bài giảng kỹ thuật xây dựng công trình biển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA KỸ THUẬT BIỂN


BỘ MÔN KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH BIỂN







BÀI GIẢNG



KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN








Người biên soạn: PGS.TS. Lê Xuân Roanh
Hiệu đính : TS. Thiều Quang Tuấn

Hà Nội 2011

Formatted: Different first page header





Lời nói đầu


Tập bài giảng này được viết theo chỉ đạoquyết định số:………. của Ban giám hiệu
trường Đại học Thủy lợi sau khi nâng cấp và chuyển đổi tài liệu học tập, nhằm cung
cấp cho người học những kiến thức cơ bản về công nghệ thi công công trình ven biển.
Nội dung của cuốn sách biên soạn trên cơ sở của các nguồn tài liệu tham khảo chính,
bao gồm: giáo trình thi công công trình thủy lợi tập 1 và 2 của trường Đại học Thủy
lợi, giáo trình thi công công trình ven biển và xa bờ- Do giáo sưGS Ben C. Gerwick,
Jr., California, USA, in năm 2007. Nội dung trong cuốn bài giảng được viết ngắn gọn
lại với những kiến thức cơ bản của hai nguồn tài liệu chính trên và các tài liệu liên
quan khác, và được trình bày thành ba phần kỹ thuật và một phần bổ sung thêm về
quản lý xây dựng. Nội dung như sau: và được trình bày thành 4 phần như sau: Phần
thứ nhất trình bày về phương pháp dẫn dòng thi công, công tác hố móng, thi công
công trình đất đá. Phần thứ hai giới thiệu công nghệ thi công công trình bê tông. Phần
thứ ba trình bày

về công nghệ thi công các công trình biển. Phần thứ tư giới thiệu về
quản l ý xây dựng.
Tập bài giảng là tài liệu tham khảo cho người học chương trình đại học, thuộc chương
trình đào tạo kỹ sư ngành kỹ thuật bờ biển. Nó cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho
sinh viên các ngành khác trong nhóm ngành xây dựng công trình thủy.
Bài giảng biên soạn lần đầu, không tránh khỏi những sai. Bộ môn và tác giả xin chân
thành đón nhận những góp ý của người học để hoàn chỉnh hơn trong lần biên soạn tới.



Bộ môn Kỹ thuật công trình biển
Trưởng bộ môn



PGS. TS. Lê Xuân Roanh

Formatted: Font color: Auto

2
Mục lục



Phần thứ nhất 14
DẪN DÒNG, NGĂN DÒNG, THI CÔNG ĐẤT VÀ ĐÁ 14
Chương 1: MỞ ĐẦU 14
1.1. Sự hình thành và phát triển của xây dựng công trình thủy 14
1.1.1 Sự hình thành 14
1.1.2. Nội dung 14

1.1.3. Trình tự trong quản l y đầu tư và xây dựng công trình 14
1.2. Sơ lược về sự phát triển của công trình thuỷ ở Việt Nam 14
1.3. Tính chất của thi công các công trình thủy, công trình biển 14
1.4. Những nguyên tắc cơ bản trong xây dựng thủy, công trình biển 15
1.5. Đặc điểm thi công các công trình bảo vệ bờ biển, công trình xa bờ 15
CHƯƠNG 2: DẪN DÒNG THI CÔNG 16
2.1. Các phương pháp dẫn dòng thi công 16
2.1.1. Đắp đê quai ngăn dòng một đợt 16
2.1.2. Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt 16
2.1.3 Dẫn dòng thi công qua lòng sông không thu hẹp (thi công trên bãi bồi)17
2.2. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng 17
2.2.1 Chọn tần suất thiết kế 17
2.2.2. Chọn thời đoạn dẫn dòng 17
2.3.1. Xác định cao trình đỉnh đê quai 18
2.3.2 Bố trí mặt bằng đê quai 18
2.3.3 Vật liệu đê quai thi công công trình biển 18
2.3.3.1 Đê quai cống hộp bê tông 18
2.3.3.2 . Đê quai cừ thép 19
Chương 3: THI CÔNG ĐẤT 21
3.1. Kỹ thuật đầm đất 21
3.1.1. Nguyên lý cơ bản của đầm nén đất 21
3.1.2.1. Lượng ngậm nước 21
3.1.2.2. Loại đất 21
2.1.2.3. Sự tổ hợp cấu tạo hạt 22
3.2. Các loại công cụ đầm nén 22
3.2.1. Đầm lăn ép 22
3.2.1.1. Đặc điểm 22
3.2.1.2. Cấu tạo và đặc điểm làm việc 22
3.2.2. Tính năng xuất của đầm lăn ép 25
Formatted: Font: Not Bold

3
3.2.3. Đầm xung kích 26
Chương 4: 28
KỸ THUẬT THI CÔNG ĐẬP ĐẤT, ĐÊ BẰNG KỸ THUẬT ĐẦM NÉN
TRÊN KHÔ 28
4.1. Khái niệm 28
4.1.1. Đặc điểm của thi công đất đầm nén 28
4.1.2. Những yêu cầu chủ yếu khi thi công đập đất 28
4.2. Công tác bãi vật liệu 28
4.2.1. Nguyên tắc chọn bãi vật liệu 28
4.2.2. Kế hoạch sử dụng bãi vật liệu 29
4.3. Đào và vận chuyển đất 29
4.3.1. Nguyên tắc chọn phương án 29
4.3.2. Tổ chức vận chuyển 29
4.4. Công tác trên diện thi công 30
4.4.1. Công tác chuẩn bị 30
4.4.2. Công tác trên mặt diện thi công 30
4.5. Biện pháp tổ chức thi công mùa mưa lũ 32
CHƯƠNG 5: KỸ THUẬT THI CÔNG CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ- ĐÊ
BIỂN, ĐẬP PHÁ SÓNG, MỎ HÀN 34
5.1 Kỹ thuật xử l y nền đất yếu dưới đê 34
5.1.1 . Xử lý nền đê bằng đệm cát 34
5.1.2 Xử lý nền bằng bấc thấm 35
5.1.3 . Sử dụng vải địa kỹ thuật để gia cố đê 35
5.1.4 Xử lý nền đê bằng bè cây 36
5.1.5 Xử lý nền bằng đệm cọc cát 37
5.1.6 Xử l y nền bằng khoan phụt áp lực cao 38
5.2.1 Thi công đê biển 38
5.2.1.2 Thi công lớp bảo mái đê dạng rời và xây vữa 39

5.2.2 Thi công các khối dị hình cho mỏ hàn, lớp bảo vệ 39
5.2.3 Thi công mảng liên kết mềm 40
5.2.4 Trồng cỏ mái phía đồng 42
5.2.5 Thi công chân khay 42
5.3. KỸ THUẬT THI CÔNG MỎ HÀN, THẢ RỒNG ĐÁ BẢO VỆ ĐÁY 42
5.3.1 Thi công mỏ hàn 42
5.3.2 Thi công bằng thiết bị dưới nước 43
5.3.3. Thi công đập có sự kết hợp của cả thiết bị dưới nước và thiết bị trên
cạn 43
Phần thứ hai 45

