PGS. TS. NGUYỄN ĐÌNH THÁM (Chủ biên)
TS. TRẦN HỔNG HẢI ■ ThS. CAO THẾ
Lực
KỸ THUẬT
THI CÔNG XÂY DỰNG
CÔNG TẮC DAT, cọc VÀ THI CÔNG BÊTÔNG TẠI CHỔ
m
パ-
一 7
▲
___ 、
A_
NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT
PGS. TS. NGUYỄN ĐÌNH THÁM (Chủ biên)
TS. TRẦN HỒNG HAI - ThS. CAO THẾ TRựC
KỸ THUÂT THI CỐNG XẰY D(MG
TẬPI
CÔNG TÁC ĐẤT, CỌC VÀ
THI CỐNG BÊTỐNG TẠI CHỒ
N H À X U Ấ T BẢN K H O A H Ọ C V À KỸ T H U Ậ T
J lờ l n ó i đ a u
ất bản lần đầu cuốn "Kỹ thuật xây dựng" đã đóng góp cho việc đào tạo
hiểu lớp kỹ sư xây dựng trưởng thành, đồng thời củng góp phần phô
biến kiến thức khoa học công nghệ cho nền sản xuất xây dựng của đất nước.
Trong thời gian qua khoa học kỹ thuật có nhiều tiên bộ, nhiều công nghệ mới
được áp dụng đã đưa công nghệ sản xuất xây dựng của nước ta lên tầm cao
mới. Vi vậy sau một thời gian sử dụng chúng tôi thấy sách cần được bổ sung
những nội dung mới.
Đê đáp ứng yêu cầu của thực tế sản xuất và cập nhật cho chương trìn h đào
tạo chúng tỏi tô chức viết cuốn "Kỹ thuật th i công xây dựng". Sách viết dựa
chủ yếu vào cuốn "Kỹ thuật xây dựng" và bổ sung những phần mới do thực tế
đòi hỏi. Tuy nhiên đây là sách giáo trin h nên chí trìn h bày những nội dung cơ
bản nhăt. K hi trìn h bày một vấn để trước tiên là trang bị cho người đọc những
nguyên lý và cách tư duy sao cho kh i tiếp thu sẽ áp dụng cỏ hiệu quả nhất,
sau đó là những chi tiế t m inh họa cụ thế. Với cách tiếp cận như vậy sau khi
tiếp nhận kiến thức từ sách người đọc có the ap dụng kh i găp văn đề với tư
duy logic sẽ sáng tạo g iả i quyết, không thụ động bắt trước một cách máy móc.
Người đọc sẽ tự tin và năng động sẵn sàng vào cuộc kh i những vấn đề thực tê
đặt m, phù h(ýp với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ hiện nay.
Mục đích chính của sách là giáo trin h đào tạo kỹ sư chuyên ngành xây dựng
công trin h song sách cũng có thế giúp cán bộ kỹ thuật xây dựng tham khảo
kh i gặp những vấn để kỹ thu ật trong th i công.
Khoa học công nghệ rấ t rộng lớn và ngày càng phát triền song sự hiểu biet và
phạm vi sách là có hạn nên khổng thể không có thiếu sót, tác giá chân thành
mong độc giá gần xa góp ý cho lần xuất bản sau được tốt hơn.
Tác giả
5
MỤC LỤC
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................................... 3
PhẦN A
CÔNG TÁ C Đ Ấ T
Chương ỉ.
ĐẤT VÀ CÔNG TÁC ĐẤT TRONG XÂY DỰNG......................................................9
§1.1. CÁC LOẠI CÔNG TRÌNH VÀ CÔNG TÁC Đ Ấ T............................................. 9
§1.2. TÍNH CHẤT KỸ THUẬT CỦA ĐẤT VÀ Sự ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ
ĐẾN KỸ THUẬT THI CÔNG........................................................................... 10
Chương 11. XÁC ĐỊNH KHÔI LƯỢNG CÔNG TÁC Đ Ấ T.......................................................... 17
§2.1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH BĂNG ĐẤT
VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC Đ Ấ T ....................... 17
§2.2.
TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT THEO HÌNH KHỐI.......................... 18
§2.3.
TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT CỦA CÔNG TRÌNH CHẠY DÀI.......19
§2.4. BÀI TOÁN TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT TRONG
SAN MẶT BẰNG..............................................................................................22
§2.5.
XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT THEO MẠNG Ô VUÔNG........................... 24
§2.6.
XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT THEO MẠNG Ô TAM GIÁC.......................26
§2.7. XÁC ĐỊNH HƯỚNG VÀ KHOẢNG CÁCH VẬN CHUYÊN
KHI THI CÔNG Đ Ấ T........................................................................................30
Chương III. CÔNG TÁC CHUAN
bị v à
p h ụ c v ụ c h o t h i c ô n g đ ấ t ..............................37
§3.1.
CHUẨN BỊ MẶT BẰNG THI CÔNG Đ Ấ T...................................................... 37
§3.2.
