Bài giảng Tổ chức thi công nền đường

Chương vI: Tổ chức thi công nền đường. i6-1. Đặc điểm của công tác thi công nền đường. Nền đường là một bộ phận quan trọng của tuyến đường, nó có tác dụng khắc phục địa hình tự nhiên tạo ra đường cơ tuyến. Chất lượng của nền đường có ảnh hưởng lớn tới chất lượng tổng thể của hệ nền-mặt đường. Đối tượng trong thi công nền đường chính là công tác đất do vậy công tác thi công nền đường ngoài những đặc điểm chung như công tác tổ chức thi công của toàn tuyến đường (trong i1-3) còn có những đặc điểm riêng rõ rệt và cơ bản như sau: 1- Khối lượng công tác rất lớn: trong thi công nền thường phải đào đắp và vận chuyển hàng vạn m3 đất đá nên cần sử dụng rất nhiều xe máy khi thi công. 2- Tính chất công việc năng nhọc: do là công tác làm đất nên tính chất công việc rất nặng nhọc, vất vả nên trong thi công nền đường để đạt chất lượng, tiến độ, nâng cao năng suất và giảm mệt nhọc cho người công nhân thì cần tối đa hoá việc sử dụng biện pháp thi công bằng cơ giới. 3- Khối lượng công tác phân bổ không đồng đều: điều này gây khó khăn cho công tác tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền. 4- ảnh hưởng của điều kiện địa chất khác nhau: làm cho công tác làm đất không tương đồng trên mỗi đoạn thi công, có khi phải sử dụng nhiều biện pháp thi công khác biệt nhau trong cùng một công trình như: vừa sử dụng thi công bằng máy vừa sử dụng thi công nổ phá (khi gặp địa chất là đá cứng). 5- Công tác thi công diễn ra hoàn toàn ngoài trời: 100% khối lượng được thực hiện ngoài trời nên tiến độ thi công nền đường chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện thời tiết. Trong thi công nền đường, nhất là vào mùa mưa, rất hay xảy ra các biến cố thời tiết làm chậm tiến độ thi công dự kiến, làm phát sinh tăng thêm khối lượng thi công do phải tốn công sửa chữa, làm lại. Do vậy khi lập thiết kế tổ chức thi công nền đường cần đặc biệt chú trọng tới việc dự trữ tiến độ; tới giải pháp tổ chức thi công tích cực, chủ động vào mùa khô để tạo khối lượng dự trữ cho mùa mưa. 6- Xuất hiện công tác điều phối đất: đây là đặc điểm khác biệt hoàn toàn so với các hạng mục khác của tuyến đường. Như đã nói ở trên, đối tượng trong thi công nền là công tác đất do vậy để giảm kinh phí xây dựng cần phải tận dụng đất đào ra ở những đoạn nền đào chuyển sang đoạn nền đắp, đây chính là công tác điều phối đất trong thi công nền đường. + Chính vì những đặc điểm riêng biệt như trên nên khi thiết kế tổ chức thi công nền đường sẽ xuất hiện những vấn đề riêng biệt của mình. Cần đi sâu tìm hiểu để có được phương án thiết kế tổ chức thi công tốt nhất. i6-2. Xác định khối lượng công tác làm đất. 1- Khi có khối lượng thiết kế là Vđắp. Thì khối lượng thi công sẽ bao gồm: - Khối lượng đắp: Vđắp - Khối lượng đào đất để đắp: Vđào = Ke. Vđắp. - Khối lượng vận chuyển: Vvận chuyển = Vđào. Nền đắp, Vđắp, dyc Thùng đấu, Vđào, dtn Vận chuyển Hình 6-1: khai thác đất thùng đấu chuyển lên đắp hay đào đất tại mỏ hoặc đoạn nền đào chuyển về đắp. Nền đắp, Vđắp, dyc Mỏ đất, Vđào Vận chuyển dtn 2- Ke: được gọi là hệ số điều chỉnh do việc đầm nén đất tạo nên hay còn được gọi là hệ số đầm nén. Ke = dyc / dtn (= Kyc / Ktn) trong đó: dyc (Kyc): độ chặt yêu cầu (hoặc hệ số độ chặt yêu cầu Kyc) của đất trong nền đường đắp (do thiết kế quy định). dtn (Ktn): độ chặt tự nhiên (hoặc hệ số độ chặt tự nhiên Ktn) của đất tại thùng đấu hay mỏ đất ở trạng thái tự nhiên, được xác định thông qua việc lấy mẫu về thí nghiệm. Cũng có thể xác định gần đúng theo công thức sau: dtn = 0.99D/ (1+0.01WL.D) với: D: tỷ trọng của đất (g/cm3), WL: giới hạn chảy của đất (%). - Có thể lấy hệ số Ke theo bảng sau (Định mức 1776/2007). TT Hệ số đầm nén yêu cầu của nền đắp, Kyc Hệ số Ke chuyển đổi bình quân từ đất đào sang đất đắp 1 Kyc = 0.85 1.07 2 Kyc = 0.9 1.10 3 Kyc = 0.95 1.13 4 Kyc = 0.98 1.16 5 Đối với đá hỗn hợp 1.13 + Nếu độ chặt yêu cầu của nền đường đắp được quy định khác nhau theo chiều cao thì phải tính riêng cho từng phần rồi cộng lại: V = V1. Ke1 + V2. Ke2 + Trong trường hợp cự ly vận chuyển xa thì có thể phải xét thêm việc rơi vãi trong quá trình vận chuyển bằng cách nhân thêm hệ số Kvc >1: Vvận chuyển = Vđào = Kvc. Ke. Vđắp Theo tiểu chuẩn TCVN 4447-87: Công tác đất – Quy trình thi công và nghiệm thu, có thể lấy hệ số rơi vãi Kvc = 1.005 – 1.015 thùy theo phương tiện và cự ly vận chuyển. i6-3. Thiết kế điều phối đất và phân đoạn thi công trong tổ chức thi công nền đường. Điều phối đất là việc chuyển đất từ những đoạn nền đào sang những đoạn nền đắp. Công tác điều phối đất có ý nghĩa kinh tế rất lớn do vậy trong thi công nền đường phải chú trọng làm tốt công tác này. I- thiết kế Điều phối ngang. 1- Điều phối ngang: là việc chuyển đất từ phần đào sang phần đắp theo hướng ngang đường. 2- Có các hình thức điều phối ngang như sau: A B Thùng đấu, Vđào=Ke.Vđắp Nền đắp, Vđắp Lvc = AB Nền đắp, 1/2Vđắp Lvc = AB A B Thùng đấu, Vđào=1/2Ke.Vđắp a- Đào khai thác đất thùng đấu chuyển lên đắp nền đường: trường hợp này xảy ra với nền đường đắp hoàn toàn: hay xảy ra với địa hình đồng bằng, những đoạn tuyến đi qua ruộng, . . .Thùng đấu có thể một hoặc hai bên. Hình 37: Trong trường nền đắp cao, mặt bằng cho phép thì nên lấy đất thùng đấu cả hai bên để giảm kích thước từng thùng đấu. Khi này đất thùng đấu phía thấp sẽ đắp các lớp dưới, đất thùng đấu phía cao sẽ đắp các lớp phía trên nền đường. + Trình tự tiến hành thiết kế điều phối ngang trong trường hợp này: - Biết trước đoạn điều phối ngang nên có được khối lượng đắp Vđắp. - Từ đây xác định được khối lượng đào đất thùng đấu: Vđào= Ke. Vđắp - Xác định kích thước thùng đấu: căn cứ Vđào để thiết kế kích thước thùng đấu. Khi thiết kế thùng đấu cần lưu tâm những vấn đề sau: ./ Chiều sâu đào thùng đấu không nên quá sâu, Hthùng đấu <= 3m: nhằm bảo đảm cho máy móc có thể đẩy đất lên được và ổn định cho nền đắp. ./ Mái ta luy đào thùng đấu: căn cứ vào loại máy sẽ thi công để lựa chọn. Thông thường với máy ủi, máy san, máy xúc chuyển thì độ dốc mái ta luy thường thoải (1/ 3) để làm đường cho máy có thể leo lên được (Hình 38). Gọt bỏ khi hoàn thiện nền đường >1-3m <=3m Nền đắp 3 2 1 Mái dốc 1/3 Hình 38: ./ Thùng đấu nên đào cách xa chân ta luy nền đắp một khoảng để bảo đảm ổn định cho nền đường. Khoảng cách này phụ thuộc vào chiều sâu thùng đấu, chiều cao nền đắp, cấp đường nhưng thường vào khoảng >= (1 – 3)m. - Tính cự ly vận chuyển trung bình: Lvc = AB, trong đó A và B là trọng tâm các hình đào và đắp (trọng tâm hình thang là giao điểm 2 đường chéo). + Chú ý: trường hợp phải bóc bỏ phần đất hữu cơ bề mặt thùng đấu trước khi đào lấy đất để đắp thì phần khối lượng này không được tính vào khối lượng điều phối. Nền đắp, Vđắp B Lvc = AB A Hữu cơ đào bỏ Vđào=Ke.Vđắp Hình 39: + Phương án điều phối lấy đất thùng đấu có nhược điểm là tốn nhiều mặt bằng xây dựng, mất diện tích đất ruộng trồng trọt (phải thêm phần diện tích làm thùng đấu) do vậy nó ít được sử dụng hiện nay, chỉ trừ trường hợp rất khan hiếm về đất đắp, điều kiện mặt bằng cho phép. Ví dụ: sau khi đào lấy đất thì thùng đấu được sử dụng làm mương thuỷ lợi nội đồng: một dạng phổ biến ngày trước khi xây dựng đường ở các vùng nông thôn đồng bằng Bắc Bộ nước ta. b- Đào nền đường đổ đất sang bên cạnh: hay xảy ra với đoạn nền đào hoàn toàn (hình chữ U, chữ L). + Trong trường hợp nền đào sâu thì nên tận lượng đổ đất sang cả hai bên để giảm cự ly vận chuyển. + Khi đào đổ đất sang cả hai bên thì trước hết phải đào những lớp trên cùng đổ lên phía trên, các lớp