CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
4.1. KHÁI NIỆM
Trong thi công xây dựng, chọn giải pháp đào đất, thi công đất có ý
nghĩa quan trọng đến giải pháp kinh tế, kỹ thuật của công trình.
4.2. THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦ CÔNG
Thi công đất bằng thủ công là phương pháp truyền thống áp dụng
cho các công trình nhỏ
-Chọn loại dụng cụ phù hợp với từng loại đất.
- Làm tăng độ ẩm của đất, hoặc làm khô mặt bằng thi công
- Tổ chức thi công hợp lý
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
4.3. CHỐNG ĐỠ VÁCH ĐẤT
Công thức xác định chiều cao hố đào không cần phải chống đỡ
Trong đó:
htd – chiều sâu cho phép đào thẳng đứng
γ,C,φ – Trọng lượng riêng, độ dính đơn vị, góc ma sát trong của đất
Bảng
Chiều
sâu thường
hố đào lấy
đất1,5
thẳng
K – 4.1.
Hệ số
an toàn,
– 2,5đứng không cần gia cố
Loại
htd
q – Tải trọng
trênđất
mặt đất
Cát lẫn sỏi sạn
Đất pha cát
Đất thịt, đất sét
Đất thịt, đất sét chắc
≤ 1m
≤ 1,25m
≤ 1,5m
≤ 2m
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
4.4. THI CÔNG ĐẤT BẰNG MÁY ĐÀO
4.4.1. Đào đất bằng máy đào gầu thuận
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
1. Đặc điểm của máy đào gầu thuận
-
Máy đào gầu thuận khỏe, có thể đào đất từ cấp I đến cấp IV
-
Dung tích gầu lớn từ 0,3m3 đến 6m3
2. Các sơ đồ làm việc của máy đào gầu thuận
Gồm có đào dọc và đào ngang
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
3. Một số lưu ý khi sử dụng máy đào gầu thuận
- Chọn công suất của xe vận chuyển đất phù hợp với loại máy đào.
- Cần lưu ý sửa lối di chuyển và tạo đường vận chuyển cho xe chuyển đất
- Cần có biện pháp thoát nước trong khoang đào.
Ưu điểm:
- Thích hợp cho nhưng công trình có khối lượng đào lớn, các hố móng sâu, rộng
không có mực nước ngầm
- Công suất máy đào lớn
Nhược điểm:
- Chỉ làm việc được ở những nơi khô ráo
- Cần tạo đường cho xe lên xuống
- Không thích hợp với công trình có khối lượng đất đào nhỏ, rải rác
CHƯƠNG 4
H
đổ
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
Rx
Rđổ
Rmin
Rmax
Công thức xác định chiều sâu của đường đào đất
H = Hđổ -(Hxe +0,8m)
Trong đó:
H- chiều cao đường đào
Hđổ - chiều cao đổ đất
Hxe – chiều cao miệng thùng xe
0,8m – khoảng chiều cao an toàn
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
4.4.2. Đào đất bằng máy đào gầu nghịch
1. Đặc điểm
- Thích hợp cho những hố đào có chiều sâu
không lớn <6m.
- Máy thường được sử dụng cho các công
trình dân dụng và công nghiệp. Thích hợp cho
nhiều địa hình thi công.
2. Các sơ đồ của máy đào gầu nghịch
-Đào dọc: theo sơ đồ này thì máy đào được hố rộng từ 3-5m
-Đào ngang: chiều ngang hẹp hơn so với đào dọc, máy kém ổn định. Nếu như hố móng
rộng có thể đào theo hình chữ chi
CHƯƠNG 4
<3m
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
Đào dọc
Đào ngang
Sơ đồ máy đào đất bằng gầu nghịch
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
4.4.3. Máy đào gầu dây
Máy đào gầu dây có cần dài, gầu sử dụng dây do đó có thể đào sâu, đào được ở
nơi gập nước… Do đó hay dùng thi công các loại móng sâu, các kênh mương. . .
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
4.4.4. Máy đào gầu ngoạm
Máy thường dùng khi hố
đào có vách thẳng đứng, đào
trong hố sâu có thành cọc ván
hay tường chắn. Máy chỉ thích
hợp với khu vực đất yếu, hoặc
hạt rời.
