CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT TỔ CHỨC THI CÔNG KHAI THÁC VẬT LIỆU TẠI CHỖ BẰNG TÀU HÚT

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM







BÁO CÁO TỔNG KẾT CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU
HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT TỔ CHỨC THI CÔNG
KHAI THÁC VẬT LIỆU TẠI CHỖ
BẰNG TÀU HÚT


THUỘC ĐỀ TÀI:
“
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐỂ ĐẮP ĐÊ BẰNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG VÀ ĐẮP TRÊN
NỀN ĐẤT YẾU TỪ QUẢNG NINH ĐẾN QUẢNG NAM
”
Mã số: 05 Thuộc chương trình: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ PHỤC VỤ XÂ
Y
DỰNG ĐÊ BIỂN VÀ CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN
Chủ nhiệm đề tài: PGS. TS Nguyễn Quốc Dũng
Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam

7579-22
22/12/2009

Hà Nội 2009


1
CHUYÊN ĐỀ 30
HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT TỔ CHỨC THI CÔNG
KHAI THÁC VẬT LIỆU TẠI CHỖ BẰNG CƠ GIỚI THUỶ LỰC
1. CÁC QUY ĐỊNH CHUNG
1.1. Các tài liệu cần thiết
- Những tài liệu cần thiết để lập thiết kế tổ chức xây dựng các công trình đất gồm có:
a) Thiết kế kỹ thuật công trình;
b) Bình đồ khu vực xây dựng trong đó chỉ rõ hiện trạng mặ
t đất, đường đồng
mức, chỗ đất đắp, nơi đổ đất, đường vận chuyển, tuyến đặt đường ống và vị trí
bể lắng (trường hợp thi công bằng cơ giới thuỷ lực), xác định bán kính an toàn
(nếu khoan nổ mìn);
c) Các mặt cắt dọc công trình làm theo mặt cắt địa chất;
d) Bảng thống kê khối lượng công tác đất, biểu đồ cân đối, giữ
a khối lượng đào
và đắp;
e) Tình hình địa chất, địa chất thuỷ văn và khí tượng thuỷ văn của toàn bộ khu
vực công trình.
Những tài liệu cần thiết để lập thiết kế thi công công trình đất là những tài liệu của
thiết kế tổ chức xây dựng, bản vẽ thi công và những tài liệu ghi trên đây phải được
hiệu chỉnh, bổ sung cho phù hợp với những

điều kiện cụ thể tại thực địa.
- Những tài liệu khảo sát địa chất công trình phải cung cấp đủ những số liệu cần thiết
về đất xây dựng, có thể gồm toàn bộ hoặc một phần những số liệu sau đây:
a) Thành phần hạt của đất;
b) Tỉ trọng và khối lượng thể tích khô của đất;
c) Kh
ối lượng thể tích và độ ẩm của đất;
d) Giới hạn độ dẻo;
e) Thành phần khoáng của đất;
f) Hệ số thấm (trong trường hợp cần thiết);
g) Góc ma sát trong và lực dính của đất;
h) Độ chua mặn và những đặc tính riêng của đất (tính trương nở, tan rã, lún sụt
v.v );
i) Cường độ chịu nén tạm thời và độ nứt nẻ (đố
i với đá);
j) Độ chặt tối đa và độ ẩm tối ưu khi đầm nén (nếu cần thiết phải đầm chặt đất);
k) Độ bẩn (cây, rác ), vật gây nổ (bom, mìn, đạn vv ) và những chướng ngại
vật khác (trong trường hợp thi công cơ giới thuỷ lực và nạo vét luồng lạch);
l) Phân cấp đất theo mức độ khó thi công phụ thuộc vào phương pháp thi công

2
đất được chọn;
m) Khả năng chịu tải của đất ở những cao độ cần thiết khác nhau;
n) Trong trường hợp bồi đắp công trình phải phân tích thành phần hạt của đất.
1.2. Các quy định khác
- Chỉ sử dụng phương pháp thi công cơ giới thuỷ lực khi có nguồn nước và lượng nước
đủ để vận chuyển đất. Phải khảo sát kĩ khả năng cấp nước củ
a nguồn nước, trên cơ sở
tính toán nhu cầu sử dụng nước, nhất là đối với ao, hồ và sông suối nhỏ, phải tính cả
nhu cầu nước sinh hoạt và vệ sinh tối thiểu ở phía dưới khu vực thi công, đồng thời

