1_Chuong 1_Khai niem chung ve cong tac xay dung duong

Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ - ĐƯỜNG THÀNH PHỐ

XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ

NGUYỄN HỒNG HẢI

ĐÀ NẴNG - 2016

MỤC TIÊU & CHUẨN ĐẦU RA CỦA MƠN HỌC
Sau khi kết thúc mơn học, người học có thể:
- Phân loại và lựa chọn được loại đất thích hợp để đắp nền đường theo
TCVN và theo tiêu chuẩn AASHTO;
- Phân tích được tính năng sử dụng của 6 loại máy chính (máy ủi, xúc
chuyển, máy đào, máy san, máy lu, ô tô) trong thi công nền đường ô tô;
- Lựa chọn được loại máy thích hợp để thi cơng một đoạn nền đường trong
các điều kiện thi cơng khác nhau về địa hình, địa chất, cự ly vận chuyển,
hình thức điều phối đất;
- Đề xuất được các phương án tổ chức thi công cho một đoạn nền đường
và 02 cơng trình thốt nước trên đường;
- Tính tốn và lập được thiết kế TCTC tổng thể và chi tiết nền đường và
cơng trình. Xác định được thời gian thi công và kế hoạch điều động máy
móc nhân lực;
- Lựa chọn được phương án tổ chức thi cơng tối ưu dựa trên các phân tích
về kế hoạch sử dụng máy móc, nhân lực; thời gian hồn thành và hiệu quả
kinh tế;
- Tổ chức triển khai thi cơng được một đoạn nền đường ơ tơ ngồi thực tế.

THƠNG TIN NGƯỜI HỌC

- Người học cần có kiến thức cơ bản về máy xây dựng, cơ học đất,
trắc địa cơng trình, vật liệu xây dựng; biết đọc các bản vẽ thiết kế đường
ơ tơ, bao gồm bình đồ, trắc dọc, trắc ngang;
- Người học cần có những hiểu biết chun ngành về thiết kế đường
ơ tơ, có khả năng vẽ được bản vẽ kỹ thuật trên phần mềm Autocad;
- Người học cần có kỹ năng đọc và tìm hiểu tài liệu chuyên ngành;
biết cách trao đổi, trình bày được các vấn đề vướng mắc cũng như kỹ
năng làm việc theo nhóm.

1


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Quang Chiêu, Lã Văn Chăm “Xây dựng nền đường ô tô”,

NXB GTVT, 2008.
[2] Nguyễn Quang Chiêu, Hà Huy Cương, Dương Học Hải, Nguyễn

Khải “Xây dựng nền đường ô tô”, NXB Giáo dục, 1995.
[3] Vũ Văn Lộc, Ngô Thị Phương, Nguyễn Ngọc Thanh, Vũ Thị Xuân

Hồng, Nguyễn Minh Trường “Sổ tay chọn máy thi công”, NXB Xây dựng,
2008.
[4] Dỗn Hoa “Thi cơng đường ơ tơ”, NXB Xây dựng, 2001.
[5] Bộ GTVT 22TCN 266-2000 “Cầu và cống – Qui phạm thi công và

nghiệm thu ”.

[6] TCVN 4447-2012 “Công tác đất – Thi công và nghiệm thu ”.
[7] TCVN 9436-2012 “Nền đường ô tô – Thi công và nghiệm thu ”.
[8] Định mức Dự toán xây dựng cơ bản 1776

Chương 1 :

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CÔNG
TÁC XÂY DỰNG ĐƯỜNG

I. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN TRONG XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG

- Tiết kiệm tối đa lao động sống và lao động vật hóa.
- Các cơng trình XD trên đường phải đảm bảo có các chỉ
tiêu khai thác nhất định; phải ổn định, bền vững và kinh tế.
- Các biện pháp gia cơng, chế tạo vật liệu phải đảm bảo
được tính chất của vật liệu và kinh tế nhất.
F Làm tốt công tác chuẩn bị (mặt bằng thi cơng, vật liệu,
máy móc, qui trình thao tác, kiểm tra, nghiệm thu,...)
F Chọn phương pháp thi cơng thích hợp.
F Phối hợp tốt giữa các khâu thi cơng.
F Đảm bảo an tồn trong thi cơng.

