BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
ĐOÀN NGỌC SƠN GIÁM SÁT THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU
NỀN ĐẤT ĐẮP
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Hà Nội – 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

Tác giả xin gửi lời chân thành cám ơn tới KS. Phùng Mạnh Vương, người
đã cung cấp các số liệu cho luận văn này.
Đặc biệt tác giả xin được tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến NGND.GS.TS. Lê
Kim Truyền, người đã trực tiếp hướng dẫn, và giúp đỡ tận tình tác giả trong suốt
quá trình thực hiện luận văn.
Do thời gian và kiến thức có hạn, luận văn không thể tránh khỏi những
điều thiếu sót. Tác giả rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo,
bạn bè đồng nghiệp và những quý vị quan tâm. Mọi ý kiến đóng góp xin liên hệ
theo địa chỉ email:
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Tác giả Đoàn Ngọc Sơn

BẢN CAM KẾT CỦA HỌC VIÊN
Tác giả xin cam kết rằng, nội dung trong luận văn này hoàn toàn được
thực hiện bởi chính tác giả dưới sự hướng dẫn của NGND.GS.TS. Lê Kim
Truyền. Các số liệu, kết quả sử dụng trong luận văn hoàn toàn trung thực, nguồn
trích dẫn có thực và đáng tin cậy.
Tác giả xin cam kết những điều trên là đúng sự thật. Tác giả chịu trách
nhiệm với những gì mình cam kết.
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Tác giả

1.5. Thí nghiệm đầm nén và lựa chọn công cụ 25
1.5.1. Khái niệm về đầm đất 25
1.5.2. Các nhân tố tự nhiên ảnh hưởng tới hiệu quả đầm nén 26
1.5.3. Lựa chọn công cụ đầm nén đất khi thi công nền đất đắp 28
1.5.4. Thí nghiệm đầm nén 29
1.6. Xử lý tiếp giáp giữa nền và khối đất đắp 42
1.6.1. Nguyên tắc xử lý 42
1.6.2. Cách xử lý 43
Kết luận chương 1 44

CHƯƠNG 2.
GIÁM SÁT THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU KHỐI ĐẤT ĐẮP 45
2.1. Những căn cứ để nghiệm thu và giám sát công trình đất đắp 45
2.1.1. Căn cứ tiêu chuẩn hiện hành 45
2.1.2. Căn cứ hồ sơ thiết kế 45
2.2. Nội dung của giám sát thi công khối đất đắp 45
2.2.1. Giám sát vật liệu đất đắp 45
2.2.2. Giám sát khai thác vật liệu đắp 47
2.2.3. Giám sát công tác đắp đất 47
2.3. Giám sát công tác đầm nén đất 48
2.4. Các phương pháp kiểm tra chất lượng đầm nén đất 49
2.4.1. Nội dung kiểm tra chất lượng khối đắp 49
2.4.2. Dụng cụ kiểm tra chất lượng 51
2.5. Phân tích và đánh giá chất lượng khối đất đắp 61
2.5.1. Phương pháp đánh giá 61
2.5.2. Đánh giá kết quả 62
2.5.3. Báo cáo kết quả kiểm tra 62

3.5.1. Trách nhiệm của cá nhân và tổ chức 79
3.5.2. Nội dung giám sát chất lượng 82
3.5.3. Kiểm tra đánh giá chất lượng nền đắp 84
3.6. Công tác nghiệm thu 85
3.6.1. Căn cứ nghiệm thu 85
3.6.2. Nội dung và trình tự nghiệm thu 86
3.6.3. Thành phần tham gia nghiệm thu 87
Kết luận chương 3 87
Kết luận và kiến nghị 88
Tài liệu tham khảo 90
Phụ lục 92
Danh mục hình vẽ
Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo 3 pha của đất 8
Hình 1.2. Quan hệ giữa trạng thái vật lý và lượng ngậm nước của đất dính 12
Hình 1.3. Độ lún và chênh lệch lún của nền công trình 17
Hình 1.4. Mô phỏng ba pha và cấp phối hạt đất 27
Hình 1.5. Ống lấy mẫu tiêu chuẩn SPT 30
Hình 1.6. Biểu đồ quan hệ sức chịu tải và góc ma sát trong của đất 32
Hình 1.7. Chùy xuyên DPA và DPB 34
Hình 1.8. Biểu đồ kết quả thí nghiệm xuyên động 35
Hình 1.9. Biểu đồ kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh 37

Hình 1.10.
Bố trí thí nghiệm với một trị số của chiều dày rải đất h
1
40
Hình 1.11. Biểu đồ các đường đầm nện 41