phải tính đến mất nước do bốc hơi, thấm và bão hoà đất.
- Khi thi công bằng cơ giới thuỷ lực, không được để nước thải làm ngập úng dân cư,
nhà máy, đường xá và đấ
t nông nghiệp v.v Những biện pháp làm sạch, lắng bùn và
dẫn nước từ các sân bồi, thả vào sông, hồ phải được cơ quan quản lý và bảo vệ nguồn
nước cho phép và có sự thoả thuận của các cơ quan nhà nước về giám sát và bảo vệ
môi sinh, môi trường, bảo vệ thuỷ sản và các cơ quan liên quan khác.
- Khi thi công đất không được thải nước, đất xấu và các phế liệu khác vào làm hư hỏng
đất nông nghiệp và các loại đất tr
ồng khác, không được thải bừa bãi nước bẩn, đất rác
bẩn ra khu vực công trình đang sử dụng.
- Bảng cân đối khối lượng đất đào và đắp trong phạm vi công trình phải đảm bảo sự
phân bố và chuyển đất hợp lí nhất giữa đào và đắp có tính đến thời gian và trình tự thi
công các hạng mục công trình, phải tính đến những hao hụt do lún của nền và thân
công trình và rơi vãi trong vận chuyển.
Trong trường hợ
p không thể cân bằng giữa đất đào và đất đắp trong phạm vi công
trình thì trong thiết kế tổ chức xây dựng công trình phải xác định vị trí bãi thải hoặc
mỏ đất. Nếu vị trí bãi thải nằm trong hàng rào công trình thì phải bàn bạc thoả thuận
với ban quản lí công trình. Nếu ở ngoài hàng rào công trình thì phải thoả thuận với
chính quyền địa phương.
- Đất thải phải đổ ở nơi trũng, ở vị
trí những hố sâu tự nhiên (khe cạn, hõm núi, đầm
lầy,những nơi bỏ hoang v.v ). Khi quy định vị trí bãi thải đất phải xem xét những
điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn, không được làm cản trở thoát nước và gây trở
ngại cho thoát lũ. Khi hoàn thành thi công đất, bề mặt bãi thải phải được san bằng, và
nếu thấy cần thiết thì phải trồng cỏ gia cố.
Khi thi công nạo vét, nế
u chọn bãi thải dưới nước phải xác định rất thận trọng và phải
có sự thoả thuận của các cơ quan quản lý vận tải địa phương, cơ quan Nhà nước giám

sát vệ sinh môi trường và bảo vệ nguồn thuỷ sản v.v
- Lựa chọn nhóm máy đồng bộ để thi công đất phải trên cơ sở tính toán kinh tế. Khi
thiết kế tổ chức xây dựng công trình phải tính đến năng lực xe máy s
ẵn có của tổ chức
xây lắp và khả năng bổ sung những máy móc còn thiếu;

3
- Công tác thi công đất nên giao cho những tổ chức chuyên môn hoá về công tác đất
hoặc những đơn vị chuyên môn hoá về công tác này trong các tổ chức xây lắp.
2. THI CÔNG BẰNG CƠ GIỚI THUỶ LỰC
2.1. Nguyên tắc chung
- Công tác chuẩn bị:
+ Xây dựng các trụ để đặt ống dẫn nước, dẫn bùn và các công trình kĩ thuật khác
nhằm cung cấp năng lượng cho tàu hút bùn cũng như các các thiết bị cơ giới
thuỷ lực khác;
+
Cắm mốc giới hạn đào và các tuyến hố đào, hố móng;
+ Xác định vị trí các công trình bồi đắp;
+ Dẫn tuyến các đường ống, đê quây và đường dẫn điện đã được thiết kế ra
ngoài thực địa;
+ Lập các thước đo nước chính và đo nước kiểm tra dựa vào cao trình của mốc
đo độ cao;
+ Xác định đường ranh giới cho phép tàu hút và các phươ
ng tiện cơ giới thuỷ
lực khác đi lại trong phạm vi thi công để tránh va chạm vào các đường dây cáp
ngầm dưới nước, đường ống và các công trình khác nằm dưới nước;
+ Làm các thước đo bùn ở trên các ô bồi để kiểm tra khối lượng công việc hoàn
thành;
+ Xây các neo chốt và các hố thế;
- Công tác đo đạc kiểm tra cần tiến hành trước và trong quá trình thi công;

- Khi thi công đất bằng cơ giới thuỷ lự
c phải có những quy định về bảo hộ lao động
và an toàn kỹ thuật riêng cho công tác này;
- Khi thiết kế tổ chức xây dựng và lập định mức công tác thi công đất bằng cơ giới
thuỷ lực phải căn cứ vào bảng phân cấp đất theo quy định.
2.2. Công tác đào đất bằng tàu hút bùn
2.2.1. Nguyên tắc
- Tiến hành theo từng rạch với chiều rộng được xác định theo thiết kế;
-
Chỉ cho phép thi công bằng tầu hút bùn khi gió nhỏ hơn hay bằng cấp 4 và ngoài ra
phải tuân theo các quy định trong các chỉ dẫn về vận hành tầu hút bùn. Khi thi công
bằng các tầu hút bùn không tự hành ở những nơi không chống sóng được thì cần
phải có phương án ẩn tránh tầu vào vị trí an toàn khi có dông bão;
- Các sai số cho phép khi đào đất bằng tàu hút bùn đảm bảo quy định trong bảng 1.