HẠ MỨC NƯỚC NGẨM................................................................................. 39
§3.3.
TRẢI LƯỚI ĐO ĐẠC, ĐỊNH VỊ CÔNG TRÌNH..............................................45
§3.4.
CHỐNG VÁCH Đ Ấ T ...................................................................................... 47
Chương IV. KỸ THUẬT THI CÒNG Đ Ấ T.....................................................................................50
§4.1.
THI CÔNG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦ CÔNG.................................50
§4.2.
THI CÔNG ĐẮT BẰNG MÁY Đ ÀO ................................................................52
§4.3.
THI CÔNG ĐẤT BẰNG MÁY CẠP.................................................................62
§4.4.
THI CÔNG ĐẤT BĂNG MÁY ỦI..................................................................... 65
§4.5.
Sự CỐ THƯỜNG GẶP KHI THI CÔNG Đ Ấ T ............................................... 69
§4.6.
ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT......................................................................................... 71
§4.7.
AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI THI CÔNG ĐẤT................................................ 77
CÔNG TÁC ĐẨT. CỌC V 入 THI CÔNG BÊTÔNG TAI CHỖ
6
Chương V.
CÔNG TÁC N ổ MÌN
..........................................
78
§5.1. BẢN CHẤT CỦA s ự Nổ MÌN VÀ CÁC LOAI
THUỐCN ổ .......................
78
§5.2. CÁC DỤNG CỤ Nổ MÌN VÀ CÁC PHƯƠNGPHÁP GÂY N ổ ...................... 81
§5.3. TÁC DỤNG CỦA NỔ MÌN............................................................................ 84
§5.4. TỈNH LƯỢNG THUỐC N ổ .......................................................................... 88
§5.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP Nổ MÌN...................................................................... 90
§5.6. KỸ THUẬT AN TOÀN KHI NO MÌN............................................................... 98
Chương Vỉ. CÔNG TÁC c ọ c VÀ VÁN c ừ ............................................................................... 99
§6.1.CÁC LOẠI CỌC VÀ VÁN c ừ ......................................................................... 99
§6.2. THIẾT BỊ ĐÓNG, NÉN c ọ c VÀ VÁN c ừ .....................................................106
§6.3. CHỌN BÚA ĐÓNG c ọ c ...............................................................................111
§6.4. CHUẨN BỊ ĐÓNG c ọ c ................................................................................114
§6.5. KỸ THUẬT ĐÓNG c ọ c ................................................................................118
§6.6. Sự CỐ THƯỜNG GẶP KHI ĐÓNG c ọ c ......................................................119
§6.7. THI CÔNG ĐÀI c ọ c .....................................................................................120
§6.8. NHỮNG LOẠI c ọ c KHÁC............................................................................120
§6.9. THI CÔNG CỌC ÉP......................................................................................122
§6.10. THI CÔNG CỌC ĐÚC TẠI CHỖ.................................................................134
Chương VII. VẬN CHUYỂN
tro ng xây
DựNG.....................................................................144
§7.1.CÁC DANG VẬN CHUYỂN...........................................................................144
§7.2. VẬN CHUYỂN BẰNG ĐƯỜNG SẮT............................................................ 145
§7.3. VẬN CHUYỂN BẰNG ÕTÔ...........................................................................147
PhẦN B
CONG T A C BETONC VÀ BẺTỎNC CÓT THÉP TO ÀN KHÔI
Chmmg VIII. CÔNG TÁC VÁN KHUÔN, CỘT CHỐNG VÀ SÀN THAO TÁ C ....................... 161
§ 8 .1 .NHỮNG YÊU CẨU ĐỐI VỚI VÁN KHUÔN, CỘT CHỐNG........................ 161
§8.2.
PHÂN LOẠI VÁN KHUÔN.......................................................................... 162
§8.3.
VÁN KHUÔN BÌNH THƯỜNG c ố ĐỊNH.................................................... 162
§8.4.
CÁC B ộ PHẬN CỦA VÁN KHUÔN............................................................ 163
§8.5.
VÁN KHUÔN ĐỊNH HÌNH LUÂN Lưu (LUÂN CHUYỂN)............................171
§8.6.
VÁN KHUÔN DI ĐỘNG.............................................................................. 177
§8.7.
VÁN KHUÔN ĐẶC BIỆT............................................................................. 186
§8.8. CỘT CHỐNG VÀ SÀN THAO TÁC TRONG THI CÔNG BÊTÔNG
ĐỔ TẠI CHỖ................................................................................................. 189
§8.9.
TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN.......................................................................... 195
Chương IX. CÔNG TÁC CÔT THÉP ........................................................................................200
§9.1.
ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ VÀ PHÂN LOẠI THÉP XÂY DỰNG..................200
§9.2.
GIA CƯỜNG CỐT THÉP............................................................................ 202
MỤC LỤC
7
§9.3. GIA CÔNG NẮN THĂNG, ĐO, CẮT, UỐN CỐT THÉP............................... 206
§9.4
HÀN NỐI CỐT THÉP....................................................................................208
§9.5. ĐẶT CỐT THÉP VÀO VÁN KHUỒN............................................................ 214
§9.6. THI CỒNG CỐT THÉP Dự ỨNG L ự c ......................................................... 217
Chương X.
