BÀI GIẢNG MÔN HỌC KỸ THUẬT THI CÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG
KHOA XÂY DỰNG
----------

TS. NGUYỄN HẢI HOÀN

BÀI GIẢNG MÔN HỌC
KỸ THUẬT THI CÔNG

Đà Nẵng 08/2015


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. ĐẤT VÀ CÔNG TÁC ĐẤT TRONG XÂY DỰNG.............................................1
1.1. CÁC DẠNG CÔNG TRÌNH VÀ CÔNG TÁC ĐẤT............................................ 1
1.1.1. Các dạng công trình bằng đất..................................................................... 1
1.1.2. Các loại công tác đất................................................................................. 1
1.2. CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KỸ THUẬT THI CÔNG......2
1.2.1. Trọng lượng riêng của đất......................................................................... 2
1.2.2 . Độ ẩm của đất.......................................................................................... 2
1.2.3 . Độ dốc tự nhiên của đất............................................................................ 3
1.2.4 . Độ tơi xốp............................................................................................... 5
1.2.5. Lưu tốc cho phép..................................................................................... 6
1.3. PHÂN CẤP ĐẤT TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG.......................................... 6
1.3.1. Cấp đất.................................................................................................... 6
1.3.2. Phân loại cấp đất (theo ĐM 1172-2012)..................................................... 7
CHƯƠNG 2. TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT.......................................................... 10
2.1. MỤC ĐÍCH, NGUYÊN TẮC CỦA VIỆC TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG
TÁC ĐẤT...................................................................................................... 10
2.1.1. Mục đích............................................................................................... 10

2.1.2. Nguyên tắc tính toán............................................................................... 10
2.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH THI CÔNG ĐẤT...........................10
2.3. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT THEO HÌNH KHỐI................ 12
2.3.1. Các dạng hình khối thường gặp............................................................... 12
2.3.2. Tính khối lượng đất những công trình chạy dài......................................... 13
2.4. TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT TRONG SAN BẰNG.........................16
2.4.1. Các trường hợp san bằng......................................................................... 16
2.4.2. Các phương pháp tính khối lượng đất san bằng......................................... 16
2.4.3. Trình tự tính toán.................................................................................... 24
2.4.4. Xać định hương và cự ly vận chuyển trung bình khi san đất ......................24
CHƯƠNG 3. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ VÀ PHỤC VỤ THI CÔNG PHẦN NGẦM CÔNG
TRÌNH..........................................................................................................................................29
3.1. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MẶT BẰNG THI CÔNG ĐẤT.................................. 29
3.1.1. Giải phóng mặt bằng............................................................................... 29
3.1.2. Chuẩn bị vị trí đổ đất.............................................................................. 29
3.2. CÔNG TÁC THOÁT NƯỚC THI CÔNG......................................................... 29
3.2.1. Thoát nươc bề mặt.................................................................................. 29
3.2.2. Hạ mực nươc ngầm................................................................................ 32
3.3. ĐỊNH VỊ, GIÁC MÓNG CÔNG TRÌNH.......................................................... 40
3.3.1. Định vị công trình.................................................................................. 40
3.3.2. Giác móng công trình............................................................................. 43
3.4. CÔNG TÁC CHỐNG VÁCH HỐ ĐÀO............................................................ 43
3.4.1. Mục đích............................................................................................... 43
3.4.2. Các biện pháp chống vách hố đào ........................................................... 44
CHƯƠNG 4. KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT.................................................................. 54
4.1. THI CÔNG ĐÀO ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦ CÔNG..........................54
4.1.1. Các nguyên tắc thi công.......................................................................... 54
4.1.2. Một số biện pháp khi đào đất thủ công..................................................... 54

4.2. THI CÔNG ĐÀO ĐẤT BẰNG MÁY ĐÀO...................................................... 56
4.2.1 . Đào đất bằng máy đào gàu thuận............................................................. 56
4.2.2 . Đào đất bằng máy đào gàu nghịch........................................................... 61
4.2.3 . Đào đất bằng máy đào gàu dây................................................................ 64
4.2.4 . Đào đất bằng máy đào gàu ngoạm........................................................... 66
4.2.5. Năng suất của máy đào một gàu.............................................................. 66
4.3. THI CÔNG ĐẤT BẰNG MÁY ỦI................................................................... 68
4.3.1. Khaí niệm chung về máy ủi .................................................................... 68
4.3.2. Các sơ đồ vận hành của máy ủi................................................................ 69
4.3.3. Năng suất của máy ủi.............................................................................. 71
4.3.4. Các biện pháp làm tăng năng suất của máy ủi........................................... 71
4.4. THI CÔNG ĐẤT BẰNG MÁY CẠP................................................................ 73
4.4.1. Khaí niệm chung về máy cạp .................................................................. 74
4.4.2. Kỹ thuật thi công đất bằng máy cạp......................................................... 74
4.4.3. Năng suất của máy cạp............................................................................ 78
4.4.4. Các biện pháp làm tăng năng suất của máy cạp......................................... 78
CHƯƠNG 5. THI CÔNG ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT........................................................................80
5.1. THI CÔNG ĐẮP ĐẤT.................................................................................... 80
5.1.1. Những yêu cầu đất đắp............................................................................ 80
5.1.2. Kỹ thuật thi công đắp đất ....................................................................... 80
5.2. THI CÔNG ĐẦM ĐẤT................................................................................... 81
5.2.1. Bản chất của việc đầm đất....................................................................... 81
5.2.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến công tác đầm đất............................................ 82
5.2.3. Thi công đầm đất bằng thủ công ............................................................. 84
5.2.4. Thi công đầm đất bằng cơ giơi ................................................................ 85
CHƯƠNG 6. THI CÔNG CỌC VÀ VÁN CỪ.......................................................................... 96
6.1. PHÂN LOẠI CỌC VÀ CỪ.............................................................................. 96
6.1.1. Cọc dùng để gia cố nền đất...................................................................... 96
6.1.2. Các loại cọc của móng cọc...................................................................... 98
6.1.3. Phân loại cọc theo tính chất làm việc của cọc.......................................... 101

6.1.4. Một số loại ván cư ............................................................................... 101
6.2. THIẾT BỊ THI CÔNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN VÀ VÁN CỪ . 103
6.2.1. Giá búa đóng cọc.................................................................................. 103
6.2.2. Các loại búa đóng cọc........................................................................... 104
6.2.3. Thiết bị thi công ép cọc ........................................................................ 106
6.2.4. Thiết bị thi công hạ vań cư ................................................................... 108
6.3. THI CÔNG CỌC ĐÓNG............................................................................... 110
6.3.1. Đặc điểm............................................................................................. 110
6.3.2. Chọn búa đóng cọc............................................................................... 110
6.3.3. Vâṇ chuyên̉ và xếp dơ cọc .................................................................... 111
6.3.4. Lắp cọc vào giá búa ............................................................................. 112
6.3.5. Kỹ thuật đóng cọc................................................................................. 112
6.3.6. Kiểm tra độ chối khi đóng cọc............................................................... 113
6.4. THI CÔNG CỌC ÉP..................................................................................... 114
6.4.1. Đặc điểm............................................................................................. 114
6.4.2. Vâṇ chuyên̉ và xếp dơ cọc .................................................................... 114