2


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG XD ĐƯỜNG

- Phương pháp tổ chức thi công song song.

- Phương pháp tổ chức thi công tuần tự.
- Phương pháp tổ chức thi công dây chuyền.
- Phương pháp tổ chức thi công hỗn hợp.

Phương pháp tổ chức thi công song song

1. Công tác chuẩn bị
2. Thi cơng cơng trình
3. Xây dựng nền đường
4. Xây dựng mặt đường
5. Cơng tác hồn thiện

Phương pháp tổ chức thi công tuần tự

1. Công tác chuẩn bị
2. Thi cơng cơng trình
3. Xây dựng nền đường
4. Xây dựng mặt đường
5. Cơng tác hồn thiện

3


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

Phương pháp tổ chức thi công dây chuyền

1. Công tác chuẩn bị
2. Thi cơng cơng trình
3. Xây dựng nền đường

4. Xây dựng mặt đường
5. Cơng tác hồn thiện

Phương pháp tổ chức thi công hỗn hợp

Kết hợp tuần tự + dây chuyền

Kết hợp song song + dây chuyền

III. YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÔNG TÁC XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG

Đủ cường độ và ổn định cường độ
F tính chất của đất nền đường.
F phương pháp đắp đất.
F chất lượng đầm nén.
F biện pháp thốt nước và bảo vệ nền đường trong
q trình thi công ,..

4


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

Biến dạng và hư hỏng của nền đường

a) Lún

b) Trượt

c) Sụt

d) Sụp

IV. CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN TRONG CÔNG TÁC TỔ
CHỨC THI CƠNG NỀN ĐƯỜNG
- Chọn phương pháp thi cơng thích hợp.
- Phối hợp sử dụng máy móc, nhân lực hợp lý.
- Chọn máy móc thi cơng, phương thức vận chuyển hợp lý.
- Điều phối đất hợp lý.
- Phối hợp tốt giữa các khâu công tác.
- Tuân thủ chặt chẽ các qui trình, kỹ thuật thi cơng.
- Đảm bảo an tồn trong q trình thi cơng.

VI. PHÂN LOẠI CƠNG TRÌNH NỀN ĐƯỜNG
- Cơng trình có tính chất tuyến.
- Cơng trình tập trung (cầu lớn, kè, tường chắn, cơng trình
có xử lý đặc biệt, ….)

5


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
a) THEO TCVN 5747-93

D(mm)

300mm

Đá tảng

150mm

Cuội và dăm

2mm

0,08mm
Hạt cát

Sỏi và sạn

0,002mm

Hạt bụi

Hạt thô

Hạt sét

Hạt mịn

Bụi
Sét
Cát

a. Theo TCVN 5747-1993
Ø Phân loại đất hạt thô: đất, gồm hơn 50% trọng lượng các hạt
có kích thước > 0,08mm

Kết quả phân tích thành phần hạt.

Đất cát (S)

Đất sỏi sạn (G)

Đất chứa ít hoặc
khơng chứa hạt
mịn, khơng có loại
hạt nào chiếm ưu
thế về hàm lượng,
cấp phối tốt (GW,
SW)

Đất chứa ít hoặc
khơng chứa hạt
mịn, có một loại hạt
chiếm ưu thế về
hàm lượng, cấp
phối xấu (GP, SP)

Đất hạt thơ có
chứa một lượng
đáng kể hạt mịn
(chủ yếu hạt bụi),
khơng có tính dẻo
(GM, SM)

Đất hạt thơ có
chứa một lượng

đáng kể hạt sét
(GC, SC)

a. Theo TCVN 5747-1993
Tên gọi

Ký hiệu

- Đất sỏi sạn, cấp
phối tốt

GW

- Đất sỏi sạn, cấp
phối kém

GP

- Sỏi lẫn bụi, Hỗn
hợp sỏi lẫn cát–
sét, cấp phối kém

GM

- Sỏi lẫn sét, Hỗn
hợp sỏi lẫn cát–
sét, cấp phối kém

GC

Định nghĩa

Điều kiện nhận biết

- Hơn 50% trọng
Cu = D60/D10 > 4 và
lượng hạt thơ có kích Cc = (D30)2/(D10.D60)= 1÷3
thước >2mm
- Trọng lượng hạt có Một trong hai điều kiện của
kích thước <0,08mm ít
GW khơng thỏa mãn.
hơn 5%