CÒNG TÁC BÊTÔNG............................................................................................. 225
§10.1. CỒNG TÁC CHUẨN BỊ VẬT LIỆU.............................................................. 225
§10.2. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CẤP PHỐI......................................................... 226
§10.3. NHƯNG YÊU CẦU ĐỐI VỚI VỮA BÊTÔNG............................................... 227
§10.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRỘN BÊTÔNG...................................................... 228
§10.5. VẬN CHUYỂN BÊTỒNG..............................................................................235
§10.6. ĐỒ BÊTỒNG................................................................................................ 243
§10.7. ĐẦM BÊTÔNG............................................................................................. 249
§10.8. BẢO DƯỠNG BÊTỒNG VÀ THÁO DỠ VÁN KHUỒN................................ 253
§10.9. NHỮNG KHUYỂT TẬT KHI THI CÔNG BÊTỒNG TOÀN KHỐI............... 255
§10.10. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỔ BÊTỒNG DƯỚI NƯỚC.................................. 257
§10.11. THI CÔNG BÊTÔNG KHỐI LỚN............................................................. 259
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................263
PhẦN A
CÔNG TÁC ĐẤT
Chương I
ĐẤT VÀ CÔNG TÁC DAT
TRONG XÂY DựNG
§1.1. CÁC LOẠI CÔNG TRÌNH VÀ CÕNG TÁC ĐẤT
Trong xây dựng, đa sô" các công trình đêu có phần công tác đất. Nhiều khi
công tác đất chiem một tỷ trọng tương đối lớn. nỏ quyết định chất lượng và
tiến độ th i công công trình, ớ những nơi có (lịa hình và địa chất phức tạp, thi
công đất có thể gặp rất nhiều khó khăn. Nếu tách riêng công tác đất với khôi
lượng lớn thì có thể coi nó là một công trình làm (ỈAt. Có thể phân loại các
công trìn h làm đất theo nhiêu cách khác nhau.
Theo mục đích sử dụng gồm các công trìn h bằng đất như đê, đập, mương,
máng, dường đi, bãi chứa; công trình phục vụ công trìn h khác như hô móng,
lớp đệm...
Theo thời gian sử dụng chia loại công trìn h sử dụng lâu dài như đê đập,
aương sá; loại sử dụng ngắn hạn đê quai, đường tạm h 〇x móng, rãnh thoát
nưốc. K hi công trìn h ngắn hạn người ta còn quan tâm đến thòi gian sử dụng
công trìn h trong mùa mưa hay mùa khô.
Theo sự phân bô khốỉ lượng công tác người ta chia ra công trìn h tập trung
như hô" móng, san mặt bằng...; công trình chạy dài như đê, đập, đường sá...
Trong th i công làm đất, ta thường gặp các dạng công tác chính sau:
• Đào là hạ độ cao mặt đât tự nhiên xuôVig độ cao th iế t kế. Thể tích đất
đào thường được quy ước là dương (V+).
JO_____________________
CÔNG TÁC ĐẤT, c o c VÀ THI CÔNG BẼTÔNG TAI CHỖ
• Đắp là nâng độ cao mặt đất tự nhiên lên độ cao th iế t kế. Thể tích đất
đắp thường được quy ước là âm (V^).
• San là làm phảng một diện tích đất. Trong san bao gồm cả đào và đắp,
lượng đất trong mặt bằng vẫn giữ nguyên, nhưng có trường hợp san
kết hợp với đào hoặc đắp. K hi đó lượng đất trong m ặt bằng có thể lấy đi
hoặc chở đến.
• H ớ t (bóc) là lấy một phần đất (không sử dụng) trên mật đất tự nhiên
như hớt lớp đất mùn, đất thực vật, đất ô nhiễm. Hớt đất là đào đất
nhưng không theo độ cao nhất định mà theo độ dàv của lớp đất lấy đi.
• Láp là làm cho chỗ đất trũng cao bằng khu vực xung quanh. Lấp thuộc
công tác đắp đất nhưng độ cao phụ thuộc độ cao tự nhiên của khu vực
xung quanh.
§1.2. TÍNH CHẤT KỸ THUẬT CỦA ĐẤT VÀ sự ẢNH HƯỞNG
CỦA NÓ ĐẾN KỸ THUẬT THI CÔNG
Đất là vật thể phức tạp về nhiều phương diện, do đó ta không thể xét tấ t cả
các tính chất của đất (cơ, lý, hoá...). Trong phạm vi sách này chúng ta chỉ đê
cập đên một sô tính chất kỹ thuật của đất có ảnh hưởng nhiều đến kỹ thuật
th i công đất. Các tín h chất đó là trọng lượng riêng, độ ẩm, độ dốc tự nhiên, độ
tơi xốp, lưu tôc cho phép, cấp đất...
