intTypePromotion=1

Bài giảng Xây dựng đường ô tô F1 (xây dựng nền đường): Phần 2

Chia sẻ: Codon_08 Codon_08 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

0
58
lượt xem
18
download

Bài giảng Xây dựng đường ô tô F1 (xây dựng nền đường): Phần 2

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

Mời các bạn cùng tìm hiểu "Bài giảng Xây dựng đường ô tô F1 (xây dựng nền đường): Phần 2" để tìm hiểu tiếp một số thông tin cơ bản về: Thi công nền đường bằng phương pháp nổ phá; xây dựng nền đường trên đất yếu; xây dựng nền đường tuyến cải tạo nâng cấp;...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Xây dựng đường ô tô F1 (xây dựng nền đường): Phần 2

  1. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ CHƯƠNG 6 THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔPHÁ $1. KHÁI NIỆM m. 1.1. Khái niệ - Trong nhiều trường hợp, nổphá là phương pháp duy nhấ t đểxây dựng nề n đ ường. - Nổphá là tận dụng nă ng lượng to lớn sinh ra khi nổcủa thuốc nổđểphá vỡđất đ á. 1.2. Ưu nhược điể m. 1.2.1. Ưu đ iểm: - Nă ng suấ t cao, giá thành hạ . - Tố c độthi công nhanh. 1.2.2. Nhược điể m: - Độan toàn kém. - Dễgây chấ n đ ộng đ ến các công trình xung quanh, có thểgây sụ t lởnền đ ường vềlâu dài sau khi thi công xong. - Ảnh hưởng đ ế n môi trường sinh thái. 1.3. Phạm vi áp dụng. - Phương pháp nổphá thường đ ược sửdụ ng trong các trường hợp sau : + Xây dựng nề n đường ởcác đ oạn gặp đá hoặcđ ất cứng. + Xây đựng nề n đường trong trườ ng hợp yêu cầ u thi công nhanh gấp. + Xây dựng nề n đắ p cao hoặ c các đập lớn. + Xây dựng đường hầ m. + Phá cây, chướng ngạ i vật trong phạm vi xây dựng. + Khai thác vậ t liệu xây dựng. $-2 - THUỐC NỔ 2.1 Khái niệ m. - Nổlà sựgiả i thoát cực kỳnhanh chóng mộ t năng lượng lớn và mộ t khối lượng lớn chất khí. Lượng khí sinh ra khi nổtrong đ iề u kiệ n nhiệt độcao, thời gian ngắ n sẽtạo nên áp lực rấ t lớn phá vỡmôi trường xung quanh. - Một hợ p chấ t hoá học hay một hỗn hợp cơhọ c ởthểrắ n, lỏng hay khí, có khả năng gây ra hiệ n tượng nổkhi chị u tác dụng của nhân tốbên ngoài (đố t, đập) gọi là thuốc nổ( hoặ c chấ t nổ ). 2.2 Phân loại thuố c nổ. - Theo thành phầ n: thuốc nổchia làm hai loại chính : + Hợp chấ t hóa họ c: là chấ t hoá họ c thuầ n nhấ t chứa các nguyên tốcần t (nguyên tốcháy và ôxy hoá) đểtham gia phả thiế n ứng nổ . Các thành phần củ a Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 77
  2. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ thuốc nổliên kế t chặ t chẽvớ i nhau không thểphân ly bằ ng các biệ n pháp vậ t lý đơn giản. Tiêu biể u cho loạ i này như Nitrôtoluen, Nitroglyxêrin, Trinitrôtôluen, Fuyminat thuỷngân... Ví dụ: phả n ứng hoá học nổcủ a nitroglyxerin là : 4C3H5 (ONO2) 3 = 12CO 2 + 10H2 O + 6N2 + O2 + Hỗ n hợp cơhọ c: Loạ i thuố c nổgồ m nhiề u thành phầ n trộn vớ i nhau theo một tỉlệnhấ tđ ị nh, trong đó nhiề u nhấ t là chất cháy (chứa các bon) và chấ t cung cấ p ô xy. Các thành phầ n này không kế t hợp hóa học nên dễphân ly. Tiêu biể u cho loạ i này là Amônít, đinamit, thuốc nổđ en... - Theo công dụng thực tếcũ ng có thểphân thuốc nổthành mấ y loạ i sau: + Thuốc gây nổ : là loạ i thuố c nổcó tố c độnổvà đ ộnhạ y rấ t lớn, thường dùng trong kíp nổ.Tốc độnổcó thểđạ t 2000-8000m/s. Chỉcầ n va chạ m mạ nh hoặ c nhiệ t năng là nổ . Điể n hình cho loạ i này là Fuyminat thuỷngân Hg(CNO)2, adit chì PbN6 . + Thuốc nổchính: là thuố c nổchủyế u dùng đ ểnổphá, có đ ộnhạ y tương đối thấ p, phả i có thuốc gây nổtác dụng thì mới có thểnổđ ược. Tuỳtheo tố cđ ộnổ được chia thành ba loạ i:  Thuốc nổyế u, có tốc đ ộnổnhỏhơ n 1000m/s (thuốc đ en).  Thuốc nổ trung bình, tốc độnổkhoả ng 1000-3500m/s như Amoni nitorat NH4 NO3 .  Thuốc nổmạ nh, có tốc đ ộnổlớn hơn 3000m/s, có khi tới 7000m/s. Loạ i này có sức công phá mạ nh nhưTNT, Diamit. 2.3 Thành phầ n, tính nă ng một sốloại huốc nổ . + Thuốc đen: Là hỗ n hợp Kali Nitrat (KNO 3) hoặ c Natri nitrat (NaNO3 ) với lưu huỳ nh và than gỗtheo tỷlệ6:3:1. Thuốc đ en rấ t dễcháy, tố c đ ộnổthấ p (400m/s), sức nổyế u, thường dùng làm dây cháy chậ m. + Amôni nitrat NH4NO3: Đây chính là phân hoá họ c dùng trong nông nghiệ p, tốc đ ộnổkhoả ng 2000-2500m/s. Loạ i thuốc này tương đố i an toàn, giá thành thấ p nên được dùng rộng rãi. + Amônit: Hỗ n hợp do amôn nitrat đ ược trộ n thêm mộ t phầ n thuốc nổkhác và bột gỗ. Tố c đ ộnổkhoả ng 2500m/s. Amônit không nhạ y với va chạ m, ma sát, không bắ t cháy khi gặ p lửa, khi nổsinh ra ít khí CO 2, do vậ y tương đ ối an toàn và được dùng khá phổbiế n. + Trinitrotoluen, gọ i tắ t là TNT: công thức hoá học là C 6H2 (NO3)CH3 , là loại thuố c nổmạ nh, màu vàng nhạ t, không tan trong nước, vịđ ắ ng. TNT độnhạ y không cao, là loạ i thuốc nổan toàn. Khi nổsinh ra nhiề u khí đ ộc CO nên chỉdùng đểnổngoài trời hoặ c dưới nước, không dùng đ ểnổphá trong hầ m, công trình ngầ m. + Đinamit: Là hỗn hợp Nitroglyxêrin keo C3 H5(ONO 2) 3 vớ i Kali nitrat hoặ c Amôn nitrat. Là loạ i thuốc nổmạ nh ởthểkeo. Tốc độnổ6000-7000m/s. Điamit rấ t nhạ y vớ i tác dụ ng xung kích, ma sát, lửa, nhiệ tđ ộnhấ t là nhiệ t độ+100 C (ởnhiệ tđ ộnày Đinamit kế t tinh nên rấ t dễnổ ). Đinamit không hút ẩ m, không sợ nước, nổđược cảdưới nướ c, khi nổkhông sinh ra khí đ ộc. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 78