6.4.3. Chọn máy ép cọc ................................................................................. 114
6.4.4. Thí nghiệm cọc thử (TCVN 9393:2012)................................................. 116
6.4.5. Kỹ thuật ép cọc ................................................................................... 117
6.5. THI CÔNG HẠ VÀ NHÔ CỪ........................................................................ 117
6.5.1. Hạ cư bằng búa đóng............................................................................ 117
6.5.2. Hạ cư bằng búa rung............................................................................. 118
6.5.3. Hạ cư bằng máy ép thủy lực (robot) ...................................................... 118
6.5.4. Thi công nhổ cư................................................................................... 119
6.6. NHỮNG TRỞ NGẠI THƯỜNG GẶP KHI THI CÔNG HẠ CỌC VÀ CÁCH GIẢI
QUYẾT........................................................................................................ 119
6.6.1. Các sự cố thường gặp khi đóng cọc và cách giải quyết.............................119
6.6.2. Các sự cố thường gặp khi ép cọc và cách giải quyết................................ 120

CHƯƠNG 7. CÔNG TÁC VÁN KHUÔN VÀ GIÀN GIÁO................................................. 121
7.1. KHÁI NIỆM VÀ NHỮNG YÊU CẦU ĐỐI VỚI VÁN KHUÔN, CỘT CHỐNG
VÀ SÀN THAO TÁC................................................................................... 121
7.1.1. Khái niệm............................................................................................ 121
7.1.2. Những yêu cầu đối vơi ván khuôn, cột chống và sàn thao tác...................121
7.1.3. Những yêu cầu khi lắp dựng ván khuôn, cột chống và sàn thao tác...........122
7.2. PHÂN LOẠI VÁN KHUÔN, CỘT CHỐNG VÀ SÀN THAO TÁC.................122
7.2.1. Phân loại ván khuôn............................................................................. 122
7.2.2. Các loại cột chống, đà đơ...................................................................... 127
7.2.3. Các loại giàn giáo................................................................................. 137
7.3. CẤU TẠO VÁN KHUÔN CHO MỘT SỐ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH..............138
7.3.1. Ván khuôn móng.................................................................................. 138
7.3.2. Ván khuôn cột...................................................................................... 141
7.3.3. Ván khuôn dầm, sàn, cầu thang............................................................. 144
7.3.4. Ván khuôn tường.................................................................................. 147
7.4. VÁN KHUÔN DI ĐỘNG.............................................................................. 149
7.4.1. Ván khuôn di động theo phương ngang.................................................. 149
7.4.2. Ván khuôn di động theo phương đứng.................................................... 150
7.5. THIẾT KẾ VÁN KHUÔN, CỘT CHỐNG...................................................... 152
7.5.1. Xác định tải trọng (theo TCVN 4453:1995)............................................. 152
7.5.2. Phương pháp tính................................................................................. 156
7.6. NGHIỆM THU VÁN KHUÔN, CỘT CHỐNG VÀ GIÀN GIÁO.....................158
7.6.1. Nghiệm thu ván khuôn.......................................................................... 158
7.6.2. Nghiệm thu cột chống, giàn giáo............................................................ 159
7.7. THÁO DỠ VÁN KHUÔN............................................................................. 160
7.7.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian tháo dơ........................................... 160
7.7.2. Yêu cầu kỹ thuật khi tháo dơ ván khuôn................................................. 160
CHƯƠNG 8. CÔNG TÁC CỐT THÉP................................................................................... 162
8.1. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ CỦA CÔNG TÁC CỐT THÉP..............................162
8.2. PHÂN LOẠI CỐT THÉP VÀ NHỮNG YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI CÔNG

TÁC CỐT THÉP.......................................................................................... 162
8.2.1. Phân loại cốt thép trong xây dựng.......................................................... 162
8.2.2. Những yêu cầu chung đối vơi công tác cốt thép......................................163
8.3. CÔNG TÁC GIA CƯỜNG CỐT THÉP.......................................................... 164
8.3.1. Khái niệm và nguyên lý gia cường cốt thép............................................ 164


8.3.2. Các phương pháp gia cường nguội......................................................... 165
8.4. CÔNG TÁC GIA CÔNG CỐT THÉP............................................................. 167
8.4.1. Phương pháp thủ công làm thẳng, cạo gỉ, đo, cắt, uốn cốt thép.................167
8.4.2. Phương pháp cơ giơi làm thẳng, cạo gỉ, đo, cắt, uốn cốt thép....................169
8.4.3. Nối cốt thép......................................................................................... 170
8.4.4. Bảo quản thép sau khi gia công.............................................................. 174
8.5. LẮP DỰNG CỐT THÉP............................................................................... 174
8.5.1. Các yêu cầu kỹ thuật khi lắp dựng cốt thép............................................. 174
8.5.2. Các phương pháp lắp dựng cốt thép....................................................... 175
8.6. KIỂM TRA, NGHIỆM THU CỐT THÉP........................................................ 175
8.6.1. Kiểm tra công tác cốt thép sau khi gia công............................................ 175
8.6.2. Kiểm tra công tác cốt thép sau khi lắp dựng............................................ 175
8.6.3. Nghiệm thu cốt thép............................................................................. 176
CHƯƠNG 9. CÔNG TÁC BÊ TÔNG........................................................................................ 176
9.1. CHUẨN BỊ VẬT LIỆU................................................................................. 176
9.2. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CẤP PHỐI CỦA VỮA BÊ TÔNG....................... 177
9.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRỘN BÊ TÔNG ...................................................... 178
9.3.1. Các yêu câù đối vơi vữa bê tông ........................................................... 178
9.3.2. Trộn bê tông bằng thủ công................................................................... 178
9.3.3. Trộn bê tông bằng cơ giơi..................................................................... 179
9.4. VẬN CHUYÊN
̉ VỮA BÊ TÔNG .................................................................. 180
9.4.1. Yêu câù kỹ thuật chung ........................................................................ 180

9.4.2. Các phương pháp vận chuyển bê tông.................................................... 180
9.5. CÔNG TÁC ĐÔ BÊ TÔNG........................................................................... 186
9.5.1. Yêu câù kỹ thuật chung ........................................................................ 186
9.5.2. Những nguyên tắc và biện pháp đổ bê tông............................................. 187
9.6. MẠCH NGỪNG TRONG CÔNG TÁC THI CÔNG BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG
CỐT THÉP TOÀN KHỐI.............................................................................. 191
9.6.1. Khaí niệm ........................................................................................... 191
9.6.2. Thời gian và vị trí ngưng....................................................................... 191
9.6.3. Vị trí mạch ngưng trong các kết câú ...................................................... 192
9.6.4. Xử lý mạch ngưng................................................................................ 194
9.7. CÔNG TÁC ĐẦM BÊ TÔNG....................................................................... 194
9.7.1. Bản chất của việc đầm bê tông .............................................................. 194
9.7.2 . Đầm bê tông bằng thủ công.................................................................. 194
9.7.3 . Đầm bê tông bằng cơ giơi..................................................................... 195
9.8. BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG VÀ SỬA CHỮA CÁC KHUYẾT TẬT SAU KHI ĐÔ
BÊ TÔNG.................................................................................................... 200
9.8.1. Bảo dương bê tông .............................................................................. 200
9.8.2. Sửa chữa những khuyết tật trong bê tông................................................ 201


