc đất và vị trí dỡ tải.

(cid:131) Để tích được đất trong gàu, trước hết phải đóng đáy gàu. Việc điều khiển đóng đáy gàu như sau: nâng cần kết hợp với hạ tay gàu, khi tay gàu nghiêng 100 hoặc nhỏ hơn 100 so với phương thẳng đứng thì đáy gàu sẽ tự động đóng lại do trọng lượng bản thân, khi đó chốt 2 sẽ được giữ trong mấu 1 và đáy gàu cũng được giữ ở trạng thái đóng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

114

(cid:131) Hạ cần kết hợp với nâng gàu từ dưới lên để xúc đất vào gàu, chiều dày phoi cắt và lực tác dụng vào gàu tăng dần từ dưới lên nên gọi là cắt thuận, vì vậy máy xúc gàu ngửa còn gọi là máy xúc gàu thuận.

(cid:131) Sau khi tích đất vào gàu thì nâng gàu rồi quay đến vị

trí dỡ tải.

(cid:131) Để dỡ tải xả đất khỏi gàu thì điều khiển mở đáy gàu bằng cách giật dây 6, đòn 5 sẽ kéo chốt 2 trượt khỏi mấu 1 và đáy gàu sẽ được mở ra.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

115

(cid:131) Việc mở đáy gàu xả đất quá đột ngột sẽ tác động lớn lên phương tiện vận chuyển, để giảm lực tác động này, người ta chế tạo gàu xúc có đáy gàu mở hai cấp.

(cid:131) Sau khi xả đất xong thì quay gàu không tải về vị trí đào đất, lại đóng đáy gàu và bắt đầu chu kỳ kế tiếp.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

116

Quá trình cắt đất của máy đào gàu thuận

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

117

Thao tác 1 chu kì của máy đào gàu thuận

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

118

Các kiểu đào của máy đào gàu thuận:

(cid:131)Đàodọcđổbên

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

119

(cid:131) Đàodọcđổsau

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

120

(cid:131) Đàongang

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

121

(cid:131) Cáckiểuđàotheobềrộnghốmóng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

122

2. Máy đào gàu nghịch (gàu sấp)

(cid:137) Máy đào gàu nghịch có thể làm việc được với đất cấp IV, thường được dùng để xúc đất và vật liệu cát đá ở mức thấp hơn cao trình máy đứng; đào rãnh để lắp đặt đường ống, cáp điện; đào kênh mương, hố móng.

(cid:137) Gàu có thể được thay bằng thiết bị ngoạm để ngoạm rác hoặc thay bằng gàu ngoạm để ngoạm đất. Máy xúc gàu nghịch thường được dùng làm máy cơ sở để chế tạo thành các loại máy chuyên dùng khác và máy cắm bấc thấm không chuyên dùng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

123

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

124

Máy đào gàu nghịch

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

125

(a) Đào dọc – (b) Đào ngang

Các kiểu đào của máy đào gàu nghịch:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

126

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

127

3. Máy đào gầu quăng

(cid:137) Máy đào gàu quăng còn gọi là máyđ ào gàu dây hay còn

gọi là máy xúc kéo dây, gàu kéo…

(cid:137) Công dụng: Thường dùng để đào đất, nạo vét ao hồ, kênh mương, đào hố móng rộng hoặc để gom vật liệu từ nơi thấp hơn mặt bằng máy đứng.

(cid:137) Máy đào gàu quăng thường có gàu với dung tích 0,3 –

3m3

(cid:137) Loại máyđ ào gầu quăng có cơ cấu tự bước, dung tích

gàu có thể tới 100m3

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

128

Ưunhượcđiểmvàphạmvisửdụng:

(cid:137) Khó hoạt động với đất cứng, dỡ tải khó chính xác vị trí

(cid:137) Có thể đào rất sâu và rất xa

(cid:137) Nạo vét kênh mương, đào được các mái dốc, cấp liệu cho các trạm trộn bê tông xi măng, bê tông nhựa, đào các hố móng rộng

(cid:137) Máy đào gàu dây có giai đoạn phát triển rất mạnh cùng với các công trình tầm cở thế giới như hệ thống cống rãnh ở Chicago, kênh đào Panama, kênh đào Xuy-ê …

(cid:137) Ngày nay ít được sử dụng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

129

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

130

4. Máy đào gàu ngoạm: (cid:137) Máy đào gàu ngoạm điều khiển bằng cáp thực chất là cần trục có thiết bị mang vật là gàu ngoạm điều khiển bằng cáp.

(cid:137) Máy đào gàu ngoạm điều khiển thuỷ lực là máy đào gàu sấp có thiết bị công tác là gàu ngoạm thuỷ lực.

(cid:137) Phân loại: Gàu ngoạm có 3 loại là gàu ngoạm 1 dây,

gàu ngoạm 2 dây và gàu ngoạm thuỷ lực.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

131

(cid:131) Bộ công tác gàu ngoạm gồm cáp nâng gàu (1),

(cid:131) Thanh giằng (2), (cid:131) Đầu nâng dưới (3), (cid:131) Gàu (4), (cid:131) Đầu nâng trên (5), (cid:131) Cáp đóng mở gàu (6).

4.1. Gàu ngoạm 2 dây:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

132

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

133

4.2. Gàu ngoạm 1 dây: Máy xúc gàu ngoạm điều khiển một dây : Dỡ tải phải hạ gàu chạm vào nền hoặc một vị trí trên cao. Năng suất thấp, thường dùng tại các bến cảng, dùng móc câu của cần trục móc vào gàu là có thể xúc được.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

134

4.3. Gàu ngoạm thủy lực:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

135

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

136

5. Máy đào gàu bào

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

137

6. Máy thủy lực không quay toàn vòng trên cơ sở máy kéo bánh lốp

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

138

7. Máy xúc lật

7.1.Côngdụng:

(cid:137) Máy xúc lật thường được dùng để xúc đất cấp I, cấp II, xúc các loại vật liệu rời như đá, cát, than, rồi đổ vào các phương tiện vận chuyển hoặc dồn thành đống trong phạm vi công trường; xếp dỡ, vận chuyển hàng hoá và các vật nặng ở các nhà kho, nhà ga, bến bãi.

(cid:137) Máy xúc lật làm việc hiệu quả khi đối tượng cần xúc

cao hơn cao trình máy đứng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

139

7.2.Phânloại:

(cid:137) Dựa vào hệ thống di chuyển, máy xúc lật được chia làm 2 loại: Máy xúc lật di chuyển bằng xích và máy xúc lật di chuyển bằng bánh lốp.

(cid:137) Dựa vào hướng xúc và dỡ tải, có các loại: Máy xúc lật xúc và đổ về phía trước, máy xúc lật xúc phía trước đổ một bên, máy xúc lật xúc phía trước đổ phía sau.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

140

7.3.Chukỳlàmviệc:

Máy xúc lật làm việc theo chu kỳ, mỗi chu kỳ gồm 6 giai đoạn:

(cid:137) Tiến về nơi xúc đất

(cid:137) Xúc đất vào gàu

(cid:137) Lùi khỏi nơi xúc đất

(cid:137) Tiến đến nơi dỡ tải

(cid:137) Dỡ tải khỏi gàu

(cid:137) Lùi lại để bắt đầu chu kỳ mới

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

141

7.4.Quátrìnhlàmviệc:

Giaiđoạnxúcđấtvàogàu:Điều khiển các xi lanh thực hiện hạ gàu, miệng gàu hướng về phía trước; cho máy tiến tới để xúc đất vào gàu bằng sức đẩy của máy đồng thời điều khiển lật ngửa dần gàu lên để chứa đất trong gàu.