  3. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ $. 3 - CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔVÀ VẬT LIỆU GÂY NỔ Năng lượng gây nổcó thểtồ n tại dưới dạ ng quang năng, nhiệt nă ng, cơnă ng hay dùng nă ng lượng nổphá của mộ t khốithuốc nổkhác. 3.1 Gây nổbằ ng kíp nổthường - Vậ t liệu gây nổcầ n thiế t gồ m kíp nổthường và dây cháy chậm. a) Kíp nổ 1- Ống kim loạ i hoặc ống giấ y. 2- Thuốc nổmạ nh. 3- Đáy lõm. 4- Thuốc gây nổ. 5- Mắ t ngỗng. 6- Dây cháy chậ m. - Kíp nổlà mộ tố ng tròn bằ ng kim loạ i hoặc bằng giấ y bìa cứng, đ ường kính ống khoả ng 6-8mm, dài 35-51mm. Trong kíp nổ: mộ t nửa phía đ áy chứa thuố c nổ mạ nh, tiế p đó trong phầ n mũkíp chứa thuố c gây nổ(Fuyminat thuỷngân Hg (CN0)2 hoặ c Adit chì PbN6 ). Phầ n đầ u kíp có một đ oạn ống dài 15mm đ ểđưa dây cháy chậ m vào. Đáy kíp lõm vào đểtậ p trung nă ng lượng nổcủa kíp nổdo đ ó dẽràng gây nổcác khối thuốc nổ. - Kíp nổcầ n đượ c bảo quả n nơi khô ráo (tránh tình trạ ng kíp nổkhông nổ , phải xửlý mìn câm), tránh va chạ m hoặ c xung kích mạ nh. b) Dây cháy chậ m. - Có đường kính khoả ng 5-6mm, lõi dây chấ y chậ m là thuốc nổđen, ởgiữa lõi có sợi dây dẫ n bằ ng dây gai, bên ngoài đ ược quấ n chặt bằ ng các sợi giấ y phòng nước, rồi đ ế n dây gai hoặ c dây chấ t dẻo, ngoài cùng quét bitum phòng ẩ m. Dây cháy chậ m có hai loại: loại phổthông có tốc độcháy 100-200m/s, loạ i cháy chậ m có tốc độcháy 180-210m/s hoặ c 240-350m/s. Thuốc nổđen Cấ u tạ o dây cháy chậ m - Ưu điể m: đ ơn giả n, dễsửdụng, không đ òi hỏi các thiế t bịphức tạ p. - Nhược điể m: + Không gây nổđồ ng thờicho nhiề u khối thuốc nổđược. + Khó kiể m soát được sựlàm việ c bình thường của hệthố ng gây nổ . + Độan toàn không cao do phả i tiếp cận gầ n khối thuốc nổ, lượng khí đ ộc hại thoát ra nhiều. 3.2 Gây nổbằ ng kíp nổđiệ n - Vậ t liệ u gây nổcầ n thiế t gồ m kíp nổđiện , dây dẫnđ iện và nguồn đ iện. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 79
  4. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ - Kíp nổđ iện có cấ u tạo giố ng nhưkíp nổthường có lắ p thêm bộphậ n dẫ n điện và một dây tóc bóng đèn đ ểđ iể m hoảlàm cho kíp nổ. Điệ n trởcủa kíp điện từ 1-3,5, dây dẫnđ iện là dây đồng đường kính 0,5-1mm. 1- Ống kim loạihoặc ống giấy. 2- Thuốc nổmạnh. 3- Đáy lõm. 4- Thuốc gây nổ. 5- Mắt ngỗng. 6- Dây tóc. 7- Thuốc cháy. 8-Dây dẫn điệ n - Điề u kiệ n đểcho kíp điệ n nổlà dòng điệ n tạ o ra mộ t nhiệt lượng đ ủlớn làm cho thuốc cháy. Q = 0.24I 2Rt Trong đó: I: Cường độdòng đ iệ n. R: Điệ n trởcủa kíp. t: thời gian cháy củ a thuốc trong kíp. Nhưvậ y, trong mạ ch đ iện, kíp có điệ n trởlớn sẽnổtrước nên sẽrấ t nguy hiểm và không đ ảm bả o yêu cầ u nổphá. Đểtránh tình trạ ng trên, người ta quy đị nh: điện trởcác kíp nhỏhơn 1.25thì các kíp phả i có đ iện trởkhông được chênh nhau quá 0.25còn khi đ iệm trởcủ a kíp lớn hơn 1.25thì đ iện trởcủa kíp không đ ược chênh nhau quá 0.3. - Cường độdòng điệ n cũ ng ả nh hưởng đ ên đ ộnhạ y của kíp, vì vậ y phả i quy định đ ộlớ n củ a dòng đ iện gây nổ . Khi dòng đ iện có cường đ ộnhỏthì tốc đ ộtă ng nhiệt của dây tóc chậ m, thờ i gian toảnhiệ t dài do vậ y độnhạ y củ a kíp giả m đ i. Ngược lạ i, nế u cường độdòng điệ n lớn đ ến mức nào đó thì độnhạ y của kíp sẽtrở nên giống nhau mặ c dù chúng có khác nhau vềđ iệ n trở . Vì vậ y phả i quy đ ịnh trịsố dòng đ iện tố i thiể u khi nổ . Thông thường, đ ối với dòng đ iệ n một chiề u Imin = 1.8A và dòng xoay chiề u I min = 2.5A - Khi muố n nổnhiề u kíp thì mắ c chúng thành mạ ch điệ n theo các sơđồ : song song, nối tiế p hoặ c hỗn hợp. + Sơđ ồmắ c nối tiế p: giữa các kíp đ ược mắ c nối tiếp với nhau, đ ỡtốn dây nhưng không tin cậ y vì nế u có một kíp không nổthì cảmạ ch sẽhởvà không nổ đồng loạ t được. + Mắ c song song: có thểđả m bả ođ ộtin cậ y vì các kíp độ c lậ p với nhau nhưng tố n dây. + Mắ c hỗn hợp: mắ c song song từng nhóm và từng nhóm mắ c nối tiếp với nhau. - Nhiệ m vụcủa việ c thiết kếgây nổbằ ng đ iệ n là: chọn cách mắ c điện, bốtrí mạ ng lưới đ iệ n gây nổvà tính toán nguồ n điệ n cầ n thiế t. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 80
