Bài giảng Kỹ thuật thi công 1 - Phần I: Thi công phần ngầm

GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm HỌC PHẦN KỸ THUẬT THI CƠNG 1 MSHP: 095037 Giảng viên phụ trách Thạc sĩ Đặng Xuân Trường Email: dangxuantruong@hcmutrans.edu.vn dangxuantruong@hcmut.edu.vn Blog: dxtruong.blogspot.com GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Kỹ thuật thi cơng tập 1 & 2– TS. Đỗ Đình Đức, PGS. Lê Kiều – NXB Xây dựng – Hà Nội 2004.  Kỹ thuật thi cơng – Nguyễn Đình Hiện – NXB Xây dựng – 2008.  Kỹ thuật thi cơng 1 – Lê Khánh Tồn – Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng.  Bài giảng Máy xây dựng– ThS. Đặng Xuân Trường – Trường Đại học GTVT TP.HCM GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 3 ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN Chuyên cần: 10% Tiểu luận: 20% Thi kết thúc học phần: 70%  Hình thức: Tự luận  Thang điểm : 10  Tài liệu: Được sử dụng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm Phần I THI CƠNG PHẦN NGẦM 4 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 5 CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU I. Định nghĩa về thi cơng  Thi cơng là một ngành sản xuất bao gồm cơng việc xây dựng mới, sửa chữa, khơi phục cũng như tháo dỡ di chuyển nhà cửa và cơng trình. Nĩ hình thành từ quá trình thi cơng.  Quá trình thi cơng là các quá trình sản xuất tiến hành tại hiện trường nhằm mục đích cuối cùng để xây dựng, sửa chữa, khơi phục, tháo dỡ di chuyển nhà cửa và cơng trình. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 6 II. Các dạng cơng trình và cơng tác đất 2.1. Các loại cơng trình đất: Cĩ thể phân loại các cơng trình làm đất theo nhiều cách:  Theo mục đích sử dụng cĩ hai loại là cơng trình bằng đất và cơng trình phục vụ  Các cơng trình bằng đất: đê, đập, mương máng, nền đường  Cơng trình phục vụ: hố mĩng, rãnh đặt đường ống GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 7  Theo thời gian sử dụng cĩ hai loại:  Cơng trình sử dụng lâu dài: như đê đập, đường sá.  Cơng trình sử dụng ngắn hạn: như hố mĩng, rãnh thốt nước, đường tạm  Theo hình dạng cơng trình cĩ hai loại là cơng trình chạy dài và cơng trình tập trung  Cơng trình chạy dài: nền đường, đê đập, mương  Cơng trình tập trung: hố mĩng, san mặt đường GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 8 2. Các dạng cơng tác đất  Đào: Là hạ độ cao mặt đất tự nhiên xuống độ cao thiết kế, như đào mĩng, đào mương  Đắp: Nâng mặt đất tự nhiên lên độ cao thiết kế như đắp nền, đê, đập đất  San: Làm phẳng một diện tích mặt đất (gồm cả đào và đắp) như san mặt bằng, san nền đường, san đất đắp  Bĩc: Bĩc lớp đất thực vật, đất mùn bên trên  Lấp: Lấp đất chân mĩng, lấp hồ ao, lấp rãnh  Đầm: Đầm nền đất mới đổ cho đặc chắc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 9 III. Xếp hạng cấp đất Theo mức độ khĩ, dễ khi thi cơng và phương pháp thi cơng đất để phân cấp đất, cấp đất càng cao càng khĩ thi cơng, mức độ chi phí cơng lao động, máy thi cơng càng lớn.  Phân cấp đất dùng cho thi cơng thủ cơng: Phân làm 9 nhĩm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 10 Nhĩm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhĩm đất 1 - Đất phù sa, bồi cát, đất màu, đất mùn, đất đen, đất hồng thổ - Đất đồi sụt lở hoặc đất nơi khác đem đến đổ (thuộc loại đất nhĩm 4 trở xuống) chưa bị nén chặt Dùng xẻng xúc dễ dàng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 11 2 - Đất cát pha sét hoặc đất sát pha cát - Đất màu ẩm ướt nhưng chưa đến trạng thái dính dẻo - Đất nhĩm 3, nhĩm 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 màu, đất bùn, đất nguyên thổ tơi xốp cĩ lẫn rễ cây, mùn rác, sỏi đá, gạch vụn, mảnh sành kiến trúc đến 10% thể tích hoặc 50kg đến 150kg trong 1m3 Dùng xẻng cải tiến ấn nặng tay xúc được GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 12 3 - Đất sét pha cát - Đất sét vàng hay trắng, đất chua, đất kiềm ở trạng thái ẩm mềm - Đất cát, đất đen, đất mùn cĩ lẫn sỏi đá, mảnh vụn kiến trúc, mùn rác, gốc rễ cây từ 10% đến 20% thể tích hoặc 150kg đến 300kg trong 1m3. - Đất cát cĩ lượng ngậm nước lớn, trọng lượng từ 1,7 tấn/1m3 trở lên. Dùng xẻng cải tiến đạp bình thường đã ngập xẻng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 13 4 - Đất đen, đất mùn - Đất sét, Đất sét pha cát ngậm nước nhưng chưa thành bùn. - Đất do thân cây, lá cây mục tạo thành, dùng mai cuốc đào khơng thành tảng mà vỡ vụn ra rời rạc như xỉ - Đất sét nặng kất cấu chặt - Đất mặt sườn đồi cĩ nhiều cỏ cây sim, mua, dành dành - Đất nâu mềm. Dùng mai xắn được GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 14 5 - Đất sét pha màu xám (bao gồm màu xanh lam, màu xám của vơi) - Đất mặt sườn đồi cĩ ít sỏi - Đất đỏ ở đồi núi - Đất sét pha sỏi non. - Đất sét trắng kết cấu chặt mảnh vụn kiến trúc hoặc rễ cây đến 10% thể tích hoặc 50kg đến 150kg trong 1 m3 - Đất đen, đất mùn, đất hồng thổ cĩ lẫn sỏi đá, mảnh vụn kiến trúc từ 25% đến 35% thể tích hoặc 300kg đến 500kg trong 1 m3 Dùng cuốc bàn cuốc được GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 15 6 - Đất sét, đất nâu rắn chắc cuốc ra chỉ được từng hịn nhỏ - Đất chua , đất kiềm thổ cứng - Đất mặt đê, mặt đường cũ - Đất mặt sườn đồi lẫn sỏi đá, cĩ sim, mua, dành dành mọc lên dày - Đất sét kết cấu chặt lẫn cuội, sỏi, mãnh vụn kiến trúc, gốc rễ cây từ 10 % đến 20% thể tích hoặc 150kg đến 300kg trong 1m3. - Đá vơi phong hĩa già nằm trong đất đào ra từng tảng được, khi cịn trong đất thì tương đối mềm đào ra rắn dần lại, đập vỡ vụn ra như xỉ Dùng cuốc bàn cuốc chối tay, phải dùng cuốc chim to lưỡi để đào GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 16 7 - Đất đồi, lẫn từng lớp sỏi, lượng sỏi từ 20% đến 35% thể tích lẫn đá tảng, đá trái đến 20% thể tích - Đất mặt đường, đá dăm hoặc đường đất rải mãnh sành, gạch vỡ - Đất cao lanh, đất sét kết cấu chặt lẫn mãnh vụn kiến trúc, gốc rễ cây từ 20% đến 30% thể tích hoặc từ 300kg đến 500kg trong 1 m3 Dùng cuốc chim nhỏ lưỡi nặng đến 2,5kg GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 17 8 - Đất lẫn đá tảng, đá trái từ 20% đến 30% thể tích - Đất mặt đường nhựa hỏng - Đất lẫn vỏ lồi trai, ốc (đất sị) kết dính chặt tạo thành tảng được (vùng ven biển thường đào để xây tường) - Đất lẫn đá bọt . Dùng cuốc chim nhỏ lưỡi nặng trên 2,5kg hoặc dùng xà beng đào được GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 18 9 - Đất lẫn đá tảng, đá trái lớn hơn 30% thể tích, cuội sỏi giao kết bởi đất sét - Đất cĩ lẫn từng vỉa đá phiến, đá ong (loại đá khi cịn trong lịng đất tương đối mềm) - Đất sỏi đỏ rắn chắc . Dùng xà beng, choịng, búa mới đào được GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 19 Phân cấp đất dùng cho thi công cơ giới: Phân làm 4 cấp Cấp đất Tên các loại đất I - Đất cát, đất phù sa cát bồi, đất màu, đất đen, đất mùn, đất cát pha sét, đất sét, đất hồng thổ, đất bùn. - Các loại đất trên cĩ lẫn sỏi sạn, mảnh sành, gạch vỡ, đá dăm, mảnh chai từ 20% trở lại, khơng cĩ rễ cây to, cĩ độ ẩm tự nhiên dạng nguyên thổ hoặc tơi xốp hoặc từ nơi khác đem đến đổ đã bị nén chặt tự nhiên. - Cát mịn, cát vàng cĩ độ ẩm tự nhiên, sỏi, đá dăm, đá vụn đổ thành đống. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 20 II - Gồm các loại đất cấp I cĩ lẫn sỏi sạn, mảnh sành, gạch vỡ, đá dăm, mảnh chai từ 20% trở lên. Khơng lẫn rễ cây to, cĩ độ ẩm tự nhiên hay khơ. - Đất á sét, cao lanh, đất sét trắng, sét vàng, cĩ lẫn sỏi sạn, mảnh sành, mảnh chai, gạch vỡ khơng quá 20% ở dạng nguyên thổ hoặc nơi khác đổ đến đã bị nén tự nhiên cĩ độ ẩm tự nhiên hoặc khơ rắn. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 21 III - Đất á sét, cao lanh, sét trắng, sét vàng, sét đỏ, đất đồi núi lẫn sỏi sạn, mảnh chai, gạch vỡ từ 20% trở lên cĩ lẫn rễ cây. - Các loại đất trên cĩ trạng thái nguyên thổ cĩ độ ẩm tự nhiên hoặc khơ cứng hoặc đem đổ ở nơi khác đến cĩ đầm nén GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 22 IV - Các loại đất trong loại đất cấp III cĩ lẫn đá hịn, đá tảng. - Đá ong, đá phong hĩa, đá vơi phong hĩa cĩ cuội sỏi dính kết bởi đá vơi, đá quặng khác loại đã nổ mìn vỡ nhỏ GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 23 Phân cấp đất dùng cho cơng tác đĩng cọc: Phân làm 2 cấp Cấp đất Tên các loại đất I Cát pha lẫn trên 3 ÷ 10% sét ở trạng thái dẻo, sét và á sét mềm, than, bùn, đất lẫn thực vật, đất đắp từ nơi khác chuyển đến. II Cát đã được đầm chặt, sỏi, đất sét cứng, cát khơ, cát bảo hịa nước. Đất cấp I cĩ chứa 10 ÷ 30% sỏi, đá GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 24 IV. Những tính chất của đất ảnh hưởng tới thi cơng Những tính chất của đất như trọng lượng riêng, độ ẩm, độ dốc tự nhiên, độ tơi xốp, độ lèn chặt, tính ngậm nước, độ thấm nước, khả năng chống xĩi mịn, cấp đất là những yếu tố ảnh hưởng đến kỹ thuật thi cơng đất, năng suất làm đất, đến giá thành cơng trình đất. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 25 4.1. Khối lượng đơn vị của đất () Là khối lượng của một đơn vị thể tích đất ở trạng thái khơ Trong đĩ: G – Khối lượng của mẫu đất ở trạng thái khơ V – Thể tích của mẫu đất ở trạng thái tự nhiên Đất cĩ trọng lượng riêng càng lớn, đất càng đặc chắc, cơng lao động chi phí để thi cơng càng cao. 33 /,/ mtcmkg V G  GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 26 4.2. Độ ẩm của đất (w) Là tỷ lệ tính theo phần trăm (%) của lượng nước chứa trong đất được xác định bằng cơng thức: hoặc Trong đĩ: Gu : Trọng lượng mẫu đất ở trạng thái tự nhiên Gkh : Trọng lượng mẫu đất sau khi sấy khơ Gn : Trọng lượng nước trong mẫu đất %100. kh khu G GG W   %100. kh n G G W  GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 27 Căn cứ vào độ ẩm chia đất thành 3 loại: Đất cĩ độ ẩm W ≤ 5% được gọi là đất khơ Đất cĩ độ ẩm 5%  W ≤ 30% gọi là đất ẩm Đất cĩ độ ẩm W > 30% gọi là đất ướt GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 28 4.3. Độ dốc tự nhiên của mái đất Độ dốc tự nhiên của mái đất là gĩc lớn nhất của mái đất khi đào hay khi đắp mà khơng gây sụt lở, kí hiệu là i. Trong đĩ: i- độ dốc tự nhiên của đất  - gĩc của mặt trượt H – Chiều sâu của hố đào (đắp) B – Chiều rộng chân mái dốc B H tgi   GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 29 4.4. Độ tơi xốp Định nghĩa: Độ tơi xốp là độ tăng của một đơn vị thể tích ở dạng đã được đào lên so với đất ở dạng nguyên (tính theo phần trăm (%)).  Đất cịn năm nguyên ở vị trí của nĩ trong vỏ trái đất gọi là đất nguyên thổ. Đất đã được đào lên gọi là đất tơi xốp.  Nếu cĩ khối lượng đất nguyên thổ V1, khi đào lên khối lượng đất này cĩ thể tích V2 (gọi là đất tơi xốp), khi đầm chặt lại cĩ thể tích V3, ta luơn cĩ V1 < V3 < V2. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 30  Độ tơi ban đầu: Là độ tơi khi đất nằm trong gầu máy đào hay trên xe vận chuyển (k1)  Độ tơi cuối cùng: Là độ tơi khi đất đã được đầm chặt (k0).  Cơng thức tính K Trong đĩ: K là độ tơi xốp của đất. (%)100 1 12 V VV K   GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 31 4.5. Khả năng chống xĩi lở của đất  Khả năng chống xĩi lở là khả năng chống lại sự cuốn trơi theo dịng nước của các hạt đất. Muốn tránh xĩi lở thì lưu tốc dịng nước chảy phải nhỏ hơn lưu tốc cho phép.  Lưu tốc cho phép là tốc độ tối đa của dịng nước mà khơng gây xĩi lở đất.  