TS NGUYỄN QUANG CHIÊU TS. LÃ VĂN CHĂM XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ (Tái b n có sửa chữa bổ sung) NHÀ XU T B N GIAO THÔNG VẬN T I HÀ NỘI – 2008 LỜI NÓI ĐẦU Xây dựng đường ô tô là một công tác tổng hợp, gồm nhiều công việc khác nhau, từ công tác giải phóng mặt bằng đến việc xây dựng nền đường, mặt đường, các công trình trên đường (như cầu, cống, tường chắn…) cho đến các công trình phòng hộ và khai thác đường. Khi xây dựng đường thành phố nó còn gồm công tác xây dựng đường xe đạp, đường người đi, quảng trường, các công trình ngầm, công tác trồng cây và trang trí đường… Tuy nhiên do sự hạn chế về số tiết học nên trong giáo trình này chỉ nghiên cứu những vấn đề liên quan đến công tác xây dựng nền đường và mặt đường trong các điều kiện khác nhau, bằng vật liệu khác nhau. Phần “Xây dựng nền đường ô tô” chủ yếu trình bày các biện pháp và kỹ thuật thi công công trình nền đường trong các điều kiện khác nhau về địa hình, địa chất và trang thiết bị thi công.
Phần này còn có chương 10 giới thiệu về kỹ thuật thi công các công trình nhỏ trên đường là các công trình liên quan chặt chẽ với việc xây dựng nền đường. Khi biên soạn lần tái bản này, chúng tôi đã dựa vào quy trình thi công nền đường, các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan đến công tác làm đất hiện hành, yêu cầu nền đường theo TCVN 4054-05, đồng thời cố gắng cập nhật các kỹ thuật thi công mới nhất ở trong và ngoài nước, các máy thi công nền hiện đại, đặc biệt trình bày tương đối chi tiết về các biện pháp xử lý, khi xây dựng nền đường trên đất yếu và về kỹ thuật đầm nén đất là những vấn đề mới khi xậy dựng nền ở nước ta. Là môn học thi công, môn xây dựng đường ô tô, nhất là phần xây dựng nền đường, phải gắn liền với thực tiễn sản xuất và tổng kết kinh nghiệm của thực tế xây dựng ở nước ta và trên thế giới. Dù đã cố gắng cập nhật các quy trình quy phạm, kinh nghiệm thi công mới ở trong và ngoài nước, nhưng do thời gian và kinh nghiệm có hạn nên quyển sách chắc còn thiếu sót.
Rất mong bạn đọc góp ý bổ sung. Các tác gi XDNDOT • 3 Ch−¬ng 1 C¸c vÊn ®Ò chung vÒ x©y dùng nÒn ®−êng 1.1 yªu cÇu ®èi víi c«ng t¸c thi c«ng NÒn ®−êng lµ bé phËn chñ yÕu cña c«ng tr×nh ®−êng. NhiÖm vô cña nã lµ ®¶m b¶o c−êng ®é vµ ®é æn ®Þnh cña kÕt cÊu mÆt ®−êng. Nã lµ nÒn t¶ng cña ¸o ®−êng; c−êng ®é, tuæi thä vµ chÊt l−îng sö dông cña kÕt cÊu ¸o ®−êng phô thuéc rÊt lín vµo c−êng ®é vµ ®é æn ®Þnh cña nÒn ®−êng.
NÒn ®−êng yÕu, mÆt ®−êng sÏ biÕn d¹ng, r¹n nøt vµ h− háng mau. Cho nªn trong bÊt kú t×nh huèng nµo, nÒn ®−êng còng ph¶i cã ®ñ c−êng ®é vµ ®é æn ®Þnh, ®ñ kh¶ n¨ng chèng ®−îc c¸c t¸c dông ph¸ ho¹i cña c¸c nh©n tè bªn ngoµi. YÕu tè chñ yÕu ¶nh h−ëng tíi c−êng ®é vµ ®é æn ®Þnh cña nÒn ®−êng lµ tÝnh chÊt ®Êt cña nÒn ®−êng, ph−¬ng ph¸p ®¾p, chÊt l−îng ®Çm lÌn, biÖn ph¸p tho¸t n−íc vµ biÖn ph¸p b¶o vÖ nÒn ®−êng. C«ng t¸c x©y dùng nÒn ®−êng nh»m biÕn ®æi néi dung c¸c ph−¬ng ¸n vµ b¶n vÏ thiÕt kÕ tuyÕn vµ nÒn ®−êng trªn giÊy thµnh hiÖn thùc.