4
Bảng 1: Các giá trị cho phép khi đào đất bằng tàu hút
Các sai lệch cho phép (m)
TT
Năng suất
tàu hút bùn
(m
3
/h)
Theo chiều dài, rộng
theo đáy và mái hố đào
(về một phía của hố đào)
Khi đào hố
móng của đê
Chiều sâu đào quá

đáy hố đào khi
khai thác vât liệu
1 Lớn hơn 7500 ±2 ±0,9 0,9
2 3501 - 7500 ±1,8 ±0,7 0,7
3 2001 - 3500 ±1,5 ±0,5 0,5
4 1001 - 2000 ±1 ±0,3 0,3
5 801 - 1000 ±0,8 ±0,3 0,3
6 400 - 800 ±0,7 ±0,2 0,2
7 Nhỏ hơn 400 ±0,6 ±0,2 0,2
- Khi đào hố móng các công trình thuỷ lợi bằng tàu hút bùn, cho phép đào theo từng
lớp thành nhiều vệt. Những vệt đầu đào khối lượng chủ yếu, những vệt tiếp theo sau
đào khối lượng đất còn lại hết sức cẩn thận để đảm bảo cao trình thiết kế;
- Khi thi công đào đất ở các vùng biển phải sử dụng loại tàu hút bùn chuyên dùng.
Dùng tàu hút bùn sông để thi công trên vùng biển phải đượ
c cơ quan đăng kiểm cấp
giấy phép;
- Tàu hút bùn di chuyển trong lúc làm việc thông thường phải dùng neo thế. Nếu
không có điều kiện dùng neo thế cần phải dùng mỏ neo, trọng lượng của mỏ neo tuỳ
thuộc vào lực kéo của tời;
- Đối với đất cát cần tiến hành đào cùng một lúc trên suốt cả chiều sâu của khoang
đào để đất sụt do tác dụng của trọng lượng b
ản thân. Trong trường hợp này cần chú
ý đến sai số cho phép so với thiết kế;
- Đối với đất dính, tàu hút bùn phải có dao phay đất đánh tơi đất để hút;
- Trong việc chọn mỏ khai thác đất, nếu nơi khai thác đất nằm gần công trình chịu áp
lực nuớc thì thiết kế phải kiểm tra lại điều kiện thấm vào nền công trình và độ ổn
định của công trình;
- Vị trí khai thác đấ
t tại mỏ vật liệu nằm cách chân đê ít nhất 20m (nằm ngoài phạm vi
bảo vệ đê).

2.2.2. Các loại tàu hút bùn
Hiện nay có nhiều loại tàu hút bùn, việc lựa chọn loại tàu phù hợp phụ thuộc vào cấp
đất, cường độ thi công, tính năng kỹ thuật và điều kiện làm việc của tàu. Bảng 2 thể
hiện các loại tàu hút đã và đang được sửdụng ở nước ta.


5
Bảng 2. Các loại tàu hút bùn sử dụng trong thi công đào đất
Kích thước chính (m) Độ phun xa (m)
TT Tên tàu hút
Năm
sản
xuất
Nước sản
xuất
L B H T
Tổng
công
suất
(CV)
Năng
suất m
3
/h
Sức
chứa
bụng
max min
Độ
sâu

đào
(m)
1
Tàu hút bụng Long
Châu
1969 Đức 95 16 6 5.3 5860 3500 3240 20
2
Tàu hút bung Trần
Hưng Đạo
1969 Đức 95 16 6 5.38 6650 3500 3250 20
3
Tàu hút bụng
HB88
1989
Việt
Nam
53.7 10 4 2.6 1590 300 7
4
Tàu hút xén thổi
TH12/9
1996 Hà Lan 32 10.3 2.97 2.05 3800 1500 5000 200 16
5
Tàu hút xén thổi
HA-97
1996 Mỹ 34.7 9.17 2.43 1.65 4070 1800 6000 200 18
6
Tàu hút xén thổi
Việt Mỹ
1996 Mỹ 34.7 9.17 2.43 1.65 4070 1800 6000 200 18
7

Tàu hút bụng có
tính năng phun lên
bờ
2001 Đức 67.5 14 5.2 4.6 4757 950 1500 1000 21
8
Tàu hút mớn nông
cần cứng
2001
Việt
Nam
88.4 14.6 4.5 3.8 1675 1500 1500 16
9
Tàu hút bụng mớn
nông
2001
Việt
Nam
52.5 12 3.6 2.65 1790 1050 400 14
10
Tàu hút xén thổi
HB-01
1994 Hà Lan 26.1 8.6 2.75 1.70 2366 1100 5000 200 14
11
Tàu hút xén thổi
PEKA-6
1982 Hà Lan 24.0 7.29 3.68 1.20 2190 500 5000 200 15
12
Tàu hút xén thổi
H-02
1965 Mỹ 22.1 8.2 1.52 1.00 1050 300 3000 200 11

13
Tàu hút xén thổi
H-23
1969 Liên Xô 16.5 5.20 1.10 0.60 540 300 3000 200 11
14
Tàu hút xén thổi
H-19
1968 Liên Xô 15.0 5.20 1.10 0.60 300 160 1500 200 8
15
Tàu hút xén thổi
H-20
1968 Liên Xô 15.0 5.20 1.10 0.60 300 160 1500 200 8
16
Tàu hút xén thổi
H-21
1968 Liên Xô 15.0 5.20 1.10 0.60 300 160 1500 200 8
17
Tàu hút xén thổi
H-28
1968 Liên Xô 15.0 5.20 1.10 0.60 300 160 1500 200 8
16
Tàu hút xén thổi
H-27
1968 Liên Xô 15.0 5.20 1.10 0.60 300 160 1500 200 8
17
Tàu hút xén thổi
H-31
1968 Liên Xô 15.0 5.20 1.10 0.60 300 160 1500 200 8
18
Tàu hút xén thổi

