intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

KỸ THUẬT THI CÔNG - CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG

Chia sẻ: Nguyen Ngoc Tuong Duy | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:44

207
lượt xem
35
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong xây dựng, sản phẩm làm ra được đứng yên, còn công cụ lao động thì di động (trái lại trong các ngành công nghiệp khác công cụ lao động thì cố định còn sản phẩm thì di dộng theo dây chuyền sản xuất). Sản phẩm trong các ngành công nghiệp khác nhau có tính chất hàng loạt và đơn điệu, nhưng trong xây dựng thì sản phẩm là muôn hình muôn vẽ. Điều kiện làm việc của công nhân trong xây dựng gặp nhiều khó khăn hơn so với công nhân ngành công nghiệp khác (phụ thuộc khí hậu, thời tiết,...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: KỸ THUẬT THI CÔNG - CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG

  1. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG TÀI LIỆU THAM KHẢO - Kỹ Thuật Thi Công (Đặng Lừng) - Kỹ Thuật Thi Công (Nguyễn Đình Hiện) - Kỹ Thuật Thi Công – tập 1, tập 2 (TS Đỗ Đình Đức, PGS Lê Kiều) - Công Tác Đất và Thi Công Bê Tông Toàn Khối (PGS. TS Lê Kiều, KS. Nguyễn Duy Ngụ, PTS. Nguyễn Đình Thám) - Công Tác Lắp Ghép và Xây Gạch Đá (PGS. TS Lê Kiều, KS. Nguyễn Duy Ngụ, PTS. Nguyễn Đình Thám) - Thi Công Bêtông Cốt Thép (Lê Văn Kiểm) - Sổ Tay Chọn Máy Thi Công Xây Dựng (Ths. Nguyễn Tiến Thu) - Hỏi và đáp các vấn đề Kỹ Thuật Thi Công Xây dựng (Ngô Quang tường) - Tiêu chuẩn Việt nam (TCVN) 4453-1995: Kết Cấu Bê Tông và Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối – Quy Phạm Thi Công và Nghiệm Thu - Cẩm Nang Của Người Xây Dựng (Ths. Nguyễn Văn Tố, Ks. Trần Khắc Liêm, Pts. Nguyễn Đăng Sơn) - Thi Công Cọc Đóng (Phạm Huy Chính) - Các Đieu Kiện Kỹ Thuật Của Cọc Ép Dùng Xử Lý Nền Móng (Vũ Công Ngữ, Trần Nhật Dũng, Nguyễn Thế Tú, Ngô Quang Lịch, Nguyễn Văn Hưng) - Thi Công Cọc Khoan Nhồi (Viện KHCNXD – Chủ biên PGS.TS. Nguyễn Bá Kế) - Chỉ Dẫn Kỹ Thuật Thi Công Và Kiểm Tra Chất Lượng Cọc Khoan Nhồi (GS.TS. Nguyễn Văn Quảng) - Hỏi Đáp Thiết Kế Và Thi Công Kết Cấu Nhà Cao Tầng (2 tập Trung Quốc) - Cung Ứng Kỹ Thuật Thi Công Xây Dựng (Phạm Huy Chính) - Giáo Trình Kỹ Thuật Nề Theo Phương Pháp Môđun (Bộ Xây dựng) 1
  2. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG BÀI MỞ ĐẦU I. ĐẶC ĐIỂM – NHIỆM VỤ CỦA THI CÔNG XÂY LẮP 1. Đặc điểm - Trong xây dựng, sản phẩm làm ra được đứng yên, còn công cụ lao động thì di động (trái lại trong các ngành công nghiệp khác công cụ lao động thì cố định còn sản phẩm thì di dộng theo dây chuyền sản xuất). - Sản phẩm trong các ngành công nghiệp khác nhau có tính chất hàng loạt và đơn điệu, nhưng trong xây dựng thì sản phẩm là muôn hình muôn vẽ. - Điều kiện làm việc của công nhân trong xây dựng gặp nhiều khó khăn hơn so với công nhân ngành công nghiệp khác (phụ thuộc khí hậu, thời tiết, trên cao, tưới sâu,…). - Trong xây dựng, không được phép có sản phẩm hỏng, kém chất lượng. 2. Nhiệm vụ - Giảm khối lượng xây dựng dở dang, rút ngắn thời hạn thi công, đưa nhanh công trình vào sử dụng. - Góp phần đắc lực nhất vào việc đẩy mạnh phát triển sản xuất các ngành kinh tế, do đó thi công xây lắp phải có biện pháp một cách toàn diện, cụ thể và hiệu quả. - Phục vụ đời sống nhân dân làm mục đích, giải quyết vấn đề nhà ở đô thị và khu công nghiệp. - Đạt hiệu quả cao nhất trong công tác xây lắp, góp phần tích luỹ vốn để nâng cao phúc lợi xã hội cũng như cải thiện đời sống nhân dân. II. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU MÔN HỌC 1. Mục đích Trang bị cho sinh viên, học sinh những kiến thức cơ bản về: - Các biện pháp thi công các công tác xây lắp chủ yếu trong xây dựng công trình. - Phương pháp kiểm tra đành giá chất lượng và nghiệm thu các khối lượng công tác xây lắp trong quá trình thi công. 2. Yêu cầu - Lập được các biện pháp thi công cho các công trình xây dựng thông thường. - Vận dụng được những kiến thức đã học hướng dẫn được công nhân thi công một dây chuyền công việc hoặc các công trình loại vừa và nhỏ theo hồ sơ thiết kế. - Hiểu và vận dụng các quy trình, quy phạm kỹ thuật trong quá trình thi công công trình. - Kiểm tra, đánh giá chất lượng và nghiệm thu các khối lượng công tác xây lắp trong quá trình thi công công trình. III. Nội dung môn học Chương I. Công tác đất và gia cố nền móng. Chương II. Công tác đóng cọc – Ep cọc – Cọc khoan nhồi. Chương III. Công tác xây gạch, đá Chương IV. Công tác bê tông và bê tông cốt thép Chương V. Công tác lắp ghép Chương VI. Công tác trát, láng Chương VII. Công tác lát , ốp 2
  3. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG Chương VIII. Công tác quét vôi, bả mattít, sơn và tạo gai Chương IX. Công tác lắp đặt thiết bị vệ sinh. 3
  4. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG CHƯƠNG I CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG 4
  5. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG Bài 1. NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CÔNG TÁC ĐẤT I. TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÔNG TÁC ĐẤT Xây dựng công trình trước hết phải làm công tác đất như: san mặt bằng đào móng, đắp nền, đắp đường,… tuỳ theo công trình khối lượng mà công tác đất nhiều hay ít khác nhau. Nói chung khối lượng công tác đất tương đối lớn; công việc làm đất nặng nhọc. Vì vậy, từ nhiều năm nay trên các công trường xây dựng đã không ngừng cải tiến phương tiện đào và vận chuyển đất nhằm giải quyết vấn đề giải phóng dần sức lao động con người khỏi những công việc nặng nhọc và nâng cao năng suất lao động. Trên những công trường lớn và tại những công trường có khối lượng công tác đất nhiều, thi công bằng cơ giới đã được áp dụng ngày càng rộng rãi. Tỷ lệ bình quân thi công đất bằng máy hiện nay đạ chiếm khoảng 70%. Trong thi công xây dựng, công tác thi công làm đất là dạng công tác khá nặng nhọc và có khối lượng lớn. Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp, nó thường chiếm từ 10 – 15% giá thành công trình, trong xây dựng thủy lợi nó chiếm từ 30 – 70% giá thành công trình. Để giảm bớt mức độ khó nhọc của người công nhân và đẩy nhanh tiến độ thi công ta nên cơ giới hoá công tác này. Công tác đất giúp cho việc thi công công trình xây dựng (phần móng, phần thân) được nhiều thuận lợi, sớm đưa công trình vào sử dụng mà vẫn đảm bảo yêu cầu về độ bền (chất lượng), thẩm mỹ và kinh tế. II. PHÂN LOẠI ĐẤT Cấp đất là cách phân loại đất dựa trên mức độ khó dễ khi thi công. 1. Phân loại đất theo phương pháp thi công thủ công Bảng phân loại đất theo phương pháp thủ công (Bảng 1.1) Nhóm Tên đất Công cụ tiêu chuẩn đất xác định nhóm đất (1) (2) (3) I. - Đất phù sa, cát bồi, đất màu, đất hoàng thổ, đất đen. Dùng xẻng xúc dễ - Đất đồi sụt lở hoặc đất nơi khác đem đến đổ (thuộc đất dàng nhóm IV đổ xuống) chưa bị nén chặt. II. - Đất cát pha thịt hoặc thịt pha cát. Dùng xẻng cải tiến - Đất cát pha sét. ấn nặng tay xúc - Đất màu ẩm ướt nhưng chưa đến trạng thái dính dẻo. được - Đất nhóm III, nhóm IV sụt lở hoặc đất nơi khác đem đến đổ đã bị nén chặt nhưng chưa đến trạng thái nguyên thổ. - Đất phù sa, cát bồi, đất màu, đất mùn, đất hoàng thổ tơi xốp có lẫn gốc rễ cây, mùn rác, sỏi đá, gạch vụn, mảnh sành kiến trúc đến 10% thể tích hoặc 50 – 150 kg/m3. III. - Đất sét pha thịt, đất sét pha cát. Dùng xẻng cải tiến - Đất sét vàng hay cát trắng, đất thịt, đất chua, đất kiềm ở đạp bình thường đã 5
