Xem mẫu
- 2/28/2010
K HỐI LƯỢNG ĐẤT VÀ SỰ
CHUYỂN ĐẤT
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ 1
2 N ỘI DUNG
Giới thiệu về chuyển đất
Vật liệu trong chuyển đất
Các đặc điểm về thay đổi thể tích của đất
Dải và ụ đất
Ước tính khối lượng đất
Sử dụng biểu đồ khối lượng (mass diagram)
Tính khối lượng san bằng mặt đất
Hướng và cự ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
1
- 2/28/2010
G IỚI THIỆU VỀ VẬN CHUYỂN ĐẤT
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ 3
4 Q UI TRÌNH VẬN CHUYỂN ĐẤT
Giới thiệu
Vật liệu Quá trình vận chuyển đất/đá từ vị trí này đến
Đặc điểm vị trí khác.
Dải và ụ
Ước tính
Thỏa các yêu cầu thi công: vị trí, cao độ, độ
chặt, độ ẩm, v.v.
Biểu đồ khối
lượng Gồm các công tác: đào, bóc, đổ, rải, đầm,
Khối lượng
l tạo
t dốc,
dố làm
là phẳng.
hẳ
san đất
Đòi hỏi ước lượng chính xác, chọn đúng
Hướng và cự
thiết bị, và quản lý công việc hiệu quả.
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
2
- 2/28/2010
5 S ẢN LƯỢNG CỦA THIẾT BỊ
Giới thiệu
Vật liệu Sản lượng của thiết bị chuyển đất:
Đặc điểm
Dải và ụ
Sản lượng = khối lượng/chu kỳ x chu kỳ/giờ
Ước tính Khối lượng/chu kỳ: xác định từ năng suất
Biểu đồ khối danh nghĩa (nominal capacity) của thiết bị
lượng được hiệu chỉnh bởi hệ số lấp đầy (fill
Khối lượng
l factor).
factor)
san đất
Chu kỳ cần bao gồm các hệ số hữu hiệu
Hướng và cự
(efficient factors) thích hợp.
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
6 X ÁC DỊNH H Ệ SỐ HỮU HIỆU
Giới thiệu
Vật liệu Xác định hệ số hữu hiệu theo hai cách:
Đặc điểm
Dải và ụ
Số phút làm việc trên giờ/60
Ước tính Số chu kỳ lý thuyết trên giờ 60-phút x hệ số
Biểu đồ khối hữu hiệu (theo bảng)
lượng Điều kiện quản lý
Khối lượng
l Điều
ề kiện công việc Tuyệt Tốt
ố Khá Kém
san đất Tuyệt 0.84 0.81 0.76 0.70
Hướng và cự Tốt 0.78 0.75 0.71 0.65
ly vận chuyển Khá 0.72 0.69 0.65 0.60
Kém 0.63 0.61 0.57 0.52
Nguồn: Nunnally, 2007. tr.20
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
3
- 2/28/2010
V ẬT LIỆU TRONG CHUYỂN ĐẤT
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ 7
8 C ÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT / ĐÁ
Giới thiệu
Vật liệu Tính hoạt động giao thông được
Đặc điểm (trafficability)
Dải và ụ
Ước tính
Tính đào bốc được (loadability)
w d
Biểu đồ khối Độ ẩm (%) =
d 100
lượng
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
4
- 2/28/2010
C ÁC ĐẶC ĐIỂM THAY ĐỔI THỂ
TÍCH CỦA ĐẤT
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ 9
10 Đ IỀU KIỆN CỦA ĐẤT
Giới thiệu
Vật liệu Ba điều kiện hay tình trạng chính của đất:
Đặc điểm
Dải và ụ
Nguyên thổ hay tại chổ (bank, “in-place”, “in
situ”): điều kiện tự nhiên của đất trước tác
Ước tính
động.
Biểu đồ khối
lượng Bời rời (loose): đất vừa đào hay bốc.
Khối lượng
l
Được đầm chặt (compacted): đất sau khi
san đất được đầm chặt hay lu lèn.
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
5
- 2/28/2010
11 SỰ TRƯƠNG NỞ
Giới thiệu
Vật liệu Đất tăng về thể tích khi đào vì các hạt đất bị
Đặc điểm bời rời trong quá trình đào và không khí lấp
Dải và ụ vào các lỗ rỗng sự trương nở (swell).
