Trình tự thi công đất gồm có các công tác chính sau: công tác chuẩn bị và công tác thi công đất.
Công tác chuẩn bị
Trước khi thi công cống trình đất phải tiến hành các công tác chuẩn bị như: giải phóng mặt bằng, tiêu nước bề mặt và nước ngầm, làm đường tạm, dịnh vị dựng khuôn công trình; để tạo diều kiên thuận lợi cho công tác thi công đất.
Giải phóng măt bằng
Công tác giải phóng mặt bằng phải làm toàn bộ hoặc từng phần trên khu đất xây dựng theo thiết kế tổ cbức thi công xây dựng bao gồm: chặt cây, đào gốc cây, bụi cây; phá tjỡ công trình, nhà cửa, di dời mồ mả, v.v.
Yêu cầu kỹ thuật (TCVN 4447:1987-2-A)
Trong phạm vi công trình và trong giới hạn đất xây dựng nếu có những cây có ảnh hưởng dến an toàn của công trtnh và gây khó khăn cho thi công thì dều phải chặt hoặc dời đi nơi khác. Phải di chuyển các loại công trình, mồ mả, nhà cửa v.v. ra khỏi khu vực xây dựng cống trình.
Phải đào hết gốc, rễ cây trong những trường hợp sau dây:
2.Trong giới hạn những hố móng nông (chiều sâu nhỏ hơn 0,5m) như móng nhỏ;
3.Trong giới hạn đắp nền chiều cao đất đắp nhỏ hơn 0,5m;
4.Trong giới hạn bãi chứa đất, bãi lấy đất và phần đất lấy từ hố móng cẩn dùng để đáp đất trở lại;
Cho phép để lại cây trong những trường hợp sau:
5.Trong giới hạn đắp nền với chiều cao đất đắp lớn hơn 0,5m thì gốc cây có thể để cao hơn mặt đất tự nhiên là 20cm.
Nên dùng các phương tiện cơ giới để đào gốc cây. Sau khi nhổ lên phải vận chuyển ngay gốc cây ra ngoài phạm vi công trình để không làm trờ ngại thi công.
Có thể dùng máy kéo, máy ủi, máy ủi có thiết bị đào gốc cây, máy xúc, hệ thống tời đặc biệt đùng nhổ gốc cây có đường kính 50cm trở xuống.
Đối với những gốc cây đường kính í ớn hơn 50cm và loại gốc cây có bộ rễ phất triển rộng thì có thể nổ mìn đé đào gốc.
Trước khi đào đắp đất, lớp đất màu nằm trong phạm vi giới hạn quy định của thiết kế hố móng công trình và bãi lấy đất đều ph'ải được bóc hót và trữ lại đê sau này sử dụng tái tạo, phục hồi đất đổ bị phá hoại trong quá trình thi công, làm tăng độ mầu mỡ của đất trồng, phủ đất màu cho vườn hoa, cây xanh v.v.
Khi bóc hót, dự trữ, bảo quản đất màu phải tránh nhiễm bẩn nước thải đất đá, rác rưởi và có biện pháp gia cô' mái dốc, trồng cỏ bể mặt để chống xói lở, bào mòn.
Giải phóng mặt bằng
Giải phóng mặt bằng để tạo điều kiện thuận lợi cho thi công.
Đối với nhà hai tầng trở lên và các công trình có kết cấu pbức tạp phải có thiết kế phá dỡ để đảm bảo an toàn cho người, máy móc, thiết bị và thu hồi tối đa vật liệu còn dùng được.
Những vật liệu cấu kiện, thiết bị còn tận dụng được phải lựa chọn ra, dưa vé nơi quy định để bảo quản và sử dụng.
Phá dỡ kết cấu gạch đá dùng búa căn nếu khối lượng ít, dùng máy đào gầu nghịch dung tích nhỏ nếu khối lượng cần phá dỡ lớn.
Khoan cắt kết cấu bê tông bằng máy khoan, máy cắt bê tông (MCH-12S của Nhật), búa phá bê tông (Trung Quốc, Nhật Bản).
Chặt cây, đào gốc cây, bụi cây.
Tùy cây to hay nhỏ, khối lượng nhiểu hay ít mà chọn biên pháp thi công phù hợp bảo đảm an toàn cho người và máy móc. Chặt cây, thủ công có dao, cuốc, cưa tay; cơ giới có máy cưa - cưa càng lớn, máy ủi - ủi đổ cây. Đào gốc, rễ cây và dọn mặt bằng có máy lii hoặc mìn với lượng thuốc tính toán vừa đủ để đánh bỏ rễ cây, phá đá mồ côi.
Những lớp cỏ, lớp đất màu nên hớt bỏ, chứa vào một chỗ, sau khi xây dựng xong sẽ sử dụng để phủ lớp trên của các bãi cây cỏ quy hoạch.
Những nơi lớp đất có bùn ở dưới phải vét bùn nếu khối ỉượng công tác nhiều dùng máy hút bùn, máy đào, gầu dảy,...
Di chuyển những cóng trình kỹ thuật như điện, nước, đường ống ngầm, đường ống nổi, đường dây diện trên không hay cáp ngầm phải có giây phép và sự giám sát của cơ quan quản lý hệ thống kỹ thuật đó hay của chính quyển dịa phương và phải có biện pháp bảo đảm an toàn.
Việc di chuyển mổ mả phải theo đúng phong tục và quy dịnh về vệ sinh.