1.
Trọng lượng riêng của đât là trọng lượng của một đơn vị thể tích đất, được
xác định bàng công thức
7 = — , kG /cm ';t/m ，
(1.1)
trong đó G - trọng lượng của đất có thể tích là V. Trọng lượng riêng của đất
thể hiện
wSự
đặc chắc của đất. Đất có trọng lượng riêng càng lớn,
công lao động chi phí để thi công càng cao.
2.
Độ ẩm của đât (co) là tỷ lệ tính theo phần trăm (%) của nước chứa trong đất.
Đọ am của đất xác định theo công thức
co= G ~-G|M 0(),[%]
Go
(1.2)
trong đó G, Gị) - tương ứng là trọng lượng tự nhiên và trọng lượng khô của
mẫu th í nghiệm. Độ ẩm của đất ảnh hưởng đến công lao động làm đất rất lớn.
Phản A. CÔNG TÁC ĐẤT
11
Đat ướt quá hav khô quá đểu làm cho th i công khó khăn. Mỗi loại đất có một
độ ẩm thích hợp cho th i công dễ dàng nhất. Căn cứ vào độ ẩm người ta chia
đất ra ba loại: đất ướt có độ ẩm co > 30%; đất dẻo 5% < co < 30%; đất khô có độ
ẩm co < 5%. Trên hiện trường người cán bộ kỹ thuật có thể xác định gần đúng
trạng thái ẩm của đất bằng cách bốc đất lên tay nám chặt lại rồi buông ra;
nếu đất ròi ra là đất khô, đất giữ được hình dạng nhưng tay không ướt là đất
ẩm; đất dính bết vào tay hay làm tay ướt là đất ướt.
3.
Độ dốc tự nhiên của đất (i) là góc lớn nhất của mái dốc khi ta đào (với đất
nguyên dạng) hay khi ta đổ đôVig (đất đắp) mà không gây sụt lở cho đất. Độ
dốc tự nhiên phụ thuộc vào góc ma sát trong của các hạt đất. Nó ảnh hưởng
rất lỏn đến biện pháp th i công đào, đắp đất. Biết dược độ dốc tự nhiên của
đất, ta mới đề ra phương án th i công phù hợp có hiệu quả.
Từ hình 1.1, ta có thể xác định độ dốc tự nhiên một cách dễ dàng:
i = tga = —
B
trong đó i - độ dốc tự nhiên của đất;
a - góc của mặt trượt;
H - chieu cao hô" đào (mái dốic);
B - chiều rộng của mái dốc.
Ngược với độ dốc ta có độ thoải m của mái dốc
ga
s
/
11
l^
I
I
fí
Ngoài góc ma sát trong của đất, độ dôc của mái đào còn phụ thuộc vào độ
dính, tải trọng tác dụng lên mặt và chiều sâu của hô" đào. Càng đào sâu càng
dễ gây sụt lở.
12
CÓNG TÁC ĐẤT, CỌC VÀ THI CÔNG BÊTÔNG TAI CHỎ
Khi đào đất tạm thời phải tuân theo độ dốc cho phép ở bảng 1.1.
Báng 1.1. Độ dốc lớn nhất cho phép của mái dốc đất đào
Độ
Loại đât
4.
dốc cho phép icp
H < 1,5m
H <3m
H <5m
Đ ấ t đắp
1:0,6
1:1
1 1 ,2 5
Đ ấ t cá t
1 :0 ,5
1:1
1:1
Đ ấ t pha
1 :0 ,6 7
1 :0 .7 5
1 :0 .8 5
Đ ấ t th ịt
1 :0
1 :0 .5
1 :0 ,7 5
Đ ấ t sé t
1:0
1 0 ,2 5
1 :0 ,5
S é t khô
1:0
1 :0 ,5
1 :0 .5
Độ tơi xốp (p )là tính chất của đất thay đổi thể tích trước và sau khi đào. Độ
tơi xôp xác định theo công thức.
p = ^7 ^--!0 0 .[% ]
(1.3)
trong đó V〇- thể tích của đất nguyên thổ;
V - thể tích của đất sau khi đào lên.
Có hai hệ sô" tơi xốp; độ tơi xốp ban đầu (p〇) là độ tơi xốp khi đất đào lên chưa
đầm nén; còn độ tơi xôp cuôì cùng (p )là khi đất đã được đầm chặt. Đất càng
rắn chắc độ tơi xôp càng lớn; đất xôp rỗng độ tơi xôp nhỏ, có trường hợp có giá
trị âm.
5.
Lưu tốc cho phép là tốc độ tôi đa của dòng chảy mà không gây xói lở đất.
Đất có lưu tôc cho phép càng lớn thì khả năng chông xói mòn càng cao. Đôi
với các công trìn h bằng đất có tiếp xúc với dòng chảy ta cần phải lưu ý đến các
tính chất này khi chọn đất thi công. Trong bảng 1.2 là lưu tốc cho phép của
một sô loại đất.
