Chuong1 3 tổng quan, tính toán khối lượng và công tác chuẩn bị thi công

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
Bộ môn Công nghệ & Quản lý Xây dựng

KỸ THUẬT THI CÔNG I
PHẦN A: CÔNG TÁC ĐẤT (TCVN 4447:2012)

1


NỘI DUNG
Chương 1: Đất & công tác đất trong xây dựng
Chương 2: Tính tốn khối lượng cơng tác đất
Chương 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi công phần
ngầm cơng trình
Chương 4: Kỹ thuật thi cơng đào đất
Chương 5: Kỹ thuật thi cơng đắp đất
Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ
Bài 1: Các loại cơng trình & cơng tác đất
Bài 2: Những tính chất kỹ thuật của đất ảnh hưởng đến thi
công
Bài 3: Phân cấp đất
2


1.1 CÁC DẠNG CƠNG TRÌNH ĐẤT
Cơng trình
đất

Theo thời
gian sử
dụng

•
•
•
•

Cơng trình
vĩnh cửu:
Đê
Nền đường
Hầm
Mương...

Cơng trình
tạm thời:
• Hố móng
• Rãnh thốt
nước
• Đường
tạm...

Theo phân
bố khối
lượng

Cơng trình
tập trung:
• Hố móng
• Hố đào

Cơng trình
chạy dài:
• Đê
• Đập
• Nền
đường
3


1.2 CÁC LOẠI CƠNG TÁC ĐẤT
❖ Đào đất
• Hạ độ cao mặt đất tự nhiên xuống độ cao thiết
kế
• Thể tích đất đào: V+

4


1.2 CÁC LOẠI CƠNG TÁC ĐẤT
❖ Đắp đất
• Nâng độ cao mặt đất tự nhiên lên độ cao thiết
kế
• Thể tích đất đào: V-

5


1.2 CÁC LOẠI CƠNG TÁC ĐẤT
❖ San đất
• Làm phẳng một diện tích đất

• San bao gồm đào & đắp, lượng đất được giữ
ngun.
• San có thể kết hợp với đào & đắp. Có trường
hợp san kết hợp với đào hoặc đắp, khi đó lượng
đất tổng mặt bằng có thể lấy đi hoặc chở đến

6


1.2 CÁC LOẠI CƠNG TÁC ĐẤT
❖ Hớt (bóc) đất:
• Lấy lớp đất không sử dụng ở trên (đất mùn, đất thực vật , đất ơ nhiễm)
• Hớt theo độ dày lớp đất lấy đi
❖ Lấp đất:
• Làm cho chỗ đất trũng cao bằng khu vực xung quanh.
• Lấp đất phụ thuộc độ cao tự nhiên của khu vực xung quanh.

7


NỘI DUNG
Chương 1: Đất & công tác đất trong xây dựng
Chương 2: Tính tốn khối lượng cơng tác đất
Chương 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi công phần
ngầm cơng trình
Chương 4: Kỹ thuật thi cơng đào đất
Chương 5: Kỹ thuật thi cơng đắp đất
Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ
Bài 1: Các loại cơng trình & cơng tác đất
Bài 2: Những tính chất của đất ảnh hưởng đến kỹ thuật thi

công
Bài 3: Phân cấp đất
8


Bài 2: Những tính chất của đất ảnh hưởng đến kỹ thuật
thi cơng
❖ Trọng lượng riêng của đất
• Trọng lượng của một đơn vị thể tích đất ở trạng thái tự nhiên
γ = G/V (kg/m3)
G - trọng lượng của khối đất, kg; V - thể tích V khối đất, m 3
• γ càng lớn -> càng khó thi cơng -> chi phí thi cơng càng cao.
❖ Độ ẩm của đất
• Tỷ lệ phần trăm (%) lượng nước chứa trong một thể tích đất

9


Bài 2: Những tính chất của đất ảnh hưởng đến kỹ thuật
thi cơng
❖ Độ ẩm của đất
• Phần trăm (%) lượng nước chứa trong một thể tích đất

Gu:Trọng lượng đất tự nhiên; Gkh:Trọng lượng đất sau sấy khơ
• W ≤ 5%: đất khô;

5% < W ≤ 30%:đất ẩm;

W > 30%: đất ướt

• Đất khơ q -> khó đào -> giảm năng suất đào đất -> tăng chi phí. BP:
Tưới
• Đất ướt q -> gây dính -> khó khăn di chuyển + thi cơng. BP: Hạ nước
+ điện thấm…
• Đất ẩm -> năng suất & hiệu quả cao

10


Bài 2: Những tính chất của đất ảnh hưởng đến kỹ thuật
thi cơng
❖ Độ tơi xốp của đất
• Độ tăng của một đơn vị thể tích đất ở dạng đã được đào lên so với đất ở
dạng nguyên thổ (%)

Vo: Thể tích đất nguyên thổ; V: Thể tích đất sau khi đào lên
•

ρ càng lớn -> thể tích đất sau đào tăng -> tăng chi phí vận chuyển…

11


Bài 2: Những tính chất của đất ảnh hưởng đến kỹ thuật
thi cơng
❖ Độ dốc tự nhiên của đất (i)
• Góc lớn nhất của mái dốc khi đào / đắp mà khơng gây sụt lở đất