6

PHẦN I: CÔNG NGHỆ THI CÔNG PHẦN NGẦM
CHƯƠNG 1. ĐẤT VÀ CÔNG TÁC ĐẤT TRONG XÂY DỰNG
1.1.CÁC DẠNG CÔNG TRÌNH VÀ CÔNG TÁC ĐẤT
1.1.1. Các dạng công trình bằng đất
a. Chia theo mục đích sử dụng
Theo mục đích sử dụng, công trình bằng đất được chia thành 2 dạng:
- Công trình bằng đất: đê, đập, kênh mương, nền đường… (có khối lượng lơn).
- Công tác đất phục vụ cho công tác khác: hố móng, rãnh đặt đường ống

b. Chia theo thời gian sử dụng
Theo thời gian sử dụng, công trình bằng đất chia làm 2 dạng:
- Dạng vĩnh cửu: nền đường, đê, đập, kênh, mương…
- Dạng tạm thời: hố móng, đê quai.
c. Chia theo mặt bằng xây dựng
Theo mặt bằng xây dựng, công trình bằng đất được chia thành 2 dạng:
- Dạng chạy dài bao gồm: nền đường, đê, kênh mương.
- Dạng tập trung: hố móng công trình, mặt bằng san lấp xây dựng,
1.1.2. Các loại công tác đất
a. Công tác đào đất
Khái niệm: đào đất là công tác hạ cao trình mặt đất tự nhiên đến cao trình
thiết kế.
Biện pháp: đào đất có thể tiến hành bằng phương pháp thủ công, cơ giơi hoặc
kết hợp giữa thủ công và cơ giơi.
Quy ước: Thể tích đất đào ký hiệu là V+ > 0
V+
2

V+
1
V1

Htk
V2

Hình 1-1. Quy ươc khối lượng đào đắp

a. Công tác đắp
đất
Khái niệm: Đắp là nâng cao trình mặt đất tự nhiên đến cao trình thiết kế.

Biện pháp: Đắp đất có thể sử dụng biện pháp đắp bằng thủ công, cơ giơi
hoặc dùng máy đào để đào đất và đổ trực tiếp vào nơi cần đắp hoặc có thể dùng
máy ủi để vận chuyển đất để đắp. Trong quá trình đắp đất cần thực hiện xen kẽ
đầm đất.
Quy ước: Thể tích đất đắp ký hiệu là V- < 0
b. Công tác san đất
Khái niệm: San đất là làm phẳng một diện tích mặt đất
Trên cơ sở khối lượng đất đào và đất đắp ta chia các dạng san mặt bằng đất
như sau:


- San mặt bằng theo điều kiện cân bằng đào đắp. Trong trường hợp này phần đất đào
sẽ được di chuyển đến khu vực cần đắp. Chúng ta cần tính toán sao cho tổng khối
lượng đất đào bằng tổng khối lượng đất đắp (ΣV+ = ΣV-.).
- San mặt bằng theo cao trình thiết kế cho trươc (Htk). Trong trường hợp này thì có
thể lấy bơt đất tư công trình đi nơi khác khi thể tích đất đào được lơn hơn thể tích
đất cần đắp (ΣV+ > ΣV-) hay phải đổ thêm đất vào công trình nếu thể tích đất đào
được nhỏ hơn thể tích đất cần đắp (ΣV+ < ΣV-).
c. Công tác bóc đất
Khái niệm: bóc đất là lấy một lơp đất (không sử dụng trong xây dựng) trên
mặt đất tự nhiên (đất mùn, đất ô nhiễm…) đi nơi khác. Bóc là đào đất nhưng
không theo một độ cao nhất định mà phụ thuộc vào độ dày của lơp đất lấy đi.
d. Công tác lấp đất
Khái niệm: Lấp đất là làm cho chỗ đất trũng cao bằng khu vực xung quanh.
Lấp là đắp đất nhưng độ dày lơp đất đắp phụ thuộc vào cao trình của mặt đất tư
nhiên của khu vực xung quanh.
e. Công tác đầm đất
Khái niệm: Đầm đất là truyền xuống đất những tại trọng có chu kỳ nhằm ép
đẩy không khí, nươc trong đất ra ngoài, làm tăng độ chặt, tăng mật độ hạt trong 1
đơn vị thể tích. Như vậy đầm đất giúp tăng khả năng chịu tải của nền đất.

1.2.CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN KỸ THUẬT THI
CÔNG
Đất là vật thể rất phức tạp về nhiều phương diện, có rất nhiều tính chất (cơ,
lý, hóa…) đã được nói đến trong Cơ học đất. Trong giơi hạn chương trình ta chỉ đề
cập đến một số tính chất của đất ảnh hưởng nhiều đến kỹ thuật thi công đất. Những
tính chất này gọi là tính chất kỹ thuật của đất bao gồm: Trọng lượng riêng, độ ẩm,
độ dốc tự nhiên, độ tơi xốp, lưu tốc cho phép…
1.2.1. Trọng lượng riêng của đất
Khái niệm: Trọng lượng riêng là trọng lượng của một đơn vị thể tích đất.
Công thức xác định: d = P/V (N/m3, kN/m3)
P: Trọng lượng của mẫu đất lấy thí nghiệm (N, kN,...)
V: Thể tích của vật tính bằng (m3, cm3...)
Trọng lượng riêng của đất thể hiện sự đặc chắc của đất. Đất có trọng lượng
riêng càng lơn thì càng khó thi công, chi phí thi công cao và ngược lại
1.2.2. Độ ẩm của đất
Khái niệm: Độ ẩm của đất là tỷ lệ phần trăm (%) của trọng lượng nươc chứa
trong đất trên trọng lượng hạt của đất, ký hiệu là W
Công thức xác định:
P
P − Pk
W = n .100% hay W = u
.100%
Pk
Pk
Trong đó:
Pn: Trọng lượng của nươc trong mẫu đất.
Pu: Trọng lượng mẫu đất ở trạng thái tự nhiên.


Pk: Trọng lượng mẫu đất sau khi sấy khô.