Ước tính
Độ trương nở (%):
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng
g / Thể tích tự nhiên
Khối lượng
l Độ trương nở (%) = -1
1 x 100
Khối lượng / Thể tích bời rời
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
12 SỰ TRƯƠNG NỞ
Giới thiệu
Vật liệu ể tích đất
Thể ấ thay đổi
ổ tiêu biểu
ể trong chuyển
ể đất:
ấ
Đặc điểm
Dải và ụ 1m3 trong điều 1.25m3 sau 0.9m3 sau
Ước tính kiện tự nhiên khi đào đầm lèn
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
Nguồn: Phỏng theo Nunnally, 2007. tr.28
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
6
- 2/28/2010
13 SỰ CO NGÓT
Giới thiệu
Vật liệu Khi đất được đầm lèn, đất chiếm chỗ các lỗ
Đặc điểm rỗng chứa không khí sự co ngót
Dải và ụ (shrinkage).
Ước tính
Độ co ngót (%) của đất =
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng / Thể tích tự nhiên
Khối lượng
l Độ co ngót (%) = 1 - x 100
Khối
ố lượng / Thểể tích đầm
ầ chặt
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
14
B ÓC CHỞ ĐẤT VÀ YẾU TỐ
CO NGÓT
Giới thiệu
Vật liệu Cần đơn vị chung để đo lường
Đặc điểm
Dải và ụ Chuyển từ thể tích bời rời sang thể tích tự
Ước tính
nhiên hệ số bóc chở (load factor) =
Biểu đồ khối Khối lượng / Thể tích đơn vị bời rời 1
hoặc
lượng Khối lượng / Thể tích đơn vị tự nhiên 1 + Độ trương nở
Khối lượng
l
san đất
Chuyển từ thể tích tự nhiên sang thể tích
đầm lèn hệ số co ngót (shrinkage factor) =
Hướng và cự
ly vận chuyển Khối lượng / Thể tích đơn vị tự nhiên hoặc 1 – độ co ngót
Khối lượng / Thể tích đơn vị đầm chặt
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
7
- 2/28/2010
15
T RỌNG LƯỢNG VÀ ĐẶC
ĐIỂM THAY ĐỔI THỂ TÍCH
Khối lượng riêng (kg/m3) Trương Co ngót Hệ số Hệ số
Loại đất Bời rời Tự nhiên Đầm lèn nở (%) (%) bóc chở co ngót
Sét 1370 1780 2225 30 20 0.77 0.80
Đất thông 1471 1839 2047 25 10 0.80 0.90
thường
Đá (nổ 1815 2729 2106 50 -30 0.67 1.30
mìn)
ì )
Cát và sỏi 1697 1899 2166 12 12 0.89 0.88
Nguồn: Nunnally, 2007. tr.30
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
D ẢI VÀ Ụ ĐẤT
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ 16
8
- 2/28/2010
17 D ẢI VÀ Ụ ĐẤT
Giới thiệu
Vật liệu Đất đào được tập kết dưới dạng
Đặc điểm
Dải và ụ
Dải đất (spoil bank) thiết diện hình tam
giác
Ước tính
Biểu đồ khối Ụ đất (spoil pile) hình nón
lượng
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
18 DẢI ĐẤT TAM GIÁC
Giới thiệu
Vật liệu Thể tích = Thiết diện x Chiều dài
Đặc điểm
Dải và ụ B= ( L4VtgR )1/ 2
Ước tính BtgR
H=
Biểu đồ khối 2
lượng Với: B = chiều rộng đáy; H = chiều cao dải; L
Khối lượng
l = chiều dài dải; R = góc nghiêng tĩnh (angle
san đất
of repose) của dải; V = thể tích dải
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
9
- 2/28/2010
19 Ụ ĐẤT HÌNH NÓN
Giới thiệu
Vật liệu
1
Thể tích = x Thiết diện x Chiều dài
Đặc điểm
3
64V 1 / 3
Dải và ụ D= ( 7.tgR )
Ước tính D
H= tgR
Biểu đồ khối 2
lượng Với: D = đường kính đáy ụ
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
20
G ÓC NGHIÊNG TĨNH TIÊU
BIỂU CỦA ĐẤT ĐÀO
Giới thiệu
Vật liệu
Loại đất Góc nghiêng tĩnh (độ)
Đặc điểm
Dải và ụ Sét 35
Ước tính Đất thông thường, khô 32
Biểu đồ khối Đất thông thường, ẩm 37
lượng
Sỏi 35
Khối lượng
l
san đất Cát, khô 25
Hướng và cự Cát, ẩm 37
ly vận chuyển
Nguồn: Nunnally, 2007. tr.31
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
10
- 2/28/2010
Ư ỚC TÍNH THỂ TÍCH ĐẤT
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ 21
22
B A LOẠI CHÍNH TRONG ƯỚC
LƯỢNG THỂ TÍCH ĐẤT
Giới thiệu
Vật liệu Hố đào sâu (pit excavation): thi công tầng
Đặc điểm hầm hay móng
Dải và ụ
Ước tính
Rãnh đào (trench excavation): cho các tuyến
điện, nước, v.v.