Đất cĩ lưu tốc cho phép càng lớn thì khả năng chống xĩi lở càng cao.  Những cơng trình bằng đất cĩ tiếp xúc với dịng chảy cần phải lưu ý đến tính chất này khi chọn đất thi cơng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 32 Loại đất Lưu tốc cho phép (m/s) Đất cát Đất thịt Đất đá 0,45 ÷ 0,8 0,8 ÷ 1,8 2 ÷ 3,5 Lưu tốc cho phép của một số loại đất: GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 33 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG CƠNG TÁC ĐẤT I. Tính khối lượng đất cơng trình tập trung  Cơng trình bằng đất cĩ dạng hình khối như: hố mĩng, khối đất đắp.  Trường hợp mặt trên và mặt đáy khối đất là hình chữ nhật thì tính như sau: phân chia ra thành các hình lăng trụ và hình tháp để tính thể tích rồi cộng những khối lượng đĩ lại (hình 2.1). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 34 Hình 2.1. Hình hố mĩng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 35 V = V1 + 2V2 + 2V3 + 4V4 Với : V 1 = a.b.H; H bd aV         22 1 2 H ac bV         22 1 3 H bdac V                223 1 4 (2.1) GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 36 Thay các giá trị Vi vào (2.1), ta được: (2.2) Trong đĩ: a,b – Chiều dài và chiều rộng mặt đáy c,d – Chiều dài và chiều rộng mặt trên H – Chiều sâu của hố       acbdH abdHbacH abHV      3 1 22    cddbcaabH  6 1 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 37 II. Tính khối lượng đất cơng trình chạy dài  Những cơng trình đất chạy dài như nền đường, kênh, mương, rãnh, mĩng.  Những cơng trình này thường cĩ mặt cắt ngang luơn thay đổi theo địa hình. Để tính khối lượng một cách chính xác người ta chia cơng trình ra thành nhiều đoạn, trong mỗi đoạn chiều cao thay đổi khơng đáng kể.  Cơng trình càng chia nhỏ làm nhiều đoạn, tính tốn khối lượng càng chính xác, nhưng khối lượng tính tốn lại tăng lên. Sau khi đã chia ra thành từng đoạn, ta xác định các thơng số hình học của tiết diện hai đầu (hình 2 - 2). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 38 Hình 2.2. Hình khối đoạn cơng trình chạy dài GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 39 Thể tích của hình chạy dài tính gần đúng theo cơng thức sau: (2.3) (2.4) Trong đĩ: F1 – Diện tích tiết điện trước F2 – Diện tích tiết điện sau l – Chiều dài của hình khối Ftb - Diện tích của tiết diện trung bình, tại đĩ chiều cao của tiết diện bằng trung bình cộng của chiều cao hai tiết diện trước và sau. l FF V 2 21 1   lFV tb .2  GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 40 Thể tích đúng của hình khối V sẽ nhỏ hơn V1 nhưng lớn hơn V2 V1 > V > V2 (2.5) Vì vậy cơng thức (2.3) và (2.4) chỉ áp dụng trong trường hợp cơng trình cĩ chiều dài nhỏ hơn 50m và sự chênh lệch chiều cao của tiết diện đầu và cuối khơng quá 0,5m. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 41 III. Một số cơng thức tính khối lượng đất cơng trình chạy dài 3.1. Trường hợp mặt đất ngang bằng (Hình 2.4) F = h(b + mh) Hình 2.4. Tiết diện ngang cơng trình đất ở nơi mặt đất ngang bằng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 42 3.2. Trường hợp mặt đất cĩ độ dốc (Hình 2.5) 21 21 2 hmh hh bF    Hình 2.5. Tiết diện ngang cơng trình đất ở nơi mặt đất dốc GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 43 3.3. Nếu mái dốc cĩ trị số khác nhau (m1, m2) ta thay trị số m như sau 2 21 mmm   Hình 2.5. Tiết diện ngang cơng trình đất ở nơi mặt đất dốc GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 44 3.4. Trường hợp mặt đất dốc lại khơng phẳng Hình 2.6. Tiết diện ngang cơng trình đất ở nơi mặt đất dốc và khơng phẳng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 45                              2222 54 4 43 3 32 2 21 1 aa h aa h aa h aa hF Ta dùng cơng thức sau: Chiều rộng B của tiết diện ngang hố đào (ở trên) và nền đắp (ở dưới), hình 2.3 và 2.4 xác định bằng cơng thức sau: B = b + 2mh Nếu h1 và h2 chênh nhau khơng nhiều lắm (0,5m), cĩ thể dùng cơng thức đơn giản: B = b + m1h1 + m2h2    221 2 2211 hhhmhmbB  GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 46 3.5. Khối lượng đất đổ đống (hình 2.7) cĩ thể tính bằng cơng thức: V = Va + Vb + Vc = V’a(1 + K1a) + V’b(1 + K1b) + V’c(1 + K1c) Trong đĩ: Va , Vb , Vc là các thể tích đống đất đổ tương ứng thể tích đất đào V’a , V’b, V’c trong các loại đất khác nhau. K1a , K1b , K1c là độ tơi xốp ban đầu của các loại đất khác nhau GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 47 Hình 2.7. Sơ đố tính tốn khối lượng đống đất đổ GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 48 3.6. Khối lượng đất nguyên thể cần để lấp hố đào xác định bằng cơng thức: Trong đĩ: Wh – Thể tích hình học hố đào Wc – Thể tích hình học cơng trình chơn trong hố đào K0 – Độ tơi xốp sau khi đầm Số lượng đất cịn thừa là: W = Wh – W1           100 100 0 1 K WWW ch GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 49 CHƯƠNG III: CƠNG TÁC CHUẨN BỊ THI CƠNG ĐẤT I. Cơng tác chuẩn bị 1.1. Giải phĩng mặt bằng Giải phĩng mặt bằng gồm các việc: Đền bù di dân theo Nghị định của Chính phủ và các quyết định của địa phương (phần việc này do chủ đầu tư thực hiện), chặt cây, đào bỏ rễ cây, phá dỡ cơng trình cũ nếu cĩ, di chuyển các hệ thống kỹ thuật (điện, nước, thơng tin), mồ mả, ra khỏi khu vực xây dựng cơng trình, phá đá mồ cơi trên mặt bằng nếu cần, xử lý thảm thực vật thấp, dọn sạch chướng ngại, tạo thuận tiện cho thi cơng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 50  Trước khi giải phĩng mặt bằng phải cĩ thơng báo trên các phương tiện thơng tin đại chúng để cho những người cĩ cơng trình ngầm nổi trong khu đất biết để di chuyển. Sau một thời gian quy định, chủ đầu tư phải là các thủ tục để di chuyển. Đối với việc di chuyển mồ mả phải theo đúng phong tục và quy định về vệ sinh mơi trường.  Đối với hệ thống kỹ thuật phải bảo đảm đúng các quy định di chuyển.  Khí phá dỡ các cơng trình nhà cửa, cơng trình xây dựng phải cĩ thiết kế phá dỡ bảo đảm an tồn và tận thu vật liệu sử dụng được. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 51  Cây to nếu vướng vào cơng trình phải chặt, hạ hoặc di chuyển. Phải cĩ biện pháp chặt, hạ hoặc di chuyển bảo đảm an tồn cho người, máy mĩc hoặc cơng trình lân cận. Rễ cây phải đào bỏ hết để tránh mục, mối làm hư, yếu nền đất sau này.  Đối với những gốc cây cĩ đường kính 50cm trở xuống cĩ thể dùng máy kéo, máy ủi buộc dây cáp để kéo bật rễ cây hoặc máy ủi cĩ thiết bị đào gốc cây, máy xúc. Đối với gốc cây đường kính lớn hơn 50cm và loại gốc cây cĩ rễ phát triển mạnh thì cĩ thể dùng mìn để đào gốc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 52  Đá mồ cơi nằm trong giới hạn hố mĩng cơng trình phải loại bỏ trước khi tiến hành đào đất. Cĩ thể phá đá mồ cơi bằng nổ mìn.  Trước khi đào đắp đất, nên bĩc hĩt và trữ lại lớp đất màu để sau khi xây dựng xong sử dụng lại cho việc phủ lớp trên của vườn hoa, cây xanh theo quy hoạch. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 53 1.2. Tiêu nước bề mặt  Trước khi đào đất hố mĩng phải làm hệ thống tiêu nước, trước hết là tiêu nước bề mặt (nước mưa, nước ao hồ, cống rãnh ) ngăn khơng cho chảy vào hố mĩng cơng trình. Tùy theo điều kiện địa hình và tính chất cơng trình mà đào mương, khơi rãnh hoặc đắp bờ con trạch để tiêu thốt nước. Cần đảm bảo sau mỗi cơn mưa nước trên bề mặt phải được thốt nhanh.  Nếu khơng cĩ điều kiện thốt nước tự chảy, phải bố trí hệ thống rãnh thốt và bơm tiêu nước. Độ dốc của mương rãnh thốt nước theo chiều nước chảy ≥ 0,003. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 54  Để bảo vệ những cơng trình khơng bị nước mua tràn vào, ta đào những rãnh ngăn nước mưa về phía đất cao và chạy dọc theo các cơng trình hoặc đào rãnh xung quanh cơng trường để cĩ thể thoạt nước mưa một cách nhanh chĩng (hình 3.1).  Nước chảy xuống rãnh thoạt nước được chảy xuống hệ thống cống thốt nước gần nhất. Kích thước rãnh thốt nước phụ thuộc vào bề mặt lưu vực và được xác định theo tính tốn. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 55 Hình 3.1. Tạo rãnh thốt nước mặt GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 56  Để tiêu nước bề mặt cho các hố mĩng đã đào xong do gặp mưa hay do nước ngầm, người ta tạo rãnh xung quanh hố mĩng với độ dốc nhất định tập trung về các hố thu, rồi đặt máy bơm để tiêu nước.  Đối với những hố mĩng cĩ kích thước lớn thì ta cĩ thể bố trí nhiều hố thu gom nước tại các gĩc của hố mĩng (hình 3.2). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 57 Hình 3.2. Hệ thống thốt nước mặt cho hố mĩng 1. Rãnh; 2. Hố ga gom nước; 3. Ống bơm; 4. Máy bơm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 58 II. Hạ mực nước ngầm 2.1. Mục đích  Khi đào hố mĩng hoặc thi cơng các cơng trình nằm dưới sâu trong lịng đất mà đáy hố mĩng hoặc cơng trình nằm dưới mực nước ngầm, nước ngầm chảy vào hố mĩng hoặc cơng trình gây cản trở cho quá trình thi cơng hoặc sụt lở vách đất Cần thiết kế biện pháp hạ mực nước ngầm (hình 3.3). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 59  Hạ mực nước ngầm là làm cho mực nước ngầm hạ thấp cục bộ ở một vị trí nào đĩ, bằng phương pháp nhân tạo, đào giếng sâu trong tầng chứa nước và hạ thấp mực nước trong đĩ bằng cách bơm liên tục tạo nên hình phễu trũng.  Một giếng chỉ làm khơ được một phạm vi hẹp nhất định nào đĩ, muốn làm khơ một vùng thì xung quanh khu vực đĩ phải được là hệ thống giếng và từ các giếng được bơm liên tục. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 60 Hình 3.3. Nước ngầm trong hố mĩng và hạ mực nước ngầm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 61 2.2. Một số biện pháp hạ mực nước ngầm a. Phương pháp giếng thấm  Đào những giếng bao quanh hố mĩng. Độ sâu của giếng được ấn định theo điều kiện đảm bảo hạ mực nước ngầm thấp hơn đáy hố đào. Đề phịng vách giếng sụt lở, cần lát những tấm ván gỗ xung quanh giếng, ván gỗ được đĩng thành các thùng bốn mặt hở hai đáy, vừa đào giếng vừa lắp thùng gỗ xuống. Dùng máy bơm li tâm hút nước từ giếng ra.  Phương pháp giếng thấm áp dụng trong trường hợp diện tích hố mĩng nhỏ, đất nền cĩ hệ số thấm lớn, độ sâu hạ mực nước ngầm khơng quá 5m. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 62 b. Phương pháp giếng lọc với máy bơm hút sâu Cấu tạo  Giếng lọc với máy bơm hút sâu: Là bộ thiết bị bao gồm các bộ phận như ống giếng lọc, tổ máy bơm đặt trong mỗi giếng, ống tập trung nước, trạm bơm và ống xả nước. Máy bơm phổ biến dùng loại máy bơm trục đứng.  Ống giếng lọc: Là ống bằng thép đường kính từ 200 ÷ 450mm, phía dưới cĩ nhiều khe nhỏ để hút nước gọi là phần lọc. Phần lọc cĩ chiều dài tùy theo địa chất cĩ thể kéo dài từ 6 ÷ 15m. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 63  Máy bơm trục đứng được đặt sâu trong ống giếng. Hiện nay loại máy bơm phổ biến là máy bơm trục đứng cĩ nhĩm bánh xe cơng tác đặt ở thân máy và bắt chặt vào trục đứng chung với ống hút cĩ lưới ở đầu dưới. Nguyên lý Nước ngầm sau khi theo các khe nhỏ của ống giếng lọc chảy vào trong ống sẽ được máy bơm trục đứng liên tục hút lên trên. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 64 c. Kỹ thuật hạ giếng  Nếu đất thuộc loại cát pha sét hay cát hay loại đất dễ bị xĩi lở thí áp dụng biện phái xĩi bằng tia nước để hạ ống. Khi đĩ ở đầu dưới ống lắp thêm một mũi ống để phun ra những tia nước áp lực và nối ống đĩ với một ống dẫn nước cao áp (8÷16atm). Nước phun ra từ mũi ống sẽ phá vỡ kết cấu của đất và ống giếng tự tút xuống đến độ sâu thiết kế thì vặn ơng dẫn nước cao áp ra rồi lấy lên.  Khi hạ ống trong đất lẫn sỏi, sau khi xĩi nước các lẫn sỏi sẽ lấp khỏa trống xung quanh ống, tạo ra màng lọc tự nhiên. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 65  Trường hợp đất thiếu những thành phần tạo ra màng lọc tự nhiên, muốn làm tăng bề mặt hút nước, tăng khả năng làm việc của giếng, ta tạo ra xung quanh giếng một màng lọc cát sỏi bằng cách đổ các hạt cĩ đường kính từ 3÷10mm xung quanh ống giếng theo một ống bao. Ống bao này rộng hơn giếng từ 80 ÷100mm. Đổ sỏi ngay sau khi hạ xong ống xuống độ sâu quy định, rồi bơm nước áp lực nhỏ để cĩ thể dễ dàng rút ống bao lên.  Nếu đất rắn thì phải khoan lỗ để đặt ống giếng. Sau khi hạ xong ống giếng thì lắp máy bơm hút sâu vào trong ống giếng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 66 Hình 3.4. Giếng lọc máy bơm hút sâu a. Cấu tạo: 1. Ống giếng; 2. Máy bơm trục đứng; 3. Lưới dây thép; 4. Lưới lọc; 5. Lớp cát lọc; 6. Thành giếng b. Hạ giếng bằng phương phái xĩi nước: 1. Ống giếng; 2. Phần lọc; 3. Ống dẫn nước cao áp; 4. Mũi ống GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 67 d. Ưu và nhược điểm của phương pháp Ưu điểm  Hiệu suất cao, năng suất lớn  Cĩ thể nâng nước lên cao (80÷100m).  Mỗi giếng cĩ thể hạ mực nước ngầm độc lập Nhược điểm  Cơng tác hạ ống phức tạp, tốn nhiều thời gian và chi phí cao  Máy bơm nhanh hư hỏng nếu hút nước cĩ lẫn cát. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 68 e. Áp dụng  Khi hạ mực nước ngầm xuống sâu mà các loại thiết bị khác khơng cĩ khả năng thực hiện  Khi địa chất phức tạp (đất nứt nẻ, đất phức tạp, đất sét, đất sét pha cát xen kẽ những lớp cát) những trường hợp này phải đổ nhiều loại vật liệu thấm nước xung quanh ống lọc.  Khi hố mĩng rộng, lượng nước thấm lớn.  Khi thời gian lồm việc trong hố mĩng kéo dài. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 69 3. Phương pháp dùng ống kim lọc hút nơng a .Cấu tạo (như hình 3.5) Hình 3.5. Cấu tạo ống kim lọc GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 70 Hệ thống kim lọc gồm 3 phần:  Đoạn ống trên: Là ống thép hút dẫn nước được nối lại với nhau từ nhiều đoạn ống cĩ đường kính 50÷68mm, số đoạn này tùy thuộc vào độ sâu cần đạt đoạn lọc. Đoạn ống trên nối với bơm hút hay bơm đẩy cao áp.  Đoạn lọc: Gồm hai ống thép lồng nhau. Ống trong khơng đục lỗ, được nối với ống trên. Ống ngồi được đục lỗ và cĩ đường kính lớn hơn đường kính ống trong một chút. Bên ngồi đoạn lọc được cuốn dây thép và được bao bởi lưới lọc.  Đoạn cuối: Gồm cĩ van vành khuyên, van cầu và bộ phận xĩi đất. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 71 b. Nguyên lý Hạ ống kim lọc  Đặt thẳng đứng để đầu kim lọc đúng vào vị trí thiết kế. Dùng búa gõ nhẹ để phần đầu cắm vào trong đất.  Cho bơm nước cao áp vào trong ống lọc. Dưới áp suất lớn nước được nén vào trong kim lọc, đẩy van vành khuyên đĩng lại và nén van cầu mở ra. Nước phun ra ngồi theo các lỗ răng nhọn.  Các tia nước phun ra với áp suất cao làm xĩi lở đất ở đầu kim lọc và đẩy chúng lên mặt đất. Dưới trong lượng bản thân kim lọc từ từ chìm vào trong lịng đất. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 72 Hoạt động hút nước ngầm của ống kim lọc  Chèn vào xung quanh phần lọc một lớp sỏi và cát hạt to để tạo thêm lớp lọc. Chèn một lớp đất sét trên miệng lỗ để giữ khơng cho khơng khí lọt vào trong ống kim lọc.  Cho máy bơm hút hoạt động, dưới tác dụng của chân khơng, van cầu bị hút đĩng lại. Nước ngầm ở ngồi thấm qua lưới lọc vào trong ống ngồi đẩy van vành khuyên mở ra, chảy vào ống trong và được hút lên. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 73 Sơ đồ bố trí kim lọc  Sơ đồ kết hợp hai tầng hạ nơng: Hệ thống ống kim lọc cĩ thể hạ mực nước ngầm từ 4÷5m, đề hạ sâu hơn ta kết hợp nhiều tầng kim lọc xuống thấp dần.  Sơ đồ bố trí đối với mặt bằng hẹp: Bố trí một hàng ống kim lọc chạy dọc cơng trình.  Sơ đồ bố trí với mặt bằng rộng: Bố trí hệ thống kim lọc xung quanh hố mĩng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 74 Hình 3.6. Sơ đồ kết hợp hai tầng kim lọc hạ nơng 1. Mực nước ngầm trước khi hạ; 2. Mực nước ngầm sau khi hạ; 3. Hệ thống kim lọc GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 75 Hình 3.7. Sơ đồ bố trí hệ thống ống kim lọc (a) Bố trí theo vịng khép kín; (b) Bố trí theo chỗi 1. Ống kim lọc; 2. Ống gom nước; 3. Máy bơm; 4. Mực nước ngầm trước khi hạ; 5. Mực nước ngầm sau khi hạ. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 76 4. Phương pháp dùng ống kim lọc hút sâu a. Cấu tạo (như hình 3.8) Ống kim lọc hút sâu cĩ cấu tạo khác với kim lọc hút nơng là đường kính to hơn, phần thân ống và phần lọc dài hơn, trong ống lọc cĩ thêm một ống thứ hai mang miệng phun nhằm đưa nước lên cao. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 77 Hình 3.8. Ống kim lọc hút sâu GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 78 b. Nguyên lý (như hình 3.9)  Đầu tiên hạ ống lọc ngồi (ống 1), cĩ phần lọc và phần chân xuống đất bằng phương pháp xĩi nước tương tự như khi hạ ống kim lọc hút nơng.  Sau đĩ thả vào ống (1) một ống nhỏ hơn (ống 2) mang miệng phun (3) ở phần dưới.  Máy bơm đẩy nước cao áp với áp suất từ 7,5 ÷8 (atm) vào ống kim lọc, nước chảy trong khoảng trống giữa hai ống (1) và (2) rồi đến miệng phun. Tia nước chảy qua các lỗ nhỏ của miệng phun và phun lên với một lưu tốc rất lớn, làm giảm áp suất khơng khí trong khoảng khơng gian phía dưới của ống trong, hút theo nước ngầm dưới đất lên cao. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 79  Hỗn hợp nước ngầm và nước ban đầu được hút lên chảy vào một hệ thống ống dẫn đến bể chứa nước. Máy bơm lại lấy nước trong bể này để bớm vào ống kim lọc làm nước mồi. Nước thừa trong bể sẽ được bơm dẫn đi nơi khác.  Đối với những nơi đất cát, đất cát lẫn sỏi thì khơng cần đổ màng lọc xung quanh ống kim lọc hút sâu. Nhưng khi dùng nĩ ở những nơi đất sét phan cát, đất ít thấm thì phải đổ màng lọc xung quanh ống. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 80 Hình 3.9. Sơ đồ làm việc của hệ thống kim lọc hút sâu GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 81 c. Phạm vi áp dụng  Dùng để hạ mực nước ngầm xuống sâu, khi mà ống kim lọc hút nơng khơng thực hiện được,  Dùng ống kim lọc hút sâu cĩ thể hạ mực nước ngầm xuống độ sâu 18m. Tuy nhiên khơng nên dùng thiết bị này để hạ mực nước ngầm xuống quá sâu vì phải cần một lượng nước mồi quá lớn.  Trong trường hợp nguốn nước thấm lớn (trên 5 lít/ giây cho một ống kim lọc) và thời gian hạ mực nước ngầm khá dài thì nên áp dụng phương pháp ống giếng lọc cĩ máy bơm hút sâu, vì nĩ cĩ hiệu suất cao hơn phương pháp ống kim lọc hút sâu. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 82 III. Định vị cơng trình 3.1. Cắm trục định vị Từ cọc mốc chuẩn, cao tình chuẩn (được bên mời thầu bàn giao), dựa vào bản vẽ thiết kế mặt bằng định vị, triển khai các trục của cơng trình theo hai phương bằng máy trắc đạc, thước thép, ni vơ, quả dọi, dây thép Φ1 (hình 3.10). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 83 Hình 3.10. Hệ cọc đơn định vị (a) Cọc gỗ ; (b) Cọc thép - 1. Đinh định vị tim; 2. Rãnh định vị tim; 3. Cọc gỗ 40x40x1000; 4. Coc thép Þ20; 5. Bê tơng giữ cọc GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 84  Mỗi một trục được xác định bởi hai cọc (hay nhiều cọc tùy theo mặt bằng cơng trình). Các cọc định vị này được bố trí tại những vị trí sao cho dễ nhìn thấy, khơng ảnh hưởng đến cơng tác thi cơng và được bảo vệ cẩn thận trong suốt quá trình thi cơng.  Các cọc định vị cĩ thể làm bằng gỗ với tiết diện 40x40x1000 hay được làm bằng thép Φ20. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 85  Khi cắm trục định vị dùng hệ thống cọc đơn như trên cĩ ưu điểm là ít gây cản trở trong quá trình thi cơng, dễ bảo quản. Tuy nhiên việc dùng cọc đơn cĩ nhược điểm là trong quá trình định vị tim trục của cơng trình, việc đĩng cọc xuống đất (để vạch tim) rất khĩ chính xác, thường nếu khơng để ý khi đĩng xong cọc thì đường tim của cơng trình khơng cịn nằm trên đầu cọc nữa (vì cọc đã bị đĩng lệch). Để tránh hiện tượng này trong quá trình đĩng phải thường xuyên kiểm tra bằng máy kinh vĩ.  Ngồi hệ thống cọc đơn, ta cịn dùng giá ngựa để đánh dấu tim, trục định vị (hình 3.11). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 86 Hình 3.11. Giá ngựa Giá ngựa cĩ ván ngang liên kết trên đầu cọc, Giá ngựa cĩ ván ngang liên kết trên thân cọc 1. Cọc; 2. Thanh ngang; 3. Đinh làm dấu tim; 4. Đinh liên kết; 5. Bê tơng giữ chân cọc GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 87 Hình 3.12. Hệ thống giá ngựa để định vị cơng trình 1. Mặt bằng cơng trình; 2. Giá ngựa; 3. Đinh; 4. dây căng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 88  Giá ngựa đơn: Gồm hai cột và một tấm ván được bào nhẵn, thẳng đĩng ngang vào phía sau cột, để khi căng dây ván khơng bị lơi giật khỏi cột. Cũng cĩ thể đĩng ván nằm trên hai đầu cột.  Giá ngựa kép: Hệ thống gồm nhiều giá ngựa đơn ghép lại với nhau. Để đánh dấu tim trục cơng trình ta dùng chì vạch trên ván ngang rồi dùng đinh để đĩng làm dấu và dùng để căng dây sau này. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 89 3.2. Giác mĩng cơng trình  Dựa vào các bản vẽ thiết kế mĩng, tính chất của đất để xác định kích thước hố đào.  Từ các trục định vị triển khai các đường tim mĩng  Từ đường tim phát triển ra bốn đỉnh của hố đào.  Dùng vơi bột rãi theo chu vi của hố đào.  Tại mỗi hố đào, hay nhiều hố gần nhau phải cĩ một cao độ chuẩn để tiện kiểm tra cao trình hố mĩng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 90 IV. Chống vách đất hố đào 4.1. Mục đích  Đào theo độ dốc tự nhiên để tránh hiện tượng sụt lở mái dốc hố đào sẽ làm tăng khối lượng đào cũng như đắp dẫn đến tăng giá thành cơng trình.  Địa hình khơng cho phép đào hố cĩ mái dốc vì cĩ những cơng trình xung quanh (thường gặp trong các cơng trình xây chen).  Trong trường hợp hố đào cĩ độ sâu khơng lớn, đất cĩ độ kết dính tốt, đất bị nén chặt theo thời gian ta cĩ thể đào vách thẳng đứng mà khơng cần phải chống vách đất. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 91 4.2. Các biện pháp chống vách đất hố đào thẳng đứng 4.2.1. Chống vách đất bằng ván ngang a. chuẩn bị và thi cơng  Ván tấm ghép lại với nhau thành những mảng cĩ chiều rộng từ 0,5 ÷ 1m  Đào hố mĩng xuống sâu từ 0,5 ÷ 1m tùy theo từng loại đất sao cho vách đất khơng bị sụt lở GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 92  Tiến hành chống đỡ bằng cách ép sát các tấm ván song song với mặt đất vào các mặt của hố đào rồi dùng các thanh chống đứng đỡ ở phía ngồi, dùng các thanh néo (khi mặt bằng phía trên rộng rãi), thanh văng ngang (nếu hố đào hẹp) hay thanh chống xiên (nếu hố đào rộng) để đỡ hệ ván lát ngang.  Tấm ván trên cùng phải đặt cao hơn mặt đất khoảng 5 ÷ 10 cm để ngăn khơng cho đất đá trên mặt rơi xuống hố mĩng (hình 3.13). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 93 Hình 3.13. Chống chéo hỗ trợ chống đứng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 94  Đối với thanh chống xiên và thanh văng ngang thường ảnh hưởng đến mặt bằng thi cơng, thanh néo chỉ áp dụng khi mặt bằng thi cơng rộng rãi đủ chỗ để liên kết thanh néo với vùng đất ổ định xung quanh.  Tiếp tục đào sâu từng đợt 0.5 ÷ 1m rồi lại chống đỡ vách đất cho đến độ sâu thiết kế. b. Phạm vi áp dụng Khi đào hố ở những loại đất cĩ độ kết dính nhỏ, khơng cĩ nước ngầm hoặc cĩ nước ngầm ít. Chiều sâu hố đào từ 2 ÷ 4m. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 95 Hình 3.14. Phương pháp néo néo thành hố Hình 3.15. Chống vách đất bằng ván lát ngang GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 96 2. Chống vách đất bằng ván lát dọc a. Chuẩn bị và thi cơng  Ván tấm được vĩt nhọn một đầu  Các thanh chống ngang, nẹp đứng gối tựa  Dùng ván dọc đĩng dọc theo chu vi cần đào hố  Tiến hành địa đất theo độ sâu thiết kế  Dùng nẹp ngang liên kết các tấm ván lại với nhau  Dùng các thanh chống đứng để đỡ các nẹp ngang  Dùng các thanh chống ngang, thanh néo hay văng ngang đỡ các thanh đứng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 97 b. Phạm vi áp dụng Khi đào hố ở những loại đất cĩ độ kết dính nhỏ, rời rạc, đất ẩm ướt hoặc đất chảy, chiều sâu hố đào từ 2 ÷ 4m. Hình 3.16. Chống vách đất bằng ván lát đứng (a) Dùng chống xiên (b) Dùng thanh néo GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 98 CHƯƠNG IV: THI CƠNG ĐÀO ĐẤT THỦ CƠNG I. Các cơng cụ đào đất thủ cơng  Thi cơng đất thủ cơng là phương pháp thi cơng truyền thống. Dụng cụ dùng để đào đất bằng thủ cơng gồm: xẻng, cuốc, mai, kéo cắt đất, cuốc chim, xà beng, choịng ..vv. Tùy theo nhĩm đất mà chọn dụng cụ cho thích hợp.  Để vận chuyển đất người ta dùng quang gánh, xe đẩy tay, xe súc vật kéo GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 99 II. CÁC NGUYÊN TẮC THI CƠNG 1. Lựa chọn dụng cụ thi cơng thích hợp tùy theo từng loại đất.  Xúc đất dùng xẻng vuơng, xẻng cong.  Đào đất dùng xẻng trịn, xẻng thẳng.  Đất cứng dùng cuốc chim, xà beng.  Đất lẫn sỏi, đá dùng chịong, cuốc chim.  Đất mềm, dẻo dùng kéo cắt, mai đào. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 100 2. Cĩ biện pháp giảm thiểu khĩ khăn cho thi cơng:  Khi đào đất mà gặp đất quá cứng thì ta phải làm mềm đất trước khi đào bằng cách tưới nước hay dùng xà beng, chịong , để làm tơi trước.  Khi đang thi cơng mà gặp trời mưa hay gặp mực nước ngầm phải cĩ biện pháp tiêu nước mặt, hạ mực nước ngầm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 101 3. Tổ chức thi cơng hợp lý  Phải phân cơng các tổ, đội theo các tuyến làm việc, tránh tập trung nhân cơng tại một vị trí.  Tổ chức vận chuyển hợp lý, thơng thường hướng đào và hướng vận chuyển thẳng gĩc với nhau hoặc ngược chiều nhau. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 102 III. MỘT SỐ BIỆN PHÁP THI CƠNG  Nếu hố đào sâu thì chia ra làm nhiều đợt, chiều dày đào đất của mỗi đợt tương ứng với dụng cụ thi cơng. Cĩ thể mỗi đợt do một tổ đào, các tổ đào cách nhau sao cho mái dốc của hố đào nhỏ hơn độ dốc tự nhiên của đất.  Tổ đào đất cuối cùng đi đến đâu thì cơng việc cũng hồn tất, khơng cịn người, phương tiện đi lại làm phá vỡ cấu trúc của đất. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 103  Khi đào đất ở khu vực cĩ nước hoặc trong mùa mưa, để đề phịng nước chảy tràn trên mặt cơng trình, ta cần tạo rãnh sâu thu nước vào một chỗ để bơm thốt đi. Rãnh thu nước luơn thực hiện trước mội đợt đào.  Khi đào đất gặp cát chảy, bùn chảy ta phải làm hố cĩ tầng lọc ngược để gạn lấy nước trong rồi mới bơm nước đi. Khơng được bớm trực tiếp nước cĩ cát vì sẽ làm rỗng đất, phá vỡ cấu trúc nguyên của đất xung quanh gây hư hỏng các cơng trình lân cận. Đối với hố đào rộng, cĩ bùn chảy phải làm hàng cọc chống, lĩt phên và rơm để ngăn khơng cho cát chảy xuống phía dưới. Nếu đào sâu thì cần làm theo dạng bậc thang. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 104 Hình 4.1. Đào hố khi cĩ nước ngầm hay trong mùa mưa I, II, III : Rãnh tiêu nước 1, 2, 3, 4 : Thứ tự lớp đào GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 105 Hình 4.2. Đào đất nơi cĩ bùn, cát chảy (1) Cọc tre hay gỗ, (2) Phên nứa, (3) Rơm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 106 CHƯƠNG V: THI CƠNG ĐÀO ĐẤT CƠ GIỚI I. Các Loại máy làm đất trong xây dựng 1. Đặc điểm chung  Phần lớn Máy làm đất cĩ bộ phận cơng tác vừa làm nhiệm vụ đào phá đất vừa làm nhiệm vụ di chuyển đất.  Việc san và đầm lèn đất để giảm thể tích và tăng khối lượng riêng của đất thường sử dụng máy chuyên dùng và một phần cĩ thể nhờ chính trọng lượng bản thân của máy trong quá trình làm việc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 107 2. Phân loại: Máy làm đất được phân loại theo chế độ làm việc (liên tục hay theo chu kì), theo mức cơ động (tự hành, kéo theo hay nửa kéo theo), nhưng chủ yếu được phân loại theo cơng dụng như sau:  Máy đào đất  Máy đào và vận chuyển đất  Máy đầm đất  Máy làm cơng tác chuẩn bị  Các thiết bị phụ trợ khác. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 108 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 109 II. Máy đào một gàu 1. Máy đào gàu thuận (gàu ngửa)  Máy đào gàu thuận cịn gọi là máy đào gàu ngửa.  Máy đào gàu thuận cĩ loại điều khiển bằng cáp và cĩ loại điều khiển bằng thuỷ lực.  Máy đào gàu thuận điều khiển thuỷ lực cĩ loại xả đất qua đáy gàu và cĩ loại xả đất bằng cách xoay gàu để úp miệng gàu hướng xuống. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 110 Máy đào gàu thuận điều khiển thủy lực GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 111 Bộ phận cơng tác :  Cấu tạo gàu xúc của máy xúc gàu thuận cĩ đáy gàu điều khiển mở bằng cách giật dây 1. Mấu giữ chốt; 2. Chốt; 3,4. Các thanh tạo lỗ dẫn hướng chốt; 5. Địn kéo chốt; 6. Xích kéo mở chốt; 7. Đáy gàu; 8. Thành sau; 9. Tai gàu liên kết khớp với tay gàu; 10. Đai GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 112  Cấu tạo chung của máy xúc gàu thuận điều khiển bằng cáp Máy đào gàu thuận điều khiển bằng cáp GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 113 Quá trình làm việc: Máy xúc gàu ngửa làm việc theo chu kỳ trên từng vị trí đứng của máy, mỗi chu kỳ gồm 4 giai đoạn sau:  Xúc và tích đất vào gàu  Quay gàu đến nơi dỡ tải  Dỡ tải (đổ đất ra khỏi gàu)  Quay gàu khơng tải trở lại vị trí đào để bắt đầu chu kỳ kế tiếp GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 114  Trong một chu kỳ làm việc máy khơng di chuyển mà chỉ đứng tại một chỗ, vì vậy phải chọn vị trí đứng của máy sao cho vùng làm việc của máy bao phủ cả vùng lấy đất và vùng dỡ tải, tức khả năng với gàu của máy phải với tới được vị trí xúc đất và vị trí dỡ tải.  Để tích được đất trong gàu, trước hết phải đĩng đáy gàu. Việc điều khiển đĩng đáy gàu như sau: nâng cần kết hợp với hạ tay gàu, khi tay gàu nghiêng 100 hoặc nhỏ hơn 100 so với phương thẳng đứng thì đáy gàu sẽ tự động đĩng lại do trọng lượng bản thân, khi đĩ chốt 2 sẽ được giữ trong mấu 1 và đáy gàu cũng được giữ ở trạng thái đĩng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 115  Hạ cần kết hợp với nâng gàu từ dưới lên để xúc đất vào gàu, chiều dày phoi cắt và lực tác dụng vào gàu tăng dần từ dưới lên nên gọi là cắt thuận, vì vậy máy xúc gàu ngửa cịn gọi là máy xúc gàu thuận.  Sau khi tích đất vào gàu thì nâng gàu rồi quay đến vị trí dỡ tải.  Việc mở đáy gàu xả đất quá đột ngột sẽ tác động lớn lên phương tiện vận chuyển, để giảm lực tác động này, người ta chế tạo gàu xúc cĩ đáy gàu mở hai cấp.  Sau khi xả đất xong thì quay gàu khơng tải về vị trí đào đất, lại đĩng đáy gàu và bắt đầu chu kỳ kế tiếp. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 116 Quá trình cắt đất của máy đào gàu thuận GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 117 Thao tác 1 chu kì của máy đào gàu thuận GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 118 Các kiểu đào của máy đào gàu thuận:  Đào dọc đổ bên GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 119  Đào dọc đổ sau GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 120  Đào ngang GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 121  Các kiểu đào theo bề rộng hố mĩng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 122 2. Máy đào gàu nghịch (gàu sấp)  Máy đào gàu nghịch cĩ thể làm việc được với đất cấp IV, thường được dùng để xúc đất và vật liệu cát đá ở mức thấp hơn cao trình máy đứng; đào rãnh để lắp đặt đường ống, cáp điện; đào kênh mương, hố mĩng.  Gàu cĩ thể được thay bằng thiết bị ngoạm để ngoạm rác hoặc thay bằng gàu ngoạm để ngoạm đất. Máy xúc gàu nghịch thường được dùng làm máy cơ sở để chế tạo thành các loại máy chuyên dùng khác và máy cắm bấc thấm khơng chuyên dùng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 123 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 124 Máy đào gàu nghịch GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 125 Các kiểu đào của máy đào gàu nghịch: (a) Đào dọc – (b) Đào ngang GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 126 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 127 3. Máy đào gầu quăng  Máy đào gàu quăng cịn gọi là máy đào gàu dây hay cịn gọi là máy xúc kéo dây, gàu kéo  Cơng dụng: Thường dùng để đào đất, nạo vét ao hồ, kênh mương, đào hố mĩng rộng hoặc để gom vật liệu từ nơi thấp hơn mặt bằng máy đứng.  Máy đào gàu quăng thường cĩ gàu với dung tích 0,3 – 3m3  Loại máy đào gầu quăng cĩ cơ cấu tự bước, dung tích gàu cĩ thể tới 100m3 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 128 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:  Khĩ hoạt động với đất cứng, dỡ tải khĩ chính xác vị trí  Cĩ thể đào rất sâu và rất xa  Nạo vét kênh mương, đào được các mái dốc, cấp liệu cho các trạm trộn bê tơng xi măng, bê tơng nhựa, đào các hố mĩng rộng  Máy đào gàu dây cĩ giai đoạn phát triển rất mạnh cùng với các cơng trình tầm cở thế giới như hệ thống cống rãnh ở Chicago, kênh đào Panama, kênh đào Xuy-ê  Ngày nay ít được sử dụng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 129 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 130 4. Máy đào gàu ngoạm:  Máy đào gàu ngoạm điều khiển bằng cáp thực chất là cần trục cĩ thiết bị mang vật là gàu ngoạm điều khiển bằng cáp.  Máy đào gàu ngoạm điều khiển thuỷ lực là máy đào gàu sấp cĩ thiết bị cơng tác là gàu ngoạm thuỷ lực.  Phân loại: Gàu ngoạm cĩ 3 loại là gàu ngoạm 1 dây, gàu ngoạm 2 dây và gàu ngoạm thuỷ lực. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 131 4.1. Gàu ngoạm 2 dây:  Bộ cơng tác gàu ngoạm gồm cáp nâng gàu (1),  Thanh giằng (2),  Đầu nâng dưới (3),  Gàu (4),  Đầu nâng trên (5),  Cáp đĩng mở gàu (6). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 132 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 133 4.2. Gàu ngoạm 1 dây: Máy xúc gàu ngoạm điều khiển một dây : Dỡ tải phải hạ gàu chạm vào nền hoặc một vị trí trên cao. Năng suất thấp, thường dùng tại các bến cảng, dùng mĩc câu của cần trục mĩc vào gàu là cĩ thể xúc được. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 134 4.3. Gàu ngoạm thủy lực: GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 135 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 136 5. Máy đào gàu bào GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 137 6. Máy thủy lực khơng quay tồn vịng trên cơ sở máy kéo bánh lốp GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 138 7. Máy xúc lật 7.1. Cơng dụng :  Máy xúc lật thường được dùng để xúc đất cấp I, cấp II, xúc các loại vật liệu rời như đá, cát, than, rồi đổ vào các phương tiện vận chuyển hoặc dồn thành đống trong phạm vi cơng trường; xếp dỡ, vận chuyển hàng hố và các vật nặng ở các nhà kho, nhà ga, bến bãi.  Máy xúc lật làm việc hiệu quả khi đối tượng cần xúc cao hơn cao trình máy đứng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 139 7.2. Phân loại:  Dựa vào hệ thống di chuyển, máy xúc lật được chia làm 2 loại: Máy xúc lật di chuyển bằng xích và máy xúc lật di chuyển bằng bánh lốp.  Dựa vào hướng xúc và dỡ tải, cĩ các loại: Máy xúc lật xúc và đổ về phía trước, máy xúc lật xúc phía trước đổ một bên, máy xúc lật xúc phía trước đổ phía sau. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 140 7.3. Chu kỳ làm việc: Máy xúc lật làm việc theo chu kỳ, mỗi chu kỳ gồm 6 giai đoạn:  Tiến về nơi xúc đất  Xúc đất vào gàu  Lùi khỏi nơi xúc đất  Tiến đến nơi dỡ tải  Dỡ tải khỏi gàu  Lùi lại để bắt đầu chu kỳ mới GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 141 7.4. Quá trình làm việc : Giai đoạn xúc đất vào gàu: Điều khiển các xi lanh thực hiện hạ gàu, miệng gàu hướng về phía trước; cho máy tiến tới để xúc đất vào gàu bằng sức đẩy của máy đồng thời điều khiển lật ngửa dần gàu lên để chứa đất trong gàu. Giai đoạn lùi khỏi nơi xúc và tiến đến nơi dỡ tải: Giai đoạn này máy phải thay đổi hướng di chuyển, vì vậy phải hạ gàu xuống thấp , tránh lật máy do lực ly tâm của gàu chứa đất gây ra. Xả đất: Nâng gàu lên cao đồng thời lật miệng gàu xuống để đổ đất ra. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 142 Máy xúc lật GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 143 III. Máy đào nhiều gàu 1. Phân loại:  Dựa vào hướng của thiết bị đào đất so với hướng di chuyển của máy, cĩ các loại: máy đào ngang và máy đào dọc và máy đào hướng kính.  Dựa vào đặc điểm cấu tạo của thiết bị cơng tác, cĩ hai loại: máy đào nhiều gàu hệ rơtơ và máy đào nhiều gàu hệ xích. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 144 2. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:  Năng suất rất cao.  Giá thành máy cao, khơng đa năng, chi phí bảo dưỡng sửa chữa lớn. Chỉ nên dùng cho cơng việc cĩ khối lượng lớn và tập trung như thuỷ điện, khai mỏ.  Máy xúc nhiều gàu là loại máy làm đất hoạt động liên tục, thường dùng để đào rãnh đặt đường ống GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 145 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 146 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 147 IV. Máy đào chuyển đất 1. Máy ủi: 1.1. Cơng dụng:  Đào và vận chuyển đất với cự li dưới 100m, đào kênh mương, hố mĩng cạn và rộng.  Đắp nền đường, nền cơng trình.  San bằng nền cơng trình, san lấp hố, dồn đống vật liệu  Kéo lu chân cừu, cáp điện, vật cĩ khối lượng lớn, các máy khác, đẩy máy cạp, máy khác  Xới đất. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 148 1.2. Phân loại:  Dựa vào hệ thống di chuyển, máy ủi được chia thành 2 loại: máy ủi di chuyển bằng xích và máy ủi di chuyển bánh lốp  Dựa vào hệ thống điều khiển, chia 2 loại: máy ủi điều khiển thuỷ lực và máy ủi điều khiển bằng cáp  Dựa vào tính linh hoạt của lưỡi ủi, chia 2 loại: máy ủi thường và máy ủi vạn năng  Dựa vào cơng suất, cĩ các loại: máy ủi cỡ nhỏ, máy ủi cở trung bình và máy ủi cỡ lớn GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 149 1.3. Cấu tạo chung:  Cấu tạo chung máy ủi bánh xích điều khiển thuỷ lực gồm: (như hình vẽ) 1. Máy kéo; 2. Khung ủi; 3. Khớp liên kết khung ủi với máy kéo; 4.Lưỡi ủi; 5. Thanh chống; 6. Xilanh nâng hạ lưỡi ủi; 7. Mĩc kéo.  Bộ phận cơng tác là lưỡi ủi, cịn gọi là ben.  Hệ thống thuỷ lực điều khiển lưỡi ủi GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 150 (a) Máy ủi bánh xích GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 151 (b) Máy ủi bánh hơi GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 152 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 153 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 154 1.4. Quá trình làm việc: Máy ủi làm việc theo chu kỳ, mỗi chu kỳ gồm các giai đoạn sau:  Cắt đất và tích luỹ đất trước lưỡi ủi.  Đẩy khối đất trước lưỡi ủi về phía trước đến nơi dỡ tải.  Dỡ tải.  Chạy khơng tải về nơi lấy đất để tiếp tục chu kỳ làm việc mới. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 155 2. Máy cạp: 2.1. Cơng dụng:  Máy cạp cịn gọi là máy xúc chuyển, là loại máy vừa xúc đất vừa vận chuyển đất đến nơi cần thiết.  Máy cạp tích đất vào thùng chứa rồi di chuyển đến nơi dỡ tải nên cự ly vận chuyển khá xa, với máy cạp tự hành bánh lốp, cự ly vận chuyển đến 5000m, vận tốc đến 50km/h; với máy cạp di chuyển nhờ máy khác kéo, cự ly vận chuyển đến 500m, vận tốc đến 13km/h. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 156  Khi dỡ tải, máy cĩ thể rãi và san sơ bộ; khi mang tải trong thùng và di chuyển, máy cịn cĩ tác dụng đầm nén đất nơi máy đi qua.  Máy cạp làm việc được với đất cấp I, cấp II, trường hợp cấp đất cao hơn cần phải cày xới đất trước khi cho máy cạp làm việc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 157 2.2. Phân loại:  Dựa vào dung tích thùng : nhỏ (dưới 6m3) trung bình (6 - 18m3) , lớn trên 18m3). Riêng Catepillar đến 33m3  Dựa vào phương pháp cắt đất: cắt đất tự do, cắt đất cưỡng bức;  Dựa vào phương pháp xả đất : xả đất tự do, xả đất cưỡng bức;  Dựa vào khả năng di chuyển: Máy cạp tự hành, nủa kéo theo và kéo theo.  Dựa vào hệ thống điều khiển : Loại điều khiển bằng cáp, loại điều khiển bằng thủy lực. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 158 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 159 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 160 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 161 2.3. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:  Máy cạp cĩ khả năng hoạt động độc lập, tính cơ động cao, vận chuyển đất trong thùng nên khơng bị hao hụt, năng suất cao.  Máy cạp khá cồng kềnh, là loại máy khơng đa chức năng như các loại máy làm đất khác, nĩ địi hỏi nơi lấy đất phải tương đối bằng phẳng, cĩ cự ly để di chuyển tích đất vào thùng, đất phải khơng cĩ lẫn đá hay rễ gốc cây và phải cĩ đường để vận chuyển.  Khơng thích hợp với đất dẻo dính, đất cứng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 162 Phạm vi sử dụng: Máy cạp ít được sử dụng ở những cơng trình vừa và nhỏ. Máy cạp chỉ hiệu quả với những cơng trình cĩ khối lượng cơng tác đất lớn như cơng trình thuỷ điện, khai thác mỏ, đào đắp nền những tuyến đường dài với phương pháp lấy đất từ thùng đấu hai bên tuyến đường. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 163 3. Máy san: 3.1. Cơng dụng:  Máy san được sử dụng rộng rãi để san bằng và tạo hình dáng bề mặt nền cơng trình, tạo điều kiện thuận lợi cho cơng đoạn đầm tiếp theo được dễ dàng và hiệu quả; san rải vật liệu xây dựng nền cơng trình.  Lưỡi máy san khá linh hoạt nên cĩ thể dùng máy san để đào rãnh thốt nước, đào đắp nền đường, bạt phẳng các mái taluy cho nền đất đắp hoặc các hố đào, bạt taluy đường, kênh mương. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 164  Máy san cịn được dùng để san lấp các rãnh lắp đặt đường ống, san lấp hố, thu dọn hiện trường khi hồn thành cơng trình.  Khi lắp thêm thiết bị phụ như răng xới, lưỡi ủi, máy san cĩ thể cày xới đất, ủi đất với cự ly đến 30m. Máy san làm việc cĩ hiệu quả cao với đất cấp I, cấp II. Với cấp đất cao hơn hay cĩ lẫn sỏi đá, nên cày xới đất trước khi cho máy san làm việc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 165 3.2. Phân loại: Dựa vào số cầu trục, máy san được chia làm 2 loại: máy san 2 cầu trục và máy san 3 cầu trục. Dựa vào khả năng di chuyển, chia 2 loại: máy san tự hành và máy san khơng tự hành. Dựa vào phương pháp điều khiển, cĩ các loại: máy san điều khiển thuỷ lực, máy san điều khiển cơ khí, máy san điều khiển bằng cáp. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 166 Dựa vào cơng suất và trọng lượng máy, cĩ các loại:  Loại nhẹ: cơng suất đến 63 mã lực, trọng lượng đến 9T  Loại trung bình: 63 đến 100 mã lực, 9 đến 19T  Loại nặng và rất nặng: trên 100 mã lực, trên 19T Các loại máy san 2 cầu trục, máy san khơng tự hành và máy san điều khiển bằng cáp cĩ nhiều nhược điểm nên hầu như khơng cịn được sử dụng. Loại thơng dụng hiện nay là máy san tự hành, cĩ 3 cầu trục, điều khiển bằng thuỷ lực hoặc cơ khí. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 167 Máy san GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 168 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 169 V. An tồn lao động trong sử dụng máy đào  Tất cả máy mĩc, trước khi đưa vào sử dụng đều phải kiểm tra kỹ lưỡng tình trạng kỹ thuật của máy theo các yêu cầu ghi trong hướng dẫn sử dụng.  Chỉ cho phép những cơng nhân đã qua trường lớp đào tạo và cĩ đủ giấy chứng nhận, bằng lái, cấp thợ, hiểu biết kĩ về tính năng, cấu tạo của máy, đồng thời đã được học qua kỹ thuật an tồn sử dụng máy mới được điều khiển máy. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 170  Cơng nhân lái máy và phụ lái cần được trang bị đầy đủ các trang bị bảo hộ lao động quy định trong từng ngành.  Tất cả các bộ phận chuyển động khác của máy như trục quay, xích, đai, ly hợp cần được che chắn cẩn thận ở những vị trí cĩ thể gây ra tai nạn.  Thường xuyên kiểm tra, làm vệ sinh máy, tra dầu mỡ, điều chỉnh, sửa chữa nhỏ các bộ phận đặc biệt là các bộ phận an tồn nhằm loại trừ khả năng làm hỏng hĩc máy. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 171  Phải lái máy và tiến hành thao tác theo đúng tuyến thi cơng, trình tự thi cơng cơng trình và các quy định về kỹ thuật an tồn khác do kỹ sư thi cơng và an tồn lao động đề ra.  Trong thời gian nghỉ, cần loại trừ khả năng máy tự động mở, cần khĩa, hãm bộ phận khởi động. Để máy đứng an tồn cần phải kê, chèn bánh cho máy khỏi trơi và nghiêng đổ.  Các máy cố định cần lắp đặt chắc chắn, tin cậy trên bệ máy và mặt bằng máy đứng. Chỗ máy đứng phải khơ ráo, sạch sẽ, khơng trơn ướt dễ gây ra tai nạn lao động. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 172  Các máy khi di chuyển, làm việc ban đêm hoặc thời tiết xấu, cĩ sương mù thì mặc dù đã cĩ hệ thống chiếu sáng chung nhưng vẫn phải bật đèn chiếu sáng riêng ở trước và sau máy bằng đèn pha và đèn tín hiệu.  Khi di chuyển máy đi xa, cần tuân thủ các quy định về an tồn vận chuyển như: cột chặt máy vào toa xe, đảm bảo điều kiện đường sá, độ lưu thơng  Các loại máy và thiết bị nằm trong danh mục phải đăng kiểm, khi đưa ra sử dụng tem đăng kiểm phải cịn trong thời hạn sử dụng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 173 CHƯƠNG VI: THI CƠNG ĐẮP ĐẤT I. Những yêu cầu về đất đắp  Những yêu cầu về đất đắp phải đảm bảo được cường độ và ổn định lâu dài cũng như độ lún nhỏ nhất cho cơng trình.  Các loại đất thường được dùng để đắp như: Đất sét, á sét, đất cát, á cát. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 174  Khơng nên dùng các loại đất sau đây để đắp: Đất phù sa, đất bùn, đất mùn vì các loại đất này chịu lực kém Đất thịt, đất sét ướt vì khĩ thốt nước Đất thấm nước mặn vì luơn luơn ẩm ướt Đất chứa nhiều rễ cây, rơm rác vì một thời gian sau sẽ bị mục nát, bị rỗng, chịu lực lực kém. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 175 II. Kỹ thuật đắp đất  Bĩc lớp thảm thực vật, chặt cây, đánh rễ  Phải tiêu nước mặt, vét sạch bùn  Đánh sờm bề mặt nếu độ dốc mặt bằng cần đắp là nhỏ  Khi mặt bằng cần đắp cĩ độ dốc lớn (i>0,2) thì trước khi đắp phải tạo bậc thang với bề rộng bậc từ 2-4m để tránh hiện tượng tụt đất.  Khi đất dùng để đắp khơng đồng nhất thì phải đắp riêng thành từng lớp và phải đảm bảo thốt được nước trong khối đắp. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 176  Thơng thường đất khĩ thốt nước đắp ở dưới, đất dễ thốt nước đắp ở trên.  Lớp dễ thốt nước nằm dưới lớp khơng thốt nước thì độ dày của lớp thốt nước phải lớn hơn độ dày mao dẫn.  Khi đắp một loại đất khĩ thốt nước thì ta nên đắp xen kẽ vài lớp đất mỏng dễ thốt nước để quá trình thốt nước trong đất đắp được dễ dàng hơn.  Khơng nên rải đất quá dày hoặc quá mỏng so với bán kính tác dụng của đầm sử dụng. Nếu rải quá dày, các lớp đất phía dưới khơng nhận được tải trọng sẽ khơng được đầm nén tốt. Nếu rải quá mỏng cấu trúc đất cĩ thể bị phá vỡ. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 177 III. Các loại đầm thủ cơng 1. Đầm gỗ:  Loại đầm gỗ dùng cho hai người đầm cĩ trọng lượng từ 20 - 25kg, làm bằng gỗ tốt, đường kính mặt đáy 25 - 30cm, thân cao khoảng 50 - 60cm, cĩ 4 tay cầm cao 60cm hoặc 4 dây kéo  Loại đầm gỗ dùng cho 4 người đầm cĩ trọng lượng từ 60 - 70 kg, làm bằng gỗ tốt, thân đầm cao khoảng 60 - 70cm, đường kính mặt đáy 30 - 35cm, cĩ 4 cán ngang gắn vào thân đầm. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 178 Đầm dùng cho hai người đầm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 179 Đầm dùng cho bốn người đầm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 180 2. Đầm gang:  Đầm cĩ trọng lượng từ 5 – 8kg  Dùng cho một người đầm  Được sử dụng khi đầm ở các gĩc nhỏ mà các loại đầm lớn khơng đầm tới được. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 181 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 182 3. Đầm bằng bê tơng:  Đầm được đúng bằng bê tơng cĩ đường kính 0.3 – 0.4m, chiều cao từ 0.4 – 0.6m  Đầm cĩ trọng lượng từ 50 – 140kg  Dùng cho 4 - 8 người đầm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 183 4. Kỹ thuật đầm:  Rải đất thành từng lớp tùy theo trọng lượng đầm:  Trọng lượng đầm từ 5 – 10kg, lớp đất đổ dày 10cm  Trọng lượng đầm từ 30 – 40kg, lớp đất đổ dày 15cm  Trọng lượng đầm từ 60 – 70kg, lớp đất đổ dày 20cm  Trọng lượng đầm từ 75 – 100kg, lớp đất đổ dày 25cm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 184  Trong quá trình rải đất phải vệ sinh đất như nhặt rễ cây và các tạp chất lẫn trong đất.  Điều chỉnh độ ẩm trong đất để đạt được độ ẩm thích hợp  Đầm được nâng lên cao khỏi mặt đất từ 30 – 40cm rồi thả rơi tự do xuống mặt đất. Nhát đầm sau phải đè lên nhát đầm trước ½ nhát đầm.  Chia thành nhiều tổ, đội, mỗi tổ đội phụ trách một khu vực đầm.  Đầm thành nhiều lượt đến khi đạt được độ chặt thiết kế rồi mới rải lớp đất tiếp theo để đầm. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 185 IV. Thi cơng đầm đất cơ giới 1. Lu bánh thép: Lu bánh thép cịn gọi là đầm lăn mặt nhẵn, lu bánh cứng trơn. Cĩ hai loại lu bánh thép: kiểu kéo theo và kiểu tự hành Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, giá thành máy thấp, cĩ thể đầm được mặt đường đá sỏi, mặt đường nhựa với chiều sâu đầm từ 0,15 đến 0,20m. Nhược điểm: Năng suất thấp, các lớp đất đầm ít cĩ độ dính kết với nhau, độ bám của máy trên nền thấp. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 186 Hình: Lu bánh cứng trơn GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 187 Lu kéo theo 1. Máy kéo 2. Quả đầm lăn GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 188 2. Lu chân cừu:  Lu chân cừu cịn gọi là đầm lăn cĩ vấu hay đầm chân dê. Loại lu này thường được thiết kế kiểu kéo theo, khi đầm phải dùng máy kéo.  Bộ phận cơng tác của lu chân cừu là quả lăn cĩ thể gia tải được như lu bánh thép, nhưng trên bề mặt bánh cĩ các vấu sắp xếp theo hình bàn cờ hay hình mắt cáo (ơ chữ nhật hoặc ơ tam giác). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 189 Vấu cĩ nhiều hình dạng khác nhau, kiểu vấu hình chĩp cụt và hình nĩn cụt dễ chế tạo nên được dùng rất phổ biến. Trường hợp máy kéo chỉ tiến, khơng đi lùi thì kiểu vấu cĩ dạng khơng đối xứng đầm đất rất hiệu quả, kiểu vấu này xuất hiện rất sớm, hình dạng vấu hao hao giống chân cừu nên người ta gọi loại đầm này là đầm chân cừu. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 190 Ưu điểm:  Các vấu đầm làm giảm diện tích tiếp xúc giữa bánh lu và nền nên ứng suất tác dụng lên nền lớn, tăng được chiều sâu đầm.  Các lớp đất đầm dễ dàng cĩ sự dính kết với nhau, chất lượng đầm cao. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 191 Nhược điểm:  Do bề mặt bánh lu cĩ vấu nên việc di chuyển máy khĩ khăn, khi chuyển sang cơng trình khác phải dùng xe tải, rơmooc để vận chuyển. Các vấu cắm vào nền làm tăng lực cản di chuyển nên sức kéo máy phải lớn.  Lớp đất trên cùng hút nước mạnh khi gặp rời mưa, làm chậm quá trình đầm đất, làm cho các phương tiện khác di chuyển khĩ khăn hơn. Khi cần bề mặt phẳng và nhẵn phải sử dụng loại máy đầm khác để đầm lại lớp đất trên cùng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 192 Hình: Đầm lăn cĩ vấu – Lu chân cừu GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 193 3. Lu bánh lốp:  Lu bánh lốp cịn gọi là đầm lăn bánh hơi, cĩ thể tự hành hoặc kéo theo.  Bộ phận cơng tác là các bánh lốp được xếp thành 1 hoặc 2 hàng ngang, chúng được kéo bởi máy kéo hoặc đầu kéo.  Phân loại: Kiểu phân bố đều và kiểu phân bố khơng đều GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 194 (a) Lu bánh lốp tự hành (b) Lu bánh lốp kéo theo GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 195 4. Máy đầm động: GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 196 5. Máy đầm rung: (c) Loại tự hành (b) Loại tay cầm (a) Loại kéo theo GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 197 6. Đầm chày: Hình: Gia cường nền đất bằng đầm chày GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 198 Hình : Gia cường hố mĩng bằng đầm chày GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 199 CHƯƠNG VII: THI CƠNG CỌC VÀ CỪ A. CÁC LOẠI CỌC VÀ CỪ I. Cọc dùng gia cố nền đất 1. Cọc tre: Được sử dụng ở những vùng đất luơn luơn ẩm ướt, ngập nước ( cọc tre cĩ thể làm việc tốt trong khoảng 50 – 60 năm hay lâu hơn, nếu trong mơi trường ẩm ướt và ngược lại sẽ nhanh chĩng mục nát, nếu trong mơi trường đất khơ ướt thất thường). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 200 Đặc điểm và yêu cầu của cọc tre  Tre làm cọc phải là tre già (trên 2 năm tuổi)  Tre phải thẳng và tươi (khơng cong vênh quá 1cm / 1m chiều dài)  Tre làm cọc nên dùng tre đặc, nếu sử dụng tre rỗng thì độ dày tối thiểu của ống tre từ 10 – 15mm (khoảng trống trong ruột tre càng nhỏ càng tốt).  Chiều dài mỗi cọc tre từ 2 – 3m và cĩ đường kính từ 60mm trở lên  Đầu trên của cọc tre cưa vuơng gĩc với trục cọc và cách mắt tre 50mm, đầu dưới được vĩt nhọn trong phạm vi 200mm và cách mắt 200mm. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 201 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 202 2. Cọc gỗ: Phạm vi áp dụng  Được sử dụng chủ yếu trong gia cố nền mĩng những cơng trình cĩ tải trọng truyền xuống khơng lớn lắm hoặc trong các cơng trình phụ tạm  Được sử dụng ở những vùng đất luơn luơn ẩm ướt, ngập nước. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 203 Đặc điểm, yêu cầu của cọc gỗ  Gỗ làm cọc phải là gỗ tốt, cịn tươi, nhĩm gỗ càng cao càng tốt  Cây gỗ làm cọc phải thẳng, độ cong cho phép là dưới 1% chiều dài và khơng quá 12mm  Đường kính cọc từ 18 – 30cm, độ chênh khơng quá 10mm/1m, chiều dài cọc phụ thuộc vào thiết kế (khoảng từ 4 – 12m)  Khi chế tạo cọc cần làm dài hơn thiết kế 0,5m để đề phịng trong quá trình đĩng, đầu cọc bị dập nát và phải cắt bỏ sau khi đĩng xong GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 204  Khi yêu cầu cọc dài cĩ thể nối các đoạn cọc  Mũi cọc được vĩt nhọn thành hình chĩp tam giác hay tứ giác, cĩ khi vĩt trịn, cĩ độ dài đoạn vĩt từ 1,5 – 2 lần đường kính cọc  Nếu cọc phải đĩng qua các lớp đất rắn hoặc lẫn nhiều sỏi cuội, rễ cây thì mũi cọc cần được bảo vệ bằng mũ thép gắn vào mặt vát bằng đinh  Để tránh nứt vỡ đầu cọc khi đĩng, ta lồng một vịng đai làm bằng thép tấm hoặc tấm thép đệm hình trịn trên đầu cọc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 205 Hình : Cọc gỗ (a) Cọc gỗ thường (b) Cọc gỗ cĩ bịt sắt GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 206 3. Cột xi măng đất:  Được phát triển từ các ứng dụng của cột vơi đất từ những năm 1960 ở Thụy Điển và ở Liên xơ cũ. Nhật bản là nước phát triển phương pháp này đầu tiên trên thế giới.  Để tạo cột đất xi măng người ta dùng thiết bị khoan đĩa xoắn vào trong đất với độ sâu tương ứng với chiểu dài của cột và xoay ngược chiều để rút lên.  Vật liệu gia cố được bơm qua ống dẫn trong cần khoan vào lịng đất. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 207  Tác dụng hĩa lý giữa vật liệu gia cố và đất xảy ra, quá trình rắn chắc của đất phát triển theo thời gian và tạo thành các cột cĩ sức chịu tải xác định.  Cột đất xi măng cĩ tiết diện trịn, đường kính thường là 60cm, độ dài cĩ thể đến 25m.  Cột đất xi măng thích hợp để gia cố nền đường, mĩng các bồn chứa, các cơng trình dân dụng cĩ tải trọng khơng lớn, các nhà từ 3 – 5 tầng ở các vùng đất yếu. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 208 4. Giếng cát thốt nước thẳng đứng:  Giếng cát được thi cơng thành lưới ơ vuơng hoặc lưới ơ tam giác đều cĩ đường kính ≤ 30cm  Giếng cát cĩ tác dụng là cho nước thốt ra ngồi theo phương thẳng đứng.  Giếng cát được tạo ra bằng phương pháp đổ cát xuống các lỗ đã được tạo ra trong đất bằng phương pháp đĩng ống chống, bằng máy khoan hay tia nước phun áp lực cao. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 209 5. Cọc cát:  Cọc cát được sử dụng để gia cố nền cho những cơng trình ở nơi đất yếu và mực nước ngầm cao.  Cát vàng được đưa vào trong lịng đất bằng phương pháp rung hoặc được đầm nện trong các lỗ khoan trước.  Cọc cát cĩ tiết diện trịn, đường kính thường là 40, 50cm.  Độ sâu cọc cát thường từ 10m trở xuống. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 210 II. Các loại cọc của mĩng cọc 1.Cọc ống thép:  Đường kính của ống từ 16 – 60cm, thành ống dày 6 – 14mm.  Mũi cọc được làm nhọn và hàn kín để dễ đĩng và khơng cho đất vào bên trong ống.  Sau khi đĩng xong thì đổ bê tơng vào trong ống để làm tăng khả năng sử dụng của cọc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 211 Ưu điểm:  Trọng lượng tương đối nhỏ  Bền và cứng, ít hư hỏng khi vận chuyển và khi đĩng  Sức chịu tải lớn (250 – 300 tấn) Khuyết điểm: Giá thành cao Điều kiện sử dụng: Dùng trong xây dựng trụ cầu, loại nhỏ được dùng trong xây dựng cơng trình dân dụng ở những khu vực chật hẹp, được hạ xuống bằng máy ép thủy lực. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 212 2. Cọc vít:  Cọc là một ống rỗng bằng kim loại phần đầu dưới cĩ cánh thép và xoắn ốc.  Khả năng chịu tải của cọc vít rất lớn (bằng 10 – 15 lần các loại cọc khác cĩ cùng độ dài và đường kính).  Cọc vít sử dụng ở những cơng trình quan trọng ở khu vực cĩ giĩ bão lớn và giĩ xốy.  Hiện nay, người ta chế tạo những loại cọc vít lớn, sức chịu tải đến 1000T, ống cọc được lấp kín bằng bê tơng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 213 Các loại cọc vít GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 214 Đầu vít của cọc ống thép 1000T GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 215 3. Cọc bê tơng cốt thép đúc sẵn:  Cọc BTCT đúc sẵn thường cĩ tiết diện hình vuơng, kích thước tiết diện là: 200x200, 250x250, 300x300, 350x350, 400x400, 450x450.  Chiều dài của mỗi đoạn cọc từ 6 – 11m, cọc của các cơng trình cảng dài tới 25m hay hơn nữa, cọc BTCT rất nặng, đến 10 tấn.  Chiều dài và tiết diện của cọc bị giới hạn bởi cơng suất các thiết bị , phương tiện vận chuyển và đĩng cọc.  Ngồi ra, chiều dài và tiết diện của cọc cịn cĩ sự tương quan với nhau. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 216 Chiều dài cọc (m) Tiết diện cọc (cm) Mác bê tơng (Kg/cm2) Dưới 5m 20x20 170 6 - 9 25x25 170 10 – 12 30x30 170-200 13 – 16 35x35 200-250 17 – 20 40x40 250-300 Trên 25 45x45 300-350 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 217  Cọc BTCT đúc sẵn thường được hạ vào đất bằng phương pháp đĩng hoặc ép.  Cọc dùng để ép tối đa là 350x350, chiều dài mỗi đoạn từ 2-8m.  Giải pháp ép cọc được áp dụng khi xây dựng cơng trình trong đơ thị, trong các khu dân cư, đất nền yếu, cơng trình dưới 10 tầng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 218 4. Cọc bê tơng cốt thép ứng suất trước:  Hiện tượng nứt nẻ nhỏ thường hay xuất hiện khi vận chuyển và đĩng cọc BTCT.  Nước cĩ thể thấm qua các các khe hở đĩ vào thân cọc làm gỉ cốt thép và phá hoại bê tơng.  Cọc BTCT ứng suất trước nhằm hạn chế các hiện tượng đĩ do bê tơng được nén trước, khơng chịu ứng suất kéo. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 219 5. Cọc nhồi bê tơng cốt thép:  Cọc nhồi BTCT cĩ tiết diện trịn, đường kính 600, 800, 1000, 1200, 1500, 1800 3000.  Chiều dài cọc cĩ thể đến 70m  Cọc được thi cơng bằng phương pháp đổ bê tơng tại chỗ.  Sức chịu tải lớn cĩ thể lên đến hàng ngàn tấn.  Cọc được sử dụng cho mĩng nhà nhiều tầng, mĩng trụ cầu  Cọc nhồi BTCT được thi cơng trong các điều kiện thủy văn và địa chất phức tạp khác nhau. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 220 6. Cọc Barette:  Cọc Barette là cọc BTCT được thi cơng bằng phương pháp đổ bê tơng tại chỗ.  Cọc cĩ tiết diện chữ nhật, cạnh ngắn từ 0,4m đến 1m, cạnh dài từ 2 – 6m, chiều sâu cĩ thể đến 60m.  Cọc barette cĩ thể thi cơng theo tiết diện bất kì, sức chịu tải của cọc rất lớn, được sử dụng trong các nhà nhiều tầng cĩ chiều cao và tải trọng lớn.  Cọc barette cịn được nối với nhau tạo thành bức tường liên tục cĩ khả năng cách nước, được dùng là tường cơng trình ngầm, tường chắn rất hiệu quả. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 221 Các loại cọc barette GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 222 III. Một số loại ván cừ 1.Ván cừ thép:  Hàng cừ thép cĩ thể tạo thành một tấm tường chống thấm bền và chắc bảo vệ hố mĩng.  Tường cừ thép ngăn được nước thấm qua là do khi nước luồn qua cá khe mĩc nối díc dắc sẽ để lại những hạt đất nhỏ và sau đĩ sẽ bịt kín và khơng cho nước chảy qua nữa. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 223 Các loại mĩc nối của ván cừ thép Các loại ván cừ thép (a) Ván phẳng, (b) ván cừ khum, (c) ván cừ lác - sen GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 224 2. Ván cừ bê tơng cốt thép:  Ván cừ BTCT thường là ván cừ BTCT dự ứng lực  Ván cừ BTCT cĩ ưu điểm hơn ván cừ thép là khơng bị ăn mịn, tuy nhiên nĩ cĩ một số nhược điểm là:  Chiều dài hạn chế, khơng cĩ khả năng nối dài  Tính chịu uốn và chống va đập thấp  Khả năng sử dụng lại hầu như khơng cĩ  Chống thấm khĩ khăn, vận chuyển phức tạp  Điểu kiện thi cơng nghiêm ngặt. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 225 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 226  Tường cừ BTCT chỉ sử dụng hiệu quả cho các cơng trình cảng, kè ven bờ, các đường đào sâu hoặc đắp cao từ 3-4m.  Tường BTCT cĩ thể tích chiếm chỗ lớn (độ dày lớn) nên dễ gây biến dạng cho các cơng trình xung quanh, khơng thích hợp cho các cơng trình xây chen. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 227 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 228 B. THIẾT BỊ THI CƠNG CỌC VÀ CỪ I. Búa đĩng cọc Diesel Búa diesel kiểu ống dẫn : Piston là vật nặng rơi trong ống dẫn hướng (xilanh) để tạo ra lực đĩng cọc. Nguyên lý hoạt động : Giai đoạn 1: Khởi động búa Dùng mĩc kéo piston lên cao, khơng khí nạp vào xi lanh qua lỗ, rãnh sẽ điều khiển bơm bơm dầu vào lõm với áp suất khoảng 1,5 đến 2 kG/cm2. Khi mĩc va chạm vào cị thì mĩc trượt khỏi piston, piston rơi tự do. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 229 Giai đoạn 2 : Piston rơi và nén khơng khí Piston rơi xuống đĩng kín lỗ thốt nạp khí thì khơng khí trong xilanh bắt đầu được nén, áp suất và nhiệt độ tăng, vào cuối hành trình, áp suất khoảng 30 kG/cm2, nhiệt độ khoảng 600C. Khi phần lồi trên piston va đập vào phần lõm trên đế búa thì truyền lực đĩng cọc, đồng thời làm cho dầu văng tung toé thành những hạt nhỏ. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 230 Giai đoạn 3 : Hỗn hợp nhiên liệu cháy và giãn nở sinh cơng Dầu diesel ở trạng thái những hạt nhỏ hồ trộn với khơng khí ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ tự bốc cháy, áp suất và nhiệt độ trong xilanh tăng nhanh. Một phần áp lực khí cháy sẽ đẩy piston lên cao, phần cịn lại tác dụng lên đế búa và truyền xuống cọc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 231 Giai đoạn 4 : thải khí cháy, nạp khí mới, điều khiển bơm dầu Khi piston văng lên đi qua lỗ thốt nạp khí thì khí cháy thốt nhanh ra ngồi, piston tiếp tục đi lên theo quán tính lại hút khơng khí vào xilanh, rãnh trên piston lại điều khiển bơm bơm dầu vào lõm. Vận tốc piston giảm dần đến khơng rồi rơi xuống tiếp tục một chu kỳ khác. Muốn cho búa dừng thì giật dây điều khiển cho bơm dầu ngừng hoạt động. Với nguyên lý hoạt động như trên, trong một chu kỳ cĩ hai thành phần lực tác dụng lên cọc : lực động do piston va đập vào đế búa và lực do hỗn hợp khí cháy giãn nở sinh cơng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 232 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 233 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 234 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 235 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 236 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 237 II. Búa rung Nguyên lý hoạt động:  Nguyên lý chìm cọc khi đĩng bằng búa rung lợi dụng lực gây rung do trục lệch tâm hay đĩa lệch tâm sinh ra để truyền vào cọc.  Búa rung đặt trên đỉnh cọc và truyền lực rung động cho cọc, cọc dao động sẽ làm giảm lực ma sát giữa cọc và nền. Phân loại: Cĩ 3 loại búa rung: búa rung nối cứng, búa rung nối mềm và búa rung – va đập (búa va rung). GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 238 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 239 Ưu điểm:  Búa rung cĩ kích thước đầu búa nhỏ gọn, tính cơ động cao, dễ điều khiển, làm việc tin cậy. Đĩng cọc bằng búa rung ít gặp hiện tượng chối giả, cọc khơng bị vỡ như khi dùng búa va đập.  Cĩ thể dùng búa rung để nhổ cọc.  Khi đĩng cọc cĩ thể khơng dùng giá dẫn hướng đầu búa. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 240 Nhược điểm:  Lực rung động làm giảm tuổi thọ của động cơ và gây ảnh hưởng xấu đến các cơng trình lân cận. Để giảm lực rung động truyền ra các cơng trình lân cận, cĩ thể đào đường hào để ngăn cách.  Thay vì dùng giá dẫn hướng thì búa rung phải dùng cần trục tự hành để nâng hạ búa khi đĩng cọc; phải sử dụng các thiết bị phát lực như máy phát điện, máy bơm thuỷ lực. Máy phát điện cung cấp năng lượng điện cho đầu búa hoạt động, máy bơm thuỷ lực cung cấp dầu thuỷ lực cĩ áp suất cao cho bộ phận xilanh kẹp cọc dưới đầu búa. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 241 Phạm vi sử dụng:  Búa rung thường dùng để đĩng cọc cĩ tiết diện nhỏ vào nền đất ít cĩ độ dẻo dính.  Các loại cọc thường được đĩng bằng búa rung như: Cọc ván thép, cọc ống thép, cọc thép hình, cọc bêtơng cốt thép tiết diện nhỏ (100x100 đến 300x300).  Búa rung nhổ cọc rất hiệu quả nên được dùng để đĩng và nhổ ống vách khi thi cơng cọc khoan nhồi; đĩng và nhổ dùi dẫn bấc thấm hay ống dẫn cát để xử lý nền đất yếu. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 242 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 243 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 244 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 245 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 246 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 247 III. Búa đĩng cọc thủy lực 1. Búa hơi đơn động:  Là búa hơi chỉ dùng áp lực của khí nén hay hơi nước nâng búa lên độ cao đĩng cọc, sau đĩ xả nhanh khí ra từ xi – lanh cho búa rơi xuống và hạ cọc.  Búa là xi – lanh nặng từ 1 – 9 tấn được treo trên giá nhờ tời cáp. Độ cao nâng búa từ 0,7m – 1,6m.  Loại này cĩ ưu điểm là đơn giản, trọng lượng hiệu dung đĩng cọc cao, độ nâng thấp, cĩ thể khơng cần giá búa. Tuy nhiên lại tốn thiết bị trung gian như nồi hơi, máy nén, ống dẫn GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 248 1. Xi lanh - búa 2. Đầu búa (cán pittong) 3. Khe khơng chế độ cao nâng búa 4. Pittong 5. Van điều khối khí. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 249 2. Búa hơi song động:  Là búa hơi khi nâng và hạ búa đều dùng áp lực của hơi nước hay khí nén.  Búa cĩ thể dùng để đĩng cọc đường kính lớn tới 50cm hoặc cĩ thể nhổ cọc nếu lắp bộ kẹp vào đầu búa.  Búa song động cũng cĩ cơng dụng như búa đơn động nhưng cọc được đĩng cĩ đường kính lớn hơn.  Búa cĩ ưu điểm là hạ cọc nhanh, cĩ thể đĩng từ 200 – 500 nhát1 phút, ít phá đầu cọc, cĩ thể tăng giảm lực đĩng cọc, cĩ thể nhổ cọc. Tuy nhiên máy cĩ nhược điểm là trọng lượng hữu ích của búa nhỏ (25%), thiết bị trung gian cơng kềnh. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 250 1. Xi lanh 2. Pittong - búa 3. Đầu búa – Cán pittong 4. Mũ cọc 5. Cọc 6. Khe nạp – thải khí trên 7. Khe nạp - thải khí dưới 8. Lớp đệm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 251 IV. Máy khoan cọc nhồi GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 252 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 253 1. Máy khoan xoắn ruột gà  Dùng để khoan sâu đến hàng trăm mét với đường kính lỗ đến 2m xuống đất và đá cứng.  Khi khoan dùng xi – lanh điều chỉnh vá ấn định hướng đường tâm lỗ khoan, cho mũi khoan ruột gà quay tồi thả cáp hạ mũi khoan xuống dần. Tới độ sâu cần thiết thì cuộn cáp nâng dần ruột gà lên. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 254 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 255 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 256 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 257 2. Máy khoan ống vách kiểu dao động  Loại ống vách cĩ mũi khoan hình ống, cĩ thể nối dài bởi nhiều đoạn. Hai bên thành ống được gắn với các đầu pittong của hai xi lanh dao động. Khoảng dao động là khoang ¼ gĩc vuơng.  