  5. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ - Chọ n cách mắ c điệ n tuỳthuộ c vào: sốlượng, vịtrí các lỗmìn, các khố i thuố c nổ . - Cầ n tính toán đểxác đ ịnh được yêu cầ u của nguồ n điệ n : căn cứvào mạ ch đ iện, tính đ ược cườ ng độdòng điệ n mạ ch ngoài, mạ ch nhánh và trên từng kíp điệ n. Đểđả m bả o yêu cầ u nổđược thì cường độdòng điệ n thông qua mỗ i kíp phả i lớn hơn cường độdòng điệ n tối thiể u gây nổ. - Khi thi công nổphá gây nổbằ ng nă ng lượ ng đ iện thì cầ n đặ c biệ t chú ý tớ i công tác kiể m tra trong và sau khi mắ c điệnđ ểđả m bả o an toàn, hiệ u quả . Nhậ n xét : phương pháp gây nổbằ ng đ iện khắ c phục đ ược tấ t cảcác thiế u sót củ a phươ ng pháp gây nổbằ ng kíp thườ ng, thực hiệ n được mọi ý đ ồnổphá, nâng cao và phát huy được hiệ u quảcủa thuố c nổ. Tuy nhiên đ ểthực hiệ nđ ược việ cđ ó thì công tác tính toán, kiể m tra phả i đượ c thực hiệ n rất nghiêm ngặ t và chính xác . 3.3 Gây nổbằ ng dây nổ - Khác với các phương pháp gây nổbằ ng kíp, phương pháp này chỉcầ n dây nổ đ ặt trong mỗi khố i thuố c nổ . - Dây nổcó dạ ng giố ng dây cháy chậ m, vỏngoài có quấ n sợi màu đ ỏhoặ c vân đ ỏđểphân biệ t với dây cháy chậ m. Ruột củ a dây nổlà loạ i thuố c gây nổmạ nh như trimêtilen-trinitin C3H 6N3 (NO2)3 , ởgiữa có sợi dây lõi đ ểphân phố i thuố c nổcho đ ều. Vỏchống ẩ m củ a dây truyề n nổcó thểbả ođ ảm cho dây không bịẩ m sau 12 giờngâm nước. - Do lõi thuố c củ a dây truyề n nổcó tố c độnổrấ t lớn (6800-7200m/s) nên khi đ ược gây nổtừmột kíp nổ , dây truyề n nổsẽtruyề n nổtức thì tớigói thuố c nổ . - Khi cầ n nổnhiề u khố i thuố c nổthì cũng tiế n hành mắ c thành mạ ng: song song hoặ c nố i tiế p. 1- Kíp nổ 2- Dây truyền nổ 3- Khốithuốc nổ a) Song song b) Nối tiếp c) Bó song song + Mắ c song song: thườ ng dùng khi chiề u sâu đặt thuốc nổlớ n, cựly giữa các lỗthuốc xa. + Mắ c nố i tiế p: thường ít dùng vì độtin cậ y không cao. + Mắ c bó song song: dùng khi các khố i thuố c nổbốtrí rất sát nhau. - Cách nố i dây truyề n nổ: Có hai cách nhưhình vẽsau: Dây cuốn hoặ c băng dính n nổchính Dây truyề Hướng truyề n nổ 30-50cm Dây truyền nổnhánh n nổchính Dây truyề Hướng truyề n nổ 30-40cm n nổnhánh Dây truyề Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 81
  6. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ - Phương pháp này có ưu điể m là đơn giản, khá an toàn do không phả i cắm kíp vào khố i thuốc nổ, đơn giả m và có thểgây nổđồ ng thời hoặ c thứtự nhiề u khối thuốc nổ.Áp dụ ng nhiều tại các mỏkhai thác lộthiên. - Nhược điể m : khó kiể m tra được mạ ng lướ i gây nổ, giá thành cao. $. 4 - TÁC DỤNG CỦA NỔPHÁ VỚI MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH PHÂN LOẠI TÁC DỤNG NỔPHÁ 4.1 Tác dụng nổphá với môi trường đất đá đồ ng chấ t và vô hạ n - Khi nổ, khí nổxung kích mạ nh vào môi trường đ ấ tđ á xung quanh tạ o thành sóng nổ . Trong môi trường đồ ng chấ t, sóng nổnày sẽlan truyề n đề u hình thành sóng nổhình cầ u. Ở vùng trung tâm thì áp lực của sóng nổrấ t lớn những càng truyề n xa thì áp lực càng giả m vì nó phả i vượt qua sức cả n của đ ấ tđ á. - Nhờáp lực của sóng nổ mà đấ t đ á bịphá hoạ i hoặ c bịdi chuyể n đi chỗ khác. - Tác dụng phá hoạ i phụthuộc áp lực nổnên càng ra xa thì tác dụ ng này càng yế u đi. - Tác dụng nổphá trong môi trường đồ ng chấ t vô hạ nđ ược chia thành 4 vùng nhưsau: + Vùng l (R
  7. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ - Trường hợp c : W R 2 sau khi nổ,đấ t đá sẽtạo nên một hình chóp nón gọi là phễu nổ. Một phần đấtđá bịbắnđ i xa và rơi ra xung quanh phễu, phần còn lạ i rơ i trởlại lấ p lòng phễu. Trường hợp này gọi là nổtung. r r R W W R R3 W R2 R1 R3 R2 a) Nổngầ m b) Nổom c) Nổtung Nhậ n xét: Trong môi trường đ ồng chất có mặ t thoáng tựdo, kế t quảnổphá (nổ ngầm, nổom, nổtung) phụthuộ c vào W (cách bốtrí thuốc nổ) và bán kính R (lượng thuốc nổ,loạ i thuốc nổvà loạ i đấtđ á) 4.3 Phân loại tác dụng nổphá. - Do R luôn thay đổ i theo lượng thuốc nổ, loạ i thuốc nổvà loạ iđ ấ tđá nên để phân loại hình thức nổ, người ta thường dùng chỉtiêu là chỉ sốnổn : r n W Trong đó: n: Chỉsốnổ. u nổ. r : bán kính phễ W: đ ường kháng nhỏnhấ t. Nế u: n>l : Nổtung mạ nh. n = 1,0 : Nổtung tiêu chuẩ n (tạ o nên một phễ u tiêu chuẩ n). 0,75 < n < 1,0 : Nổtung yế u. n = 0,75 : Nổom tiêu chuẩ n n < 0,75 : Chuyể n từhình thức nổom sang nổngầ m. - Tiế n hành nổphá theo hình thức nổnào là tùy thuộ c thuộc vào mục đích yêu cầu nổphá, từđó chọ n chỉsốnổn cho phù hợp. - Ví dụ : nổngầ m thường chỉdùng đ ểmởrộ ng lỗkhoan tạ o thành bầ u chứa được nhiề u thuố c nổ. Muố n đấ t đá được hấ t đi xa thì thiết kếcho nổtung mạ nh. Trong trườ ng hợp nề n đường qua vách đ á cheo leo chỉcầ n đá vỡvà tựlă n đi thì chỉ cần thiết kếcho nổom .. . - Trong trường hợp có càng nhiề u mặ t tựdo thì hiệ u quảnổphá càng tă ng .Vì thếcầ n cốgắ ng lợi dụng đ ịa hình đểbốtrí nổphá trong đ iều kiệ n có nhiề u mặ t thoáng. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 83