Tiêu nước bề măt và nước ngắm
Là công tác quan trọng bảo đảm cho hố móng khô ráo trong suốt quá trình thi công móng, nhờ dó công tác thi công móng được tiến hành thuận lợi, năng suất cao và an toàn đồng thời bảo đảm chất lượng kết cấu móng.
Yêu cầu kỹ thuật (TCVN 4447:1987-2-B)
Trước khi đào đất hố móng phải xây dựng hệ thống tiêu nước, trước hết là tiẻu nước bề mặt (nước mưa, nước ao, hồ, cống rãnh,...) ngăn không cho chảy vào hố móng công trình. Phải đào mương, khơi rãnh, đắp bờ con trạch,... tùy theo điều kiện dịa hình và tính chất công trình.
Tiết diện và độ dốc tất cả những mương rãnh tiêu nước phải bảo đảm thoát nhanh lưu lượng nước mưa và các nguồn nước khác, bờ mương r^nh và bờ con trạch phải cao hơn mức nước tính toán là 0,1 m trở lên.
Tốc độ nước chảy ứong hệ thống mương rãnh tiêu nước không được vượt quá tốc độ gây xói lở đối với từng loại đất.
Độ dôc theo chiều nước chảy của mương rãnh tiêu nước không được nhỏ hơn 0,003 (trường hợp đặc biệt 0,002).
Khi đào hố móng nằm dưới mực nưóc ngầm thì trong thiết kế tổ cbức xây dựng và thiết kế thi công phải để ra biên pháp tiêu nưóc mặt kết hợp với tiêu nước ngầm trong phạm vi bên trong và bẻn ngoài hố móng. Phải bô' trí hệ thống rãnh tiêu nước, giếng thu nước, vị trí bơm di động và trạm bơm tiêu nước cho từng giai doạn thi công công trình. Trong bất cứ trường hợp nào, nhất thiết không để đọng nước và làm ngập hố móng. Phải bảo vệ sự vẹn toàn dịa chất mặt móng. Tất cả hệ thống tiêu nước trong thời gian thi công phải được bảo quản tốt, đảm bảo hoạt động bình thường.
Tiêu nước bề mặt
Tùy thước vào mặt bằng
công trường và điều kiện địa chất, thủy văn mà đào hệ thống rãnh tiêu nước. Tốt nhất là đào rãnh xung quanh công trường để có thể tiêu thoát nước nhanh về mọi phía hoặc đào rãnh ngăn nưóc ở phía đất cao đọc theo công trình đất. Nước chảy xuống rãnh, ra hệ thống thoát nước thành phô. Nếu công trình xây dựng ở ngoài thành phố, nước trong rãnh chảy ra hê thống ao, hồ, sông ngòi gần nhất hoặc chảy vào hố thu nước (giếng tích nước), từ đó nướq được bơm ra ngoài, Hố thu nước thường sâu ham rãnh l-2m bảo đảm máy bơm làm việc ngay cả khi nước trong rãnh thấp nhất.
Kích thước rãnh thoát nước phụ thước vào bể mặt lưu vực và kết quả tính toán thủy ỉực; có thể lấy kích thước nhỏ nhất theo hình n. 1.
Hạ mực nước ngầm
Khi đáy hố móng nằm đưới mực nước ngầm cần thiết kế giải pháp hạ mực nước ngầm.
Hạ mực nước ngầm là làm cho nước ngầm hạ thấp cục bộ ở một vị trí nào đó bằng cách nhân tạo. Hạ mực nước ngầm có ba phương pháp chính: phương pháp đơn giản nhất là đùng rãnh lộ thiên hay rãnh ngẩm, phương pháp thứ hai là: bố trí giếng sâu trong tầng chứa nước và hạ thấp mực nước trong đó bằng cách bơm liên tạc tạo nên hình phễu trũng hoặc hình phễu bão hòa. Những giếng đặc biệt này được đào cách hố móng 2 - 5m. Phương pháp thứ ba là dùng kim lọc.
Sau đây là cách hạ mực nước ngầm bằng rãnh lộ thiên: người ta khơi rãnh ở chân hố móng rãnh sâu hơn cao trình đáy móng khoảng lm. Dọc theo rãnh chừng lOm đào một hố tích nước để đặt vòi bơm rồi dùng máy bơmcó công suất phù hợp hút nước đi. Phứơng pháp này được áp dụng khi lưu lượng nước không lớn lắm. Nếu lưu lượng nước lớn, bơm trực tiếp từ hố móng sẽ làiĩi đất ở đáy móng và ở các vách đất hố móng trôi theo nước gây sụt lở hệ thống hốnghồ tích nước dể đỡ vách đất.
Để máy bơm hoạt động được tốt, thành giếng không sụt lở và đất không trôi theo nước, nên đặt ống sành hoặc ống bê tông đường kính 40 - 60cm, chiéu cao lm để làm thành hố bơm. Trường hợp đào hô' móng ở nơi đất cát hạt vừa và nhỏ thì phần dưới của hô' bơm phải rải một lớp sỏi nhỏ .
Hố bơm đặt ngoài phạm vi kết cấu móng để phục vụ cả quá trình thi công đất và xây dựng kết cấu móng.
Đường vân chuyển qua rãnh phải làm cầu để ngòai và phương tiện qua lại dễ dàng.
Định vị, dựng khuôn công trình
Trước khi thị công phải tiến hành bàn giao cọc mốc chuẩn và độ cao giữa bên giao thầu và bên thi công, cọc mốc chuẩn thường được làm bằng bê tông đặt ở vị trí không vướng vào công trình và được rào bảo vệ.