Bảng 1.2
SỐTT
Loại đất
1
Đ ấ t cá t
2
Đ ấ t th ịt c h ắ c
3
Đ ấ t đá
Lưu tốc cho phép vcp(m/s)
0 .4 5 + 0.8
0 .8 + 1.8
2 + 3,5
Khi công trìn h gặp dòng chảy tổc độ lớn hơn ta phải tìm cách giảm tôc độ
dòng chảy để bảo vệ công trìn h hoặc không cho dòng chảy tác dụng trực tiêp
lên công trình.
Phần A. CÔNG TÁC ĐẤT
6.
13
Cấp đất là cách phân loại đất dựa trên mức độ khó dễ khi th i công. Cấp đất
càng cao càng khó th i công, mức độ chi phí lao động, máy móc càng lớn. Người
ta có nhiều cách chia cấp đất.
a. Phân loại đát theo phương pháp thi công thú cóng dựa vào dụng cụ th i công đất
(xem bảng 1.3)
b. Phán loại đất theo thi công cơ giới thường theo bảng 11 nhóm. Bôn cấp đầu là
đất, còn bảy cấp sau là đá. Cấp của đất dựa vào chi phí lao động để đào lm^
đất; cấp đá dựa vào thời gian khoan một mét dài lỗ khoan. Ngoài ra người ta
còn phân loại đất theo cụ thể từng loại máy th i công đất.
Báng 1.3. Phân loại dất theo thi công thủ công
Nhóm
đất
Tên đất
Công cụ tiêu chuẩn xác định
nhóm đất
(1)
(2)
(3)
I
- Đất phù sa, cát bổi, đất màu, đất mùn, đất
hoang tno, đất đen.
Dùng xẻng xúc dễ dàng
- Đất đói sụt lở hoặc đất nơi khác đem ơen đổ
(thuộc đất nhóm IV đổ xuống) chưa bị nén chặt
II
- Đẩt cát pha thịt hoặc thịt pha c á t.
- Đất cát pha sét
Dùng xẻng cải tiên ấn nặng tay
xúc được
- Đất màu ẩm ướt nhưng chưa đến trạng thai dính
dẻo.
~ Đất nhóm lli, nhóm IV sụt lỏ hoặc đất nơi khác
đem đến đổ đà bị nén chặt nhưng chưa đến
trạng thai nguyên tho.
- Đát phù sa, cát bổi, đất màu, đất mùn, đất
hoang thổ, tdi xốp có lẳn gốc rẻ cây, mùn rác,
sỏi đá, gạch vụn, mảnh sành kiến trúc đến 10%
thể tích, hoặc 5 0 - 150 kg trong 1m3
III
- Đất sét pha thịt, đất sét pha cát.
- Đất sét vàng hay cát trắng, đất thịt, đất chua,
đất kiềm ở trạng thái ẩm mém.
- Đất cát pha thịt, thịt pha cát, cát pha sét có lẫn
gốc rẻ cây, sỏi đá, mảnh vụn kiến trúc đến 10%
thể tích hoặc 5 0 - 150 kg trong 1m3.
- Đất cát, đất đen, đất mùn có lẫn sỏi đá, mảnh
vụn kiên trúc, mùn rác, gốc rẻ cây 10 - 20% thể
tích hoặc 150 - 300 kg trong 1m3.
- Đất cát có lượng ngám nước lớn trọng lượng
1f7Ưm3 trở lẻn.
Dùng xẻng cải tiến đạp bình
thường đà ngập xèng
14
CÔNG TÁC ĐẤT, CỌC VÀ THI CÔNG BẾTÔNG TẠI CHỖ
Nhóm
đát
IV
Tên đất
- Đất đen, đất mùn, ngâm nước mất dính.
Công cụ tiêu chuẩn xác định
nhóm aat
Dùng mai xan được
- Đất thịt, đất sét pha thịt, pha cát ngân nước
nhưng chưa thành bùn.
- Đất do thản lá cây mọc 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 đổi có nhiều cỏ lẫn cây sim, mua,
rành rành.
- Đất nâu mềm
V
- Đất thịt, đất sét, đất nâu rắn chắc, cuốc ra chỉ
được từng hòn nhỏ.
- Đất chua, đất kiềm khô cứng.
Dùng cuốc bàn cuốc choi tay,
phai dùng cuốc chìm to lưỡi để
đào.
- Đất mặt đê, mặt đường đất củ.
- Đất mặt sườn đổi có lẫn sỏi đá, có sim, mua,
rành rành mọc đáy.
- Đất thịt, đất sét kết cấu chặt lẫn cuội, sỏi, mảnh
vụn kiến trúc, gốc rễ cây 10 - 20% thể tích hoặc
5 0 - 150 kg/m^.
一
VI
Đất vôi phong hóa già nằm trong đất, đào ra
từng mảng được, khi còn trong đất thì tương đối
mềm, đào ra rắn dẩn lại, đập vỡ vụn ra như xỉ.
- Đất đổi lằn từng lớp sỏi, lượng sỏi 25 - 35% lẳn
đá tảng, đá tráỉ đến 20% thể tích.