Trong qu¸ tr×nh nµy cÇn ph¶i tiÕt kiÖm tiÒn vèn, nh©n lùc lµm sao hoµn thµnh ®−îc nhiÖm vô, ®óng khèi l−îng, ®óng chÊt l−îng, ®óng tiÕn ®é. Do vËy, khi x©y dùng nÒn ®−êng, ph¶i thùc hiÖn c¸c yªu cÇu c¬ b¶n d−íi ®©y: 1. §Ó b¶o ®¶m nÒn ®−êng cã tÝnh n¨ng sö dông tèt, vÞ trÝ, cao ®é, kÝch th−íc mÆt c¾t, quy c¸ch vËt liÖu, chÊt l−îng ®Çm nÐn hoÆc s¾p xÕp ®¸ cña nÒn ®−êng (bao gåm: th©n nÒn vµ c¸c h¹ng môc c«ng tr×nh cã liªn quan vÒ tho¸t n−íc, phßng hé vµ gia cè) ph¶i phï hîp víi hå s¬ thiÕt kÕ vµ c¸c quy ®Þnh h÷u quan trong quy ph¹m kü thuËt thi c«ng. Yªu cÇu nµy cã nghÜa lµ ph¶i lµm tèt c«ng t¸c lªn khu«n ®−êng phôc vô thi c«ng, ph¶i chän vËt liÖu sö dông mét c¸ch hîp lý, ph¶i lËp vµ hoµn chØnh c¸c quy tr×nh thao t¸c kü thuËt thi c«ng vµ chÕ ®é kiÓm tra, nghiÖm thu chÊt l−îng.
Chän ph−¬ng ph¸p thi c«ng thÝch hîp tuú theo c¸c ®iÒu kiÖn vÒ ®Þa h×nh, t×nh huèng ®µo ®¾p, lo¹i ®Êt ®¸, cù ly vËn chuyÓn, thêi h¹n thi c«ng vµ c«ng cô thiÕt bÞ. Ph¶i ®iÒu phèi vµ sö dông nh©n lùc, m¸y mãc, vËt liÖu mét c¸ch hîp lý, lµm sao “tËn dông ®−îc tµi n¨ng con ng−êi vµ cña c¶i” ®Ó t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng, h¹ gi¸ thµnh vµ b¶o ®¶m chÊt l−îng c«ng tr×nh. C¸c h¹ng môc c«ng t¸c x©y dùng nÒn ®−êng ph¶i phèi hîp chÆt chÏ, c«ng tr×nh nÒn ®−êng còng ph¶i phèi hîp tiÕn ®é víi c¸c c«ng tr×nh kh¸c vµ tu©n thñ sù bè trÝ s¾p xÕp thèng nhÊt vÒ tæ chøc vµ kÕ ho¹ch thi c«ng cña toµn bé c«ng viÖc x©y dùng ®−êng nh»m hoµn thµnh nhiÖm vô thi c«ng ®óng hoÆc tr−íc thêi h¹n. Thi c«ng nÒn ®−êng ph¶i qu¸n triÖt ph−¬ng ch©m an toµn s¶n xuÊt, t¨ng c−êng gi¸o dôc vÒ an toµn phßng hé, quy ®Þnh c¸c biÖn ph¸p kü thuËt ®¶m b¶o an toµn, nghiªm tóc chÊp hµnh quy tr×nh lµm viÖc an toµn, lµm tèt c«ng t¸c ®Ò phßng tai n¹n, b¶o ®¶m thi c«ng thùc sù an toµn.