  6. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG trạng thái ẩm mềm. ngập xẻng - Đất cát pha thịt, thịt pha cát, cát pha sét có lẫn gốc rễ cây, sỏi đá, mảnh vụn kiến trúc đến 10% thể tích hoặc 50 – 150 kg/m3. - Đất cát, đất đen, đất mùn có lẫn sỏi đá, mảnh vụn kiến trúc, mùn rác, gốc rễ cây 10 – 20% thể tích hoặc 150 – 300 kg/m3. - Đất cát có lượng ngậm nước lớn trọng lượng 1,7 T/m3 trở lên. IV. - Đất đen, đất mùn. Dùng mai xắn được - Đất thịt, đất sét pha thịt, pha cát ngậm nước nhưng chưa thành bùn. - Đất do thân lá cây mục tạo thành, dùng mai cuốc đào không thành tảng mà vỡ mịn ra, rời rạc như xỉ. - Đất thịt, đất sét nặng, kết cấu chặt. - Đất mặt, sườn đồi có nhiều cỏ lẫn cây sim, mua, rành rành. - Đất nâu mềm. V. - Đất thịt màu xám (bao gồm màu xanh lam, màu xám xanh Dùng cuốc bàn cuốc của vôi). được - Đất mặt sườn đồi có ít sỏi. - Đất đỏ ở đồi núi. - Đất sét trắng kết cấu chặt lẫn mảnh vụn kiến trúc, hoặc lẫn gốc rễ cây chiếm 10% thể tích hoặc 50 – 150 kg/m3. - Đất cát, đất mùn, đất đen, đất hoàng thổ có lẫn sỏi đá, mảnh vụn kiến trúc chiếm 25 – 35% thể tích hoặc 300 – 500 kg/m3. VI. - Đất thịt, đất sét, đất nâu rắn chắc, cuốc ra chỉ được từng Dùng cuốc bàn cuốc hòn nhỏ. chối tay, phải dùng - Đất khô, đất kiềm khô cứng. cuốc chim to lưỡi để - Đất mặt sườn đồi có lẫn sỏi đá, có sim, mua, rành rành đào mọc dầy. - Đất thịt, đất sét kết cấu chặt lẫn cuội sỏi, mảnh vụn kiến trúc, gốc rễ cây 10 – 20% thể tích hoặc 150 – 300 kg/m3. - Đá vôi phong hoá già nằm trong đất, đào ra từng mảng được, khi còn trong đất thì tương đối mềm, đào ra rắn dần lại, đập vỡ vụn ra như xỉ. VII. - Đất đồi lẫn từng lớp sỏi, lượng sỏi 25 – 35% lẩn đá tảng, Dùng cuốc chim đá trái đến 20% thể tích. nhỏ, lưỡi nặng đến - Đất mặt đường đá dăm hoặc đường đất rải mãnh sành, 2,5kg gạch vỡ. - Đất cao lanh, đất thịt, đất sét kết cấu chặt lẫn mảnh vụn kiến trúc, gốc rễ cây 20 – 30% thể tích hoặc 300 – 500 kg/m3. VIII. - Đất lẫn đá tảng, đá trái 20 – 30% thể tích. Dùng cuốc chim nhỏ - Đất mặt đường nhựa đường hỏng. lưỡi nặng trên 2,5kg - Đất lẫn võ loài trai ốc, sò dính kết chặt, đào thành tảng hoặc dùng xà beng 6
  7. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG được (vùng ven biển thường đào để xây tường). đào được - Đất lẫn đá bọt. IX. - Đất lẫn đá tảng, đá trái lớn hơn 30% thể tích cuội sỏi giao Dùng xà beng, kết bởi đất sét. choòng búa mới đào - Đất có lẫn từng vỉa đá phiến, đá ong xen kẽ (loại đá khi được còn trong lòng đất tương đối mềm). - Đất sỏi đỏ rắn chắc. 2. Phân loại đất theo thi công cơ giới Theo phương pháp thi công cơ giới thường theo bảng 11 nhóm. Bốn cấp đầu là đất còn bảy cấp sau là đá. Cấp đất dựa vào chi phí lao động để đào 1m 3 đất, còn cấp đá dựa vào thời gian khoan 1m dài lỗ khoan. Bảng phân loại đất đá theo phương pháp cơ giới (Bảng 1.2a) Cấp đất Tên đất I - Đất bùn không có rễ cây, đất trồng trọt, đất hoàng thổ có độ ẩm thiên nhiên, đất cát pha sét, các loại cát, cát lẫn sỏi cuội có đường kính 80mm. III - Đất sét chắc nặng, đất sét có nhiều sỏi cuội, các loại mùn rác xây dựng đã dính kết. IV - Đất sét rắn chắc, đất hoàng thổ rắn chắc; - Thạch cao mềm, các