Giai đoạn lùi khỏi nơi xúc và tiến đến nơi dỡ tải: Giai đoạn này máy phải thayđổ i hướng di chuyển, vì vậy phải hạ gàu xuống thấp , tránh lật máy do lực ly tâm của gàu chứa đất gây ra.

Xảđất:Nâng gàu lên cao đồng thời lật miệng gàu xuống để đổ đất ra.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

142

Máy xúc lật

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

143

III. Máy đào nhiều gàu

1. Phân loại:

(cid:137) Dựa vào hướng của thiết bị đào đất so với hướng di chuyển của máy, có các loại: máy đào ngang và máy đào dọc và máy đào hướng kính.

(cid:137) Dựa vào đặc điểm cấu tạo của thiết bị công tác, có hai loại: máy đào nhiều gàu hệ rôtô và máy đào nhiều gàu hệ xích.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

144

2.Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:

(cid:137) Năng suất rất cao.

(cid:137) Giá thành máy cao, không đa năng, chi phí bảo dưỡng sửa chữa lớn. Chỉ nên dùng cho công việc có khối lượng lớn và tập trung như thuỷ điện, khai mỏ.

(cid:137) Máy xúc nhiều gàu là loại máy làmđấ t hoạt động liên

tục, thường dùng để đào rãnh đặt đường ống

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

145

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

146

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

147

IV. Máy đào chuyển đất

1. Máy ủi: 1.1. Công dụng: (cid:137) Đào và vận chuyển đất với cự li dưới 100m, đào kênh

mương, hố móng cạn và rộng.

(cid:137) Đắp nền đường, nền công trình.

(cid:137) San bằng nền công trình, san lấp hố, dồn đống vật liệu

lượng lớn, các (cid:137) Kéo lu chân cừu, cáp điện, vật có khối

máy khác, đẩy máy cạp, máy khác

(cid:137) Xới đất.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

148

1.2. Phân loại: (cid:137) Dựa vào hệ thống di chuyển, máy ủi được chia thành 2 loại: máy ủi di chuyển bằng xích và máy ủi di chuyển bánh lốp

(cid:137) Dựa vào hệ thống điều khiển, chia 2 loại: máy ủi

điều khiển thuỷ lực và máyủ i điều khiển bằng cáp

(cid:137) Dựavàotínhlinhhoạtcủalưỡiủi, chia 2 loại: máy

ủi thường và máy ủi vạn năng

(cid:137) Dựavàocôngsuất, có các loại: máy ủi cỡ nhỏ, máy

ủi cở trung bình và máy ủi cở lớn

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

149

1.3. Cấu tạo chung: (cid:137) Cấu tạo chung máy ủi bánh xích điều khiển thuỷ lực gồm: (như hình vẽ) 1. Máy kéo; 2. Khung ủi; 3. Khớp liên kết khung ủi với máy kéo; 4.Lưỡi ủi; 5. Thanh chống; 6. Xilanh nâng hạ lưỡi ủi; 7. Móc kéo.

(cid:137) Bộ phận công tác là lưỡi ủi, còn gọi là ben.

(cid:137) Hệ thống thuỷ lực điều khiển lưỡi ủi

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

150

(a) Máy ủi bánh xích

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

151

(b) Máy ủi bánh hơi

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

152

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

153

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

154

1.4. Quá trình làm việc: Máy ủi làm việc theo chu kỳ, mỗi chu kỳ gồm các giai đoạn sau:

(cid:137) Cắt đất và tích luỹ đất trước lưỡi ủi.

(cid:137) Đẩy khối đất trước lưỡi ủi về phía trước đến nơi dỡ tải.

(cid:137) Dỡ tải.

(cid:137) Chạy không tải về nơi lấy đất để tiếp tục chu kỳ làm

việc mới.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

155

2. Máy cạp: 2.1. Công dụng: (cid:137) Máy cạp còn gọi là máy xúc chuyển, là loại máy vừa

xúc đất vừa vận chuyển đất đến nơi cần thiết.

(cid:137) Máy cạp tíchđấ t vào thùng chứa rồi di chuyển đến nơi dỡ tải nên cự ly vận chuyển khá xa, với máy cạp tự hành bánh lốp, cự ly vận chuyển đến 5000m, vận tốc đến 50km/h; với máy cạp di chuyển nhờ máy khác kéo, cự ly vận chuyển đến 500m, vận tốc đến 13km/h.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

156

(cid:137) Khi dỡ tải, máy có thể rãi và san sơ bộ; khi mang tải trong thùng và di chuyển, máy còn có tác dụng đầm nén đất nơi máyđ i qua.

(cid:137) Máy cạp làm việc được với đất cấp I, cấp II, trường hợp cấp đất cao hơn cần phải cày xới đất trước khi cho máy cạp làm việc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

157

2.2. Phân loại: (cid:137) Dựa vào dung tích thùng : nhỏ (dưới 6m3) trung bình (6 - 18m3) , lớn trên 18m3). Riêng Catepillar đến 33m3

(cid:137) Dựa vào phương pháp cắt đất: cắt đất tự do, cắt đất

cưỡng bức;

(cid:137) Dựa vào phương pháp xả đất : xả đất tự do, xả đất

cưỡng bức;

(cid:137) Dựa vào khả năng di chuyển: Máy cạp tự hành, nủa

kéo theo và kéo theo.

(cid:137) Dựa vào hệ thống điều khiển : Loại điều khiển bằng

cáp, loại điều khiển bằng thủy lực.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

158

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

159

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

160

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

161

2.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng: (cid:137) Máy cạp có khả năng hoạt động độc lập, tính cơ động cao, vận chuyển đất trong thùng nên không bị hao hụt, năng suất cao.

(cid:137) Máy cạp khá cồng kềnh, là loại máy không đa chức năng như các loại máy làm đất khác, nó đòi hỏi nơi lấy đất phải tương đối bằng phẳng, có cự ly để di chuyển tích đất vào thùng, đất phải không có lẫn đá hay rễ gốc cây và phải có đường để vận chuyển.

(cid:137) Không thích hợp với đất dẻo dính, đất cứng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

162

Phạmvisửdụng:

Máy cạp ít được sử dụng ở những công trình vừa và nhỏ. Máy cạp chỉ hiệu quả với những công trình có khối lượng công tác đất lớn như công trình thuỷ điện, khai thác mỏ, đào đắp nền những tuyến đường dài với phương pháp lấy đất từ thùng đấu hai bên tuyến đường.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

163

3. Máy san: 3.1. Công dụng: (cid:131) Máy san được sử dụng rộng rãi để san bằng và tạo hình dáng bề mặt nền công trình, tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn đầm tiếp theođượ c dễ dàng và hiệu quả; san rải vật liệu xây dựng nền công trình.

(cid:131) Lưỡi máy san khá linh hoạt nên có thể dùng máy san để đào rãnh thoát nước, đào đắp nền đường, bạt phẳng các mái taluy cho nền đất đắp hoặc các hố đào, bạt taluy đường, kênh mương.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

164

(cid:131) Máy san còn được dùng để san lấp các rãnh lắp đặt đường ống, san lấp hố, thu dọn hiện trường khi hoàn thành công trình.

(cid:131) Khi lắp thêm thiết bị phụ như răng xới, lưỡi ủi, máy san có thể cày xới đất, ủi đất với cự ly đến 30m. Máy san làm việc có hiệu quả cao với đất cấp I, cấp II. Với cấp đất cao hơn hay có lẫn sỏi đá, nên cày xới đất trước khi cho máy san làm việc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

165

3.2. Phân loại: Dựavàosốcầutrục,máysanđượcchialàm2loại: máy san 2 cầu trục và máy san 3 cầu trục.

Dựavàokhảnăngdichuyển,chia2loại: máy san tự hành và máy san không tự hành.