Từ cọc mốc chuẩn, đơn vị thi công làm những cọc phụ để xác định vị trí công trình.
Mọi công việc lên khuôn, định vị công trình đổ bộ phận trắc đạc và kỹ thuật làm và được lập thành hổ sơ bảo quản cẩn thận, hồ sơ là bản vẽ hoàn công vị trí các cọc mốc chuẩn có chừ ký của cán bộ trắc địa và kỹ thuật. Phải có bộ phận trắc đạc công trình thường trực ở công trường- để theo dõi kiểm tra tim cọc mốc công trình trong quá trình thi công.
Đối với những công trình đất đắp có đầm nén: đê điều, đập, nền công trình, v.v. khi định vị dựng khuôn phải tính thêm chiều cao phòng lún của công trình theo tỷ lệ quy định trong thiết kế.
Thi công đất
Thi công đất gồm san mặt bằng, đào và đáp đất.
San mặt bằng
1. Yêu cầu kỹ thuật (TCVN 4447:1987-3-Ả)
Chỉ bắt đầu tiến hành san mặt bằng công trình công nghiệp, khu dân cư và những mặt bằng đặc biệt (sán bóng đá, mặt bằng nhà ga, sân bay v.v!) khi đắ có thiết kế san nền, đã cân đối khối lượng đào đắp và đã cố thiết kế của tất cả những công trình ngầm trong phạm vi san nền.
Khi san mặt bằng phải có biên pháp tiêu nước. Không để nước chảy tràn qua mặt bằng và không để hình thành vũng đọng ưong quá trình thi công.
Đối với phần đào, phải san bằng mặt bằng trước khi tiến hành xây dựng những Công trình ngầm. Riêng đối với phần đắp thì chỉ tiến hành đắp sau khi đã xây dựng xong các công trình ngầm trong phạm vi phần đắp đất.
San mặt bằng
Tốt nhất nên sử đụng máy ủi, nếu san mặt bằng trên diện tích rộng nên tính toán sử đụng phối hợp hai loại máy cạp và máy ủi cùng làm việc. Khi đó máy ủi có nhiêm vụ đào, đắp đất; máy cạp vận chuyển, san và đầm sơ bộ.
Đào hố móng
Yêu cầu kỹ thuật (TCVN 4447;1987-3‘B)
Chiều rộng đáy móng băng và móng độc lập tối thiểu phải bằng chiều rộng kết cấu cộng vói lớp chống ẩm, khoảng cách để đặt ván khuôn, neo chằng và tăng thêm 0,2m.
Trong trường hợp cần thiết có công nhân làm việc dưới đáy móng thì khoảng cách tối thiéu giữa kết cấu móng và vách hố móng phải lớn hơn 0,7m.
Nếu hố móng có mái dốc thì khoảng cách giữa chân mái dốc và chân kết cấu móng ít nhất 0,3m.
Đối với đất mềm, được phép đào hào và hố móng có vách đứng không cần gia cố, trong trường hợp không có công trình ngầm bên cạnh và ở trên mực nước theo quy định sau đây:
Loại đất
6.Đất cát, đất lẫn sòi sạn
7.Đất cát pha
8.Đất thịt và đất sét
9.Đất thịt chắc và đất sét chắc
Khi đào hố móng công trình phải để lạí một lớp bảo vệ để chống xám thực và phá hoại của rhíẻn nhiên (gió mưa. nhiệt độ,...), bề dày đổ thiết kế quy định. Lớp bảo vệ chỉ được bóc đi trước khi bắt đầu xây dựng công trình (đổ bê tông, xây,v.v.)-
Khi sử dụng máy đào một gầu để tránh phá hoại cấu trúc lớp đất đặt móng, cho phép để lớp bảo vệ như bảng 1.6. Nếu sử dụng máy cạp và máy đào nhiều gầu, lớp bảo vệ không cần quá .Sem, máy ủi tOcm.
Bảng 1.6
Khi hô' móng là đất mềm, không được đào sâu quá cao trình thiết kế. Nếu đất có lẫn đá tảng, đá mồ côi thì phần đào quá cao trình thiết kế phải được bù đắp bằng vật liệu cùng loại hay cát, sỏi,...
Đối với hố móng có vách thẳng đứng, không gia cố tạm thời thì thời hạn thi công móng phải rút ngắn tới mức thấp nhất. Đồng thời phải đặt biển báo nguy hiểm trong trường hợp đào gần những nơi có các phương tiện thi công đang đi lại.
Khi đào hô' móng công trình ngay bên cạnh hoặc sâu hơn mặt móng của những công trình đang sử dụng (nhà ở, công trình,...) phải tiến hành theo đúng quy trình công nghệ trong thiết kế thi công; phải có biện pháp chống sụt lở, lún và làm biến dạng những công trình lân cản và lập bản vẽ thi công cho từng trường hợp cụ thể.
Giác móng
Là chuyển một cách chính xác hình dạng và kích thước mặt bằng móng công trình từ bản vẽ thiết kế lên mặt đất thực.
Trước khi giác móng cần nghiên cứu kỹ bản vẽ kiến trúc, bản vẽ kết cấu móng và bản vẽ hoàn công để nắm .được hình dạng, kích thước, hướng công trình; cọc mốc và cọc tim. Chuẩn bị sẵn sàng các dụng cụ'cần thiết.ghi ở bảng 1.7.