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
4.4.5. Năng suất của máy đào một gầu
Năng suất của máy đào:
Trong đó:
PKT : năng suất kỹ thuật, m3/h;
Tck : chu kỳ hoạt động của máy, s;
q
: dung tích gầu, m3 ;
Ks : hệ số xúc đất;
K1 : độ tơi ban đầu của đất.
Năng suất thực tế của máy:
PTD = PTK . Z. Kt
Trong đó:
PTD : năng suất thực tế sử dụng máy, m3/ca máy;
Z
: số giờ làm việc trong một ca;
Kt
: hệ số sử dụng thời gian;
CHƯƠNG 4
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
4.4.6. Máy đào nhiều gầu
Máy gồm nhiều gầu gắn vào hệ dây xích hay dạng rôto. Thường hay sử dụng
cho việc đào hào, rãnh chạy dài. Chiều rộng <2m, sâu <3m.
4.5. THI CÔNG ĐẤT BẰNG MÁY CẠP
4.5. THI CÔNG ĐẤT BẰNG MÁY ỦI
CHƯƠNG 5
THI CÔNG ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT
5.1. ĐẶC TÍNH CỦA HAI LOẠI ĐẤT ĐẮP CƠ BẢN
5.1.1. Đất dính
Đất dính như đất sét, đất thịt… đất hay bị vón cục, vón hòn
Khi đầm màng kiên kết giữa các hạt đất thay đổi chậm
Do có độ mịn lớn, độ thấm nước nhỏ, khó thoát nước nên quá trình biến
đổi thể tích của đất dính chậm, rất khó đạt được trạng thái cố kết sau khi đầm.
5.1.2. Đất rời
Đất rời như cát sỏi sạn có chứa một lượng hạt sét rất ít nên lực dính nhỏ.
Do lực ma sát giữa các hạt lớn, lực dính nhỏ, độ thấm nước lớn nên khi chịu
ngoại lực như đầm thì nhanh đạt tới trạng thái cố kết.
CHƯƠNG 5
THI CÔNG ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT
5.2. ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM ĐẾN CÔNG TÁC ĐẦM ĐẤT
Đất tơi xốp dùng để đắp gồm có 3 thành phần: các hạt rắn, nước và không khí.
Quá trình đắp và đầm đất chủ yếu loại bỏ không khí và nước ra khỏi đất.
Đất khô lực ma sát lớn do đó để đạt được độ chặt thì phải tốn nhiều công để
đầm
Nếu đất ướt thì lực ma sát giảm đi nhiều, lực mao dẫn không còn, lực dính mất
đi do vậy không thể đầm được.
Loại đất
Độ ẩm thích hợp (%)
Cát hạt to
Cát hạt nhỏ và cát pha sét
Đất sét pha cát xốp
Đất sét pha cát chặt và đất sét
7-10
12-15
15-18
18-25
CHƯƠNG 5
THI CÔNG ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT
5.3. THI CÔNG ĐẮP ĐẤT
- Đất đắp phải đổ từng lớp có chiều dày theo tính toán và thí nghiệm
-Mặt đất phải thoát nước và bóc bỏ lớp hữu cơ bề mặt ( cỏ, rễ cây bùn . . .)
- Trước khi đắp cần kiểm tra độ ẩm của đất
-Không được đắp mái dốc bằng đất có hệ số thoát nước nhỏ hơn đất đắp
trong công trình để tránh đọng nước
- Đắp và đầm từ ngoài vào trong nếu là nền đất tốt
-Đắp và đầm từ trong ra ngoài nếu như là nền đất yếu
-Chia ô để tránh trường hợp đầm sót
CHƯƠNG 5
THI CÔNG ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT
1
2
H>Hmd
1
1
2
2
Các biện pháp thi công đắp đất
1. Đất dễ thoát nước ; 2. Đất khó thoát nước
4
4
3
3
3
3
2
2
2
2
1
1
1
1
Hình a
4
Hình b
CHƯƠNG 5
THI CÔNG ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT
5.4. ĐẦM ĐẤT
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1
2
3
4
Số lần đầm nén
n
Khối lượng thể tích (g/cm3)
Khối lượng thể tích (g/cm3)
5.4.1. Thí nghiệm chọn chiều dày lớp đất đắp.
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
20
30
40
Chiều dày lớp rải(cm)