Dựa vào phương pháp điều khiển, có các loại: máy san điều khiển thuỷ lực, máy san điều khiển cơ khí, máy san điều khiển bằng cáp.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

166

Dựavàocôngsuấtvàtrọnglượngmáy,cócácloại:

(cid:131) Loại nhẹ: công suất đến 63 mã lực, trọng lượng đến 9T

(cid:131) Loại trung bình: 63 đến 100 mã lực, 9 đến 19T

(cid:131) Loại nặng và rất nặng: trên 100 mã lực, trên 19T

Cácloạimáysan2cầutrục,máysankhôngtựhànhvà máy san điều khiển bằng cáp có nhiều nhược điểm nên hầunhưkhôngcònđượcsửdụng.Loạithôngdụnghiện nay làmáy san tự hành, có 3 cầu trục, điều khiển bằng thuỷlựchoặccơkhí.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

167

Máy san

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

168

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

169

V. An toàn lao động trong sử dụng máy đào

(cid:137) Tất cả máy móc, trước khi đưa vào sử dụng đều phải kiểm tra kỹ lưỡng tình trạng kỹ thuật của máy theo các yêu cầu ghi trong hướng dẫn sử dụng.

(cid:137) Chỉ cho phép những công nhân đã qua trường lớp đào tạo và có đủ giấy chứng nhận, bằng lái, cấp thợ, hiểu biết kĩ về tính năng, cấu tạo của máy, đồng thời đã được học qua kỹ thuật an toàn sử dụng máy mới được điều khiển máy.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

170

(cid:131) Công nhân lái máy và phụ lái cần được trang bị đầy đủ các trang bị bảo hộ lao động quy định trong từng ngành.

(cid:131) Tất cả các bộ phận chuyển động khác của máy như trục quay, xích, đai, ly hợp … cần được che chắn cẩn thận ở những vị trí có thể gây ra tai nạn.

(cid:131) Thường xuyên kiểm tra, làm vệ sinh máy, tra dầu mỡ, điều chỉnh, sửa chữa nhỏ các bộ phận đặc biệt là các bộ phận an toàn nhằm loại trừ khả năng làm hỏng hóc máy.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

171

(cid:131) Phải lái máy và tiến hành thao tác theo đúng tuyến thi công, trình tự thi công công trình và các quy định về kỹ thuật an toàn khác do kỹ sư thi công và an toàn lao động đề ra.

(cid:131) Trong thời gian nghỉ, cần loại trừ khả năng máy tự động mở, cần khóa, hãm bộ phận khởi động. Để máy đứng an toàn cần phải kê, chèn bánh cho máy khỏi trôi và nghiêng đổ.

(cid:131) Các máy cố định cần lắp đặt chắc chắn, tin cậy trên bệ máy và mặt bằng máy đứng. Chỗ máy đứng phải khô ráo, sạch sẽ, không trơn ướt dễ gây ra tai nạn lao động.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

172

(cid:131) Các máy khi di chuyển, làm việc ban đêm hoặc thời tiết xấu, có sương mù thì mặc dù đã có hệ thống chiếu sáng chung nhưng vẫn phải bật đèn chiếu sáng riêng ở trước và sau máy bằng đèn pha và đèn tín hiệu.

(cid:131) Khi di chuyển máy đi xa, cần tuân thủ các quy định về an toàn vận chuyển như: cột chặt máy vào toa xe, đảm bảo điều kiện đường sá, độ lưu thông…

(cid:131) Các loại máy và thiết bị nằm trong danh mục phải đăng kiểm, khi đưa ra sử dụng tem đăng kiểm phải còn trong thời hạn sử dụng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

173

CHƯƠNG VI: THI CÔNG ĐẮP ĐẤT

I. Những yêu cầu về đất đắp

(cid:131) Những yêu cầu về đất đắp phải đảm bảo được cường độ và ổn định lâu dài cũng như độ lún nhỏ nhất cho công trình.

(cid:131) Các loại đất thường được dùng để đắp như: Đất sét,

á sét,đấ t cát, á cát.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

174

(cid:131) Không nên dùng các loại đất sau đây để đắp:

(cid:57) Đất phù sa, đất bùn, đất mùn vì các loại đất này chịu lực

kém

(cid:57) Đất thịt, đất sét ướt vì khó thoát nước

(cid:57) Đất thấm nước mặn vì luôn luôn ẩm ướt

(cid:57) Đất chứa nhiều rễ cây, rơm rác vì một thời gian sau sẽ bị

mục nát, bị rỗng, chịu lực lực kém.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

175

II. Kỹ thuật đắp đất

(cid:131) Bóc lớp thảm thực vật, chặt cây, đánh rễ…

(cid:131) Phải tiêu nước mặt, vét sạch bùn

(cid:131) Đánh sờm bề mặt nếu độ dốc mặt bằng cần đắp là nhỏ

(cid:131) Khi mặt bằng cần đắp cóđộ dốc lớn (i>0,2) thì trước khi đắp phải tạo bậc thang với bề rộng bậc từ 2-4m để tránh hiện tượng tụt đất.

(cid:131) Khi đất dùng để đắp không đồng nhất thì phải đắp riêng thành từng lớp và phải đảm bảo thoát được nước trong khối đắp.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

176

(cid:131) Thông thường đất khó thoát nước đắp ở dưới, đất dễ

thoát nước đắp ở trên.

(cid:131) Lớp dễ thoát nước nằm dưới lớp không thoát nước thì độ dày của lớp thoát nước phải lớn hơn độ dày mao dẫn.

(cid:131) Khi đắp một loại đất khó thoát nước thì ta nên đắp xen lớp đất mỏng dễ thoát nước để quá trình thoát

kẽ vài nước trong đất đắp được dễ dàng hơn.

(cid:131) Không nên rải đất quá dày hoặc quá mỏng so với bán kính tác dụng của đầm sử dụng. Nếu rải quá dày, các lớp đất phía dưới không nhận được tải trọng sẽ không được đầm nén tốt. Nếu rải quá mỏng cấu trúc đất có thể bị phá vỡ.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

177

III. Các loại đầm thủ công

1. Đầm gỗ:

(cid:131) Loại đầm gỗ dùng cho hai người đầm có trọng lượng từ 20 - 25kg, làm bằng gỗ tốt, đường kính mặt đáy 25 - 30cm, thân cao khoảng 50 - 60cm, có 4 tay cầm cao 60cm hoặc 4 dây kéo

(cid:131) Loại đầm gỗ dùng cho 4 người đầm có trọng lượng từ 60 - 70 kg, làm bằng gỗ tốt, thân đầm cao khoảng 60 - 70cm, đường kính mặt đáy 30 - 35cm, có 4 cán ngang gắn vào thân đầm.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

178

Đầm dùng cho hai người đầm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

179

Đầm dùng cho bốn người đầm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

180

2. Đầm gang:

(cid:131) Đầm có trọng lượng từ 5 – 8kg

(cid:131) Dùng cho một người đầm

(cid:131) Được sử dụng khi đầm ở các góc nhỏ mà các loại đầm

lớn không đầm tới được.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

181

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

182

3. Đầm bằng bê tông:

(cid:131) Đầm được đúng bằng bê tông có đường kính 0.3 – 0.4m,

chiều cao từ 0.4 – 0.6m

(cid:131) Đầm có trọng lượng từ 50 – 140kg

(cid:131) Dùng cho 4 - 8 người đầm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

183

4. Kỹ thuật đầm:

(cid:131) Rải đất thành từng lớp tùy theo trọng lượng đầm:

(cid:57) Trọng lượng đầm từ 5 – 10kg, lớp đất đổ dày 10cm

(cid:57) Trọng lượng đầm từ 30 – 40kg, lớp đất đổ dày 15cm

(cid:57) Trọng lượng đầm từ 60 – 70kg, lớp đất đổ dày 20cm

(cid:57) Trọng lượng đầm từ 75 – 100kg, lớp đất đổ dày

25cm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

184

(cid:131) Trong quá trình rải đất phải vệ sinh đất như nhặt rễ cây

và các tạp chất lẫn trong đất.