dưới cùng đào đổ xuống phía dưới (phía địa hình thấp) để giảm công vận chuyển. Nếu địa hình cho phép có thể mở cửa khẩu về phía ta luy thấp để đẩy đất ra bên ngoài. + Khi đổ đất thải phải đổ gọn thành con trạch, con trạch phía dưới cứ 50 – 100m nên cắt 1 khe dài (5 -10)m để thoát nước, con trạch phía trên đắp thành dải liền để ngăn nước chảy vào lòng đường. Hình 40: Đống đất thải: phải được đổ thành hình con trạch B A Lvc = AB Lvc2 Lvc1 + Trình tự tiến hành thiết kế điều phối ngang trong trường hợp này: - Biết trước đoạn điều phối ngang nên có được khối lượng đào Vđào. - Thiết kế dạng con trạch đất thải. - Xác định cự ly vận chuyển Lvc = AB, trong đó A, B là trọng tâm hình đào và đắp con trạch đất thải. c- Đối với dạng nền đường nửa đào nửa đắp: khi này sẽ chuyền đất phần đào sang phần đắp. */ Khi khối lượng phần đào lớn hơn khối lượng phần đắp: khi này sẽ chuyển một phần đất đào sang đủ để đắp, khối lượng đào còn thừa sẽ chuyển sang điều phối dọc hoặc đào đổ đi. B A Lvc = AB Vđắp Vđào=Ke.Vđắp Vđào thừa Hình 41: + Trình tự tiến hành thiết kế điều phối ngang trong trường hợp này: - Có khối lượng Vđắp, tìm khối lượng Vđào = Ke.Vđắp, từ đây xác định được phần hình đào trong điều phối ngang. - Xác định cự ly vận chuyển Lvc = AB, trong đó A, B là trọng tâm hình đào và đắp trong điều phối ngang. - Phần khối lượng đào còn thừa sẽ dùng sang hình thức khác. */ Khi khối lượng phần đào nhỏ hơn khối lượng phần đắp: khi này sẽ chuyển toàn bộ đất phần đào sang để đắp, khối lượng đắp còn thiếu sẽ lấy đất từ điều phối dọc hoặc khai thác từ mỏ về. Lvc = AB B A Vđắp=Vđào /Ke Vđào Vđắp còn thiếu Hình 42: + Trình tự tiến hành thiết kế điều phối ngang trong trường hợp này: - Có khối lượng Vđào, xác định phần khối lượng đắp được Vđắp = Vđào/Ke, từ đây xác định được phần hình đắp trong điều phối ngang. - Xác định cự ly vận chuyển Lvc = AB, trong đó A, B là trọng tâm hình đào và đắp trong điều phối ngang. - Phần khối lượng đắp còn thiếu sẽ dùng hình thức khác. Vđào tầng phủ đổ bỏ Lvc = AB B A Vđắp Vđào điều phối */ Chú ý: nếu trong phần nền đào có tầng đất phủ trên cùng không dùng để đắp được thì phải đào bóc bỏ đổ đi và phần khối lượng đào tầng phủ này không được tính trong điều phối ngang. Hình 43: d- Cách xác định trọng tâm A, B của các hình: + Trường hợp diện tích các phần đào, đắp là các hình thông thường (chữ nhật, tam giác, hình thang, . . .) thì dễ dàng tìm được toạ độ trọng tâm A, B của chúng. + Trường hợp diện tích các phần đào, đắp là những hình bất kỳ: tìm như sau: Hình 44: xi x XA XB xj x Lvc = AB B A fi fj Chia hình bất kỳ này thành những hình thông thường rồi sử dụng phương pháp lấy mô men quán tính để tìm toạ độ trọng tâm của hình bất kỳ này (Hình 44). Vẽ trục xx bất kỳ, ta có: Lvc = AB = XB - XA với: XA = ồ(xi.fi) /Sfi XB = ồ(xj.fi) /Sfj (xi, fi): là toạ độ trọng tâm và diện tích các hình i. (xj, fj): là toạ độ trọng tâm và diện tích các hình j. Ii- thiết kế Điều phối dọc. 1- Điều phối dọc: là việc chuyển đất từ phần nền đào sang phần nền đắp theo hướng dọc đường. 2- Cự ly điều phối dọc kinh tế (Ldktế): a- Khái niệm, ý nghĩa của cự ly điều phối dọc kinh tế, Ldktế: + Cự ly điều phối dọc kinh tế, Ldktế, là giới hạn tối đa mà việc điều phối dọc sẽ đem lại hiệu quả kinh tế, quá giới hạn này việc điều phối dọc sẽ không còn kinh tế nữa. + Thật vậy, đoạn tuyến CD sẽ có 2 phương án thi công như sau (Hình 45): - Phương án thi công 1: được gọi là phương án điều phối dọc: theo phương án này thì đất đoạn nền đường đào được chuyển sang đoạn nền đắp với cự ly vận chuyển trung bình là lvc1. Khi này giá thành xây dựng là ZxdCD1. ZxdCD1 = Zđào + Zđắp + Zvc(lvc1) - Phương án thi công thứ 2: được gọi là phương án không điều phối: đất đoạn nền đào được vận chuyển với cự ly lvc2 đem đi đổ, khai thác đất tại mỏ vận chuyển với cự ly lvc3 về đắp trong đoạn nền đắp. Giá thành xây dựng theo phương án này sẽ là ZxdCD2: ZxdCD2 = Zđào + Zđắp + Zvc(lvc2) + Zđào, khai thác + Zvc(lvc3) - Rõ ràng phương án sử dụng điều phối đất chỉ có hiệu quả khi: ZxdCD1 <= ZxdCD2 - Khi dấu bằng xảy ra thì lvc1 được gọi là Ldktế, có nghĩa là việc điều phối đất chỉ có ý nghĩa trong phạm vi cự ly điều phối dọc kinh tế (Ldktế) này. Đoạn nền đào Đoạn nền đắp Đổ đi lvc3 lvc2 Vđào lvc1 Vđắp Vđào, khai thác Mỏ đất C D Hình 45: + Nếu cự ly vận chuyển trong điều phối dọc lvc1 > Ldktế thì nên thi công theo phương án 2. b- Xác định cự ly điều phối dọc kinh tế, Ldktế. Cân bằng phương trình trên, nhưng thay lvc1 = Ldktế, ta có: Zđào + Zđắp + Zvc(Ldktế) = Zđào + Zđắp + Zvc(lvc2) + Zđào, khai thác + Zvc(lvc3) + Khi thi công bằng thủ công: Zvc(lvc1) = Zvc(lvc2) + Zđào, khai thác + Zvc(lvc3) ở đây không xét tới hệ số Ke nữa nên Vđào = Vđắp = Vvận chuyển = G G. V. Ldktế = G. V. lvc2 + G. Đ + G. V. lvc3 Ldktế = Đ/ V + lvc2 + lvc3 (m) (thủ công) với Đ: giá thành đào 1m3 đất bằng thủ công (trong trường hợp phải nộp thuế tài nguyên để được quyền khai thác đất tại mỏ thì phải cộng thêm cả thuế tài nguyên vào giá thành đào này, trong công thức trên Đ được thay thế bằng Đ+TN, ở đây TN là thuế tài nguyên cho 1m3 đất được khai thác tại mỏ). V: giá thành vận chuyển 1m3 đất đi 1 m bằng thủ công. lvc2, lvc3: có ý nghĩa như trên (m). + Khi thi công bằng máy ủi, máy xúc chuyển: đối với các máy dạng này thì đào và vận chuyển trong cùng một chu kỳ hoạt động của máy do vậy nếu gọi M là giá thành đào- vận chuyển 1m3 đất đi 1 m bằng máy thì: { Zđào + Zvc(Ldktế)} = {Zđào + Zvc(lvc2)} + {Zđào, khai thác + Zvc(lvc3)} G. M. Ldktế = G. M. lvc2 + G. M. lvc3 Ldktế = lvc2 + lvc3 Để xét tới tính chất liên thông giữa đào- vận chuyển bằng cùng một loại máy nên đưa thêm thông số lo và k vào kết quả trên ta sẽ có được: Ldktế = k. (lvc2+ lvc3+ lo) (m) (máy ủi, máy xúc chuyển) với k: hệ số điều chỉnh, xét đến các nhân tố ảnh hưởng có lợi khi thi công bằng máy (như máy làm việc xuôi dốc, tiết kiệm công lấy và đổ đất, xét đến khối lượng công tác hoàn thiện đến loại đất, . . . ) k = 1.1 với máy ủi k = 1.15 với máy xúc chuyển lo: cự ly tăng có lợi khi dùng máy vận chuyển: lo = 10 – 20m với máy ủi lo = 100 – 200m với máy xúc chuyển. Trong trường hợp có thêm thuế khai thác tài nguyên thì: Ldktế = k. (lvc2+ lvc3+ lo) +TN/ M (m) với TN: thuế tài nguyên cho 1m3 đất khai thác. M: giá thành đào và vận chuyển 1m3 đất đi 1m bằng máy ủi, máy xúc chuyển. + Khi thi công bằng máy xúc, vận chuyển bằng ôtô: giải phương trình giống như trường hợp thi công thủ công ta cũng tìm được: Ldktế = Đx/ Vôtô + lvc2 + lvc3 (m) (máy xúc- ôtô) với Đx: giá thành đào 1m3 đất bằng máy xúc (trong trường hợp phải nộp thuế tài nguyên thì cũng được cộng thêm vào đây, Đx được thay bằng Đx+TN). Vôtô: giá thành vận chuyển 1m3 đất đi 1 m bằng ôtô. lvc2, lvc3: có ý nghĩa như trên. + Như vậy, việc điều phối dọc chỉ thực hiện trong phạm vi cự ly điều phối dọc kinh tế Ldktế được xác định như trên. 3- Đường cong tích luỹ đất: a- Cách vẽ đường cong tích luỹ đất: + Ngay dưới trắc dọc của tuyến đường, từ các cọc chi tiết, các cọc không đào không đắp (điểm xuyên) trên trắc dọc ta chiếu xuống trục hoành OL của trục toạ độ LOV vẽ bên dưới (trục hoành OL biểu thị chiều dài, trục tung OV biểu thị khối lượng). + Từ các điểm chiếu trên trục OL này ta bấm các điểm có tung độ (OV) bằng tổng đại số khối lượng tích luỹ của các các đoạn trước nó rồi nối lại sẽ được đường cong tích luỹ đất. + Cách vẽ đường cong tích luỹ đất như trên Hình 46, ở đây khối lượng đào được quy ước mang dấu (+), khối lượng đắp mang dấu (-). Hình 46: v1 v2 v3 v4 v5 v15 v16 v17 v18 v19 v20 v6 v7 v8 v9 v10 v11 v12 v13 v14 L B -V v1+ v2+ ....