thi Ông ĐẮpvÀĐẦm ĐẤt - hcmutndlong/kttc/tl/phan1ch06.pdf · qui cách kỹthuậtcủa...

4/4/2010

1

THI ÔNG ĐẮP VÀ ĐẦM ĐẤT

1©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ

Nguồn: http://www.dpi.nsw.gov.au/__data/assets/image/0006/166632/compaction-3.gif

NỘI DUNG2

Công tác đắp đất

Các nguyên tắc đầm đất

Thiết bị và qui trình đầm đất

San và hoàn thiện nền đất

©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ

4/4/2010

2

CÔNG TÁC ĐẮP ĐẤT

©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ 3

ĐẶC TÍNH CỦA ĐẤT ĐẮP4

Đất dính:

Dễ vón cục

Khi đầm, màng liên kết của đất dính thay đổichậm

Độ thấm nước nhỏ, khó thoát nước quátrình biến đổi thể tích chậm cố kết chậm.


4/4/2010

3

ĐẶC TÍNH CỦA ĐẤT ĐẮP5

Đất rời:

Biến dạng của đất phụ thuộc vào góc ma sáttrong.

Lực ma sát giữa các hạt lớn, lực dính nhỏ, độthấm nước lớn nhanh đạt trạng thái cố kếtkhi có ngoại lực.khi có ngoại lực.


CÁC YÊU CẦU VỀ ĐẤT ĐẮP6

Đất đắp cần đảm bảo cường độ, ổn định lâu dài, và độ lún nhỏ.

Loại đất thường dùng để đắp: sét, á sét, á cát, vàđất cát.

Không nên dùng các đất sau để đắp:

Đất phù sa, đất bùn, đất mùn.

Đất thịt, đất sét ướt.

Đất thấm nước mặn.

Đất chứa nhiều hữu cơ (rễ cây, rơm rác, v.v.)


4/4/2010

4

KỸ THUẬT ĐẮP ĐẤT7

Bóc lớp thảm thực vật, chặt cây, đánh rễ

Thoát nước mặt, vét sạch bùn

Đánh sờm bề mặt nếu độ dốc mặt bằng cầnđắp là nhỏ

Nếu mặt bằng cần đắp có độ dốc lớn (i>0 2) Nếu mặt bằng cần đắp có độ dốc lớn (i>0,2), trước khi đắp, cần tạo bậc thang với bề rộngbậc từ 2 – 4 m để tránh tụt đất



Khi đất dùng để đắp không đồng nhất thì taphải đắp riêng theo từng lớp và phải đảmbảo thoát được nước trong khối đắp.

Đất khó thoát nước được đắp ở dưới, còn đất dễ thoát nước được đắp ở trên.

Nế lớ dễ th át ớ ằ d ới lớ khô Nếu lớp dễ thoát nước nằm dưới lớp không thoát nước thì độ dày của lớp dễ thoát nước phải lớn hơn độ dày mao dẫn


4/4/2010

5


Khi đắp một loại đất khó thoát nước thì ta nên đắp xen kẽ vài lớp mỏng dễ thoát nước để quá trình thoát nước dễ dàng hơn

Chiều dày từng lớp đất đắp phải đảm bảo qui cách kỹ thuật của đầm nén.

Khô ê ải đất á dà h ặ á ỏ Không nên rải đất quá dày hoặc quá mỏng so với bán kính tác dụng của loại đầm sử dụng


Nguồn: http://www concrete-

CÁC NGUYÊN TẮC ĐẦM ĐẤT

Nguồn: http://www.concrete-catalog.com/images/soil_density.gif


4/4/2010

6

QUI TRÌNH ĐẦM ĐẤT11

Đầm (compaction) là quá trình tăng độ chặtcủa đất bằng ép các hạt đất gần nhau hơn, và đẩy không khí ra khỏi lỗ rỗng trong đất.

Đầm khác với cố kết (consolidation).

Dù nguyên tắc đầm giống nhau, thiết bị vàbiệ há đầ h â d dâ d khábiện pháp đầm cho xây dựng dân dụng khácvới xây dựng hạ tầng và đường xá.



Mức đầm chặt phụ thuộc:

đặc trưng hóa lý của đất,

độ ẩm,

biện pháp đầm,

ứ l đầ à mức lượng đầm, và

độ dày của lớp đất đầm


4/4/2010

7


Bốn lực đầm cơ bản:

trọng lượng tịnh (static weight),

thao tác, khoáy trộn (manipulation, kneading),

tác động hay nện (impact, tamping), và

độ ( ib ti ) rung động (vibration)


Nguồn: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1e/Dynamic_Compaction.jpg

ĐỘ ẨM TỐI ƯU14

Kết ảKết quảthínghiệmđầm


Nguồn: Nunnally, 2007. tr.129

4/4/2010

8


ThíThínghiệmđầmProctor tiêuchuẩn vàProctor


Proctor hiệuchỉnh

Nguồn: Peurifoy et al., 2006. tr.103


ThíThínghiệmđầmProctor tiêuchuẩn vàProctor


Proctor hiệuchỉnh

Nguồn: http://www.siteprepmag.com/SP/Home/Images/SP0308TestingModifiedProctor.jpg

Nguồn: http://www.siteprepmag.com/SP/Home/Images/SP0308TestingStandardProctor.jpg

4/4/2010

9


Kết ảKết quảthínghiệmProctor hiệuchỉnhcho các


cho cácloại đất


ĐỘ ẨM THÍCH HỢP18

Loại đất Độ ẩm thíchhợp (%)

Đất cát hạt to 8 – 10

Đất cát hạt nhỏ và đất cát pha sét 12 – 15

Đất sét pha cát xốp 15 – 18


Đất sét pha cát chắc và đất sét 18 – 25

4/4/2010

10

QUI CÁCH KỸ THUẬT CỦA

ĐẦM ĐẤT19

Qui cách kỹ thuật của đầm nén để đảm bảođất đầm:

Đặc trưng kỹ thuật theo yêu cầu

Mức đồng nhất thỏa mãn

Để đảm bảo đặc trưng kỹ thuật theo yêu cầuể đả bảo đặc ư g ỹ uậ eo yêu cầucần mô tả:

Loại đất đầm và đặc điểm của nó

Trọng lượng khô tối thiểu cần đạt


QUI CÁCH KỸ THUẬT CỦA

ĐẦM ĐẤT20

Thí nghiệm Proctor thường dùng để diễn tảyêu cầu độ chặt tối thiểu.

Cần đạt tỷ lệ (phần trăm) nào đó của độ chặttheo thí nghiệm của Proctor hoặc Proctor hiệu chỉnh hệ số độ chặt K

K = 0 95 (của Proctor tiêu chuẩn) thường K 0.95 (của Proctor tiêu chuẩn) thườngdùng cho đắp đê, đập, tái lập.

K = 0.90 (của Proctor hiệu chỉnh) thườngdùng cho nền sàn


4/4/2010

11

ĐO ĐỘ CHẶT HIỆN TRƯỜNG21

Phương pháp truyền thống

Phương pháp cát hình nón (sandcone, sand tests)

Phương pháp dùng chất lỏng (water-filled balloon, liquid tests)

Dụng cụ đo độ chặt bằng hạt nhân (nuclear density devices)


Nguồn: http://www.siteprepmag.com/SP/Home/Images/SP0308TestingInPlaceDensity_SandCone.jpg

Nguồn:http://www.highwaysmaintenance.com/testing/pactnuk1.gif

ĐO ĐỘ CHẶT HIỆN TRƯỜNG: CÁT HÌNH NÓN

22


Nguồn: http://www.concrete-catalog.com/images/sand_cone_test.jpg

Nguồn: http://www.praad.com/images/SC.jpg

4/4/2010

12

ĐO ĐỘ CHẶT HIỆN TRƯỜNG: BONG BÓNG CHỨA NƯỚC

23


Nguồn:http://www.siteprepmag.com/SP/Home/Images/SP0308TestingInPlaceDensity_Liquid.jpg

ĐO ĐỘ CHẶT HIỆN TRƯỜNG: DỤNG CỤ ĐO ĐỘ CHẶT BẰNG

HẠT NHÂN

24


Nguồn:http://www.siteprepmag.com/SP/Home/Images/SP0308TestingNuclearMoisture.jpg

4/4/2010

13

THÊM NƯỚC VÀO ĐẤT ĐẦM25

Các yếu tố cần xem xét khi thêm nước vàođất đầm:

Lượng nước cần thêm

Mật độ tưới nước

Phương pháp tướig p p

Ảnh hưởng của khi hậu và thời tiết

Có thể thêm ở chỗ lấy đất hoặc tại chỗ đấtđầm


THÊM NƯỚC VÀO ĐẤT ĐẦM26

Lượng nước cần thêm:

Lượng nước = Trọng lượng riêng đất khô mong muốn

Trọng lượng riêng của nướcx (Độ ẩm mong muốn - Độ ẩm ban đầu)x Thể tích đất đầm

Mật độ tưới nước:


Mật độ tưới =Lượng nước cần thêm

Chiều dày lớp đất được đầm chặt

4/4/2010

14

THIẾT BỊ VÀ QUI TRÌNH ĐẦM ĐẤT

Nguồn: http://www.concrete-catalog.com/soil_compaction.html


ĐẦM ĐẤT THỦ CÔNG28

Đầm gỗ, gang đúc, hay bê tông

Chiều dày lớp đầm và trọng lượng đầm:

Trọng lượngđầm (kg)

Chiều dày lớpđầm (cm)

5-10 10


5 10 10

30-40 15

60-70 20

75-100 25

4/4/2010

15

THIẾT BỊ ĐẦM ĐẤT LOẠI LỚN29

Thiết bị Đất áp dụng hiệu quả nhất

Lu chân chèn (tamping foot roller) (ví dụ: chân cừu)

Đất dính

Lu bánh mạng lưới (grid or mesh roller)

Sỏi hay cát sạch

Máy đầm rung (self-propelled vibrating roller)

Đất không dính; có thể với đất dính vớitần số rung thấp và biên độ rung cao

Lu bánh thép nhẵn mặt(S th t l d ll )

Sỏi, asphalt


(Smooth steel drum roller)

Lu lốp hơi (pneumatic roller)

Hầu hết các loại đất, ít hiệu quả với đấtcát hay sỏi sạch

Lu có đệm (segmented pad roller)

Hầu hết các loại đất

THIẾT BỊ ĐẦM ĐẤT30

L hâLu chânchèn

Lu bánhmạng


mạnglưới

4/4/2010

16


L lốLu lốphơi

Lu có


Lu cóđệm


Đầ ệĐầm nện

Lu châncừu


cừu

4/4/2010

17

THIẾT BỊ ĐẦM ĐẤT LOẠI

NHỎ33

Đầm thuận nghịchĐầm rung (vibratory plate)

Đầm thuận nghịch(reversible plate)


Lu rung (vibratory roller)

Lu rammax(rammax roller)

THIẾT BỊ ĐẦM ĐẤT KHÁC34

ĐầĐầmbánh xe(compaction wheels)

©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸNguồn: http://kensdiecastconstructionmodels.com/images/kx.jpg

4/4/2010

18

THIẾT BỊ ĐẦM ĐẤT KHÁC35

ĐầĐầmbánh xe(compaction wheels)


Nguồn: http://www.kenco.com/compaction_wh5.jpg

THIẾT BỊ ĐẦM ĐẤT LOẠI

NHỎ36

Thiết bị Loại đất

Đất sỏi Cát và sét Sét dính Asphalt

Đầm nện Không nên Nên thí nghiệm Áp dụng tốt Không nên

Đầm rung Áp dụng tốt Nên thí nghiệm Không nên Áp dụng tốt

Đầm thuậnnghịch

Nên thí nghiệm Áp dụng tốt Áp dụng tốt Không nên

Lu rung Không nên Áp dụng tốt Nên thí Áp dụng tốt


Nguồn: http://www.concrete-catalog.com/soil_compaction.html

Lu rung Không nên Áp dụng tốt Nên thínghiệm

Áp dụng tốt

Lu rammax Nên thí nghiệm Áp dụng tốt Áp dụng tốt Không nên

4/4/2010

19

HƯỚNG DẪN CHỌN MÁY

ĐẦM37

Vật liệu Nhẵn mặt Bánh hơi Rung Chân chèn Mạng lướiVật liệu Nhẵn mặt Bánh hơi Rung Chân chèn Mạng lưới

Đá

Sỏi, sạch

Sỏi, có sét

Cát, sạch

Cát, có sét

Sét, có cát


,

Sét

Hiệu quả cao Hiệu quả trung bình Hiệu quả thấp


CHIỀU DÀY LỚP ĐẤT ĐẦM38

Chiều dày mỗi lớp (lift) đất đầm:

Tất cả xe lu, trừ lu rung và lu bánh hơi, chiềudày tối đa được đề nghị là 15 đến 20 cm.

Với lu bánh hơi, chiều dày 30 cm hay lớnhơn có thể thỏa mãn.

Cầ đầ t ớ ới l h để t á h lú Cần đầm trước với lu nhẹ để tránh lún(rutting)


4/4/2010

20


Chiều dày mỗi lớp (lift) đất đầm (tiết theo):

Chiều dày lớp đầm của đầm rung phụ thuộcvào trọng lượng tịnh của máy đầm.

Chiều dày lớp đầm từ 20 cm (loại đầm 0,9 tấn) đến 120 cm (loại đầm 13,6 tấn)

Loại đầm rung hạng nặng có thể đầm lớp đất Loại đầm rung hạng nặng có thể đầm lớp đấtdày đến 210 cm.



Chiều dày mỗi lớp (lift) đất đầm (tiết theo):

Với đầm bánh xe, chiều dày đầm có thể từ 45 cm đến 120 cm, tùy loại máy đào gắn đầmbánh xe.

Duy trì lớp phủ nhỏ nhất phía trên đương ốngtừ 60 cm đến 90 cm tùy loại máy đào gắnđầ bá hđầm bánh xe.


4/4/2010

21

LƯỢT ĐẦM VÀ ĐỘ CHẶT41

Ả hẢnhhưởngtiêu biểucủa sốlượt đầm


Số lượt đầm (passes)

ĐẶC ĐIỂM KHÁC CỦA THIẾT

BỊ ĐẦM ĐẤT42

Trọng lượng tổng của xe lu có ảnh hưởngđầm lớn hơn áp suất tiếp xúc (contact pressure).

Tăng trọng lượng đầm bánh hơi với áp suấttiếp xúc không đổi sẽ tăng chiều dày hữuhiệu của lớp đất đầm.

Trừ đầm rung, có rất ít sự liên hệ giữa vậntốc di chuyển và đầm chặt đạt được.

Đầm bánh xe đạt 90% độ chặt tương đối sau5-6 lượt đầm.


4/4/2010

22

NĂNG SUẤT ĐẦM ĐẤT43

Năng suất đầm (m3 đầm chặt/giờ)

P: số lượt đầm yêu cầu

W: chiều rộng được đầm mỗi lượt (m)

10 x W x S x L x EP

S: vận tốc di chuyển của đầm (km/h)

L: chiều dày lớp đất đầm (cm)

E: hệ số hiệu dụng


VẬN TỐC TIÊU BIỂU44

Thiết bị đầm Vận tốc (km/h)

Chân chèn, máy kéo bánh xích 5-8

Chân chèn, máy kéo bánh hơi 8-16

Chân chèn tốc độ cao

Hai hay ba lượt đầu 5-8

Các lượt tiếp theo (walking out) 13-19

Các lượt cuối 16-23

Bánh hơi hạng nặng 5-8

Nhiều bánh hơi 8-24

Lu lưới, máy kéo bánh xích 5-8


Lu lưới, máy kéo bánh hơi 16-19

Có đệm 8-24

Nhẵn mặt 3-6

Rung, đầm bàn 1-2

Rung, lu 2-3Nguồn: Nunnally, 2007. tr.143

4/4/2010

23

SAN VÀ HOÀN THIỆN NỀN ĐẤT


SAN VÀ HOÀN THIỆN NỀN

ĐẤT46

San (grading): làm đất có hình dạng và caođộ mong muốn.

San hoàn thiện (finish grading): làm nhẵnmái dốc, hình dạng rãnh, và làm đất có caođộ theo yêu cầu kỹ thuật.

Má đất ( t d ) th ờ dù Máy san đất (motor grader) thường dùngcho san đất và san hoàn thiện.


4/4/2010

24

SAN VÀ HOÀN THIỆN NỀN

ĐẤT: MÁY SAN ĐẤT47


NĂNG SUẤT MÁY SAN ĐẤT48

Năng suất máy san thường xác định trên cơsở:

tuyến tính (km hoàn thành trên giờ) cho thicông đường.

diện tích (m2 trên giờ) cho thi công nói chung

Thời gian để hoàn thành thi công đường:


Thời gian (h) = ∑Số lượt san x chiều dài đoạn đường (km)

x1

Vận tốc trung bình trên đoạn đường (km/h) Hệ số hiệu dụng

4/4/2010

25

NÂNG CAO NĂNG SUẤT MÁY

SAN ĐẤT49

Kế hoạch cẩn thận, người vận hành và giámsát tốt.

Dùng ít lượt san nhất có thể để hoàn thànhcông việc.

Giảm thiểu máy san quay trở đầu.

Với kh ả á h ô tá hỏ h 300 Với khoảng cách công tác nhỏ hơn 300 m, cho máy san chạy lùi thay vì quay trở đầu

Các máy san có thể chạy cạnh nhau nếu cóđủ diện tích công tác.


VẬN TỐC VẬN HÀNH MÁY

SAN ĐẤT50

ốLoại hoạt động Vận tốc (km/h)

Tạo dốc bờ, đê 4.0

Làm mương rãnh 4.6-6.4

San hoàn thiện 6.5-14.5

San và bảo dưỡng đường 6.4-9.7

ấ


Trộn đất 14.5-32.2

Rải hay phát tán đất 9.7-14.5


thi Ông ĐẮpvÀĐẦm ĐẤt - hcmutndlong/kttc/tl/phan1ch06.pdf · qui cách kỹthuậtcủa...

Documents