Slide bài giảng môn Kỹ thuật thi công nội dung chương 3: Công tác chuẩn bị phục vụ thi công

lOMoARcPSD| 36991220 Chương 3 CÔNG TÁC
CHUẨN BỊ PHỤC VỤ THI CÔNG lOMoARcPSD| 36991220 Nội dung:
1. Chuẩn bị mặt bằng thi công 
Tiếp cận công trường (site access) 
Giải phóng, thu dọn mặt bằng (site clearance) 
Tiêu nước mặt bằng (groundwater) 
Chuẩn bị vị trí ổ ất khi ào móng
2. Hạ mực nước ngầm (dewatering)
3. Định vị và giác móng công trình (positioning)
1. Chuẩn bị mặt bằng thi công
1.1. Tiếp cận công trường: lOMoARcPSD| 36991220 -
Xem xét iều kiện ịa chất -
Các công trình hiện hữu -
Đường giao thông vào công trường -
Các hạn chế của công trường -
Vấn ề về lao ộng và thiết bị cung ứng -
Các dịch vụ tiện ích (facilities) như iện, nước, internet…
1. Chuẩn bị mặt bằng thi công
1.2. Giải phóng thu dọn mặt bằng: -
Di chuyển và phá dỡ công trình cũ nếu có -
Hạ cây cối nằm trong mặt bằng xây dựng -
Phá á mồ côi trên mặt bằng lOMoARcPSD| 36991220 - Xử lý thảm thực vật -
Dọn sạch các chướng ngại vật tạo ường giao thông nội bộ phục vụ thi công -
Thông báo ến các phương tiện ại chúng nếu dự án có
khả năng gây ảnh hưởng ến cộng ồng khi thi công
1. Chuẩn bị mặt bằng thi công
1.2. Giải phóng thu dọn mặt bằng (tt.): -
Đối với việc di chuyển mồ mả cần phải úng theo phong tục và vệ sinh -
Đối với các công trình ngầm về iện nước cần phải ảm
bảo úng các quy ịnh khi di chuyển lOMoARcPSD| 36991220 -
Đối với các công trình cũ cần phải có biện pháp tháo dỡ
ảm bảo an toàn và tận dụng ược vật liệu -
Ở những nơi có bùn ở dưới cần phải vét lên hết ể
tránh hiện tượng không ổn ịnh
1. Chuẩn bị mặt bằng thi công
1.3. Tiêu nước mặt bằng: -
Để công trình không bị ọng nước, không bị úng ngập
trong suốt thời gian thi công -
Các phương pháp tiêu nước:
o Tạo ộ dốc cho mặt bằng thi công o Xây hệ thống
thoát nước mưa bằng gạch có nắp ậy lOMoARcPSD| 36991220
o Lắp ặt các ống bê tông cốt thép kết hợp với các hố ga thu nước
1. Chuẩn bị mặt bằng thi công
1.3. Tiêu nước mặt bằng: lOMoARcPSD| 36991220
1. Chuẩn bị mặt bằng thi công
1.3. Tiêu nước mặt bằng: lOMoARcPSD| 36991220
1. Chuẩn bị mặt bằng thi công
1.4. Chuẩn bị vị trí ổ ất: lOMoARcPSD| 36991220 -
Trước khi thi công ất cần phải xác ịnh chất lượng loại ất
ào lên ể có thể sử dụng lại. -
Xác ịnh lượng ất cần lấp lại và lượng ất thừa sẽ chở ra khỏi công trường. -
Đối với lượng ất sẽ lấp trở lại sau khi thi công móng,
cần bố trí bãi chứa gần vị trí xây dựng công trình. -
Không gây cản trở quá trình thi công, dễ dàng em i xúc, san và ủi.