Độ ẩm của đất ảnh hưởng rất lơn đến công lao động làm đất, đất quá ươt
hoặc quá khô đều gây khó khăn cho công tác thi công.
Ví dụ: Trong thi công đào đất, nếu đất khô rời rạc, không có lực dính làm
hiệu quả kém hay đất khô cứng quá để đào được cần tác dụng một lực đào phải
lớn hơn, nếu đào bằng máy thì hao phí về nhiên liệu, thời gian tăng lên, còn nếu
đào bằng thủ công thì năng suất đào giảm. Trường hợp đất quá ướt, dưới tác dụng
của các tác nhân như lực đào đất, người đi lại… làm cho đất rời ra, sự bám dính
giữa các hạt không còn nữa, nhiều loại đất tạo thành bùn, gây khó khăn rất nhiều
trong việc đào cũng như vận chuyển đất, vệ sinh đáy hố móng…
Đối vơi mỗi loại đất, có một độ ẩm thích hợp (W 0), là độ ẩm mà khi thi
công, hao phí lao động là nhỏ nhất
Căn cứ vào độ ẩm đất được phân loại như sau:
- Đất khô: đất có độ ẩm W < 5% , loại đất này khó đào và cũng khó lèn
chặt.
- Đất ẩm: đất có độ ẩm 5% ≤ W ≤ 30%, loại đất này rất phù hợp cho thi
công: dễ đào và cũng dễ lu, lèn chặt.
- Đất ươt: đất có độ ẩm W > 30%, loại đất này ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thi
công.
- Theo kinh nghiệm có thể xác định gần đúng trạng thái ẩm của đất ngay tại hiện
trường bằng cách bốc đất lên tay nắm chặt lại rồi buông ra, nếu:
+ Đất rời ra là đất khô.
+ Đất giữ được hình dạng nhưng tay không ươt là đất ẩm (dẻo).
+ Đất dính bết vào tay hay làm tay ươt, là đất ươt.
1.2.3. Độ dốc tự nhiên của đất
Khái niệm: Độ dốc tự nhiên của đất là tg của góc dốc lơn nhất khi đào hoặc
đắp mà không làm sụt lở đất, ký hiệu là i
a)

b)

Hình 1-2. Góc dốc tự nhiên của đất khi đào đắp
a) Mái dốc đất đổ đống, b) Đào đất


Công thức xác định
i = tgα =

(1.4)

H
B

Trong đó: α: là góc dốc tự nhiên.
H: là chiều sâu hố đào (hoặc mái dốc)
B: là chiều rộng chân mái dốc.

+
+
+

+

Đại lượng nghịch đảo của độ dốc là hệ số mái dốc (hay còn gọi là độ soải
của mái dốc)
1 B
m= = =
(1.5)
cotgα
i H
Tính chất

Độ dốc tự nhiên của đất phụ thuộc vào:
Góc ma sát trong của đất (φ): φ càng lơn → α càng lơn → i càng lơn
Độ dính của những hạt đất (c): c càng lơn → α càng lơn → i càng lơn
Tải trọng tác dụng lên mặt đất (q).
Ví dụ: Cùng một loại đất, nếu đào hai hố móng có độ sâu bằng nhau, nhưng
hố móng có tải trọng tác dụng lên mái đất lớn hơn (q2 > q1) thì có hệ số mái dốc
lớn hơn (α2 < α1→ i2 < i 1 → m2> m1)
Chiều sâu của hố đào (H). Càng đào sâu càng dễ gây sụt lở, vì trọng lượng lơp đất
ở trên mặt trượt càng lơn (H2> H1→ α2 < α1→ i2 < i1 → m2> m1)
Độ dốc tự nhiên của đất ảnh hưởng rất lơn đến biện pháp thi công đào và
đắp đất. Biết được độ dốc tự nhiên của đất, ta mơi đề ra biện pháp thi công phù
hợp, có hiệu quả và an toàn.
Khi đào đất những hố móng tạm thời như các hố móng công trình, các rãnh
đường ống…thì độ dốc mái đất không được lơn hơn độ dốc lơn nhất cho phép của
bảng 1-1 (theo bảng 11-TCVN 4447 :2012).
Bảng 1-1. Độ dốc lơn nhất cho phép của mái dốc hào và hố đào

Loại đất

Độ dốc cho phép (i) khi chiều sâu hố móng
H ≤ 1,5m
H ≤ 3,0m
H ≤ 5,0m
Góc
Góc
Góc
Tỷ lệ độ
Tỷ lệ độ nghiêng Tỷ lệ độ
nghiêng
nghiêng của

dốc
dốc
dốc
của mái
của mái
mái dốc (α)
dốc (α)
dốc (α)
56
1 : 0,67
45
1:1
38
1 : 1,25
63
1 : 0,5
45
1:1
45
1:1
76
1 : 0,25
56
1 : 0,67 50
1 : 0,85
90
1:0
63
1 : 0,5
53

1 : 0,75
90
1:0
76
1 : 0,25 63
1 : 0,5

Đất mượn
Đất cát
Đất cát pha
Đất thịt
Đất sét
Hoàng thổ và những loại
đất tương tự trong trạng 90
thái khô
Chú ý:

1:0

63

1 : 0,5

63

1: 0,5


Nếu đất có nhiều lớp khác nhau thì độ dốc xác định theo loại đất yếu
nhất. Đất mượn là loại đất nằm ở bãi thải đã trên 6 tháng không cần nén.

1.2.4. Độ tơi xốp
Khái niệm: là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi thể tích của đất trươc và
sau khi đào, ký hiệu là k.
Nếu gọi:
- Thể tích của đất nguyên thổ là V0
- Thể tích của đất đào lên đổ đống (chưa đầm) V1
- Thể tích của đất sau khi đầm V2 Thông
thường ta có V0 < V2 < V1
Công thức xác định:
k=

V1 − V0

.100%

V0

(1.6)

Người ta chia độ tơi xốp thành 2 loại:
+ Độ tơi xốp ban đầu k1: là độ tơi xốp của đất khi mơi vưa đào lên, trong máy đào,
trên xe vận chuyển hay đất đổ đống chưa đầm nén.
k =

V1 − V0

1

.

(1.7)

100%
V0

+ Độ tơi xốp cuối cùng k0: là độ tơi xốp khi đất đã được đầm chặt.
k =

V2 − V0

.

(1.8)

100%
0

Tính
V0
chất :
- Độ tơi xốp ban đầu ảnh hưởng đến việc bố trí kho chứa đất, thùng xe chuyên chở
đất, thể tích nơi chứa đất. Độ tơi xốp cuối cùng ảnh hưởng đến tính toán san nền.
Muốn khu đất không bị lún sau mùa mưa khi định độ cao lấp phải chú ý đến độ tơi
xốp cuối cùng.
+ Đất càng rắn chắc thì độ tơi xốp càng lơn, do đó thi công đất càng khó khăn,có thể
phải xơi tơi trươc.
+ Đất xốp rỗng thì độ tơi xốp nhỏ, có trường hợp độ tơi xốp có giá trị âm.
Ví dụ: Đất chứa quá nhiều nước hay khí (đất quá rỗng, xốp) khi đào lên thì
nước và khí thoát hết ra ngoài, các hạt đất dịch chuyển lại gần nhau hơn (độ rỗng

giảm xuống) nên thể tích giảm: V1 <V0 => V1 – V0< 0 => k < 0.
Trong tính toán thường sử dụng một hệ số chuyển thể tích tư đất tự nhiên
sang đất tơi (hệ số tơi xốp của đất k’, k’= 1+k), hệ số này phụ thuộc vào loại đất,
cấp đất, tính chất của đất và được cho theo bảng sau (bảng C.1-TCVN 4447 :2012)


