Bài giảng Kỹ thuật xây dựng công trình biển - PGS.TS. Lê Xuân Roanh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA KỸ THUẬT BIỂN
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH BIỂN

BÀI GIẢNG

KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG 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 cơng nghệ thi cơng cơng 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 cơng cơng trình thủy lợi tập 1 và 2 của trường Đại học Thủy
lợi, giáo trình thi cơng cơng 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 dịng thi cơng, cơng tác hố móng, thi cơng
cơng trình đất đá. Phần thứ hai giới thiệu cơng nghệ thi cơng cơng trình bê tơng. Phần
thứ ba trình bày về cơng nghệ thi cơng các cơng trình biển. Phần thứ tư giới thiệu về

quản lý 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 cơng trình thủy.
Bài giảng biên soạn lần đầu, không tránh khỏi những sai. Bộ mơn và tác giả xin chân
thành đón nhận những góp ý của người học để hồn chỉnh hơn trong lần biên soạn tới.

Bộ mơn Kỹ thuật cơng trình biển
Trưởng bộ môn

PGS. TS. Lê Xuân Roanh

2

Formatted: Font color: Auto


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 cơng trình thủy .......................... 14
1.1.1 Sự hình thành ......................................................................................... 14
1.1.2. Nội dung ................................................................................................ 14
1.1.3. Trình tự trong quản ly đầu tư và xây dựng cơng trình ......................... 14
1.2. Sơ lược về sự phát triển của cơng trình thuỷ ở Việt Nam............................ 14
1.3. Tính chất của thi cơng các cơng trình thủy, cơng trình biển ........................ 14
1.4. Những ngun tắc cơ bản trong xây dựng thủy, cơng trình biển................. 15
1.5. Đặc điểm thi cơng các cơng trình bảo vệ bờ biển, cơng trình xa bờ............ 15

CHƯƠNG 2: DẪN DỊNG THI CƠNG ............................................................. 16
2.1. Các phương pháp dẫn dịng thi cơng............................................................ 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 cơng qua lịng sơng khơng thu hẹp (thi cơng 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 dịng ...................................................................... 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 cơng cơng 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
3

Formatted: Font: Not Bold

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 CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ- ĐÊ
BIỂN, ĐẬP PHÁ SĨNG, MỎ HÀN .................................................................. 34
5.1 Kỹ thuật xử ly 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 ly 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 cơng 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 cơng chân khay ................................................................................ 42
5.3. KỸ THUẬT THI CƠNG 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 cơng 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 tốn .......................................................................... 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 TƠNG ................................................................. 55
8.1. Tính cấp phối bê tơng và phối liệu .............................................................. 55
8.1.1. Tính cấp phơí: ( Giáo trình vật liệu xây dựng) ..................................... 55
8.1.2. Cơng tác phơí 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 đơí 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 TƠNG......... 71
10.1. Phân khoảnh đổ bê tơng ............................................................................. 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. Cơng 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 khơng ...................................... 84
Chương 12: TÍNH VẬT LÝ MƠI TRƯỜNG CỦA CƠNG TRÌNH BIỂN VÀ
CƠNG TRÌNH NGỒI 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 QT THI CƠNG CƠNG TRÌNH BIỂN .......................... 88
13.1: Giới thiệu chung ......................................................................................... 88
13.2 Các giai đoạn tiến hành xây dựng đối với các cơng trình ngồi 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: Ngun tắc thi cơng ................................................................................. 96
13.9: Điều kiện đi lại ........................................................................................... 96
13.10: Sai số cho phép......................................................................................... 97
13.11: Kiểm sốt cơng tác khảo sát ..................................................................... 98
7


13.12: Quản lí và đảm bảo chất lượng ................................................................ 98
13.13 An tồn thi cơng ....................................................................................... 99
13.14 Kế hoạch dự phịng ................................................................................... 99
Chương 14: KỸ THUẬT THI CÔNG CỌC CHO CÁC CƠNG 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 cơng trình bến cảng......................................................................... 116
15.1.1 - Các loại cơng trình bến cảng........................................................... 116
15.1.3 - Đê, Kè .............................................................................................. 118
15.3 - Các cơng trình trên sơng ......................................................................... 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 cơng trình bê tơng 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 tơng tồn 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 cơng 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 cơng dây chuyền ...........................................161
17.4.2. Các hình thức bố trí tổ chức thi cơng 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 khơng có tiến độ thi cơng ..............................................................162
18.3.3.2. Khi có tiến độ thi cơng .........................................................................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 tốn 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
Field Code Changed
Formatted: Tab stops: 1.23", Left
Formatted: Font: (Default) Arial

Phần thứ nhất ..................................................................................................... 6

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

10

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

Formatted

...