2. Hạ mực nước ngầm -
Hạ mực nước ngầm là làm cho mức nước ngầm hạ
thấp cục bộ tại nơi cần thi công. lOMoARcPSD| 36991220 -
Kỹ thuật kiểm soát nước ngầm: o Loại trừ/ ngăn chặn
nước vào hố ào (exclusion techniques)
o Đối phó với nước ngầm bằng cách bơm (dewatering techniques)
2. Hạ mực nước ngầm
Nước ngầm thấm qua tường chắn vào hố ào hay khu vực
thi công sẽ gây ra các vấn ề:
-Ngăn cản quá trình thi công
-Làm giảm cục bộ mực nước ngầm bên ngoài công
trường, gây rủi ro lún và các tác ộng phụ khác lOMoARcPSD| 36991220
-Nếu tường chắn trở thành một phần kết cấu lâu dài, dù
thấm ít về lâu dài có thể làm hỏng phần hoàn thiện của tường
2. Hạ mực nước ngầm
2.1. Phương pháp ngăn chặn nước thấm vào hố ào: Thường có 3 cách: -
Dùng tường chắn có khả năng thấm rất nhỏ ược
chèn hoặc xây trong ất (cừ larsen, tường chắn ất…) -
Giảm khả năng thấm của ất nguyên thổ bằng cách
phun vữa, óng băng ất nhân tạo… -
Dùng áp suất lưu chất trong khoang kín như ường
hầm ể cân bằng với áp suất của nước ngầm. lOMoARcPSD| 36991220
2. Hạ mực nước ngầm
2.1. Phương pháp ngăn chặn nước thấm vào hố ào: lOMoARcPSD| 36991220
2. Hạ mực nước ngầm
2.2. Phương pháp hạ mực nước ngầm: Có 2 phương pháp sau: -
Hút nước lộ thiên (exposing dewatering method) -
Hút nước kín trong ất (unexposing dewatering method) bao gồm:
o Sử dụng giếng thấm o Sử dụng giếng thấm (sump
pumping), ống kim lọc (wellpoints) kết hợp với máy
bơm. o Thảm thấu iện (electroosmosis)
2. Hạ mực nước ngầm
2.2. Phương pháp hạ mực nước ngầm: lOMoARcPSD| 36991220
- Hai nguyên tắc ảm bảo sự ổn ịnh của hố ào khi tháo nước ngầm:
o Không giữ nước ngầm, có thể tạo áp lực nước lỗ
rỗng mà kết quả có thể gây chuyển dịch của ất và nước ngầm.
o Đảm bảo hạt ất không di chuyển liên tục vì có thể
gây xói lỡ và mất ổn ịnh.
2. Hạ mực nước ngầm
2.2. Phương pháp hạ mực nước ngầm: -
Các yếu tố ể chọn biện pháp tháo/ hạ nước ngầm thích hợp: lOMoARcPSD| 36991220
o Trầm tích và khả năng thấm của các lớp ất o
Qui mô của diện tích thi công cần tháo nước o
Độ sâu nhất của công trình so với mặt ất hiện
hữu và mức hạ nước ngầm yêu cầu.
o Công trình và kết cấu lân cận, bản chất của
nền móng công trình này và ịa tầng dưới các công trình ó.
Phương pháp hút nước lộ thiên 
Để ngăn chặn nước mặt và nước ngầm thấm vào hố
móng, cần ào những mương (drainage) lộ thiên bao
quanh hố móng, hoặc ngay tại chân mái dốc ngoài phạm vi công trình. lOMoARcPSD| 36991220 
Kích thước mương thường từ: - Rộng: 0.3 – 0.6m - Sâu: 0.3 – 1.0m - Độ dốc: 0.1 – 0.5% 
Nước thấm theo các ường mương chảy vào các giếng
tích nước, từ ây nước ược hút ra ngoài hố móng bằng bơm.
Phương pháp hút nước lộ thiên (tt.)  Ưu iểm: -
Đơn giản, dễ thực hiện, linh ộng, và rẻ tiền -
Là phương pháp phổ biến ể hút nước mặt, nước
mưa và hạ mực nước ngầm… Nhược iểm: lOMoARcPSD| 36991220 -
Gây ra sự cuốn trôi của các hạt ất gây sập lỡ vách ất -
Gây khó khăn cho phương tiện di chuyển trong quá trình thi công…
Phương pháp giếng thấm 
Đào những giếng bao chung quanh hố móng với chiều
sâu ược xác ịnh theo iều kiện ảm bảo hạ mực nước
ngầm thấp hơn áy hố ào. 
Đề phòng vách giếng sụt lở, cần lát những tấm ván gỗ
xung quanh giếng, ván gỗ ược óng thành các thùng hở áy, lOMoARcPSD| 36991220 
Vừa ào giếng vừa lắp thùng gỗ xuống. Dùng máy bơm
ly tâm hút nước từ giếng ra. 