+ v20 v1+ v2 v1 D1 +V 0 A Đào (+) Đắp (-) D2 Đường cong tích luỹ đất b- Tính chất của đường cong tích luỹ đất:: + Các đoạn đường cong đi lên ứng với khối lượng đào, các đoạn đường cong đi xuống ứng với khối lượng đắp (nếu qui ước khối lượng đào mang dấu +, khối lượng đắp mang dấu -). + Những đoạn đường cong có độ dốc càng lớn thì khối càng nhiều, những đoạn đường cong càng thoải thì khối lượng càng ít. + Tung độ tại một điểm bất kỳ trên đường cong (Vi) chính là tổng đại số khối lượng của các đoạn tuyến trước điểm đó: Vi = Tổng đại số khối lượng từ điểm đầu A đến điểm i. + Hiệu tung độ của 2 điểm bất kỳ trên đường cong tích luỹ đất chính là khối lượng của đoạn tuyến giữa 2 điểm đó: DV = Vi+1 – Vi = Khối lượng trong đoạn (i, i+1). + Đường cong tích luỹ đất đạt cực trị tại những điểm không đào, không đắp trên trắc dọc (qua những điểm này thì đường cong đổi chiều: điểm D1, D2). Chú ý: khi vẽ đường cong tích luỹ đất chính ra phải tfm chính xác những điểm xuyên khối lượng (là những điểm mà qua đây sẽ chuyển từ khối lượng đào sang thành khối lượng đắp hay ngược lại), đó mới chính là các điểm cực trị của đường cong tích luỹ đất. Nhưng để giản đơn và cũng thường là trùng hợp thì những điểm xuyên khối lượng này thường trùng với những điểm xuyên trên trắc dọc. Như vậy, tuỳ trong từng trường hợp mà khi vẽ đường cong tích luỹ đất ta phải tìm chính xác những điểm xuyên khối lượng hay là gần đúng coi những điểm xuyên trên trắc dọc trùng với điểm xuyên khối lượng (tuỳ theo mức độ yêu cầu về độ chính xác khi thiết kế điều phối). . + Bất kỳ một đường thằng nằm ngang nào cũng cắt đường cong tích luỹ đất thành những đoạn mà từ 2 điểm đầu đoạn gióng lên trắc trọc sẽ được những đoạn mà trong đó có khối lượng đào đúng bằng khối lượng đắp (ví dụ đoạn EG, GF trên Hình 47). Khối lượng này đúng bằng khoảng cách tung độ từ điểm cực trị trong đoạn đến đường thẳng đó. Đào B Đoạn GF Vđào=Vđắp=hD2 Vđào=Vđắp=hD1 Đoạn EG Đắp A +V D1 hD2 F G hD1 E D2 L -V 0 Hình 47: 4- Đường điều phối đất: Đường thẳng EF trên (Hình 47) được gọi là đường điều phối đất và các đoạn EG, GF được gọi là các đoạn điều phối dọc. a- Xác định cự ly vận chuyển trung bình (lvc) trong từng đoạn điều phối: Hình 48: 1 1 2 2 D h lvc G E S1 S2 S’1 S’2 Với đoạn điều phối EG: lvc = S / h S: diện tích của hình cong SEDG, chính là công vận chuyển trong đoạn điều phối EG. SEDG = ũh.dl từ EđG + Thực tế thường dùng phương pháp đồ giải để xác định nhanh cự ly vận chuyển trung bình trong đoạn EG như sau: - Vẽ đường nằm ngang tiếp tuyến với đường cong tại điểm cực trị D, trên đây ta vẽ các cặp đường thẳng 11, 22 sao cho S1+S’1 = S2+S’2 - Vậy lvc = 12. b- Đường điều phối dọc kinh tế: rõ ràng với 1 đường cong tích luỹ đất thì có rất nhiều đường điều phối EF. L O EF E’F’ E’’F’’ Hình 49: V Trong số các đường điều phối EF này sẽ chỉ có duy nhất một đường điều phối mà tổng công vận chuyển của các đoạn điều phối mà nó sinh ra là nhỏ nhất. ị Như vậy, đường điều phối dọc kinh tế: là đường điều phối cho tổng công vận chuyển nhỏ nhất. c- Tìm đường điều phối dọc kinh tế: + Khi đường điều phối cắt đường cong tích luỹ đất với số điểm là lẻ, tức tạo ra số đoạn điều phối là chẵn: khi này đường điều phối kinh tế nhất là đường có: ồ(L)chẵn = ồ(L)lẻ L4 L3 L2 h1 5 4 3 2 1 E L1 F Hình 50: Ta có: L1 + L3 = L2 + L4 + Khi đường điều phối cắt đường cong tích luỹ đất với số điểm là chẵn, tức tạo ra số đoạn điều phối là lẻ: khi này đường điều phối kinh tế nhất là đường có: ẵồ(L)chẵn - ồ(L)lẻẵ = Ldktế Hình 51: Ta có: L1 + L3 – L2 = Ldktế E L2 h1 4 3 2 1 L3 L1 F + Ta dễ dàng chứng minh điều trên như sau: dv h4 h2 h3 h1 5 4 3 2 1 E L2 L3 L4 L1 E’ F F’ - Trường hợp đường điều phối cắt đường cong tích luỹ với số điểm là lẻ, tạo ra số đoạn điều phối chẵn. Hình 52: ./ Nếu điều phối theo đường EF thì tổng công vận chuyển trong đoạn EF sẽ là: SEF = h1. lvc1 + h2. lvc2 + h3. lvc3 + h4. lvc4 ./ Nếu dịch đường điều phối đi một tung độ dv đến vị trí E’F’ thì tổng công vận chuyển khi này sẽ là: SE’F’ = (h1. lvc1 +L1.dv) + (h2. lvc2 - L2.dv) + (h3. lvc3 +L3.dv)+ (h4. lvc4 -L4.dv) ./ Công điều phối chênh nhau trong 2 trường hợp này: dS = SE’F’ – SEF = L1. dv – L2. dv + L3. dv – L4. dv dS = [(L1 + L3) – (L2 + L4)]. dv ./ Muốn điều phối có tổng công vận chuyển nhỏ nhất thì dS = 0, tức là: L1 + L3 = L2 + L4. Kết quả trên đã được chứng minh. - Trường hợp đường điều phối cắt đường cong tích luỹ đất với số điểm là chẵn, tạo ra số đoạn điều phối lẻ. dv h2 h1 4 3 2 1 L3 L2 L1 E’ F’ F E h3 A B Hình 53: ./ Đoạn tuyến AB (Hình 53) được thiết kế điều phối đất theo đường điều phối EF: khi này phần khối lượng (h1+ h2 +h3) trong ba đoạn (12, 23, 34) sẽ được thi công theo phương án điều phối dọc, phần khối lượng còn lại trong hai đoạn (A1, 4B) sẽ được thi công theo phương án không điều phối. Giá thành thi công toàn tuyến sẽ là: Z = ZĐP + ZKĐP. ./ Nếu dịch đường điều phối EF đi một lượng dv tới vị trí E’F’ thì khối lượng trong từng đoạn điều phối sẽ cùng thay đổi một lượng là dv. Giá trị khối lượng thay đổi trong các đoạn điều phối có số thứ tự chẵn và trong các đoạn điều phối có số thứ tự lẻ sẽ luôn luôn ngược dấu nhau. Do tổng số đoạn điều phối là số lẻ nên cộng tổng lại thì khối lượng điều phối sẽ chỉ thay đổi một lượng là dv. Trong trường hợp như Hình 53 thì khối lượng đào, đắp trong phần thi công bằng điều phối dọc sẽ giảm đi một lượng dv và khối lượng đào, đắp trong phần thi công bằng phương pháp không điều phối tăng thêm một lượng dv. Giá thành thi công phần điều phối giảm đi một lượng là: dZgiảmĐP = -(dv.Đ+dv.L1.V) -(dv.Đ+dv.L3.V)+ (dv.Đ+dv.L2.V)] Giá thành thi công phần không điều phối tăng lên một lượng là: dZtăngKĐP = (dv.Đ +dv.V.lvc2) + (dv.Đ +dv.V.lvc3) Giá thành thi công toàn tuyến AB sẽ thay đổi một lượng là: dZ = ZEF – ZE’F’ = dZgiảmĐP + dZtăngKĐP dZ = dv.Đ + dv.V.(lvc2 + lvc3) - dv.V.(L1 + L3 – L2) Muốn điều phối có giá thành thi công nhỏ nhất thì dZ = 0, tức là ta có: L1 +L3 –L2 = (Đ/ V +lvc2 +lvc3) = Ldktế. Kết quả được chứng minh. + Tìm nhanh đường điều phối dọc kinh tế bằng phương pháp đồ giải: 1 2 3 4 5 6 P Q E’’ E F E’ F’ F’’ Hình 54: Vẽ đường điều phối bất kỳ E’F’ có a=(ồLlẻ -ồLchẵn)>0 (khi tạo ra chẵn đoạn), a=(ồLlẻ -ồLchẵn -Ldktế)>0 (khi tạo ra lẻ đoạn) và vẽ về bên phải trục tung đoạn E’P= a. Vẽ đường điều phối E’’F’’ có b=(ồLlẻ -ồLchẵn)<0 (khi tạo ra chắn đoạn), b=(ồLlẻ- ồLchẵn -Ldktế)<0 (khi tạo ra lẻ đoạn) và vẽ về bên trái trục tung đoạn E’’Q= b. Cứ như vậy ta tìm được nhiều cặp điểm (P, Q), nối các điểm này lại ta có 1 đường cong. Đường cong này cắt trục tung tại điểm E, ta tìm được đường điều phối dọc kinh tế EF. Thực tế có thể thay đường cong PQ bằng đường thẳng PQ cũng đủ chính xác. 5- Các trường hợp thiết kế điều phối dọc: Có 2 phương pháp điều phối dọc tương ứng với 2 điều kiện về máy móc trong tổ chức thi công nền đường: a- Trường hợp 1: khi bị khống chế trước về loại máy sử dụng trong thi công. + Biết trước loại máy thi công ị Biết được cự ly hoạt động kinh tế của máy, Lmáyktế (ví dụ: với máy ủi Lmáyktế <=100m, máy xúc chuyển Lmáyktế <=500m, . . . ). + Khi này cho lvc = Lmáyktế, từ lvc này ta tìm ngược ra được phạm vi các đoạn điều phối dọc (EG, E’G’, E’’G’’). G’’ E’’ G’ E’ Đoạn 2 Đoạn 1 Đoạn 3 lvc1= Lmáyktế G E O V L Đào (+) Đắp (-) Trắc dọc tuyến Đường điều phối đất Hình 55: b- Trường hợp 2: khi không bị khống chế về loại máy sử dụng trong thi công nền đường (có đủ các loại máy yêu cầu). lvc3, Loại máy 3 lvc1, Loại máy 