4
KỸ THUẬT THI CÔNG BÊ TÔNG 45
Chương 6: KHÁI NIỆM CHUNG 45
Chương 7 : 47
CÔNG TÁC VÁN KHUÔN 47
7.1.Khái niệm chung 47
7.1.1 Định nghĩa 47
7.1.2 Tầm quan trọng 47
7.1.3. Các loại ván khuôn 47
7. 2 Xác định lực tác dụng lên ván khuôn và các bước thiết kế 47
7. 2.1 Lực tác dụng lên ván khuôn đứng 47
7. 2.2 Lực tác dụng lên ván khuôn ngang 47
7.2.3 - Chọn tổ hợp tính toán 49
7.2.4- Các bước thiết kế 49
7.3 Các loại ván khuôn và lắp dựng ( cố định) 49
7.3.1.Ván khuôn gỗ 49
7.3.2 Ván khuôn thép 50
7.3.3 Ván khuôn trượt 52
Chương 8: 55

KỸ THUẬT SẢN XUẤT BÊ TÔNG 55
8.1. Tính cấp phối bê tông và phối liệu 55
8.1.1. Tính cấp phôí: ( Giáo trình vật liệu xây dựng) 55
8.1.2. Công tác phôí liêu 55
8.2 Các phương pháp trộn bê tông, máy trộn bê tông 55
8.2.1. Trộn bê tông bằng tay 55
8.2.2. Trộn bê tông bằng máy 56
8.2.3. Thông số công tác của máy trộn bê tông 59
8.3.1. Yêu cầu đôí với trạm trộn 61
8.3.2. Các hình thức bố trí trạm trộn 61
Chương 9:KỸ THUẬT VẬN CHUYỂN VỮA BÊ TÔNG 65
9. l Khái niệm chung 65
9.1.1. Những yêu cầu kỹ thuật khi vận chuyển vữa bê tông 65
9.1.2. Các phương án vận chuyển vữa bê tông 65
9.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng chọn phương án vận chuyển 65
9.2 Các phương pháp vận chuyển vữa bê tông 65
9.2.1. Vận chuyển vữa bê tông bằng nhân lực 65
9.2.2. Vận chuyển bằng ô tô 66
9.2.3. Vận chuyển bằng đường ray, cần trục 68

5
9.2.4. Vận chuyển vữa bê tông liên tục 69
Chương 10. KỸ THUẬT ĐỔ, SAN, ĐẦM VÀ DƯỠNG HỘ BÊ TÔNG 71
10.1. Phân khoảnh đổ bê tông 71
10.1.2. Sự cần thiết và nguyên tắc phân chia khoảnh đổ 71
10.1.3. Các hình thức phân chia khoảnh đổ 71
10.1.3.1. Hình thức xây gạch 72
10.1.3.2. Hình thức kiểu hình trụ 72
10.1.3.3. Hình thức lên đều 72
10.2. Công tác chuẩn bị trước khi đổ bê tông 72

10.2.1. Chuẩn bị nền 72
10 2.2. Xử lý khe thi công (mạch ngừng thi công) 73
10.2.3. Kiểm tra trước khi đổ bê tông 73
10.3. Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bê tông 73
10.3.1. Đổ bê tông 73
10.3.2. San bê tông 75
10.3.3. Đầm bê tông 75
10.3.3.1. Nguyên tắc hoạt động của máy đầm 75
10.3.3.2. Các loại máy đầm 75
10.3.3.3. Yêu cầu kỹ thuật khi đầm 76
10.3.4. Dưỡng hộ bê tông 77
10.4. Ứng suất nhiệt trong bê tông khối lớn 78
10.4.1. Ứng suất nhiệt của bê tông 78
10.4.1.1.Nứt nẻ bề mặt 78
10.4.1.2 Nứt xuyên 79
10.4.2. Biện pháp giảm ứng suất nhiệt trong bê tông 80
10.4.2.1. Giảm lượng phát nhiệt của bê tông 80
10.4.2.2. Hạ thấp nhiệt độ đổ bê tông 80
10.4.2.3. Tăng tốc độ toả nhiệt của bê tông ngay sau khi đổ 80
Chương 11. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ĐẶC BIỆT 81
11.1. Độn đá hộc trong bê tông 81
11.1.1. Ưu điểm 81
11.1.2. Nhược điểm 81
11.1.3. Yêu cầu về chất lượng của đá để độn bê tông 81
11.1.4. Phương pháp thi công độn đá hộc chủ yếu 81
11.1.5. Những hiện tượng làm giảm chất lượng bê tông độn đá hộc 81
11.2. Đổ bê tông dưới nước 82
11.2.1. Khái quát 82
11.2.2. Các phương pháp đổ bê tông trong nước 82
11.3. Thi công bê tông bằng phương pháp lắp ghép 83

6
11.3.1. Ưu điểm 83
11.3.3. Vận chuyển bê tông 83
11.3.4. Lắp ráp: gồm các bước: 83
11.4. Phun vữa và phun bê tông 83
11.4.1. Yêu cầu kỹ thuật 84
11.4.2. Yêu cầu đối với mặt cần phun và kỹ thuật phun 84
11.5. Thi công bê tông bằng phương pháp chân không 84
Chương 12: TÍNH VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG TRÌNH BIỂN VÀ
CÔNG TRÌNH NGOÀI KHƠI 85
12.1 Tổng quan 85
12.2 Khoảng cách ngang và chiều sâu 85
12.3 Nhiệt độ 85
12.4 Dòng chảy 85
12.5 Sóng và sóng cồn 86
12.6 Gió và bão 87
12.7 Thủy triều và sóng cồn 87
Chương 13: KHAI QUÁT THI CÔNG CÔNG TRÌNH BIỂN 88
13.1: Giới thiệu chung 88
13.2 Các giai đoạn tiến hành xây dựng đối với các công trình ngoài khơi 88
13.3: Các nguyên tắc thi công 90
13.4 Phương tiện và phương pháp chế tạo 91
13.5 Hạ thủy 91
13.5.1 Hạ thủy tàu, sà lan 91
13.5.2: Cẩu và vận tải 91
13.5.3: Xây dựng trong xưởng đóng tàu (cạn) 92
13.5.4: Xây dựng ở lòng chảo 92
13.5.5: Lao trượt kết cấu từ đường dẫn hoặc sà lan 92
13.5.6: Sàn đệm bằng cát 93

13.5.7: Hạ kiểu lăn tròn 93
13.5.8: Hạ giàn đỡ 94
13.5.9 Hạ thủy sà lan bằng cách gia trọng 94
13.6: Lắp ráp và ghép nổi trên biển 95
13.7: Lựa chọn nguyên vật liệu và quy trình 95
13.8: Nguyên tắc thi công 96
13.9: Điều kiện đi lại 96
13.10: Sai số cho phép 97
13.11: Kiểm soát công tác khảo sát 98