Tãm l¹i: CÇn ph¶i chó träng vÒ c¸c mÆt kü thuËt thi c«ng vµ tæ chøc qu¶n lý ®Ó thùc hiÖn ®−îc c¸c yªu cÇu vÒ chÊt l−îng tèt, rÎ, nhanh vµ an toµn. 1 Tuú theo cÊp ®−êng, tiªu chuÈn kü thuËt kÕt hîp víi ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, ®Þa chÊt, thuû v¨n, t×nh h×nh ®µo ®¾p cña ®Þa ph−¬ng mµ cã thÓ cã c¸c kiÓu nÒn ®−êng sau: 1. NÒn ®−êng ®¾p th«ng th−êng (h×nh 1-1) B b H×nh 1-1 Trong ®ã: B – ChiÒu réng cña nÒn ®−êng (m) b – ChiÒu réng cña d¶i hé ®¹o ®−îc bè trÝ khi chiÒu cao tõ vai ®−êng ®Õn ®¸y thïng ®Êu lín h¬n 2m. Víi ®−êng cao tèc vµ ®−êng cÊp I, b kh«ng ®−îc v−ît qu¸ 3m, víi c¸c cÊp ®−êng kh¸c b réng tõ 1-2m.
m - §é dèc cña taluy nÒn ®¾p ®−îc x¸c ®Þnh theo lo¹i ®Êt ®¾p, chiÒu cao taluy vµ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh cña ®¸y nÒn ®−êng. Khi chÊt l−îng cña ®¸y nÒn ®¾p tèt m ®−îc lÊy theo b¶ng 1-1. B¶ng 1-1 §é dèc m¸i taluy nÒn ®¾p (theo TCVN 4054) ChiÒu cao m¸i taluy nÒn ®¾p Lo¹i ®Êt ®¾p D−íi 6m Tõ 6-12m C¸c lo¹i ®¸ phong ho¸ nhÑ 1:1-1:1,3 1:1,3-1:1,5 §¸ d¨m, sái s¹n, c¸t lÉn sái s¹n, c¸t h¹t 1:1,5 1:1,3-1:1,5 lín, c¸t h¹t võa, xØ quÆng C¸t nhá, c¸t bét, ®Êt sÐt, ¸ c¸t 1:1,5 1:1,75 §Êt bôi, c¸t mÞn 1:1,75 1:1,75 1. NÒn ®−êng ®¾p ven s«ng (h×nh 1-2) MÆt c¾t ngang cña nÒn ®−êng ®¾p ven s«ng vµ ë c¸c ®o¹n ngËp n−íc cã thÓ cã d¹ng nh− h×nh 1-2.
Cao ®é vai ®−êng ph¶i cao h¬n mùc n−íc lò thiÕt kÕ kÓ c¶ chiÒu cao sãng vç vµ céng thªm 50cm. TÇn suÊt lò thiÕt kÕ nÒn ®−êng «t« c¸c cÊp cho ë b¶ng 1-2. B¶ng 1-2 TÇn suÊt lò thiÕt kÕ nÒn ®−êng §−êng cao CÊp ®−êng §−êng cÊp II §−êng cÊp III §−êng cÊp IV,V tèc, cÊp I TÇn suÊt lò X¸c ®Þnh theo 1/100 1/50 1/25 thiÕt kÕ t×nh h×nh cô thÓ -2- Mùc n−íc n−íc thiÕt kÕ th−êng xuyªn H×nh 1-2 Ph¶i c¨n cø vµo dßng n−íc, t×nh h×nh sãng giã vµ xãi mßn mµ gia cè taluy nÒn ®¾p thÝch hîp. NÒn ®−êng nöa ®µo, nöa ®¾p (h×nh 1-3) >5m B H×nh 1-3 Khi ®é dèc ngang cña mÆt ®Êt tù nhiªn dèc h¬n 1:5 th× ph¶i ®¸nh cÊp m¸i taluy tiÕp gi¸p gi÷a nÒn ®−êng vµ s−ên dèc (kÓ c¶ theo h−íng cña mÆt c¾t däc) chiÒu réng cÊp kh«ng nhá h¬n 1m, ®¸y cÊp ph¶i dèc nghiªng vµo trong 2-4%.
Tr−íc khi ®¸nh cÊp ph¶i ®µo bá ®Êt h÷u c¬ vµ gèc c©y. Khi më réng nÒn ®−êng do n©ng cÊp c¶i t¹o th× ph¶i ®¸nh cÊp m¸i taluy tiÕp gi¸p gi÷a nÒn ®−êng cò vµ nÒn ®−êng më réng. ChiÒu réng cÊp cña ®−êng cao tèc, ®−êng cÊp I th−êng lµ 2m, lo¹i ®Êt ®¾p nªn dïng ®Êt ®¾p nÒn ®−êng cò. NÒn ®−êng cã t−êng gi÷ ch©n (t−êng ch¾n ë ch©n taluy) Khi ®Êt t−¬ng ®èi t¬i xèp dÔ tr−ît ch©n taluy th× nªn lµm t−êng gi÷ ch©n (h×nh 1- 4).
