BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM

BÁO CÁO TỔNG KẾT CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU
HƯỚNG DẪN ĐẦM NÉN VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT
ĐẦM NÉN CHO CÁC LOẠI ĐẤT KHÁC NHAU
VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG KHÁC NHAU THUỘC ĐỀ TÀI:
“
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐỂ ĐẮP ĐÊ BẰNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG VÀ ĐẮP TRÊN
NỀN ĐẤT YẾU TỪ QUẢNG NINH ĐẾN QUẢNG NAM
”
Mã số: 05 Thuộc chương trình: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ PHỤC VỤ XÂ
Y
DỰNG ĐÊ BIỂN VÀ CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN
Chủ nhiệm đề tài: PGS. TS Nguyễn Quốc Dũng
Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam

các hạt đất, vì một phần lực phải truyền cho nước tự do, làm lực nén có ích giảm đi,
hiệu quả nén chặt kém.
Lượng ngậm nước nhiều quá hoặc ít quá đều làm cho hiệu quả đầm chặt kém. Lượng
ngậm nước vừa đủ cho hiệu quả nén ch
ặt tốt nhất được gọi là lượng ngậm nước tối ưu.
Dung träng (g/cm )
L−îng ngËm n−íc (%)
3
810
12 14
16 18 20
1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65

Hình 1. Quan hệ giữa dung trọng khô và lượng ngậm nước
1.2. Ảnh hưởng của loại đất
Đối với đất dính, lực keo kết lớn, lực ma sát nhỏ, dưới tác dụng của lực đầm nén, đất
dễ bị co ép hoặc dãn nở. Do tính thấm nước nhỏ, thoát nước khó khăn, nên quá trình
co ép tương đối chậm làm đất khó đầm chặt.

2
Đối với đất rời, lực ma sát lớn, lực keo kết nhỏ, tính co ép và giãn nở tương đối nhỏ,
nhưng tính thoát nước lớn, nên khi tác dụng lực đầm nén, nước thoát nước nhanh nên
chóng đạt được nén chặt.
1.3. Ảnh hưởng của sự tổ thành hạt của đất
Đất có cấu tạo hạt to nhỏ khác nhau, cấp phối hạt phân bố càng không đều thì khi đầm
nén những hạt nhỏ dễ dàng chui vào kẽ rỗ
ng giữa các hạt lớn làm cho tỷ lệ rỗng giảm
xuống, độ chặt tăng lên. Ngược lại, cấp phối hạt phân bố càng đều đặn thì khối lượng
riêng khô đạt được càng nhỏ.
2. ĐẦM NÉN ĐẤT BẰNG THỦ CÔNG

người sử dụng.

3
2.2. Chiều dày lớp đất đầm nén
Đổ đất, rải xong lớp đất nào phải tiến hành đầm ngay và đầm chặt theo đúng yêu cầu
để đảm bảo sự ổn định. Chiều sâu đầm nén là thông số quan trọng phụ thuộc vào trọng
lượng của đầm. Bảng 1.1 dưới đây cho quan hệ giữa chiều dày lớp đất được đầm và
trọng lượng đầm.
Bảng 1. Quan hệ chiều dày lớ
p đầm và trọng lượng đầm
Thứ tự T
r
ọn
g
lượn
g
đầm
(
k
g)
Chiều dà
y
lớ
p
đầm
(
cm
)

1 5-10 10

hết và tiến hành đắp lại cho đến khi đạt yêu cầu chất lượng thiết kế.
- Điều chỉnh độ ẩm của đất đắp
để đạt được độ ẩm thiết kế. Khi đất khô thì phải tưới
thêm nước sau khi san đất (đối với đất có tính cát) hoặc tưới nước ở ngoài phạm vi đắp
đê (đối với đất có tính sét).
Lượng nước cần thiết cho 1m
3
đất rời được xác định theo công thức:
2
0
e102
)WW(
δ
δ
δδ
−=Q

hoặc lượng nước cần thiết cho 1m
3
đất chưa phá vỡ kết cấu (ở bãi vật liệu):
2
1
e102
)WW(
δ
δ
δδ
−=Q
Trong đó:
Q: lượng nước cần bổ sung cho 1m