7
13.12: Quản lí và đảm bảo chất lượng 98
13.13 An toàn thi công 99
13.14 Kế hoạch dự phòng 99
Chương 14: KỸ THUẬT THI CÔNG CỌC CHO CÁC CÔNG TRÌNH BIỂN100
14.1 Mở đầu 100
14.2 Cọc thép đúc sẵn, cọc ống 101
14.3 Vận chuyển cọc 101
14.5 – Các phương pháp tăng khả năng thâm nhập 107
14.6 – Cọc lắp lồng 109
14.7 – Cừ thép hình chữ H 109
14.8 – Làm tăng độ cứng và khả năng chịu lực cho cọc 110
14.9 – Cọc bê tông dạng trụ dự ứng lực 110
14.10 – Xử lý và định vị các cọc xây dựng trạm đầu mối ngoài khơi 111
14.12 Giếng khoan và cọc khoan lỗ đúc tại chỗ 113
14.13 Những kinh nghiệm trong thi công hạ cọc 114
14.14 Thi công cọc trong điều kiện địa chất đặc biệt 114
14.15 Các phương pháp khác nhằm cải thiện sức chịu tải của cọc 114
Chương 15: KỸ THUẬT THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH CẦU CẢNG
TRÊN SỐNG VÀ TRÊN BIỂN 116

`15.1 Các công trình bến cảng 116
15.1.1 - Các loại công trình bến cảng 116
15.1.3 - Đê, Kè 118
15.3 - Các công trình trên sông 119
15.3.1 - Các kết cấu ô cừ ngăn nước 119
15.3.2 Khuôn bê tông đúc sẵn —Kết cấu thi công trong nước 120
15.3.3 Các công trình bê tông nổi 121
15.4 Nền móng cho các trụ cầu tràn nước 123
15.4.1 - Giếng hở 123
15.4.2 - Giếng hơi ép 123
15.4.3 - Giếng đế trọng lực (Giếng hộp) 124
15.4.5 - Giếng chìm dạng hộp đỡ bởi hệ cọc 125
15.4.6 - Cọc dạng ống đường kính lớn 126
15.4.7 – Nối cọc với khối chân đế (mũ cọc) 128
15.4.8 - Cọc khoan CIDH 128
15.4.9 - Cừ vây 129
15.5 - Đường hầm chìm đúc sẵn (dạng ống) 130
15.5.1 – Mô tả 130

8
15.5.2 – Thi công đúc các đốt hầm kiểu phối hợp thép – bê tông 130
15.5.3 – Đúc sẵn các đốt hầm bê tông toàn bộ 131
15.5.4 – Chuẩn bị rãnh đào đón hầm 132
15.5.5 – Lắp đặt các đốt hầm 133
15.5.6 – San lấp 133
15.5.7 - Cổng nối 133
15.5.8 - Hầm được chống đỡ bởi cọc 134
15.5.9 – Đường hầm nổi trong nước 134
15.6.3 – Đê chắn sóng dâng Oosterschelde ( tham khảo) 134
15.7.Trạm đầu mối ngoài khơi 140

Phần thứ tư: TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ QUẢN LÝ XÂY DƯNG 147
Chương 16: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG TRONG TỔ CHỨC THI CÔNG 147
16.1 Nhiệm vụ, đặc điểm của tổ chức thi công 147
16.1.1Nhiệm vụ 147
16.2 Các thời kỳ tổ chức thi công 147
16.2.1 Thời kỳ chuẩn bị thi công 147
16.2.2. Thời kỳ thi công 147
16.2.3. Thời kỳ bàn giao công trình 147
16.3 Đấu thầu 148
16.3.1. Hình thức lựa chọn nhà thầu 148
16.3.2. Phương thức đấu thầu 149
16.3.3. Quy trình tổ chức đấu thầu 149
1. Mở thầu : 149
16.4. Hợp đồng 150
16.5. Kế hoạch đấu thầu của dự án 150
16.6. Luật xây dựng 151
Chương 17: KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG 152
17.1. Ý nghĩa, mục đích nguyên tắc 152
17.1.1. Ý nghĩa 152
17.1.2. Mục đích 152
17.1.3. Nguyên tắc 152
17.2. Các loại tiến độ, phương pháp thể hiện 152
17.2.1. Khái niệm chung 152
17.2.2. Các phương pháp biểu diễn 153
17.3. Phương pháp biểu diễn theo đường thẳng 153
17.3.1. Phương pháp đường thẳng ngang (Gant) 153
17.3.1.1. Phương pháp đường thẳng xiên 153
17.3.2. Lập tiến độ thi công theo phương pháp sơ đồ mạng lưới 155

9

17.3.2.1. Các phương pháp thể hiện 155
17.3.2.2. Những khái niệm cơ bản 156
17.3.2.3. Phân tích chỉ tiêu thời gian 157
17.3.2.4. Đường găng 159
17.3.2.5 Vẽ sơ đồ mạng lên trục thời gian 159
17.3.2.6. Các bước lập sơ đồ mạng 160
17.3.2.7. Tổ chức điều khiển 160
17.4. Tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền 160
17.4.1. Thi công dây chuyền 161
17.4.1.1. Điều kiện để thực hiện phương pháp này 161
17.4.1.2. Các khái niệm trong thi công dây chuyền 161
17.4.2. Các hình thức bố trí tổ chức thi công dây chuyền 161
Chương 18: 162
MẶT BẰNG THI CÔNG 162
18.1. Khái niệm chung 162
18.2. Nguyên tắc, các bước trong lập bản đồ mặt bằng thi công 162
18.2.1. Nguyên tắc 162
18.2.2. Các bước lập 162
18.3. Công tác kho bãi 162
18.3.1. Ý nghĩa 162
18.3.2. Các loại kho bãi 162
18.3.3. Xác định lượng vật liệu cất giữ trong kho 162
18.3.3.1. Khi không có tiến độ thi công 162
18.3.3.2. Khi có tiến độ thi công 163
18.3.4. Xác định diện tích kho 163
18.3.5. Nguyên tắc chọn kết cấu kho 163
18.4. Cung cấp điện, nước, hơi ép 163
18.4.1. Cung cấp nước 163
18.4.2. Cung cấp điện 165
18.5. Tính toán diện tích nhà ở 165

Chương 19: 167
DỰ TOÁN, TỔNG DỰ TOÁN 167
19.1. Đơn giá 167
19.2. Dự toán hạng mục 167
19.2.1. Các bộ phận hợp thành dự toán 167
19.2.2. Cách lập dự toán hạng mục 168



Phần thứ nhất 6
Field Code Changed
Formatted: Tab stops: 1.23", Left
Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted: Font: (Default) Arial