1 Đào (+) Đắp (-) Đoạn 2 Đoạn 1 Đoạn 3 Trắc dọc tuyến lvc2, Loại máy 2 F H G E O V L Đường điều phối đất Hình 56: Khi này việc điều phối dọc tiến hành như sau: - Đầu tiên ta đi tìm đường điều phối dọc kinh tế EF (theo phương pháp đã nêu ở trên). - Trên đường điều phối kinh tế EF này ta tìm cự ly vận chuyển trung bình, lvc, của từng đoạn điều phối dọc (EG, GH, HF). - Căn cứ vào lvc của từng đoạn mà quyết định lựa chọn loại máy thi công trên từng đoạn theo điều kiện lvc <= Lmáyktế (Chú ý: đây chỉ là 1 điều kiện trong nhiều điền kiện khác nữa khi chọn máy thi công). c- Chú ý: Trong cả 2 trường hợp điều phối dọc trên, sau khi xác định được lvc của từng đoạn điều phối đều phải kiểm tra lại điều kiện cự ly vận chuyển phải không được vượt quá cự ly điều phối dọc kinh tế của đoạn đó: lvc<= Ldktế. Nếu xảy ra điều ngược lại thì khống chế cho lvc = Ldktế rồi xác định lại phạm vi của đoạn điều phối dọc đó. 6- Những vấn đề lưu ý trong thiết kế điều phối dọc. + Khi vẽ đường cong tích luỹ đất: cần lưu ý vấn đề sau. - Khi phần nền đào có khối lượng tầng đất phủ trên cùng không dùng để đắp được thì phải đào bóc bỏ đổ đi và khối lượng tầng phủ này không được đưa vào khối lượng đào trong khi vẽ đường cong tích luỹ đất. - Giá trị khối lượng đắp dùng để vẽ đường cong tích luỹ đất phải xét đến hệ số Ke, tức Giá trị khối lượng đắp dùng để vẽ đường cong tích luỹ đất = Ke*Giá trị khối lượng đắp trong hồ sơ thiết kế (là khối lượng đắp tính theo khối chặt sau khi đã lu lèn). Có như vậy khối lượng đất đào chuyển sang mới không bị thiếu khi đắp. Sau khi thực hiện điều phối dọc xong thì phải quy đổi ngược lại để xác định khối lượng đắp theo khối chặt (vì năng suất lao động của xe, máy, nhân công được tính theo khối đắp chặt sau lu lèn). + Nếu trong đoạn điều phối dọc có công trình cầu thì phải tiến hành xây dựng công trình cầu này trước để thông đường ủi đất qua đó. Tuy nhiền điều này chỉ đúng khi sử dụng máy ủi, nếu dùng máy xúc chuyển hay ôtô để vận chuyển đất thì xe máy có thể chạy qua đường tránh thi công. Iii- nguyên tắc, nội dung, cách thức tiến hành thiết kế Điều phối đất trong tổ chức thi công nền đường. 1- Nguyên tắc thiết kế điều phối đất trong tổ chức thi công nền đường: + Khi trong cùng một đoạn có cả điều phối ngang và điều phối dọc thì phải ưu tiên sử dụng điều phối ngang, hết điều phối ngang mới sử dụng đến điều phối dọc. Hay nói cách khác: phải tiến hành điều phối ngang trước, điều phối dọc sau, bởi vì điều phối ngang bao giờ cũng có cự ly vận chuyển nhỏ hơn nên đỡ tốn công vận chuyển hơn. + Việc thiết kế điều phối đất phải luôn luôn đảm bảo có được một phương án làm đất đem lại hiệu quả kinh tế -kỹ thuật cao nhất trong thi công nền như: thoả mãn các điều kiện làm việc kinh tế của máy móc, nhân lực, bảo đảm công vận chuyển nhỏ nhất, . . . . + Khi thiết kế điều phối đất phải luôn bảo đảm sao cho diện tích mặt bằng chiếm dụng là ít nhất. 2- Cách thức, nội dụng tiến hành thiết kế điều phối đất trong tổ chức thi công nền đường: Hồ sơ thiết kế kỹ thuật, thiết kế bản vẽ thi công sẽ là cơ sở để tiến hành việc thiết kế điều phối đất. a- Chia trắc dọc thành từng đoạn ngắn: có thể theo các cọc trên trắc dọc (20 – 30m) hoặc hàng 100m. Các cọc càng dầy thì khối lượng tính toán càng nhiều nhưng càng chính xác và ngược lại. - Lập bảng tính toán khối lượng giữa các cọc (thường đã có trong hồ sơ thiết kế). Ký hiệu khối lượng tổng này là Vtỏng b- Xác định khối lượng đất thải đổ đi: bao gồm các loại: - Đất hữu cơ bề mặt đào bóc bỏ trước khi đắp trong phần nền đắp. - Đất đào đánh cấp ra. - Đất tầng phủ bề mặt (lẫn hữu cơ) trong phần nền đào. - Và các loại đất không đạt tiêu chuẩn, đất không dùng để đắp khác được chỉ ra trong hồ sơ thiết kế, .v .v . Ký hiệu khối lượng đất thải đổ đi này là Vthải. c- Thực hiện điều phối đất cho khối lượng đất thải này: đối với khối lượng đất thải chỉ có dạng điều phối ngang: đào, ủi đất thải đổ sang bên cạnh nền đường. - Trong trường hợp không cho phép điều phối ngang đổ đất thải sang bên cạnh thì phải đào, vận chuyển lượng đất thải này tới bãi đổ đất thải quy định. d- Khối lượng đất còn lại chính là lượng đất đạt tiêu chuẩn đắp nền, được dùng để thực hiện điều phối. Gọi phần khối lượng này là Vđạt tiêu chuẩn = Vtổng - Vthải. Thực hiện điều phối cho phần này như sau: - Trước hết tiến hành thiết kế điều phối ngang (Vngang). - Sau khi điều phối ngang xong, tiến hành điều phối dọc: ./ Khối lượng để vẽ đường cong tích luỹ đất trong điều phối dọc là phần khối lượng đã trừ đi khối lượng thực hiện trong điều phối ngang (Vđạt tiêu chuẩn – Vngang). ./ Khi vẽ đường cong tích luỹ đất phải lưu ý: phần khối lượng đắp phải xét đến hệ số Ke (như mục 6-II). ./ Kết quả ta xác định được khối lượng thực hiện trong điều phối dọc (Vdọc). e- Khối lượng còn lại sau khi thực hiện xong điều phối dọc là (Vđạt tiêu chuẩn – Vngang - Vdọc) có thể là: - Khối lượng đào còn thừa (*): sẽ được vận chuyển đến bãi đổ qui định. - Khối lượng đắp còn thiếu: được khai thác tại mỏ chuyển đến. - Chú ý: trong trường hợp đất đào còn thừa (*) mà vẫn cho phép thực hiện đổ đất sang bên cạnh nền đường thì cần cộng khối lượng này vào phần khối lượng Vthải để thực hiện ngay việc điều phối ngang trong bước c. */ Việc thiết kế điều phối ngang, điều phối dọc được thực hiện như nội dung đã trình bày ở trên. Iv- phân đoạn thi công nền đường. + Sau khi thực hiện thiết kế điều phối đất xong ta tiến hành phân đoạn thi công nền đường. Việc có được một phương án phân đoạn thi công nền đường hợp lý sẽ đem lại phương án thiết kế tổ chức thi công nền đường tối ưu, tạo thuận lợi cho công tác chỉ đạo tác nghiệp thi công hiện trường: tạo thuận lợi cho công tác tổ chức, quản lý, thực hiện, bảo đảm tiến độ thi công, . . . + Các căn cứ để tiến hành phân đoạn thi công nền đường: - Căn cứ vào tính chất của công tác điều phối đất: trong một phân đoạn thi công nền đường tốt nhất nên có cùng một hình thức điều phối đất (ví dụ như: chỉ là điều phối ngang, điều phối dọc, đào đất vận chuyển đi đổ ở bãi đổ quy định hay khai thác đất tại mỏ về đắp). Tuy nhiên trong trường hợp việc phân đoạn bị khống chế bởi điều kiện khác thì trong cùng một phân đoạn thi công nền đường cũng có thể có nhiều hình thức điều phối đất khác nhau. - Căn cứ vào khối lượng thi công: nên phân đoạn thi công nền đường sao cho khối lượng thi công trong mỗi phân đoạn là như nhau. Điều này sẽ tạo điều kiện cho thời gian thi công mỗi phân đoạn là tương đương nhau. - Căn cứ vào điều kiện, phương pháp thi công: các đoạn có điều kiện thi công, phương pháp thi công khác nhau thì nên xếp vào các phân đoạn khác nhau, không nên xếp chúng vào cùng một phân đoạn. Ví dụ: đoạn đào đất bằng máy và đoạn đào đá bằng nổ phá nên xếp thành 2 phân đoạn thi công nền đường. - Căn cứ vào tổ chức hoạt động của xe máy trong một phương thức làm đất: chiều dài của một phân đoạn thi công nền đường phải đảm bảo diện hoạt động liên thông của xe máy thi công trong một phương thức công tác làm đất. Ví dụ: không được tách một đoạn điều phối dọc ra xếp vào 2 phân đoạn thi công nền đường khác nhau. + Dưới đây là một ví dụ về phân đoạn thi công nền đường cho tuyến đường AB dài 2.4 km với khoảng cách các cọc là 100m. ở đây: nền đường đào đất, không có đá nền chỉ thi công bằng máy, nhân lực. xe máy thi công không bị hạn chế trước. 