Bảng 1.10. Góc ma sát trong xác định theo thí nghiệm xuyên tĩnh 38
Bảng 1.11. Kết quả thực nghiệm trị số α và q
c
ở khu vực Hà Nội 38
Bảng 2.1. Độ ẩm khống chế ứng với khối lượng thể tích của một số loại đất . 46
Bảng 2.2. Số lượng mẫu đất kiểm tra tương ứng với khối lượng thể tích
đất đắp 51

Bảng 2.3. Quy định số tổ mẫu kiểm tra khối đắp 61
Bảng 2.4. Sai lệch cho phép của bộ phận công trình đất so với thiết kế 69
Danh mục chữ viết tắt
XDCT Xây dựng công trình
TVTK Tư vấn thiết kế

TVGS Tư vấn giám sát
CĐT Chủ đầu tư
[số thứ tự] Trích dẫn tài liệu tham khảo


Ngoài việc lựa chọn được loại đất đắp, công công cụ thi công,… chúng ta
cần chú ý đến quá trình thi công, công tác giám sát để đảm bảo chất lượng khối 2

đất đắp, tránh để chất lượng khối đất đắp kém chất lượng hoặc chỗ đạt, chỗ
không đạt yêu cầu của thiết kế.
Những sự cố có thể xảy ra với công trình xây dựng trên khối đất đắp như:
lún, nghiêng, nứt nẻ,…Các sự cố này phần lớn do chất lượng của khối đất đắp
không đạt yêu cầu của thiết kế gây nên, nó gây thiệt hại lớn đối với kinh tế xã hội
và đời sống dân cư khu vực đó, làm cho công trình đạt hiệu quả thấp. Nguyên
nhân chất lượng khối đất đắp không đạt theo yêu cầu của thiết kế là do công tác
giám sát và nghiệm thu công trình của các tổ chức, cá nhân liên quan chưa làm
tròn trách nhiệm của mình.
Đề tài “Giám sát thi công và nghiệm thu nền đất đắp” sẽ đưa ra các quy
trình về giám sát thi công và nghiệm thu nền đất, đưa ra cách đánh giá chất lượng
khối đất đắp trong xây dựng các công trình.
2. Mục đích của luận văn
− Nắm được đặc điểm làm việc của nền đất đắp và sự cố có thể xảy ra (lún,
nghiêng,…).
− Nắm được các nhân tố ảnh hưởng đến độ đầm chặt đất và phương pháp
đầm chặt.
− Các phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng đầm chặt đất và nội dung
nghiệm thu nền đất đắp.
3. Phạm vi nghiên cứu
Những công trình xây dựng thuộc loại đắp đất.
4. Phương pháp nghiên cứu của luận văn
Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong quá trình thực hiện luận văn là
- Phương pháp điều tra thực địa và phân tích thống kê;


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Mở đầu
Nền đất đắp là một trong những giải pháp xử lý nền khi gặp địa chất xấu
hoặc đắp lại sau khi thi công các công trình ngầm, công trình phải mở móng tự
nhiên.
Ngày nay các công trình trên nền đất đắp rất phổ biến như nhà cửa, kênh
mương, đường giao thông, công trình kiến trúc văn hóa,… Sự phổ biến đó có
được nhờ nó có chi phí thấp hơn, thi công đơn giản, vật liệu sẵn có trong tự
nhiên, kinh nghiệm thực hiện công tác đất của con người nhiều.
Ở Nhật Bản, một đất nước gồm rất nhiều đảo nhỏ thì việc XDCT trên nền
đất đắp là khá phổ biến. Tại đất nước này có rất nhiều công trình được xây dựng
trên nền đất đắp tiêu biểu như: Sân bay quốc tế Kansai – Osaka, công trình được
xây dựng trên một hòn đảo nhân tạo (được tạo ra bởi việc đắp đất, đá để hình
thành đảo).
Tại Việt Nam, việc phát triển công nghiệp khiến cho các khu công nghiệp
mọc lên rất nhiều. Đại đa số chúng được xây dựng trên phạm vi đất nông nghiệp
cũ sau khi đã được đắp đất nền mới. Sau khi xử lý nền đất đắp chắc chắn, các nhà
xưởng được xây dựng phục vụ công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa của
chúng ta. Đồng thời, quá trình xây dựng nông thôn mới xây dựng nhiều con
đường xuyên qua các khu dân cư giúp giao thông đi lại được thuận tiện hơn.
Chúng thường được xây dựng trên nền đất đắp. Thêm vào đó những kênh dẫn
nước cũng được xây dựng phục vụ nhu cầu của dân. Chúng có thể là kênh nổi
hay kênh trìm nhưng thường nằm trên nền đất đắp.
Hiện nay, các công trình trên nền đất đắp được xây dựng với quy mô và
kích thước ngày càng lớn hơn, tải trọng tác dụng lên nền tăng lên. Để đáp ứng
được nhu cầu đó cần có các công nghệ thi công mới hơn để xử lý nền nhằm nâng
sức chịu tải của nền, chống thấm (giảm khả năng thấm) cho nền. Vấn đề này
khiến cho quy trình thi công, nghiệm thu cần được hoàn thiện hơn để bắt kịp các
công nghệ mới.