10
DẪN DÒNG, NGĂN DÒNG, THI CÔNG ĐẤT VÀ ĐÁ 6
Chương 1: MỞ ĐẦU 6
1.1. Sự hình thành và phát triển của xây dựng công trình thủy 6
1.1.1 Sự hình thành 6
1.1.2. Nội dung 6
1.1.3. Trình tự trong quản l y đầu tư và xây dựng công trình 6
1.2. Sơ lược về sự phát triển của công trình thuỷ ở Việt Nam 6
1.3. Tính chất của thi công các công trình thủy, công trình biển 6
1.4. Những nguyên tắc cơ bản trong xây dựng thủy, công trình biển 7
1.5. Đặc điểm thi công các công trình bảo vệ bờ biển, công trình xa bờ 7
CHƯƠNG 2: DẪN DÒNG THI CÔNG 8
2.1. Các phương pháp dẫn dòng thi công 8
2.1.1. Đắp đê quai ngăn dòng một đợt 8

2.1.2. Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt 8
2.2. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng 9
Chọn tần suất thiết kế 9
Chương 3: THI CÔNG ĐẤT 13
3.1. Kỹ thuật đầm đất 13
3.1.1. Nguyên lý cơ bản của đầm nén đất 13
Lắp đặt 30
Các khối phủ ở cuối dốc 30
Chương 12: TÍNH VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG TRÌNH BIỂN VÀ
CÔNG TRÌNH NGOÀI KHƠI 75
12.1 Tổng quan 75
12.2 Khoảng cách ngang và chiều sâu 75
12.3 Nhiệt độ 75
12.4 Dòng chảy 75
12.5 Sóng và sóng cồn 76
12.6 Gió và bão 77
12.7 Thủy triều và sóng cồn 77
Chương 13: KHAI QUÁT THI CÔNG CÔNG TRÌNH BIỂN 78
13.1: Giới thiệu chung 78
13.2 Các giai đoạn tiến hành xây dựng đối với các công trình ngoài khơi78
13.3: Các nguyên tắc thi công 80
13.4 Phương tiện và phương pháp chế tạo 81
13.5 Hạ thủy 81
13.5.1 Hạ thủy tàu, sà lan 81
Formatted

Formatted

Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted

Formatted


11

13.5.2: Cẩu và vận tải 81
13.5.3: Xây dựng trong xưởng đóng tàu (cạn) 82
13.5.4: Xây dựng ở lòng chảo 82
13.5.5: Lao trượt kết cấu từ đường dẫn hoặc sà lan 82
13.5.6: Sàn đệm bằng cát 83
13.5.7: Hạ kiểu lăn tròn 83
13.5.8: Hạ giàn đỡ 84
13.5.9 Hạ thủy sà lan bằng cách gia trọng 84
13.6: Lắp ráp và ghép nổi trên biển 85
13.7: Lựa chọn nguyên vật liệu và quy trình 85
13.8: Nguyên tắc thi công 86
13.9: Điều kiện đi lại 86
13.10: Sai số cho phép 87
13.11: Kiểm soát công tác khảo sát 88
13.12: Quản lí và đảm bảo chất lượng 88
13.13 An toàn thi công 89
13.14 Kế hoạch dự phòng 89
Chương 14: KỸ THUẬT THI CÔNG CỌC CHO CÁC CÔNG TRÌNH
BIỂN 90
14.1 Mở đầu 90
14.2 Cọc thép đúc sẵn, cọc ống 91
14.3 Vận chuyển cọc 91
14.5 – Các phương pháp tăng khả năng thâm nhập 96
14.6 – Cọc lắp lồng 98
14.7 – Cừ thép hình chữ H 98
14.8 – Làm tăng độ cứng và khả năng chịu lực cho cọc 99
14.9 – Cọc bê tông dạng trụ dự ứng lực 99
14.10 – Xử lý và định vị các cọc xây dựng trạm đầu mối ngoài khơi 100
14.12 Giếng khoan và cọc khoan lỗ đúc tại chỗ 102
14.13 Những kinh nghiệm trong thi công hạ cọc 103

14.14 Thi công cọc trong điều kiện địa chất đặc biệt 103
14.15 Các phương pháp khác nhằm cải thiện sức chịu tải của cọc 103
Chương 15: KỸ THUẬT THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH CẦU CẢNG
TRÊN SỐNG VÀ TRÊN BIỂN 105
`15.1 Các công trình bến cảng 105
15.1.1 - Các loại công trình bến cảng 105
Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted


12
15.1.3 - Đê, Kè 107
15.3 - Các công trình trên sông 108
15.3.1 - Các kết cấu ô cừ ngăn nước 108
15.3.2 Khuôn bê tông đúc sẵn —Kết cấu thi công trong nước 109
15.3.3 Các công trình bê tông nổi 110
15.4 Nền móng cho các trụ cầu tràn nước 112
15.4.1 - Giếng hở 112
15.4.2 - Giếng hơi ép 112
15.4.3 - Giếng đế trọng lực (Giếng hộp) 113
15.4.5 - Giếng chìm dạng hộp đỡ bởi hệ cọc 114
15.4.6 - Cọc dạng ống đường kính lớn 115
15.4.7 – Nối cọc với khối chân đế (mũ cọc) 117
15.4.8 - Cọc khoan CIDH 117
15.4.9 - Cừ vây 118
15.5 - Đường hầm chìm đúc sẵn (dạng ống) 119
15.5.1 – Mô tả 119
15.5.2 – Thi công đúc các đốt hầm kiểu phối hợp thép – bê tông 119
15.5.3 – Đúc sẵn các đốt hầm bê tông toàn bộ 120

15.5.4 – Chuẩn bị rãnh đào đón hầm 121
15.5.5 – Lắp đặt các đốt hầm 122
15.5.6 – San lấp 122
15.5.7 - Cổng nối 122
15.5.8 - Hầm được chống đỡ bởi cọc 123
15.5.9 – Đường hầm nổi trong nước 123
15.6.3 – Đê chắn sóng dâng Oosterschelde ( tham khảo) 123
15.7.Trạm đầu mối ngoài khơi 129


Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted: Font: (Default) Arial
Formatted