  8. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ $-5 - TÍNH TOÁN LƯỢNG THUỐC NỔ. - Lượ ng thuố c phả i tính toán sao cho đạ tđ ược hiệ u quảnổphá mà không gây ảnh hưởng đế n sựổ nđ ịnh củ a nề n đường và an toàn thi công. - Công thức tính lượ ng thuốc nổcầ n thiế t Q(kg) cho trường hợ p đấ tđ á đồ ng chất, đị a hình bằ ng phẳ ng, có một mặ t tựdo và cho nổvới hình thức nổtung tiêu chuẩ n là : Q=qV (kg) Trong đó : V: là thểtích hình phễ u đấ t đá bịphá hoạ i sau khi nổmìn. q: lượng thuố c nổđ ơn vị(kg/m3). Là lượng thuốc nổcầ n thiết đểphá 3 vỡ1m đấ t đá và thuố c nổlà loạ i thuố c nổtiêu chuẩ n (Amonit số9). Thểtích phễ u nổ: r 2 W V 3 Vì nổtung tiêu chuẩ n nên: r =1 n W Do đ ó: W 2 W W 3 V  W 3 3 3 y Vậ Q=qW3 - Khi dùng thuốc nổkhông phả i là thuốc nổtiêu chuẩ n thì: 3 Q=eqW Trong đó: e là hệsốđiề u chỉ nh lượng thuố c đơn vịq trong trường hợp thi công bằng loạ i thuố c nổkhông phả i thuố c nổtiêu chuẩn. $-6 - CÁC PHƯƠNG PHÁP NỔPHÁ VÀ ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG 6.1. Phương pháp nổốp (nổdán) Thuốc nổ - Đặ t thuốc nổvào chỗlõm trên bềmặ t vật định phá, sau đó lấp đất và cho nổ. - Ưu điể m củ a phương pháp này là rấ tđ ơn giả n, không phả i khoan, đ ào đểtạ o lỗmìn nhưng hiệu quảnổphá rấ t thấp, tốn thuố c nổ, không kinh tế . - Thường hạ n chếdùng phương pháp này, chỉáp dụ ng khi phá đá mồcôi, đ ào gốc cây hoặc khi không có đ iều kiệ nđểkhoan đ o lỗmìn. ào tạ 6.2. Phương pháp lỗmìn. - Tiế n hành khoan, đào, đụ c vào đá cần nổphá theo 1 hướng nào đó (thẳ ng đứng, ngang hoặ c xiên) các lỗđ ặt thuố c nổcó đ ường kính F< 300mm : lỗmìn. Sau đ n hành nạ ó tiế p thuố c nổ, lấp lỗmìn và tiế n hành gây nổ. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 84
  9. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ - Tuỳtheo đường kính, đ ộsâu lỗmìn mà có thểchia thành 2 loạ i: + Lỗmìn nông + Lỗmìn sâu 6.2.1. Nổphá lỗmìn nông (lỗnhỏ): - Đường kính lỗmìn : F = 25 – 50mm. Tạo lỗmìn bằng khoan hơi ép - u sâu lỗmìn Chiề : h 5m hoặc đụ c bằng choòng (nhân công) - Ưu điểm: + Thi công tạ o lỗkhá đơn giản + Không bịhạ n chếbởi địa hình (có thểbốtrí các lỗmìn có vịtrí và phươ ng khác nhau) + Ảnh hưởng do chấ n động tới môi trường xung quanh là nhỏ. - Nhược đ iểm: Đường kính lỗmìn nhỏ , lượng thuốc nạp bịhạ n chế(khoả ng 3 1,5kg) nên năng suất nổphá không cao (mộ t lỗkhông quá 10m ). - Phương pháp này đ ược áp dụng rộng rãi trong các trường hợp sau : + Đào nề n đường nông (h5m). + Đào rãnh, tu sửa ta luy. + Mởrộng nề n đường trong trườ ng hợp tuyế n nâng cấ p cả i tạ o + Phá đá mồcôi, phá gốc cây. + Đào hầ mđ ặ t thuốc nổ. Lỗmìn phụ Lỗmìn chính h5m b Nền cũ Nền mới a) Nền đào nông n mởrộng b) Nề 6.2.2. Nổphá lỗmìn sâu: - Đường kính lỗmìn : F 75mm. o lỗmìn bằ -> Tạ ng máy khoan - u sâu lỗmìn Chiề : h > 5m - Ưu điể m: Đườ ng kính lỗmìn khá lớn -> nạ p đ ược nhiều thuố c nổnên phươ ng pháp này có một sốưu đ iểm như: + Nă t cao, lượng đấ ng suấ tđá phá được lớn. + Tă ng nhanh được tiếnđ ộthi công. - Nhược điể m: + Sau khi nổphá thì có khoả ng 10 – 15% đ ng cầ á tả n phả i phá tiế pđể làm nhỏ. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 85
  10. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ + Công tác di chuyể n máy khoan đế n công trường, mởmặ t bằng thi công và làm đường tạ m phức tạ p. - Phương pháp này đ ược áp dụng rộ ng rãi khi phá đá ởnề n đ ường đào sâu, vùng đỉnh đèo, và áp dụ ng trong công tác khai thác đ á. Lỗmìn phụ Lỗmìn chính h > 5m Máy khoan lỗmìn Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 86
  11. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ - Chú ý: + Lỗmìn có thểbốtrí theo các sơđ ồsau: b b a a a) Sơđồchữnhậ t b) Sơđ ồhoa mai + Khi nổphá theo phương pháp lỗmìn ngườ i ta thườ ng bốtrí hai lỗ mìn đặ c biệt ởsát ranh giớ iđ ào gọi là lỗmìn gọ t mặ t và lỗmìn tạ o nứt. Nổphá gọ t mặ tđược tiế n hành sau khi hoàn thành việ c nổphá phầ n chính. Mục đích là tạ o sự bằng phẳ ng cho mái ta luy. Còn nổphá tạ o nứt thì lạ i thực hiệ n trước khi nổphá phần chính. Mục đ ích là tạo khe nứt trước. Khe nứt này có tác dụ ng cách ly hoặ c giảm chấ n độ ng khiế n cho phầ nđ ất đá hoặ c các công trình nằ m ngoài ranh giới đào không bịchấ nđ ộng, đồ ng thờ i khống chếđ ểquá trình nổphá không quá phạ m vi yêu cầu. Hai lỗmìn này phả iđ ược bốtrí thuốc nổtrên suố t chiề u sâu lỗmìn. + Chiề u sâu lỗmìn phả iđ ảm bả o: * phạ m vi đ ào. * đ ường kháng nhỏnhấ tWđ ểtránh áp lực nổphá tậ p trung cảvào lỗmìn -> không hiệ u quả. + Chiề u dài nạ p thuốc : Lthuố c = (1/2-1/3) chiề u sâu lỗmìn 6.3 Phương pháp nổbầ u - Phương pháp nổbầ u là phươ ng pháp mởrộng thểtích ởđáy các lỗmìn thông thường thành các bầ u tròn đ ểchứa được lượng thuốc nổnhiề u hơn. - Sau khi khoan tạ o các lỗmìn nhỏ , người ta cho nổmột lượng nhỏthuố c nổở đáy lỗkhoan đ ểtạ o thành bầ u chứa thuố c nổ . - Sau mỗ i lần nổtạ o bầ u cầ n vét sạ ch đ ấtđ á lên. Các lầ n nổcách nhau từ15 – 30’ đểđả m bả o an toàn. Cầ n kiể m tra kích thước của bầ u xem có đạ t yêu cầ u hay không. - Ưu điể m của phương pháp nổbầ u: + Tă ng được hiệ u quảnổphá nhờtác dụ ng tậ p trung thuố c nổ. + Hiệ u suấ t nổphá tính theo 1mét dài lỗkhoan tă ng lên -> tiết kiệm được chi phí tạo lỗkhoan. - Nhược điể m của phương pháp nổbầ u: + Tốn thời gian cho công tác tạ o bầ u. + Khó áp dụng đ ược với đ á cứng. + Đá vỡra không đ ều. - Phương pháp này thích hợp với các loạ iđá mề m, đất cứng. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 87