T−êng ch©n t−¬ng ®èi thÊp, chiÒu cao kh«ng qu¸ 2m, ®Ønh réng 0,5 - 0,8m, mÆt trong th¼ng ®øng, mÆt ngoµi dèc 1:0,2 - 1:0,5 b»ng ®¸ x©y hoÆc xÕp khan. H×nh 1-4 -3- Víi nÒn ®−êng ®¾p qua c¸c ®o¹n ruéng n−íc, cã thÓ lµm t−êng gi÷ ch©n cao kh«ng qu¸ 1,5 m b»ng ®¸ x©y v÷a ë ch©n m¸i taluy ®¾p. NÒn ®−êng cã t−êng gi÷ ë vai (h×nh 1-5) NÒn ®−êng nöa ®µo nöa dµo nöa ®¾p trªn s−ên dèc ®¸ cøng, khi phÇn ®¾p kh«ng lín nh−ng taluy kÐo dµi kh¸ xa khi ®¾p th× nªn lµm t−êng gi÷ ë vai. T−êng gi÷ ë vai ®−êng kh«ng cao qu¸ 2m, mÆt ngoµi th¼ng ®øng, mÆt ®¸y dèc nghiªng vµo trong 1:5 lµm b»ng ®¸ t¹i chç.
Khi t−êng cao d−íi 1m, chiÒu réng lµ 0,8m, t−êng cao trªn 1m chiÒu réng lµ 1m, phÝa trong t−êng ®¾p ®¸. ChiÒu réng bê an toµn L lÊy nh− sau: NÒn ®¸ cøng Ýt phong ho¸: L = 0,2- 0,6m; nÒn ®¸ mÒm hoÆc T−êng vai ®¸ phong ho¸ nÆng L = 0,6 - 1,5m; ®Êt h¹t lín ®Çm chÆt L = 1,0 - 2,0m. §¾p ®¸ Víi ®−êng cao tèc, ®−êng cÊp I th× lµm b»ng ®¸ x©y v÷a, c¸c ®−êng H×nh 1-5 kh¸c chØ x©y v÷a 50cm phÝa trªn. NÒn ®−êng x©y ®¸ (h×nh 1-6) NÒn ®−êng nöa ®µo nöa ®¾p ë c¸c ®o¹n ®¸ cøng ch¾c (khã phong ho¸) khi khèi ®¾p t−¬ng ®èi lín, taluy kÐo dµi t−¬ng ®èi xa khã ®¾p, th× cã thÓ lµm nÒn ®−êng ®¸ x©y.
B X©y ®¸ §¾p ®¸ L H×nh 1-6 NÒn ®−êng x©y b»ng ®¸ héc khã phong ho¸, khai th¸c t¹i chç, bªn trong ®¾p ®¸. ChiÒu réng t−êng ®¸ lµ 0,8m, mÆt ®¸y dèc vµo trong 1:5, chiÒu cao x©y ®¸ tõ 2-15m. ChiÒu réng d¶i an toµn phÝa ngoµi L lÊy nh− môc 1. NÒn ®−êng cã t−êng ch¾n ®Êt (h×nh 1-7) T−êng ch¾n ®Êt ph¶i thiÕt kÕ phï hîp víi quy ®Þnh cña “Quy ph¹m kü thuËt thiÕt kÕ t−êng ch¾n ®Êt”.
-4- B T−êng vai H×nh 1-7 1. NÒn ®−êng cã t−êng ch©n (h×nh 1-8) Khi nÒn ®−êng ®¾p trªn s−ên dèc cã xu h−íng tr−ît theo s−ên dèc hoÆc ®Ó gia cè ®Êt ®¾p tr¶ phÇn ®¸nh cÊp ë ch©n taluy th× cã thÓ dïng nÒn ®−êng cã t−êng ch©n. T−êng ch©n cã mÆt c¾t h×nh thang, ®Ønh t−êng réng trªn 1m, mÆt ngoµi dèc tõ 1:0,5 - 1:0,75, chiÒu cao kh«ng qu¸ 5m x©y ®¸.