Bảng 1-2. Hệ số chuyển thể tích tư đất tự nhiên sang đất tơi (hệ số tơi xốp của đất)
Tên đất
Cuội
Đất sét
Sỏi nhỏ và trung
Đất hữu cơ
Hoàng thổ
Cát
Cát lẫn đá dăm và sỏi
Đá cứng đã nổ mìn tơi
Đá pha cát nhẹ
Đá pha cát nhẹ nhưng lẫn cuội sỏi, đá dăm
Đá pha cát nặng không lẫn cuội sỏi, đá dăm
Đất cát pha có lẫn cuội, sỏi, đá dăm

Hệ số chuyển từ tự nhiên sang tơi
1,26 đến 1,32
1,26 đến 1,32
1,14 đến 1,26
1,20 đến 1,28
1,14 đến 1,28
1,08 đến 1,17
1,14 đến 1,28
1,45 đến 1,50

1,14 đến 1,28
1,26 đến 1,32
1,24 đến 1,30
1,14 đến 1,28

1.2.5. Lưu tốc cho phép
Khái niệm : Lưu tốc cho phép là tốc độ tối đa của dòng chảy mà không gây
xói lở đất, ký hiệu vcp
Tính chất
- Đất có lưu tốc cho phép càng lơn thì khả năng chống xói mòn càng cao.
- Đối vơi các công trình bằng đất tiếp xúc trực tiếp vơi dòng chảy như đập, kênh,
mương…ta cần phải quan tâm đến tính chất này để có các biện pháp phòng chống
sự cuốn trôi của đất khi có dòng chảy chảy qua.
- Muốn chống xói lở thì lưu tốc dòng chảy không được lơn hơn một giá trị mà tại đó
các hạt đất bắt đầu bị cuốn theo dòng chảy. Mỗi một loại đất khác nhau sẽ có một
lưu tốc cho phép khác nhau, sau đây là lưu tốc cho phép của một số loại đất:
+ Đất cát : vcp = 0,45 ÷ 0,8 (m/s).
+ Đất thịt : vcp = 0,8 ÷ 1,8 (m/s).
+ Đất đá : vcp = 2,0 ÷ 3,5 (m/s).
- Khi thi công các công trình gặp dòng chảy có lưu tốc lơn hơn lưu tốc cho phép, ta
phải tìm cách giảm lưu tốc dòng chảy để bảo vệ công trình hoặc không cho dòng
chảy tác dụng trực tiếp lên công trình (bằng cách chia nhỏ dòng chảy, giảm độ dốc
của mặt đất, đắp bờ đê, chuyển hương dòng chảy, hoặc có thể xử lí nền đất trước
để tăng lưu tốc cho phép của đất…)
1.3.PHÂN CẤP ĐẤT TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG
1.3.1. Cấp đất
Cấp đất là phân loại đất dựa trên mức độ khó hay dễ khi thi công hay là mức
độ hao phí công lao động (thủ công hay cơ giơi) nhiều hay ít. Cấp đất càng cao
càng khó thi công hay hao phí công lao động càng nhiều.

Trong thi công việc xác định cấp đất là rất quan trọng. Mỗi loại cấp đất ứng
vơi một loại dụng cụ hay máy thi công, do đó việc xác định cấp đất ảnh hưởng trực
tiếp đến năng suất thi công và hiệu quả kinh tế của công trình.
1.3.2. Phân loại cấp đất (theo ĐM 1172-2012)
a. Phân loại cấp đất theo phương pháp thi công thủ công
Dựa vào dụng cụ thi công, phân cấp đất thành 4 cấp, 9 nhóm (Bảng 1.3)
Bảng 1-3. Phân loại đất theo phương pháp thi công thủ công
Cấp
đất

Nhóm
Tên đất
đất
- Đất phù sa, cát bồi, đất mầu, đất mùn, đất đen, đất
hoàng thổ.
1 - Đất đồi sụt lở hoặc đất nơi khác đem đến đổ (thuộc
loại đất nhóm 4 trở xuống) chưa bị đầm nén.

2
I

3

4
II

5

- Đất cát pha sét hoặc đất sét pha cát.

- Đất mầu ẩm ươt nhưng chưa đến trạng thái dính
dẻo.
- Đất nhóm 3, nhóm 4 sụt lở hoặc đất nơi khác đem
đến đổ đã bị nén chặt nhưng chưa đến trạng thái
nguyên thổ.
- Đất phù sa, cát bồi, đất mầu, đất bùn, đất nguyên
thổ tơi xốp có lẫn rễ cây, mùn rác, sỏi đá, gạch vụn,
mảnh sành kiến trúc đến 10% thể tích hoặc 50kg
đến 150 kg trong 1m3.
- Đất sét pha cát.
- Đất sét vàng hay trắng, đất chua, đất kiềm ở trạng
thái ẩm mềm.
- Đất cát, đất đen, đất mùn có lẫn sỏi đá, mảnh vụn
kiến trúc, mùn rác, gốc rễ cây tư (10÷ 20) % thể
tích.
- Đất cát có lượng ngậm nươc lơn, trọng tải tư
1,7T/m3 trở lên.
- Đất đen, đất mùn ngậm nươc nát dính.
- Đất sét, đất sét pha cát ngậm nươc nhưng chưa
thành mùn.
- Đất do thân cây, lá cây mục tạo thành, dùng mai
cuốc đào không thành tảng mà vụn vơ ra, rời rạc
như xỉ.
- Đất sét nặng kết cấu chặt.
- Đất mặt sườn đồi có nhiều cây sim, mua, dành
dành.
- Đất màu mềm.
- Đất sét pha màu xám (bao gồm màu xanh lam, màu
xám của vôi).
- Đất mặt sườn đồi có ít sỏi.

- Đất đỏ ở đồi núi.
- Đất sét pha sỏi non.
- Đất sét trắng kết cấu chặt lẫn mảnh vụn kiến

Công cụ tiêu chuẩn để
xác định
Dùng xẻng xúc được
dẽ dàng.

Dùng xẻng cải tiến ấn
nặng tay xúc được.

Dùng xẻng cải tiến
đạp bình thường đã
ngập xẻng.

Dùng mai xắn được.

Dùng cuốc bàn cuốc
được.