(cid:131) Điều chỉnh độ ẩm trong đất để đạt được độ ẩm thích hợp

(cid:131) Đầm được nâng lên cao khỏi mặt đất từ 30 – 40cm rồi thả rơi tự do xuống mặt đất. Nhát đầm sau phải đè lên nhát đầm trước ½ nhát đầm.

(cid:131) Chia thành nhiều tổ, đội, mỗi tổ đội phụ trách một khu

vực đầm.

(cid:131) Đầm thành nhiều lượt đến khi đạt được độ chặt thiết kế

rồi mới rải lớp đất tiếp theo để đầm.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

185

IV. Thi công đầm đất cơ giới

1. Lu bánh thép:

loại

Lu bánh thép còn gọi là đầm lăn mặt nhẵn, lu bánh cứng lu bánh thép: kiểu kéo theo và kiểu tự trơn. Có hai hành

Ưuđiểm:

Cấu tạo đơn giản, giá thành máy thấp, có thể đầm được mặt đường đá sỏi, mặt đường nhựa với chiều sâu đầm từ 0,15 đến 0,20m.

Nhượcđiểm:

Năng suất thấp, các lớp đất đầm ít có độ dính kết với nhau, độ bám của máy trên nền thấp.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

186

Hình: Lu bánh cứng trơn

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

187

Lu kéo theo 1. Máy kéo 2. Quả đầm lăn

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

188

2. Lu chân cừu:

(cid:137) Lu chân cừu còn gọi là đầm lăn có vấu hay đầm chân lu này thường được thiết kế kiểu kéo theo,

dê. Loại khi đầm phải dùng máy kéo.

(cid:137) Bộ phận công tác của lu chân cừu là quả lăn có thể gia tải được như lu bánh thép, nhưng trên bề mặt bánh có các vấu sắp xếp theo hình bàn cờ hay hình mắt cáo (ô chữ nhật hoặc ô tam giác).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

189

(cid:137) Vấu có nhiều hình dạng khác nhau, kiểu vấu hình chóp cụt và hình nón cụt dễ chế tạo nênđượ c dùng rất phổ biến.

(cid:137) Trường hợp máy kéo chỉ tiến, không đi lùi thì kiểu vấu có dạng không đối xứng đầm đất rất hiệu quả, kiểu vấu này xuất hiện rất sớm, hình dạng vấu hao hao giống chân cừu nên người ta gọi loại đầm này là đầm chân cừu.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

190

Ưuđiểm:

(cid:137) Các vấu đầm làm giảm diện tích tiếp xúc giữa bánh lu và nền nên ứng suất tác dụng lên nền lớn, tăng được chiều sâu đầm.

(cid:137) Các lớp đất đầm dễ dàng có sự dính kết với nhau, chất

lượng đầm cao.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

191

Nhượcđiểm:

(cid:137) Do bề mặt bánh lu có vấu nên việc di chuyển máy khó khăn, khi chuyển sang công trình khác phải dùng xe tải, rơmooc để vận chuyển. Các vấu cắm vào nền làm tăng lực cản di chuyển nên sức kéo máy phải lớn.

(cid:137) Lớp đất trên cùng hút nước mạnh khi gặp rời mưa, làm chậm quá trình đầm đất, làm cho các phương tiện khác di chuyển khó khăn hơn. Khi cần bề mặt phẳng và nhẵn phải sử dụng loại máyđầ m khác để đầm lại lớp đất trên cùng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

192

Hình: Đầm lăn có vấu – Lu chân cừu

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

193

3. Lu bánh lốp:

là đầm lăn bánh hơi, có thể tự

(cid:137) Lu bánh lốp còn gọi hành hoặc kéo theo.

(cid:137) Bộ phận công tác là các bánh lốp được xếp thành 1 hoặc 2 hàng ngang, chúng được kéo bởi máy kéo hoặc đầu kéo.

(cid:137) Phân loại: Kiểu phân bố đều và kiểu phân bố không

đều

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

194

(a) Lu bánh lốp tự hành

(b) Lu bánh lốp kéo theo

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

195

4. Máy đầm động:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

196

(b) Loại tay cầm

(a) Loại kéo theo

(c) Loại tự hành

5. Máy đầm rung:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

197

Hình: Gia cường nền đất bằng đầm chày

6. Đầm chày:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

198

Hình : Gia cường hố móng bằng đầm chày

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

199

CHƯƠNG VII: THI CÔNG CỌC VÀ CỪ

A. CÁC LOẠI CỌC VÀ CỪ

I. Cọc dùng gia cố nền đất

1. Cọc tre: Được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt, ngập nước ( cọc tre có thể làm việc tốt trong khoảng 50 – 60 năm hay lâu hơn, nếu trong môi trường ẩm ướt và ngược lại sẽ nhanh chóng mục nát, nếu trong môi trường đất khô ướt thất thường).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

200

Đặc điểm và yêu cầu của cọc tre (cid:137) Tre làm cọc phải là tre già (trên 2 năm tuổi)

(cid:137) Tre phải thẳng và tươi (không cong vênh quá 1cm / 1m

chiều dài)

(cid:137) Tre làm cọc nên dùng tre đặc, nếu sử dụng tre rỗng thì độ dày tối thiểu của ống tre từ 10 – 15mm (khoảng trốngtrongruộttrecàngnhỏcàngtốt).

(cid:137) Chiều dài mỗi cọc tre từ 2 – 3m và có đường kính từ

60mm trở lên

(cid:137) Đầu trên của cọc tre cưa vuông góc với trục cọc và cách mắt tre 50mm, đầu dưới được vót nhọn trong phạm vi 200mm và cách mắt 200mm.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

201

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

202

2. Cọc gỗ: Phạm vi áp dụng (cid:137) Được sử dụng chủ yếu trong gia cố nền móng những công trình có tải trọng truyền xuống không lớn lắm hoặc trong các công trình phụ tạm

(cid:137) Được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt,

ngập nước.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

203

Đặcđiểm,yêucầucủacọcgỗ

(cid:137) Gỗ làm cọc phải là gỗ tốt, còn tươi, nhóm gỗ càng cao

càng tốt

(cid:137) Cây gỗ làm cọc phải thẳng, độ cong cho phép là dưới

1% chiều dài và không quá 12mm

(cid:137) Đường kính cọc từ 18 – 30cm, độ chênh không quá chiều dài cọc phụ thuộc vào thiết kế

10mm/1m, (khoảng từ 4 – 12m)

(cid:137) Khi chế tạo cọc cần làm dài hơn thiết kế 0,5m để đề phòng trong quá trình đóng, đầu cọc bị dập nát và phải cắt bỏ sau khi đóng xong

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

204

(cid:137) Khi yêu cầu cọc dài có thể nối các đoạn cọc

(cid:137) Mũi cọc được vót nhọn thành hình chóp tam giác hay tứ giác, có khi vót tròn, có độ dài đoạn vót từ 1,5 – 2 lần đường kính cọc

(cid:137) Nếu cọc phải đóng qua các lớp đất rắn hoặc lẫn nhiều sỏi cuội, rễ cây … thì mũi cọc cần được bảo vệ bằng mũ thép gắn vào mặt vát bằng đinh

(cid:137) Để tránh nứt vỡ đầu cọc khiđ óng, ta lồng một vòng đai làm bằng thép tấm hoặc tấm thép đệm hình tròn trên đầu cọc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

205

Hình : Coïc goã

(a) Coïc goã thöôøng (b) Coïc goã coù bòt saét

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

206

3. Cột xi măng đất:

(cid:137) Được phát triển từ các ứng dụng của cột vôi đất từ những năm 1960 ở Thụy Điển vàở Liên xô cũ. Nhật bản là nước phát triển phương pháp này đầu tiên trên thế giới.