Áp dụng trong trường hợp diện tích hố móng nhỏ, ất
nền có hệ số thấm lớn, ộ sâu hạ mực nước ngầm thường không quá 4m. lOMoARcPSD| 36991220
Phương pháp giếng thấm (tt.) lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc lOMoARcPSD| 36991220 Các bộ phận chính của giếng lọc: lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc 
Giếng lọc với máy bơm hút sâu là bộ thiết bị bao gồm:
ống giếng lọc, ổ máy bơm ặt trong mỗi giếng, ống tập
trung nước, trạm bơm và ống xả tháo nước.  04 giai oạn lắp: 1. Khoan tạo lỗ
2. Đặt các vật liệu (ống ngoài, lưới, sỏi…) 3. Phát triển giếng
4. Lắp và vận hành máy bơm lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc Lập biểu ồ theo dõi mực nước ngầm tại một giếng quan sát trong công trình lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc  Ưu iểm:
o Chủ ộng hạ mực nước ngầm nhanh;
o Chiều sâu hạ mực nước ngầm lớn (thường lớn hơn
15m) o Giữ ược tính nguyên vẹn của
ất nền Nhược iểm:
o Tốn nhiều tiền trong việc thi công các giếng lọc có ường kính lớn;
o Lắp ráp phức tạp; o Cát lẫn trong nước làm máy bơm mau hỏng lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc -
Theo các tiêu chí về kinh tế và kỹ thuật, ống kim lọc sẽ
không thích hợp trong những iều kiện sau: 
Hố ào rộng hay hố ào sâu hơn 15m 
Có áp suất trong tầng ất ngậm nước (aquifer) bên dưới
hố ào mà cần giảm ể ảm bảo sự ổn ịnh ở áy hố ào. -
Khi công trình có yêu cầu cao hơn, thiết kế hệ thống
giếng sâu sẽ phù hợp hơn. lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc -
Ống kim lọc gồm hai loại: 
Ống kim lọc tự xuyên (self-jetting wellpoint) 
Ống kim lọc có thể thải loại (disposal wellpoint) lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc Ống kim lọc tự xuyên Ống kim lọc có thể thải loại lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc -
Khoảng cách và thời gian hạ nước (drawdown time) tiêu biểu cho kim lọc: Loại ất Khoảng Hạ tháo cách (m) nước (ngày) Sỏi mịn ến sỏi thô 0.5 – 1.0 1 – 3 Cát mịn sạch ến 1.0 – 2.0 2 – 7 cát thô và sỏi cát Cát bột 1.5 – 3.0 7 – 21 lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc Nguyên lý hoạt ộng: a) Khi hạ ống kim lọc vào ất b) Khi hút nước ngầm lên Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc
a) Khi hạ ống kim lọc vào ất: lOMoARcPSD| 36991220 
Đặt thẳng ứng ầu kim lọc vào vị trí thiết kế 
Dùng búa gõ nhẹ ầu kim lọc vào ất 
Nối miệng ống hút nước với bơm cao áp 
Khi bơm nước vào kim lọc dưới áp suất lớn sẽ
ẩy van hình khuyên óng lại và van hình cầu chạy xuống 
Nước theo lỗ ở các răng nhọn phun ra ngoài
thành tia làm xói lở ất, cuốn theo bùn ất chảy lên mặt ất 
Dưới sức nặng của TLBT, kim lọc từ từ hạ xuống ộ sâu cần thiết
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc
b) Khi hút nước ngầm lên: lOMoARcPSD| 36991220 
Khi ngừng bơm, nước ngầm và ất lèn chặt xung quanh ầu kim lọc 
Ống hút ược nối với máy bơm và hệ thống thu nước 
Khi bơm nước lên, nước ngầm i qua hệ thống lọc
và ẩy van khuyên mở ra, tràn vào ống ể ược hút lên 
Đồng thời do áp suất cao sẽ kéo van cầu óng lại
giữ ko cho bùn cát vào kim lọc.
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc -
Sơ ồ bố trí hệ thống kim lọc:
Công trình chạy dài lOMoARcPSD| 36991220 Mặt bằng Mặt cắt
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc -
Xác ịnh lưu lượng nước của hệ thống: lOMoARcPSD| 36991220 Trong ó:
Q – lưu lượng của hệ thống (m3/s);
H – ộ cao của nước ngầm tính từ ầu kim trở lên, gây áp khi hút (m);
h – ộ cao của nước ngầm sau khi hạ (m);
k – hệ số lọc của ất (m/s) l – chiều dài của
dãy kim lọc (m); R – bán kính tác dụng của kim lọc (m)
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc -
Sơ ồ bố trí hệ thống kim lọc: Công trình rộng lOMoARcPSD| 36991220 Mặt bằng Mặt cắt
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc -
Xác ịnh lưu lượng nước của hệ thống: lOMoARcPSD| 36991220 Trong ó:
Q – lưu lượng của hệ thống (m3/s);
H – ộ cao của nước ngầm tính từ ầu kim trở lên, gây áp khi hút;
S – mức nước muốn hạ xuống (m)
k – hệ số lọc của ất (m/s)
F – diện tích khu ất bên trong vòng kim lọc (m2);
R – bán kính tác dụng của kim lọc lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc
Trường hợp 1: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hút nông 
Sử dụng khi chiều sâu hạ nước ngầm không lớn 
Bố trí gần nhau theo ường thẳng quanh hố móng
hoặc theo khu vực cần tiêu nước 
Sử dụng máy bơm ly tâm có chiều cao hút nước lớn
có khi lên ến 8-9 mét cột nước 
Nối ống hút nước của các kim lọc vào ống thu nước tập trung lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc 1 .Ph ầ n l ọ c 2 .Ph ầ n thân ố ng 3. Ố ng tí ch nướ c lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc
Trường hợp 2: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hút sâu 
Ống kim lọc hút sâu có ường kính lớn hơn ống kim lọc hút nông 
Có phần thân ống và phần thân dọc dài hơn 
Trong ống lọc có thêm một ống mang miệng phun nhằm ưa nước lên cao 
Phương pháp này có thể hạ ược mực nước ngầm xuống 18m. 
Có thể sử dụng ược ở ất cát, cát lẫn sỏi. lOMoARcPSD| 36991220
Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc 1. Máy bơm 2. Ống dẫn nước 3. Phần lọc 4. Phần thân ống 5. Máng nước 6. Bể chứa nước 1 .Ph ầ n l ọ c 2 .Ph ầ n thân ố ng 3. Ố ng tí ch nướ c lOMoARcPSD| 36991220
Bài tập 1: Tính lượng nước ngầm thấm vào hố móng
PP hút nước thấm lộ thiên bằng cách ào rãnh thu nước bao
quanh áy hố móng và dẫn nước thấm ến giếng bơm:
Yêu cầu tính lượng nước thấm vào hố móng. Biết: 
Diện tích áy hố móng: F = 20x76m 
Độ sâu áy hố móng so với MNN: H = 6m lOMoARcPSD| 36991220
Bài tập 1: Tính lượng nước ngầm thấm vào hố móng 
Độ sâu từ mực nước ngầm ến lớp ất không thấm: T = 30m 
Hệ số thấm của ất nền: k = 10 m/ngày êm  Đất
dưới áy móng là ất cát hạt nhỏ. 
Lượng nước mưa trung bình hàng ngày trong mùa mưa: h = 0.05 m/day. 
Hệ số tính thêm lượng nước mưa trên bề mặt chạy quanh hố móng : m = 1.2 lOMoARcPSD| 36991220
Bài tập 1: Tính lượng nước ngầm thấm vào hố móng
+ Lượng nước thấm không áp lực Q0 tính bằng công thức: 1.36kH2 Q0 A R lg A
Trong ó, A: bán kính biểu kiến của hố móng, A F 20x75 7m 3.14 R: bán kính ảnh hưởng: lOMoARcPSD| 36991220 R 2H Hk 2x6x 6x10 92m Q0 1.36x10x62 / lg 7 92 430m / ngd3 7 lOMoARcPSD| 36991220
Bài tập 1: Tính lượng nước ngầm thấm vào hố móng
+ Lưu lượng nước thấm áp lực: Q kFH 1 1
Trong ó, k1: hệ số thấm áp lực trên 1m2 diện tích áy móng
cho mỗi mét cột nước tùy theo loại ất. Loại ất k1 (m3/h) Cát hạt nhỏ 0.16 Cát trung bình 0.24 Cát hạt to 0.30 lOMoARcPSD| 36991220 Sỏi cuội lẫn cát 0.35 Khác 0.12
Bài tập 1: Tính lượng nước ngầm thấm vào hố móng
Đất dưới móng là cát hạt nhỏ k1 =
0.16 Q1 = 0.16x152x6 = 146 m3/h + Lưu lượng nước mưa: Q2 Fhm (m / h3 ) 24 3.5m / h3 lOMoARcPSD| 36991220
+ Lưu lượng nước chảy vào hố móng:
Q = Q0 + Q1 + Q2 = 18+146+3.5=167.5 m3/h
Bài tập 2: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hay giếng lọc
Một hố móng ược mô tả như sau: lOMoARcPSD| 36991220
Bài tập 2: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hay giếng lọc Biết: lOMoARcPSD| 36991220
 Kích thước miệng hố móng: 50x20m  Độ sâu ến
lớp ất không thấm: Ta = 30m Hệ số thấm của ất: k = 10 m/ngày êm.