III

trúc hoặc rễ cây đến 10% thể tích hoặc 50kg đến
150 kg trong 1m3.
- Đất cát, đất mùn, đất đen, đất hoàng thổ có lẫn
sỏi đá, mảnh vụn kiến trúc tư (25÷35)% thể tích
hoặc tư 300kg đến 500 kg trong 1m3.
- Đất sét, đất nâu rắn chắc cuốc ra chỉ được tưng lát

nhỏ.
- Đất chua, đất kiềm thổ cứng.
- Đất mặt đê, mặt đường cũ.
- Đất mặt sườn đồ lẫn sỏi đá có sim, mua, dành dành
mọc lên dày.
6
- Đất sét kết cấu chặt lẫn cuội, sỏi, mảnh vụn kiến
trúc, gốc rễ cây lơn hơn (10÷20)% thể tích hoặc
150kg đến 300kg trong 1m3.
- Đá vôi phong hóa già nằm trong đất đào ra tưng
tảng được, khi còn trong đất thì tương đối mềm,
đào ra rắn dần lại, đập vơ vụn ra như xỉ.
- Đất đồi lẫn tưng lơp sỏi, lượng sỏi tư (25÷35)% lẫn
đá tảng, đá trái đến 20% thể tích.
- Đất mặt đường đá dăm hoặc đường đất rải mảnh
7
sành, gạch vơ.
- Đất cao lanh, đất sét kết cấu chặt lẫn mảnh vụn vơ
kiến trúc, gốc rễ cây tư (20÷30)% thể tích.
- Đất lẫn đá tảng, đá trái lơn hơn (20÷30)% thể tích.
- Đất mặt đường nhựa hỏng.
8 - Đất lẫn vỏ loài trai, ốc (đất sò) kết dính chặt tạo
thành tảng được.

IV
9

Dùng cuốc bàn cuốc
chối tay, phải dùng
cuốc chim lươi to để

đào.

Dùng cuốc chim nhỏ
lươi nặng đến 2,5kg.

Dùng cuốc chim nhỏ
lươi nặng trên 2,5kg
hoặc dùng xà beng mơi
đào được.

- Đất lẫn đá bọt.
- Đất lẫn đá tảng, đá trái lơn hơn 30% thể tích, cuội
sỏi giao kết bởi đất sét.
Dùng xà bèn choòng
- Đất có lẫn tưng vỉa đá, phiến đá ong xen kẽ (loại đá búa mơi đào được.
khi còn trong lòng đất tương đối mềm).
- Đất sỏi đỏ rắn chắc.

b. Phân loại cấp đất theo phương pháp thi công cơ giới
Dựa vào sức tiêu hao năng lực của máy hoặc theo năng suất của máy đào
gàu đơn, ta chia thành bốn cấp sau:
Bảng 1-4. Phân loại đất theo phương pháp thi công cơ giơi
Cấp
đất

I

II

Tên đất

Đất cát, đất phù sa cát bồi, đất đen, đất mùn, đất cát, cát
pha sét, đất sét, đất hoàng thổ, đất bùn. Các loại đất trên
có lẫn sỏi sạn, mảnh sành, gạch vơ, đá dăm, mảnh chai
tư 20% trở lại, không có rễ cây to, có độ ẩm tự nhiên
dạng nguyên thổ hoặc tơi xốp, hoặc tư nơi khác đem đến
đổ đã bị nén chặt tự nhiên. Cát đen, cát vàng có độ ẩm tự
nhiên, sỏi, đá dăm, đá vụn đổ thành đống.
Gồm các loại đất cấp I có lẫn sỏi sạn, mảnh sành, gạch

Công cụ tiêu chuẩn để
xác định

Dùng xẻng, mai hay


III

IV

vơ, đá dăm, mảnh chai tư 20% trở lên. Không lẫn rễ cây
to, có độ ẩm tự nhiên hay khô. Đất á sét, cao lanh, đất sét
trắng, sét vàng, có lẫn sỏi sạn, mảnh sành, mảnh chai,
gạch vơ không quá 20% ở dạng nguyên thổ hoặc nơi
khác đổ đến đã bị nén chặt tự nhiên có độ ẩm tự nhiên
hoặc khô rắn.
Đất á sét, cao lanh, sét trắng, sét vàng, sét đỏ, đất đồi
núi lẫn sỏi sạn, mảnh sành, mảnh chai, gạch vơ tư 20%
trở lên có lẫn rễ cây. Các loại đất trên có trạng thái
nguyên thổ có độ ẩm tự nhiên hoặc khô cứng hoặc đem
đổ ở nơi khác đến có đầm nén.

Các loại đất trong đất cấp III có lẫn đá hòn, đá tảng. Đá
ong, đá phong hóa, đá vôi phong hóa có cuội sỏi dính kết
bởi đá vôi, xít non, đá quặng các loại đã nổ mìn vơ nhỏ,
sét kết khô rắn chắc thành vỉa.

cuốc bàn xắn
miếng mỏng.

được

Dùng cuốc chim mơi
cuốc được.


CHƯƠNG 2. TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT
2.1. MỤC ĐÍCH, NGUYÊN TẮC CỦA VIỆC TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG
TÁC ĐẤT
2.1.1. Mục đích
Việc tính toán khối lượng công tác đất có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết
kế và thi công các công trình liên quan đến công tác đất.
•Về mặt thiết kế: Tính được khối lượng công tác đất mơi tính được dự toán công tác
đất, tính được số công hoặc số ca máy cần thiết để hoàn thành công việc (lập tiến
độ thi công) và tính được giá thành thi công đấu thầu.
•Về mặt thi công: Việc xác định khối lượng công tác đất để biết được khối lượng
công việc nhằm xác định biện pháp thi công đất cho hợp lí. Tư đó, đơn vị thi công
tiến hành phân tích lựa chọn thiết bị phù hợp, đạt hiệu quả cao nhất.
2.1.2. Nguyên tắc tính toán
- Đối vơi công trình dạng khối đơn giản, rõ ràng thì dựa vào các công thức hình học
để xác định. Các dạng khối hình học đơn giản là khối lăng trụ có tiết diện chữ nhật,
khối hình tháp, khối hình tháp cụt, khối hình nón cụt.

- Đối vơi công trình có hình dạng phức tạp, phân chia công trình thành những khối
hình học đơn giản và áp dụng các công thức hình học đã có.
- Đối vơi công trình có hình dạng quá phức tạp không thể phân chia thành các khối
hình học đơn giản thì tiến hành phân chia công trình thành những khối hình học
gần đúng để tính toán.
2.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH THI CÔNG ĐẤT
Công trình bằng đất thường có kích thươc rất lơn theo không gian như các
công trình đê, đập, nền đường, kênh mương.... Vì vậy, việc xác định kích thươc bị
sai lệch sẽ dẫn đến kết quả tính toán sai khối lượng công tác đất, làm ảnh hưởng
đến kết quả tính toán dự toán công trình, dẫn đến sai lệch trong tổ chức thi công,
làm cho việc thi công công trình kém hiệu quả. Do đó việc xác định kích thươc
công trình bằng đất mang một ý nghĩa rất lơn.
+ Đối vơi những công trình như đê, đập, nền đường, kênh mương, đường
hầm các công trình giao thông…, kích thươc tính toán khối lượng đất đúng bằng
kích thươc công trình.
a)

b)

c)

d)

a. Kênh b. Mương c. Đường hầm giao thông d. Đê, đập
Hình 2-1. Mặt cắt một số dạng công trình