Dùng cuoc chim nhò lưỡi nặng
đến 2,5kg.
- Đất mặt đường đá dăm hoặc đường đất rải
mảnh sành, gạch vỡ.
- Đất cao lanh, đất thịt, đất sét kết cấu chặt, lẫn
mảnh vụn kiến trúc, gốc rẻ cây 20 - 30% thể
tích hoặc 300 - 500kg/m3.
VII
- Đất lẫn đá tảng, đá trái 20 - 30% thể tích.
- Đất mặt đường nhựa hỏng.
Dùng cuốc chim nhò lưỡi nặng
trên 2,5kg hoặc dùng xà beng
đào được.
- Đất lẫn vỏ loài trai ốc (đất sò) dính kết chặt, đào
thành tảng được (vùng ven biển thường đào để
xây tường).
- Đất lẫn đá bọt.
VIII
- Đất lẫn đá tảng, đả trái lớn hơn 30% thể tích,
cuội sỏi giao kết bởi đất sét.
- Đat có lẫn vùng vỉa đá phien, đá ong xen kẽ
(loại đá khi còn trong lòng đất tương đối mềm).
- Đất sỏi đỏ rắn chắc.
Dùng xà beng, choòng búa mới
đào được.
Phần A. CÔNG TÁC ĐẤT
15
• Phân nhóm đất theo máy đào gầu thuận, gầu nghịch, gầu dây, gầu
ngoạm gọi chung là theo máy đào một gầu, gồm có bôn nhóm:
Nhóm đất I: Lớp đất có cây cỏ mọc không lẫn rễ cây và đá tảng, đất có
lẫn dá dãm. Cát khô, cát có độ ẩm tự nhiên, không lẫn dá dăm, á cát.
Đ ất bùn dày dưới 20cm không có rễ cây, sỏi sạn khô lẫn đá to đường
kính lớn hơn 20cm. Đ ất đồng bằng lớp trên dày 0,8m đổ lại. Đất vụn
thành đông bị nén chặt.
Nhóm đất II: Í >01 sạn có lẫn đá to. Đất sét ướt mềm, không lẫn đá dăm,
á sét nhẹ. Á sét nặng lẫn đất bùn dày dưới 30cm, lẫn rễ cây. Đá dăm.
Đ ất đồng bằng lớp dưới 0,8 - 2,Om. Đ ất cát mềm lẫn sỏi cuội 10% trở
lại. Đất sét lẫn đá nhỏ và rễ cây.
Nhóm đất I I I : Đất sét nặng vỡ từng mảng. Đất sét lẫn đá dăm dùng
xẻng mai mới xắn dược. Đất bùn dày 40cm trở lại. Đá đã được nể phá.
Đ ất đồng bằng lớp dưới 2 - 35m. Đất đỏ vàng ở đồi núi có lẫn đá ong sỏi
nhỏ, kết cấu đông đặc cứng. Đ ất cứng lẫn đá quả dừa hay sít non.
Nhóm đất IV : Đat sét cứng từng lớp lẫn đá thạch cao mềm, đá đã được
nổ phá.
• Phân theo máy ủi, đất được chia làm ba nhóm
Nhóm I: Lớp đất cỏ mọc không lẫn rễ và đá dăm, á sét nhẹ. Đất bùn
không có rề cây dày dưỏi 20cm. Đat đồng bằng lớp trên dày clưới 60cm.
Đ ất vun đông nhưng đã bị nén.
Nhóm I I: Sỏi sạn không lẫn đá to. Đ ất sét ướt mềm không lẫn đá dăm, á
sét nặng. Đ ất bùn dày dưới 30cm. Đất đồng bàng dày 0,6 - l,2m .
Nhóm 111: Đất sét vỡ từng mảng, mai không xắn được. Đ ất sét lẫn sỏi,
sạn, đá dăm, cát khô. Đất bùn dày trên 30cm. Đat lẫn đá tảng. Đất
đồng bằng dày trên l,2m.
• Phân theo máy cạp, đất được chia làm ba nhóm
Nhóm I: Lớp đất cỏ mọc không lẫn rễ và đá. Có lẩn đá dăm. Đat đắp đả
bị nén.
Nhóm II: Đất sét ướt mềm không lẫn đá dăm. Á sét nặng. Đất đồng
bằng lớp trên dày dưới 50cm.
Nhóm I I I : Đất sét nặng vở từng mảng. Cát có đọ am tự nhiên. Đất đồng
bằng lớp trên dày dưới lm .
16
CÔNG TÁC ĐẤT, CỌC VÀ THI CÔNG BẼTÔNG TẠI CHỖ
c. Phán loại đá theo mục đích sử dụng
Có cách phân loại để phá đá, cách phân loại để nghiền đá
Dưới đây giới thiệu cách phân loại nhóm đá để sử dụng cho máy nghiên
(QĐ 349 - UB/KTCB).
Nhóm I: Đá thạch anh, đá huyền vũ và các loại đá cực rắn, có hệ số rắn
/*=20.