- Trong quá trình đầm đất phải liên tục vệ sinh đất như loại bỏ rễ cây và các tạp chất
lẫn trong đất góp phần đảm bảo chất lượng công trình sau khi đầm nén;
- Trước khi rải lớp đất tiếp theo, phải đảm bảo điều kiện lớp đất phía dưới được đầm
đảm bảo đ
úng hệ số đầm chặt hay dung trọng khô thiết kế;
- Lúc đổ đất mà gặp trời mưa thì phải ngừng việc thi công lại, khơi rãnh thoát nước đi,
tránh đi lại nhiều trên mặt đê sinh ra bùn. Khi tạnh mưa phải đợi cho lớp đất trên mặt
bốc hơi, đạt độ ẩm khống chế hoặc phải bóc hết lớp đất quá ướt đi rồi đánh sờm để
đắp
lớp đất mới và đầm lại cả lớp đất đã đầm và chưa đầm đạt độ chặt và dung trọng quy
định của thiết kế.
- Với thời tiết khô hanh, nếu lượng ngậm nước của lớp đất đã được đầm chặt bốc hơi
quá nhiều thì trước khi đắp thêm lớp khác phải tưới thêm nước cho đủ độ ẩm thích

5
hợp. Nếu thi công gián đoạn, lớp đất cũ bị nứt nẻ nhiều thì phải bóc hết những chỗ nứt
nẻ rồi mới được tiếp tục đắp lớp đất khác lên.
- Bố trí đoạn đầm không được quá dài, vì như vậy đất dễ bị khô phải tăng số lần đầm
hay phải tưới nước;
- Khi đầm, các vết đầm của hai sân đầm k
ề nhau phải chồng lên nhau. Nếu theo hướng
song song với tim công trình đắp thì chiều rộng vết đầm phải chồng lên nhau từ 25cm
đến 50cm. Nếu theo hướng thẳng góc với tim công trình đắp thì chiều rộng đó phải từ
50cm đến 100cm.
2.5.2. Các yêu cầu kỹ thuật đầm nén bằng thủ công
- Trong một sân đầm, vết đầm sau phải đè lên 1/3 vết đầm trước.
- Trong quá trình đầm, đầm được nâng cao khỏi mặt đất từ 30-40cm và th
ả rơi tự do
xuống đất, nhát đầm sau phải đè lên nhát đầm trước 1/3 nhát đầm (đầm kiểu xỉa tiền);
- Đất sau khi san thành lớp, đất phải được vằm nhỏ thành những viên có đường kính

Hình 4. Hiện tượng nổi sóng khi đầm bằng đầm lăn
b. Đầm chân dê
Đầm chân dê (còn gọi là đầm lăn có vấu hay đầm chân cừu)

Hình 5. Đầm chân dê
- Đầm chân dê tạo ra áp suất lớn lên đất. Chỉ nên sử dụng đầm chân dê để đầm những
loại đất dính, nhất là đất cục. Nếu dùng để đầm những đất rời thì hiệu quả sẽ kém, vì
những hạt đất này dễ chuyể
n dịch ra các phía và bị vấu đầm làm tung lên, do đó cơ cấu
đất bị phá hoại.
- Khi đầm lăn qua một vị trí, đất đầm được tạo thành 3 lớp a, b, c (hình 6), chỉ có
những lớp đất ở dưới chân dê (lớp a) là được đầm tốt, còn lớp đất b bị lèn ép ngang,
chưa nhận được tải trọng đầm nén tốt nhất. Lớp đất c bị hất tung lên. Các lớp đất b và
c sẽ
được đầm sau khi đổ lớp đất mới lên trên.