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1km 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8km 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Trắc dọc tuyến AB Đoạn 6 200m Đoạn 5 400m Đoạn 4 600m Đoạn 3 400m Đoạn 1 300m 1.0 1.0 1.0 km 0.5 0.5km 0.25 km 0.2 km 0.3 km 0.2 km 0.1 0.07 km 0.1 0.06 0.05 km 0.1 0.1 km B A 25 20 15 10 5 0 5/Ke 10/Ke 15/Ke 20/Ke 25/Ke 25 20 15 10 5 0 5/Ke 10/Ke 15/Ke 20/Ke 25/Ke 15 10 5 0 5 10 15 V(100m3) 20 15 10 5 0 Đoạn 2 500m b) Kết quả thiết kế điều phối ngang. a) Đất thải đổ đi (đất không đạt tiêu chuẩn để đắp, đào hữu cơ, đào đánh cấp, đào bóc tầng phủ bề mặt, . . . ). d) Khối lượng còn lại sau điều phối: đất đào còn thừa đem đi đổ, phần đắp thiếu khai thác đất tại mỏ về. Phân đoạn thi công nền đường: c) Kết quả thiết kế điều phối dọc. Hình 57: i6-4. Thiết kế tổ chức thi công nền đường. Công tác thiết kế tổ chức thi công nền đường cũng hoàn toàn tuân thủ theo trình tự, nội dung và phương hướng chung như đã nêu trong i4-2. Cụ thể nó được tiến hành như sau: 1- Nghiên cứu, kiểm tra, bổ sung hồ sơ thiết kế phục vụ cho công tác lập thiết kế tổ chức thi công nền đường: Trước khi tiến hành lập thiết kế tổ chức thi công nền đường cần phải nghiên cứu tỉ mỷ, chi tiết hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công để có sự hiểu biết thấu đáo về những điều kiện cụ thể ảnh hưởng tới quá trình thi công nền đường. Từ đó đưa ra được những giải pháp thi công, tổ chức thi công hợp lý nhất khi lập thiết kế tổ chức thi công nền đường. 2- Hướng thi công, số mũi thi công, phân đoạn thi công và phương pháp tổ chức thi công: Phải hoàn toàn tuân thủ theo hướng thi công, số mũi thi công, phân đoạn thi công và phương pháp tổ chức thi công đã lựa chọn cho toàn bộ tuyến đường: - Hướng thi công của nền đường: theo hướng thi công tổng quát của toàn bộ tuyến. - Số mũi thi công, phân đoạn thi công nền đường theo số mũi thi công, phân đoạn thi công của toàn tuyến. - Phương pháp tổ chức thi công áp dụng cho nền đường: đã được chỉ định khi lựa chọn phương pháp tổ chức thi công cho toàn tuyến. 3- Xác định tốc độ thi công nền đường: + Trong thi công nền đường thì tốc độ thi công thường được đánh giá bằng tổng khối lượng đào đắp đất đá hoàn thành trong 1 đơn vị thời gian. v = Q/ T (m3/ca). trong đó: Q: tổng khối lượng đào, đắp đất đá nền đường (m3). T: thời gian hoạt động thi công nền đường (ca). Đây là giá trị tốc độ tối thiểu. + Tốc độ thi công nền đường v được tính toán xác định chỉ với mục đích là một thông số phục vụ công tác chỉ đạo tác nghiệp trong quá trình thi công nền đường. 4- Thiết kế điều phối đất và phân đoạn thi công nền đường: + Nội dung công tác này đã được trình bày ở các bài trên. + Như vậy sau khi thiết kế điều phối đất và lập được phân đoạn thi công nền đường ta có được một phương án làm đất, trong đó chỉ rõ khối lượng thi công, cự ly vận chuyển trên từng phân đoạn thi công nền đường. 5- Thiết lập quá trình công nghệ thi công nền đường và chọn máy thi công nền đường: + Quá trình công nghệ thi công nền đường gồm các nội dung sau: - Lập trình tự các bước thi công: với nền đường thường theo trình tự: ./ Công tác chuẩn bị: như công tác lên ga nền đường, công tác phát quang, rây có, . . . ./ Công tác chính: đào, đắp, đầm nén, . . . đất nền đường. ./ Công tác hoàn thiện nền đường. - Kỹ thuật thi công: thiết lập cho từng loại công việc như công tác đào, đắp đất, công tác san rải, công tác đầm nén, . . . - Chọn phương pháp thi công. - Và chọn máy thi công, tổ hợp máy thi công đồng thời thiết lập các sơ đồ hoạt động của các loại xe máy thi công đó. Các nội dung này được thể hiện bằng các bản vẽ hay sơ đồ qúa trình công nghệ thi công, sơ đồ hoạt động của xe máy có thuyết minh kèm theo. + Cần căn cứ vào kết quả điều phối đất, vào kết quả phân đoạn thi công nền đường, vào khối lượng, cự ly vận chuyển trung bình kết hợp với việc phân tích đặc điểm của từng đoạn để chọn lựa được phương pháp thi công, loại máy thi công chủ đạo và tổ hợp máy thi công hợp lý cho từng đoạn. - Việc chọn phương pháp thi công: bằng thủ công, bằng máy hay nổ phá phải căn cứ vào điều kiện thi công, mặt bằng thi công cụ thể. Nhưng chủ trương chung là nên áp dụng tối đa việc thi công bằng máy, chỉ thi công thủ công trong điều kiện mặt bằng quá chật hẹp không đưa máy vào được. Thi công nổ phá được sử dụng khi đào phá đá cứng hay trường hợp đặc biệt cần đòi hỏi tiến độ thi công gấp rút (mở đường quân sự phục vụ chiến dịch chẳng hạn). - Việc chọn lựa loại máy thi công, tổ hợp máy thi công hợp lý: công tác này đã phải được chú ý xem xét ngay từ khi thiết kế điều phối đất. Đây là vấn đề hết sức quan trọng vì nó ảnh hưởng lớn tới hiệu quả của phương án tổ chức thi công nền đường. Trong thi công nền đường phải lựa chọn được loại máy thi công, tổ hợp máy thi công hợp lý nhất. Về công tác này cần tuân thủ lý luận: “Nguyên tắc chọn máy trong thi công nền đường” đã được nêu trong môn học Xây dựng nền đường, như: ./ Chọn máy chính trước, máy phụ sau trên cơ sở bảo đảm sao cho máy chính được sử dụng hết hiệu suất còn các máy phụ có hiệu suất sử dụng càng cao càng tốt. ./ Việc lựa chọn loại máy nào, công suất bao nhiêu, bộ phận di chuyển là bánh xích hay bánh lốp; lựa chọn tổ hợp máy thi công gồm những loại máy gì cần căn cứ vào đặc điểm, tính chất của từng chủng loại máy, vào khả năng cung ứng xe máy của đơn vị thi công, vào cự ly vận chuyển đất, vào điều kiện thi công, mặt bằng thi công cụ thể trên tuyến, .v .v . Như: khi khối lượng càng lớn, càng tập trung, càng khó đào thì nên chọn máy bánh xích có công suất lớn; khi khối lượng ít, phân tán máy phải di chuyển dài, liên tục thì nên chọn bánh lốp; khi cự ly vận chuyển ngắn (lvc = 3 – 4m) thì có thể sử dụng máy ủi; vận chuyển từ 100 – 500m có thể sử dụng máy xúc chuyển; khi cự ly vận chuyển lớn hơn thì có thể dùng máy xúc kết hợp ôtô vận chuyển; hoặc khi cự ly vận chuyển ngắn (<=100m) nhưng bề rộng vệt đào hẹp không đủ diện an toàn cho máy ủi đứng thì sử dụng máy xúc để đào rồi dùng máy ủi để vận chuyển đất, . . . Khi có nhiều loại máy, tổ hợp máy cùng đồng thời thoả mãn thì phải tiến hành lập phương án so sánh để chọn lưạ được loại máy, tổ hợp máy tối ưu nhất. ./ Trong cùng một tổ hợp máy thi công, phải tìm được phương án phối hợp giữa máy chính và máy phụ sao cho đạt hiệu quả kinh tế nhất. Cơ sở so sánh được thiết lập như sau: Để hoàn thành một khối lượng công tác là V trong một thời gian To phải sử dụng một tổ hợp máy. Gọi: Nc, Pc: là số lượng và năng suất của máy chính. Np, Pp: là số lượng và năng suất của máy phụ trong tổ hợp máy. Ta có: Thời gian làm việc của máy chính để hoàn thành khối lượng V: Tc = V/ (Pc. Nc) Thời gian làm việc của máy phụ để hoàn thành khối lượng V là: Tp = V/ (Pp. Np) Theo nguyên tắc chọn máy chính trước, máy phụ sau trên cơ sở bảo đảm cho máy chính hoạt động hết hiệu suất thì ta lựa chọn sao cho: Tc = To còn: Tp <= To Ta rút ra được mối tương quan giữa số lượng, năng suất của máy chính và máy phụ trong 1 tổ hợp máy thi công như sau: Pc. Nc =< Pp. Np Nếu máy chính sử dụng nhiều máy có công suất khác nhau dẫn đến năng suất khác nhau, trong cùng một loại máy phụ cũng sử dụng nhiều máy có công suất khác nhau (Ví dụ: cùng máy chính là máy xúc nhưng sử dụng 2 loại: gầu 0.75m3 và gầu 1.25 m3; cùng loại máy phụ là ủi nhưng sử dụng cả loại 75cv và 100cv). Khi này mỗi quan hệ trên được biểu diễn như sau: ồPci. Nci <= ồPpj. Npj. Pci, Nci: năng suất, số lượng loại máy chính có công suất là i. Ppj, Npj: năng suất, số lượng loại máy phụ có công suất là j. Nếu gọi k là hệ số hiệu suất sử dụng máy trong thi công thì với máy chính kc=Tc/To luôn luôn bằng 1 còn với máy phụ ta có kp = Tp/ To: kp = (Pc. Nc)/ (Pp. Np) hay kp = (ồPci. Nci) / (ồPpj. Npj) Hiệu suất sử dụng của máy phụ kp luôn luôn <=1. Dấu bằng xảy ra (tức Pc.Nc= Pp.Np hay kp=1) là trường hợp tốt nhất vì khi này không có hiên tượng máy phụ phải chờ việc, tất cả máy chính và máy phụ trong tổ hợp máy đều được sử dụng hết hiệu suất của mình. Khi không xảy ra dầu bằng, tức là năng lực của máy phụ bị dư thừa nên nó không được sử dụng hết hiệu suất. Giá trị của kp càng lớn thì tổ hợp máy đó càng đạt hiệu quả cao về kinh tế. Ví dụ: thi công đoạn nền đường đào đất C3 bằng tổ hợp máy xúc bánh xích+ máy ủi. Diện thi công cho phép tối đa 10 máy cùng hoạt động. - Có máy xúc gầu 0.75 m3 tính ra năng suất máy xúc: 360 m3/ca - Có máy ủi 100cv tính ra năng suất máy ủi: 1500 m3/ca Máy chính ở đây là máy xúc, máy phụ là máy ủi. Ta có hiệu suất sử dụng của máy ủi: kpủi = Pxúc.Nxúc / Pủi.Nủi = 360.Nxúc / 1500.Nủi kpủi = 6.Nxúc / 25.Nủi Như vậy, tối ưu nhất là dùng tổ hợp (25 máy xúc+ 6 máy ủi). Nhưng khi này có 31 máy đồng làm việc >10 máy mà diện thi công cho phép nên không thể được. Cần so sánh tìm được phương án tốt nhất như sau: Tổ hợp máy theo: PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PA8 Máy xúc (chính) 1 2 3 4 5 6 7 8 Máy ủi (phụ) 1 1 1 1 2 2 2 2 Hệ số hiệu suất sử dụng máy phụ, kpủi 0.24 0.48 0.72 0.96 0.6 0.72 0.84 0.96 Tổng số máy thi công đồng thời cho phép (<= 10 máy) 2 3 4 5 6 7 9 10 Ngoài ra cần tính thêm số lượng máy phụ dư thừa để có cơ sở đánh giá 2 phương án có cùng hệ số kp (như PA4 &PA8, PA3 &PA6): Nủithừa = Nủichọn - Nxúcchọn.(Pxúc/Pủi) 0.76 =(1ủi – 6*1xúc /25) = 0.84 0.52 0.28 0.04 Tốt hơn so với PA8 0.8 =(2ủi – 6*5xúc /25) = 0.88 0.56 Kém hơn so với PA3 0.32 0.08 Phương án tối ưu về kinh tế được lựa chọn là PA4 hoặc PA8 nhưng tối ưu nhất là PA4: (4 xúc +1 ủi). Mở rộng ra cho tổ hợp máy có nhiều loại máy phụ phối hợp với máy chính: khi này máy phụ thứ n cũng được lựa chọn như trên theo quan hệ sau: kpn = (Pc. Nc)/ (Pp. Np)n hay kpn = (ồPci. Nci) / (ồPpj. Npj)n Vẫn ví dụ trên: nhưng có thêm máy xới trong tổ hợp (máy xúc+ máy ủi+ máy xới). Đầu tiên cần tối ưu cặp máy xúc+ máy ủi như trên tìm được phương án tổ hợp: 4xúc + 1ủi. Tiếp tục lựa chọn loaị máy xới sao cho kpxới càng gần 1 càng tốt: kpxới = Pxúc.Nxúc / Pxới.Nxới = 4* 360/ Pxới.Nxới = 1440/ Pxới.Nxới <=1 Đơn vị có 2 loại máy xới: loại công suất 100cv tính ra năng suất được 1100 m3/ca loại công suất 150cv tính ra năng suất được 1550 m3/ca. Rõ ràng ta phương án sử dụng 1 máy xới công suất 150cv được lưạ chọn vì nó cho kp = 1440/ (1* 1550) = 0.93 cao hơn phương án sử dụng 2 máy xới công suất 100cv (chỉ đạt kp = 1440/ (2*1100) = 0.66). ./ Riêng với cặp máy xúc+ ôtô ta có thể tính trực tiếp được số lượng xe ôtô phục vụ cho máy xúc như sau: kpôtô = (Pxúc.Nxúc)/ (Pôtô.Nôtô) =1 ị Nôtô = Nxúc.Pxúc/ Pôtô có: Pxúc = T.Kt.q.Kq/txck Pôtô = T.Kt.Vx/txeck = T.Kt.Vx/(2.L/v +tđổ +2.tquay + txúc đất lên xe) = T.Kt.Vx/(2.L/v +tđổ +2.tquay +ng.txck) vậy: Nôtô = Nxúc.(2.L/v +tđổ +2.tquay +ng.txck)/ [txck.Vx/ (q.Kq)] = Nxúc.(2.L/v +tđổ +2.tquay +nq.txck)/ (ng. txck) Nôtô = Nxúc.{1 + (2.L/v +tđổ +2.tquay)/ (ng.txck)} (xe ôtô) và: nôtô = 1+ (2.L/v +tđổ +2.tquay)/(ng.txck) (xeôtô/1máy xúc). trong đó: L: cự ly vận chuyển đất trung bình của ôtô (km) v: vận tốc chạy xe trung bình (km/h) tđổ: thời gian 1 lần đổ đất của xe ôtô (h) tquay: thời gian 1 lần quay đầu của xe ôtô (h) ng: số gầu máy xúc mà thùng xe ôtô chứa được: ng = Vx /(q. Kq) Vx: khối lượng đất mà thùng xe ôtô chứa được (m3) q: dung tích gầu máy xúc (m3) Kq: hệ số chứa đầy gầu của máy xúc. txck: thời gian hoạt động 1 chu kỳ của máy xúc (h). Nxúc: số máy xúc mà ôtô cần phục vụ. Trở lại ví dụ trên: nếu tổ hợp trên có thêm ôtô vận chuyển thành tổ hợp (xúc+ ủi + ôtô) thì sau khi lựa chọn cặp máy xúc+ ủi như trên được cặp (4 máy xúc bánh xích 0.75m3+ 1 máy ủi 110cv) ta lựa chọn tiếp ôtô vận chuyển: Chọn ôtô loại 5T, cự ly vận chuyển 300m thì Pôtô = 150 m3/ca. Nôtô = 4x 360/ 150 = 9.6, chọn 10 xe ôtô. Vậy có tổ hợp (4máy xúc xích 0.75m3 +1máy ủi 110cv +10xe ôtô 5T). 6- Xác định năng suất các loại xe máy, phương tiện thi công: + Năng suất các loại xe máy, phương tiện thi công là năng suất lao động ứng với điều kiện thi công cụ thể. Do vậy để có thể tính được năng suất này nhất thiết cần phải thiết lập các sơ đồ hoạt động cho từng loại xe máy đó trong điều kiện thi công cụ thể. Sơ đồ hoạt động của xe máy: chẳng hạn với máy ủi: phải xác định rõ các tham số như chiều dầy xén đất, hình thức xén đất, tốc độ chạy máy, sơ đồ chạy máy; với máy xúc chuyển sũng tương tự; với máy đào: phải thiết kế luống đào hợp lý, quyết định sơ đồ đào đổ dọc hay đổ ngang, . . . . + Khi lập thiết kế tổ chức thi công chỉ đạo có thể lấy năng suất theo định mức xây dựng cơ bản. 7- Xác định số ca máy, số công lao động cần thiết (n). + Số ca máy, số công lao động cần thiết: n = V/ P + Xác định số ca, số công cho từng loại công tác, cho từng loại máy, từng loại phương tiện thi công trên từng phân đoạn thi công nền đường. 8- Giải quyết mối quan hệ giữa thời gian thi công (T) và số xe máy, nhân lực thi công (N): + Ta có mối quan hệ T = n/ N (ca) + Phải tính toán xác lập mối quan hệ giữa T và N cho từng công tác, từng phân đoạn thi công nền đường. + Tuỳ theo phương pháp tổ chức thi công áp dụng (tuần tự, song song hay dây chuyền, . . . ) mà cách thiết lập mối quan hệ giữa T và N có đôi chút khác nhau. (Xem ví dụ dưới đây). 9- Lập kế hoạch tiến độ thi công, kế hoạch nhu cầu xe máy, nhân lực phục vụ thi công nền đường. Căn cứ vào kết quả giải quyết mối quan hệ giữa T và N ở bước 8 ta đi thiết lập biểu kế hoạch tiến độ thi công, biểu kế hoạch nhu cầu xe máy, nhân lực cho nền đường tương ứng với từng phương pháp tổ chức thi công sử dụng. (Xem ví dụ dưới đây). 10- Lập kế hoạch cung cấp vật tư, kế hoạch công tác vận chuyển vật tư theo tiến độ thi công vừa lập. Vật tư trong xây dựng nền đường chỉ là xăng dầu phục vụ xe máy hoặc những vật liệu đắp nền đặc biệt cho những đoạn xử lý đặc biệt, như vật liệu cát cho đoạn nền đắp qua đất yếu, . . . Chú ý: việc phân thành các bước như trên chỉ giúp nhằm tường minh quá trình tín toán. Trong thực tế tính toán có khi phải triển khai làm các bước đồng thời. Ví dụ: mặc dù việc xác định năng suất xe máy thi công xếp ở bước thứ 6 nhưng thực ra ngay từ bước thứ 5 đã phải có số liệu về năng suất xe máy để phục vụ công tác lựa chọn tổ hợp xe máy thi công hợp lý. Ví dụ: Lập thiết kế tổ chức thi công nền đường cho đoạn tuyến AB đã thiết lập được phân đoạn thi công nền đường như ở Hình 57. + Theo trình tự lập thiết kế tổ chức thi công như trên ta thiết lập được quá trình công nghệ thi công, khối lượng thi công, năng suất xe máy thi công và số ca xe máy, nhân lực thi công nền đường cho tuyến AB trên từng phân đoạn như Bảng 9: ở đây chọn biện pháp thi công bằng máy: khi cự ly <=100m dùng máy ủi 100cv, khi cự ly lớn hơn dùng máy xúc bánh xích+ máy ủi+ ôtô vận. Năng suất xe máy tính được trong những điều kiện thi công cụ thể như sau: Máy xúc xích 0.75m3: 360 m3/ca khi đào đất C3 470 m3/ca khi đào đất C2 (đất thải). ủi 110cv: Kết hợp cùng xúc: 1500 m3/ca khi đào đất C3 1950 m3/ca khi đào đất C2 Đào đất độc lập: cự ly v/c 50-60m: 240m3/ca đào đất C3 cự ly v/c 70m: 180 m3/ca đào đất C3 cự ly v/c 100m: 100 m3/ca đào đất C3 (Ghi chú: năng suất trên của máy ủi được tính chỉ bao gồm công đoạn đào, vận chuyển rồi quay lại, không có công đoạn san rải thành lớp). Ôtô 5T: Đất C3: cự ly 200-300m: 150 m3/ca cự ly 500m: 120 m3/ca cự ly 1km: 95 m3/ca Đất C2: cự ly 800m: 160 