 Độ sâu hạ MNN ở giữa hố móng: S0 = 6m.
Yêu cầu: tính số lượng giếng lọc hạ MNN cho hố móng ?
Bài tập 2: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hay giếng lọc
 Độ sâu hạ thấp mực nước trong giếng khoan: S = S0 + 2m
 Chiều dài thấm của ọa giếng lọc: lth = 7m  Độ sâu của
giếng tính từ MNN: H = S + lth = 15m.
 Bán kính biểu kiến của hố móng: lOMoARcPSD| 36991220 A 50x20 18m
 Bán kính ảnh hưởng: R 2S Hk 2x8 15x10 196m
Bài tập 2: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hay giếng lọc
 Lượng nước thấm không áp lực: Q 1 1.36k 2 H S S 1.36x10 2x15 8 8 226m / ngd3 lOMoARcPSD| 36991220 A R 18 196 lg lg A 18
 Lượng nước thấm có áp lực: 2.72S tk0 Q2 A R lg A t / 2
 Ở ây chiều dày lớp ất chứa nước dưới áy giếng rất lớn, vậy
phài x vùng ảnh hưởng, nghĩa là vùng sâu bằng chiều dày Ta
của lớp ất có khả năng cung cấp nước cho giếng. Trị số Ta này ược x theo bảng: lOMoARcPSD| 36991220
Bài tập 2: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hay giếng lọc
Ở ây: S0/H = 6/15 = 0,4. Vậy Ta/H = 1,6 Ta= 1,6x15 = 24m t = 24 – 15 = 9m Q 2 2.72S tk0 2.72x6x9x10 1224m / ngd3 A R 18 196 lg lg lOMoARcPSD| 36991220 A t / 2 18 (24 15) / 2
Bài tập 2: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hay giếng lọc
 Lưu lượng tổng cộng: Q = Q1 + Q2 = 3460 m3/ngày êm
Số lượng ống kim lọc hay giếng lọc cần thiết: n Q m q
 Với: m: hệ số dự trữ, m = 1,2 q: khả năng hút nước của
1 ống lọc hay giếng lọc:
q =F*v = 2π*r*lth*v (m3/ngày êm) F:
diện tích mặt ngoài ống lọc, m2 lOMoARcPSD| 36991220
v: tốc ộ nước thấm ược vào ống lọc, m/ngày êm
Đối với các ống kim lọc thì bán kính r của giếng thường lớn hơn
bán kính của ống 4-6cm; vậy tính toán với bán kính giếng
Bài tập 2: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hay giếng lọc v 604 k 110m / ngd
 Với k là hệ số thấm của ất
 Có thể xác ịnh v bằng ồ thị sau: lOMoARcPSD| 36991220
Bài tập 2: Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc hay giếng lọc v 604 k 110m / ngd  Số giếng lọc: lOMoARcPSD| 36991220 n Q m 3460 x1,2 10,76 q 386  Lấy n = 12 giếng
 Khoảng cách giữa các giếng lọc: c (50 20)x2 11,65m 12 lOMoARcPSD| 36991220
3. Định vị và giác móng công trình
Các thao tác cần làm trước khi tiến hành ịnh vị và giác móng công trình:
-Nghiên cứu kỹ bản vẽ ịnh vị công trình ã ược phê duyệt
-Nhận và bàn giao mốc chuẩn, cốt chuẩn o Mốc chuẩn là
mốc công trình o Cốt chuẩn là các cốt tương ứng với
cốt cao ộ quốc gia, hoặc cốt tại một iểm nào ó thuộc công trình ã xây dựng.
3. Định vị và giác móng công trình
Công tác ịnh vị công trường căn cứ vào góc hướng và góc phương vị lOMoARcPSD| 36991220
3. Định vị và giác móng công trình
 Khi công trình nằm gần các công trình ang thi công, hoặc công trình cũ lOMoARcPSD| 36991220
3. Định vị và giác móng công trình
 Khi công trình gồm nhiều hạng mục lOMoARcPSD| 36991220
1. Các cột mốc chính trên ường sườn khép kín
2. Các cột mốc phụ trong lưới vuông
3. Vị trí hạng mục công trình
3. Định vị và giác móng công trình 
Gửi mốc và bảo quản trong quá trình thi công lOMoARcPSD| 36991220 
Sau khi ịnh vị và giác móng công trình phải lập biên bản có
sự xác nhận của các bên liên quan. Các mốc này cần ược
bảo vệ và kiểm tra ịnh kỳ trong suốt quá trình thi công.