(cid:137) Để tạo cột đất xi măng người ta dùng thiết bị khoan đĩa xoắn vào trongđấ t với độ sâu tương ứng với chiểu dài của cột và xoay ngược chiều để rút lên.

(cid:137) Vật liệu gia cố được bơm qua ống dẫn trong cần

khoan vào lòng đất.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

207

(cid:137) Tác dụng hóa lý giữa vật liệu gia cố và đất xảy ra, quá trình rắn chắc của đất phát triển theo thời gian và tạo thành các cột có sức chịu tải xác định.

(cid:137) Cột đất xi măng có tiết diện tròn,đườ ng kính thường

là 60cm, độ dài có thể đến 25m.

(cid:137) Cột đất xi măng thích hợp để gia cố nền đường, móng các bồn chứa, các công trình dân dụng có tải trọng không lớn, các nhà từ 3 – 5 tầng ở các vùng đất yếu.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

208

4. Giếng cát thoát nước thẳng đứng:

(cid:131) Giếng cát được thi công thành lưới ô vuông hoặc lưới ô

tam giác đều có đường kính ≤ 30cm

(cid:131) Giếng cát có tác dụng là cho nước thoát ra ngoài theo

phương thẳng đứng.

(cid:131) Giếng cát được tạo ra bằng phương pháp đổ cát xuống các lỗ đã được tạo ra trong đất bằng phương pháp đóng ống chống, bằng máy khoan hay tia nước phun áp lực cao.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

209

5. Cọc cát:

(cid:131) Cọc cát được sử dụng để gia cố nền cho những công

trình ở nơi đất yếu và mực nước ngầm cao.

(cid:131) Cát vàng được đưa vào trong lòng đất bằng phương pháp rung hoặc được đầm nện trong các lỗ khoan trước.

(cid:131) Cọc cát có tiết diện tròn,đườ ng kính thường là 40,

50cm.

(cid:131) Độ sâu cọc cát thường từ 10m trở xuống.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

210

II. Các loại cọc của móng cọc

1. Cọc ống thép:

(cid:131) Đường kính của ống từ 16 – 60cm, thành ống dày 6 –

14mm.

(cid:131) Mũi cọc được làm nhọn và hàn kín để dễ đóng và

không cho đất vào bên trong ống.

(cid:131) Sau khi đóng xong thì đổ bê tông vào trong ống để làm

tăng khả năng sử dụng của cọc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

211

Ưu điểm:

(cid:131) Trọng lượng tương đối nhỏ

(cid:131) Bền và cứng, ít hư hỏng khi vận chuyển và khi

đóng

(cid:131) Sức chịu tải lớn (250 – 300 tấn)

Khuyết điểm: Giá thành cao

Điều kiện sử dụng: Dùng trong xây dựng trụ cầu, loại nhỏ được dùng trong xây dựng công trình dân dụng ở những khu vực chật hẹp, được hạ xuống bằng máy ép thủy lực.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

212

2. Cọc vít:

(cid:131) Cọc là một ống rỗng bằng kim loại phần đầu dưới có

cánh thép và xoắn ốc.

(cid:131) Khả năng chịu tải của cọc vít rất lớn (bằng 10 – 15 lần

các loại cọc khác có cùng độ dài và đường kính).

(cid:131) Cọc vít sử dụng ở những công trình quan trọng ở khu

vực có gió bão lớn và gió xoáy.

(cid:131) Hiện nay, người ta chế tạo những loại cọc vít lớn, sức chịu tải đến 1000T, ống cọc được lấp kín bằng bê tông.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

213

Các loại cọc vít

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

214

Đầu vít của cọc ống thép 1000T

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

215

3. Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn:

(cid:131) Cọc BTCT đúc sẵn thường có tiết diện hình vuông, kích tiết diện là: 200x200, 250x250, 300x300,

thước 350x350, 400x400, 450x450.

(cid:131) Chiều dài của mỗi đoạn cọc từ 6 – 11m, cọc của các công trình cảng dài tới 25m hay hơn nữa, cọc BTCT rất nặng, đến 10 tấn.

(cid:131) Chiều dài và tiết diện của cọc bị giới hạn bởi công suất

các thiết bị , phương tiện vận chuyển vàđ óng cọc.

(cid:131) Ngoài ra, chiều dài và tiết diện của cọc còn có sự tương

quan với nhau.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

216

Chiều dài cọc (m) Tiết diện cọc (cm) Mác bê tông (Kg/cm2)

Dưới 5m 20x20 170

6 - 9 25x25 170

10 – 12 30x30 170-200

13 – 16 35x35 200-250

17 – 20 40x40 250-300

Trên 25 45x45 300-350

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

217

(cid:131) Cọc BTCT đúc sẵn thường được hạ vào đất bằng

phương pháp đóng hoặc ép.

(cid:131) Cọc dùng để ép tối đa là 350x350, chiều dài mỗi đoạn

từ 2-8m.

(cid:131) Giải pháp ép cọc được áp dụng khi xây dựng công trình trong đô thị, trong các khu dân cư, đất nền yếu, công trình dưới 10 tầng.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

218

4. Cọc bê tông cốt thép ứng suất trước:

(cid:131) Hiện tượng nứt nẻ nhỏ thường hay xuất hiện khi vận

chuyển và đóng cọc BTCT.

(cid:131) Nước có thể thấm qua các các khe hở đó vào thân cọc

làm gỉ cốt thép và phá hoại bê tông.

(cid:131) Cọc BTCT ứng suất trước nhằm hạn chế các hiện tượng đó do bê tông được nén trước, không chịu ứng suất kéo.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

219

5. Cọc nhồi bê tông cốt thép:

(cid:131) Cọc nhồi BTCT có tiết diện tròn, đường kính 600, 800,

1000, 1200, 1500, 1800 …3000.

(cid:131) Chiều dài cọc có thể đến 70m

(cid:131) Cọc được thi công bằng phương pháp đổ bê tông tại

chỗ.

(cid:131) Sức chịu tải lớn có thể lên đến hàng ngàn tấn.

(cid:131) Cọc được sử dụng cho móng nhà nhiều tầng, móng trụ

cầu …

(cid:131) Cọc nhồi BTCT được thi công trong các điều kiện thủy

văn và địa chất phức tạp khác nhau.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

220

6. Cọc Barette:

(cid:131) Cọc Barette là cọc BTCT được thi công bằng phương

pháp đổ bê tông tại chỗ.

(cid:131) Cọc có tiết diện chữ nhật, cạnh ngắn từ 0,4m đến 1m,

cạnh dài từ 2 – 6m, chiều sâu có thể đến 60m.

(cid:131) Cọc barette có thể thi công theo tiết diện bất kì, sức chịu tải của cọc rất lớn, được sử dụng trong các nhà nhiều tầng có chiều cao và tải trọng lớn.

(cid:131) Cọc barette còn được nối với nhau tạo thành bức tường liên tục có khả năng cách nước, được dùng là tường công trình ngầm, tường chắn rất hiệu quả.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

221

Các loại cọc barette

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

222

III. Một số loại ván cừ

1. Ván cừ thép:

(cid:131) Hàng cừ thép có thể tạo thành một tấm tường chống

thấm bền và chắc bảo vệ hố móng.