- Trọng lượng hạt có
kích thước <0,08mm
nhiều hơn 12%

Giới hạn Atterberg nằm
dưới đường A, hoặc Ip < 4
Giới hạn Atterberg nằm
trên đường A, hoặc Ip > 7

Cu – uniformity coefficient
Cc - coefficient of curvature

6


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
a. Theo TCVN 5747-1993
Tên gọi

Ký hiệu

- Cát cấp phối tốt,
cát lẫn sỏi ít hoặc
khơng có hạt mịn

SW

- Cát cấp phối
kém, cát lẫn sỏi
có ít hoặc khơng
có hạt mịn

SP

- Cát lẫn sét, Hỗn
hợp cát–sét cấp
phối kém

SM

- Cát lẫn sét, Hỗn
hợp sỏi lẫn cát–
sét, cấp phối kém

SC

Định nghĩa

Điều kiện nhận biết

- Hơn 50% trọng
Cu = D60/D10 > 6 và
lượng hạt thơ có kích Cc = (D30)2/(D10.D60)= 1÷3
thước <2mm
- Trọng lượng hạt có
kích thước <0,08mm ít Một trong hai điều kiện của
hơn 5%
SW không thỏa mãn.

- Trọng lượng hạt có
kích thước <0,08mm
nhiều hơn 12%

Giới hạn Atterberg nằm
dưới đường “A”, hoặc IP <
5
Giới hạn Atterberg nằm
trên đường “A”, hoặc IP > 7

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
a. Theo TCVN 5747-1993
Ø Phân loại đất hạt mịn: đất, gồm hơn 50% trọng lượng các
hạt có kích thước < 0,08mm;
Kết quả thí nghiệm Atterberg (Wnh, Wd, IP).
Đất sét (C)

Đất bụi (M)

Đất có tính nén
từ thấp đến trung
bình, Wnh <50%
(ML, CL, OL)

Đất hữu cơ (O)

Đất có tính nén
lún cao, Wnh >50%
(MH, CH, OH)

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
Ký hiệu

Điều kiện nhận biết

- Đất bụi dẻo

Tên gọi

ML

Giới hạn Atterberg nằm dưới đường “A”,
Wnh< 50%, và IP < 4%

- Đất sét ít dẻo (sét vơ
cơ)

CL

Giới hạn Atterberg nằm trên đường “A”,
Wnh< 50%, và IP > 7%

- Đất bụi vô cơ và bụi sét

CL-ML

Wnh< 50%, và IP = 4%÷7%

- Đất bụi và sét hữu cơ ít
dẻo

OL

Gần trùng với nhóm ML, có chứa hữu cơ
và Wnh< 50%,

- Đất bụi rất dẻo

MH

Giới hạn Atterberg nằm dưới đường “A”,
và Wnh> 50%

- Đất sét rất dẻo (sét vô
cơ)

CH

Giới hạn Atterberg nằm trên đường “A”,
và Wnh> 50%

- Đất bụi và sét hữu cơ
rất dẻo

OH

Gần trùng với nhóm MH, có chứa hữu cơ
và Wnh> 50%,

- Than bùn hay đất có
hàm lượng hữu cơ lớn

Pt

Wnh=300% ÷ 500%,
IP = 100%÷200%

7


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
a. Theo TCVN 5747-1993

Phân loại đất hạt mịn trong phịng thí nghiệm (Biểu đồ dẻo)

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
b) THEO CƠ HỌC ĐẤT

Đất rời (cát)

Loại cát

Tỷ lệ hạt theo kích cỡ
(%) khối lượng

Chỉ số
dẻo

Phạm vi sử dụng
- Rất thích hợp, nhưng phải có lớp bọc
mái taluy bằng đất dính.
- nt - nt - nt - Ít thích hợp

- Cát sỏi

Hạt >2mm chiếm 25÷50%

<1

- Cát to
- Cát vừa
- Cát nhỏ
- Cát bụi

Hạt >0,5mm chiếm > 50%
Hạt >0,25mm chiếm > 50%
Hạt >0,1mm chiếm > 75%
Hạt >0,05mm chiếm > 75%