Formatted

...

Formatted

...

Lắp đặt .............................................................................................................30
Các khối phủ ở cuối dốc ..................................................................................30

Chương 12: TÍNH VẬT LÝ MƠI TRƯỜNG CỦA CƠNG TRÌNH BIỂN VÀ
CƠNG 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 Dịng 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 QT THI CƠNG CƠNG TRÌNH BIỂN ...................... 78
13.1: Giới thiệu chung ...................................................................................... 78
13.2 Các giai đoạn tiến hành xây dựng đối với các cơng trình ngồi 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
11

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

...


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 lịng 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 cơng tác khảo sát ................................................................. 88
13.12: Quản lí và đảm bảo chất lượng ......................................................... 88
13.13 An tồn thi cơng ..................................................................................... 89
13.14 Kế hoạch dự phòng ................................................................................ 89
Chương 14: KỸ THUẬT THI CƠNG CỌC CHO CÁC CƠNG 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 CƠNG CÁC CƠNG TRÌNH CẦU CẢNG
TRÊN SỐNG VÀ TRÊN BIỂN ....................................................................... 105
`15.1 Các cơng trình bến cảng ..................................................................... 105
15.1.1 - Các loại cơng trình bến cảng ........................................................ 105
12

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

...

15.1.3 - Đê, Kè .............................................................................................. 107
15.3 - Các cơng 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 cơng trong nước ............. 109
15.3.3 Các cơng trình bê tơng 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 tơng tồn 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

13

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

...


KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN
Phần thứ nhất
DẪN DỊNG, NGĂN DỊNG, THI CƠNG 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 thơng( bộ và thủy), cơng trình
dân dụng, cơng nghiệp, cơng trình ven sơng ven biển, hồ chứa là những loại cơng
trình được ưu tiên. Trong những năm qua chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm về xây
dựng các loại cơng trình này. Bài giảng này giới thiệu công nghệ thi công các loại
cơng trình trên, trong đó chú trọng giới thiệu cơng nghệ thi cơng cơng trình thủy.
Tồn bộ bài giảng gồm 4 phần chính:
- Dẫn dịng thi cơng và thi cơng đất đá.
- Cơng nghệ thi cơng cơng trình bê tơng.
- Cơng nghệ thi cơng cơng trình biển.
- Tổ chức thi cơng và quản lý xây dựng.
Vì thời lượng phân bổ cho mơn học có hạn, song kiến thức u cầu sinh viên cần hiểu
được rất lớn. Vì vậy bài giảng viết với tinh thần: ngắn gọn, súc tích, cơ đọng, cơ bản
và tân tiến. Trong phần ly thuyết, sẽ có một số bài tập để hiểu lý thuyết. Người học có
thể tham khảo thêm ở một số tài liệu chuyên mơn liệt kê ở cuối sách.
1.1. Sự hình thành và phát triển của xây dựng cơng trình thủy
1.1.1 Sự hình thành
Cơng trình thủy được con người xây dựng và phát triển từ lâu. Kỹ thuật xây dựng đã
được phát triển khơng ngừng. Ở nước ta, cơng trình thủy được phát triển từ những
năm khai trương mở cõi, tuy vậy lý thuyết về lính vực này chỉ khi đất nước hịa 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 cơng trình nhanh, rẻ, tốt, an tồn. Đặc biệt chú ý trong xây dựng
cơng trình biển.
1.1.3. Trình tự trong quản ly đầu tư và xây dựng cơng trình
Trình tự quản lý đầu tư xây dựng cơng 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 cơng trình thuỷ ở Việt Nam
Việc xây dựng cơng 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 sơng, trên
1500Km đê biển với cấp an tồn khác nhau.
1.3. Tính chất của thi cơng các cơng trình thủy, cơng trình biển
+ Khối lượng lớn, thời gian kéo dài.
+ Điều kiện thi cơng khó khăn.
14

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 color: Auto


+ u cầu chất lượng cao.
+ Thi cơng ngồi khơi bị ảnh hưởng của chế độ thuỷ hải văn, xa bờ…
1.4. Những nguyên tắc cơ bản trong xây dựng thủy, cơng trình biển
• Đảm bảo chất lượng tốt.
• Giá thành rẻ.
• Tốc độ nhanh.
• An tồn tuyệt đối.
1.5. Đặc điểm thi cơng các cơng trình bảo vệ bờ biển, cơng trình xa bờ
- Thường xuyên bị tác động của mực nước thay đổi, sóng biển, dịng chảy ven bờ.
- Vật liệu rời, thi công phải dàn xếp để đạt độ khít nhất định.