Nền đất đắp có thể chia làm hai loại: loại nền chịu lực; loại nền vừa chịu
lực, vừa chống thấm. Nền chịu lực được sử dụng khi người ta chỉ cần chịu toàn
bộ tải trọng phần trên công trình tác động xuống. Trường hợp này thường là nền 6

nhà, nền xưởng, hoặc một số công trình đơn thuần. Nền vừa chịu lực, vừa chống
thấm được sử dụng khi yêu cầu công trình phía trên cần nền có sức chịu lực và hệ
số thấm nhỏ. Đó là các công trình như đường giao thông, các công trình thủy lợi
như đê, kênh, đập,…
1.2.2. Yêu cầu của nền đất đắp
- Khả năng chịu lực của bộ phận nền được xử lý đạt yêu cầu chịu tải của
thiết kế đảm bảo an toàn cho công trình phía trên, tránh hiện tượng lún,
lún không đều, nứt, gãy,…
Một số yêu cầu của nền đất đắp theo mục 4.3 (Đào và đắp đất) trong
TCVN 4447 : 2012 Công tác đất – Thi công và nghiệm thu:
- Khi đắp đất trên nền đất ướt hoặc có nước, trước khi tiến hành đắp đất
phải tiến hành tiêu thoát nước, vét bùn, khi cần thiết phải đề ra biện pháp
chống đùn đất nền sang hai bên trong quá trình đắp đất. Không được dùng
đất khô nhào lẫn đất ướt để đầm nén.
- Trước khi đắp đất phải tiến hành đầm thí nghiệm tại hiện trường với từng
loại đất và từng loại máy đem sử dụng để xác định: chiều dày lớp rải, số
lần đầm lèn, độ ẩm tốt nhất.
- Đối với công trình thủy lợi, nếu trong thiết kế không quy định việc sử
dụng đất đắp không đồng nhất thì đất có hệ số thấm nhỏ phải đắp ở phía
thượng lưu và đất có hệ số thấm lớn hơn phải đắp ở phía hạ lưu công
trình.
- Trước khi đắp đất hoặc rải lớp đất tiếp theo để đầm, bề mặt lớp trước phải
được đánh xờm.

kết rất bé so với cường độ bản thân hạt đất. Như vậy đất có đặc tính rõ rệt là vật
thể rời rạc, phân tán và có nhiều lỗ rỗng, do đó đất có tính thấm nước, tính ép co
và nén lún; tính ma sát, tính kháng cắt và có khả năng đầm chặt. Đó là những đặc
điểm khác biệt so với các vật liệu liên tục khác.
Lớp đất trên mặt vỏ quả đất thường dùng để trồng trọt dày khoảng 0,5 m
đến 1 m gồm có đất lẫn nhiều chất mùn hữu cơ tạo thành thường gọi là đất nông
nghiệp hay “thổ nhưỡng”.
Lớp đất nằm dưới lớp đất thổ nhưỡng hoặc sâu hơn được sử dụng vào mục
đích XDCT, gọi là đất xây dựng. Đất xây dựng thường dùng để làm nền công 8

trình – gọi là nền đất, đắp đê đập, nền đường – gọi là đất đắp, đào đường hầm,
xây dựng cống ngầm trong đất – đất trở thành môi trường xây dựng.
Tính chất và độ bền của đất xây dựng ảnh hưởng rất lớn và trực tiếp đến
chất lượng, quy mô công trình và kinh tế kỹ thuật của công trình.
1.3.2. Đặc trưng của đất xây dựng
Theo Đặng Bình Minh thì đất là một thực thể phúc tạp gồm ba thành phần chính:
- Các hạt khoáng tạo nên cốt đất ta gọi là pha rắn.
- Phần dịch thể lỏng (nước) lấp đầy trong cốt đất ta gọi là pha lỏng
- Phần khí xem kẽ trong các chỗ rỗng của cốt đất ta gọi là pha khí.
Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo 3 pha của đất
Trong đó:
W
s
Trọng lượng của hạt đất, T
W
w
Trọng lượng của nước, T