loại đất đá đã được làm tơi lên. Ghi chú: bốn cấp đất trên khi đào không dùng mìn nổ để xới tơi lên trước. (Bảng 1.2b) Cấp đất Thời gian Tên đá và khối lượng riêng khoan (phút/m) V 4,2 Đá vôi (1200); Đá cuội kết (2200) Đá phấn (2600); Đá mácnơ (2300) Đá bọt (1100); Đá sa thạch (2300) Đá phiến thạch (2300 – 2700) Đá Tuf (1100); Đá trifôli (1100) VI 5,7 Đá vôi (2300); Đá cuội kết (2300) Đá mácnơ (2500) Đá bọt (1100); Đá sa thạch (2500) Đá phiến thạch (2600) Đá ở sâu (2200 – 2600) VII 7,7 Đá đôlômit (2700); Đá xecpentinit (2600); Đá vôi (2700); Đá cuội kết (2500); Đá quăcxít (2700); Đá phún xuất (2600); Đá mácnơ (2700); Đá sa thạch (2500); Đá phiến thạch (2600). VIII 10,4 Đá vôi (2800); Đá quăcxít (2800); Đá cuội kết (2800); 7
  8. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG Đá phún xuất (2700); Đá sa thạch (2700); IX 14 Đá vôi (2900); Đá quăcxít (2800); Đá cuội kết (2800); Đá phún xuất (2700); Đá sa thạch (2500); X 18,9 Đá quăcxít (2800); Đá phún xuất (2700 - 3100); XI 25,5 Đá quăcxít (2900); Đá phún xuất (3000 - 3300); Ghi chú: Những đất còn nằm nguyên ở vị trí của nó trong vỏ trái đất gọi là đất nguyên thổ. Những đất đã được đào bới lean thường có khối lượng lớn hơn gọi là đất tơi xốp. - Cấp 1: Bao gồm đất trồng trọt, đất bùn, cát pha sét, cuội sỏi có kích thước nhỏ hơn 80mm. - Cấp 2: Bao gồm sét quánh, đất lẫn rễ cây, cát sỏi có kích thước lớn hơn 80mm. - Cấp 3: Bao gồm đất sét lẫn sỏi cuội, đất sét rắn chắc. - Cấp 4: Bao gồm đất sét rắn, hoàng thổ rắn chắc, đá được làm tơi. 3. Phân loại đá theo mục đích sử dụng Dưới nay giới thiệu cách phân loại nhóm đá để sử dụng cho máy nghiền (QĐ 349 – UB/KTCB) - Nhóm I: Đá thạch anh, đá huyền vũ và các loại đá cực rắn, có hệ số rắn f = 20 - Nhóm II: Đá hoa cương, đá lẫn thạch anh nhưng không bằng nhóm I. diệp thạch lẫn silic. Đá vôi và các loại silic rắn. Hệ số rắn f = 15. - Nhóm III: Đá hoa cương và đá có chất hoa cương. Đá vôi và đá lẫn silic. Hệ số rắn f = 10 (như vậy đá nhóm I là rắn nhất, đá thuộc nhóm có số lớn hơn thì mềm hơn). III. CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG TRỰC TIẾP ĐẾN QUÁ TRÌNH THI CÔNG ĐẤT Những tính chất cơ học, vật lý của đất theo cơ học đất có rất nhiều. Ở mục này ta chỉ đề cập đến những tính chất ảnh hưởng đến kỹ thuật thi công làm đất, đến giá thành công trình đất, đến năng suất làm đất. Những tính chất đó là: độ chắc, độ chống cắt, độ lèn chặt, độ tơi, tính ngậm nước, tính thấm nước, khả năng chống xói lở của hạt đất trong công trình không bị dòng nước chảy cuốn đi, độ ổn định ngắn hạn của mái dốc (taluy) trong khi thi công đào hay đắp đất những công trình tạm, hoặc độ ổn định dài hạn của mái dốc cho các công trình vĩnh cửu làm bằng đất. 1. Trọng lượng riêng của đất () - Trọng lượng riêng của đất hay còn gọi là dung trọng của đất là tỷ số của trọng lượng mẫu đất trên thể tích mẫu đất. - Trọng lượng riêng của đất được xác định theo công thức: G = (tấn/m 3 hoặc kg/m3). V Trong đó: +  là trọng lượng riêng của đất (T/m3 hoặc kg/m3). + G là trọng lượng mẫu đất (T hoặc kg). + V là thể tích của mẫu đất (m3). - Trọng lượng riêng của đất càng lớn thì đất càng cứng, khả năng chịu lực càng cao. 2. Độ ẩm của đất (W) 8