m3/ca cự ly 1 km: 135 m3/ca Đắp đất C3, đầm K95: Lu 9T: 240m3chặt/ca ủi 100cv san đất: 480 m3chặt/ca Khối lượng thi công được lấy ở biểu phân đoạn thi công nền đường (Hình57) Quá trình công nghệ thi công nền đường cho tuyến AB Bảng 9: Phân đoạn Nội dung Số ca xe máy, số công (n) Xúc 0.75 m3 ủi 110 cv Ô tô 5T Lu 9T Nhân công Phân đoạn số 1 a- Chuẩn bị: 1/ Phát quang, rẫy cỏ: thủ công - Khối lượng: 300 md tuyến - Năng suất: 30 md/công 10.0 b- Công tác đào, đắp chính: 2/ Đào đất thải (đất C2) đem đi đổ bằng máy xúc+ủi+ôtô v/c1 km - Khối lượng: 2000 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C2: 470 m3/ca ./ ủi C2: 1950 m3/ca ./ Ôtô C2, 1 km: 135 m3/ca 4.26 1.03 14.8 3/ Đào, đắp đất trong điều phối ngang: + Đào đất C3 bằng máy ủi cự ly 100 m: - Khối lượng: 1000 m3 - Năng suất: ./ ủi C3, 100m: 100 m3/ca + Đắp đất C3, K95 bằng máy đầm 9T: - Khối lượng: 1000/(Ke=1.13) = 885 m3 - Năng suất: ./ ủi san: 480 m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 10.0 1.84 3.69 4/ Đào, đắp trong điều phối dọc: Không có 5/ Đào đất còn thừa đem đổ, đào khai thác đất còn thiều về đắp: + Đào đất C3 còn thừa đem đổ bằng máy xúc+ủi+ôtô vận chuyển 1km - Khối lượng: 3000 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C3: 360 m3/ca ./ ủi C3: 1500 m3/ca ./ Ôtô C3, 1km: 95 m3/ca 8.33 2.0 31.58 c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường bằng máy xúc - Khối lượng: 300 md tuyến - Năng suất xúc: 105md/ca 2.86 Phân đoạn số 2 a- Chuẩn bị: 1/ Phát quang, rẫy cỏ: thủ công - Khối lượng: 500 md tuyến - Năng suất: 30 md/công 16.67 b- Công tác đào, đắp chính: 2/ Đào đất thải (đất C2) đem đi đổ bằng máy xúc+ủi+ôtô v/c1 km - Khối lượng: 5000 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C2: 470 m3/ca ./ ủi C2: 1950 m3/ca ./ Ôtô C2, 1 km: 135 m3/ca 10.64 2.56 37.04 3/ Đào, đắp đất trong điều phối ngang: + Đào đất C3 bằng máy ủi cự ly 70 m: - Khối lượng: 1500 m3 - Năng suất: ./ ủi C3, 70m: 180 m3/ca + Đắp đất C3, K95 bằng máy đầm 9T: - Khối lượng: 1327 m3 - Năng suất: ./ ủi san: 480 m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 8.33 2.76 5.53 4/ Đào, đắp trong điều phối dọc: + Đào đất C3 bằng máy xúc+ủi+ôtô vận chuyển cự ly 250 m: - Khối lượng: 2000 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C3: 360 m3/ca ./ ủi C3: 1500 m3/ca ./ Ôtô C3, 0.25 km: 150 m3/ca + Đắp đất C3, K95 bằng máy đầm 9T: - Khối lượng: 1770 m3 - Năng suất: ./ ủi: 480 m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 5.56 1.33 3.69 13.33 7.38 5/ Đào đất còn thừa đem đổ, đào khai thác đất còn thiều về đắp: Không có c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường bằng máy xúc - Khối lượng: 500 md tuyến - Năng suất xúc: 105md/ca 4.76 Phân đoạn số 3 a- Chuẩn bị: 1/ Phát quang, rẫy cỏ: thủ công - Khối lượng: 400 md tuyến - Năng suất: 30 md/công 13.33 b- Công tác đào, đắp chính: 2/ Đào đất thải (đất C2) đem đi đổ bằng máy xúc+ủi+ôtô v/c1 km - Khối lượng: 5000 m3 (1500m3 v/c 0.8km) - Năng suất: ./ Máy xúc C2: 470 m3/ca ./ ủi C2: 1950 m3/ca ./ Ôtô C2, 1 km: 135 m3/ca ./ Ôtô C2, 0.8km: 160 m3/ca 10.64 2.56 35.31 3/ Đào, đắp đất trong điều phối ngang: + Đào đất C3 bằng máy ủi cự ly 100 m: - Khối lượng: 1000 m3 - Năng suất: ./ ủi C3, 100m: 100 m3/ca + Đắp đất C3, K95 bằng máy đầm 9T: - Khối lượng: 885 m3 - Năng suất: ./ ủi san: 480 m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 10.0 1.84 3.69 4/ Đào, đắp trong điều phối dọc: + Đào đất C3 bằng máy xúc+ủi+ôtô vận chuyển cự ly 200 m: - Khối lượng: 1500 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C3: 360 m3/ca ./ ủi C3: 1500 m3/ca ./ Ôtô C3, 0.2 km: 150 m3/ca + Đắp đất C3, K95 bằng máy đầm 9T: - Khối lượng: 1327 m3 - Năng suất: ./ ủi: 480m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 4.17 1.0 2.76 10.0 5.53 5/ Đào đất còn thừa đem đổ, đào khai thác đất còn thiều về đắp: Không có c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường bằng máy xúc - Khối lượng: 400 md tuyến - Năng suất xúc: 105md/ca 3.81 Phân đoạn số 4 a- Chuẩn bị: 1/ Phát quang, rẫy cỏ: thủ công - Khối lượng: 600 md tuyến - Năng suất: 30 md/công 20.0 b- Công tác đào, đắp chính: 2/ Đào đất thải (đất C2) đem đi đổ bằng máy xúc+ủi+ôtô v/c0.8 km - Khối lượng: 6500 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C2: 470 m3/ca ./ ủi C2: 1950 m3/ca ./ Ôtô C2, 0.8km: 160 m3/ca 13.83 3.33 40.63 3/ Đào, đắp đất trong điều phối ngang: + Đào đất C3 bằng máy ủi cự ly 50-60 m: - Khối lượng: 3500 m3 - Năng suất: ./ ủi C3, 50-60m: 240 m3/ca + Đắp đất C3, K95 bằng máy đầm 9T: - Khối lượng: 3097 m3 - Năng suất: ./ ủi san: 480 m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 14.58 6.45 12.90 4/ Đào, đắp trong điều phối dọc: + Đào đất C3 bằng máy xúc+ủi+ôtô vận chuyển cự ly 300 m: - Khối lượng: 2500 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C3: 360 m3/ca ./ ủi C3: 1500 m3/ca ./ Ôtô C3, 0.3 km: 150 m3/ca + Đắp đất C3, K95 bằng máy đầm 9T: - Khối lượng: 2212 m3 - Năng suất: ./ ủi: 480 m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 6.94 1.67 4.61 16.67 9.22 5/ Đào đất còn thừa đem đổ, đào khai thác đất còn thiều về đắp: Không có c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường bằng máy xúc - Khối lượng: 600 md tuyến - Năng suất xúc: 105md/ca 5.71 Phân đoạn số 5 a- Chuẩn bị: 1/ Phát quang, rẫy cỏ: thủ công - Khối lượng: 400 md tuyến - Năng suất: 30 md/công 13.33 b- Công tác đào, đắp chính: 2/ Đào đất thải (đất C2) đem đi đổ bằng máy xúc+ủi+ôtô v/c0.8 km - Khối lượng: 3000 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C2: 470 m3/ca ./ ủi C2: 1950 m3/ca ./ Ôtô C2, 0.8km: 160 m3/ca 6.38 1.54 18.75 3/ Đào, đắp đất trong điều phối ngang: + Đào đất C3 bằng máy ủi cự ly 100 m: - Khối lượng: 3500 m3 - Năng suất: ./ ủi C3, 100m: 100 m3/ca + Đắp đất C3, K95 bằng máy đầm 9T: - Khối lượng: 3097 m3 - Năng suất: ./ ủi san: 480 m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 35.0 6.45 12.90 4/ Đào, đắp trong điều phối dọc: + Đào đất C3 bằng máy xúc+ủi+ôtô vận chuyển cự ly 200 m: - Khối lượng: 1000 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C3: 360 m3/ca ./ ủi C3: 1500 m3/ca ./ Ôtô C3, 0.2 km: 150 m3/ca + Đắp đất C3, K95 bằng máy đầm 9T: - Khối lượng: 885 m3 - Năng suất: ./ ủi: 480 m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 2.78 0.67 1.84 6.67 3.69 5/ Đào đất còn thừa đem đổ, đào khai thác đất còn thiều về đắp: Không có c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường bằng máy xúc - Khối lượng: 400 md tuyến - Năng suất xúc: 105md/ca 3.81 Phân đoạn số 6 a- Chuẩn bị: 1/ Phát quang, rẫy cỏ: thủ công - Khối lượng: 200 md tuyến - Năng suất: 30 md/công 6.67 b- Công tác đào, đắp chính: 2/ Đào đất thải (đất C2) đem đi đổ bằng máy xúc+ủi+ôtô v/c cự ly 0.8 km - Khối lượng: 2000 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C2: 470 m3/ca ./ ủi C2: 1950 m3/ca ./ Ôtô C2, 0.8km: 160 m3/ca 4.26 1.03 12.5 3/ Đào, đắp đất trong điều phối ngang: Không có 4/ Đào, đắp trong điều phối dọc: Không có 5/ Đào đất còn thừa đem đổ, đào khai thác đất còn thiều về đắp: + Đào khai thác đất C3 còn thiếu vận chuyển về đắp bằng máy xúc+ủi+ôtô v/c 0.5km - Khối lượng: 2000xKe = 2260 m3 - Năng suất: ./ Máy xúc C3: 360 m3/ca ./ ủi C3: 1500 m3/ca ./ Ôtô C3, 0.5km: 120 m3/ca + Đắp đất K95, C3 bằng máy đầm 9T - Khối lượng: 2000 m3 - Năng suất: ./ ủi: 480 m3/ca ./ Lu: 240 m3/ca 6.28 1.51 4.17 18.83 8.33 c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường bằng máy xúc - Khối lượng: 200 md tuyến - Năng suất xúc: 105md/ca 1.9 + Giải quyết