<1
<1
<1
<1

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
b) THEO CƠ HỌC ĐẤT

Đất dính
Loại đất

Tỷ lệ cát có trong
đất
(%) khối lượng

Chỉ số dẻo

Phạm vi sử dụng

- Á cát nhẹ, hạt to
- Á cát nhẹ
- Á cát bụi
- Á cát bụi nặng
- Á sét nhẹ
- Á sét nhẹ bụi

- Á sét nặng
- Á sét nặng bụi
- Sét nhẹ
- Sét bụi
- Sét béo

> 50
> 50
20 ÷ 50
< 20
> 40
< 40
> 40
< 40
> 40
Khơng qui định
Khơng qui định

1÷7
1÷7
1÷7
1÷7
7 ÷ 12
7 ÷ 12
12 ÷ 17
12 ÷ 17
17 ÷ 27
17 ÷ 27
> 27

Rất thích hợp.
Thích hợp
Ít thích hợp
Khơng thích hợp
Thích hợp
Ít thích hợp
Thích hợp
Ít thích hợp
Thích hợp
Ít thích hợp
Khơng thích hợp

8


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
c) THEO AASHTO

AASHTO - American Association of State Highway and
Transportation Officials, ASSHTO M 145
Căn cứ vào sự phân bố kích cỡ hạt và chỉ số dẻo: 7 nhóm
chính: A-1, A-2, ..., A-7
+ Đất hạt thơ: A-1(a,b); A-2(1,2,3,4); A-3
+ Đất hạt mịn: A-4; A-5; A-6; A-7(5,6)

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
Đất hạt thô (A-1, A-2, A-3):
Phân loại tổng quát

Phân loại nhóm

Vật liệu rời
(≤ 35% lọt qua sàng 0,075)
A-1

A-2

A-3

A-1-a

A-1-b

A-2-4

A-2-5

A-2-6

A-2-7

% lọt sàng
- 2 mm (No.10)
- 0,425mm (No.40)
- 0,075mm (No200)

≤ 50
≤  30

≤  15

≤  50
≤  25

≤ 35

≤ 35

≤ 35

≤ 35

≥ 51
≤ 10

Lọt sàng 0,425mm
- Giới hạn chảy, Wnh
- Chỉ số dẻo, Ip

≤6

≤  6

≤ 40
≤ 10

≥  41
≤ 10

≤  40
≥ 11

≥  41
≥  11

-

Loại đất thường gặp

Đá, sỏi sạn, cát

Đánh giá tổng quát

Cát
mịn

Sạn lẫn bụi, sạn lẫn sét, cát

Tuyệt vời đến tốt

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
Đất hạt mịn (A-4, A-5, A-6, A-7):
Vật liệu sét – bụi
(> 35% lọt qua sàng 0,075)

Phân loại tổng quát
Phân loại nhóm

A-4

A-5

A-6

% lọt sàng
- 2 mm (No.10)
- 0,425mm (No.40)
- 0,075mm (No200)

≥ 36

≥ 36

Lọt sàng 0,425mm
- Giới hạn chảy, Wnh
- Chỉ số dẻo, Ip

≤ 40
≤ 10

≥ 41
≤10

Loại đất thường gặp
Đánh giá tổng quát
* A-7-5

: IP ≤ Wnh – 30;

A-7
A-7-5

A-7-6

≥ 36

≥ 36

≥ 36

≤ 40
≥ 11

≥  41
≥ 11*

≥  41
≥ 11*

Đất loại bụi

Đất loại sét

Tạm dùng được đến kém
A-7-6 : IP > Wnh - 30

9

Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

Chỉ số dẻo IP

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG

Giới hạn nhão Wnh

Biểu đồ phân loại nhóm đất theo chỉ số dẻo và giới hạn nhão
(theo ASSHTO)

II. THEO TIÊU CHUẨN ASSHTO
Ví dụ:
Kết quả phân tích thành phần hạt và thí nghiệm các chỉ tiêu
Atterberg một mẫu đất như sau:
Cỡ sàng
- 4,75 mm (No.4)
- 2mm (No.10)
- 0,425mm (No.40)
- 0,15mm (No.100)
- 0,075mm (No.200)

% lọt sàng

Thí nghiệm Atterberg

97
93
88
78

70

Wnh= 48%
Wd = 26%

Theo AASHTO, loại đất ? có thể sử dụng trong xây dựng lớp
móng áo đường ?