Formatted

Formatted

Formatted

Formatted


13
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN


Phần thứ nhất

DẪN DÒNG, NGĂN DÒNG, THI CÔNG ĐẤT VÀ ĐÁ

Chương 1: MỞ ĐẦU

Trong quá xây dựng và trình phát triển kinh tế của đất nước, chúng ta cần phải xây
dựng hạ tầng cơ sở, trong đó có hệ thống đường giao thông( bộ và thủy), công trình
dân dụng, công nghiệp, công trình ven sông ven biển, hồ chứa là những loại công
trình được ưu tiên. Trong những năm qua chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm về xây
dựng các loại công trình này. Bài giảng này giới thiệu công nghệ thi công các loại
công trình trên, trong đó chú trọng giới thiệu công nghệ thi công công trình thủy.
Toàn bộ bài giảng gồm 4 phần chính:
- Dẫn dòng thi công và thi công đất đá.
- Công nghệ thi công công trình bê tông.
- Công nghệ thi công công trình biển.
- Tổ chức thi công và quản lý xây dựng.
Vì thời lượng phân bổ cho môn học có hạn, song kiến thức yêu cầu sinh viên cần hiểu
được rất lớn. Vì vậy bài giảng viết với tinh thần: ngắn gọn, súc tích, cô đọng, cơ bản
và tân tiến. Trong phần ly thuyết, sẽ có một số bài tập để hiểu l ý thuyết. Người học có
thể tham khảo thêm ở một số tài liệu chuyên môn liệt kê ở cuối sách.
1.1. Sự hình thành và phát triển của xây dựng công trình thủy
1.1.1 Sự hình thành
Công trình thủy được con người xây dựng và phát triển từ lâu. Kỹ thuật xây dựng đã
được phát triển không ngừng. Ở nước ta, công trình thủy được phát triển từ những
năm khai trương mở cõi, tuy vậy lý thuyết về lính vực này chỉ khi đất nước hòa bình,
cả nước đi lên xây dựng chủ nghĩa xã hội và đặc biệt là sau thời kỳ hội nhập thì phần
lý luận và phương pháp được hoàn chỉnh và tiếp cận hiện đại hơn.
1.1.2. Nội dung
Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật, tổ chức, quản lý trong việc xây dựng công trình thủy
nhằm xây dựng công trình nhanh, rẻ, tốt, an toàn. Đặc biệt chú ý trong xây dựng
công trình biển.

1.1.3. Trình tự trong quản l y đầu tư và xây dựng công trình
Trình tự quản lý đầu tư xây dựng công trình được chia thành các bước chính sau:
- Chuẩn bị đầu tư ( lập báo cáo dự án, khảo sát, thiết kế, phê duyệt dự án, phân
bổ vốn dầu tư xây dựng).
- Thực thi dự án: tổ chức xây dựng ( thi công và nghiệm thu, bàn giao).
- Quản ly , duy tu bảo dưỡng: Bàn giao dự án, quản ly và khai thác hiệu quả dự
án.
1.2. Sơ lược về sự phát triển của công trình thuỷ ở Việt Nam
Việc xây dựng công trình thủy đã có nhiều thành tựu lớn. Theo thống kê của bộ chủ
quản, chúng ta đã xây dựng trên 400 hồ chứa lớn nhỏ, trên 4000Km đê sông, trên
1500Km đê biển với cấp an toàn khác nhau.
1.3. Tính chất của thi công các công trình thủy, công trình biển
+ Khối lượng lớn, thời gian kéo dài.
+ Điều kiện thi công khó khăn.
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Heading 2
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto

14
+ Yêu cầu chất lượng cao.
+ Thi công ngoài khơi bị ảnh hưởng của chế độ thuỷ hải văn, xa bờ…
1.4. Những nguyên tắc cơ bản trong xây dựng thủy, công trình biển
• Đảm bảo chất lượng tốt.
• Giá thành rẻ.
• Tốc độ nhanh.
• An toàn tuyệt đối.

1.5. Đặc điểm thi công các công trình bảo vệ bờ biển, công trình xa bờ
- Thường xuyên bị tác động của mực nước thay đổi, sóng biển, dòng chảy ven bờ.
- Vật liệu rời, thi công phải dàn xếp để đạt độ khít nhất định.
- Địa hình thi công phức tạp, đường thi công thay đổi.

Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto

15
CHƯƠNG 2: DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1. Các phương pháp dẫn dòng thi công
Để thi cong cong trình gần bờ, thềm sông thì chúng ta phải thực hiện công tác dẫn
dòng, đê quai bao hố móng. Phương pháp đắp đê bao có thể ngăn chặn toàn bộ dòng
chảy, rồi dẫn qua công trình dẫn dòng hoặc có thể xây dựng công trình khu vực bãi
cạn.
Phương pháp đắp đê bao chặn dòng có thể thực hiện thep hai phương pháp chính là:
- Đắp đê quai ngăn dòng một đợt.
- Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt.
2.1.1. Đắp đê quai ngăn dòng một đợt
Nội dung: Đắp đê quai ngăn toàn bộ dòng chảy trong một đợt, dòng chảy được
dẫn qua các công trình tháo nước tạm thời hoặc lâu dài. Công trình dẫn dòng này có
thể là máng, cống ngầm, đường hầm khi xây dựng vùng sông suối, qua kênh khi dẫn
qua vùng địa hình làm được kênh. Các phương án này có thể tham khảo giáo trình
Thi công cô
ong trình thuỷ lợi để hiểu rõ thêm chi tiết kỹ thuật lựa chọn và giải pháp
thiết kế.
2.1.2. Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt
Phương pháp này chia ra nhiều giai đoạn dẫn dòng khác nhau, thông thường
chia làm 2 giai đoạn:
- Giai đoạn đầu: Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp hoặc không thu hẹp.

- Giai đoạn sau: Dẫn dòng qua công trình lâu dài chưa xây dựng xong.
Điều kiện áp dụng
- Khi xây dựng các công trình có thể chia thành từng đoạn thi công độc lập
như công trình bê tông, bê tông cốt thép.
- Lòng sông rộng, lưu lượng và mực nước biến đổi nhiều trong năm.
- Cần đảm bảo lợi dụng tổng hợp dòng chảy trong quá trình thi công (phục vụ
tưới, ngăn mặn, giao thông thủy,…).
Khi thu hẹp lòng sông người ta cần dự trù phạm vi thu hẹp thông qua độ thu hẹp K.

- Mức độ thu hẹp (K) của lòng sông hợp lý: K= (30÷60)%.
%100
2
1
ω
ω
=K

Trong đó:
ω
1
- Dện tích ướt mà đê quai và hố móng chiếm chỗ.
ω
2
- Dện tích ướt của lòng sông cũ.
- Mức độ thu hẹp phụ thuộc vào:
+ Lưu lượng dẫn dòng.
+ Không xói lở lòng sông (v<[v]
kx
của vật liệu).
+ Đảm bảo lợi dụng tổng hợp dòng chảy.

+ Đặc điểm cấu tạo công trình thuỷ công.
+ Điều kiện và khả năng thi công trong các giai đoạn.
+ Hình thức, cấu tạo đê quai.
+ Tổ chức thi công, bố trí công trường và giá thành công trình.
Công thức cơ bản tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp
)(
12
ωωµ
−
=
Q
Vc

Trong đó:
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto

16
V
c
- Vận tốc dòng chảy trung bình tại mặt cắt co hẹp.
Q- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng (m
3
/s).
µ - Là hệ số thu hẹp: µ =0,95 thu hẹp 1 bên, µ=0,9 thu hẹp 2 bên.
Để thoả mãn cần phải xác định vận tốc Vc≤ [V]
kx

- Biện pháp chống xói
+ Bố trí đê quai thuận dòng chảy (chủ yếu là đê quai dọc).