- Địa hình thi cơng phức tạp, đường thi công thay đổi.

15

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto


CHƯƠNG 2: DẪN DỊNG THI CƠNG
2.1. Các phương pháp dẫn dịng thi cơng
Để thi cong cong trình gần bờ, thềm sơng thì chúng ta phải thực hiện cơng tác dẫn
dịng, đê quai bao hố móng. Phương pháp đắp đê bao có thể ngăn chặn tồn bộ dịng
chảy, rồi dẫn qua cơng trình dẫn dịng hoặc có thể xây dựng cơng trình khu vực bãi
cạn.
Phương pháp đắp đê bao chặn dịng 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 tồn bộ dịng chảy trong một đợt, dịng chảy được
dẫn qua các cơng trình tháo nước tạm thời hoặc lâu dài. Cơng trình dẫn dịng 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 cơng cơong 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 dịng qua lịng sơng thu hẹp hoặc khơng thu hẹp.
- Giai đoạn sau: Dẫn dịng qua cơng trình lâu dài chưa xây dựng xong.

Điều kiện áp dụng
- Khi xây dựng các cơng trình có thể chia thành từng đoạn thi cơng độc lập
như cơng trình bê tơng, bê tơng cốt thép.
- Lịng sơng rộng, lưu lượng và mực nước biến đổi nhiều trong năm.
- Cần đảm bảo lợi dụng tổng hợp dịng chảy trong q trình thi cơng (phục vụ
tưới, ngăn mặn, giao thơng thủy,…).
Khi thu hẹp lịng sông người ta cần dự trù phạm vi thu hẹp thông qua độ thu hẹp K.
- Mức độ thu hẹp (K) của lịng sơng hợp lý: K= (30÷60)%.

K=

ω1
100%
ω2

Trong đó:
ω 1 - Dện tích ướt mà đê quai và hố móng chiếm chỗ.
ω 2 - Dện tích ướt của lịng sơng cũ.
- Mức độ thu hẹp phụ thuộc vào:
+ Lưu lượng dẫn dịng.
+ Khơng xói lở lịng sơng (v<[v] kx của vật liệu).
+ Đảm bảo lợi dụng tổng hợp dòng chảy.
+ Đặc điểm cấu tạo cơng trình thuỷ cơng.
+ Điều kiện và khả năng thi cơng trong các giai đoạn.
+ Hình thức, cấu tạo đê quai.
+ Tổ chức thi công, bố trí cơng trường và giá thành cơng trình.
Cơng thức cơ bản tính tốn thuỷ lực qua lịng sơng thu hẹp
Vc =

Trong đó:

Q

µ (ω 2 − ω1 )

16

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto


V c - Vận tốc dịng chảy trung bình tại mặt cắt co hẹp.
Q- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng (m3/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 dịng chảy (chủ yếu là đê quai dọc).
+ Dùng biện pháp nạo vét mở rộng lịng sơng 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 dịng sơng bị thu hẹp):
Z=

Trong đó:

1 vc2 v02
−
ϕ 2 2g 2g

Z- Độ cao nước dâng (m)
V o - Lưu tốc tới gần V0 =

Q

ω2
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 dịng ϕ = 0,85÷ 0,9.
2.1.3 Dẫn dịng thi cơng qua lịng sơng khơng thu hẹp (thi công trên bãi bồi)
Nội dung
- Thi công phần cơng trình trên bãi bồi (vào mùa khơ năm đầu), dịng chảy dẫn
qua sơng tự nhiên. Ở giai đoạn này cơng trình trên bãi bồi phải thi cơng xong để dẫn
dịng cho giai đoạn sau.
- Mùa khơ năm sau ngăn sơng dẫn dịng qua cơng trình trên bãi bồi và thi cơng
phần cơng trình cịn lại.
Ưu điểm
- Cơng trình thi công trong điều kiện khô ráo, không ảnh hưởng tới lợi dụng
tổng hợp dịng chảy.
- Giai đoạn đầu khơng phải đắp đê quai nên giá thành hạ.
2.2. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dịng
- Khi thiết kế cơng trình dẫn dòng ta chọn một hoặc một số trị số lưu lượng
làm tiêu chuẩn để tính tốn gọi là lưu lượng thiết kế dẫn dịng thi cơng.
- Lưu lượng thiết kế dẫn dịng thi cơng 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 cơng trình theo 209/2004/NĐ-CP hoặc
TCXDVN 285-2002. Hiện nay phân cấp cơng trình nghiêng theo TCXDVN 2852002.
- Tần suất thiết kế lấy theo cấp công trình, thời gian thi cơng và đặc điểm vật

liệu cơng 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 cơng và đặc trưng thủy văn
dịng chảy.