Biểu đồ khối
lượng Đào hay tạo dốc trên một mặt bằng lớn
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
11
- 2/28/2010
23
T HỂ TÍCH ĐẤT CỦA HỐ ĐÀO
SÂU VÀ RÃNH ĐÀO
Giới thiệu
Vật liệu Hố móng (đơn) có hai cạnh ở đáy hố đào
Đặc điểm (hình chử nhật) là a, b và hai cạnh miệng hố
Dải và ụ đào (hình chử nhật) tương ứng là c, d.
Ước tính
Thể tích hố móng đó được xác định:
Biểu đồ khối
lượng H
V= [[ab + ((a+c)(b+d)+cd]
)( ) ]
Khối lượng
l 6
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
24
T HỂ TÍCH ĐẤT CỦA HỐ ĐÀO
SÂU VÀ RÃNH ĐÀO
Giới thiệu
Vật liệu Thể tích hố đào sâu = Diện tích mặt ngang x
Đặc điểm Độ sâu trung bình
Dải và ụ
Ước tính
Thể tích rãnh đào = Diện tích mặt cắt x chiều
dài
Biểu đồ khối
lượng Nếu rãnh đào có mặt cắt khác nhau, có thể
Khối lượng
l ước
ớ lượng
l bởi hai
h i phương
h pháp…
há
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
12
- 2/28/2010
25
T HỂ TÍCH ĐẤT CỦA HỐ ĐÀO
SÂU VÀ RÃNH ĐÀO
Giới thiệu
Vật liệu Phương pháp trung bình diện tích hai đầu
Đặc điểm (average end area method)
A2
Dải và ụ
Khi diện tích hai đầu đáng kể:
Ước tính
L(A1+A2)
Biểu đồ khối V= L
2 Am 2
lượng
ệ tích một
Khi diện ộ đầu rất nhỏ:
Khối lượng
l L
Vhình chóp = LAđáy A1 2
san đất
3
Hướng và cự
Phương pháp thường ước lượng lớn hơn thể
ly vận chuyển
tích thực của đất có lợi cho nhà thầu.
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
26
T HỂ TÍCH ĐẤT CỦA HỐ ĐÀO
SÂU VÀ RÃNH ĐÀO
Giới thiệu
Vật liệu Phương pháp công thức lăng trụ cụt
Đặc điểm (prismoidal formula method)
A2
Dải và ụ L
Thể tích đất: V = (A1 + 4Am +A2)
Ước tính 6
L
Biểu đồ khối Thích hơn khi diện tích hai đầu Am 2
lượng
khác nhau hay mặt đất không đều
Khối lượng
l L
A1 2
san đất
Hướng và cự Thường ước lượng thể tích ít hơn phương
ly vận chuyển pháp trước có lợi cho chủ đầu tư.
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
13
- 2/28/2010
THỂ TÍCH ĐẤT CHO MẶT
27
BẰNG LỚN , PHỨC TẠP
Giới thiệu
Vật liệu Chia lưới và chỉ độ sâu của đào hay đắp cho
Đặc điểm các giao điểm của lưới
Dải và ụ
Ước tính
Xác định tỷ trọng cho mỗi độ sâu của mỗi
góc hay mỗi điểm giao cắt.
Biểu đồ khối
lượng Độ sâu trung bình = ∑ Độ sâu x tỷ trọng
Đ
∑ Tỷ
∑ Tỷ trọng
Khối lượng
l
san đất
Thể tích = Diện tích mặt ngang x độ sâu
trung bình
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
THỂ TÍCH ĐẤT CHO MẶT
28
BẰNG LỚN , PHỨC TẠP
Giới thiệu
Vật liệu Ví dụ:
Đặc điểm
Dải và ụ
Ước tính
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
14
- 2/28/2010
B IỂU ĐỒ KHỐI LƯỢNG ( ĐƯỜNG
CONG THỂ TÍCH )
Nguồn: Peurifoy và các tác giả, 2005
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ 29
30
B IỂU ĐỒ KHỐI LƯỢNG
( MASS DIAGRAM )
Giới thiệu Địa hình
Cao trình (m))
Vật liệu
Đặc điểm
Dải và ụ
Ước tính
Biểu đồ khối Biểu đồ khối lượng
ch lũy
(103 m3 tạii chổ)
lượng
Thể tích tíc
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
Khoảng cách từ trung tâm
Nguồn: Nunnally, 2007. tr.37
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
15
- 2/28/2010
31
Đ ẶC ĐIỂM CỦA B IỂU ĐỒ
KHỐI LƯỢNG
Giới thiệu
Vật liệu Tung độ của biểu đồ tương ứng với vị trí nào đó
Đặc điểm của con đường chỉ thể tích đất tích lũy từ gốc tọa
Dải và ụ độ đến điểm đó.