Bảng 1. 7
Giác móng để đào móng được làm như sau:
Từ tim trên cọc ngựa đo sang hai bên, mỗi bên bầng 1/2 chiều rộng đáy hố móng, thả dọi truyền 2 mép móng vừa vạch xuống nền đất, đóng cọc định vị. Làm tương tự cho 4 góc công trình trên một đoạn. Căng dây kiểm tra góc vuòng bằng cách đổ khoảng cách hai đường chéo. Khi đã đảm bảo chính xác vị trí các góc công trình, tiến hành căng dây qua các cọc đã định vị, theo dây dùng nước vôi hoặc vôi bột tạo mặt bằng đáy hô' móng. Từ 4 góc công trình và các cọc ngụa trung gian, xác định vị trí và kích thước các đáy hô' móng còn lại.
223. Đào và vận chuyền âẩt Việc lựa chọn phuơng pháp thi công đào đất phụ thước vào loại móng, khối lượng đất đào, thời gian thi công theo kế hoạch, mặt bằng thi công, nhân lực, máy móc thiết bị và hiệu quả kinh tế.
đất hố móng: đào đất bằng thủ
công và đào đất bằng cơ giới.
Với công trình đất có khối
lượng ít thường đào đất bằng thủ công hoặc thủ công kết hợp với cơ giới. Với công trình đất có khối lượng lớn nên áp dụng phương pháp thi công cơ giới.
Đào và vận chuyển đất bằng phẳng pháp thủ công:
Thi công đào đất bằng thủ công là phương pháp thi công truyền thống. Dụng cụ đào đất là dụng cụ cổ truyền như: xẻng, cuốc, bàn, cuốc chim, mai, kéo cắt đất, choòng,... . Vận chuyển đất thủ công có: quang gánh, xe cút kít, xe cải tiến, xe goòng.
Nguyên tắc:
10.Để thi công đất có hiệu quả phải chọn dụng cụ thích hợp với từng loại đất (xem hình IIế5). Xúc đất đùng xẻng vuông, cong; đào đất dùng xẻng tròn, thẳng. Đất cứng dùng cuốc chim, xà beng; đất mềm đùng cuốc, mai, xẻng; đất dẻo mềm dùng kéo cắt đất, mai. Đất lẫn sỏi đá dùng cuốc chim, choòng, v.v.Phải từn cách giảm khó khăn cho thi công như không chế độ ẩm thích hợp hoặc thoát nước mặt bằng sẽ giảm công lao động rất nhiều.
11.Tổ cbức thực hiện hợp lý: Phải phân công các tổ đội theo các tuyến làm việc; tránh tập trung người vào một chỗ. Hướng đào đất và hướng vận chuyển nên thẳng góc với nhau. Nếu hố đào sâu thì chia làm nhiểu đợt, chiều dày đào đất của mỗi đợt tương ứng với dụng cụ thi cỏng (khoảng 25-30cm). Có thể mỗi đợt đổ một tổ đào, các tổ đào cách nhau sao cho bảo đảm an toàn lao động (thường 2-3m). Đào đến đâu gọn đến đó, không đi lại chỗ đã đào làm phá vỡ cấu trúc cua đất (Hình II.7).
Đào đất bằng xẻng nếu hố đào không sâu quá l,5m có thê hất đất trực tiếp lên miệng hố móng; khoảng cách từ chân phía' trong đống đất đến đỉnh mái đất nền đào ít nhất là 5m. Nếu đất mềm (đất thịt, đất sét chắc, đất phù sa bị nén ỉâu, hoàng thổ) thì ít nhất phải bằng chiều cao mái đất nền đào và không được nhỏ hơn 5m. Nếu hố đào sâu hơn l,5m thì dùng xẻng xúc đất vào sảo hoặc thùng chứa và vận chuyển lên cao bằng tời.
Đào đất hố móng có chiều dài lớn nên tổ cbức đào từ hai đầu vào giữa để tâng tuyến công tác.
Khi đào hố móng ở nơi có nước ngẩm hoặc trong mùa mưa, trước mỗi đợt đào phải đào rãnh thu nước (Hình II.8) để bơm nước mạch và nước mưa ra ngoài, rồi mới đào lan ra, mỗi bậc móng đều có độ dốc về phía rãnh tiêu nước.
Khi đào gặp cát chảy, bùn chảy chỗ đặt vòi bơm phải có tầng lọc ngược để gạn lấy nước trong rồi mới bơm nước đi. Không được bơm nưóc trực tiếp sẽ làm rỗng đất và phá hỏng cấu trúc đất nguyên ở xung quanh hoặc làm hư hỏng nhà lân cận vùng xây dựng. Trước mỗi đợt đào, đào một cái rãnh hẹp rồi đóng một hàng cọc tre xuống, đặt phên nứa về phía vách đất, đằng sau phẻn chèn rơm vò rối tạo thành một hàng rào chặn cát hoặc bùn; rổi tiến hành đào .
Đào và vận chuyển đất bằng máy đào
Phương pháp đào đất bằng máy cho năng suất cao, giảm công việc nặng nhọc cho người công nhân. Đào đất bằng máy khi khối lượng đất hố móng nhiều, mặt bằng thi công thuận lợi, máy đổ đất trực tiếp vào ô tô, rút ngắn được thời gian thi công.
Có ba loại máy thông dụng: máy đào, máy cạp, máy ủi.
Nguyên tắc chung (TCVN 4447:l987-3-D):
Thi công cơ giới công tác đất chỉ được tiến hành trên cơ sở dã có thiết kế thi công (hoăc biện pháp thi công) được duyệt. Trong thiết kế thi công phải nêu rõ những phần sau đây :
12.Khối lượng, điếu kiện thi công công trình và tiến độ thực hiện;
13.Phương án thi công hợp lý nhất;
14.Lựa chọn công nghệ thi công hợp lý cho từng phẫn, từng đoạn, từng công trình;
15.Lựa chọn các loại máy móc, phương tiện vận chuyển theo cơ cấu nhóm máy hợp lý nhất, phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật. Nêu sơ đồ làm việc của máy.