+ Dùng biện pháp nạo vét mở rộng lòng sông để tăng tiết diện thu hẹp.
+ Thu hẹp phạm vi của đê quai và hố móng ở giai đoạn đầu đồng thời
dùng các biện pháp kè đá đê quai để tăng khả năng chống xói lở.
- Xác định mực nước dâng ở thượng lưu (khi dòng sông bị thu hẹp):
g
v
g
v
Z
c
22
1
2
0
2
2
−=
ϕ

Trong đó: Z- Độ cao nước dâng (m)
V
o
- Lưu tốc tới gần
2
0
ω
Q
V =

V

c
- Lưu tốc tại mặt cắt co hẹp.
ϕ - Hệ số lưu tốc phụ thuộc mặt bằng bố trí đê quai: dạng hình
chữ nhật: ϕ =0,75÷0,85. hình thang: ϕ =0,80÷0,85. tường hướng dòng ϕ = 0,85÷ 0,9.
2.1.3 Dẫn dòng thi công qua lòng sông không thu hẹp (thi công trên bãi bồi)
Nội dung
- Thi công phần công trình trên bãi bồi (vào mùa khô năm đầu), dòng chảy dẫn
qua sông tự nhiên. Ở giai đoạn này công trình trên bãi bồi phải thi công xong để dẫn
dòng cho giai đoạn sau.
- Mùa khô năm sau ngăn sông dẫn dòng qua công trình trên bãi bồi và thi công
phần công trình còn lại.
Ưu điểm
- Công trình thi công trong điều kiện khô ráo, không ảnh hưởng tới lợi dụng
tổng hợp dòng chảy.
- Giai đoạn đầu không phải đắp đê quai nên giá thành hạ.
2.2. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng
- Khi thiết kế công trình dẫn dòng ta chọn một hoặc một số trị số lưu lượng
làm tiêu chuẩn để tính toán gọi là lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.
- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn
dẫn dòng ứng với tần suất dẫn dòng.
Các bước chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng được thể hiện như sau.
2.2.1 Chọn tần suất thiết kế
- Tần suất thiết kế phụ thuộc vào cấp công trình theo 209/2004/NĐ-CP hoặc
TCXDVN 285-2002. Hiện nay phân cấp công trình nghiêng theo TCXDVN 285-
2002.
- Tần suất thiết kế lấy theo cấp công trình, thời gian thi công và đặc điểm vật
liệu công trình, vị trí tràn và cao độ bảo vệ.
- Khi có luận chứng chắc chắn P% có thể nâng lên hoặc hạ xuống nhưng phải
được cấp trên phê duyệt.
2.2.2. Chọn thời đoạn dẫn dòng

- Chọn thời đoạn dẫn dòng phụ thuộc thời gian thi công và đặc trưng thủy văn
dòng chảy.
Field Code Changed
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto

17
- Thời đoạn dẫn dòng có thể là 1 năm, 1 mùa khô hoặc vài tháng của mùa khô.
Nó thực chất là thời gian phục vụ của công trình dẫn dòng và bảo vệ hố móng.
2.2.3 . Chọn lưu lượng dẫn dòng thiết kế
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn thiết kế dẫn
dòng ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng.
2.2.4 Những nguyên tắc chọn phương án dẫn dòng
1. Thời gian thi công ngắn nhất.
2. Chi phí dẫn dòng và giá thành công trình tạm rẻ nhất.
3. Thi công thuận lợi, an toàn, chất lượng cao.
4. Bảo đảm tối đa yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy.
2.3. Đê quai
2.3.1. Xác định cao trình đỉnh đê quai
Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu chủ yếu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn
dòng thi công, khả năng xả công trình dẫn dòng và khả năng điều tiết của lòng hồ
(nếu có):
Z
1
=Z
TL
+δ
Z

TL
=Z
HL
+Z
Trong đó:
Z
1
- Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu (m).
Z
TL
- Cao trình mực nước TL ứng với lưu lượng thiết kế dẫn dòng (m).
δ- Độ cao an toàn của đê quai 0,5÷0,7m.
Z- Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu (m). Z xác định thông qua tính toán
thuỷ lực và điều tiết dòng chảy.
Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng và
đặc trưng thuỷ văn của dòng sông:
Z
2
=Z
HL
+δ
Trong đó:
Z
2
- Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu (m).
Z
HL
- Cao trình mực nước hạ lưu (m).
δ - Độ cao an toàn của đê quai hạ lưu (0,5÷0,7)m
Chú ý:

Công trình tháo nước càng nhiều, càng lớn thì đê quai càng thấp và ngược lại.
Do đó muốn chọn phương án hợp lý về kỹ thuật và kinh tế ta phải tính toán so sánh
kinh tế.
Tuy nhiên có nhiều trường hợp không thể thoả mãn hoàn toàn điều kiện kinh tế
vì còn phải xét đến nhiều yếu tố kỹ thuật và yếu tố khác nữa.
2.3.2 Bố trí mặt bằng đê quai
− Hố móng khô ráo, rộng rãi tiện lợi thi công.
− Dòng chảy thuận, không xói lở lòng sông và đê quai.
− Tận dụng điều kiện có lợi của địa hình, của kết cấu công trình chính để giảm
chi phí công trình dẫn dòng.
− Sử dụng đê quai làm đường thi công.
− Thi công, tháo dỡ đê quai dễ dàng nhanh chóng.
2.3.3 Vật liệu đê quai thi công công trình biển
2.3.3.1 Đê quai cống hộp bê tông
Trong trường hợp thi công khu vực triều thay đổi vật liệu làm nên đê quai lại có thể sử
dụng bê tông cốt thép được. Người ta chế tạo các đoạn cống hộp trong bãi, sau đó kéo
đoạn hộp cống này ra vị trí xây dựng. Cống nổi được do thiết kế khoang rỗng chứa
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Not Italic, Font color: Auto
Formatted: Heading 2, Tab stops: Not at 0.5"
Formatted: Default Paragraph Font, Font
color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Heading 2
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto

18
khí. Để đặt cống vào vị trí xây dựng, người ta kéo cống đến đúng điểm đặt, cho nước
vào dần trong khoang nổi, thùng chìm xuống dưới sự kiểm soát của các neo dẫn các
góc.
2.3.3.2 . Đê quai cừ thép
Đê quai làm bằng cừ thép sẽ tiết kiệm được diện tích mặt bằng công trường, thi công
nhanh và đôi khi lại là phương án rẻ nhất.
Đê quai được thiết kế bao vây hố móng bằng các loại ván cừ thép có hình dạng khác
nhau.