17

Field Code Changed

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto


- Thời đoạn dẫn dịng có thể là 1 năm, 1 mùa khơ hoặc vài tháng của mùa khơ.
Nó thực chất là thời gian phục vụ của cơng trình dẫn dịng 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 dịng
1.
Thời gian thi cơng ngắn nhất.
2.
Chi phí dẫn dịng và giá thành cơng trình tạm rẻ nhất.

3.
Thi cơng thuận lợi, an tồn, 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
dịng thi cơng, khả năng xả cơng trình dẫn dịng và khả năng điều tiết của lịng 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 tồn của đê quai 0,5÷0,7m.
Z- Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu (m). Z xác định thông qua tính tốn
thuỷ lực và điều tiết dịng chảy.
Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dịng và
đặc trưng thuỷ văn của dịng sơng:
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:
Cơng 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 tốn so sánh
kinh tế.
Tuy nhiên có nhiều trường hợp khơng thể thoả mãn hồn tồn điều kiện kinh tế
vì cịn phải xét đến nhiều yếu tố kỹ thuật và yếu tố khác nữa.

2.3.2 Bố trí mặt bằng đê quai
− Hố móng khơ ráo, rộng rãi tiện lợi thi cơng.
− Dịng chảy thuận, khơng xói lở lịng sơng và đê quai.
− Tận dụng điều kiện có lợi của địa hình, của kết cấu cơng trình chính để giảm
chi phí cơng trình dẫn dịng.
− 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 cơng cơng 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
18

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Not Italic, Font color: Auto
Formatted: Default Paragraph Font, Font
color: Auto
Formatted: Heading 2, Tab stops: Not at 0.5"
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: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: 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


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 sốt 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 cơng trường, thi cơng
nhanh và đơi 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.

Formatted: Font: Not Bold

Formatted: Heading 3

Hình 2.1. Các dạng cừ thép thơng 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 cơng 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 khơng q 50cm/phút, như vậy có thể theo dõi và xử lý 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.

19

Formatted: Font: Bold

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 khơng 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
trịn cạnh.
Tháo dỡ cừ
Sau khi hồn thành nhiệm vụ bảo vệ hố móng, thi cơng 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.

20

Formatted: Font: Bold


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 u cầu khi đất đắp cho cơng trình khi đưa cơng 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 vịng cổ điển, bình rót cát,
màng đo và máy đo phóng xạ. Có 2 phương pháp đo dán tiếp đó là: Thơng qua mơ
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 1m3 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 cơng 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, khơ q đầm
xốp, hiệu quả kém.
- Đất thịt độ ẩm vừa đầm dễ chặt.
21

Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto
Formatted: Heading 3

Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto
Formatted: Heading 3


- 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.
Ngồi 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.

Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto
Formatted: Heading 3

Formatted: Font: Bold
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: Heading 1
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,
Font color: Auto

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
22

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


+ 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 khơng quan trọng lắm.
+ Các thông số của đầm lăn phẳng

- Chiều dày rải đất.
ω
h = 0,2
Đất dính
p.R
ω
ω
h = 0,35
Đất khơng dính.
q.R
ω0
Trong đó:
ω, ω0 lượng ngâm nước và lượng ngâm nước tốt nhất
q tải trọng đơn vị đầm
q=

Formatted: Font: Bold

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Q
, B bề dài quả đầm.
B

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:

23


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

Formatted: Font: Bold

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 cơng cơng trình thuỷ lợi tập I.
(ii) Khối lượng tổng cộng quả đầm.
Q= p

Formatted: Font: Bold

Field Code Changed

F .N
g

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 cơng 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
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 hơng đất.
K hệ số trùng lặp trong q 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
δn =

Field Code Changed

P
≈ (0,8 − 0,9)[δ ]
1− e

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).

Field Code Changed

[δ ] : áp suất cho phép của đất.

(2) Độ dày rải đất
ω Q.P
h = 0,2
ω 0 1− e
ω, ω1 : 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
V ( B − C )h
Π=
.K B
n

Field Code Changed
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: Heading 2
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,

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

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.

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