CHƯƠNG 5
THI CÔNG ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT
5.4.2. Thi công đầm đất.
1.Đầm thủ công
-Dụng cụ: gỗ, gang đúc và bê tông
-Áp dụng cho các công trình nhỏ
Trọng lượng đầm (kg)
Chiều dày lớp đầm (cm)
5-10
30-40
60-70
75-100
10
15
20
25
CHƯƠNG 5
THI CÔNG ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT
2. Đầm cơ giới
-
Đầm chày
-
Đầm lăn mặt nhẵn
-
Xe lu
-
Đầm có vấu( chân cừu )
-
Đầm lăn bánh hơi
-
Đầm rung
-
Sử dụng máy khác
CHƯƠNG 6
CÔNG TÁC GIA CỐ NỀN ĐẤT
Hiện nay việc gia cố nền nhằm khắc phục điều kiện nền đất yếu trong khu vực đồng
bằng sông Cửu Long, hay các vùng đất yếu khác. Tất cả các biện pháp gia cố nền nhầm để
tăng sức chịu tải của đất nền như dùng cọc gỗ tiết diện nhỏ, đệm cát, cọc cát...
3.1- Gia cố nền bằng cọc gỗ tiết diên nhỏ
3.1.1- Các yêu cầu kỹ thuật
Gia cố nền bằng cọc gỗ (có thể là cừ tràm, tre...), được xử dụng cho một số điều kiện sau:
Công trình nhỏ (nhà từ 3 ( 4 tầng).
Ở những nơi mực nước ngầm cách mặt đất vào khoảng 1 ( 1.5 m.
Cọc phải tương đối thẳng, đường kính không nhỏ hơn 4 cm, l = 2 ( 8 m.
Số cọc trên một m2 có thể thay đổi tùy theo điều kiên của đất nền, đường kính và
chiều dài cọc, thông thường vào khoảng: 15; 20; 25; 30; 35 cây.
CHƯƠNG 6
CÔNG TÁC GIA CỐ NỀN ĐẤT
3.1.2- Thi công
Cọc gỗ được đóng bằng vồ gỗ, bằng máy với lực đóng thích hợp để giữ cọc luôn
thẳng cũng như không bị vỡ đầu cọc.
Trình tự đóng được chọn tùy theo điều kiện thi công. Đóng theo hình xoắn ốc
(spiral) từ ngoài vào trong.
3.2- Đệm cát
Lớp đệm cát dùng có hiệu quả nhất khi lớp đất yếu ở trạng thái bão hòa nước và chiều
dày của nó nhỏ hơn 3m. Việc thay thế lớp đất yếu kể trên bằng lớp đệm cát có những tác
dụng chính như sau:
- Đệm cát đóng vai trò là một lớp chịu lực, truyền tải xuống tầng đất chịu lực phía
dưới.
- Làm tăng ổn định khi công trình có tải trọng ngang ( do lực ma sát của cát rất lớn).
- Giảm bớt độ lún toàn bộ và độ lún không đều, đồng thời giúp rút ngắn thời gian cô kết
của nền (vì cát trong đệm cát có hệ số thấm lớn).
- Kích thước và chiều sâu chôn móng giảm vì áp lực tiêu chuẩn truyền lên lớp đệm cát
tăng lên.
- Thi công đơn giản vì không cần các thiết bị phức tạp.
CHƯƠNG 6
CÔNG TÁC GIA CỐ NỀN ĐẤT
3.2.1- Yêu cầu kỹ thuật
Thường dùng cát đen hoặc cát vàng.
Chiều dày lớp cát, chiều rộng và độ chặt của đệm cát do nhà thiết kế qui định.
Chiều dày lớp đất không quá 3 ..5 m.
Đầm lèn đúng độ chặt thiết kế
Nhưng đệm cát thường bị hiện tượng lún không đều do đầm chặt không tốt
3.2.2- Thi công
Thi công đệm cát cũng như thi công đầm chặt đất cát trong san lấp nền. Chúng ta
chỉ quan tâm đến độ chặt của đệm cát. Nên chia đệm cát làm nhiều lớp và lu lèn sau
đó kiểm tra độ chặt cho đến khi đạt độ chặt rồi mới lấp lớp kế tiếp. Theo kinh nghiệm
thì chiều dày mỗi lớp từ 25 đến 40 cm, lu bằng xe bánh xích, các phương tiện khác.
Đồng thời cũng kiểm tra độ ẩm của cát.