II. THEO TIÊU CHUẨN ASSHTO
Phân tích:
1) Căn cứ hàm lượng lọt sàng 0,075mm (No.200): đất thuộc
nhóm hạt thơ hay hạt mịn ?
2) Căn cứ vào giới hạn nhão (WLL) và Ip, xác định nhóm đất ?
3) Xác định chỉ số nhóm GI ?

GI = ( F200 − 35) [0, 2 + 0,005( Wnh − 40) ] + 0,01( F200 − 15)( I p − 10)
→ Nhóm hạt mịn (% lọt sàng 0,075mm: 70% > 35%)
→ Wnh = 48%, nhóm đất A-5 hoặc A-7
Ip = Wnh – Wd = 48 – 26 = 22% đất thuộc nhóm A-7
(A-7-5 hoặc A-7-6)
Wnh – 30 = 48 – 30 = 18 < Ip, đất thuộc nhóm A-7-6
→ GI = (70-35)[0,2+0,005(48-40)]+0,01(70-15)(22-10) = 15
4) Đất thuộc nhóm A-7-6(15), khơng thể sử dụng trực tiếp
trong XD lớp móng áo đường.

10


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

VII. PHÂN LOẠI ĐẤT NỀN ĐƯỜNG
d) THEO ĐỘ CỨNG CỦA ĐẤT

Œ Thi cơng bằng thủ cơng :
- Cấp I (nhóm 1, 2, 3): có thể dùng xẻng đào được.
- Cấp II (nhóm 4 và 5): có thể đào bằng cuốc bàn, mai.
- Cấp III (nhóm 6 và 7): có thể đào bằng cuốc chim loại
nhỏ (< 2,5 kg)
- Cấp IV (nhóm 8 và 9): có thể đào bằng cuốc chim loại
lớn (>2,5kg) hoặc xà beng, chng..

 Thi cơng bằng cơ giới :
- Cấp I : đất dễ làm.
- Cấp II : trung bình
- Cấp III : đất khó làm
- Cấp IV : rất khó

VIII. LỰA CHỌN ĐẤT TRONG XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG
- Đất á cát : thích hợp nhất.
- Đất á sét.
- Đất cát (đắp qua vùng đầm lầy, đất yếu).
- Đất sét : dùng làm lớp phòng nước.
F Một số loại đất không nên dùng :
- Đất lẫn rễ cây, nền cỏ, các mẫu gỗ vụn, tạp chất hữu cơ,...
- Đất có hàm lượng chất hữu cơ cao (than bùn, rác rưởi,..)
- Đất có độ sệt IB > 80%, chỉ số dẻo Ip > 55.
- Đất có hàm lượng nước W > 100%.
- Đất có độ chặt tự nhiên γ ≤ 800 g/cm3.
- Đất có trị số độ trương nở > 1,25.
- Đất có chứa chất độc hóa học.

MỘT SỐ LOẠI MÁY TRONG THI CÔNG X.D ĐƯỜNG

Máy ủi

11


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

MỘT SỐ LOẠI MÁY TRONG THI CÔNG X.D ĐƯỜNG

Máy xúc chuyển (cạp chuyển)

MỘT SỐ LOẠI MÁY TRONG THI CÔNG X.D ĐƯỜNG

Máy đào (máy xúc)

MỘT SỐ LOẠI MÁY TRONG THI CÔNG X.D ĐƯỜNG

Máy xúc lật

12


Chương 1- Khái niệm chung về công tác xây dựng đường

MỘT SỐ LOẠI MÁY TRONG THI CÔNG X.D ĐƯỜNG

Máy san (máy gạt)

MỘT SỐ LOẠI MÁY TRONG THI CÔNG X.D NỀN ĐƯỜNG

Máy lu (máy đầm)

MỘT SỐ LOẠI MÁY TRONG THI CÔNG X.D NỀN ĐƯỜNG

Xe tưới nước

13