Hình 2.1. Các dạng cừ thép thông dụng
•

•
Hình 2.2: Đê quai bảo vệ bằng cừ thép

Hạ cừ thép vào nền có thể dùng máy chấn rung hoặc ép tĩnh. Máy ép chấn rung được
ngàm vào đầu trên của cọc, dưới tác dụng của áp lực và chấn rung, ma sát thành và
đáy cọc giảm xuống, lực nén trên xuống thắng trở lực ma sát của cọc mà cọc được hạ
vào nền.
Hạ cừ bằng máy chấn rung
Thông số chọn máy rung tham khảo công thức sau:

Trong đó:
F – Lực ly tấm
t- Chiều sâu hạ cừ
G – Khối lượng của cừ thép.
Chú y : Giữ tốc độ hạ cừ không quá 50cm/phút, như vậy có thể theo dõi và xử l ý khi
cừ gặp nền không theo muốn.
Khoảng cách thay đổi tần số của búa rung từ 800-1800 vòng/phút, lực ly tâm đạt đến
5000kN.
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Heading 3
Formatted: Font: Bold

19

Hình 2.3: Máy đang hạ cừ vào nền.
Hạ cừ bằng máy búa đóng

Sử dụng loại máy này để hạ cọc trong điều kiện hạ là đất mềm như: bùn, cát bụi, trầm
tích hạt rời không dính đá. Khi hạ có thể làm từng tấm cừ hoặc hạ cả mảng cừ tùy
thuộc vào công suất máy và ma sát của nền.
Hạ cừ bằng máy ép thủy lực
Loại thiết bị này thuận lợi khi hạ cọc trong đất nền mềm yếu như: bùn, cát bụi, sỏi
tròn cạnh.
Tháo dỡ cừ
Sau khi hoàn thành nhiệm vụ bảo vệ hố móng, thi công xong người ta rút cừ lên để tái
thu vật tư. Việc rút cừ lên bằng lực nâng lên của thiết bị. Khi hạ xuống dùng thiết bị
ép rung thì khi nâng lên cũng dùng nâng rung hoặc nâng thủy lực.

Formatted: Font: Bold

20
Chương 3: THI CÔNG ĐẤT
3.1. Kỹ thuật đầm đất
3.1.1. Nguyên lý cơ bản của đầm nén đất
a. Nguyên lý
Dưới tác dụng của áp suất do đầm truyền vào những hạt đất, thắng trở lực ma
sát giữa chúng làm cho các hạt di chuyển, hạt nhỏ chui vào khe kẽ giữa các hạt lớn,
khoảng trống bị thu hẹp lại, mật độ đất tăng lên, đất được đầm chặt.
b. Tầm quan trọng
Đất đào xong đắp lại, chúng sẽ ổn định ở trạng thái tự nhiên, đặc điểm dung
trọng khô tự nhiên thấp. Do vậy dẫn đến khả năng chống thấm kém, khả năng phát
sinh ra lún gây trượt dễ dàng.
Để đảm bảo những yêu cầu khi đất đắp cho công trình khi đưa công trình vào
làm việc thì phải khống chế chất lượng đất đắp, hạn chế những thiếu sót trên. Cho
nên đất đắp cần phải được đầm nện chặt chẽ.
c. Đánh giá độ chặt của đất
Việc đánh giá độ chặt của đất là kết luận quan trọngcuối cùng về chất lượng thi

công đập đắt. Đất đủ độ chặt, tức là thoả mãn mọi yêu cầu thiết kế: khả năng phòng
thấm, chống lún, chống trượt…
Đánh giá độ chặt của đất đất là người ta kiểm tra dung trọng khô tự nhiên của
đất đắp. Có 4 phương pháp đánh giá trực tiếp là: Dao vòng cổ điển, bình rót cát,
màng đo và máy đo phóng xạ. Có 2 phương pháp đo dán tiếp đó là: Thông qua mô
đduyn đàn hồi và thiết bị xuyên tiêu chuẩn, xuyên tĩnh.
3.1.2. Các nhân tố tự nhiên ảnh hưởng tới hiệu quả đầm nén
3.1.2.1. Lượng ngậm nước
Nước trong đất tạm phân ra làm 2 loại:
- Nước liên kết phân tử.
- Nước bao quanh mặt ngoài phân tử.
- Nước liên kết phân tử chia ra: Nước cố kết và nước màng mỏng.
- Nước bao quanh có tác dụng bôi trơn giữa các hạt với nhau.
Nếu lượng nước bao quanh quá ít tức là lượng ngậm nước nhỏ, đất khô, lực nội
ma sát lớn, trở lực giảm đi. Đầm dễ chặt.
Nếu lượng ngậm nước quá nhiều đất quá ẩm, áp lực truyền vào hạt đất không
nguyên vẹn, sinh ra áp lực kẽ hổng, đất đầm không chặt.
Như vậy cần phải có một lương ngậm nước vừa phải mới đưa hiệu suất đầm cao
nhất. Lượng ngậm nước đó trong thi công gọi là lượng ngậm nước tốt nhất.
Định nghĩa: Đối với công cụ đầm nén đã xác định, để đạt tới dung trọng khô
thiết kế, lượng ngậm nước nào mà công năng tiêu thụ cho 1m
3
đất đắp là nhỏ nhất, thì
tương ứng đó là lượng ngậm nước tốt nhất.
Cách xác định: Dùng thí nghiệm ở hiện trường.
Chọn một mặt bằng thi công có bxl = 60 x 60m. Trên mỗi dải… tiến hành số lần
đầm khác nhau và độ ẩm thay đổi. Kết quả vẽ lên đường quan hệ.
3.1.2.2. Loại đất
Đất khác nhau thì tính chất cơ lý khác nhau.
- Đất sét hạt nhỏ, độ rỗng lớn, dẻo dính khi ướt - đầm khó chặt, khô quá đầm

xốp, hiệu quả kém.
- Đất thịt độ ẩm vừa đầm dễ chặt.
Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto
Formatted: Heading 3
Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto
Formatted: Heading 3

21
- Đất cát có độ ẩm đầm nén mau chặt, đặc biệt dùng đầm bánh hơi hoặc đầm
rung hiệu quả hơn.
2.1.2.3. Sự tổ hợp cấu tạo hạt
- Đất hạt càng đồng đều thì đầm khó chặt.
- Đất gồm nhiều cỡ hạt khác nhau thì đầm mau tới hiệu quả.
Ngoài ra công cụ đầm nện khác nhau cũng cho hiệu quả khác nhau. Đất dẻo dính
dùng đầm chân dê hiệu quả hơn, ngược lại đất pha cát, đất cát hạt rời đầm lăn phảng,
có rung thì hiệu quả cao. Ngày nay đầm đất tải trọng lớn, có rung đưa hiệu quả đầm
lên rất nhiều.