Hình 6. Tác dụng đầm dưới đáy chân dê
- Đầm chân dê không chỉ lèn đất ở dưới đáy chân dê, nơi trực tiếp chịu áp lực thẳng
đứng, mà còn lèn ép đất ở giữa các vấu đầm về phía bên.
- Đầm chân dê không gây ra hiện tượng sóng. Chất lượng đất đầm đồng đều. Đầm
chân dê tạo ra mặt nhám, tạo điều kiện liên kết tốt giữa nh
ững lớp đất với nhau.
a
b
c
6
4
1
5
P

đầm thích hợp.
σ
max
σ
max
a) b)
Hình 7. Sự phân bố ứng suất trong đất khi đầm.
a) Dưới quả lăn cứng; b) Dưới bánh hơi

8
d. Đầm búa

- Đầm búa hay còn gọi là đầm chày. Cấu tạo gồm một quả nặng từ 1,4 ÷ 4 tấn, bằng
thép hay bằng bê tông, bê tông cốt thép được gắn vào cần của máy cơ sở.
- Khi đầm quả nặng được nâng lên khỏi mặt đất từ 1÷5 m, rồi cho rơi xuống đất để
đầm đất;
- Chiều dày lớp đất đầm từ 0,4÷2 m, thích hợp để đầm các loạ
i đất rời, đất dính, thích
hợp để thi công đầm đất khi mặt bằng thi công rộng rãi;
Bảng 2. Một số tính năng kỹ thuật của đầm búa.
Loại búa
Thông số
Đơn
vị
1 2 3 4
Khối lượng búa tấn 1,5 2 2,5 3
Kích thước mặt búa m 0,8x0,8 1x1 1,2x1,2 1,3x1,2
Độ cao rơi búa m 1÷2 1÷2 1÷2 1÷2
Số lần đầm trong một phút
+ Độ cao rơi búa 4m 25 15 15 15

2
max
=
(1)
Trong đó:
E: là mô đun biến dạng của đất;
R: bán kính trống đầm;
q: áp suất tuyến tính dọc theo chiều dài quả lăn.
Khi đầm phải đảm bảo ứng suất lớn nhất trong đất nhỏ hơn ứng suất cực hạn của đất.
- Chiều dày rải đất:
Chiều dày rải đất khi dùng loại đầm lăn này không quá 20÷25cm. Chiều dày đầm đất
hiệu quả thường
được tính toán theo công thức:
+ Đất dính: )cm(;qR
W
W
28,0h
o
dênh
o
= (2)
+ Đất rời:
)cm(;qR
W
W
35,0h
o
råìi
o
= (3)

f: diện tích bề mặt đáy chân dê;
m: tổng số núm chân dê;
K- hệ số kể đến sự không đồng đều khi đầm, k = 1,3.
c. Các thông số của đầm bánh hơi
- Ứng suất cực đại trong đất được xác định:

)cm/kg(;
e1
P
σ
2
max
−
=
(6)
Trong đó:
P: Áp suất khí nén bên trong bánh hơi, kg/cm
2
;
e: Độ cứng của bánh hơi.
Ứng suất phát sinh trong đất không phụ thuộc vào tải trọng khi đầm mà chỉ phụ thuộc
vào áp suất khí nén bên trong bánh hơi và độ cứng e của bánh hơi đó. Thường lấy ứng
suất nén cực đại trong đất bằng 0,8÷0,9 lần cường độ chịu nén cực hạn của đất.
- Chiều dày lớp đất rải hiệu quả:

)cm(;
e1
QP
W
W

).
-
Độ dày rải đất lớn nhất:
7,0
0
h
h =
(9)
Nếu lượng ngậm nước thực tế của đất nhỏ hơn lượng ngậm nước tốt nhất thì độ dày rải
đất tính theo công thức:
7,0.W
W.
0
0
h
h =
(10)
Trong đó:
h
0
: độ dày lớp đất đã đầm nện;
h: Độ dày rải đất lớn nhất của mỗi lớp đầm;
W: lượng ngậm nước của đất khi đầm nén;
W
0
: lượng ngậm nước tốt nhất của đất.
3.3. Thí nghiệm đầm nén ở hiện trường
a. Thí nghiệm đầm nén đất dính
15m 15m 15m
6m

khác nhau W
1
, W
2
, W
3
, W
4
. Trong mỗi đoạn lại chia thành 4 khoảnh, mỗi khoảnh tiến
hành đầm nén theo số lần khác nhau n
1
, n
2
, n
3
, n
4
(hình 9). Sau đó thí nghiệm lần lượt
theo thứ tự từng độ dày rải đất khác nhau h
1
, h
2
, h
3
, Khi đầm xong mỗi khoảnh lấy
6÷9 mẫu thí nghiệm để xác định khối lượng riêng khô và xác định trị số bình quân của
chúng. Kết quả thí nghiệm dùng để lập quan hệ giữa lượng ngậm nước và khối lượng
riêng khô ứng với độ dày rải đất khác nhau và số lần đầm nén khác nhau (hình 10).