(cid:131) Tường cừ thép ngăn được nước thấm qua là do khi nước luồn qua cá khe móc nối díc dắc sẽ để lại những hạt đất nhỏ và sau đó sẽ bịt kín và không cho nước chảy qua nữa.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

223

Các loại móc nối của ván cừ thép

Các loại ván cừ thép (a) Ván phẳng, (b) ván cừ khum, (c) ván cừ lác - sen

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

224

2. Ván cừ bê tông cốt thép:

(cid:131) Ván cừ BTCT thường là ván cừ BTCT dự ứng lực

(cid:131) Ván cừ BTCT có ưu điểm hơn ván cừ thép là không bị

ăn mòn, tuy nhiên nó có một số nhược điểm là:

(cid:57) Chiều dài hạn chế, không có khả năng nối dài

(cid:57) Tính chịu uốn và chống va đập thấp

(cid:57) Khả năng sử dụng lại hầu như không có

(cid:57) Chống thấm khó khăn, vận chuyển phức tạp

(cid:57) Điểu kiện thi công nghiêm ngặt.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

225

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

226

(cid:131) Tường cừ BTCT chỉ sử dụng hiệu quả cho các công trình cảng, kè ven bờ, các đường đào sâu hoặc đắp cao từ 3-4m.

(cid:131) Tường BTCT có thể tích chiếm chỗ lớn (độ dày lớn) nên dễ gây biến dạng cho các công trình xung quanh, không thích hợp cho các công trình xây chen.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

227

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

228

B. THIẾT BỊ THI CÔNG CỌC VÀ CỪ

I. Búa đóng cọc Diesel

Búa diesel kiểu ống dẫn : Piston là vật nặng rơi trong ống dẫn hướng (xilanh) để tạo ra lực đóng cọc.

Nguyênlýhoạtđộng:

Giaiđoạn1:Khởiđộngbúa

lanh Dùng móc kéo piston lên cao, không khí nạp vào xi qua lỗ, rãnh sẽ điều khiển bơm bơm dầu vào lõm với áp suất khoảng 1,5 đến 2 kG/cm2. Khi móc va chạm vào cò thì móc trượt khỏi piston, piston rơi tự do.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

229

Giaiđoạn2:Pistonrơivànénkhôngkhí

Piston rơi xuống đóng kín lỗ thoát nạp khí thì không khí trong xilanh bắt đầu được nén, áp suất và nhiệt độ tăng, vào cuối hành trình, áp suất khoảng 30 kG/cm2, nhiệt độ khoảng 600C. Khi phần lồi trên piston vađậ p vào phần lõm trên đế búa thì truyền lực đóng cọc, đồng thời làm cho dầu văng tung toé thành những hạt nhỏ.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

230

Giaiđoạn3:Hỗnhợpnhiênliệucháyvàgiãnnởsinh công

Dầu diesel ở trạng thái những hạt nhỏ hoà trộn với không khí ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ tự bốc cháy, áp suất và nhiệt độ trong xilanh tăng nhanh. Một phần áp lực khí cháy sẽ đẩy piston lên cao, phần còn lại tác dụng lên đế búa và truyền xuống cọc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

231

Giaiđoạn4:thảikhícháy,nạpkhímới,điềukhiểnbơm dầu

Khi piston văng lên đi qua lỗ thoát nạp khí thì khí cháy thoát nhanh ra ngoài, piston tiếp tục đi lên theo quán tính lại hút không khí vào xilanh, rãnh trên piston lại điều khiển bơm bơm dầu vào lõm. Vận tốc piston giảm dần đến không rồi rơi xuống tiếp tục một chu kỳ khác.

Muốn cho búa dừng thì giật dây điều khiển cho bơm dầu ngừng hoạt động. Vớinguyênlýhoạtđộngnhưtrên,trongmộtchukỳ cóhaithànhphầnlựctácdụnglêncọc:lựcđộngdo pistonvađậpvàođếbúavàlựcdohỗnhợpkhícháy giãnnởsinhcông.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

232

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

233

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

234

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

235

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

236

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

237

II. Búa rung

Nguyên lý hoạt động:

(cid:131) Nguyên lý chìm cọc khi đóng bằng búa rung lợi dụng lực gây rung do trục lệch tâm hay đĩa lệch tâm sinh ra để truyền vào cọc.

(cid:131) Búa rung đặt trên đỉnh cọc và truyền lực rung động cho cọc, cọc dao động sẽ làm giảm lực ma sát giữa cọc và nền.

Phân loại:

Có 3 loại búa rung: búa rung nối cứng, búa rung nối mềm và búa rung – va đập (búa va rung).

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

238

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

239

Ưu điểm:

(cid:131) Búa rung có kích thước đầu búa nhỏ gọn, tính cơ động cao, dễ điều khiển, làm việc tin cậy. Đóng cọc bằng búa rung ít gặp hiện tượng chối giả, cọc không bị vỡ như khi dùng búa va đập.

(cid:131) Có thể dùng búa rung để nhổ cọc.

(cid:131) Khi đóng cọc có thể không dùng giá dẫn hướng đầu

búa.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

240

Nhược điểm:

(cid:131) Lực rung động làm giảm tuổi thọ của động cơ và gây ảnh hưởng xấu đến các công trình lân cận. Để giảm lực rung động truyền ra các công trình lân cận, có thể đào đường hào để ngăn cách.

(cid:131) Thay vì dùng giá dẫn hướng thì búa rung phải dùng cần trục tự hành để nâng hạ búa khi đóng cọc; phải sử dụng các thiết bị phát lực như máy phát điện, máy bơm thuỷ lực. Máy phát điện cung cấp năng lượng điện cho đầu búa hoạt động, máy bơm thuỷ lực cung cấp dầu thuỷ lực có áp suất cao cho bộ phận xilanh kẹp cọc dưới đầu búa.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

241

Phạm vi sử dụng:

(cid:131) Búa rung thường dùng để đóng cọc có tiết diện nhỏ vào

nền đất ít cóđộ dẻo dính.

(cid:131) Các loại cọc thường được đóng bằng búa rung như: Cọc ván thép, cọc ống thép, cọc thép hình, cọc bêtông cốt thép tiết diện nhỏ (100x100 đến 300x300).

(cid:131) Búa rung nhổ cọc rất hiệu quả nên được dùng để đóng và nhổ ống vách khi thi công cọc khoan nhồi; đóng và nhổ dùi dẫn bấc thấm hay ống dẫn cát để xử lý nền đất yếu.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

242

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

243

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

244

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

245

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

246

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

247

III. Búa đóng cọc thủy lực

1. Búa hơi đơn động:

(cid:131) Là búa hơi chỉ dùng áp lực của khí nén hay hơi nước nâng búa lên độ cao đóng cọc, sau đó xả nhanh khí ra từ xi – lanh cho búa rơi xuống và hạ cọc.

(cid:131) Búa là xi – lanh nặng từ 1 – 9 tấn được treo trên giá

nhờ tời cáp. Độ cao nâng búa từ 0,7m – 1,6m.

(cid:131) Loại này có ưu điểm là đơn giản, trọng lượng hiệu dung đóng cọc cao, độ nâng thấp, có thể không cần giá búa. Tuy nhiên lại tốn thiết bị trung gian như nồi hơi, máy nén, ống dẫn…

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

248

1. Xi lanh - búa

2. Đầu búa (cán pittong)

3. Khe không chế độ cao nâng búa

4. Pittong

5. Van điều khối khí.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

249

2. Búa hơi song động:

(cid:131) Là búa hơi khi nâng và hạ búa đều dùng áp lực của hơi

nước hay khí nén.

(cid:131) Búa có thể dùng để đóng cọc đường kính lớn tới 50cm

hoặc có thể nhổ cọc nếu lắp bộ kẹp vào đầu búa.

(cid:131) Búa song động cũng có công dụng như búa đơn động

nhưng cọc được đóng có đường kính lớn hơn.