Trước khi thi công, phải kiểm tra đối chiếu, hiệu chỉnh chính xác lại địa hình, địa chất thủy vân của công trình và của khu vực làm việc để đề ra cácbiện pháp kỹ thuật sát hợp và an toàn lao động. Phải đề ra các biện pháp phòng chống lún, sạt lở, ngập lụt, lầy thụt v.v. khi mưa bão.
Phải chọn khoang đào đầu tiên và đường đi chuyển của máy hợp lí nhất cho từng giai đoạn thi công công ưlnh.
Yêu cầu kỹ thuật:
Máy đào gẩu ngửa dùng dê đào tất cả các loại đất. Đói với đá, trước khí đào cần làm tơi trước.
Máy đào lắp thiết bị gầu đây, gầu sấp, gầu ngoạm dùng để đào những nơi đất yếu, sình lầy, đào các hố có thành đứng, vét bùn, bạt mái dốc, đào đất ròi v.v.
Chỗ đứng của máy đào phải bằng phảng, máy phải nằm toàn bộ trên mặt đất.
Khi đào đất, phải bảo đảm thoát nước trong khoang đào. Độ dốc nền khoang đào hướng phía ngoài, trị số độ dốc không nhỏ hơn 3%. Khi đào bắt đầu từ chỗ thấp nhất,
Chiều cao khoang thích hợp với máy đào cho trong bảng 1.8.
Bảng 1.8
Khi chọn ô tô vận chuyển phục vụ máy đào thì năng suất tổng cộng của ô tô chuyển đất phải lớn hơn năng suất của máy đào từ 15 đến 20%.
Dung tích của thùng ô tô tốt nhất là bằng 4 đến 7 lần dung tích của gầu và chứa được một số lần chẵn của gầu máy đào.
Máy đào trang thiết bị gầu sấp và gầu dây để thi cỏng đất b những nơi thấp hơn mặt phẳng máy đứng..., trước khi đưa máy vào vị trí làm việc, phải san bằng những chỗ gồ ghề và dọn sạch những vật chướng ngại trên mặt bằng máy đứng (gạch, gỗ, đá mổ côi V.V.).
Để đảm bảo hiệu quả làm việc của máy đào gầu sấp, kích thước nhỏ nhất của khoang đào không được nhỏ hơn các trị số cho phép trong bảng 1.9.
Đào đất bằng máy đào gầu Máy đào gầu ngửa thường được dùng để đào đất ở mức cao hơn
cao trình máy dứng đào đất cấp I dến cấp IV.
Đào móng các công trình dân dụng và công nghiệp thường dùng máy đào gầu ngửa, dẫn động bằng thủy lực có dung tích gầu tới 1,6m
Phạm vi sử dụng: Dùng khi khối lượng đất đào lớn, thời hạn thi công ngắn. Đất đào được đổ lên xe vân tải hoặc chỉ một phần nhỏ đổ tại chỗ trên miệng hố đào.
Ưu điểm: Năng suất cao đổ hệ số đẩy gầu lớn; hiêu suất lớn đổ ổn định và có cơ cấu dẩy-tay gầu.
Nhược điểm: Yêu cầu đất đào khô; tốn công làm đường lên, xuống cho máy và phương tiện vận tải.
CÓ hai kiểu đào: đào dọc và đào ngang. Đào dọc là máy đào và ô tô chạy dọc theo khoang đào; hố móng rộng nên đào dọc đổ bên năng suất cao đổ T chu kỳ nhỏ (Hình II. 1 la), hố móng hẹp tiến hành đào dọc đổ sau
Để nâng cao năng suất làm việc của máy cẩn tiết kiệm tùng giây trong thời gian quay gầu từ vị trí đào đến vị trí đổ.
Việc đào dọc đổ bên có thể rút ngắn đến nửa chu kỳ quay của gầu. Nếu rút ngắn
một chu kỳ cổng tác của gầu xúc 1 giãy sẽ tăng nâng suất lao động 5%.
Đào ngang: đuờng vận chuyển của xe tải thẳng góc với trục di chuyển của máy đào . Nếu hố
móng sâu hơn chiều cao khoang đào thích hợp thì phải chia ra nhiều tầng để đào. Trong khoang đào, nếu xe tải đứng cao hơn máy đào thì gọi là kiểu đào theo bâc Dung tích gầu 0,25 - đào đượcđất cấp I, II; đung tích gầu 0,65 -1,6m3đào được đất cấp lũ, IV.
Máy đào thủy lực
Dùng đào hố móng đưới nền máy đứng, hố móng hẹp, khối lượng không lớn, khó tổ cbức bằng máy xúc gầu thuận.
Đào được đất ưới, không phải làm đường xuống hố đào. Khi đào hố móng rộng nắng suất thấp hơn 20- 25% năng suất máy đào gầu ngửa cùng dung tích gầu. Đào hố đào nông < 5,5m.
Các kiểu đào có đào dọc và đào ngang.
Đào dọc (đào đối đỉnh): Máy đứng ò đỉnh hố đào, khi hố đào có chiều rộng E > 3m ĩHình II. 15).
Đào ngang (đào bên): Máy đứng ở bên cạnh hố đào, khi hố đào có chiều rộng E < 3m, máy ít ổn định.