+ Đối vơi những công trình phục vụ thi công như hố móng thì kích thươc
tính toán phụ thuộc vào biện pháp thi công, tính chất của đất:
- Nếu biện pháp thi công là thủ công thì kích thươc của hố đào phải lấy lơn hơn kích

thươc thật của công trình tối thiểu 0,3-0,5m về mỗi bên để thao tác trong thi công
như ghép ván khuôn, chống đơ ván khuôn hoặc khi các hố móng gặp nươc ngầm
hay thi công trong mùa mưa, để thoát nươc trong hố móng, cần tạo rãnh xung
quanh đáy hố móng. Do đó, kích thươc đáy hố móng lơn hơn kích thươc công
trình một khoảng đủ để tạo rãnh thoát nươc và thi công.
- Nếu biện pháp thi công cơ giơi thì kích thươc hố đào phải lơn hơn kích thươc thật
của công trình tùy theo loại máy thi công.
Ví dụ: Xác định kích thước hố đào cho một móng công trình có kích thước
đáy F=amxbm , chiều sâu chôn móng là h như hình 2-2.
Tiết diện ngang là hình thang có đáy lơn là c, đáy nhỏ là a, chiều cao H và
hệ số mái dốc m. Ngược lại, vơi phương kia thì hình thang có đáy lơn là d, đáy nhỏ
là b, chiều cao H và hệ số mái dốc m. Cần tìm các kích thươc H,a,b,c,d và m.
+ Chiều sâu hố đào
H = h + hbtl
(2.1)
Trong đó: h: chiều sâu chôn móng (lấy theo thiết kế)
hbtl: chiều cao lơp bê tông lót (hbtl = 100mm)
+ Kích thươc đáy hố đào
a = am + 2btc
(2.2)
b = bm + 2btc
Trong đó: btc: khoảng cách thi công thêm (btc ≥ 300mm)
+ Kích thươc miệng hố đào
c = a + 2mH
(2.3)
d = b + 2mH
Trong đó: m: hệ số mái dốc (căn cứ vào cấp đất và chiều sâu chôn móng h)


Hình 2-2. Xác định kích thươc của một hố móng

2.3. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT THEO HÌNH KHỐI
2.3.1. Các dạng hình khối thường gặp
Các công trình bằng đất có dạng hình khối thường gặp là: hố móng, khối đất
đắp. Tính thể tích một hố móng như hình vẽ:
a)

b
)

c

c

V4

V2

A
A'

d
H

D'

V3

V1

H
B'

C'

A

b

D

b
a

B

C

a

Hình 2-3. Tính khối lượng đất hố móng

Chia hố móng thành những hình khối nhỏ. Cách chia như hình 2-3b:

d


- Tư bốn đỉnh của đáy nhỏ A, B, C, dựng bốn đường vuông góc lên đáy lơn cắt đáy
lơn lần lượt tại A’, B’, C’, D’.
- Qua AA’, BB’, CC’, DD’ ta lần lượt dựng bốn mặt phẳng (mp) thẳng đứng: (AB,

A’B’), (CD, C’D’), (AD, A’D’), (BC, B’C’). Các mặt phẳng này chia hình khối
thành 9 hình khối nhỏ như hình 2.3.
Thể tích của khối đất được xác định theo công thức sau:
V = V1 + 2V2 + 2V3 + 4V4
(2.4)
Trong đó:
V1 = a.b.H
1 c−a
b


2  2 

V =
H3

1 d−b
a
H;
2
2


1  c − a  d − b 
V 4=


 H;
3  2  2 
V2 =

Thay các giá trị Vi vào (1), qua các bươc biến đổi, ta có:
V=

1
H ab + ( a + c )(b + d ) + cd 
6

(2.5)

2.3.2. Tính khối lượng đất những công trình chạy dài
a. Khái niệm: Những công trình đất chạy dài là những công trình có kích thươc thứ ba
lơn hơn hai kích thươc còn lại rất nhiều như nền đường, đê, đập, bờ kênh, hầm
đường giao thông… Những công trình này thường có mặt cắt ngang thay đổi theo
địa hình.
b. Phương pháp tính
Nguyên tắc chung:
+Chia công trình thành những đoạn nhỏ có thể tích V i. Do mặt đất tự nhiên không
bằng phẳng, nên chiều cao công trình luôn thay đổi. Vì vậy, để tính toán khối
lượng đất một cách chính xác, ta chia công trình thành những đoạn mà chiều cao
trong mỗi đoạn đó thay đổi không đáng kể (Hình 2-4).
+Tính thể tích trong mỗi đoạn Vi.
+Khối lượng thể tích đất trong công trình được tính theo công thức:
n

V = ∑Vi
i=1

- Có thể tính toán theo các công thức (2.6) , (2.7)
I

V =
l

F1 + F2

i

II

2

Vi = Ftbli

(2.6)
i

(2.7)
2

Trong đó: F1: Diện tích tiết diện mặt trươc (m )
F2: Diện tích tiết diện mặt sau (m2)
Ftb: Diện tích tiết diện trung bình tại tiết diện có chiều cao htb
htb

=
h2

h1 +
2

li : Chiều dài của đoạn công trình (m).

(2.8)


Nhận xét: Thể tích thực V của đoạn công trình thực tế:VI > V > VII. Do đó
công thức (2.6) và (2.7) chỉ áp dụng trong trường hợp: li < 50m và │h1- h2│≤
0.5m.
F2

h2

htb

h1

Ftb

li

F1

Hình 2-4. Công trình đất chạy dài

- Trong trường hợp cần độ chính xác cao hơn, có thể tính thể tích đất thực
theo công thức như sau:
F2
A' b B'
D'

h3
h4 C'

ϕ3

ϕ4

Ftb

A
ϕ1

D

F

D1

b

B

h 1 F 1 h2 C
a

li

C1

ϕ2

E

Hình 2-5. Sơ đồ xác định khối lượng công tác đất công trình chạy dài
theo phương pháp Vinkle và Muazo

Công thức của Vinkle
V

Công thức của Muazo
Trong đó: h = h1 +
h2

F + F  m(h − h' )2 l
i
= 1 2
6
 2

' 2

V = Ftb + m(h − h )
12

h3 + h4
và h ' =
2


li


2

Công thức (2.9) và (2.10) được áp dụng khi li > 50m và |h – h’| > 0.5m

(2.9)

(2.10)


c. Công thức tính tiết diện ngang của công trình đất chạy dài


- Trường hợp mặt đất nằm ngang và bằng phẳng (hình 2-6.a)
Tiết diện ngang được xác định theo công thức:
 B+ b 
F = h

 2 

trong đó B = b + 2mh

Do đó công thức trên có thể viết lại như sau:
F = h(b+mh)
- Trường hợp mặt đất dốc nghiêng và phẳng (hình 2-6.b)
Tiết diện ngang được xác định theo công thức: F = b( h1 + h2 ) + m.h

(2.11)
(2.12)

.h
1

2

2

Nếu ta có các mái dốc khác nhau (như m1 và m2) thì ta sẽ thay trị số m vào
công thức trên vơi

m=

m1 + m2
2

(b  m1h12 2m h )2  (h 12h

Chiều rộng B được tính như sau:

)2

(2.13)

B=

a)
b)
B

m

h

B

m
h1

m2

m1

b
b

Hình 2-6. Tính diện tích mặt cắt ngang

Nếu h1 và h2 chênh lệch nhau không nhiều lắm (h1 – h2 <0.5m) thì ta dùng
công thức đơn giản để xác định B :
B =b + m1h1 + m2h2
(2.14)
d. Trường hợp mặt đất dốc nghiêng nhưng không phẳng (hình 2.7)

m

a1 a2

h4

h1 h 2

a3

m

a4 a5

b/2
b
Hình 2-7. Tiết diện ngang công trình có mặt đất dốc nghiêng và không phẳng

Tiết diện ngang được xác định theo công thức:

h2


 a1 + a2 

F = h1 


2

 a2 + a3 
 a3 + a4 
 a4 + a5 
 + h2
 + h3
 + h4






 2 
 2 
 2 

(2.15)

2.4. TÍNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT TRONG SAN BẰNG
2.4.1. Các trường hợp san bằng
Gọi V0 = |Vđào| - |Vđắp|, có hai trường hợp thiết kế san bằng mặt đất
a. San bằng theo cao trình cho trước: Trường hợp này lượng đất thi công trong mặt
bằng có thể thay đổi (V0 ≠ 0), có thể đắp thêm đất vào (V 0 < 0), có thể đào bơt đi
(V0 >0). Trường hợp này áp dụng khi khối lượng san bằng không lơn.
b. San bằng với điều kiện cần bằng khối lượng đào đắp: Chỉ san phẳng mặt đất mà
không cần theo độ cao nhất định nào cả, đất thi công trong mặt bằng không thay
đổi (V0=0, nghĩa là Vđào = Vđắp), không chuyển đi mà cũng không thêm vào.
Thường áp dụng khi mặt san rộng, khối lượng san lơn.
2.4.2. Các phương pháp tính khối lượng đất san bằng
Khi h toán
lượng đất san bằng, dựa vào đặc điểm địa h khu đất
tin
khôi
hin
mà ta có các phương pháp tinh toán sau :
1. Phương pháp h theo mạng ô tam giác.
tin
h theo mạng ô vuông.

2. Phương pháp
tin
3. Phương pháp tinh theo tỉ lệ cao trinh.
 Phương pháp tính theo mạng ô tam giác
a. Trường hợp áp dụng
Phương pháp này được áp
g khi địa
h khu vực san đất phức tạp,
dun
hin
đường đông mức dày, cong lượn phức tạp, độ chênh cao lơn.
b. Trình tự tính toán
Bước 1: Phân chia mặt bằng khu đất thành những ô vuông bằng nhau, chiều
dài mỗi cạnh tư a = 30-100m, tùy theo kích thươc khu đất và địa hình mặt đất; nếu
mặt đất tương đối bằng phẳng thi ô vuông có thể lấy lơn hơn. Phân chia các ô
vuông thành các ô tam giác bằng cách vẽ các đường chéo sao cho các đường chéo
càng xuôi theo đường đồng mức càng tôt́ . Đánh số thứ tự tất cả các đỉnh ô tam
giác, ký hiệu Hji, trong đó i là chỉ số thứ tự đỉnh, chỉ số j là số đỉnh ô tam giác hội
tụ vào đỉnh thứ i đó. (hình 2.8).

Hình 2-8. Cách vẽ đường chéo góc trong ô vuông


Bước 2: Xác định cao trình tự nhiên (cao trình đen) Hi tại các đỉnh ô bằng
phương pháp nội suy đường đồng mức


=

Hi

H2

+

x(H − H )
1

2

l

Hình 2-9. Xác định cao trình tự nhiên (cao trình đen) tại các đỉnh ô tam giác theo
phương pháp nội suy đường đồng mức
(2.16)

Bước 3: Xác định cao trình san bằng H0
+ Trường hợp tự cân bằng đào đắp:

∑

H =
1.
2.

i
1

H +

∑

∑

i
2

H +... + 8 H
3n

0

i
8

(2.17)

Trong đó:

∑H ,
∑
1
i

H
,

∑H ...

2

3

i

i

8

lần lượt là tổng giá trị độ cao tự nhiên của đỉnh

∑H

i

thứ i có 1, 2,…, 8 đỉnh tam giác hội tụ vào.
n: Số tam giác có trên mặt bằng.
+ Trường
không
đào đắp
1. Hhợp
+ 2.
H tự
+...cân
+ 8 bằng
H 2V

∑

H

0

∑

i
1

=

i
2

∑

3n

8
i

±

0

na2

Trong đó: a là cạnh của hình vuông
V0 = Vđào – Vđắp; V0 lấy dấu (+) khi Vđào > Vđắp và ngược lại
Bước 4: Xác định độ cao thi công của các đỉnh ô tam giác (hi)
hi = Hi - H0

hi > 0 : Khu vực cần đào, hi < 0 : Khu vực cần đắp.
Bước 5: Xác định khối lượng đất các ô tam giác
V =
i

a2
6

(h +h +h ) =
1

2

3

a2
6

(H +H +H − 3H ) (2.18)
1

2

3

0

+ Nếu h1, h2, h3 cùng dương thì Vi > 0, đây là ô đất đào.
+ Nếu h1, h2, h3 cùng âm thì Vi < 0, đây là ô đất đắp.
+ Nếu h1, h2, h3 trái dấu nhau thì đây là ô chuyển tiếp. Ô chuyển tiếp

có cả phần đào và phần đắp. Vi > 0 là lượng đất thưa cần chuyển đi,
Vi < 0 là lượng đất thiếu cần bổ sung vào.


Xác định khối lượng ô đất chuyển tiếp như sau: Gọi h 1 là đỉnh trái dấu vơi
hai đỉnh còn lại là h2 và h3, dựng mặt phẳng thẳng đứng qua hai cạnh chung đỉnh h 1
(hình 2-10).

Hình 2-10. Xác định khối lượng đất ô đất chuyển tiếp
1
1
- Thể tích khôi
V =
= .x.y.h .sinα
tam
giác
sẽ
là:
chop
S.h

sẽ là:
Sau khi biến
đôi

∆

3
1

6

1

2

3
1

a .h

(2.19)

V∆ =
6(h1 + h3 )(h1 + h2 )

- Thể tích
khối lăng trụ còn lại: Vl.tru = Vi - VΔ
(2.20)
khôi
Trong đó: h1, h2, h3 trong công thức (2.19) dươi mẫu số lấy giá trị tuyệt đôí .
Vậy nên Vch luôn cung dấu vơi h1.
Vl.trụ, Vi, Vch lấy theo giá trị đại số. Vl.trụ luôn trái dấu
III vơi Vch.
+ Xác định khối lượng đất các ô mái dốc: Ô mái dốc ở biên của khu đất
được thi công để tránh hiện tượng
lở, sập hố đào. Ta có các
g ô mái dốc như
sut
dan

hi h vẽ và cách h như sau :
n tin
II
I l1

a