(cid:131) Búa có ưu điểm là hạ cọc nhanh, có thể đóng từ 200 – 500 nhát1 phút, ít phá đầu cọc, có thể tăng giảm lực đóng cọc, có thể nhổ cọc. Tuy nhiên máy có nhược điểm là trọng lượng hữu ích của búa nhỏ (25%), thiết bị trung gian công kềnh.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

250

1. Xi lanh

2. Pittong - búa

3. Đầu búa – Cán pittong

4. Mũ cọc

5. Cọc

6. Khe nạp – thải khí trên

7. Khe nạp - thải khí dưới

8. Lớp đệm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

251

IV. Máy khoan cọc nhồi

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

252

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

253

1. Máy khoan xoắn ruột gà

(cid:131) Dùng để khoan sâu đến hàng trăm mét với đường kính

lỗ đến 2m xuống đất và đá cứng.

(cid:131) Khi khoan dùng xi – lanh điều chỉnh vá ấn định hướng đường tâm lỗ khoan, cho mũi khoan ruột gà quay tồi thả cáp hạ mũi khoan xuống dần. Tới độ sâu cần thiết thì cuộn cáp nâng dần ruột gà lên.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

254

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

255

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

256

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

257

2. Máy khoan ống vách kiểu dao động

(cid:131) Loại ống vách có mũi khoan hình ống, có thể nối dài bởi nhiều đoạn. Hai bên thành ống được gắn với các lanh dao động. Khoảng dao đầu pittong của hai xi động là khoang ¼ góc vuông.

(cid:131) Có một xi lanh ấn để hạ ống cắt dần dần.

(cid:131) Máy khoan ống vách khoan sâu đến 75m phù hợp nền

đất phức tạp.

(cid:131) Đường kính lỗ khoan đến 2m.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

258

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

259

3. Máy khoan kiểu quay tròn

(cid:131) Loại này mũi khoan hay còn được gọi

làđầ u cắt được truyền động từ bộ dẫn động cơ khí hay động cơ thủy lực.

(cid:131) Đầu cắt sẽ quay tròn 360 độ liên tục nên tốc độ quay

nhanh. Quay liên tục nên răng cắt đỡ mòn.

(cid:131) Máy có cơ cấu cũng giống như máy khoan ruột gà, riêng mũi khoan ở dạng ống xoay, chân ống có răng và rãnh cắt.

(cid:131) Điển hình nhất là máy khoan RDM của Đức với lực nén từ 1900 – 3700kN và momen quay từ 1800 – 4200kNm.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

260

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

261

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

262

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

263

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

264

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

265

4. Máy khoan tường vách

(cid:131) Dùng để khoan tường vách dạng rãnh, được khoan

đào bằng gàu ngoạm với lực kẹp rất lớn.

(cid:131) Bề dày tường vách có thể khoan từ 400 – 1500mm.

(cid:131) Loại này thường dùng trong các trường hợp không sử

dụng cọc làm nền móng để tránh choán chỗ.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

266

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

267

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

268

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

269

Ñaøo coïc barette baèng gaøu töï ñoäng hydrofraise

(coù gia cöôøng vaùch baèng bentonite)

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

270

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

271

V. THIẾT BỊ ÉP CỌC 1. Thiết bị ép tải: − Máy ép tải đang được sử dụng ở Việt Nam có sức ép từ

60 đến 200 tấn.

− Máy có thể ép cọc cách công trình cũ 60cm.

− Máy ép cọc gồm các bộ phận: Bệ máy, kích thủy lực,

khung dẫn hướng và đối trọng.

+ Bệ máy được sản xuất từ thép hình chữ I, U. + Khung dẫn được sản xuất từ thép hình và có cấu tạo ống lồng: Phần bên ngoài cố định, phần trong di động lên xuống trong quá trình ép cọc.

+ Đối trọng là các khối bê tông cốt thép.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

272

MẶT BẰNG MÁY ÉP CỌC

1. Bệ máy; 2. Cơ cấu di chuyển dọc bệ máy; 3. Bu lông liên kết; 4. Ống lồng trong dẫn hướng cọc; 5. Vị trí xếp đối trọng; 6. Khối BTCT đối trọng; 7. Ống ngoài; 8. Cọc

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

273

SƠ ĐỒ MÁY ÉP CỌC

1. Cọc ép; 2. Khung dẫn di động; 3. Khung dẫn cố định; 4. Kích thủy lực; 5. Đối trọng; 6. Ồng dẫn dầu; 7. Bệ máy; 8. Cần trục

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

274

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

275

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

276

2. Thiết bị ép neo: (cid:131) Máy ép neo đang được sử dụng ở Việt Nam có sức ép từ

20 đến 40 tấn.

(cid:131) Máy có thể ép cọc cách công trình cũ 20cm.

(cid:131) Máy ép cọc gồm các bộ phận: Bệ máy, kích thủy lực,

khung dẫn hướng và neo đất.

(cid:131) Máy ép cọc loại này thích hợp cho những công trình loại nhỏ, những công trình xây chen có mặt bằng hẹp, xử lý lún nứt cho các công trình cũ hoặc ép cọc cho các công trình thi công theo phương pháp ép sau.

(cid:131) Máy nhỏ gọn, đơn giản, dễ thi công.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

277

MÁY ÉP NEO

1. Bệ máy; 2. Khung dẫn hướng; 3. Máy thủy lực; 4. Gỗ kê; 5. Neo đất; 6. Cọc bê tông cốt thép

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

278

C. KỸ THUẬT THI CÔNG CỌC VÀ CỪ

I. Các quá trình thi công đóng cọc BTCT 1.Chọnbúađóngcọc: a. Xác định năng lượng xung kích của búa bằng công thức:

Trong đó:

(cid:190) E: Năng lượng xung kích của búa (được cho

trong tính năng kỹ thuật của búa.

(cid:190) v: Tốc độ rơi của búa (m/g) (cid:190) g: Gia tốc trọng trường (m/g2) (cid:190) Q: Trọng lượng phần chày của búa (kg)

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

279

b. Chọn búa đóng cọc theo năng lượng nhát búa bằng

công thức:

E ≥ 0,025P

Trong đó:

(cid:190) E: Năng lượng xung kích của búa (được cho trong tính

năng kỹ thuật của búa.

(cid:190) P: Tải trọng cho phép của cọc (kg)

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

280

Kiểm tra lại bằng công thức:

Trong đó:

(cid:57) K: Hệ số chỉ sự thích dụng của búa

(cid:57) Q: Trọng lượng tổng công của búa

(cid:57) q: Trọng lượng của cọc (kg)

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

281

Hệ số K phải nằm trong bảng trị số sau:

Loại cọc

Loại búa

Thép BTCT

Búa song động và Diesel kiểu ống 5.5 6 Gỗ 5

Búa đơn động và Diesel kiểu cọc3,5 4 5

Búa treo 2,5 3 2

(cid:57) Nếu K nhỏ hơn các giá trị trên là búa không đủ

nặng, hiệu quả đóng sẽ kém.

(cid:57) Nếu K lớn hơn là búa quá nặng so với cọc

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

282

2.Vậnchuyểncọc: (cid:137) Khi cẩu cọc, trong thân cọc sẽ sinh ra momen uốn.