Nếu cần đào hố móng rộng thì phải đào làm nhiều tuyến song song nhau.
Chọn máy đào nên dựa vào loại đất, loại công trình đất và vị trí công trình. Đất tốt, công trình đất không tập trung, trong thành phô' nên dùng máy đào bánh lốp. Trường hợp ngược lại nên dùng máy đào bánh xích.
Bảng 1.10 cho số liệu chọn dung tích gầu theo khối lượng đào đất.
Bằng 1.10
Đào đất bằng máy ủi:
Máy ủi cùng với máy san, máy cạp là loại máy đào vận chuyển đất. Máy ủi có thể làm việc độc lập hoặc phối hợp với các loại máy làm đất khác như máy cạp.
Máy ủi dùng thích hợp cho đất cấp I, II, in. Với đất cấp IV cần làm tơi trước. Dùng để đào các hố lón có bể rộng từ 2 - 4m, sâu không quá 2m, san lấp mặt bằng và đầm sơ bộ nền đất, bóc lớp đất thực vật, đào kênh mương, dắp nền đường cao không quá 2m, dọn mặt bằng, xới tơi đất rắn, vận chuyển đất 30 - 70m.
Máy ủi còn đùng để kéo nhổ gốc rễ cây, kéo đây cáp khi làm đường dây cáp điện, kéo nâng khi dựng cáp, dựng cột trụ v.v.
Máy ủi vạn năng (Hình 11.16) có thể thay đổi góc đẩy theo phương vuông góc với trục máy từ 60 - 90°, theo phương nằm ngang từ 5 -6°.
Máy ủi có thể vân hành theo sơ đồ tiến lùi hoặc tiến quay. Hình n. 17 là sơ đồ tiến lùi khi máy ủi đào hố móng.Máy ủi điều khiển theo hộ thống thủy lực có kết cấu gọn, lực ấn lớn, điều khiển chính xác nhẹ nhàng.
Đào đất bằng máy cạp:
Máy cạp dùng để đào đất cấp I-n với độ ẩm thích hợp w = 8-12%, đất cấp III-IV phải làm tơi trước bằng hệ thống rãng xới; bóc lớp đất thực vật, vận chuyển đất đến nơi đổ, đắp (Lvc = 300 - 5000m) hoặc rải đất đắp nền theo từng lớp dày (ộ = 0,2 - 0,65m); san và đầm sơ bộ nền đất. So với các loại máy đào chuyển đất khác, máy cạp có ưu diếm: năng suất cao (q=l,5 - 40171'); vận chuyển đất di xa, ít rơi vãi.
Nhược điểm: năng suất thấp khi đào ở những nơi mấp mô ( > ±0,5 -6m); không đào được đất lẫn đá to, cây cối... hoặc đất quá dính.
Hình 11.18 là sơ đồ hoạt động của máy cạp moóc.
Đáp và đầm đất
Lấp móng, tôn nền nhà, nền đường, đắp dập, v.v. đều cần phải chọn đất tốt và có phương pháp thi công hợp lý để bảo đảm chất lượng của nền đắp.
Yêu cẩu kỹ thuật (TCVN 4447:1987-8)
Độ chặt yêu cầu của đất được biểu thị bằng khối lượng thê tích khô của đất hay hệ số làm chặt.
Muốn đạt được khối lượng thể tích khô lớn nhất, đất đắp phải có độ ẩm tốt nhất. Độ sai lệch vể độ ẩm của đất đắp nên dao động như sau: đối với đất dính 10%; dối với đất không dính 20% của độ ẩm tốt nhất.
Trước khi đắp phải bảo đảm đất nền cũng có độ ẩm trong phạm vi không chế. Nếu đất nền quá khô phải tưới thêm nước. Trong trường hợp nền bị quá ướt thì phải xử lý mặt nền để có thể đẩm chặt. Phải đánh xờm mặt nền rồi mới đổ lớp đất đắp tiếp theo. Phương pháp xử lý mặt nền cần xác định tùy theo loại đất cụ thể trên thực địa.
Đối với từng loại đất, khi chưa có số liệu thí nghiệm chính xác, muốn biết
độ ẩm không chế và khối lượng thê tích tương ứng có thê đặt được, tham khảo bảng 1.11.
Bảng 1.11
Phải đảm bảo lớp đất cũ và lớp đất mởi liên kết chắc với nhau, không có hiện tượng mặt nhẵn giữa hai lớp đất, bảo đảm sự íiên tục và đổng nhất của khối đất đắp.
Viêc đầm nén khối đất đắp phải tiến hành theo đây chuyền từng lớp với trình tự đổ, san và đầm sao cho thi công có hiệu suất cao nhất. Cần phải xác định chính xác chiều dầy lớp lải và sô' lượt đầm theo kết quả đầm thí nghiệm.
Để đầm đất đính, phải sử đụng đầm bánh hơi, đầm chân dê, máy đầm nện. Để đầm đất không dính phải sử dụng các máy đầm rung, đầm nên chấn động và đầm bánh hơi.
Trước khi đầm chính thức, đối với từng loại đất, cần tổ chứcí dầm thí nghiệm đé’ xác định các thông số và phương pháp dầm hợp lý nhất (áp suất dầm, tốc độ chạy máy, chiều dày lớp đất rải, số lần dầm, độ ẩm tốt nhất và độ ẩm không chế).