  12. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ 6.4 Phương pháp hầm thuốc - Dùng mìn nhỏđểnổphá tạ o các đường hầ m (hầm theo phương ngang hoặ c giếng thẳng đứng), sau đó bốtrí thuốc nổvà tiế n hành nổphá. - Trong xây dựng nề nđ ường : có thểdùng các hầ m thuốc chứa từ20 – 200 kg thuốc nổđểtiế n hành nổphá trên các đoạ n nền đào hoàn toàn hoặ c nề n đào chữL trên sườn dốc có khối lượng đất đá đào lớn, tập trung. - Phương pháp này do dùng nhiề u thuốc nổnhiề u thuốc nổnên cho nă t ng suấ cao nhưng dễgây mấ tổn đị nh cho nề nđ ường và các công trình xung quanh. Do đó không áp dụng đối với các vùng đ ịa chấ t không ổ n định hoặc gầ n các công trình khác. Thông thường, dùng ởnhững nơi có khố i lượng đất đá lớn, tập trung hoặc đ oạnđ ường cần thi công gấp. 6.5 Phương pháp nổvi sai - Nổphá vi sai là phương pháp nổkhống chếcho các khố i thuố c nổnổcách quãng nhau mộtthờ i gian rấ t nhỏ(phầ n trăm hoặ c phầ n nghìn giây). - Nổphá vi sai có ưu điể m là tận dụng nă ng lượng nổ, đ ợt nổsau sẽnổvào lúc mà tác dụng phá hoạ iđ ấ tđ á do đợt nổtrước sinh ra chưa triệ t tiêu hế t. Các đợ t nổ sau vừa có thêm mặ t tựdo, vừa tậ n dụ ng đ ược nă ng lượng nổcủa các đ ợt nổtrướ c làm cho hiệ u quảtă ng lên, tạ ođ iều kiệ n tă ng cựly giữa các khối thuố c nổvà giả m đ ược lượ ng thuốc nổcầ n thiế t. - Nổphá vi sai còn có thểgiả m nhỏđược tác dụng phá hoạ i của sóng đị a chấ n tới các công trình xung quanh nhờcác đợt sóng đ ị a chấ n liên tiế p của các đ ợt nổcả n trởlẫ n nhau. - Khi chọ n phương pháp nổvi sai thì vấ n đềquan trọ ng là xác đị nh khoả ng thờ i gian t giữa các đ ợt nổcho hợ p lý: + t phả i đủdài đểđ ợt nổtrướ c kịp tạo nên mặ t tựdo cho đ ợt nổsau (thời gian này đểkhố i đấ t đá nổra do đ ợt nổtrước tung lên cao nhấ t) + Nhưng t không được dài quá vì nhưvậ y một phầ n đất đá sẽrơi trở lại lấ p mấ t phần nổđợt trước, đồ ng thời có thểả nh hưởng đ ến khối nổthuộc đợ t sau, ví dụsẽphá hoạ i hệthống gây nổlàm đợ t nổsau bị câm. - t nhiề Có rấ u công thức kinh nghiệ mđểtính t, nhưng phổbiế n nhấ t là công thức sau: t = Kt .W Trong đó: W: đường kháng nhỏnhấ t (m). K t: hệsốphụthuộc tính chấ t của đ ấ n nổphá (10-3s/m). Có t đá cầ thểham khả o Kt theo bảng sau: Loạiđá Tính chất Kt 1. Đá granit, peridolit, poocfia, thạch anh, xienhit Rấtcứng 3 2. Quắc zit có chứa sắ t, sa thạ ch, phiến thạch biến chấ t Cứng 4 3. Đá vôi, cẩm thạ ch.. Cứng vừa 5 4. Macnơ, đá phấn, than đá Nứt nẻ, mềm yếu 6 - Theo kinh nghiệ m sản xuấ t thì thường nên chọ n 5 - 100% giây; ởnước ta m tổng kế theo kinh nghiệ t được (mỏđ á Núi Voi) nên chọn t = 30 - 70% giây Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 88
  13. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ - Đểkhống chết thì có thểdùng các kíp nổvi sai hay dùng máy khố ng chế vi sai. 6.6 Phương pháp nổphá đị nh hướng - Nổphá đị nh hướng có đặ c điể m là sau khi nổđ ấ t đá sẽtung đi theo mộ t hướng đị nh trướ c với mộ t cựli đ ịnh trước. + Phương hướng đị nh trước này trùng với hướng đ ườ ng kháng bé nhấ t. + Cựly đ ịnh trước thì phụthuộ c rấ t nhiề u yế u tốvà hiệ n đang đ ược nghiên cứu vềlý thuyế t tính toán cũng nhưthực nghiệ m. - Công thức kinh nghiệ mđ ểước tính phạ m vi đấ t đá tung đế n sau khi nổ x = 5n W , (mét) x: là phạ m vi kểtừmặ t tựdo của hầ m thuố c đế n nơi xa nhấ t đấ t đá có thểtung đ ến được sau khi nổ(nhưvậ yđ ất đá sẽrơi trong phạ m vi x). n: chỉsốnổ . W: đ ường kháng nhỏnhấ t - Thiế t kếnổphá đị nh hướ ng phả i làm sao cho đấ tđ á nổra tậ p trung rơi nhiề u nhấ t vào vịtrí đã đ ị nh. Nhưvậ y phả i thiế t kếsao cho phương hướng đ ường kháng bé nhấ t của tấ t cảcác khối thuố c nổcó hình chiế u nằ m tậ p trung giao nhau ở mộtđ iể m tưc là trung tâm đị nh vị . Trường hợp nổcó nhiề u mặ t thoáng thì phả i khống chếvịtrí khố i thuốc nổđ ểđấ tđ á tung đ i được, đ ểchắ c chắ n, khi thiết kếnổ phá đị nh hướng phả i cho nổthí nghiệ m trong điề u kiện thực tế . - Trong ngành giao thông các nước cũng đã sửdụ ng khá nhiề u nổphá đ ịnh hướng, ởnước ta cũ ng đ ã dùng trong một sốtrường hợp nhưđ ểđào kênh (giố ng nhưnề nđ ào hoàn toàn) hoặ c lắ p hốbom, tuy nhiên mới là bước đ ầ u. $-7 - ĐẢM BẢO AN TOÀN KHI THIẾT KẾVÀ THI CÔNG NỔPHÁ. 7.1 Cựly an toàn khi nổphá - Cựly bay xa nhấ t của đất đá : L = 20 n 2 W ,mét. Trong đó: + n : chỉsốnổtung. + W:đ ường kháng nhỏnhấ t. - Khoả ng cách an toàn do chấ nđộng khi nổmìn đ ối với các công trình xung quanh : Rc = Kc. . 3 Q , mét Trong đ ó: + Kc : hệsốphụthuộ c tính chấ t củ ađấ t ởnề n củ a các công trình xung quanh. +  : hệsốphụthuộ c chỉsốnổn . + Q : tổ ng khố i lượng thuốc nổcủa các hầm thuố c nổcó thời gian như nhau hoặc nổchênh nhau không quá 2 phút và cựly cách công trình cầ n bả o vệnhư nhau (chênh nhau không quá 10%). - Khoả ng cách an toàn do tác dụng xung kích củ a sóng không khí khi nổ: Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 89