  9. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG a. Định nghĩa: Độ ẩm của đất là tỷ lệ tính theo phần trăm (%) của trọng lượng nước chứa trong đất được tính theo công thức: G u  G kh Gn W= 100 % hoặc W = 100% G kh G kh Trong đó: - Gu là trọng lượng mẫu đất ở trạng thái tự nhiên. - Gkh là trọng lượng mẫu đất sau khi say khô. - Gn là trọng lượng nước trong mẫu đất. b. Phân loại đất theo độ ẩm: - Theo độ ẩm, đất được phân loại như sau: + Đất có độ ẩm W  5% được gọi là đất khô. + Đất có độ ẩm 5% < W  30% gọi là đất ẩm. + Đất có độ ẩm W > 30% gọi là đất ướt. - Trong điều kiện thi công thực tế, người ta còn phân loại độ ẩm của đất theo kinh nghiệm: cho một ít đất vào tay nắm chặt sau đó mở tay ra, ta quan sát hình dáng khối đất và kết luận như sau: + Nếu thấy khối đất vỡ vụn không giữ được hình dáng ban đầu, đất đó được xem là đất khô. + Nếu thấy khối đất giữ nguyên hình dáng ban đầu, bàn tay không bị ướt, đất đó được xem là đất ẩm. + Nếu thấy khối đất giữ nguyên hình dáng ban đầu nhưng bàn tay nhầy nhụa bùn đất, đất đó được xem là đất ướt. - Ngoài ra người ta còn phân ra những loại đất: + Đất hút nước như đất bùn, đất sét, đất mầu. + Đất ngậm nước như đất sét, đất hoàng thổ. + Đất thoát nước như đất cát, sỏi cuội. 3. Độ dốc tự nhiên của đất (i) - Đất có cấu tạo dạng hạt nên khi đào và khi đắp thường phải đào và đắp theo một mái dốc nhất định. Độ dốc của mái đất phụ thuộc vào loại đất và trạng thái ngậm nước của đất, cụ thể phụ thuộc vào: + Góc nội ma sát của đất (thường ký hiệu là ). + Độ dính của những hạt đất (độ dính đơn vị của đất, ký hiệu là c). + Độ ẩm của đất (W). - Từ hình 1.1, xác định độ dốc tự nhiên của mái đất như sau: H i = tg = B Trong đó: + i là độ dốc tự nhiên của đất. +  là góc của mặt trượt. 9
  10. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG Maë t tröôït töïnhieâ n H  B Hình 1.1. Độ đốc tự nhiên của mái đất + H là chiều sâu của hố đào (hoặc mái dốc) (m). + B là chiều rộng mái dốc (m). - Hệ số mái dốc là đại lượng nghịch đảo của độ dốc tự nhiên (hay còn gọi là độ soải của mái dốc). 1 B m= = = cotg i H - Xác định chính xác độ dốc mái đất có một ý nghĩa rất lớn bảo đảm an toàn trong quá trình thi công công trình đất, làm cho khối lượng đất đào và đắp ít nhất. Các hố đào sâu, những nền đất càng cao thì mái dốc càng lớn. Thường đối với công trình đất vĩnh cửu hoặc ở những nơi đất xấu dễ sụt lỡ hoặc độ sâu hay độ cao của công trình đất lớn thì  <  để bảo đảm an toàn. - Càng đào xuống sâu thì mái đất càng cần phải soải hơn vì lớp đất gai tải ở trên càng lớn. - Đối với những công trình đất tạm thời như hố móng công trình có thể tham khảo bảng sau: Độ dốc mái đất của hố đào tạm thời (Bảng 1.3) Độ dốc cho phép (i = H/B) Loại đất H ≤ 1,5 m H3m H5m Đất đắp 1 : 0,6 1 :1 1 :1,25 Đất cát 1 : 0,5 1 :1 1 :1 Đất cát pha 1 : 0,25 1 : 0,67 1 : 0,85 Đất thịt 1 :0 1 : 0,5 1 : 0,75 Đất sét 1 :0 1 : 0,25 1 : 0,5 Sét khô 1 :0 1 : 0,25 1 : 0,5 4. Độ tơi xốp (K) - Độ tơi xốp là độ tăng của một đơn vị thể tích ở dạng đã được đào lên so với đất ở dạng nguyên (tính theo phần trăm (%)). Người ta định nghĩa đất nằm nguyên ở vị trí của nó trong vỏ trái đất là đất nguyên thể. Những đất đã được đào lên, thường chiếm một khối lượng lớn hơn đất nguyên thể là đất tơi xốp. Hệ số đánh giá sự tăng thể tích của đất đã thi công đào lên so với đất nguyên thể chính là độ tơi của đất. 10