α - góc của mặt trượt tự nhiên; B - chiều rộng của mái dốc; H - chiều cao
hố đào

• Độ soải:
• Biết được i -> đề ra biện pháp đào đắp hiệu quả

12


Bài 2: Những tính chất của đất ảnh hưởng đến kỹ thuật
thi cơng
❖ Khả năng chống xói lở của đất (lưu tốc cho phép)
• Khả năng chống lại sự cuốn trơi dịng nước chảy của đất
• Tốc độ tối đa của dịng chảy mà khơng gây xói lở đất -> lưu tốc cho
phép
• Đất có lưu tốc cho phép càng lớn -> chống xói mịn càng cao
• Cơng trình: đập, kênh, mương… -> quan tâm đến tính chất này khi chọn
đất
Loại đất

Lưu tốc cho phép Vcp(m/s)

Đất cát

0,45 ÷ 0,8

Đất thịt chắc

0,8 ÷ 1,8

Đất đá

2 ÷ 3,5

13


NỘI DUNG
Chương 1: Đất & công tác đất trong xây dựng
Chương 2: Tính tốn khối lượng cơng tác đất
Chương 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi công phần
ngầm cơng trình
Chương 4: Kỹ thuật thi cơng đào đất
Chương 5: Kỹ thuật thi cơng đắp đất
Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ
Bài 1: Các loại cơng trình & cơng tác đất
Bài 2: Những tính chất của đất ảnh hưởng đến kỹ thuật thi công
Bài 3: Phân cấp đất
14


BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT
• Phân cấp theo sự tiêu hao sức lao động vào q trình thi cơng đất &
theo phương pháp thi công – thi công thủ công & thi cơng cơ giới
• Cấp đất càng cao càng khó thi cơng & sự tiêu hao sức lao động càng lớn

15


BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT
❖ Theo phương pháp thi công thủ cơng
• 9 nhóm, tham khảo giáo trình

16

BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT
❖ Theo phương pháp thi công thủ công

17


BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT
❖ Theo phương pháp thi công thủ công

18


BÀI 3: PHÂN CẤP ĐẤT
❖ Theo phương pháp cơ giới (Phụ lục B, TCVN 4447:2012)

19


NỘI DUNG
Chương 1: Đất & công tác đất trong xây dựng
Chương 2: Tính tốn khối lượng cơng tác đất
Chương 3: Công tác chuẩn bị & phục vụ thi công phần
ngầm cơng trình
Chương 4: Kỹ thuật thi cơng đào đất
Chương 5: Kỹ thuật thi cơng đắp đất
Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ
Bài 1: Xác định kích thước & khối lượng cơng trình
đất

20


Bài 1: Xác định kích thước & khối lượng cơng trình đất
❖ Ngun tắc tính:
• Phương pháp: dựa vào cơng thức hình học / cơng cụ: Revit, Cad…
• Cơng trình có hình dạng đúng với hình học thơng thường (trụ, hộp,
nón...) -> áp dụng cơng thức sẵn
• Cơng trình khơng đúng dạng hình học -> chia nhỏ
• Cơng trình: đường, mương, mặt nền… -> kích thước tính tốn lấy bằng
kích thước cơng trình
• Cơng trình phục vụ cơng trình khác: hố móng, đường hầm… -> kích
thước phụ thuộc dụng cụ, máy móc thi cơng: Thủ cơng mở rộng: 20 – 30
cm; Cơ giới mở rộng 2 – 5 m

21


1.1 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CƠNG TRÌNH ĐẤT TẬP TRUNG
❖ Các thơng số cần tính:
• Chiều sâu đào đất: H = h + h1
• Hệ số mái dốc m
• Kích thước đáy hố đào a x b
a = am + 2a1 + 0,2
b = bm + 2a1 + 0,2
• Kích thước miệng hố đào c x d
c = a + 2mH
d = b + 2mH

Mặt cắt hố đào móng
đơn

⇒ V = V1 + 2V2 + 2V3 + 4V4

22


1.1 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CƠNG TRÌNH ĐẤT TẬP TRUNG

V = V1 +2V2 +2V3 +4V4
V1 = abH
V2 = H(d-b)a/4
V3 = H(c-a)b/4
V4 = H(c-a)(d-b)/12
=> V = H[ab + cd + (a+c)
(b+d)]/6

Mặt cắt hố đào móng
đơn

23


1.2 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CƠNG TRÌNH CHẠY DÀI
❖ Theo phương pháp gần đúng:

V1 > V >
V2
• F1 – diện tích tiết diện trước;

F2 − diện tích tiết diện sau;
l − chiều dài;
Ftb – diện tích trung bình; tại đó
chiều cao tiết diện bằng trung bình
cộng của chiều cao hai tiết diện
trước & sau
• Áp dụng: l < 50 m &

24


1.2 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CƠNG TRÌNH CHẠY DÀI
❖ Phương pháp Winkler (đúng
hơn)
V = Vϕ1 + Vϕ2 + V1

j1 ; j2 – diện tích đáy tam giác của
khối hình chóp;
F1; F2 – diện tích tiết diện hai đầu
cơng trình;
l – chiều dài cơng trình
• Áp dụng: l > 50 m &

25