mối quan hệ giữa thời gian thi công (T) và số xe máy thi công (N). Lập tiến độ thi công và biểu nhu cầu xe máy yêu cầu. T = n/ N - Khi tổ chức thi công nền đường theo phương pháp dây chuyền: việc tính toán xác định thời gian thi công, số xe máy nhân lực thi công như Bảng 10. ở đây ta tìm được những tổ hợp xe máy hợp lý như sau: ./ Tổ hợp đào, đắp đất nền đường, C3, K95 bằng tổ hợp máy xúc+ ủi+ ôtô+ lu: Máy xúc: 360 m3/ca Máy ủi: 1500 m3/ca Ôtô v/c 200-300m: 150 m3/ca Ôtô v/c 500m: 120 m3/ca Máy ủi san: 480 m3chặt/ca Máy lu: 240 m3chặt/ca. Rõ ràng trong tổ hợp trên máy xúc là máy chính, các máy phụ ưu tiên theo thứ tự: đầu tiên là máy lu, tiếp theo là ôtô và cuối cùng là máy ủi. Xét cặp máy xúc (360m3/ca) và máy lu (240x1.13 = 270 m3rời/ca) kplu = (360.Nxúc) / (270.Nlu) = (4.Nxúc)/ (3.Nlu) Vậy hợp lý nhất là cặp: 3 Máy xúc + 4 Máy lu. Số máy ủi: ủi đào: (3x 360)/ 1500 = 0.72 máy ủi san: (3x 360)/ (480x1.13) = 1.99 máy Cộng tìm được: 3 máy ủi Số ôtô vận chuyển: (3x360/150) = 8 xe khi cự ly v/c 200-300m (3x360/120)= 9 xe khi cự ly v/c 500m ị Ta tìm được các tổ hợp xe máy hợp lý nhất như sau: (3 Máy xúc + 3 Máy ủi + 4 Máy lu + 8 ôtô): khi cự ly 200-300m, C3 (3 Máy xúc + 3 Máy ủi + 4 Máy lu + 9 ôtô): khi cự ly v/c 500m, C3 ./ Tổ hợp đào, đắp nền đường, C3, K95 bằng máy ủi + máy lu: trong tổ hợp này thì hai máy là tương đường. Máy ủi đào , cự ly v/c 50-60m: 240 m3/ca Máy ủi đào, cự ly 70m: 180 m3/ca Máy ủi đào, cự ly 100m: 100 m3/ca Máy ủi san: 480 m3/ca Máy lu: 240 m3/ca ị Tìm được các tổ hợp máy hợp lý nhất như sau: (2 Máy lu + 3 Máy ủi): khi đào, đắp với cự ly 50-60m, C3 (1 Máy lu + 2 Máy ủi): khi đào, đắp với cự ly 70m, C3 (1 Máy lu + 3 Máy ủi): khi đàp, đắp với cự ly 100m, C3 ./ Tổ hợp đào đất C3 vận chuyển đi đổ bằng máy xúc + máy ủi + ôtô vận chuyển 1km: Máy xúc: 360 m3/ca Máy ủi: 1500 m3/ca Ôtô v/c 1km: 95 m3/ca ị Tìm được các tổ hợp máy hợp lý nhất như sau: (4 Máy xúc +1 Máy ủi +16 Ôtô): khi đào v/c đi đổ với cự ly 1 km, C3 ./ Tổ hợp đào đất thải (C2) vận chuyển đi đổ bằng máy xúc + máy ủi + ôtô vận chuyển: Máy xúc: 470 m3/ca Máy ủi: 1950 m3/ca Ôtô v/chuyển cự ly 800m: 160 m3/ca Ôtô v/chuyển cự ly 1km: 135 m3/ca ị Tìm được các tổ hợp máy hợp lý nhất như sau: (4 Máy xúc +1 Máy ủi +12 Ôtô): khi đào v/c đi đổ với cự ly 0.8 km, C2 (4 Máy xúc +1 Máy ủi +14 Ôtô): khi đào v/c đi đổ với cự ly 1 km, C2 Như vậy các tổ hợp xe máy thi công hợp lý nhất cho từng trường hợp cụ thể rất khác nhau. Do vậy khi tính toán giải quyết mối quan hệ giữa (T)&(N) ngoài việc cố gằng sử dụng được đúng các tổ hợp xe máy hợp lý nhất này còn phải xét đến tính ổn định đội hình xe máy trong thi công. (Mỗi ngày làm việc 1 ca) Bảng 10: Phân đoạn Nội dung Số ca, công Thời gian (ngày) Số xe máy, số người tham gia Xúc 0.75m3 ủi 110cv Ôtô 5T Lu 9T Người Phân đoạn số 1 a- Chuẩn bị 1/ Phát quang, rẫy cỏ: - Nhân công: 10.0 1.00 10 b- Công tác chính: 2/ Đào đất thải C2 v/c đi đổ cự ly 1km: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: 4.26 1.03 14.8 1.42 (1.07) 3 (4) 1 (1) 11 (14) 3/ Đào, đắp điều phối ngang cự ly v/c 100m: + Đào đất C3: - Máy ủi đào: + Đắp C3, K95: - Máy ủi san: - Lu: 10.0 1.84 3.69 3.95 (3.95) 3 (3) 1 (1) 4/ Đào, đắp điều phối dọc: - Không có: 0.0 0.00 5/ Đào đất còn thừa đem đổ và khai thác đất thiếu về đắp + Đào đất thừa C3, v/c đi đổ cự ly 1 km: - Máy đào: - Máy xúc: - Ôtô: 8.33 2.0 31.58 2.78 (2.08) 3 (4) 1 (1) 12 (16) c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường: - Máy xúc: 2.86 0.95 3 Phân đoạn số 2 a- Chuẩn bị 1/ Phát quang, rẫy cỏ: - Nhân công: 16.67 1.67 10 b- Công tác chính: 2/ Đào đất thải C2 v/c đi đổ cự ly 1 km: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: 10.64 2.56 37.04 3.56 (2.66) 3 (4) 1 (1) 11 (14) 3/ Đào, đắp điều phối ngang cự ly v/c 70m: + Đào đất C3: - Máy ủi đào: + Đắp C3, K95: - Máy ủi san: - Lu: 8.33 2.76 5.53 3.70 (5.55) 3 (2) 2 (1) 4/ Đào, đắp điều phối dọc, v/c cự ly 250m: + Đào đất C3: - Máy xúc - Máy ủi: - Ôtô: + Đắp C3, K95: - Máy ủi: - Lu: 5.56 1.33 13.33 3.69 7.38 1.85 (1.85) 3 (3) 3 (3) 8 (8) 4 (4) 5/ Đào đất còn thừa đem đổ và khai thác đất thiếu về đắp - Không có: 0.0 0.00 c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường: - Máy xúc: 4.76 1.59 3 Phân đoạn số 3 a- Chuẩn bị 1/ Phát quang, rẫy cỏ: - Nhân công: 13.33 1.34 10 b- Công tác chính: 2/ Đào đất thải C2 v/c đi đổ cự ly 1 km: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: 10.64 2.56 35.31 3.55 (2.66) 3 (4) 1 (1) 10 (14) 3/ Đào, đắp điều phối ngang cự ly v/c 100m: + Đào đất C3: - Máy ủi đào: + Đắp C3, K95: - Máy ủi san: - Lu: 10.0 1.84 3.69 3.95 (3.95) 3 (3) 1 (1) 4/ Đào, đắp điều phối dọc, v/c cự ly 200m: + Đào đất C3: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: + Đắp C3, K95: - Máy ủi: - Lu: 4.17 1.0 10.0 2.76 5.53 1.39 (1.39) 3 (3) 3 (3) 8 (8) 4 (4) 5/ Đào đất còn thừa đem đổ và khai thác đất thiếu về đắp - Không có: 0.0 0.00 c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường: - Máy xúc: 3.81 1.27 3 Phân đoạn số 4 a- Chuẩn bị 1/ Phát quang, rẫy cỏ: - Nhân công: 20.0 2.00 10 b- Công tác chính: 2/ Đào đất thải C2 v/c đi đổ cự ly 0.8km: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: 13.83 3.33 40.63 4.61 (3.56) 3 (4) 1 (1) 9 (12) 3/ Đào, đắp điều phối ngang cự ly v/c 50-60m: + Đào đất C3: - Máy ủi đào: + Đắp C3, K95: - Máy ủi san: - Lu: 14.58 6.45 12.90 7.01 (7.01) 3 (3) 2 (2) 4/ Đào, đắp điều phối dọc v/c cự ly 300m: + Đào đất C3: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: + Đắp C3, K95: - Máy ủi: - Lu: 6.94 1.67 16.67 4.61 9.22 2.31 (2.31) 3 (3) 3 (3) 4 (4) 8 (8) 5/ Đào đất còn thừa đem đổ và khai thác đất thiếu về đắp - Không có: 0.0 0.00 c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường: - Máy xúc: 5.71 1.90 3 Phân đoạn số 5 a- Chuẩn bị 1/ Phát quang, rẫy cỏ: - Nhân công: 13.33 1.34 10 b- Công tác chính: 2/ Đào đất thải C2 v/c đi đổ cự ly 0.8km: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: 6.38 1.54 18.75 2.13 (1.60) 3 (4) 1 (1) 9 (12) 3/ Đào, đắp điều phối ngang cự ly v/c 100m: + Đào đất C3: - Máy ủi đào: + Đắp C3, K95: - Máy ủi san: - Lu: 35.0 6.45 12.90 13.82 (13.82) 3 (3) 1 (1) 4/ Đào, đắp điều phối dọc v/c cự ly 200m: + Đào đất C3: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: + Đắp C3, K95: - Máy ủi: - Lu: 2.78 0.67 6.67 1.84 3.69 0.93 (0.93) 3 (3) 3 (3) 4 (4) 8 (8) 5/ Đào đất còn thừa đem đổ và khai thác đất thiếu về đắp - Không có: 0.0 0.00 c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường: - Máy xúc: 3.81 1.27 3 Phân đoạn số 6 a- Chuẩn bị 1/ Phát quang, rẫy cỏ: - Nhân công: 6.67 0.67 10 b- Công tác chính: 2/ Đào đất thải C2 v/c đi đổ cự ly 0.8km: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: 4.26 1.03 12.5 1.42 (1.07) 3 (4) 1 (1) 9 (12) 3/ Đào, đắp điều phối ngang: - Không có: 0.0 0.00 4/ Đào, đắp điều phối dọc: - Không có: 0.0 0.00 5/ Đào đất còn thừa đem đổ và khai thác đất thiếu về đắp + Đào khai thác đất C3 về đắp, v/c 0.5km: - Máy xúc: - Máy ủi: - Ôtô: + Đắp C3, K95: - Máy ủi: - Lu: 6.28 1.51 18.83 4.17 8.33 2.09 (2.09) 3 (3) 3 (3) 4 (4) 9 (9) c- Công tác hoàn thiện: 6/ Hoàn thiện nền đường: - Máy xúc: 1.9 0.64 3 Biểu tiến độ thi công, biểu nhu cầu xe máy thi công của dây chuyền nền đường như Hình 58: - Khi tổ chức thi công nền đường theo phương pháp phi dây chuyền: toàn tuyến AB này được chia là 1 đoạn: việc tính toán xác định thời gian thi công, số xe máy nhân lực thi công như Bảng 11. Biểu tiến độ thi công, biểu nhu cầu xe máy thi công của hạng mục nền đường như Hình 59: