- 1 -
tuy kỹ thuật xây dựng công trình Đường ô t ô
3.1. công tác dọn dẹp
3.1.1. Đại cương:
Trước khi bắt đầu công tác làm đất phải phát quang cây, dẫy cỏ, đào gốc cây, di chuyển những mảnh
vụn, di chuyển các tảng đá to, cày xới và san phẳng lớp đất mặt trong phạm vi thi công và khu vực mỏ đất
đắp hoặc thùng đấu theo phạm vi đã chỉ ra trong các bản vẽ thiết kế. Phạm vi giới hạn của khu vực công trình
bao gồm phạm vi chiếm dụng từ các hình cắt ngang cộng thêm 2m bên ngoài đỉnh ta luy nền đào hoặc chân
ta luy nền đắp. Cây cối, các vật thể theo qui định phải giữ lại sẽ được bảo vệ khỏi hư hại và hỏng hóc.
Mặt đất thiên nhiên trong khu vực nền đường hoặc những khu vực được chỉ rõ trong thiết kế sau khi
phát cây sẽ được đào bỏ lớp đất hữu cơ hoặc lớp đất mặt theo giới hạn và độ sâu đã chỉ ra trong hồ sơ thiết
kế. Các khu vực nền đường đi qua các ao, hồ, kênh, mương v.v... trước khi đắp nền đường sẽ được vét bỏ
toàn bộ lớp bùn (nếu có) theo qui định trong hồ sơ thiết kế.
Nhà thầu sẽ thực hiện lên ga, cắm cọc: dựa vào cắt ngang, xác định phạm vi mép ta luy đào, đắp để
thi công theo cao độ thiết kế.
3.1.2. Những yêu cầu thi công:
3.1.2.1. Thực hiện:
Công việc này tuân thủ đúng theo qui định trong phần 2 của TCVN 4447-1987 ban hành theo quyết
định số 83/UBXD về thi công và nghiệm thu công tác đất.
Công tác phục hồi tim tuyến: Dùng máy toàn đạt điện tử để xác định nhanh và chính xác cao độ ,
tọa độ các điểm khống chế hoặc có thể dùng máy thủy bình, kinh vĩ loại thông thường kết hợp với thước dây.
- 2 -
Công tác lên khuôn đường: dùng bản vẽ mặt bằng, mặt cắt dọc và mặt cắt ngang nền đường để lên
khuôn đường đúng theo thiết kế. Các cọc lên khuôn đường được dời ra khỏi phạm vi thi công.
Công tác dọn dẹp:
Những hòn đá to cản trở việc thi công nền đường đào hoặc nằm ở các đoạn nền đường đắp có chiều
cao nhỏ hơn 1,5m đều phải được phá huỷ. Những khối đá có thể tích > 1,5m
3
hoặc những kết cấu khác cần
đến dùng mìn để nổ phá thì Nhà thầu sẽ lập và trình Tư vấn giám sát (TVGS) phương án tổ chức thi công và
đảm bảo an toàn. Những hòn đá có thể tích < 1,5m
3.1.2.2. Lấp lại và chỗ đổ (hoặc bảo quản):
- 5 -
Các hố tạo thành sau khi đào gốc cây hoặc sau khi di chuyển các chướng ngại vật khác sẽ được Nhà
thầu lấp lại bằng vật liệu đắp thích hợp và đầm lèn đạt độ chặt yêu cầu.
Tất cả các vật liệu phát quang, đào bỏ (trừ các vật liệu được chỉ định giữ lại để tái sử dụng) sẽ được
Nhà thầu dùng ô tô vận chuyển đến nơi đổ tại các vị trí đã được lựa chọn và được địa phương và Tư vấn
giám sát chấp thuận, không đốt bất kỳ loại vật liệu nào. Nếu cho phép chôn lấp thì lớp phủ dày ít nhất 30cm
và đảm bảo mỹ quan.
Vật liệu tận dụng lại sẽ được chất đống với mái dốc 1:2 và sẽ bố trí ở những chỗ không ảnh hưởng
đến việc thoát nước, giao thông, ... và được che phủ bề mặt.
3.2. CÔNG tác PHá huỷ CÔNG TRình cũ
3.2.1. Đại cương:
Công tác này bao gồm: phá bỏ một phần hoặc toàn bộ các cầu cũ, cống cũ, các kết cấu xây dựng và
các chướng ngại vật khác không được phép giữ lại đã được chỉ ra trong hồ sơ thiết kế được phê duyệt. Các
loại vật liệu thu được từ công tác này cho phép tận dụng lại sẽ được bảo quản tốt, tránh hư hại và hỏng hóc.
Các hố tạo thành sau khi phá bỏ các kết cấu cũ sẽ được Nhà thầu lấp lại bằng vật liệu đắp thích hợp và đầm
lèn đạt độ chặt yêu cầu.
3.2.2. Những yêu cầu thi công:
3.2.2.1. Thực hiện:
- 6 -
Công việc này tuân thủ đúng theo qui định trong phần 2 của TCVN 4447-1987 ban hành theo quyết
định số 83/UBXD về thi công và nghiệm thu công tác đất.
Nhà thầu sẽ không phá huỷ các cầu, cống và các kết cấu khác phục vụ đảm bảo giao thông đến khi có
phương án phù hợp và được sự chấp thuận của Tư vấn giám sát.
Những kiến trúc phần dưới của các công trình cũ sẽ được phá bỏ đến đáy dòng chảy (nếu không có
yêu cầu khác của Tư vấn giám sát).
Có thể sử dụng phương pháp nổ phá đối với những kết cấu kiến trúc có khối lớn nhưng không gây hư
hỏng đối với kết cấu xung quang và phải được sự đồng ý của Kỹ sư TVGS hoặc sử dụng phương pháp thủ
công để phá hủy kết cấu.
3.2.2.2. Lấp lại và chỗ đổ (hoặc bảo quản):
nhiên < 0,8T/m
3
.
- Theo tiêu chuẩn AASHTO T 258-81: đất trương nở có chỉ số hoạt động > 1,25 hoặc độ trương nở
vào loại “rất cao”, “cực cao”. Chỉ số hoạt động xác định theo tỷ số: chỉ số dẻo (AASHTO T 90-87)/phần
trăm hạt sét (AASHTO T 90-87).
- Các loại vật liệu không được sự chấp thuận của Tư vấn giám sát.
- Đất cát không dính: tính thoát nước và ổn định nước đều tốt, chiều cao mao dẫn rất nhỏ, góc nội ma
sát khá cao nhưng dễ rời rạc, dễ bị nước xói mòn nên không dùng cho nền đắp có mái dốc nếu như không
trộn thêm một ít đất dính hoặc gia cố bề mặt ta luy để tăng độ ổn định của nền đường
- Đất bụi: do chứa nhiều các hạt mịn mao dẫn nghiêm trọng, khi khô dễ bị gió thổi bay, rất dễ bị ẩm
ướt, khi bão hoà nước có thể bị hoá lỏng do chấn động.
- 9 -
- Đất dính: ít thấm nước, khi thấm nước cường độ giảm nhiều, sự thay đổi thể tích do trương nở và co
rút khi khô ẩm tuần hoàn cũng lớn, khi quá khô hoặc quá ẩm đều khó thi công.
- Đất sét nặng: hầu như không thấm nước, lực dính kết rất lớn, khi khô rất khó đào đắp, khi ẩm tính
trương nở và tính dẻo đều rất lớn.
- Đá mềm: dễ phong hoá sau khi ngấm nước cường độ giảm thấp, biến dạng lớn.
3.3.2.2. Vật liệu mượn có lựa chọn:
Là loại vật liệu có các hạt qua lỗ sàng vuông 75mm và không vượt quá 15% trọng lượng lọt qua lỗ
sàng 0,075mm theo thí nghiệm AASHTO T 11. Chỉ số dẻo của vật liệu không > 6% theo AASHTO T 90 và
giới hạn chảy không > 30% theo AASHTO T 89.
3.3.2.3. Vật liệu đắp dạng hạt có lựa chọn:
Là các loại vật liệu như: cát, sỏi hay các vật liệu hạt sạch khác với chỉ số dẻo không > 6% theo
AASHTO T 90.
Dùng để đắp ở khu vực đất bão hòa hoặc ngập lụt không tránh được.
3.3.2.4. Vật liệu dính đắp ta luy nền đắp:
Là loại đất có không ít hơn 25% thành phần hạt sét (hạt < 0,002mm). Loại này có thể là cấp phối của
sét lẫn sỏi sạn, á sét, sét có độ dẻo trung bình, chỉ số dẻo không < 20% theo AASHTO T 90 và giới hạn chảy
không < 30% theo AASHTO T 89, khả năng kết dính không < 5kPa (0,05 kG/cm
Thích hợp
Sét nhẹ > 40 %
17 ÷ 27
Thích hợp
- Vật liệu rải dày 30÷50cm trên mặt nền đắp sẽ được chọn lọc kỹ theo đúng các chỉ tiêu kỹ thuật qui
định cho lớp Subgrade (lớp đất có độ đầm chặt yêu cầu K≥0,98) và phù hợp theo AASHTO T 193-81, có
- 11 -
CBR không < 8% sau 4 ngày bão hòa và đạt độ chặt 100% dung trọng khô lớn nhất, xác định theo AASHTO
T 99-90.
3.3.3. Sai số cho phép khi thi công nền, mặt đường:
3.3.3.1. Sai số tuyệt đối:
- Vị trí tim tuyến so với thiết kế: ± 20mm;
- Cao độ nền đã đầm nén: ± 25mm;
- Cao độ lớp móng dưới mặt đường ± 20mm;
- Cao độ lớp móng trên mặt đường ± 15mm;
- Cao độ lớp mặt đường bêtông asphalt, bêtông xi măng ± 10mm;
3.3.3.2. Sai số chiều dày:
Lớp móng dưới, vật liệu hạt đã đầm chặt + 10%, -5%
3.3.3.3. Độ bằng phẳng:
Khi dùng thước 3m cạnh thẳng kiểm tra độ bằng phẳng của mặt đường, khe hở không vượt quá:
- Mặt nền đã đầm chặt 12mm
- Mặt móng dưới đã đầm chặt 8mm
- Mặt móng trên đã đầm chặt 6mm
- 12 -
- Mặt đường bêtông asphalt, bêtông xi măng 3mm
3.3.4. Thi công nền đường đào
3.3.4.1. Đại cương:
Công tác này bao gồm tất cả các hình thức đào đất hình thành nền đường theo đúng bề rộng, cao độ
và độ dốc mái ta luy thể hiện trên mặt cắt ngang các bản vẽ thiết kế và chỉ dẫn của Kỹ sư TVGS.
Các hạng mục công việc thực hiện như: đào bỏ đất nền đường, đào bỏ đất sụt lở, đánh cấp, đào rãnh
hướng ngang (Hình 6).
Hình 5. Phương pháp đào hỗn hợp
- 15 -
Hình 6. Phương pháp đào nền chữ L
a) Đào từng tầng;
b) Đào từng mảng;
3.3.4.3. Yêu cầu thi công:
Các yêu cầu về thi công đã được chỉ rõ trong TCVN 4447-1987 ban hành theo quyết định số
83/UBXD về “Thi công và nghiệm thu công tác đất”.
- Công tác chuẩn bị mặt bằng được hoàn thành trước khi thi công đào nền: xác định vị trí tim tuyến,
đỉnh ta luy (đỉnh trái và đỉnh phải), vị trí rãnh biên, rãnh đỉnh, ...
- Đối với công trình nửa đào, nửa đắp có công trình phòng hộ phía ta luy âm thì tổ chức thi công phần
đắp hoặc công trình phòng hộ phía ta luy âm trước.
- Các vật liệu đào ra mà được xem là vật liệu thích hợp sẽ được dùng để đắp nền đường, lề đường và
đắp những chỗ cần thiết theo chỉ dẫn của Kỹ sư tư vấn. Trường hợp không tận dụng hết thì Nhà thầu sẽ có
trách nhiệm vận chuyển đến nơi đổ bảo đảm mỹ quan và không làm hư hại cây cối, công trình và các tài sản
khác lân cận.
- Những đống đất dự trữ sẽ được vun gọn, đánh đống, sạch theo cách thức chấp nhận được, đúng vị
trí và không làm ảnh hưởng đến dây chuyền thi công.
- Vật liệu thừa, bỏ đi sẽ không đổ gần vị trí cống, hoặc ở những nơi có tài sản riêng khác ở sườn dốc
bên dưới.