Nhóm II: Đá hoa cương, đá lẫn thạch anh nhưng không bàng nhóm I. Diệp
thạch lẫn silic. Đá vôi và các loại silic rắn. Hệ sô" rắn /*=15.
Nhóm I I I : Đá hoa cương và đá có chất hoa cương. Đá vôi và đá lẫn silic. Hệ sô
rắn f = 1 0 (như vậy nhóm đá I là rắn nhất, đá thuộc nhóm có sô lớn hơn thì
mềm hơn).
Phần A. CÔNG TÁC ĐẤT
17
Chương II
XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG
CÔNG TÁC ĐẤT
§2.1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH BẰNG ĐẤT
VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG CỒNG TÁC ĐẤT
Công trìn h bằng đất thường có kích thước lốn theo không gian ba chiều; nếu
lấy kích thước tính toán sai lệch một ít cũng có thể dẫn đến khôi lượng công
tác sai khác rấ t lớn. Do đó lấy kích thước tính toán càng chính xác thì việc lập
dự toán, kế hoạch sẽ sát thực tế, tránh được những sai sót đáng kể.
Đôl với những công trìn h bằng đất như đường sá, mương máng, mặt nền thì
lấy kích thước tín h toán khôi lượng đúng bằng kích thước công trình. Còn đối
với các công trìn h phục vụ công trìn h khác như hô móng, đương hẩm thì kích
thước tính toán phụ thuộc vào dụng cụ, máy móc th i công. Nếu biện pháp thi
công là th ủ công th ì kích thước lấy lón hơn công trìn h chính (nhà, tunel) từ
20 - 30cm. Nếu th i công bằng cơ giới thì kích thưốc phải lấy lớn hơn công
trìn h chính từ 2 —5cm, tu ỳ theo loại máy th i công.
Phương pháp tín h toán khôi lượng công tác đất dựa vào các công thức hình
học không gian. K hi hình dáng công trìn h có hình dạng đúng vối hình học
thông thường (hình trụ, hộp, nón...), ta chỉ việc áp dụng các công thức có sẵn.
Đôl với những hình khôi không đúng dạng hình học ta phải đưa về những
cách tính gần đúng, sao cho sai sỗ> nằm trong phạm vi cho phép. Đôi khi một
công trìn h phải chia ra làm nhieu hình khôi để tính mới đạt được độ chính
xác mong muôn.
18 ________________________________________CÔNG TÁC ĐẤT, CỌC VÀ THI CÔNG BÊTÒNG TAI CHỖ
§2.2. TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT THEO HÌNH KHỐI
Trong thực tế ta gặp các công trìn h bằng đất có dạng hình khối như hố móng
(h.2.1a), khối đất đắp (h.2.1b) rấ t phổ biến. Không thể tín h toán khối lượng
những công trìn h này theo các công thức chính xác được.
Để xác định khoi lượng công tác đất trong trường hợp này, người ta tiến hành
như sau: Đo vẽ dạng hình khối có hình dạng và các kích thưốc như trên hình 2.2.
Đáy của công trìn h là hình chữ nhật có cạnh là a và b. M ặt trên của công
trìn h cũng là hình chữ nhật có cạnh là c và d. Chiều cao của công trìn h lấy
trung bình là H (ta coi đáy và mặt của công trìn h là hai mặt phảng song song
với nhau).
Để tính gần đúng thể tích của hình ta chia nó thành chín khôi có the ap dụng
các công thức hình học như sau: từ bốn đỉnh của đáy nhỏ dựng bôn đường
vuông góc lên đáy lốn (mặt trên). Qua bổn đỉnh của đáy nhỏ và bôn chân của
các đường vuông góc nói trên ta dựng bôn mặt phảng thẳng đứng như trẽn
hình 2.2. Bôn mặt phẳng này sẽ cắt hình khối ra chín khôi nhỏ. Như vậy thể
tích khôi đất được xác định theo công thức (2.1).
Hình 2.2. Xác định khối lượng công tác đất
19
Phần A. CÔNG TÁC ĐẤT
y = V, + 2V2 + 2V3 + 4V4
( 2 . 1)
Từ hình 2.2 ta xác định được thể tích các khối thành phần như sau
( 2 . 2)
V' = a.b.H
(2.3)
い
2
\
(2.4)
2 ；
( c - a \( d - b \
(2.5)
Thay các biểu thức (2.2); (2.3); (2.4); (2.5) vào biểu thức (2.1) ta được
V
ニ a.b.H
+ L a .H ụ - b) + l b H ( c —a) + L H (c - (I)(d —b)
Sau một số phép bien đoi, cuôl cùng ta có
V =—
[í/.A + ( c +
a)(cỉ + b)-\- d.c\
( 2. 6)
Công thức (2.6) càng chính xác khi hai đáy của hình khoi càng gần song song
với nhau. Công thức (2.6) thường được sử dụng để tín h thể tích hố móng, đông
đất lớn. Trong các trường hợp phức tạp, công trìn h có thể chia ra thành nhiều
phan de ap dụng công thức (2.6).