H-24
1970 Liên Xô 15.0 5.20 1.10 0.60 300 160 1500 200 8
19
Tàu hút xén thổi
H-29
1970 Liên Xô 15.0 5.20 1.10 0.60 300 160 1500 200 8

6
20
Tàu hút xén thổi
H-19
1970 Liên Xô 15.0 5.20 1.10 0.60 300 160 1500 200 8
21
Tàu hút xén thổi
H-96
1985 Liên Xô 27.6 9.20 2.80 1.60 665 220 2000 200 15
22
Tàu hút xén thổi
H-03
1965 Mỹ 21.0 8.00 1.50 1.00 1000 285 1000 100 10
23
Tàu hút xén thổi
H-04
1965 Mỹ 24.4 7.29 1.70 1.10 1185 225 1200 100 10
24
Tàu hút xén thổi
H-01
1961 Mỹ 39.0 11 2.80 2.05 1800 380 1600 100 10
25
Tàu hút xén thổi

H-05
1955 Mỹ 23.2 7.20 1.70 1.50 11.85 285 1500 100 9.5
26
Tàu hút xén thổi
H-07B
1985
Việt
Nam
19.0 6.60 1.80 1.00 559 200 300 7.5
27
Tàu hút xén thổi
H-08B
1965 Mỹ 15.0 6.40 1.50 0.85 559 200 300 7.5
28
Tàu hút xén thổi
H-09B
1964 Mỹ 17.0 5.50 1.56 0.90 559 200 300 7.5
29
Tàu hút xén thổi
H-10B
1964 Mỹ 15.0 5.50 1.56 0.90 1000 256 300 7
30
Tàu hút xén thổi
H-12
1977
Việt
Nam
15.0 6.20 1.50 0.90 375 138 200 6.5
31
Tàu hút xén thổi

H-19/5
1982
Việt
Nam
25.0 8.32 2.20 1.20 1185 285 1200 100 10
32
Tàu hút xén thổi
Beaver 1200
1999 Hà Lan 16.5 6.69 1.87 1.25 1156 670 500 10
33
Tàu hút xén thổi
CZ-450
1999 Hà Lan 20.5 6.95 1.85 1.15 1314 700 6000 10
34
Tàu hút bụng, mớn
nông HB2000
2000
Việt
Nam
40.5 9.30 3.60 1.80 660 1320 170 6
35 Tàu hút HF 900 1978 Pháp 16.0 6.30 1.87 1.5 900 300 8
36 Tàu hút HX 300 1980 Liên Xô 16.0 5.80 1.10 0.9 300 200 6
37 Tàu hút HV 300 1978
Việt
Nam
15.0 5.80 1.10 0.90 300 160 5.5
38
Tàu Mekong
Beaver 3800
1996 Hà Lan 36.0 13.0 2.97 1.65 3800 2000 16

39 Tàu hút HH 300 1995 Hà Lan 15.75 4.05 1.30 0.88 300 200 6
40 Tàu hút HH1600 1996 Hà Lan 33.2 7.95 2.46 1.50 1600 900 14

7
2.2.3. Các phương pháp đào đất
Có 3 phương pháp đào đất: Phương pháp đào dao động, phương pháp đào theo kiểu hố
miệng loa và phương pháp đào rãnh. Dưới đây, sẽ trình bày 2 phương pháp chủ yếu:
Đào dao động và đào kiểu hố miệng loa.
a. Phương pháp đào dao động (hình 1a, b)
Theo phương pháp này, tàu hút có thể dùng những thiết bị như cọc, dây cáp, v.v…để
đào đất dao động theo hướng ngang. Ta có thể tìm độ rộng B của d
ải đất đào theo công
thức (1):
2
sin2
ε
RB =
(1)
ϕ
coslrR
+
=
(2)
B
a)
b)
c)
ε
r
l

A

Hình 1. Các phương pháp đào đất
Trong đó:
r: khoảng cách từ tâm cọc đến giàn đỡ ống hút;
ϕ: góc nghiêng của giàn đỡ ống hút với mặt nằm ngang;
l: độ dài giàn đỡ ống hút;
ε: góc quay của tàu hút khi dao động
b. Phương pháp đào theo kiểu hố miệng loa (hình 1c)
Khi dùng phương pháp đào này, tàu được định vị nhờ các dây cáp và các bàn tời đặt
trên tàu. Để nâng cao năng suất của tàu hút, cần giữ cho miệng ống hút luôn luôn ti
ếp
xúc với mặt đất của đường đào. Miệng ống hút khi cắm vào trong đất sẽ hút bùn làm
cho đất sạt lở và tạo thành hình phễu. Khi đào đất rời, phương pháp đào này đạt hiệu
quả rất cao.
8.4.2.4. Tổ chức thi công bằng tàu hút
- Khi dùng tàu hút bùn để đào đất dưới nước, cần phải chia mặt cắt khối đào thành các
dải đào (hình 2). Số dải đào n cần bố
trí trong mặt cắt khối đào có thể tìm theo công
thức (3):
b
B
n =
(3)
Trong đó:

8
B: bề rộng trung bình của mặt cắt khối đào;
b: bề rộng của dải đào đất.
b b b

MÆt n−íc
Tµu hót
B

Hình 2. Chia mặt cắt khối đào thành các dải đào
- Cường độ vữa bùn được hút xác định theo công thức (3):
Bmtc
q)n-W(1
+
=
vb
Q
(m
3
/h) (3)
Trong đó:
W: khối lượng đất cần đào;
n: độ rỗng của đất đào;
q: lượng hao nước đơn vị dùng để đào và vận chuyển 1m
3
đất;
B: số giờ làm việc trong mỗi ca;
m số ca làm việc trong một ngày;
t: số ngày làm việc trong một tháng;
c: số tháng làm việc.
-
Số lượng tàu hút bùn cần thiết được xác định theo công thức (4):
bt
vb
KQ

Q
N
.
=
(4)
Trong đó:
N: số lượng tàu hút bùn;
Q
t
: năng suất vữa bùn của tàu hút;
K
b
: hệ số sử dụng thời gian, dao động từ 0,6 đến 0,85.
2.3. Vận chuyển vữa bùn
2.3.1. Nguyên tắc
- Tất cả những ống dẫn bùn có áp trước khi thi công phải thử nghiệm với áp lực công
tác lớn nhất. Mức độ chính xác về lắp ráp và độ bền vững của đường ống trong thi
công cần phải được tuân theo các yêu cầu kỹ thuật trong các chỉ dẫn và phải được
nghiệm thu trước khi đưa vào sử dụng;
- Đường kính của ống dẫn bùn được xác định trên cơ sở tính toán kinh tế kĩ thu
ật;

9
- Những chỗ thấp trên đoạn ống dẫn bùn cần bố ttrí van xả có nắp, những chỗ cao phải
có van thoát hơi;
- Không cho phép đường ống dẫn bùn chỉnh có góc quay đột ngột trên mặt bằng cũng
như trên mật đứng. Bán kính của khuỷu cong không đượcc nhỏ hơn 2 đến 6 lần đường
kính ống. Ở nơi góc quay lớn hơn 15
0
thì các ống dẫn bùn phải được neo chặt;

- Khi nối các ống dẫn bùn chính bằng các mối hàn và bằng mặt bích cần nắp các thiết
bị phòng co giãn do nhiệt độ gây ra, khoảng cách giữa chúng ít nhất là 500m. Trong
trường hợp nối đường ống bằng mối lối tháo nắp nhanh thì không cần thiết phải đặt
các thiết bị phòng co giãn;
- Khi sử dụng máy bơm bùn cao áp để thi công (cột nước lớn hơn 60m) thì không cho
phép sử dụng các ống
đã mòn quá 30%;
- Để tăng thời gian sử dụng ống dẫn bùn và đặc biệt là mối nối và các phụ tùng, quy
định phải thực hiện các biện pháp nhằm ngăn ngừa hao mòn tập trung như sau:
+ Định kỳ xoay ống 1/3 vòng;
+ Định kỳ sửa chữa các mặt nối và phụ tùng của đường ống dẫn bùn;
- Trong trường hợp ống dẫn bùn cắt qua hoặc đặt gần đường sắt, đường ô tô và các
tuy
ến công trình kỹ thuật khác cần được sự thoả thuận của các cơ quan quản lý công
trình đó;
- Các đường ống dẫn bùn cần phải đặt cách đường dây điện và đường dây thông tin
một khoảng cách không nhỏ hơn 25m. Ngoài ra cần phẩi phối hợp với cơ quan quản lý
để có biện pháp che chắn và bảo vệ không cho nước và bùn bắn vào các đường dây
này. Trong trường hợp đường ống dẫn bùn giao nhau hoặc đặt sát đườ
ng dây tải điện
thì cần phải tiếp đất cho ống. Điện trở tiếp đất không được vượt quá 10 Ôm.
2.3.2. Các phương pháp vận chuyển
a. Các khái niệm
- Lưu tốc tới hạn:
a) b)
c)

Hình 3. Các trạng thái của vữa bùn khi vận chuyển trong ống
Khi lưu tốc nhỏ, hạt đất trong ống chìm xuống đáy ống và vận động nhảy cóc, không
liên tục, nồng độ phân bố không đều, trên loãng dưới đặc. Khi lưu tốc tăng lên đến

mức độ nào đó, hạt đất nhỏ nổi lên, hạt ở đáy ống vận động nhảy cóc gián đoạn và
nồng độ phân b
ố vẫn chưa thật đều. Khi lưu tốc tăng lên nữa, hạt đất ở trạng thái lơ
lửng, nồng độ phân bố tương đối đều đặn. Trạng thái chảy của vữa bùn ở khoảng giữa

