CHƯƠNG 1 TÔNG QUAN CÔNG TRÌNH Số liệu đề bài: Bước cột Lc×Hc H dầm chính H dầm phụ Cao móng Số bước cột Cấp đất (m) (cm×cm) (mm) (mm) (cm) 5 16 I 55×55 1000 650 65+40 Công trình là nhà dân dụng 3 tầng nằm trên sườn đồi đia bàn tỉnh Lâm Đồng , tp. Đà Lat với diên tích 150 m2. Hình 1: Sơ đồ mặt cắt ngang công trình Hình 2: Mặt bằng công trình Chương 2 THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 2.1Tính khối lượng đào đất: 2.1 Khối lượng đào đất: Thi công đào đất bằng máy đào. Đất cấp 1, phân cấp đất đá theo mức độ khó dễ cho từng loại máy thi công theo Phụ lục B, TCVN 4447-2012 Để đam bảo an toàn cho mái đất, khi đào và đắp đất phải theo một mái dốc nhất định.
Độ dốc của mái đất phụ thuộc vào góc nội ma sát của đất, độ dính của đất và độ ẩm của đất. Xác định đồ dốc của mái đất Độ dốc i= tgα = Trong đó: i: độ dốc tự nhiên α: Góc của mặt trượt H: chiều sâu của hố đào B: Chiều rộng của mái dốc Độ dốc lớn nhất cho phép khi chiều sâu hố móng bằng (m) 1,5 3,0 5,0 Loại đất Góc Góc Góc nghiêng Tỷ lệ độ nghiêng Tỷ lệ độ nghiêng Tỷ lệ độ của mái dốc của mái 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 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 loại đất nằm ở bãi thải đã trên sáu tháng không cần nén. Đất có cây cỏ mọc, không lẫn rễ cây to và đá tảng, có lẫn đá dăm; cát khô, cát có độ ẩm tự nhiên không lẫn đá dăm; đất cát pha, đất bùn dày dưới 20 cm không có rễ cây; sỏi sạn khô có lẫn đá to đường kính 30 cm; đất đồng bằng lớp trên dày 0,8 m trở lại; đất vun đổ đống bị nén chặt.
Giả sử đất ở khu vực thi công là đất cát pha, theo bảng độ dốc mái đất (bảng 11, TCVN 4447-2012), ta có được hệ số mái dốc của m = 0.67 (Hmóng = 1600 mm) Ta có móng đơn có diện tích là 2600x2000 như hình vẽ: Khoảng cách từ mép đáy hố đào đến mép móng lấy từ 0.2 (m) Nhận xét: Bước cột công trình b = 5.8 m khi đào móng các hố móng kề nhau và có phần trùng nhau nên chọn phương án đào các hố móng thông nhau thành rãnh chạy dài theo chiều dọc công trình. Các thông số đào sau khi chọn phương án đào: a = 3.2 (m) Vậy thể tích cần đào cho rãnh móng là: V1 = = = 633.3m), phần móng tường chắn đất có dạng hình chữ nhật bị khuyết một phần với (h=1.4m) như hình: Ltuong chan = 16×5 + 0.5×2 = 81 (m) Thể thích đất đào cho móng tường chắn đất V2 = ( 5.94 (m3) Thể tích đất đào sườn đồi V3 = ( 1/2×14 ×12 ) ×81 = 6804 (m3) Vậy thể tích đất cần đào cho toàn bộ công trình là V = V1 + V2 + V3 = 633.2 Tính thể tích đất đắp và vận chuyển đất thừa Đất thuộc cấp I nên ta chọn hệ số tươi xốp ban đầu K0 tra theo bảng C.1, phụ lục C, TCVN 4447–2012(trg 68), Ta có: K0=1.26 Thể tích đất đào dạng tươi xốp ban đầu: Vtx = V×K0 = 7983.6 (m3) Một phần đất được giữ lại để bù vào phần khuyết của tường chắn và lấp phần móng trống. phần còn lại được vận chuyển đi bằng ô tô, cự li vận chuyển 2 Km. Thể tích đất lấp vào phần khuyết của tường chắn V’đắp 1 = (0.5×8×12)×81 = 4374 (m3) Thể tích đất lấp vào hố móng là: Vmóng+cột = (0.1 (m3) V’đắp = V’đắp 1+ V’đắp2 = 4374 + 564.1 (m3) Theo Định mức 24/2005 (trg 23) ta có : Chọn hệ số đầm nén K = 0.9 vậy ta có thể tích đất nguyên thổ cần để đắp là Vđắp nt = V’đắp ×1.91 (m3) Thể tích đất đắp xốp Vđắp xốp = Vđắp nt×1.21 (m3) Vậy thể tích đất thừa chuyển đi là V= Vtx – Vđắp xốp = 10058.2 Chọn máy thi công công tác đất 2.1 Phân loại máy đào Máy đào gầu thuận: - Máy đào gầu thuận có cánh tay gầu ngắn và khỏe, máy có thể đào được đất cấp I đến cấp IV.
Máy có khả năng tự hành cao, nó có thể làm việc mà không cần các loại máy khác hỗ trợ. Khi làm việc máy vừa đào, quay, đổ đất lên xe vận chuyển. Dung tích từ 0. Máy đào gầu thuận chỉ thích hợp cho việc đào đất đá ở độ cao lớn hơn độ cao máy đứng nên máy đào gầu thuận ít dùng trong các công trình thường có hố móng thấp hơn nền đất tự nhiên, được dung chủ yếu trong khai thác mỏ đặc biệt là các mỏ lộ thiên và trong công trình hạ tầng lớn (như công trình thủy điện,.