(cid:137) Hai điểm cầu cọc phải đặt đúng vị trí như hình dưới đây:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

283

(cid:137) Vận chuyển cọc đi xa bằng: Đường bộ, đường thủy

(cid:137) Vận chuyển cọc từ bãi tập kết đến vị trí đóng cọc bằng

xe goòng

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

284

3.Lắpcọcvàogiábúa:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

285

4.Chuẩnbịtrướckhiđóngcọc:

(cid:137) Lập biện pháp thi công

(cid:137) Dọn dẹp và san phẳng mặt bằng thi công

(cid:137) Vạch tim ở các mặt bên của cọc để kiểm trađộ thẳng

đứng khi đóng cọc (kết hợp với máy kinh vĩ)

(cid:137) Vạch suốt chiều dài của cọc (5-10cm) để theo dõi tốc

độ đóng và chiều sâu đóng cọc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

286

5.Kỹthuậtđóngcọc:

(cid:137) Đóng theo sơ đồ khóm

(cid:137) Đóng theo sơ đồ ruộng

(cid:137) Theo hình dưới đây:

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

287

II. Các quá trình thi công ép cọc BTCT

1.Kháiniệm:

(cid:137) Cọc ép xâm nhập vào nước ta từ năm 1981

(cid:137) Sử dụng phổ biến từ năm 1986 đến nay

(cid:137) Các loại cọc hiện nay từ 14x14 – 40x40 (cm)

(cid:137) Sức chịu tải lênđế n 80 tấn

(cid:137) Dùng cho các công trình dưới 10 tầng trên nền đất yếu

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

288

2.Thicôngcọcthửvànéntĩnh:

(cid:137) Nhằm xác định sức chịu tải của cọc trong điều kiện địa

chất cụ thể trước khi ép đại trà

(cid:137) Số lượng cọc ép thử bằng 0,5% - 1% tổng số cọc và

không nhỏ hơn 3 cọc trên 1 công trình.

(cid:137) Vị trí ép thử do thiết kế quy định

(cid:137) Sau khi ép xong phải nén tĩnh cho cọc

(cid:137) Kết quả nén tĩnh để điểu chỉnh thiết kế móng cho công

trình.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

289

3.Cácgiảiphápépcọc:

(cid:137) Có hai giải pháp là ép trước và ép sau

(cid:137) Ép trước là giải pháp ép cọc xong mới tiến hành làmđ ài

móng.

(cid:137) Ép sau là giải pháp ép cọc sau khi đã thi công được vài tầng nhà qua các lỗ chờ hình côn trong móng. Sau khi ép xong thi công mối nối giữa cọc và đài bằng thi công có phụ gia trương nở. Chiều dài cọc dùng để ép sau thường từ 2 – 2,5m.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

290

4.Cácchỉtiêukỹthuậtcủathiếtbịépcọc:

(cid:137) Lý lịch máy, có kiềm định kỹ thuật

(cid:137) Lưu lượng dầu của máy bơm (l/ph)

(cid:137) Áp lực bơm dầu lớn nhất (kg/cm2)

(cid:137) Hành trình pít tông của kích (cm2)

(cid:137) Diện tích đáy pít tông của kích (cm2)

(cid:137) Phiếu kiểm định chất lượng đồng hồ đo áp lực dầu và

van chịu áp.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

291

5.Chuẩnbịtrướckhiépcọc:

(cid:137) Định hình trước sự phát triển của lực ép theo chiều sâu.

(cid:137) Nghiên cứu kỹ thiết kế thi công và các quy định về thi

công ép cọc.

(cid:137) Tập kết về vị trí các cọc đủ tiêu chuẩn chất lượng.

(cid:137) Định vị đài cọc và tim cọc một cách chính xác.

(cid:137) Đối với cọc ép sau thì thời điểm ép phải theo quy định

của thiết kế.

(cid:137) Chuẩn bị máy ép có sức ép bằng 2 – 2,5 lần sức chịu

tải thiết kế của cọc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

292

6.Kỹthuậtthicôngépcọc:

(cid:137) Lắp đặt thiết bị vào vị trí ép an toàn

(cid:137) Độ nghiêng bệ máy không quá 0,5%

(cid:137) Chạy thử máy để kiểm tra tính ổn định của thiết bị

(cid:137) Khi ép đoạn mũi cọc, ở những giây đầu tiên tốc độ

xuyên không lớn hơn 1cm/giây.

(cid:137) Khi ép đoạn mũi cọc cách mặt đất 50cm thì ngừng lại

để nối cọc.

(cid:137) Đoạn thứ 2 phải được chỉnh trùng với đường trục kích

và đường trục cọc.

(cid:137) Độ nghiêng đoạn thứ hai không quá 1%.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

293

(cid:137) Gia tải lên cọc 1 lực tiếp xúc tạo áp khoảng 3 – 4kg/cm2

rồi tiến hành hàn nối.

(cid:137) Ban đầu vẫn ép theo tốc độ 1cm/giây, sau khi cọc

chuyển động đều thì ép 2cm/giây

(cid:137) Cọc được công nhận là ép xong khi thỏa mãn các y/c:

(cid:57) Đạt chiều sâu sấp xỉ chiều sâu thiết kế

(cid:57) Lực ép cọc bằng 1,5 – 2 lần sức chịu tải của cọc

(cid:57) Cọc được ngàm vào lớp đất tốt chịu lực 1 đoạn bằng 3-5 lần đường kính cọc (kể từ lúc áp lực kích tăng mạnh)

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

294

7.Ghilựcéptheochiềusâu:

(cid:137) Ghi chỉ số nén đầu tiên khi cọc cắm sâu vào đất từ 30 –

50cm

(cid:137) Sau khi cọc ép xuống 1m ghi lại lực ép tại thời điểm đó

cũng như khi lực ép thay đổi đột ngột

(cid:137) Đến giai đoạn cuối cùng là khi lực ép đạt giá trị 0,8 giá trị ép giới hạn tối thiểu. Bắt đầu từ giai đoạn này ghi giá trị lực ép với từng đoạn xuyên 20cm cho đến khi ép xong.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

295

III. Thi công cọc nhồi

1.Côngtácchuẩnbị:

(cid:137) Chuẩn bị diện tích hiện trường đủ để lắp đặt thiết bị

(cid:137) Xử lý, gia cố nền đường và mặt bằng thi công

(cid:137) Chuẩn bị dung dịch bentonite và máy móc thiết bị

(cid:137) Từ mặt bằng định vị, xác định thứ tự thi công các cọc sao cho khoảng cách hai cọc thi công liên tiếp phải lớn hơn 3 lần đường kính cọc.

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

296

2.Cácquátrìnhthicông:

(cid:137) Hạ ống vách, ống bao

(cid:137) Công tác khoan tạo lỗ

(cid:137) Giữ thành hố đào bằng dung dịch bentonite

(cid:137) Xử lý cặn lắng đáy hố khoan

(cid:137) Hạ lồng thép (đã được chế tạo sẵn)

(cid:137) Lắp ống đổ bê tông

(cid:137) Đổ bê tông và rút ống vách

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

297

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

298

Các quá trình thi công cọc khoan nhồi

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

299

IV. Thi công cọc Barette

(cid:137) Quá trình thực hiện tương tự thi công cọc khoan nhồi

(cid:137) Làm tường dẫn có chiều sâu từ 1 – 1,5m

(cid:137) Đào đất bằng gàu ngoạm thủy lực (hay dây cáp) trong

dung dịch để tạo đường hào theo thiết kế.

(cid:137) Thiết kế lồng cốt thép: Cốt chủ theo phương thẳng đứng, khoảng cách giữa các thanh thường không nhỏ hơn 170mm.

(cid:137) Hạ lồng cốt thép

(cid:137) Đổ bê tông : Mác không lớn hơn 300, độ lớn tối đa của

cốt liệu là 50mm, độ sụt từ 18 – 20cm

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

300

Tường dẫn

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

301

Hình: Sơ đồ khung thép tường chịu lực trong đất:

1.Thép chủ

2.Tai định vị

3.Chi tiết chôn sẵn để tạo hốc để liên kết với đáy hoặc tường ngang

4.Thép đai

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

302

Hình: Ván khuông đầu tường và giăng cách nước 1. Tấm tường đã đổ bê tông; 2. Phần chưa đổ bê tông 3. Đoạn Cốp pha đầu tường; 4. Gioăng cách nước

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

303

Hình: Thi công tường barette

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

304

KẾT THÚC PHẦN 1

KTTC– MXD Phần I: Thi công phần ngầm

305