Công tác thi công đất - Chương 1: Khái niệm chung về công tác đất

4/16/2013 1 TCVN 4447-1987 Công tác đất. Quy phạm thi công và nghiệm thu; TCXD 79-1980 Thi công và nghiệm thu các công tác nền móng; 1GV: LÖÔNG TOAØN HIEÄP 1. CÁC DẠNG CÔNG TRÌNH VÀ CÔNG TÁC ĐẤT  Các công trình bằng đất Hố móng, rãnh đặt đường ống 1.1. Các loại công trình đất 2 4/16/2013 2  Theo thời gian sử dụng  Công trình sử dụng lâu dài: như đê đập, đường sá.  Công trình sử dụng ngắn hạn: như hố móng, rãnh thoát nước, đường tạm  Theo mục đích sử dụng Đê, đập, mương máng, nền đường 3  Theo hình dạng công trình có hai loại là công trình chạy dài và công trình tập trung  Công trình chạy dài: nền đường, đê đập, mương  Công trình tập trung: hố móng, san mặt đường 4 4/16/2013 3  Đào: Là hạ độ cao mặt đất tự nhiên xuống độ cao thiết kế, như đào móng, đào mương  Dụng cụ thi công thủ công 1.2. Các dạng công tác đất 5  Dụng cụ thi công cơ giới 6 4/16/2013 4  Đắp: Nâng mặt đất tự nhiên lên độ cao thiết kế như đắp nền, đê, đập đất 7  San: Làm phẳng một diện tích mặt đất (gồm cả đào và đắp) như san mặt bằng, san nền đường, san đất đắp 8  Bóc: Bóc lớp đất thực vật, đất mùn bên trên 4/16/2013 5  Lấp: Lấp đất chân móng, lấp hồ ao, lấp rãnh 9  Đầm: Đầm nền đất mới đổ cho đặc chắc. 10 4/16/2013 6 11 2. XẾP HẠNG CẤP ĐẤT Theo mức độ khó, dễ khi thi công và phương pháp thi công đất để phân cấp đất, cấp đất càng cao càng khó thi công, mức độ chi phí công lao động, máy thi công càng lớn. 12  Phân cấp đất dùng cho thi công thủ công: chia làm 9 nhóm 4/16/2013 7 09 cấp đất dùng cho thi công thủ công Nhóm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất 1  Đất phù sa, bồi cát, đất màu, đất mùn, đất đen, đất hoàng thổ.  Đất đồi sụt lở hoặc đất nơi khác đem đến đổ (thuộc loại đất nhóm 4 trở xuống) chưa bị nén chặt Dùng xẻng xúc dễ dàng. 13 Nhóm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất 2  Đất cát pha sét hoặc đất sát pha cát  Đất màu ẩm ướt nhưng chưa đến trạng thái dính dẻo  Đất nhóm 3, nhóm 4 sụt lở hoặc đất nơi khác đem đến đổ đã bị nén chặt nhưng chưa đến trạng thái nguyên thổ  Đất phù sa, cát bồi, đất màu, đất bùn, đất nguyên thổ tơi xốp có lẫn rễ cây, mùn rác, sỏi đá, gạch vụn, mảnh sành kiến trúc đến 10% thể tích hoặc 50kg đến 150kg trong 1m3 Dùng xẻng cải tiến đạp bình thường đã ngập xẻng 14 4/16/2013 8 Nhóm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất 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 có 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 có lượng ngậm nước lớn, trọng lượng từ 1,7 tấn/1m3 trở lên. Dùng xẻng cải tiến ấn nặng tay xúc được 15 Nhóm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất 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 không thành tảng mà vỡ vụn ra rời rạc như xỉ  Đất sét nặng kất cấu chặt  Đất mặt sườn đồi có nhiều cỏ cây sim, mua, dành dành  Đất nâu mềm. Dùng mai xắn được 16 4/16/2013 9 Nhóm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất 5  Đất sét pha màu xám (bao gồm màu xanh lam, màu xám của vôi)  Đất mặt sườn đồi có ít sỏi  Đất đỏ ở đồi núi  Đất sét pha sỏi non.  Đất sét trắng kết cấu chặt mảnh vụn kiến trúc hoặc rễ cây đến 10% thể tích hoặc 50kg đến 150kg trong 1 m3  - Đất đen, đất mùn, đất hoàng thổ có 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 17 Nhóm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất 6  Đất sét, đất nâu rắn chắc cuốc ra chỉ được từng hòn nhỏ  Đất chua , đất kiềm thổ cứng  Đất mặt đê, mặt đường cũ  Đất mặt sườn đồi lẫn sỏi đá, có 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 vôi phong hóa già nằm trong đất đào ra từng tảng được, khi còn 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 18 4/16/2013 10 Nhóm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất 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 19 Nhóm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất 8  Đất lẫn đá tảng, đá trái từ 20% đến 30% thể tích  Đất mặt đường nhựa hỏng  Đất lẫn vỏ loài trai, ốc (đất sò) 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 20 4/16/2013 11 Nhóm đất Tên đất Dụng cụ tiêu chuẩn xác định nhóm đất 9  Đất lẫn đá tảng, đá trái lớn hơn 30% thể tích, cuội sỏi giao kết bởi đất sét  Đất có lẫn từng vỉa đá phiến, đá ong (loại đá khi còn trong lòng đất tương đối mềm)  Đất sỏi đỏ rắn chắc . Dùng xà beng, choòng, búa mới đào được 21  Phân cấp đất dùng cho thi công cơ giới: chia 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 hoàng thổ, đất bùn.  Các loại đất trên có lẫn sỏi sạn, mảnh sành, gạch vỡ, đá dăm, mảnh chai từ 20% trở lại, không có rễ cây to, có 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 có độ ẩm tự nhiên, sỏi, đá dăm, đá vụn đổ thành đống 22 4/16/2013 12 Cấp đất Tên các loại đất II  Gồm các loại đất cấp I có lẫn sỏi sạn, mảnh sành, gạch vỡ, đá dăm, mảnh chai từ 20% trở lên. Không lẫn rễ cây to, có độ ẩm tự nhiên hay khô.  Đất á sét, cao lanh, đất sét trắng, sét vàng, có lẫn sỏi sạn, mảnh sành, mảnh chai, gạch vỡ không quá 20% ở dạng nguyên thổ hoặc nơi khác đổ đến đã bị nén tự nhiên có độ ẩm tự nhiên hoặc khô rắn. 23 Cấp đất Tên các loại đất 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 có lẫn rễ cây.  Các loại đất trên có trạng thái nguyên thổ có độ ẩm tự nhiên hoặc khô cứng hoặc đem đổ ở nơi khác đến có đầm nén 24 4/16/2013 13 Cấp đất Tên các loại đất IV  Các loại đất trong loại đất cấp III có lẫn đá hòn, đá tảng.  Đá ong, đá phong hóa, đá vôi phong hóa có cuội sỏi dính kết bởi đá vôi, đá quặng khác loại đã nổ mìn vở nhỏ. 25  Phân cấp đất dùng cho công tác đóng cọc: chia 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 khô, cát bảo hòa nước. Đất cấp I có chứa 10 ÷ 30% sỏi, đá 26 4/16/2013 14 3. NHỮNG TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH THI CÔNG a. Độ tơi xốp Là độ tăng của một đơn vị thể tích ở dạng đã được đào lên so với đất dạng nguyên, được tính theo phần trăm (%)  Đất nằm nguyên dưới đất gọi là đất nguyên thổ V1;  Khi đào lên khối lượng đất này có thể tích V2;  Sau khi đầm chặt lại có thể tích V3; Ta có: 1 12 V VV K   V1 < V3 < V2 27 b. Khối lượng đơn vị của đất () Là khối lượng của một đơn vị thể tích đất ở trạng thái khô Trong đó: G – Khối lượng của mẫu đất ở trạng thái khô V – Thể tích của mẫu đất ở trạng thái tự nhiên  Đất có trọng lượng riêng càng lớn, đất càng đặc chắc, công lao động chi phí để thi công càng cao. V G γ  28 4/16/2013 15 c. Độ ẩm của đất (w) Là tỷ lệ tính theo phần trăm (%) của lượng nước chứa trong đất được xác định bằng công thức: Trong đó: Gu : Trọng lượng mẫu đất ở trạng thái tự nhiên Gkh : Trọng lượng mẫu đất sau khi sấy khô Gn : Trọng lượng nước trong mẫu đất .100% G GG W kh khu  .100% G G W kh nhoặc 29  Căn cứ vào độ ẩm chia đất thành 3 loại:  Đất có độ ẩm W ≤ 5% được gọi là đất khô  Đất có độ ẩm 5% ≤ W ≤ 30% gọi là đất ẩm  Đất có độ ẩm W > 30% gọi là đất ướt 30 4/16/2013 16 d. Độ dốc tự nhiên của mái đất Độ dốc tự nhiên của mái đất là góc lớn nhất của mái đất khi đào hay khi đắp mà không gây sụt lở, kí hiệu là i. Trong đó: i - độ dốc tự nhiên  - góc của mặt trượt H - Chiều sâu của hố đào (đắp) B - Chiều rộng chân mái dốc B H tgαi  31 Loại đất Độ dốc cho phép (i = H/B) H =1,5 m H ≤ 3 m H ≤ 5m Đất đắp 1:0,60 1:1,00 1:1,25 Đất cát 1:0,50 1:1,00 1:100 Đất cát pha 1:0,75 1:0,67 1:0,85 Đất thịt 1:0,00 1:0,50 1:0,75 Đất sét 1:0,00 1:0,25 1:0,50 Sét khô 1:0,00 1:0,50 1:0,50 32