Chương tính toán khối lượng công tác và khoảng cách vận chuyển đất

I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT KHÁI NIỆM KHỐI LƯỢNG ĐẤT ĐÀO ĐẮP ĐỊA HÌNH CỰ LY VẬN CHUYỂN LOẠI ĐẤT PHƯƠNG TIỆN THI CÔNG GIÁ THÀNH I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT KHÁI NIỆM THỜI GIAN THI CÔNG KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÔI TRƯỜNG SINH THÁI TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐẤT KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP CHÍNH XÁC BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH CHÍNH XÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHÍNH XÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG PHƯƠNG PHÁP CHIA Ô TỔNG(Vđào+Vđắp)=TỔNG(V các lăng trụ đáy ô vuông) I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG Bản vẽ thiết kế qui hoạch chiều cao Lập mạng lưới ô vuông cạnh L L= 100m - 200m : qui hoạch chung L= 40m - 50m : qui hoạch chi tiết L= 10m - 20m : thiết kế kỹ thuật PHƯƠNG PHÁP CHIA Ô TỔNG(Vđào+Vđắp)=TỔNG(V các lăng trụ đáy ô vuông) a.Lập lưới ô vuông: Độ phức tạp địa hình Độ chính xác bản vẽ Thường chọn l Song song đường bao quanh khu đất Song song trục chính công trình I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG b.Xác định cao độ đỉnh lưới ô vuông: HTC=HTK-HTN HTC=0 HTC>0:đắp(+) HTC tại A cần đào 1,0 m HBTC = 12,0 - 10,0 = 2,0m => tại B cần đắp 2,0 m Điểm O (không đào không đắp) cách điểm B một đoạn L1 Tổng khối lượng đào đắp đất được tính từ khối lượng đào đắp ở từng ô Công thức chung: V=Fx HTC Với V: thể tích đào hoặc đắp F: diện tích ô(đáy hình) HTC: chiều cao thi công trung bình (cùng dấu) Hay chính xác hơn là ở ô vuông không có HTC khác dấu. I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG d. Tính khối lượng cho mỗi ô: I.PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG d. Tính khối lượng cho mỗi ô: Tính khối lượng đất trường hợp cao độ thi công ở các đỉnh có cùng dấu I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG d. Tính khối lượng cho mỗi ô: -Trường hợp cao độ thi công HTC ở các đỉnh lưới ô vuông cùng dấu thì thể tích đào đắp được tính như sau I.PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG d. Tính khối lượng cho mỗi ô: VD 1: Cho h1 = 0,6 m, h2 = 0,3 m, h3 = 0,2 m, h4 = 0,5 m. Cạnh ô vuông là 20 m. Tìm thể tích đắp? Khối lượng đất đắp là 160m3 I.PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG d. Tính khối lượng cho mỗi ô: VD 2: Cho h1 = -0,8 m, h2 = 0 m, h3 = 0 m, h4 = 0 m. Cạnh ô vuông là 100 m. Tìm thể tích đào? Khối lượng đất đào là 1333 m3 I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT d. Tính khối lượng cho mỗi ô: PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG Trường hợp đường không đào đắp (đường 0-0) cắt qua ô vuông theo hai cạnh đối diện thì tính như sau. I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT d. Tính khối lượng cho mỗi ô: Trường hợp ở một lưới ô vuông có cả khối lượng đào và khối lượng đắp (đường 0-0 cắt qua ô vuông 2 cạnh liền kề) thì tính như sau: Khối lượng đắp Khối lượng đào: PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT d. Tính khối lượng cho mỗi ô: PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG Tính khối lượng đất đường O-O cắt qua 2 cạnh kề nhau I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT d. Tính khối lượng cho mỗi ô: PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG VD 3: Cho h1 = 0,5 m, h2 = 0,3 m, h3 = 0,1 m, h4 = - 0,6 m. Cạnh ô vuông là 100 m. Tính khối lượng đất? I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT d. Tính khối lượng cho mỗi ô: PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG VD 3: x = 54,5 m; y = 85,7 m F 1 = 2775 m2; F 2 = 4174,7 m2; F 3 = 715 m2; F 4 = 4174,7 m2 I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT e.Thống kê khối lượng đất theo lưới ô vuông: PHƯƠNG PHÁP Ô VUÔNG Bảng 6.1: khối lượng đào đắp đất Bảng 6.2: khối lượng công tác đất I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT a. TRƯỜNG HỢP ĐỊA HÌNH TỰ NHIÊN VÀ THIẾT KẾ ÍT THAY ĐỔI THEO MẶT CẮT NGANG F= W1 + W2+ W3 +….+ Wn V=F.B Lập mặt cắt dọc theo tim công trình:ở mỗi cọc có độ cao tự nhiên,cao độ thiết kế và cao độ thi công V:thể tích khối đất đào hoặc đắp B:chiều rộng công trình(chiều rộng đường)(m) F:diện tích đào hoặc đắp tính theo mặt cắt dọc(m2) Không kể đến sự thay đổi độ dốc(tự nhiên và thiết kế) của mặt cắt ngang I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT a. TRƯỜNG HỢP ĐỊA HÌNH TỰ NHIÊN VÀ THIẾT KẾ ÍT THAY ĐỔI THEO MẶT CẮT NGANG Tính khối lượng đất theo phương pháp mặt cắt I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT W1 = (h1 + h2) L1/2 x = h6.l5 /(h6 + h5) W2 = (h2 + h3) L2/2 ………………………. => W5 = h5(l5-x) /2 Wn = (hn + hn+1) Ln/2 a. TRƯỜNG HỢP ĐỊA HÌNH TỰ NHIÊN VÀ THIẾT KẾ ÍT THAY ĐỔI THEO MẶT CẮT NGANG Wn:diện tích đào (hay đắp) giữa cọc thứ n và n+1 Hn:cao độ thi công ở cọc thứ n ÁP DỤNG: GIAI ĐOẠN QUY HOẠCH CHUNG & THIẾT KẾ SƠ BỘ VÌ ĐỘ CHÍNH XÁC KHÔNG CAO I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT TRÌNH TỰ THIẾT KẾ: LẬP MẮT CẮT DỌC THEO TIM CÔNG TRÌNH. LẬP MẶT CẮT NGANG TẠI CÁC CỌC CHÍNH ,CỌC PHỤ. TRÊN MẶT CẮT NGANG TÍNH DIỆN TÍCH ĐÀO VÀ DIỆN TÍCH ĐẮP DỰA VÀO CAO ĐỘ THI CÔNG => F (-) VÀ F (+). b. TRƯỜNG HỢP ĐỊA HÌNH TỰ NHIÊN VÀ THIẾT KẾ THAY ĐỔI ĐÁNG KỂ THEO MẶT CẮT NGANG I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT b. TRƯỜNG HỢP ĐỊA HÌNH TỰ NHIÊN VÀ THIẾT KẾ THAY ĐỔI ĐÁNG KỂ THEO MẶT CẮT NGANG Tính khối lượng đất theo phương pháp mặt cắt I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT V ĐÀO = [(-)Fn + (-)Fn+1] Ln/2 V ĐẮP =[(+)Fn + (+)Fn+1] Ln/2 b. TRƯỜNG HỢP ĐỊA HÌNH TỰ NHIÊN VÀ THIẾT KẾ THAY ĐỔI ĐÁNG KỂ THEO MẶT CẮT NGANG ÁP DỤNG : KHI THIẾT KẾ KĨ THUẬT VÌ PHƯƠNG PHÁP NÀY CÓ ĐỘ CHÍNH XÁC CAO VĐÀO,VĐẮP:khối lượng đào đắp trên khoảng từ cọc n đến cọc n+1 (-)Fn,(+)Fn:diện tích đào đắp trên mặt cắt ngang ở cọc thứ n Ln:khoảng cách từ cọc n đến cọc n+1 I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT Khi đào đất lên thì độ rỗng tự nhiên bị phá vỡ khi đắp đất và dâm nén thì độ rỗng của đất lại thay đổi. Tuỳ thuộc cấu tạo của đất(chất đất) và độ đầm chặc theo yêu cầu mà số đất đó (khối đất tự nhiên) đem đắp sẽ thiếu hoặc thừa so với tính toán. Vì vậy khi tính toán cần điều chỉnh khối lượng theo hệ số β gọi là hệ số điều phối đất. c.Hệ số điều phối đất Bảng 6.3: hệ số điều phối đất II. ĐIỀU PHỐI ĐẤT (XÁC ĐỊNH CỰ LY VẬN CHUYỂN) Là lựa chọn giải pháp vận chuyển đất từ nơi này đến nơi khác sao cho hợp lý và tiết kiệm nhất. Để lựa chọn máy thi công và phân tích kinh tế giải pháp điều phối, phải tìm được cự ly vận chuyển trung bình. Cự ly vận chuyển trung bình là khoảng cách giữa trọng tâm khối đào và trọng tâm khối đắp.Có nhiều cách tìm cự ly vận chuyển trung bình: - Phương pháp đồ thị - Phương pháp phân tích - Phương pháp biểu đồ XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH VẬN CHUYỂN ĐẤT THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ: a. Trường hợp địa hình đơn giản: II. ĐIỀU PHỐI ĐẤT (XÁC ĐỊNH CỰ LY VẬN CHUYỂN) Trên bản vẽ khối lượng đất cân bằng đào và đắp đã có đường không đào không đắp và khối lượng ở từng ô vuông. + Vẽ đường cong tích lũy khối lượng đất cho khu vực đào và khu vực đắp theo cột dọc tất cả các ô vuông XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH VẬN CHUYỂN ĐẤT THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ: a. Trường hợp địa hình đơn giản: Tung độ của các điểm trên đường cong là tổng khối lượng đào hay đắp tính từ cột đầu. Diện tích giữa 2 đường cong khối lượng này là W1. Giá trị W1 chính là tích số của khối lượng đất V với hình chiếu của khoảng cách trung bình L1. + Cũng tương tự vậy, vẽ đường cong tổng khối lượng đất theo hang ngang của các ô vuông. Diện tích ở giữa 2 đường cong tích lũy đất đào và đắp là W2, ta có: W2 = V.L2 L2 = W2 V Khoảng cách vận chuyển trung bình LTB được tính theo công thức: khi hình dạng các khu vực đào và đắp phức tạp, cần phân thành nhiều vùng đơn giản và tiến hành như trên XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH VẬN CHUYỂN ĐẤT THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ: b. Trường hợp địa hình phức tạp: + Tìm chiều dài vận chuyển của mỗi khu vực nhỏ này theo phương pháp trên. Tính thể tích đất ở các ô lẻ Lập các đường cong tích lũy đất Tìm cự ly vận chuyển Li XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH VẬN CHUYỂN ĐẤT THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Xác định tọa độ trọng tâm của khu vực đào (hay đắp) theo công thức: x0, y0 là tọa độ trọng tâm của khu vực đào hay đắp ∆Vi là thể tích đào (đắp) hình lăng trụ có đáy là ô vuông ( hoặc tam giác, hình thang) được tính ở ô vuông thứ i ( khu vực có n ô) xi, yi là tọa độ trọng tâm của khối lăng trụ ∆Vi (tọa độ giữa ô vuông) V là khối lượng đất cân bằng ( tổng khối lượng đất của khu vực điều phối) XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH VẬN CHUYỂN ĐẤT THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Để cho dễ kiểm tra, có thể lập bảng thống kê theo mẫu ở bảng 6.4 Xác định khoảng cách vận chuyển đất giữa phần đào và phần đắp cho mỗi khu vực cân bằng đất ( I, II, III, IV), L – khoảng cách vận chuyển đất trung bình x0đào, x0đắp, y0đào, y0đắp - tọa độ trọng tâm của phần đào và phần đắp. XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH VẬN CHUYỂN ĐẤT THEO PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ: Đối với khu vực nhỏ, khối lượng công tác đất không lớn lắm thì có thể sử dụng phương pháp biểu đồ để xác định khoảng cách vận chuyển đất. - Phân chia khu đất thành các khu vực có khối lượng đào và đắp cân bằng. - Xác định trọng tâm mỗi khối lăng trụ nhỏ nhất ( có mặt bằng thường là 1 ô vuông): O1, O2, O4 của vùng đào và O3, O5, O6 của vùng đắp. từ các điểm trọng tâm của khối lăng trụ, dóng các đường song song với cạnh lưới ô vuông (theo hướng trục ox và oy). - Tìm trọng tâm khối đào G. - Tìm trọng tâm khối đắp G’ - Nối 2 trọng tâm của vùng đào và vùng đắp được chiều dài vân chuyển đất. III. Chọn máy thi công: Trường hợp có nhiều máy thi công thì nên lập bản vẽ điều phối đất, sau đó chọn máy cho phù hợp. Trường hợp có ít loại máy thi công thì cần lập biểu đồ điều phối đất dựa vào máy móc đã có sẵn. Chọn máy thi công đất thường dựa vào các yếu tố sau: Cự ly vận chuyển Khối lượng đất cần vận chuyển Loại đất cần đào, đắp và diện tích thi công Các loại máy thi công hiện có. IV. TÍNH TOÁN KINH PHÍ CHO CÔNG TÁC ĐÀO VÀ ĐẮP ĐẤT: 1. Thành phần công việc trong công tác thi công san nền: Tát nước: khi cần đào đắp ở lòng hồ, lòng mương hay vùng ngập nước thì cần bơm nước để có mặt bằng thi công. Vét bùn: trên mặt bằng san lấp có lớp bùn mà yêu cầu của thiết kế cần loại bỏ thì cần phải nạo vét bùn trước khi san lấp. Nạo vét và trải lớp đất màu, đất hữu cơ. Muốn loại bỏ lớp đất hữu cơ có trước khi san lấp thì cần nạo, gạt bỏ theo chiều sâu thiết kế. Khi cần trồng cây thì lại cần trải lớp đất màu lên trên khu vực san lấp. Đào đất: căn cứ vào loại đất mà có biện pháp đào hợp lý. Có thể sử dụng máy ủi, máy xúc hay nổ mìn để đào đất. Đắp đất: tùy theo yêu cầu kỹ thuật và loại đất đắp mà đưa ra biện pháp đắp đất. Đánh cấp: ở giữa khối đất tự nhiên và khối đất đắp ( đắp theo độ dốc) thường xảy ra hiện tượng trượt cho nên trước khi đắp cần đánh dật cấp khối đất tự nhiên. Đầm nén: căn cứ vào yêu cầu độ chặt của khối đất đắp và loại đất đắp mà có biện pháp đầm nén thích hợp. Hoàn thiện: để đưa công trình vào sử dụng thì cần hoàn thiện khối đất đào, đắp theo đúng yêu cầu kỹ thuật như: mái ta luy đào, ta luy đắp, đào rãnh biên, rãnh đỉnh, trồng cỏ ta luy… IV .TÍNH TOÁN KINH PHÍ CHO CÔNG TÁC ĐÀO VÀ ĐẮP ĐẤT: 2. Dự toán kinh phí: Căn cứ vào định mức thi công đất do Bộ Xây dựng ban hành Căn cứ vào đơn giá ( vật liệu, nhân công, máy) do địa phương ban hành và bản thiết kế quy hoạch chiều cao  Mà tính toán giá thành xây dựng theo các thành phần công việc ở trên. IV .TÍNH TOÁN KINH PHÍ CHO CÔNG TÁC ĐÀO VÀ ĐẮP ĐẤT: THE END