12

H=h
2
n
1
n
2
n
3
n
4

Hỡnh 10. Quan h gia dung trng khụ vi lng ngm nc, s ln m, chiu dy ri
t.
Cn c vo hỡnh 10 s lp quan h gia dy ri t v s ln m nộn ng vi
lng ngm nc tt nht v khi lng riờng khụ tt nht (hỡnh 11a).
T hỡnh 1.32b, cn c vo khi lng riờng khụ thit k (

tk
) ó quy nh tỡm ra c
s ln m nộn a, b, c, tng ng vi dy ri t khỏc nhau h
1
, h
2
, h
3
Tớnh toỏn
cỏc t s:
,,,
3
21

3
h
1
h
2
h
3
a
b
c
Số lần đầm nén n
Lợng ngậm nớc tốt nhất W%
3
a) b)
Dung trọng khô (g/cm )
n

Hỡnh 11. Quan h gia dy ri t, s ln m, lng ngm nc tt nht v khi
lng riờng khụ tt nht.
b. Thớ nghim m nộn t ri
Vic b trớ hin trng thớ nghim v phng phỏp tin hnh cng ging vi t dớnh,
nhng nh hng ca lng ngm nc i vi vic nộn cht ca t ri khụng rừ
rng nh
t dớnh, nờn khi phõn tớch kt qu thớ nghim cú th khụng xột n nhõn t
nh hng ny. Vỡ vy ch cn v quan h gia khi lng riờng khụ vi s ln m
nộn v chiu dy ri t nh hỡnh 11b. Cn c vo dung trng khụ thit k (

tk
) quy
nh cng tớnh cỏc t s

thay đổi hướng máy chạy nên ảnh hưởng đến năng suất.
Đối với máy đầm búa: Máy đầm di chuyển từ mép này sang mép kia thành một đường
vòng cung, các vết đầm này được chồng lên vết đầm kia theo quy định. Khối lượng
đầm tương đối lớn, nên khi đầm phải chú ý những chỗ tiếp xúc với các kết cấu bê
tông, tránh làm hư hỏng công trình.
3.5. Các yêu cầu kỹ thuật khi đầm nén bằng cơ giới
Ngoài các yêu cầu kỹ thuật đầm nén ở mục 2.5.1, đối với thi công đầm nén bằ
ng cơ
giới còn có những yêu cầu sau:
- Ứng suất của máy đầm lên đất phải nhỏ hơn phải nhỏ hơn cường độ chịu tải lớn nhất
của đất để tránh hiện tượng gây phá hoại nền. Để tăng hiệu quả đầm, có thể lấy ứng
suất của máy đầm tác dụng lên đất bằng 0,9 lần ứng suất chịu tải lớn nh
ất của đất.
- Đường đi của máy đầm theo hướng dọc trục của công trình đắp và từ ngoài mép vào
tim công trình. Khoảng cách từ vệt đầm cuối cùng của máy đầm đến mép công trình
không được nhỏ hơn 0,5m;

14
- Tốc độ di chuyển của máy đầm từ 1km/h đến 2km/h;
- Có thể đầm tiến, lùi hoặc đầm theo đường vòng. Nếu đầm theo đường vòng, phải
giảm tốc độ chạy máy ở các đoạn cong và không được đầm sót;
- Trong một sân đầm, vết đầm sau phải đè lên vết đầm trước là 20cm
- Để lớp đất đầm nén trước và lớp đất đầm nén sau tiếp xúc tốt với nhau, trước khi rải
lớp đất đầm nén sau phải đánh xờm lớp đất đầm nén trước bằng máy. Đối với đầm
chân dê thì không cần phải đánh xờm.

15
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Xây Dựng: GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT THI CÔNG. NXBXD. Hà Nội 2003.
2. Bộ NN và PTNT: 14TCN130-2002- HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐÊ BIỂN. Hà Nội