Trong thân khối đất đắp không cho phép có hiên tượng bùng nhùng. Nếu có hiện tượng bùng nhùng với diên tích nhỏ hơn 5m2 và chiều đày không quá một lớp đầm thì tùy theo vị trí đối với công trình có thể cân nhắc quyết định không cần xử lý và phải có sự thỏa thuận của giám sát thiết kế.
Việc đầm đất rrong điều kiện khó khăn, chật hẹp (lấp đất vào các khe móng v.v.) cần phải tiến hành đầm bằng các phương tiện cơ giới như máy đầm nện, đầm nên chấn động treo vào các máy khác như cần cẩu, máy kéo, máy đào..., ở những chỗ đặc biệt khó đầm, phải sử dụng máy đầm loại nhỏ. Nếu
Không thê đầm được bằng máy thì phải đầm thủ công theo các quy định hiện hành.
Khi đắp đất trả lại vào hố móng có kết hợp tận dụng đất đào để đắp nhưng nếu loại đất tận dụng không đảm bảo được chất lượng thì phải sử dụng đất khác. Phải sử dụng loại đất ít bị biến dạng khi chịu nén như cát, cát sỏi.
Trong quá trình đắp đất, phải kiểm tra chất lượng đầm nén, số lượng mẫu kiểm tra tại hiện trường cần tính theo diện tích (m2). Khi kiểm tra lại đất đã đắp thì tính theo khối lượng (m^) và phải theo bảng 31 (TCVN 4447:1987).
Khối lượng thể tích khô chỉ được phép sai lệch thấp hơn 0,03T/m3 so với yêu cầu của thiết kế. Số mẫu không đặt yêu cầu so với tổng số mẫu lấy thí nghiệm không được lớn hơn 5% và không được tập trung vào một vùng.
Lựa chọn đất đắp
Đất dùng để đắp phải có cường độ và độ ổn định lâu dài. Khi chọn đất phải qua thí nghiệm về cường dộ, độ ẩm và cấp phôi hạt.
Đất dùng để đắp; đất sét, đất sét pha cát, đất cát pha sét.
Đấ! không nên dùng để đắp: đất phù sa, cát chảy, đất bùn, đất bụi, đất mùn. Khi gặp nước hầu như không còn khả năng chịu lực.
Đất thịt và đất sét ướt khó thoát nước, gặp nước thì trơn trượt, không còn lực ma sát.
Đất chứa hơn 50% thạch cao (theo khối lượng thể tích) dễ hút nước.
Đất thấm nước mặn luôn luốn ẩm ưỚT.
Đất chứa nhiều rễ cầy, rơm rác, đất thực vật (đất trồng trọt) dễ mục nát, thối rữa.
Các loại đất đá lớn hơn nhóm VI; độ rỗng lón.
Kỹ thuật đắp đất
Xử lý nền cổng trình, nền đất: chặt cây đánh rễ, phạt bụi cây cỏ, bóc hết lớp đất hữu cơ; đánh xờm bề mặt nền; đắp trên nền ướt, bùn, có nưốc phải bơm hết nước, vét sạch bùn.
Chia ô nền đắp. Đắp nền rộng, sân bãi phải chia ra từng ô có diện tích bằng nhau để cân bằng giữa dầm và rải đất, tại các góc ô đóng cọc, trên có đánh dấu sẵn cốt cao độ cần đắp .
Đầm thử: máy san gạt thường dùng máy ủi, đầm lèn dùng máy dầm... Trước khi đắp đất phải tiến hành đầm thử trên khoảng đất chừng 6 - 8m2, với độ ẩm thiết kế trên cơ sở khối lượng thể tích cần đạt, xác định chính xác chiều dày lớp rải và sô lượt đầm tương ứng.
Rải và đầm đất: chỗ trũng đắp trước, chỗ cao đắp sau. Rải thành lớp ngang từ mép biên vào giữa. Khi đã đủ chiều đày cần thiết thì tiến hành đầm ngay. Chỉ rải lớp tiếp theo khi lớp đưới đã đạt thể tích khô. Khỏng nên rải lớp đất quá mòng và đầm nhiều lượt làm cấu trúc đất bị phá hủy. Lớp đất rải quá đày, số lượt đầm không đủ, đầm rối nền đất sẽ không đạt được đô chật cần thiết.
Lấp móng, lấp đường ống phải lấp theo từng lớp, được lớp nào đầm ngay lớp đó, lấp đều từ hai bên hoặc xung quanh móng để tránh lực đạp từ một phía làm hư hỏng kết cấu móng.
Sau khi kiểm tra công tác đắp và dầm đất, nếu chưa đạt yêu cầu phải tăng số lần đầm.
Đầm đất
Đầm đất có tác dụng làm tăng độ chặt và khối lượng riêng của đất để nền đất công trình chịu được tác đụng của tải trọng, không bị liín quá giới hạn cho phép v.v.
Các loại đầm đất sử dụng trong xây dựng có: đầm nện, đầm lăn và đầm rung.
Đầm nện: hay còn gọi là đầm xung lực, là loại đầm sử dụng động năng của vật rơi tác dụng lèn mặt đất. Mặc đù thời gian tác dụng ngán nhưng ứng suất gây biến đạng vẫn truyển sâu vào trong lòng đất.
Đầm thủ công có: dầm gỗ, đầm bẻ tông, đầm gang (nặng 8~l0kg) hiệu quả và năng suất đầm thấp. Đầm nơi diện tích chật hẹp, máy đầm không tới được.
Đầm chảy cơ giới: chảy đầm nặng 2-4 tấn bằng thép hay bê tông cốt thép; được treo trên cần trục có trọng tải 5 tấn, giá búa đóng cọc hoặc máy đào đất; khi đầm máy nâng chảy lên cao 3~5m rồi cho rơi tự đo. Trọng lượng đầm càng lớn chiều đầy lớp đất đắp càng lớn; chiều dày lớp dầm còn phụ thước vào loại đất: với cát từ 0,8-lm. với đất dính 0,6-0,8m. Sô lần nện trên một chỗ 3-5 lần. Đầu chảy cơ giới dùng cho đất rời, đất đính và đất đá đắp; đùng để gia cường những móng hẹp chưa chịu được tải trọng yêu cầu. Đầm cách công trình có sẵn khoảng 2m để tránh rung động.
Đầm lân: thường dùng có các loại: lu bánh cứng trơn (đầm lăn mặt nhẵn), lu chân cừu (dầm lăn chân cừu), lu bánh lớp, lực đầm tác dụng từ từ qua sức nén của các bánh làn.
Lu bánh cứng trơn: là loại đầm đơn giản nhất, có thể kéo theo hoặc tự hành (Hình II.21), qua nắp gia tải có thể đổ đất hoặc nước vào trong quả làn để tăng
áp lực đầm khi cần thiết. Sau khi đầm lớp đất phía trên bị cứng lại, có xu hướng cản trở tác dụng của đầm xuống lớp đất phía dưới, đo đó chiều dày lớp đâ't đầm không nên vượt quá 15 - 20cm; số lần đầm 6-10 lượt. Bề mặt lớp đất sau khi dầm thường nhẵn mịn, khó dính kết với lớp đất sau. Loại đầm này dùng thích hợp khi đầm bề mặt đất có lẫn đá, đầm những lớp đất hoàn thiện.
Lu chân cừu: thường là loại kéo theo; trên bề mặt lu có hàn các vấu đầm , chiều sâu ảnh hưởng tương đối lớn 30 - 50cm, số lần đầm 6-10 lượt. Dùng đầm chân cừu không phải đánh xờm đất; năng suất đầm cao; nền đất đắp sau khi đầm thành một thể thống nhất; đặc biệt hiệu quả khi đầm đất dính nhung độ ẩm được quy định chặt chẽ. Loại này được dùng nhiều trong thủy lợi.
Lu bánh lốp: có thể tự hành hoặc kéo theo, các lốp xe được lắp thành một hoặc hai hàng trên một hoặc hai trục. Thùng xe chứa đất, cát, đá hoạc tấm gang hay bê tông. Chiều sảu đầm 40 - 45cm. Đầm bánh lốp dùng đầm đất rời (sô' lượng đầm 4 - 6 lượt), đầm đất dính (số lượt từ 5 - 8 lượt). Máy có tốc độ làm việc lớn và năng suất cao, dùng cho mọi loại đất đo tăng giảm được khối lượng máy và áp suất trong lốp.
Lu rung tự hành: kết hợp cà hai phương pháp là đẩm tĩnh và đầm rung. Nó có hai bánh, bánh dẫn hướng phía trước, bánh chủ động phía sau.
Máy đầm rung : mấy ỉàm việc nhờ lực rung; có hai loại tự hành và không tự hành. Sử dụng loại máy này độ ẩm của đất phải hơn các loại dầm tĩnh và động khoảng 10 - 12%. Dùng hiệu quả với đất rời có kích thước hạt khác nhau và lực liên kết nhỏ: cát, đá cát, đá đăm nhỏ, sỏi. Đất đính và khô như đất sét dùng máy đầm rung không thích hợp.
Kỹ thuật đầm đất
Chất lượng của nền đất sau khi đầm chủ yếu phụ thước vào ba yếu tố: lực, thời gian đầm và độ ẩm.
Lực tác dụng: Trong phương pháp đầm tĩnh và dầm động, đất phải biến dạng vĩnh viễn, không đàn hổi, đất được thu nhỏ thể tích và được lèn chắc. Muốn vậy lực tác dụng phải đủ đê thắng lực liên kết giữa các phần tử của đất, nhưng không được vượt quá giới hạn bền của nó; nếu không sẽ làm phá vỡ cấu trúc của nền đất và sẽ để lại những lớp đất hình sóng sau khi thôi đầm... Qua nghiên cứu người ta thấy ứng suất lớn nhất của đầm bằng (0,9+1), độ bền giới hạn của đất là tốt nhất 6™, = (0,9 -M)[Ô].
Thời gian đầm: Trong quá trình đầm sự biến dạng của đất tiến triển theo thời gian. Khi tác dụng lực đột ngột thì thời gian đất ở trạng thái căng thẳng là rất nhỏ so với thời gian cần thiết để đất biến dạng hoàn toàn. VI vậy, để đạt chất lượng đầm theo ý muốn cần tác dụng lực trong một thời gian nhất định hoặc nhiêu lẩn.
Hai yếu tố lực và thời gian có thể khắc phục bằng cách tăng giảm trọng lượng (bộ phận gia tải), chọn tốc độ di chuyển của máy khi đầm.
Độ ẩm: là yếu tố quan trọng và rất khó đạt được, chỉ có độ ẩm hợp lý thì việc đầm lèn mói đạt hiệu quả tốt. Qua đồ thị ta thấy muốn đầm có hiệu quả thì đất phải có độ ẩm tối ưu, vì vậy trong quá trình đầm nếu đất khô phải tưới nước, đất ướt phải đợi đủ ẩm mói đầm. Tưới ẩm hoặc giảm độ ẩm của loại đất dính phải tiến hành bên ngoài mặt bằng thi công.