10
hai trạng thái của 2 loại sau gọi là trạng thái tới hạn. Lưu tốc tương ứng với trạng thái
ấy gọi là lưu tốc tới hạn.
- Mật độ (độ đục) của vữa bùn: Xác định bằng tỷ số giữa thể tích hay trọng lượng của
đất với thể tích hay trọng lượng của nước (5):
B
T
K =
(5)
Trong đó:
K: mật độ (độ đục) của vữa bùn;
T: khối lượng hay thể tích của đất trong vữa bùn;
B: khối lượng hay thể tích của nước trong vữa bùn.
- Nồng độ vữa bùn: Xác định bằng tỷ số giữa thể tích hay khối lượng của đất với thể
tích hay khối lượng của vữa bùn (6):
BT
T
K
+
=' (6)
Với K’ là nồng độ của vữa bùn;
b. Các phương pháp vận chuyển
- Vận chuyển vữa bùn có áp lực: Yêu cầu tính toán chủ yếu đối với hình thức vận
chuyển này là: Xác định tổn thất cột nước trong đường ống và xác định lưu tốc tới hạn
của dòng bùn trong ống sao cho thích hợp với điều kiện công tác tốt nhất của tàu hút

bùn đã chọn.
+ Xác định tổ
n thất cột nước của đường ống vận chuyển vữa bùn:
•
Tổn thất dọc đường:
Tổn thất dọc đường do ma sát dọc đường ống được xác định theo công thức (7):
g
v
D
L
h
d
2
2
λ
=
(7)
Trong đó:
D: đường kính của ống (m);
v: vận tốc công tác trong đường ống (m/s);
g: gia tốc trọng trường bằng 9,8m/s
2
;
L: chiều dài đường ống (m);
λ: hệ số sức cản dọc đường của dung dịch bùn:

wm
λ
γ
λ

=
γ
m
: tỷ trọng của dung dịch bùn;
λ
w
: hệ số sức cản dọc đường của nước trong đường ống trơn.

11
Có quan điểm cho rằng, mức độ rối động của dung dịch bùn trong đường ống nhỏ hơn
mức độ rối động của nước trong nên đề nghị công thức trên lấy số mũ của v là 1,75, để
hệ số sức cản là hằng số λ=0,0208, lúc đó tổn thất dọc đường sẽ trở thành (8):
g
v
D
L
h
d
2
0208,0
75,1
= (8)
•
Tổn thất cục bộ: Tổn thất này xuất hiện tại các khúc cong, van, chỗ nối, cửa
vào của đường ống. Những tổn thất này có thể tính toán theo các công thức trong sổ
tay thuỷ lực. Tổn thất cục bộ cũng có thể được lấy bằng 10% của tổn thất dọc đường.
+ Xác định tổng tổn thất cột nước của máy bơm bùn:
Tổng tổn thất c
ột nước trong đường ống dẫn bùn có thể xác định theo công thức (9):
H=h

đh
+h
1
+h
cđ
+h
2
+h
ch
(9)
Trong đó:
H: tổng tổn thất cột nước trong đường ống dẫn bùn;
H
đh
: chiều cao địa hình phải bơm, tính từ mặt nước đến chỗ bồi;
h
1
: tổn thất dọc đường trên ống đẩy ;
h
cđ
: tổn thất cục bộ trên ống đẩy;
h
2
: tổn thất dọc đường trên ống hút;
h
ch
: tổn thất cục bộ trên ống hút.
+ Xác định lưu tốc tới hạn:
Có nhiều tác giả nghiên cứu xác định thông số này và đề nghị nhiều cách tính khác
nhau, dưới đây xin giới thiệu công thức của tác giả Iuphin được dùng thuận lợi trong

tính toán.
Khi tỷ trọng của vữa bùn λ
vb
≥1,05 thì lưu tốc tới hạn được tính theo (10):
)/(.5,7
0
0
3
sm
gd
D
V
h
vb
th
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
γ
γ
γ
γ
ω
(10)

Trong đó:
D: đường kính ống dẫn (m);
d: đường kính trung bình của các hạt tổ thành (m);

20

2021
ddd
d
+++
=
, tính theo biểu đồ tổ thành hạt của đất đào;
ω: độ thô thuỷ lực của hạt đất (m/s)
γ
vb
, γ
0
, γ
h
: tỷ trọng của vữa bùn, của nước và của đất.

12
2.4. Công tác bồi đắp
2.4.1. Vật liệu bồi đắp
Khi bồi đắp đê cần phải chú ý đến lựa chọn vật liệu đất, vì hạt mịn ở trong đất sau khi
bồi đắp sẽ ở trạng thái dịch thể lâu dài, gây bất lợi cho ổn định thân đê nên cần phải
loại bỏ. Loại hạt cần loại bỏ đi này (d≤0,001mm), khi bồi đắp bằng đất sét nặng chiếm
hơn 18%, đất sét chiếm 12÷18%, đấ
t sét pha cát chiếm 3÷12%, đất cát chiếm 3%.
Dùng đất có hàm lượng hạt mịn cao để bồi đắp khối đắp có chất lượng cao sẽ không

kinh tế. Trong thi công phải khống chế cường độ bồi đắp và việc tháo bỏ hạt mịn để
tránh hiện tượng sạt trượt gây mất an toàn công trình.
2.4.2. Các phương pháp bồi đắp
Trong thi công có 3 phương pháp bồi đắp: Phương pháp bồi đắp một phía, phương
pháp bồi đắp hai phía và phương pháp bồi đắp xen kẽ.
a. Phương pháp bồi đắp một phía
1
1
2
2