V

= V

+ V

(m

)
(1.2)
V = V

+ V

+ V

(m

)
(1.3)
Air
Water
Soil
W
Ww
Ws
Va
Vw
Vs
Vr

. Đất cùng loại sự thay
đổi trọng lượng riêng không đáng kể. Trọng lượng riêng của đất được xác định
trong phòng thí nghiệm.
Bảng 1.1. Trọng lượng riêng của một số loại đất
Loại đất
Đơn vị
Giá trị
Đất cát
T/m
3

2,65 – 2,69
Á sét nhẹ
T/m
3

2,70 – 2,71
Á sét
T/m
3

2,72 – 2,73
Sét
T/m
3

2,74 – 2,76
b. Lượng ngậm nước của đất ω (%)
Lượng ngậm nước trong đất là tỷ số giữa lượng nước trong đất và trọng
lượng của đất, được tính theo tỷ lệ phần trăm.


dùng phương pháp sấy khô đất trong phòng thí nghiệm để xác định lượng ngậm
nước của chúng.
c. Dung trọng của đất γ (T/m
3
)
Dung trọng của đất là trọng lượng đơn vị thể tích của đất, đơn vị là kg/m
3
, T/m
3
Dung trọng đất trong thiên nhiên nói chung không đều.
d. Dung trọng khô γ
d
(T/m
3
)
Dung trọng khô là dung trọng phần rắn trong đơn vị thể tích của đất.
Dung trọng khô chính là chỉ tiêu dùng để đánh giá độ chặt của đất đắp
e. Dung trọng bão hòa γ
sat
(T/m
3
)
Dung trọng bão hòa của đất là trọng lượng đơn vị thể tích của đất khi đất chứa
đầy nước trong lỗ rỗng.
Trong công thức trên thì γ
w
= 10 kN/m
3
.


(1.7)



=
W

+ V

. 

V
(T m


)

(1.8)



=
W

 V

. 

V

Bảng 1.2. Trạng thái của đất cát
Trạng thái
Độ bão hòa S
r

Cát hơi ẩm
≤ 50%
Cát rất ẩm
50 ÷ 80%
Cát bão hòa
≥ 80%

[9, tr.8 đến tr.11]
1.3.2.2. Phân loại đất
Căn cứ vào hàm lượng sét trong đất mà người ta phân thành hai loại: đất
không dính và đất dính.
a. Đất không dính
“Độ chặt của đất không dính có quan hệ mật thiết với đất công trình (đất
xây dựng). Độ chặt đất không dính cáo thì cường độ chịu lực của nền cao và
ngược lại. Cùng một loại đất như nhau nếu hệ số rỗng càng nhỏ thì độ chặt càng
lớn. Tùy theo giá trị của hệ số rỗng mà ta chia các trạng thái khác nhau: chặt,
chặt vừa, hơi chặt và tơi xốp.”[9, tr.14]
n =
V

V
. 100 (%)

e < 0,7
0,7 ≤ e ≤ 0,85
0,85 ≤ e ≤ 0,95
e > 0,95
b. Đất dính
Trong cuốn Thi công đất của Đặng Bình Minh (2011) có nêu:
• Lượng ngậm nước giới hạn trong đất dính
Do lượng ngậm nước trong đất dính khác nhau mà nó có thể ở trạng thái
cứng, nửa cứng, dẻo hoặc chảy lỏng. Tùy theo lượng ngậm nước mà đất dính có
thể chuyển từ trạng thái này sang trang thái khác.
Lượng ngậm nước giới hạn khiến cho đất dính chuyển từ trạng thái dẻo
sang trạng thái chảy được gọi là giới hạn lỏng (còn gọi là lượng ngậm nước giới
hạn trên của trạng thái dẻo). Ký hiệu là ω
L
.
Lượng ngậm nước giới hạn khiến cho đất cứng chuyển sang trạng thái dẻo
được gọi là giới hạn chảy dẻo (còn gọi là lượng ngậm nước giới hạn dưới của
trạng thái dẻo). Ký hiệu là ω
p
.
Đất dính ở trạng thái nửa cứng dần dần bốc hơi và thể tích dần dần co lại,
co đến lúc không co thêm được nữa thì lượng ngậm nước giới hạn lúc đó được
gọi là giới hạn co. Ký hiệu ω
s
.
Các giới hạn trên được biểu thị bằng %. Quan hệ giữa trạng thái và lượng
ngậm nước của đất dính được thể hiện qua hình sau