  14. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ Rb = Kb. Q , mét Trong đ ó: + Kb : hệsốphụthuộc cách bốtrí thuố c nổvà mức đ ộhưhỏ ng củ a công trình. Với người chọn Kb = 5. + Q : lượng thuố c nổnạ p trong 1 lỗmìn hoặc 1 hầm thuố c. - Khoả ng cách an toàn đối vớ i người khi nổphá : + 400 m : Nổmìn mặ t ngoài, nổlỗmìn sâu, nổhầ m thuốc. + 300m : Nổmìn hầ m thuốc nhỏ . + 200m : Nổlỗnhỏ , nổmìn bầ u. + 50m : Nổmởrộng bầ u. 7.2 Quy đị nh vềan toàn khi thi công nổphá - Phả i có thiế t kếchi tiế t tổchức thi công nổphá (gọ i là hộchiế u) trong đó ghi rõ: sơđ ồbốtrí các lỗmìn, hầ m mìn, loạ i, chiề u sâu lỗmìn, hầ m mìn lượng thuố c, loạ i chấ t nổ, loạ i kíp, chiề u dài dây cháy chậ m, chiề u dài đoạ n lấ p lỗ, vậ t liệu lấ p lỗ của mỗ i lỗmìn, hầ m mìn, tổ ng sốthuố c nổdùng trong mộ t đợ t, phương pháp gây nổ … - Hộchiế u phả i phổbiế n kỹcho tấ t cảcán bộvà công nhân trực tiế p thi công, yêu cầ u chấ p hành thậ t nghiêm chỉ nh và sau khi nổphả i ghi kế t quảkèm theo các nhậ n xét rồi nộp lạ i cho người có trách nhiệ m theo dõi chỉđ ạ o. - Phả i có người chuyên trách chỉđ ạ o thi công nổphá trong bấ t cứmột trường hợp nào. Nhiệ m vu là duyệ t thiế t kế , hộchiế u, cho lĩ nh thuố c nổ, chỉhuy thi công và chỉhuy lúc gây nổcũng nhưgiả i quyế t các sựviệ c sau khi nổ . - Thợmìn nên chuyên môn hóa và bắ t buộ c phả iđ ược huấ n luyệ n (có kiể m tra đạ t yêu cầ u) trướ c khi thi công hoặ c làm bấ t cứmộ t việ c gì có liên quan đế n vậ t liệ u nổ(vậ n chuyể n, bố c dỡ…). - Phả i quy đị nh thời gian nổmìn (thường chọn vào thời gian thưa người qua lại) và phả i được thông báo rộ ng rãi cho nhân dân quanh vùng. Phả i có vọ ng gác cả nh giới, quả n lý giao thông và người đ i lạ i. - Tiế p xúc với vậ t liệu nổkhông được hút thuố c lá, không được làm gì đ ểphát sinh ra tia lửa trong vùng 100m cách vậ t liệ u nổ. Không đểbấ t cứmột vậ t gì, mộ t hành độ ng gì gây ra va đ ậ p vào vậ t liệ u nổhoặ cđ ánh rơi vậ t liệ u nổ, không đ ược dùng dao, sắ t, thép hoặ c các dụng cụcó thểphát sinh ra tia lửa đểcắ t thuố c nổ, không được lôi kéo, xách dây dẫ nđ iệ n của kíp đ iện. - Phả i có hiệ u lệ nh nổmìn, gồm hiệ u lệ nh báo trước (yêu cầ u sơtán ngườ i và thiế t bị ), hiệ u lệ nh chuẩ n bịnổmìn (sẵ n sàng đểkiể m tra), hiệ u lệ nh gây nổ , hiệ u lệnh báo yên (sau khi đ ã kiể m tra thấ y bả o đả m an toàn). - Khi nổmìn người chỉhuy phả i tựmình hoặ c phân công theo dõi sốtiế ng nổ đểbiế t mìn đã nổhế t chưa. Nế u biế t chắ c chắ n mìn nổhế t và đ ấ tđ á nơi nổmìn đ ã ổn đị nh thì cũ ng phả i đ ợi sau nă m phút mới đ ược rờ i nơi trú ẩ n vềkiể m tra. Nế u không nắ m chắ c hoặ c biế t có mìn câm thì phả iđ ợi ít nhấ t 15 phút. Kiể m tra sau khi nổ , đố i chiế u với hộchiế u phát hiệ n những chỗnghi là có mìn câm và những chỗ đấ tđ á cheo leo dễsụ t gây tai nạ n đểkị p thờicó biệ n pháp xửlý. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 90
  15. Chươ ng 6: THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ - Trường hợp có mìn câm (không nổ) phả i báo hiệ u. Công việ c xửlý mìn câm phải hết sức ít người, và phải tiến hành dưới sựhướng dẫ n của người có trách nhiệm chính. Trong mọ i trường hợp cấ m dùng tay hay bấ t cứvậ t gì đ ểmoi hoặ c rút dây lấy kíp trong lỗmìn ra. Trường hợp thuốc nổchỉcháy phụ t lên mà không nổthì mặ c dù còn hay hế t thuố c cũng cấ mđ ào hoặc khoan lạ i, phải đ ợi hết nóng mới đ ược tìm cách nạ p thuốc bắ n lại. $-8 – TRÌNH TỰTIẾN HÀNH NỔPHÁ 8.1. Lập hộchiế u nổmìn: - Tài liệ u: + Bả n đồ , bình đồkhu vực trong đó thểhiệ n chi tiế t vềđ ịa hình đị a vật và các đ ực trưng của đ ịa hình củ a đốtượng cầ n nổphá. - Nộ i dung của hộchiế u (bả n thiết kếtổchức thi côngnổphá) + Sơđ ồbốtrí các lỗmìn, sốlượng lỗmìn. + Chiề u sâu và đ ường kính lỗmìn, lượ ng thuố c nổ , chiề u sâu nạ p thuố c, chiề u dài đ oạn lấp lỗ , vậ t liệu lấp lỗcủa mỗi lỗmìn, loạ i chấ t nổ , loại kíp, chiều dài dây cháy chậ m, tổng sốthuố c nổdùng trong mộ tđợt, phương pháp gây nổ … + Xác đị nh được khoả ng cách an toàn đố i với người và công trình xung quanh. + Vịtrí của các trạ m gác. + Vịtrí ẩ n nấ p củ a công nhân, thợnổmìn. 8.2. Trình duyệ t cơquan chức nă ng. - Sau khi đã thiế t kếxong hộchiế u nổmìn thì phả i trình hộchiế u lên các cơ quan chức nă ng phê duệ t ( thanh tra kỹthuậ t an toàn củ a nhà nước, công an tỉ nh thành phố …) 8.3. Thi công - Sau khi hộchiế u nổmìn đ ược phê duyệ t thì tiế n hành thi công theo trình tự sau: + Tạ o lỗmìn bằ ng thủcông, máy hơi ép hoặ c máy khoan. + Chuẩ n bịcác vật liệu nổ. + Nạ p thuố c nổvà đấ u ghép mạ ng lướinổ . + Lấ p lỗ. + Kiể m tra. + Tiế n hành cho nổtheo mệ nh lệ nh. m tra và xửlý mìn câm. 8.4. Kiể - Xác đ ị nh vịtrí mìn câm. - Khoanh vùng đểđ ảm bả o an toàn, cắ m cờbáo hiệ u. - Dùng máy nén khí đểthổ i vật liệ u lấ p lỗmìn. - Bốtrí hệthống gây nổvà cho nổlạ i. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 91