- Máy đào gầu thuận chỉ làm việc chỉ làm việc những nơi khô ráo. Khi đào đất máy đứng dưới hố nên phải mở đường cho máy lên xuống. Máy đào gầu nghịch (còn gọi là gầu sấp) đào được những hố có chiều sâu không lớn lắm (<6m). Máy được sử dụng đào hố móng các công trình dân dụng và công nghiệp, đào mương, đào hào đặt các đường ống thoát nước.
Khi đào máy đứng trên bờ nên có thể đào được ở những nơi có nước ngầm. Khi đào máy đào gầu nghịch không phải mở đường lên xuống. Máy có thể đào hố có vách thẳng đứng hoặc mái dốc. Dung tích gầu từ 0.
- Do có cấu tạo gầu đào thuận lợi cho việc tạo điểm tựa cho máy (cần và gầu khoan như một chân càng vững chắc thứ 5, ngoài hệ 4 bánh lốp hay bánh xích), giúp cho máy có thể làm việc trên mọi địa hình. Khi gặp sự cố mất thăng bằng, lật máy xuống hố hay sa lầy, thì có thể dung gầu đào làm chân trụ chống đỡ để tự than máy giải cứu cho máy. Máy xúc gầu nghịch loại bánh xích còn có thể hoạt động trên mọi địa hình cả ở trên nền đất yếu.2 Lựa chọn máy đào Việc chọn máy đào được tiến hành với sự kết hợp hài hòa giữa đặc điểm sử dụng của máy, và các yếu tố cơ bản của công trình, cấp đât 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 cụ thể công trình nhà trên sườn đồi này, kích thước hố đào nông và hẹp, khó có thể tổ chức thi công cho máy đào gầu nghịch.
Mặt khác, khối lượng đất đào hố móng tương đối lớn, nếu tổ chức thi công thủ công thì không kinh tế. Do vậy , phương án được xét duyệt ở đây là thi công cơ. Qua phân tích ở trên chọn máy đào gầu nghịch là thích hợp nhất. Phương án đào là đào dọc đổ bên.3 Tính toán năng suất máy đào Công suất máy đào: Dung tích gầu : q = 0.825 (m3) Loại gầu_ Trị số Kd Cấp đất, độ ẩm Thuận và nghịch Gầu dây Gầu ngoạm I-Ầm 1.85-1 I-Khô/II-Ẩm 1.85 II-Khô/III-Ẩm 0.4 Theo đề bài ta có đất I, dùng gầu nghịch chọn Kd = 1.2 Kt : hệ số làm tơi của đất: chọn Kt = 1.2 Nck : số chu kỳ trong một giờ Nck = Tck = tck.
Kquay : thời gian của một chu kỳ tck : thời gian của một chu kỳ khi góc quay Máy đào gầu nghịch EO4123 tck= 18.5 s Kvt : hệ số phụ vào điều kiện đổ đất của máy đào Kvt=1 khi đổ tại bãi Kvt = 1.1 khi đổ lên thùng xe Kquay : hệ số phụ thuộc vào với: Kquay=1 Ktg :Hệ số sử dụng thời gian Chọn Ktg = 0.4 Chọn xe đổ đất Tính số lượng xe chở đất KOMATSU HM-300, dung tích thùng xe 12.9m 3, khoảng cách vận chuyển 2 km, tốc độ xe 20km/h, năng suất máy đào là 61. Tính số lượng xe tải ở đây nhằm cho việc vận chuyển đất được liên tục, xe này vừa đi là xe khác đến. Ta có thể tính toán như sau : Số xe tính theo công thức. Trong đó: tch – Thời gian chất hàng lên xe.
tđv – Thời gian đi về của xe. td- Thời gian dỡ hàng khỏi xe =1 phút. tq- Thời gian quay xe = 2 phút. Thời gian chất hàng lên xe tch phụ thuộc số gầu đất đổ đầy 1 xe tải.
(phút) Trong đó: q : Dung tích thùng xe = 12. N : Năng suất máy đào = 61. Thời gian đi và về của xe. tđv= ( phút) Thời gian một chuyến xe T= 10.
Số lượng xe cần thiết. Chọn 3 xe vận chuyển đất.5 Đầm đất Chọn đầm cóc TQ HCD 90 Thông số kỹ thuật: Kích thước đầm: 325x280 (mm) Vận tốc di chuyển: 1.5 (tấn) Năng suất đầm đất: E P 10.L N Trong đó: N = 1 là số lượt đầm W = 2 : chiều rộng được đầm mỗi lượt (m) S = 2 : vận tốc di chuyển của đầm (km/h) L = 0.25 : chiều dày lớp đất nền(m) E = =0.9 : hệ số hiệu dụng 0.25 9 (m 2 / h) 1 Đầm mặt trước khi đổ bê tông lót : Diện tích đất cần đầm Chọn 4 máy đầm P2 4 9 36(m 2 / h) Vậy thời gian đầm cho bê tông lót là Đầm đất sau khi đổ bê tông móng Diện tích đất cần đầm Đầm 3 đợt Chọn 10 máy đầm P 9 10 90(m 2 / h) Thời gian đầm là : 2.6 Biện pháp thi công đào đất Ta chia làm 4 đợt đào đất: Đợt 1 : Ta tiến hành đào phần đất số 1 từ ngoài vào trong Hình I.9: Đào đất đợt 1 - hình chiếu đứng Hình I.10: Đào đất đợt 1 - hình chiếu cạnh Đợt 2 : Ta tiến hành đào phần đất số 2 từ ngoài vào trong Hình I.11: Đào đất đợt 2 - hình chiếu đứng Hình I.12: Đào đất đợt 2 - hình chiếu cạnh Đợt 3 : Ta tiến hành đào phần đất số 3 từ ngoài vào trong Hình I.13: Đào đất đợt 3 - hình chiếu đứng Hình I.