Hình 3.1: Quan hệ số lần đầm, độ ẩm và dung trọng đầm nện.
3.2. Các loại công cụ đầm nén
Phân loại: Dựa vào ngoại lực tác dụng của công cụ đầm người ta phân ra các
loại đầm sau:
- Đầm lăn ép
- Đầm xung kích
- Đầm chấn động
Đầm lăn ép lại phân ra:
- Đầm lăn phẳng
- Đầm Chân dê
- Đầm bánh hơi.
Đầm xung kích (đầm nện) lại phân ra các loại sau:

- Đầm thủ công.
- Đầm nâng hạ bằng máy.
- Đầm gắn máy tự hành.
Đầm chấn động, phân ra:
- Đầm chạy điện
- Đầm chạy dầu.
3.2.1. Đầm lăn ép
3.2.1.1. Đặc điểm
- Lực tác dụng tĩnh.
- Trị số áp lực ổn định theo vòng lăn và thời gian.
3.2.1.2. Cấu tạo và đặc điểm làm việc
a. Đầm lăn phẳng
Cấu tạo các bộ phận của máy đầm:
+ Khung kéo đầm
Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto
Formatted: Heading 3
Formatted: Font: Bold
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Heading 1
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,

Font color: Auto
Formatted: Heading 2
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Heading 3
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,

Font color: Auto

22
+ Dao gạt đất
+ Thùng lăn
+ Ổ trục
+ Cửa tăng tải.


Hình 3.2 : Cấu tạo đầm lăn phẳng
1-Khung đầm, 2- Trống đầm, 3- Lưỡi nạo mặt đầm, 4- Trục đầm, 5- Vít điều
chỉnh lưỡi nạo.
Đặc điểm làm việc
- Áp suất đáy đầm không lớn lắm.
- Phân bố không đều áp suất theo chiều sâu.
- Tạo mặt nhẵn sau khi đầm.
- Tạo gờ đất trước quả đầm gây ra ứng suốt cắt.
Ứng dụng
Do đặc điểm trên nên đầm lăn phẳng ít được ứng dụng, chỉ bố trí đầm ở những
nơi không quan trọng lắm.
+ Các thông số của đầm lăn phẳng
- Chiều dày rải đất.
h = 0,2
Rp.
ω
ω
Đất dính
h = 0,35
Rq.
0

ω
ω
Đất không dính.
Trong đó:
ω, ω
0
lượng ngâm nước và lượng ngâm nước tốt nhất
q tải trọng đơn vị đầm
q =
B
B
Q
,
bề dài quả đầm.
r bán kính thùng lăn
b - Đầm Chân dê
cấu tạo
Đầm chân dê có cấu tạo tương tự đầm lên phẳng chỉ có thêm những núm đầm
(chân dê) gắn xung quanh thùng lăn.
Hình dạng chân dê:
Formatted: Font: Bold
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed

23

Hình 3.3: Các dạng chân dê.
Hình C cho hiệu quả tốt hơn

Hình 3.4: Cấu tạo đầm chân dê có đầu kéo rời
1- Thùng lăn, 2- Chân dê, 3- Cửa gia tải, 4- Nạo mặt đầm , 5- Trục kéo đầm
Đặc điểm
- Áp lực đơn vị lớn.
- áp lực phân bố đều theo chiều sâu.
- Khi đầm xong tạo lớp xờm bề mặt có tác dụng tốt cho lớp đất đầm sau.
- Năng xuất cao.
Ứng dụng:
Do đầm có nhiều ưu điểm nên được xử dụng rất rộng rãi trong xây dựng.
+ Các thông số cơ bản của đầm chân dê
(i) Áp lực nén dưới đáy chân dê
Tuỳ thuộc loại đất mà chọn áp lực dưới đáy chân dê cho thích hợp. Áp lực nén
nhỏ quá hiệu quả kém. Áp lực lớn quá phá vỡ kết cấu của đất.
Tham khảo bảng 3-5 giáo trình thi công công trình thuỷ lợi tập I.
(ii) Khối lượng tổng cộng quả đầm.
Q =
g
NF
p
.

Trong đó:
Q: khối lượng tổng cộng quả đầm.
p: áp lực dưới đáy chân dê.
F: diện tích đáy chân dê.
g: gia tốc trong trường.
(iii) Chiều dày rải đất
Hiện nay chưa có công thức lý luận, kinh nghiệm của các tác giả nghiên cứu
cho:

Theo H. xapxyma
H = L + 2,5 b - h
1
.
L chiều dài chân dê
b chiều dài cạnh nhỏ nhất của đáy chân đê
h
1
chiều dày lớp đất đầm trước bị chân đê làm tơi xốp ra (h
1
= 5cm).
Theo Kpuδoδ: H = 1,5L.
(iv). Số lần đầm nén
Formatted: Font: Bold
Formatted: Font: Bold
Field Code Changed

24
Theo kinh nghiệm cho thấy, máy đầm kín 1 lượt thì đạt tới dung trọng yêu cầu.
Do vậy số lần đầm được tính.
n = K *S/( F*m (1+ φ))
Trong đó:
S - diện tích thùng lăn
F - diện tích đáy chân dê:
m - tổng số chân dê.
ϕ - hệ số nở hông đất.
K hệ số trùng lặp trong quá trình đầm, K = 1,3.
Công thức trên thực tế không phù hợp. Để tìm được số lần đầm hiệu quả người ta
phải tiến hành thí nghiệm đầm nén hiện trường để xác định các thông số đầm nện cho
loại đầm cụ thể, với loại đất thực tế.

c. Đầm bánh hơi
Là loại đầm mà bánh công tác là lốp đàn hồi.
* Đặc điểm làm việc
- Áp suất nén truyền cho đất thay đổi theo sự biến dạng của đất.
- Áp suất điểm có thời gian kéo dài hơn.
- Thay đổi tải trọng và áp suất p
1
làm thay đổi suốt nén.
- Tạo mặt nhẵn sau khi đầm.
- Mọi chỗ mấp mô máy đều có thể đầm được.
* Ứng dụng
Đầm có nhiều ưu điểm nên được dùng rộng rãi trong xây dựng. Hiệu quả đối
đầm này là đất rời xốp.
* Các thông số của đầm bánh hơi.
(1) Áp suất tiếp xúc giữa đầm và đất
δ
n
=
])[9,08,0(
1
δ
−≈
− e
P

P- là áp suất khí nén trong bánh hơi.
e - hệ số tính đến độ cứng của bánh xe (xem bảng 8-6 giáo trình TCCTTL, tập
I).
[]
δ

: áp suất cho phép của đất.
(2) Độ dày rải đất
h = 0,2
e
PQ
−1
.
0
ω
ω

ω, ω
1
: lượng ngậm nước thực tế và lượng tốt nhất. %
Q : tải trọng lên mỗi bánh xe.
P : áp lực khí nén trong bánh xe
e : hệ số tính đến độ cứng của bánh xe.
3.2.2. Tính năng xuất của đầm lăn ép
Π =
B
K
n
hCBV
.
)( −

Trong đó:
V vận tốc thùng lăn.
B bề rộng thùng lăn
C độ trùng lặp khi đầm

c = 0,15 - 0,25m.
h chiều dày lớp đất đầm chặt.
n số lần đầm trên cùng một diện tích
K
B
hệ số lợi dụng thời gian.
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Heading 2
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Field Code Changed

25