  16. Chươ ng 7: XÂY DUNG NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU CHƯƠNG 7 XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU $.1 - KHÁI NIỆM CHUNG VỀĐẤT YÊÚ 1.1. Khái niệ m. Đường ô tô qua mọ i vùng khác nhau với đị a hình, địa chấ t thuỷvă n khác nhau. Hầ u nhưởvùng nào, trên đấ t nướ c ta cũng có thểgặ pđ ất yế u. Ởvùng đồ ng bằng, thường có các lớp bùn sét, bùn cát ởdưới. Vùng biể n thường có đ ất ngậ p mặ n, Vùng Tây nguyên có đ ấ t đỏbazan có tính trương nởlớn khi gặ p nước. Các vùng đấ t yế u thườ ng gặ p ởnước ta là: - Vùng đ ồng bằ ng Bắ c bộ. - Đồ ng bằ ng Thanh – Nghệ– Tĩ nh. - Đồ ng bằ ng ven biể n miề n trung. - Đồ ng bằ ng Nam bộ. Trong xây dựng đường ởnướ c ta đã có không ít hiệ n tượng sụt lởnghiêm trọ ng do đ ất yếu. Đầ u nă m 1999, nề nđ ắpđ ầu cầ u Hàm Rồng (Thanh Hoá) cao 8m, coa gia cốbấ c thấ m ởdưới và vả i đị a kỹthuậ t ởta luy, nhưng mớ i đắ p cao 6m đã bịlún sụt 2m và làm trồ i ruộng lúa hai bên cao lên 75 – 85cm. Quốc lộ57 (Thanh Chương – NghệAn) và Quố c lộ1 (Km121 – Bắ c Giang) bịsụt lởxé đôi tim đ ường hàng cây số. … Những sựcốtrên đ ây có thểdo thiế t kếhoặc thi công nhưng trước hế t cho ta thấy tính chấ t phức tạ p của đ ấ t yếu. Tính chấ t chung của đấ t yế u: - Đấ t yếu là đấ t có khảnă ng chị p (
  17. Chươ ng 7: XÂY DUNG NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU không mị n. Dung trọng khô rấ t thấ p (0,3-0,9T/m3). Độẩ m tựnhiên cao (85-95%), hệsốnén lún lớn. * Cát chảy: là cát mị n, rời rạ c, có nhiều chất hữu cơhoặ c hạt sét, hàm lượng hạt bụi (0.05-0.002mm) chiế m 60-70% hoặ c lớn hơn nữa. Khi bịbão hoà nước có thểbịpha loãng. Khi bịchấ nđ ộng hoặ c chịu ứng suất thuỷđ ộng thì chuyể n sang ng thái lỏ trạ ng nhớt gọi là cát chả y. * Đất bazan: Có độrỗ ng rấ t lớn và dung trọng khô rất nhỏ. Thành phầ n hạ t gần giống á sét, khảnă ng thấ m nướ c khá cao. 1.2. Tổ ng quan các phương pháp xửlí khi xây dựng nề n đường trên đất yế u. - Khi thiế t kếgặ p đấ t yếu, thì biệ n pháp nghĩđ ế n đầ u tiên là đưa tuyế n ra khỏi khu vực có đ ất yế u. - Trong trường hợ p không tránh đ ược thì phả i tiến hành khả o sát các tiêu chuẩ n kinh tếkỹthuậ t đểlựa chọn các phương pháp xửlí trên cơsởcác nguyên tắ c sau: + Ý nghĩ a cấ p hạ ng kỹthuậ t củ a đường. + Khảnă ng kinh phí, vốn đ ầu tư. + Dựa vào tiế n độthi công. + Tính chấ t và chiề u dầy của đ ấ t yế u. + Phươ ng tiệ n thi công. - Trên thực tếcác biệ n pháp xửlí khi xây dựng nề n đường trên đ ấ t yế u có thể phân làm ba nhóm sau: + Thay đ ổi, sửa chữa đồán thiế t kế(giả m chiề u cao nề n đắp, di chuyể n vị trí tuyế n đế n khu vực không có đấ t yế u hoặ c có nhưng chiề u dày mỏ ng). Đây là biệ n pháp tố t nhấ t nên cốgắ ng áp dụ ng. + Các biệ n pháp liên quan đ ế n việ c bốtrí thời gian (XD nề nđ ắ p theo giai đ oạ n), các giả i pháp vềvậ t liệu (đắ p bằ ng vậ t liệu nhẹ, bệphả n áp, đào bỏmột phầ n đ ất yế u), hoặ c liên quan đế n cảhai biệ n pháp trên (gia tả i tạm thời). + Các giả i pháp xửlí bả n thân nề n đấ t yếu (nhưcọ c ba lát, cọ c cát, bấc thấ m...). $.2 - CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU 2.1. Các biệ n pháp xửlí dưới tác dụng của thời gian hoặ c tải trọng. Mục đ ích: - Bảo đả m sựổn đ ịnh của nền đắp trong khi xây dựng. - Đạt được mộ t tố c độlún phù hợ p vớithờ i gian thi công. 2.1.1. Xây dựng nề n đắp theo giai đoạ n. - Cường độban đầ u củ a nề n đất yế u rấ t thấp do vậ y đểcho nề n đường ổn định thì cần tă ng dần cường độcủa nó lên bằ ng cách đắ p từng lớp mộ t, chờmộ t thời gian cho nề nổ nđ ị nh, cường độđấ t nền tăng lên, khảnă ng chịu tả i lớn hơn thì mới đắp lớp tiếp theo. - Phương pháp này có nhược điể m là thời gian xây dựng kéo dài. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 93
  18. Chươ ng 7: XÂY DUNG NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU 2.1.2. Tă ng chiề u rộng của nề n đường, làm bệphản áp. - Khi cường đ ộchống cắ t của nềnđ ất yế u quá nhỏ,không đ ủđểxây dựng nề n đ ắp theo giai đ oạn hoặ c khi cần tiến độthi công nhanh htì có thểdùng bệphả n áp. - Bệphả n áp có tác dụng nhưmột đ ối trọng làm tă ng ổn định, giảm khảnă ng trồi đất ra hai bên. - Biệ n pháp này có nhược đ iểm là chiế m dụng diệ n tích mặ t bằng lớn. 2.1.3. Đào bỏmột phần hoặ c toàn bộđ ất yếu. - Tuỳtheo chiề u dày và tính chấ t của đấ t yếu mà có thểđào bỏmộ t phần hoặc toàn bộđấ t yếu. - Có thểáp dụ ng biệ n pháp này trong các trường hợp sau: + Khi thờ i hạ n đưa vào sửdụ ng là rấ t ngắn. + Các đặ c trưng cơhọc củ ađ ấ t yế u nhỏ.(VD: nhỏ). + Cao đ ộthiế t kếrất gần cao độthiên nhiên. 2.1.4. Giảm trọ ng lượng nề n đắ p. Có thểgiả m trọng lượng nề nđ ắ p trên đấ t yế u bằ ng hai cách: - Giả m chiề u cao nề n đắ pđ ến trịsốtố i thiể u cho phép că n cứvào đ iều kiện địa chấ t thuỷvă n (đ ảm bả o chiề u cao tối thiể u củ a nề nđ ường cũng nhưchiề u cao tối thiể u trên mực nước tính toán theo quy phạ m). Nế u là nề nđ ường ởbãi sông có thể giả m mực nước dâng bằ ng cách tă ng khẩ uđ ộcầ u. - Dùng vậ t liệ u nhẹđểđ ắ p. Vậ t liệu này phả i bả o đả m các yêu cầ u sau: + Dung trọ ng nhỏ . + Không ă n mòn bê tông và thép. + Có khảnă ng chị u nén tốtnhưng đ ộnén lún nhỏ . + Không gây ô nhiễ m môi trường. - VD: Dă m bào, mạ t cưa, tro bay, xỉlò cao... 2.1.5. Phương pháp gia tải tạm thời. - Dùng một tả i trọng đ ặt lên nề n đắ p (thường là 2-3m nề n đắ p bổsung) trong một thời gian sao cho trong thời gian đ ó nề n đường sẽđạ t được độlún dựkiế n. Phương pháp này cho phép đạ tđ ược mộtđộcốkế t yêu cầ u trong thờigian ngắ n. - Trong các trường hợp sau biệ n pháp gia tả i tạ m thời không nên áp dụ ng: + Chiề u cao nề n đắ p lớn (nế u đắ p thêm sẽmấ t ổn đị nh) + Chiề u dày lớp đấ t yế u lớn (>5m). 