  11. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG Góc nội ma sát của một số loại đất , cát, sỏi (Bảng 1.4) Trạng thái của đất Loại đất khô ẩm ướt Sỏi, đá dăm 40 0 400 35 0 0 0 Cát hạt to 30 32 27 0 Cát hạt trung bình 28 0 350 25 0 Cát hạt nhỏ 25 0 300 20 0 0 0 Sét pha 50 40 30 0 Đất mục (hữu cơ) 40 0 350 25 0 Đất bùn không có rễ cây 40 0 250 14 0 Giả sử ta đào một thể tích V1 đất nguyên thể; sau khi đào ta được một thể tích V2 đất tơi xốp. Tiếp đó ta mang đầm chặt số đất đã đào lên và xác định được thể tích của nó là V3. Thực tế cho thấy rằng dù có đầm chặt và kỹ đến đâu thì đất cũng khó đạt được độ đặc chắc ban đầu, khi nó còn ở trạng thái nguyên thể. Nghĩa là: V1 < V3 < V2 Độ tơi xốp xác định theo công thức: V2  V1 K= 100 (%) V1 Trong đó: K – độ tơi xốp của đất. - Độ tơi xốp ban đầu là độ tơi khi đất nằm trong gầu máy đào hoặc trên xe vận chuyển (K1). - Độ tơi xốp cuối cùng là độ tơi xốp khi đất đã được đầm chặt (K0). - Cấp đất càng cao thì độ tơi xấp càng lớn. Độ tơi xốp của đất (Bảng 1.5) Loại đất Độ tơi xốp ban đầu Độ tơi xốp sau khi đầm - Đất cát sỏi 8  15% 1  2,5% - Đất dính cấp I  IV 20  30% 3  4% - Đất đá 30  45% 10  30% 11
  12. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG Bài 2. TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT THI CÔNG Tính toán khối lượng đất thường căn cứ vào bản vẽ công trình đất, còn trong thi công đào đất, khối lượng được tính bằng cách đo tại hiện trường. Nguyên tắc tính khối lượng đất trên bản vẽ là phân chia công trình đất thành nhiều khối có dạng hình học đơn giản để dễ tính khối lượng, tính toán riêng rẽ, sau đó cộng tổng các khối lượng thành phần. Những dạng hình học đơn giản là: - Khối lăng trụ có tiết diện chữ nhật; - Khối hình tháp; - Khối hình tháp cụt; - Khối hình nón cụt. I. TÍNH KHỐI LƯỢNG HỐ MÓNG Nếu hố đào có kích thước mặt bằng và chiều sâu lớn, mặt đáy hố móng phải lấy lớn hơn kích thước mặt bằng xây dựng độ 2m (khoảng lưu thông). Nếu là rãnh móng nhà, thì chiều rộng rãnh đào đó phải lấy lớn hơn chiều rộng móng nhà 0,3 – 0,5m. a b H d a c Hình 1.2. Hình khối hố móng H (c  a )b H ( d  b ) a 1 V = abH    H ( d  b)(c  a ) 2 2 3 H V ab  cd  (a  c)(b  d ) 6 Trong đó: a, b – chiều dài và chiều rộng mặt trên (miệng hố đào); c, d – chiều dài và chiều rộng mặt đáy (đáy hố đào); 12
  13. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG H – chiều sâu hố đào. II. TÍNH KHỐI LƯỢNG NHỮNG CÔNG TRÌNH CHẠY DÀI Những công trình có dạng chạy dài như nền đường (đào hay đắp), kênh, mương, rãnh, móng có mặt cắt ngang luôn luôn thay đổi theo địa hình. Để tính khối lượng đất ta chia công trình thành từng đoạn, mỗi đoạn nằm giữa hai mặt cắt ngang có tiết diện F1 và F2 cách nhau một đoạn dài L (L < 50m, chênh lệch chiều cao 2 đau tiết diện không quá 0.5m) (xem hình 1.3) thể tích giữa hai mặt đó được tính gần đúng theo công thức: F1  F2 V1 = L 2 Cũng có thể tính theo: V2 = Ftb.L b m m H2 F2 Ftb L H1 F1 Hình 1.3. Hình khối đoạn công trình đất chạy dài Theo kết quả của hai công thức trên thì V1 hơi lớn hơn khối lượng thực, V2 hơi nhỏ hơn khối lượng thực. Khối lượng đất thực được tính theo công thức sau:  m( H1  H 2 )2  V =  Ftb  L  12   F  F2 m( H 1  H 2 ) 2  V=  1  L  2 6  2 m( H1  H 2 ) Số hạng là phần chỉnh lý cho công thức đơn giản: 12 V2 = Ftb.L Ftb tính theo những kích thước của hai hình thang cho trước: H1  H 2 H  H2 2 Ftb  b  m( 1 ) 2 2 13
  14. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG Như vậy thì V tính theo (H1 - H2) và (H1 + H2) trong đó H1 và H2 là độ cao của các mặt cắt ngang công trình đất. 14
  15. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG III. CÁC CÔNG THỨC TÍNH DIỆN TÍCH NGANG CỦA CÔNG TRÌNH ĐẤT 1. Trường hợp mặt đất ngang bằng (Mặt cắt hình thang cân) (hình 1.4) F=h(b+mh) B B h2 h h1 h 2 m m m m1 b b Hình 1.4. Tiết diện ngang công trình đất ở Hình 1.5. Tiết diện ngang công trình đất ở nơi mặt đất ngang bằng. nơi mặt đất dốc. 2. Trường hợp mặt đất phẳng có độ dốc (sườn đồi, hình 2.4) thì tiết diện ngang tình bằng công thức: h1  h2 F= b  mh1h2 2 3. Nếu các mái dốc có trị số khác nhau (chẳng hạn m1, m2) thì ta thay vào các công thức trên trị số của m bằng: m1  m2 m 2 4. Trường hợp mặt đất dốc lại không phẳng (đường gãy khúc, hình 1.6) ta dùng công thức sau: a1  a 2 a  a3 a  a4 a  a5 F = h1 ( )  h2 ( 2 )  h3 ( 3 )  h4 ( 4 ) 2 2 2 2 m h4 h3 h2 h1 m a1 a2 a3 a4 a5 l l b Hình 1.6. Tiết diện ngang công trình đất ở nơi mặt đất dốc và không phẳng. 15
  16. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG - Chiều rộng B của tiết diệng ngang hố đào (ở trên) và nền đắp (ở dưới), hình 1.4 và hình 1.5 xác định bằng công thức sau: B = b + 2mh B = (b  m1 h1  m2 h2 ) 2  (h1  h2 ) 2 Nếu h1 và h 2 chênh nhau không nhiều lame (gần 0,5m) thì dùng công thức đơn giản: B = b + m1h1 + m2h2 Khối lượng đống đất đổ có thể tích bằng công thức: V = Va +Vb + Vc = V’a(1 + K1a) + V’b(1 + K1b) + V’c(1 + K1c) Trong đó: Va, Vb, Vc – là các thể tích đống đất đổ tương ứng cho các thể tích đất đào V’a, V’b, V’c trong các loại đất khác nhau. K1a, K1b, K1c – độ tơi xốp ban đầu của các loại đất khác nhau (hình 1.7) Vb Vc Va V'a a b V'b V'c c Hình 1.7. Sơ đồ tính toán khối lượng đống đất đổ. - Khối lượng đất dưới dạng nguyên thể can để lấp hố đào xác định bằng công thức: 100  K 0 W1  (Wh  Wc )( ) 100 Trong đó: Wh – thể tích hình học hố đào; Wc – thể tích hình học công trình chôn trong hố đào; K0 – độ tơi xốp sau khi đầm. Khối lượng đất can còn thừa là: W = W h – W1 16
  17. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG 17
  18. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG BÀI 3. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG ĐẤT I. BIỆN PHÁP TIÊU NƯỚC Tiêu nước mặt và hạ nước ngầm cho công trường xây dựng đặc biệt trong giai đoạn thi công nền móng và công trình ngầm là việc làm quan trọng không thể thiếu được. Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, lượng mưa trung bình hàng năm rất lớn. Về mùa mưa có nhiều trận mưa lớn và kéo dài nhiều ngày làm nhiều vùng đất xây dựng bị ngập nước, làm ảnh hưởng đến tiến độ xây dựng, năng suất lao động không đảm bảo. Vì vậy ngay từ khi khởi công xây dựng công trình đã phải có biện pháp tiêu nước mặt để bảo đảm sau trận mưa công việc trên công trường có thể tiến hành ngay một cách thuận lợi. Mặt khác cũng phải có biện pháp ngăn chặn không cho nước ở nơi khác tràn vào khu vực xây dựng. Lượng nước mưa hàng năm lớn nên mực nước hồ ao, sông ngòi cũng cao. Vì vậy ở nhiều khu vực xây dựng mức nước ngầm rất cao có khi ở ngay dưới mặt đất. Mặt khác móng công trình thường đặt sâu hơn nhiều (nhất là các công trình cao tầng và các công trình ngầm) so với mực nước ngầm. Vì vậy để công tác thi công công trình đất và xây dựng những phần công trình ngầm nằm dưới mực nước ngầm có thể tiến hành một cách thuận lợi có năng suất cao, phải có biện pháp hạ mực nước ngầm trước khi thi công đất. 1. Tiêu nước mặt cho mặt bằng công trường Hạn chế không cho nước chảy vào hố móng công trình. Tuỳ điều kiện địa hình ta có thể làm mương, rãnh, đắp bờ con trạch để bơm tiêu nước. Đảm bảo mỗi cơn mưa, nước trên bề mặt phải được tháo hết trong thời gian ngắn nhất. Không được để cho mặt bằng thi công bị ngập úng, xói lở. Nếu không thoát nước tự chảy, phải bố trí hệ thống rãnh thoát và bơm tháo nước. - Tuỳ thuộc vào mặt bằng công trường mà đào hệ thống rãnh thoát nước. Thường đào rãnh xung quanh công trường để có thể tiêu thoát nước về mọi phía (nếu có thể, tạo cho mặt bằng công trường có độ dốc về mọi