Cĩ một xi lanh ấn để hạ ống cắt dần dần.  Máy khoan ống vách khoan sâu đến 75m phù hợp nền đất phức tạp.  Đường kính lỗ khoan đến 2m. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 258 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 259 3. Máy khoan kiểu quay trịn  Loại này mũi khoan hay cịn được gọi là đầu cắt được truyền động từ bộ dẫn động cơ khí hay động cơ thủy lực.  Đầu cắt sẽ quay trịn 360 độ liên tục nên tốc độ quay nhanh. Quay liên tục nên răng cắt đỡ mịn.  Máy cĩ cơ cấu cũng giống như máy khoan ruột gà, riêng mũi khoan ở dạng ống xoay, chân ống cĩ răng và rãnh cắt.  Điển hình nhất là máy khoan RDM của Đức với lực nén từ 1900 – 3700kN và momen quay từ 1800 – 4200kNm. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 260 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 261 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 262 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 263 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 264 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 265 4. Máy khoan tường vách  Dùng để khoan tường vách dạng rãnh, được khoan đào bằng gàu ngoạm với lực kẹp rất lớn.  Bề dày tường vách cĩ thể khoan từ 400 – 1500mm.  Loại này thường dùng trong các trường hợp khơng sử dụng cọc làm nền mĩng để tránh chốn chỗ. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 266 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 267 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 268 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 269 Đào cọc barette bằng gàu tự động hydrofraise (có gia cường vách bằng bentonite) GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 270 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 271 V. THIẾT BỊ ÉP CỌC 1. Thiết bị ép tải:  Máy ép tải đang được sử dụng ở Việt Nam cĩ sức ép từ 60 đến 200 tấn.  Máy cĩ thể ép cọc cách cơng trình cũ 60cm.  Máy ép cọc gồm các bộ phận: Bệ máy, kích thủy lực, khung dẫn hướng và đối trọng. + Bệ máy được sản xuất từ thép hình chữ I, U. + Khung dẫn được sản xuất từ thép hình và cĩ cấu tạo ống lồng: Phần bên ngồi cố định, phần trong di động lên xuống trong quá trình ép cọc. + Đối trọng là các khối bê tơng cốt thép. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 272 MẶT BẰNG MÁY ÉP CỌC 1. Bệ máy; 2. Cơ cấu di chuyển dọc bệ máy; 3. Bu lơng liên kết; 4. Ống lồng trong dẫn hướng cọc; 5. Vị trí xếp đối trọng; 6. Khối BTCT đối trọng; 7. Ống ngồi; 8. Cọc GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 273 SƠ ĐỒ MÁY ÉP CỌC 1. Cọc ép; 2. Khung dẫn di động; 3. Khung dẫn cố định; 4. Kích thủy lực; 5. Đối trọng; 6. Ồng dẫn dầu; 7. Bệ máy; 8. Cần trục GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 274 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 275 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 276 2. Thiết bị ép neo:  Máy ép neo đang được sử dụng ở Việt Nam cĩ sức ép từ 20 đến 40 tấn.  Máy cĩ thể ép cọc cách cơng trình cũ 20cm.  Máy ép cọc gồm các bộ phận: Bệ máy, kích thủy lực, khung dẫn hướng và neo đất.  Máy ép cọc loại này thích hợp cho những cơng trình loại nhỏ, những cơng trình xây chen cĩ mặt bằng hẹp, xử lý lún nứt cho các cơng trình cũ hoặc ép cọc cho các cơng trình thi cơng theo phương pháp ép sau.  Máy nhỏ gọn, đơn giản, dễ thi cơng. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 277 MÁY ÉP NEO 1. Bệ máy; 2. Khung dẫn hướng; 3. Máy thủy lực; 4. Gỗ kê; 5. Neo đất; 6. Cọc bê tơng cốt thép GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 278 C. KỸ THUẬT THI CƠNG CỌC VÀ CỪ I. Các quá trình thi cơng đĩng cọc BTCT 1. Chọn búa đĩng cọc: a. Xác định năng lượng xung kích của búa bằng cơng thức: Trong đĩ:  E: Năng lượng xung kích của búa (được cho trong tính năng kỹ thuật của búa.  v: Tốc độ rơi của búa (m/g)  g: Gia tốc trọng trường (m/g2)  Q: Trọng lượng phần chày của búa (kg) GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 279 b. Chọn búa đĩng cọc theo năng lượng nhát búa bằng cơng thức: E ≥ 0,025P Trong đĩ:  E: Năng lượng xung kích của búa (được cho trong tính năng kỹ thuật của búa.  P: Tải trọng cho phép của cọc (kg) GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 280 Kiểm tra lại bằng cơng thức: Trong đĩ:  K: Hệ số chỉ sự thích dụng của búa  Q: Trọng lượng tổng cộng của búa  q: Trọng lượng của cọc (kg) GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 281 Hệ số K phải nằm trong bảng trị số sau:  Nếu K nhỏ hơn các giá trị trên là búa khơng đủ nặng, hiệu quả đĩng sẽ kém.  Nếu K lớn hơn là búa quá nặng so với cọc Loại búa Loại cọc Gỗ Thép BTCT Búa song động và Diesel kiểu ống 5 5.5 6 Búa đơn động và Diesel kiểu cọc 3,5 4 5 Búa treo 2 2,5 3 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 282 2. Vận chuyển cọc:  Khi cẩu cọc, trong thân cọc sẽ sinh ra momen uốn.  Hai điểm cầu cọc phải đặt đúng vị trí như hình dưới đây: GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 283  Vận chuyển cọc đi xa bằng: Đường bộ, đường thủy  Vận chuyển cọc từ bãi tập kết đến vị trí đĩng cọc bằng xe goịng GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 284 3. Lắp cọc vào giá búa: GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 285 4. Chuẩn bị trước khi đĩng cọc:  Lập biện pháp thi cơng  Dọn dẹp và san phẳng mặt bằng thi cơng  Vạch tim ở các mặt bên của cọc để kiểm tra độ thẳng đứng khi đĩng cọc (kết hợp với máy kinh vĩ)  Vạch suốt chiều dài của cọc (5-10cm) để theo dõi tốc độ đĩng và chiều sâu đĩng cọc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 286 5. Kỹ thuật đĩng cọc:  Đĩng theo sơ đồ khĩm  Đĩng theo sơ đồ ruộng  Theo hình dưới đây: GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 287 II. Các quá trình thi cơng ép cọc BTCT 1. Khái niệm:  Cọc ép xâm nhập vào nước ta từ năm 1981  Sử dụng phổ biến từ năm 1986 đến nay  Các loại cọc hiện nay từ 14x14 – 40x40 (cm)  Sức chịu tải lên đến 80 tấn  Dùng cho các cơng trình dưới 10 tầng trên nền đất yếu GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 288 2. Thi cơng cọc thử và nén tĩnh:  Nhằm xác định sức chịu tải của cọc trong điều kiện địa chất cụ thể trước khi ép đại trà  Số lượng cọc ép thử bằng 1% tổng số cọc và khơng nhỏ hơn 2 cọc trên 1 cơng trình.  Vị trí ép thử do thiết kế quy định  Sau khi ép xong phải nén tĩnh cho cọc  Kết quả nén tĩnh để điều chỉnh thiết kế mĩng cho cơng trình. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 289 3. Các giải pháp ép cọc:  Cĩ hai giải pháp là ép trước và ép sau  Ép trước là giải pháp ép cọc xong mới tiến hành làm đài mĩng.  Ép sau là giải pháp ép cọc sau khi đã thi cơng được vài tầng nhà qua các lỗ chờ hình cơn trong mĩng. Sau khi ép xong thi cơng mối nối giữa cọc và đài bằng thi cơng cĩ phụ gia trương nở. Chiều dài cọc dùng để ép sau thường từ 2 – 2,5m. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 290 4. Các chỉ tiêu kỹ thuật của thiết bị ép cọc:  Lý lịch máy, cĩ kiềm định kỹ thuật  Lưu lượng dầu của máy bơm (l/ph)  Áp lực bơm dầu lớn nhất (kg/cm2)  Hành trình pít tơng của kích (cm2)  Diện tích đáy pít tơng của kích (cm2)  Phiếu kiểm định chất lượng đồng hồ đo áp lực dầu và van chịu áp. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 291 5. Chuẩn bị trước khi ép cọc:  Định hình trước sự phát triển của lực ép theo chiều sâu.  Nghiên cứu kỹ thiết kế thi cơng và các quy định về thi cơng ép cọc.  Tập kết về vị trí các cọc đủ tiêu chuẩn chất lượng.  Định vị đài cọc và tim cọc một cách chính xác.  Đối với cọc ép sau thì thời điểm ép phải theo quy định của thiết kế.  Chuẩn bị máy ép cĩ sức ép bằng 2 – 2,5 lần sức chịu tải thiết kế của cọc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 292 6. Kỹ thuật thi cơng ép cọc:  Lắp đặt thiết bị vào vị trí ép an tồn  Độ nghiêng bệ máy khơng quá 0,5%  Chạy thử máy để kiểm tra tính ổn định của thiết bị  Khi ép đoạn mũi cọc, ở những giây đầu tiên tốc độ xuyên khơng lớn hơn 1cm/giây.  Khi ép đoạn mũi cọc cách mặt đất 50cm thì ngừng lại để nối cọc.  Đoạn thứ 2 phải được chỉnh trùng với đường trục kích và đường trục cọc.  Độ nghiêng đoạn thứ hai khơng quá 1%. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 293  Gia tải lên cọc 1 lực tiếp xúc tạo áp khoảng 3 – 4kg/cm2 rồi tiến hành hàn nối.  Ban đầu vẫn ép theo tốc độ 1cm/giây, sau khi cọc chuyển động đều thì ép 2cm/giây  Cọc được cơng nhận là ép xong khi thỏa mãn các y/c:  Đạt chiều sâu sấp xỉ chiều sâu thiết kế  Lực ép cọc bằng 1,5 – 2 lần sức chịu tải của cọc  Cọc được ngàm vào lớp đất tốt chịu lực 1 đoạn bằng 3-5 lần đường kính cọc (kể từ lúc áp lực kích tăng mạnh) GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 294 7. Ghi lực ép theo chiều sâu:  Ghi chỉ số nén đầu tiên khi cọc cắm sâu vào đất từ 30 – 50cm  Sau khi cọc ép xuống 1m ghi lại lực ép tại thời điểm đĩ cũng như khi lực ép thay đổi đột ngột  Đến giai đoạn cuối cùng là khi lực ép đạt giá trị 0,8 giá trị ép giới hạn tối thiểu. Bắt đầu từ giai đoạn này ghi giá trị lực ép với từng đoạn xuyên 20cm cho đến khi ép xong. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 295 III. Thi cơng cọc nhồi 1. Cơng tác chuẩn bị:  Chuẩn bị diện tích hiện trường đủ để lắp đặt thiết bị  Xử lý, gia cố nền đường và mặt bằng thi cơng  Chuẩn bị dung dịch bentonite và máy mĩc thiết bị  Từ mặt bằng định vị, xác định thứ tự thi cơng các cọc sao cho khoảng cách hai cọc thi cơng liên tiếp phải lớn hơn 3 lần đường kính cọc. GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 296 2. Các quá trình thi cơng:  Hạ ống vách, ống bao  Cơng tác khoan tạo lỗ  Giữ thành hố đào bằng dung dịch bentonite  Xử lý cặn lắng đáy hố khoan  Hạ lồng thép (đã được chế tạo sẵn)  Lắp ống đổ bê tơng  Đổ bê tơng và rút ống vách GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 297 GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 298 Các quá trình thi cơng cọc khoan nhồi GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 299 IV. Thi cơng cọc Barette  Quá trình thực hiện tương tự thi cơng cọc khoan nhồi  Làm tường dẫn cĩ chiều sâu từ 1 – 1,5m  Đào đất bằng gàu ngoạm thủy lực (hay dây cáp) trong dung dịch để tạo đường hào theo thiết kế.  Thiết kế lồng cốt thép: Cốt chủ theo phương thẳng đứng, khoảng cách giữa các thanh thường khơng nhỏ hơn 170mm.  Hạ lồng cốt thép  Đổ bê tơng : Mác khơng lớn hơn 300, độ lớn tối đa của cốt liệu là 50mm, độ sụt từ 18 – 20cm GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 300 Tường dẫn GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 301 Hình: Sơ đồ khung thép tường chịu lực trong đất: 1.Thép chủ 2.Tai định vị 3.Chi tiết chơn sẵn để tạo hốc để liên kết với đáy hoặc tường ngang 4.Thép đai GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 302 Hình: Ván khuơng đầu tường và giăng cách nước 1. Tấm tường đã đổ bê tơng; 2. Phần chưa đổ bê tơng 3. Đoạn Cốp pha đầu tường; 4. Gioăng cách nước GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 303 Hình: Thi cơng tường barette GV.NCS.ThS. Đặng Xuân Trường Thi cơng phần ngầm 304 For Your Attention