§2.3. TÍNH KHOI LƯỢNG CỒNG TÁC DAT
CỦA CÔNG TRÌNH CHẠY DÀI
Những công trìn h bằng đất như nền đường, mương máng là những công trình
chạy dài. Những công trìn h loại này thường có kích thưốc thứ ba lớn hơn hai
kích thước kia rấ t nhiều. Do mặt đất tự nhiên hầu như không bằng phăng
nên chiều cao của công trìn h luôn thay đổi. Để tín h toán khôi lượng một cách
chính xác người ta chia công trìn h ra thành nhiều đoạn, trong mỗi đoạn chiều
cao thay đổi không đáng kể. Công trìn h càng chia nhỏ làm nhiều đoạn, tính
toán khôi lượng càng chính xác, nhưng khối lượng tín h toán lại tăng lên. Sau
khi đã chia ra thành từng đoạn, ta xác định các thông sô hình học của tiết
aiẹn hai aau (xem hình 2.3).
CÔNG TÁC ĐẤT, CỌC VÀ THI CÔNG BÊTÔNG TAI CHỖ
20
Hình 2.3. Sơ đổ để tính khối lượng công tác đất của công trinh chạy dài
Thể tích của hình chạy dài tính gần đúng theo các công thức sau:
へ
:
平
(2.7)
(2.8)
trong đó
- diện tích tiế t diện trước;
F2 - diện tích tiế t diện sau;
ỉ - chiều dài của hình khối;
F th - diện tích của tiế t diẹn trung bình; tại đó chieu cao cua tiè t diện
bằng trung bình cộng cua chieu cao hai uet diện trước và sau .
Thể tích đúng (V) của hình khối thực tế nhỏ hơn Vj nhưng lớn hơn V2:
V, > V > v 2
(2.9)
Vì vậy, công thức (2.7) và (2.8) chỉ áp dụng trong trường hợp công trìn h có
l < 50m, và sự chênh lệch chieu cao của tiè t diẹn đầu và CU01 không quá 0,5m
(Iへ - / ，
2120,5m)
Để tính chính xác hơn, V inkler thanh lập công thức tính như sau (xem
hình 2.4).
Cho trư ợt tiế t diện bé theo trục công trìn h đến kh i chồng lên tiế t diện lớn.
Các điểm A', B*,
c, D' sẽ trừng lên các điểm A, B, c, D của tiế t diện lớn. Từ
hai đường C ơ và DD* ta kẻ hai mặt phang thang góc xuong mặt đáy công
trìn h (C'D'FE) chia công trìn h ra ba khối. Khối một (Vị) nằm giữa hai mặt
phảng thẳng đứng và hai khối hình chóp [v .]yV,2j nằm ngoai hai mặt phang đó.
Phần A. CÔNG TÁC ĐẤT
21
A'
b
B’
Hình 2.4. Sơ đổ tính toán theo phương pháp W inkler
Thể tích công trìn h được tính theo công thức:
v/ = v/丨+ Kp, + し
( 2 . 10)
Theo (2.7) ta có:
(6 -
+ギ 2) +厂 2
2
( 2 . 11)
trong đó (Pi;
0,5m và / > 50m. Trong
các trường hợp khác có thể dùng công thức đơn gian V = F th
§2.4. BÀI TOÁN TÍNH KHỐI LƯỢNG CỒNG TÁC ĐẤT
TRONG SAN MẶT BẰNG
Trong công tác san m ặt bằng ta thường gặp hai loại bài toán:
Bài toán 1 là xác định khôi lượng công tác đất trong san mặt bang, nghía là
lượng đất trong mặt bằng không thay đổi (y 〇= 0), ta không lấy đi và cũng
không đổ thêm đất vào.
Bài toán 2 là xác định khoi lượng công tác aat trong mặt bằng khi san có
lượng đất thay đổi (V〇^ 0); nghĩa là khi san có thể đắp vào (V〇< 0) hoặc đào
đi (V〇> 〇).
Trong ca hai trường hợp khi tính toán thiẽt ke ta phai giai quyết các van
ae sau:
• Xác định độ cao của mặt đất sau khi san. Độ cao này gọi là độ cao thiế t
kế của m ặt san, ký hiệu là H 〇. Nếu mặt san nghiêng thì H 〇 lấy bằng độ
cao tại tâm của mặt san.
• Xác định độ cao tại các aiem can chu y đến mặt aat sau khi san. Đọ cao
này gọi là độ cao th iè t
Ke
(H TK) thường ký hiẹu bằng màu đỏ trên bản vẽ
nên còn gọi là cao trìn h đỏ (hay H đỏ). K hi mặt đất sau khi san là bằng
thì H tk tại mọi điem bằng nhau và bằng H 〇. Khi mặt san nghiêng thì
//以 sẽ lay theo
và tăng giam cỉộ chênh cao theo chieu dôc
.PDF 
262 
1565 
104 