2.1.6. Biệ n pháp cải tạo đ iều kiệ n ổn đị nh và biế n dạng của đ ấtyế u. - Khi lớp đấ t yế u có chiề u dày không lớn và nằ m trực tiế p dưới nề n đắp thì có thểdùng các biệ n pháp nhưlàm lớ pđ ệm cát, đ ệmđ á... Trong thực tếthường dùng đệ m cát, đ ệm sỏ iđ á đểthay thếlớ pđ ất yế u chiề u dày dưới 3m cho móng các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệ p, dưới bả nđ áy các công trình thuỷlợi. - Biện pháp này không áp dụ ng khi chiề u dày đấ t yế u lớn hoặ c trong các lớp đấ t yế u có nước ngầ m. 2.1.6.1. Làm lớp đệ m cát. - Áp dụ ng khi: u cao nề + Chiề n đắ p từ6-9m. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 94
  19. Chươ ng 7: XÂY DUNG NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU + Lớp đấ t yế u không quá dày. NÒn ®¾p §Öm c¸t §Êt yÕu a) Líp ®Öm c¸t ®Æt trùc tiÕp trªn ®Êt yÕu. NÒn ®¾p §Öm c¸t §Êt yÕu b) Líp ®Öm c¸t sau khi ®· ®µo bá mét phÊn ®Êt yÕu. n cát ởgầ + Có nguồ n. 2.1.6.2. Làm lớp đệ m đá sỏ i. Khi đấ t yế u dưới nề nđ ắp ởtrạ ng thái bão hoà nướ c, có chiề u dày nhỏhơn 3m và dưới lớp đ ất yế u là lớp chị u lực tố tđ ồng thời xuấ t hiện nước có áp lực cao dùng lớp đệm cát không thích hợp thì có thểsửdụng đệ mđ á hộc, đá dă m, sỏisạ n. 2.1.7. Đắp đ ấttrên bè. - Bè có thểlàm bằ ng tre, gỗ,nứa, bó cành cây. - Bè có tác dụng mởrộ ng diệ n tích truyền tải trọ ng và phân bốlạ i tải trọng tác dụng lên đ ất yế u. - Phương pháp này có ưu đ iể m là thi công đơn giả n, vật liệu dễkiế m, rẻtiề n. 2.2. Tăng tố c độcốkế t của đất yế u bằng cách sửdụng đường thấ m thẳ ng đứng. 2.2.1. Mục đ ích. - Nế u nề nđ ấ t yế u có chiề u dày lớn hoặ c có hệsốthấ m rấ t nhỏthì quá trình lún cốkế t củ a nề n đấ t yế u dưới tả i trọng của nề nđ ắp sẽrấ t lâu. Do vậ y, đ ểtă ng nhanh tốc đ ộcốkế t, người ta làm các đ ường thấm thẳ ng đứng bằ ng cọc cát hoặ c bấ c thấm nhằ m tạ o ra các dòng thấ m ngang vào cọc cát hoặ c bấ c thấ m, tiếp tục thoát dọc theo cọ c cát hoặ c bấ c thấm lên mặ tđất sau đó thoát ra ngoài qua tầ ng đệ m cát. n đắ Nề p Đường thấm ngan g Đệ m cát Đấtyế u Đường thấm thẳ ng đứng 2.2.2 Bản chất của phương pháp. - Đất yế u chặ t lạ i, sức chịu tải, góc nội ma sát và lực dính đ ơn vịtă ng lên là do sựthoát nước củ a đấ t yếu (gọ i là sựcốkế t). Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 95
  20. Chươ ng 7: XÂY DUNG NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU - Đểnước trong đ ất yế u có thểthoát ra ngoài cầ n có hai điề u kiệ n: + Phả i tạ o ra mộ t áp lực lớn hơn áp lực tiề n cốkế t (áp lực tiề n cốkế t là áp lực mà đ ấ t yế uđ ã từng chị u trong lị ch sửhình thành của nó). + Tạ o ra mộ t đường thoát nướ c. 2.2.3 Dùng cọc cát (Sand pile). 2.2.2.1. Ưu nhược điể m. Ưu điể m - Cọc cát không chỉthoát nước mà còn có tác dụng làm chặ t đấ t và cả i tạ o nề n đấ t yế u. Nế uđ ường kính cọc cát càng lớn thì nề n đấ t yế u càng được cả i thiệ n tốt. - Khi dùng cọc cát thì trịsốmô đ un biế n dạ ng củ a cọ c cát và vùng đấ tđ ượ c nén chặ t xung quanh giố ng nhau nên sựphân bốứng suấ t trong nề n đấ t sẽđồ ng đ ề u. - Tậ n dụng vậ t liệ uđ ị a phương (cát). - Thoát nước khá tố t. - Dùng cọc cát quá trình cốkế t của nề n tiến triể n nhanh hơn khi dùng cọ c bêtông cố t thép. - Nế u so với cọ c cứng (cọ c BTCT) thì cọ c cát thì giá thành rẻhơn rấ t nhiề u. Theo kinh nghiệ m nước ngoài, giá thành rẻhơn hai lầ n so với cọ c bê tông cố t thép. ỞViệ t Nam, giá thành rẻhơ n khoả ng 45% so với cọ c bê tông cố t thép. Nhược điể m - Tốc đ ộthi công chậ m (4-5 tiế ng cho mộ t cọc cát sâu 15m). - Vùng xáo trộn lớn: Khi khoan lỗđểhạcọc cát làm đấ t xung quanh cọ c cát bịxáo trộ n nhiề u, làm bị t chặ t các lỗthoát nước. - Đố i với đấ t quá yế u cọc cát có thểbịgãy. Đường kính cọc cát thường từ30-40cm. 2.2.1.3.Trình tựthi công. - Trả i lớ p vả i đị a kỹthuậ t. Lớp vả iđ ị a kỹthuậ t có tác dụ ng ngă n cách giữa lớp đấ t yế u và lớp đ ệ m cát, làm cho lớp đệ m cát luôn sạ ch và thoát nước tốt. Trong trườ ng hợp đ ấ t yế u không làm bẩ n tầ ng đ ệm cát thì không cầ n lớp vả iđ ịa kỹthuậ t. - Thi công tầ ng đ ệ m cát có chiề u dày khoả ng 1m với hai nhiệ m vụchính: + Làm đ ường thoát nước ngang. + Tạ o điề u kiệ n cho máy móc hoạ tđộ ng dễdàng trong quá trình thi công. + Tầ ng đ ệ m cát cũ ng phả i chia thành từng lớ p có chiề u dày thích hợp và đ ược đ ầ m nén đ ếnđ ộchặ t yêu cầ u. - Đị nh vịtấ t cảcác vịtrí cọ c cát theo hàng dọc và hàng ngang đ úng với hồsơ thiế t kế , dùng cọ c tre đánh dấ u từng vịtrí đ ã đị nh vị . - Khoan tạ o lỗ : có thểdùng các phươ ng pháp sau. + Tạ o lỗbằ ng khoan ruộtgà. + Tạ o lỗbằ ng phương pháp xói nước. + Tạ o lỗbằ ng phương pháp nổmìn dài. Bài giảng Xây dựng nề n đường Trang 96

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản