CHƯƠNG 1: CÔNG TÁC ĐẤT 1. Các phương án đào đất Phương án đào hoàn toàn bằng thủ công: Phương án này đòi hỏi nguồn nhân lực lớn, còn kéo dài thời gian thi công. Phương án đào hoàn toàn bằng máy: Việc đào bằng máy sẽ cho năng suất cao, thời gian thi công nhanh, tính cơ giới cao. Tuy nhiên không thể đào đà kiềng vì bề ngang đà kiềng hẹp hoặc không đào được cao trình đáy vì vướng đầu cọc.
Phương án kết hợp giữa cơ giới và thủ công: Khắc phục được nhược điểm của hai phương án trên. a) Chọn phương án phù hợp Chọn kết hợp giữa cơ giới và thủ công Dùng máy đào để đào móng: tối ưu hóa thời gian và nhân lực Đào thủ công đối với đà kiềng b) Áp dụng Tính thể tích đất đào: Móng M1 (Trục A): 2000 x 1500 mm Móng M2 (Trục B): 2500 x 1500 mm Chiều sâu chôn móng: 1500 mm Bê tông lót dày: 100 mm → Chiều sâu cần đào: 1600 mm SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 Trang ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA Hình 1.1 Mặt cắt đào Taly Loại đất là đất sét: Theo TCVN 4447-2012, Bảng 11 (Góc nghiêng lớn nhất của mái dốc là 90, tỷ lệ độ dốc lớn nhất là 1:0.00) Chọn góc nghiêng của mái dốc là 76, tỷ lệ độ dốc 1:0.25 Chiều dài mái dốc: B = 0.4 (m) Do hố móng đào có mái dốc, theo TCVN 4447-2012 thì kích thước hố đào phải lấy lớn hơn kích thước thật của công trình một khoảng 0.3 m Chọn khoảng thông mỗi bên là 0. TCVN4447-2012 - Bảng 11 - Độ dốc lớn nhất cho phép của mái dốc hào và hố móng Độ dốc lớn nhất với độ sâu hố móng (m) 1,5 3,0 5,0 Loại đất Góc Góc Góc nghiêng Tỷ lệ nghiêng Tỷ lệ nghiêng Tỷ lệ độ của mái độ dốc của mái độ dốc của mái dốc dốc dốc dốc Đất mượn 56 1:0,67 45 1:1,00 38 1:1,25 Đất cát và cát cuội ẩm 63 1:0,50 45 1:1,00 45 1:1,00 Đất cát pha 76 1:0.25 56 1:0,67 50 1:0,85 SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 Trang ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS.
NGUYỄN VĂN KHOA Đất thịt 90 1:0,00 63 1:0,50 53 1:0,75 Đất sét 90 1:0,00 76 1:0,25 63 1:0,50 Hoàng thổ và những loại đất tương tự 90 1:0,00 63 1:0,50 63 1:0,50 trong trạng thái khô Chú thích 1: Nếu đất có nhiều lớp khác nhau thì độ dốc xác định theo loại đất yếu nhất. Chú thích 2: Đất mượn là đất đã nằm ở bãi thải trên 6 tháng không cần nén. SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 Trang ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA Tính kích thước hố đào Kích thước hố đào Trục A móng M1: a = 2 + 0.2: Hố móng trục A (M1) Kích thước hố đào Trục B móng M2: a = 2.9 (m) SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 Trang ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS.
NGUYỄN VĂN KHOA Hình1.3: Hố móng trục B (M2 SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 Trang ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA Tại mặt hố đào, khoảng cách giữa 2 miệng hố đào Theo chiều ngang trục A-B: Theo chiều dọc 1-20: L = 5000 – 2900 = 2100 (mm) Ta sẽ đào hố móng của công trình như sau: Theo phương dọc công trình, đào riêng lẻ Theo phương ngang công trình: đào riêng lẻ từng hố móng trục A, B. Thể tích hố móng đào riêng lẻ: Bảng 1: Thể tích đào đất hố móng Kích thước hố móng đào (m) Thể tích hố đào (m3) Móng a b c = a + 2B d = b + 2B h V=h[ab+(a+c)(b+d)+cd]/6 Trục A 2.09 Thể tích đất đào đà kiềng: Vì đất sét có thể đào thẳng 1.5 (m) mà không cần gia cố (mái dốc lớn nhất 90, tỉ lệ 1:0.00), trong khi đó đà kiềng chỉ có kích thước là 200x400 (mm) nên ta sẽ tiến hành đào thẳng cho phần đà kiềng mà không cần tạo độ dốc. Ta mở rộng 2 phía đà kiềng 1 đoạn 0.
Đà kiềng theo phương của trục A, trục B: Thể tích một rãnh đào đà kiềng: Trong đó: + Bề rộng: + Chiều sâu: + Độ dài: L = 5 – 2.1 (m) SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA + Tổng thể tích đà kiềng cần phải đào theo phương dọc trục: Tổng thế tích đào đà kiềng: Tổng thể tích đất đào là: V = 12. 3D móng Tính thể tích các cấu kiện chôn trong móng: Thể tích một móng trục A, B (m3) Bảng 1.2: Thể tích bê tông móng Kích thước móng (m) Thể tích bê tông móng (m3) Móng B L H1 H2 Bc Lc V=BLH1+H2(BL+BcLc+(BL+BcLc)^1/2)/3 M1 1.94 Thể tích móng A & B: V mA +B =1.08 m3 Thể tích cổ cột: Trục A: V =(0.741 sử dụng mô phỏng trong cad và thu được giá trị độ dài) Thể tích cổ cột: Vcc = 0.914 m3 SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA Thể tích đà kiềng: Đà kiềng dọc: V dk =21 x 2 x ( 5−Bc ) x a dk x b dk V dk =21 x 2 x ( 5−0.96 m3 Thể tích đất đào, đất đắp, đất vận chuyển đi Tra bảng đất loại I (đất sét) (phụ lục C TCVN 4447 – 2012 CÔNG TÁC ĐẤT THI CÔNG NGHIỆM THU) ta có độ tơi ban đầu (28%) k1 = 1.28 Độ tơi sau cùng (5%) Vì đất công trình đặt trên nền đất sét có hệ số đầm nén K=0.
Tổng thể tích đất nguyên thể: V ngthổ =585.06 m3 Tổng thể tích các cấu kiện: V ck =V mong +V cc+ V dk =¿ 73.96 = 94 m3 Thể tích đất sau khi đào lên: V dao =V ngthổ ×k 1=585.88m3 Thể tích đất đắp: 3 V dap =(V ngthổ −V ck )=(585.06 m Thể tích đất nguyên thổ cần đầm: V dam=V dap ×k 2=491.9 m3 Thể tích đất nguyên thổ dùng cho đầm: Vdam’ = Vdam x k1 = 554.27 m3 Thể tích đất cần vận chuyển đi: V chuyen =V dao −V dam '=748. Chọn máy đào và phương án đào 1. Phương án đào Do khối lượng đào đất khá lớn, mặt bằng thi công rộng và nhằm đáp ứng tốt tiến độ thi công của công trình, nên sẻ sử dụng máy đào để thi công. Tuy vậy máy không thể đào chính xác kích thước hố móng như yêu cầu nên cần kết hợp với đào thủ công.
SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA Chọn phương án đào móng bằng máy đào cơ giới dựa trên các cơ sở sau đây: Đáp ứng tốt tiến độ thi công của công trình, nâng cao hiệu suất làm việc, giảm chi phí so với đào bằng thủ công, thuận tiện cho việc vận chuyển đất. Máy đào gầu thuận: + Ưu điểm: Máy đào gầu thuận có cánh tay đào ngắn và khỏe, máy có thể đào được đất từ cấp I đến IV, máy có khả năng tự hành cao, có thể làm việc mà không cần các loại máy khác hỗ trợ. Máy đào thích hợp dùng để đổ đất lên xe chuyển đi, kết hợp với xe chuyển đất nên bố trí quan hệ giữa dung tích gầu và dung tích thùng xe hợp lý sẽ cho năng suất cao, tránh rơi vãi lãng phí.