Hình 1.2. Quan hệ giữa trạng thái vật lý và lượng ngậm nước của đất dính
• Chỉ số dẻo của đất dính I

Nếu trong đất không có hạt đất kết dính thì I
p
= 0.
Lượng ngậm nước tương đối của hạt đất dính trên 3%, giá trị I
p
> 3% thì
đất bắt đầu xuất hiện các đặc tính của đất dính. Dựa trên trị số của I
p
người ta có
thể chia đất dính ra các loại: sét, á sét và á sét nhẹ.
Sét I
p
>17%
Á sét 10 %< I
p
≤ 17%
Á sét nhẹ 3% < I
p
≤ 10%
• Chỉ số lỏng của đất dính I
L

Chỉ số lỏng của đất dính được thể hiện theo công thức
Theo công thức trên, khi lượng ngậm nước tự nhiên của đất ω có giá trị
ω < ω
p
thì I
L
≤ 0 và đất tự nhiên ở trạng thái rắn. Đất tự nhiên ở trạng thái lỏng
khi ω > ω

L
> 1

[9, tr.15, 16]
I
p
= ω
L
– ω
p

(1.13)
I

=
  



 

=
  

I


(1.14)
đào bới
Loại 1:
Đất tơi,
mềm
I Cát, đất thực vật, bùn 0,5 ÷ 0,6 600 ÷ 1500 Cuốc xẻng
Loại 2:
Đất
thường
thấy
II
Đất sét mềm, hoàng
thổ; Đất và cát lẫn sỏi
đá, đất trồng đất đắp
0,6 ÷ 0,8
1100 ÷
1600
Cuốc xẻng,
cuốc chim
Loại 3:
Đất
cứng
III
Đất sét dính mềm chặt
vừa; Đất lẫn đá hoàng
thổ; Đất sét đất đắp và
hoàng thổ có lẫn sỏi đá
0,8 ÷ 1
1750 ÷
1900
Cuốc, cuốc

1,5 ÷ 4
2100 ÷
2700
Cuốc chim,
xà beng,
choong búa
phá, nổ mìn
Loại 6:
Đá cứng
vừa
VII -
IX
Sa nham – Cuội kết.
Diệp thạch chặt, mác
ma chặt. Đá vôi chặt
granit phong hóa
4 ÷ 10
2200 ÷
2900
Ít khi dùng
cuốc chim,
thường nổ
mìn
Loại 7:
Đá cứng
V -
VIII
Đá cẩm thạch điabazơ,
granit, đá vôi, đá cuội,
đá huyền vũ, andesite

- Dung trọng khô của đất lớn hơn hoặc bằng dung trọng khô thiết kế, độ ẩm
tự nhiên không quá cao hay quá thấp.
- Hệ số thấm tùy thuộc vào loại công trình (phần chống thấm, hệ số thấm
khoảng 10
-6
cm
3
/s; phần yêu cầu chống thấm ít hơn, hệ số thấm khoảng
10
-5
cm
3
/s;…).
- Độ ẩm tối ưu đạt được trong phòng thí nghiệm và đất tự nhiên không
chênh lệch nhiều.
- Đất có lực dính và góc ma sát trong phù hợp với biện pháp thi công đề ra.
- Đất không lẫn tạp chất hữu cơ quá so với quy định.
1.4. Những sự cố có thể xảy ra với công trình xây dựng trên nền đất đắp
“Nền móng vững chắc là cơ sở cho sự an toàn của nhà và công trình. Về
mặt kinh tế, phần nền móng thường chiếm từ 30%, có khi đến 40% giá thành
XDCT nói chung, vì vậy một giải pháp nền móng tốt sẽ có ý nghĩa kinh tế - kỹ
thuật quan trọng. Ngược lại nếu xảy ra một sai lầm nào đó trong khâu nền móng
(khảo sát, thiết kế, thi công, sử dụng) sẽ dẫn đến rất tốn kém để khắc phục và có
khi không thể sửa chữa được.
Những dấu hiệu biểu hiện sự hư hỏng nền móng thường phát hiện rất
chậm và lại xuất hiện ở những bộ phận kết cấu bên trên như nứt, nghiêng, võng,
trượt cục bộ hoặc sụp đổ,…Vì vậy, khi gặp sự cố, phải xem xét công trình toàn
diện, chuẩn đoán theo các loại biến dạng quan trắc được, tìm ra nguyên nhân
(trong đó có thể có nguyên nhân nền móng) và thiết kế phương án sửa chữa.” [8,
tr. 3]