Hình 3. Mặt cắt bồi đắp một phía
1- đê con chạch; 2- ống dẫn bùn
Khi bồi đắp bằng phương pháp này, vữa bùn được chuyển từ bên mái hạ lưu tới (hình
4). Đê con chạch được làm ở bên mái hạ lưu hoặc ở cả hai mái, nhưng phải đảm bảo
sự hình thành mái bồi đắp tự do. Khi bồi đắp vữa bùn trên cạn, độ dốc của nó là
1/15÷1/18, ở
dưới nước là 1/4÷1/6. Đất có hạt càng nhỏ thì mái dốc càng thoải. Khi
bồi đắp một phía cũng sinh ra hiện tượng phân cấp lại hạt đất, hạt to lắng trước, hạt
nhỏ lắng sau tạo thành ở chân mái dốc của dòng bùn một tường nghiêng tự nhiên nếu
như có đê con chạch ở mái thượng lưu.
b. Phương pháp bồi đắp hai phía
2
1
3
4

Hình 5. Bồi đắp hai phía
1- đê con chạch;
2- ống dẫn bùn;

3- Cần trục;
4- Đường tháo nước.

Theo phương pháp này, quá trình thi công được cơ giới toàn bộ, đê được bồi đắp từ hai
bên thượng và hạ lưu vào giữa đê bằng các đường ống dẫn bùn 2, vữa bùn trong chứa

13
các hạn mịn cần loại bỏ sẽ được dẫn theo đường tháo nước 4 và được dẫn ra ngoài đê.
Để đảm bảo công tác bồi đắp liên tục, ống dẫn bùn được dùng loại tháo lắp nhanh, có
cửa miệng loa và được lắp đặt nhờ cần trục bánh xích 3.
c. Phương pháp bồi đắp xen kẽ
1
2
3
1
2
3
1
2
A A
A - A
3

Hình 6. Bồi đắp xen kẽ
1- Đê con chạch; 2- ống dẫn bùn; 3- ống tháo vữa bùn.
Đặc điểm của phương pháp bồi đắp xen kẽ là vữa bùn chảy ra xen kẽ dọc theo ống dẫn
bùn, do đó khối đắp có chất lượng cao. Tuy ở dưới chân mỗi cửa xả bùn có tạo thành
các khối chóp mà hạt phân bố không đều, nhưng nếu nhìn tổng thể toàn bộ khối đắp
thì có thể coi đó là kh
ối đồng chất nhất so với các phương pháp trên.

2.4.3. Tổ chức thi công bồi đắp
Khi tiến hành bồi đắp đất, để tiện cho việc tổ chức thi công dây chuyền, thường chia
khối đắp thành nhiều đoạn bồi đắp để có thể chủ động tiến hành đồng thời trên một
hoặc vài đoạn công tác. Mỗi đoạn bồi đắp do một máy bơm bùn hoặc một tổ thiết bị
bơm bùn cung cấp vữa bùn. Chiều dài đoạn bồi đắ
p được xác định theo công thức
(11):
t
d
bh
Q
L =
(11)
Trong đó:
Q: ăng suất của tàu hút hoặc thiết bị bơm bùn (m
3
/ngđ)
b: chiều rộng trung bình của công trình bồi đắp (m);
h
t
: cường độ bồi đắp trong một ngày đêm (m/ngđ).
Cường độ bồi đắp trong một ngày đêm lớn nhất theo quy định được ghi trong bảng 3.

14
Bảng 3. Tốc độ bồi đắp lớn nhất
Tốc độ bồi đắp (m/ngđ)
Thứ tự
Bồi đắp bằng
loại đất
Trên nền thấm nước Trên nền không thấm nước

1 Cát hạt nhỏ 0,4 đến 0,6 0,2 đến 0,4
2 Cát hạt trung 0,6 đến 0,8 0,4 đến 0,6
3
Cát hạt to, đất
cát lẫn sỏi sạn
0,8 đến 1,5 0,6đến 1,0
4 Bằng sỏi sạn nhỏ hơn 2 nhỏ hơn 1,5
2.5. Kiểm tra chất lượng thi công
2.5.1. Nội dung kiểm tra
- Sự thực hiện các công tác chuẩn bị;
- Việc khai thác, vận chuyển và chất lượng đất tại mỏ vật liệu;
- Công tác nền móng công trình;
- Kích thước mặt cắt, cao độ đê so với thiết kế;
- Tình trạng công trình và chất lượng công tác bồi đắp;
- Vị trí tuyến trên mặt bằng;
- Biện pháp tiêu thoát nước;
- Thiết bị, nhân lực sử dụng;
- Sổ nhật ký, tài liệu thí nghiệm;
- Tổ chứ
c thực hiện công tác bồi đắp và an toàn lao động;
2.5.2. Thiết bị và cán bộ làm công tác kiểm tra
- Công trường đủ dụng cụ thí nghiệm, đo đạc đáp ứng được các yêu cầu kiểm tra, có
quy định về cách sử dụng, kiểm tra, điều chỉnh các dụng cụ đó.
- Cán bộ làm công tác thí nghiệm phải qua đào tạo, có nghiệp vụ chuyên môn phù hợp
với công việc. Phải có sổ sách và quy định cách ghi chép số liệu rõ ràng.
2.5.3. Một số quy định cụ thể
1. Bãi vật liệu
- Vị trí lấy đất phải đúng quy định của thiết kế;
- Phương pháp khai thác so với thiết kế thi công;
- Chất đất, các chỉ tiêu cơ lý tự nhiên của đất so với yêu cầu của thiết kế;

2. Xử lý nền
Các nội dung dưới đây phải thực hiện theo đúng với yêu cầu trong đồ án thiết kế:
- Việc loại bỏ lớp đất không bảo
đảm chất lượng;

15
- Công tác thu dọn nền, vét bùn lầy;
- Công tác san bằng các lỗ hổng, chỗ trũng;
- Kích thước móng công trình;
- Hệ thống thoát nước;
- Chất lượng nền và các biện pháp xử lý;
3. Công tác thi công đê
a. Công tác bồi đắp
- Sơ đồ tổ chức bồi đắp;
- Kiểm tra nồng độ vữa bùn;
- Kiểm tra cường độ bồi đắp;
- Biện pháp thoát nước và tháo vữa bùn trong;
- Sự tổ thành hạt của khối đất bồ
i đắp.
b. Chỉ tiêu đất bồi đắp
Chỉ tiêu chất lượng của khối đất bồi đắp được kiểm tra bằng cách lấy mẫu thí nghiệm
ở hiện trường. Phương pháp kiểm tra được quy định theo thiết kế.
c. Kích thước, cao độ mặt cắt đê so với thiết kế
Khi thi công xong một đoạn đê hay tuyến đê phải tiến hành kiểm tra mặt cắt đê phù
hợp với thiết kế. Mặt cắt phải được kiểm tra bằng thiết bị khảo sát cho mỗi 100m theo
chiều dài đê.
d. Vị trí tuyến trên mặt bằng
Phải thường xuyên kiểm tra vị trí tuyến đê, đảm bảo thi công đúng thiết kế, tránh sai
số tích luỹ.
e. Biện pháp thoát nước

Hệ thống thoát nước phục vụ trong quá trình thi công phải đúng thiết kế và không bị
bồi lấ
p.
f. Sổ nhật ký thi công
Phải ghi đầy đủ các ý kiến nhận xét, quan trắc, giải quyết của cơ quan có thẩm quyền
liên quan về những thay đổi trong thiết kế thi công, và những biện pháp xử lý trong
những trường hợp đặc biệt.
g. Tài liệu thí nghiệm
Cán bộ thí nghiệm phải ghi kết quả từng mẫu đất thí nghiệm, vị trí lấy mẫu trên bình
đồ cũng như cao độ của mẫu thí nghi
ệm vào sổ và trình cấp có thẩm quyền phê duyệt.
Sổ thí nghiệm phải đưa vào hồ sơ nghiệm thu.
h. Công tác bảo đảm an toàn lao động, giao thông và vệ sinh môi trường
Đảm bảo đúng đồ án, hợp đồng và quy định hiện hành liên quan.

16
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Xây Dựng: GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT THI CÔNG. NXBXD. Hà Nội 2003.
2. Bộ NN và PTNT: 14TCN130-2002- HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐÊ BIỂN. Hà Nội
2002.
3. Bộ NN và PTNT: 14TCN20-2004 - ĐẬP ĐẤT - YÊU CẦU KỸ THUẬT THI
CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐẦM NÉN. Hà Nội 2004.
4. TS. Đỗ Đình Đức, PGS, TS Lê Kiều: KỸ THUẬT THI CÔNG. NXBXD. Hà Nội
2004.
5. Hoàng Văn Tân và nnk: NHỮNG PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
TRÊN NỀN ĐẤT YẾU. NXB GTVT. Tp HCM 2006.
6. TS. Lê Xuân Roanh: CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ TRONG THI CÔNG ĐẤT ĐÁ.
Bài giảng sau Đại học. Hà Nội 2004.
7. Lương Ngọc Lâm: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ MỚI: CƠ GIỚI - THUỶ LỰC
ĐỂ XÂY DỰNG ĐÊ, ĐẬP VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG. Luận án Tiến

sỹ kỹ thuật. Hà Nội 2003.
8. GS, TS Lương Phương Hậu và nnk: KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG
CÔNG TRÌNH CẢNG, ĐƯỜNG THUỶ. Hà Nội 2005.
9. TS. Nguyễn Văn Bảo: KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH
THUỶ LỢI. NXB GTVT. Hà Nội 1991
10. Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 4447-1987 - CÔNG TÁC ĐẤT - QUY PHẠM THI
CÔNG VÀ NGHIỆM THU.
11. GS. TS. Trần Như Hối: ĐÊ BIỂN NAM BỘ. NXBNN. TP HCM 2003.
12. Trường Đại học Bách khoa: GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT THI CÔNG I.
13. Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội: KỸ THUẬT THI CÔNG. NXBXD. Hà Nội
2002.
14. Trường Đại học Thuỷ lợi: THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI. NXBXD.
Hà Nội 2004.