Nếu bố trí khoang đào thích hợp thì máy đào gầu thuận có năng suất cao nhất trong các máy đào một gầu. + Nhược điểm: Chỉ làm việc được ở những nơi khô ráo. Khi đào đất máy đứng dưới hố nên phải mở đường cho máy lên xuống dẫn đến tốn công và chi phí. Máy đào gầu nghịch: + Ưu điểm: Khi đào máy đứng trên bờ nên có thể đào được những nơi có nước ngầm, linh hoạt với mọi địa hình.
Không phải mở đường xuống hố đào. Máy có thể đào hố có vách thẳng đứng hoặc mái dốc. + Nhược điểm: Máy đào gầu nghịch đào được những hố có chiều sâu không lớn lắm (<6m) Việc chọn máy đào được tiến hành với sự kết hợp hài hòa giữa đặc điểm sử dụng của máy, các yếu tố cơ bản của công trình, cấp đất đào, mực nước ngầm, hình dạng kích thước hố đào, điều kiện chuyên chở, chướng ngại vật, khối lượng đất đào và thời hạn thi công. Xét công trình khán đài này, kích thước hố đào nông và hẹp, khó có thể tổ chức thi công cho máy đào gầu thuận.
Mặt khác, khối lượng đất đào hố móng tương đối lớn, nếu tổ chức thi công thủ công thì không kinh tế. Hơn nữa việc đào hố đà kiềng kích thước nhỏ, khó mà tổ chức thi công cơ giới cho công tác này. Phương án được xét duyệt ở đây là kết hợp giữa cơ giới và đào thủ công. Thi công cơ giới đối với hố móng, thi công thủ công đối với đào đà kiềng.
=> Ta chọn phương án đào bằng gầu nghịch vì bề rộng rãnh đào không lớn (3.8m) cần máy gầu di chuyển linh hoạt để đạt năng suất cao, đào được hố có vách đứng hoặc mái dốc. Phương án đào là kết hợp đào dọc đổ bên đồng thời đổ lên xe ben. SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA Xác định và tính năng suất máy đào: Hyundai Robex R210W-9S gầu 0.8 m3 THÔNG SỐ CƠ BẢN Tên máy R260LC-9S Động cơ áp dụng CUMMINS B5.9-C, 6cyl Trọng lượng hoạt động 25,200kg (55,600lb) Dung tích gầu ( tiêu chuẩn ) 0.41 m3 Công suất 165( 121kw)/ 2,000rpm Chiều với sâu nhất 7,000 mm (23″00″) Chiều với cao nhất 9,670 mm (31″90″) Kích thước ( Dài x Rộng x Cao ) 9,920 x 3,380 x 3,220 mm Chiều dài tay gầu ( Tiêu chuẩn ) 2,100 x 3,050 x 3,600 mm Chiều dài cần ( Tiêu chuẩn ) 5,850mm Vận tốc di chuyển 3.4 rpm) Lực xúc của gàu 16,000 kgxf / 35,270 lbxf Chiều rộng bản xích 800 mm Hình 1.
Xe đào gầu nghịch Hyundai Robex R210W-9S Dung tích gầu: q = 0.8 m3 Bán kính đào lớn nhất: R=10 m SVTH: LÊ QUANG HIẾU MSSV: 19149252 ĐỒ ÁN KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNGGVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA Trọng lượng máy đào hoạt động: Q= 25. Phân đoạn đào đất a) Biện pháp thi công đào đất Phương án đào: đào dọc đổ bên Năng suất thực tế của máy đào một gầu: Trong đó: Pkt: Năng suất thực tế, (m3/h) Tck = 15: chu kì hoạt động của máy (s) (tra bảng) q = 0.8: dung tích của gầu (m3) Ks = 0.8: hệ số đầy gầu K1: độ tươi ban đầu của đất Ktg = 0.