phía) một cách nhanh chóng; hoặc đào rãnh về phía thấp của mặt bằng. Nước chảy xuống rãnh thoát nước và được dẫn ra hệ thống cống rãnh thoát nước của thành phố để ra sông, hố. Nếu công trình xây dựng ở ngoài thành phố thì nước được dẫn ra hệ thống mương ngòi gần nhất. - Kích thước cụ thể của rãnh thoát nước phụ thuộc vào bề mặt công trường và căn cứ vào kết luận của tính toán thuỷ lực, nhưng có thể tham khảo kích thước nhỏ nhất như sau: Kích thước nhỏ nhất của rãnh thoát nước (Bảng 1.6) Chiều rộng đáy rãnh ≥ 0,3 – 0,6m Chiều sâu của rãnh ≥ 1m Độ dốc của rãnh (i) 1:1000  5:1000 18
  19. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG 3 1 2 1 3 2 Hình 1.8. Hệ thống rãnh thoát nước mặt 1- Rãnh thoát nước; 2- Hố thu nước; 3- Máy bơm nước. - Nhiều công trình xây dựng ở trung du và miền núi, có khi nằm ở thung lũng hoặc ở chân đồi núi, vì vậy khi gặp mưa, nước ở trên cao tràn về rất nhanh với khối lượng lớn. Để ngăn nước tràn về công trường, về phía cao của mặt bằng xây dựng người ta đào mương dẫn nước và đắp con trạch ngăn nước (hình 1.9). Nước từ trên cao chảy xuống được con trạch ngăn lại và theo mương dẫn nước chảy ra khu vực khác. Lôù p ñaùdaê m Hình 1.9. Đắp con trạch và đào mương dẫn nước Hình 1.10. Hố ga thu nước - Cũng có thể thoát nước mặt bằng cách cho nước chảy xuống hệ thống mương thoát nước rồi chảy về hố ga thu nước (hình 1.10) từ đó nước được bơm ra ngoài. Ga thu nước sâu hơn rãnh 1 – 2m bảo đảm máy bơm có thể làm việc ngay cả trong khi nước trong rãnh thấp nhất. 19
  20. KỸ THUẬT THI CÔNG CHƯƠNG I. CÔNG TÁC ĐẤT VÀ GIA CỐ NỀN MÓNG - Đường vận chuyển cắt qua rãnh thoát nước phải làm cống hoặc cầu vượt để người và phương tiện vận chuyển đi lại dễ dàng. 2. Hạ mực nước ngầm Hạ mực nước ngầm là làm cho mực nước ngầm hạ thấp cục bộ tại 1 vị trí nào đó bằng cách nhân tạo. - Dùng bơm hút nước ở giếng đào sâu dưới đất. Bố trí giếng sâu trong tầng chứa nước và hạ thấp mực nước trong đó bằng cách bơm liên tục tạo nên hình phễu trũng hoặc hình phễu bão hoà. Tiêu nước cho cả một hố móng phải làm hệ thống giếng và từ các giếng, nước được bơm liên tục. Ngoài phương pháp bơm nước trực tiếp từ hố móng, rãnh ngầm và rãnh lộ thiên, người ta có thể hạ mực nước ngầm bằng 3 loại thiết bị chủ yếu: ống giếng lọc và bơm hút sâu; thiết bị kim lọc hạ mức nước nông; thiết bị kim lọc hạ mức nước sâu. a. Hạ mực nước ngầm bằng phương pháp bơm nước trực tiếp từ hố móng Sử dụng phương pháp này sẽ làm đất ở đáy móng và ở các vách đất trội theo nước; trong trường hợp như vậy sẽ làm hỏng vách đào hố móng làm suit lở hệ thống chống đỡ vách. Bơm nước trực tiếp từ hố móng chỉ có thể tiến hành khi lưu lượng nước ngầm không lớn. Mỗi một giếng (trong đáy hố móng) chỉ có thể hạ mực nước ngầm trong một phạm vi giới hạn nào đó, vì vậy phải chia hố móng ra từng đoạn, tính toán lượng nước chảy vào hố móng và chọn máy bơm có công suất phù hợp. Máy bơm phải bơm hết nước ở hố móng, vì vậy tại những chổ đặt máy người ta phải mở rộng hố móng và đào hố thu nước để đặt máy bơm. Để máy bơm hoạt động tốt, thành hố không sụt lở và đất không chảy theo hướng nước thường người ta sử dụng ống sành hoặc bêtông có đường kính 40 – 60cm và chiều cao 1,0m để làm thành hố bơm (hình 1.11). Trong trường hợp hố móng đào ở nơi đất cát hạt vừa và nhỏ thì phần dưới của hố bơm phải rải một lớp sỏi nhỏ. Hố bơm đặt ngoài phạm vi đặt móng để phục vụ trong quá trình thi công đất và xây dựng bộ phận công trình đến hết mực nước ngầm. 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2