- Vật liệu thừa, bỏ đi sẽ được đổ về phía thấp của nền đường, đổ cách quãng và bảo đảm an toàn cho
nền đường, các công trình và các tài sản khác.
- 16 -
- Trong quá trình xây dựng nền đường, khuôn đường luôn luôn giữ ở điều kiện khô ráo, dễ thoát
nước, chỗ rãnh biên đổ từ nền đào vào nền đắp sẽ được Nhà thầu thi công cẩn thận để tránh làm hư hại nền
đắp do xói mòn.
- Để cho nền đào, các lớp móng không bị ẩm ướt, trong quá trình thi công và sau khi thi công Nhà
thầu sẽ luôn luôn tạo những mương thoát nước hoặc rãnh thích hợp bằng cách hoạch định công việc đào rãnh
16
16
1/0,2
1/0,5 ÷ 1/1,5
2. Các loại đá bị phong hoá mạnh 6 1/1
3. Đá rời rạc
6 ÷ 12
1/1,5
4. Đất cát, đất các loại sét ở trạng thái cứng, nửa
cứng, dẻo chặt
12 1/1,5
3.3.5. Thi công nền đường đắp:
3.3.5.1. Đại cương:
Hạng mục này bao gồm: việc đắp nền đường, việc chuẩn bị phạm vi trên đó được đắp đất, việc rải và
đầm nén vật liệu thích hợp được chấp thuận trong phạm vi nền đường chính tuyến và đường giao, các vị trí
- 18 -
có vật liệu không phù hợp đã được đào bỏ, lấp và đầm đất ở các lỗ, hố và các chỗ lõm khác trong phạm vi
nền đường phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật và đúng với hướng tuyến, cao độ, kích thước, chiều dầy và trắc
ngang đã chỉ ra trên các bản vẽ thiết kế và chỉ dẫn của Kỹ sư tư vấn giám sát.
3.3.5.2. Tính toán ổn định mái ta luy nền đường đắp:
Bài toán ổn định ta luy nền đường đắp là một trường hợp riêng của bài toán ổn định mái đất. Có hai
nhóm phương pháp để tính ổn định ta luy nền đường đắp.
Nhóm thứ nhất: tìm các phương trình hay công thức để xác định trực tiếp dạng của mái dốc ổn định
trên cơ sở lý luận cân bằng giới hạn, gồm các phương pháp của: Sokolovski, Maslov, Xamxonova, ...
Nhóm thứ hai: dựa vào các mặt trượt giả định trước để đánh giá mức độ ổn định của nền đường đã
thiết kế. Điển hình là phương pháp mặt trượt trụ tròn mà đại diện là: Fellenius, Bishop, Taylor, Gonstein, ...
3.3.5.2.1. Phương pháp của V.V.Sokolovski:
Xét phân tố đất chịu tác dụng của các ứng suất σ
z
, σ
ϕσσ
τσσ
2
2
22
sin
)cot.2(
4)(
=
++
+−
gC
zx
xzzx
(3)
Các phương trình (1), (2) và (3) gọi là
- 19 -
phương trình vi phân cân bằng giới hạn được
Koette nêu vào năm 1903 nhưng chưa có cách giải.
Sokolovski đã đề ra phương pháp tính bằng
số để giải hệ phương trình trên trong trường hợp
tổng quát (ϕ ≠ 0; c ≠ 0). Với mái dốc ở trạng thái
cân bằng, phương trình mái dốc được xác định:
X
C
X
γ
=
(4)
Z
)1(
.2
ϕγ
ϕ
Sin
CosC
h
gh
−
=
(7)
3.3.5.2.2. Phương pháp của N.N.Maslov
(phương pháp F
p
):
Xét điều kiện cân bằng của một phân tố đất,
có thể xác định mái dốc cân bằng ổn định có độ dốc
như sau:
αγ
ϕα
2
.. Cosh
C
tgtgF
p
+==
(8); Trong đó:
+ α là góc nghiêng của mái dốc tại điểm tính toán; Hình 2. Sơ đồ xét điều kiện cân
+ h là chiều cao tính từ điểm tính toán đến mái dốc; bằng cơ học của một khối đất.
+ C, ϕ, γ là lực dính, góc nội ma sát và dung trọng của đất;
Bản chất của phương pháp:
- Coi mặt trượt là mặt trụ tròn;
- Khối đất bị trượt (lăng thể trượt) coi như một cố thể (tuyệt đối cứng);
- Trạng thái cân bằng giới hạn chỉ xảy ra trên mặt trượt;
Có rất nhiều tác giả nghiên cứu, ở đây chỉ nêu một vài tác giả điển hình.
* Phương pháp của W.Fellenius:
Fellenius giải theo phương pháp phân mảnh. Phương pháp này dùng để kiểm toán ổn định mái dốc
cho trước. Giả định trước mặt trượt là mặt trượt trụ tròn quay quanh tâm O với bán kính R. Xét khối đất trượt
chiều dày 1 đơn vị. Tương quan giữa mômen chống trượt và mômen gây trượt của tất cả các lực tác dụng lên
lăng thể trượt đối với tâm O đánh giá mức độ ổn định của mái dốc và được thể hiện qua hệ số ổn định
K:
gt
ct
M
M
K
=
(10); Trong đó:
+ K là hệ số ổn định tương ứng với cung trượt giả định;
+ M
ct
là mômen của các lực chống trượt đối với tâm O;
- 22 -
+ M
ct
là m là mômen của các lực gây trượt đối với tâm O;
Để xác định M
ct
và M
ct
i
mômem chống trượt đối với tâm O: M
ct
= (P
i
.Cosα
i
.tgϕ
i
+ C
i
. L
i
).R
Lực gây trượt: T
i
= P
i
.Sinα
i
mômem gây trượt đối với tâm O: M
gt
= R.P
i
.Sinα
i
⇒
∑
∑
∑
.
)...(
α
ϕα
(11)
* Khi xét đến lực động đất:
Mỗi mảnh trượt còn chịu thêm một lực gây trượt Wi có cánh tay đòn so với tâm O là Zi khi đó hệ số
ổn định K xác định như sau:
⇒
∑
∑
∑
∑
=
=
=
=
+
+
==
n
i
i
iii
j
tương ứng. Từ
các trị số K
j
xác định được K
jmin
.
Nếu K
jmin
< 1 mái dốc sẽ bị mất ổn định;
Nếu K
jmin
= 1 mái dốc ở trạng thái cân bằng giới hạn;
- 24 -
Nếu K
jmin
> 1 mái dốc ổn định;
Theo thiết kế hệ số ổn định mái dốc phải lớn hơn hệ số ổn định yêu cầu K
yc
, thường K
yc
=1,3÷1,5.
* Phương pháp của Bishop:
Tương tự như phương pháp của Fellenius nhưng Bishop có xét đến các lực các lực pháp tuyến và tiếp
tuyến ở mặt hông các mảnh là E
i+1
và E
i-1
(không quan tâm đến vị trí của các điểm đặt lực ngang đó).
Đối với toàn bộ khối trượt trụ tròn thì: ∑∆E
i
. (13)
Gỉa sử khi trượt, các mảnh trượt có cường độ kháng cắt ở đáy mỗi mảnh i đều đạt tới trạng thái cân
bằng giới hạn với cùng một hệ số an toàn K như nhau, với mỗi mảnh ta có:
).(
1
iiiii
tgNLC
K
T
ϕ
+=
(14)
Với 3 phương trình (12), (13) và (14) ta xác định được N
i
, T
i
và K như sau:
i
i
i
iii
i
i
K
tg
K
LC
P
N
i
iii
i
n
ii
i
ii
R
Z
WP
mLC
tgP
K
1
1
sin.
..
cos
.
α
α
ϕ
(16)
- 25 -
Với:
1
.
1
1
−
ta luy
Mặt trượt đi
qua chân ta luy
Mặt trượt đi vào nền thiên nhiên có tiếp tuyến nằm ở
độ sâu e so với chân ta luy
e=h/4 e=h/2 e=h e=2h
A B A B A B A B A B
1:1
1:1,25
1:1,5
1:1,75
1:2
2,34
2,64
2,64
2,84
3,23
5,79
6,05
6,50
6,58
6,70
2,56
2,66
2,80
2,93
3,10
6,1
6,32
6,53
5,90
5,95
Copyright: Tài liệu đại học ©