Ước tính
Đào (cut) thì đường cong tăng từ trái sáng phải
Biểu đồ khối
lượng Đắp (fill) thì đường cong giảm từ trái sang phải
Khối lượng
l Điểm
ể cực đại là điểm
ể từ đào sang đắp
ắ
san đất
Hướng và cự
Điểm cực tiểu là điểm từ đắp sang đào
ly vận chuyển Đường nằm ngang là đường cân bằng
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
32
S Ử DỤNG BIỂU ĐỒ KHỐI
LƯỢNG
Giới thiệu
Vật liệu Biểu đồ khối lượng cung cấp:
Đặc điểm
Dải và ụ
Chiều dài và hướng vận chuyển trong một
đoạn cân bằng (balanced section).
Ước tính
Biểu đồ khối Chiều dài vận chuyển trung bình (average
lượng haul distance) cho một đoạn cân bằng.
Khối lượng
l
Vị trí và khối lượng mượn (borrow) và thừa
san đất (waste) cho dự án.
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
16
- 2/28/2010
33
S Ử DỤNG BIỂU ĐỒ KHỐI
LƯỢNG
Giới thiệu Địa hình
Cao trình (m))
Vật liệu
Đặc điểm
Dải và ụ
Ước tính
Biểu đồ khối lượng
uyên thổ)
Biểu đồ khối
lũy
lượng
Thể tích tích
(103 m3 ngu
Khối lượng
l
t
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
Ghi chú:
Haul: vận chuyển Khoảng cách từ trung tâm
Borrow: mượn ©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ Nguồn: Nunnally, 2007. tr.38
34
S Ử DỤNG BIỂU ĐỒ KHỐI
LƯỢNG
Giới thiệu
Vật liệu Khoảng cách vận chuyển kinh tế theo loại
Đặc điểm thiết bị:
Dải và ụ
Ước tính
Loại máy Khoảng cách vận
chuyển kinh tế
Biểu đồ khối
Máy ủi lớn (dozers), Đến 100 m (300 ft)
lượng đẩy vật liệu
Khối lượng
l Máy cặp đất 100 m (300 ft) đến
san đất (scrapers) đẩy-tải 1500 m (5000 ft)
Hướng và cự Xe ben (truck) Vận chuyển hơn
ly vận chuyển
1500 m (5000 ft)
Nguồn: Peurifoy và các tác giả, 2005
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
17
- 2/28/2010
T ÍNH KHỐI LƯỢNG SAN BẰNG
MẶT ĐẤT
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ 35
36
T HIẾT KẾ SAN BẰNG MẶT
ĐẤT
Giới thiệu
Vật liệu San bằng theo cao trình cho trước
Đặc điểm
Dải và ụ San bằng với điều kiện cân bằng khối lượng
Ước tính
đào đắp
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
18
- 2/28/2010
SAN BẰNG MẶT ĐẤT THEO
37
MỘT CAO TRÌNH CHO TRƯỚC
Giới thiệu
Vật liệu Các bước tiến hành:
Đặc điểm
Trên bản đồ mặt đất vẽ một lưới ô, mỗi góc
Dải và ụ
lưới ô ghi các cao trình đen (cao trình tự
Ước tính nhiên) và cao trình đỏ (cao trình thiết kế) và
Biểu đồ khối vẽ đường số không (đường ranh giới đào
đắp)
lượng
Khối lượng
l Tính khối lượng của từng ô riêng biệt trong
san đất
lưới ô
Hướng và cự Tính khối lượng đất các mái dốc và làm bảng
ly vận chuyển tổng kết khối lượng đào đắp
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
SAN BẰNG MẶT ĐẤT THEO
38
MỘT CAO TRÌNH CHO TRƯỚC
Giới thiệu
Vật liệu Xác định cao trình đen tại các góc của các lưới ô
Đặc điểm
xác định bằng đường đồng mức:
Dải và ụ
x(n1 - n2)
Ước tính h = n2 +
l
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
Độ cao thi công là hiệu số giữa cao trình đen và
ly vận chuyển cao trình đỏ. Dấu + (-) khi phải đào (đắp).
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
19
- 2/28/2010
SAN BẰNG MẶT ĐẤT THEO
39
MỘT CAO TRÌNH CHO TRƯỚC
Giới thiệu
Vật liệu Khối lượng đào đắp mỗi ô chỉ đào hoặc đắp:
Đặc điểm
Dải và ụ
V = htbF
Ước tính Khối lượng đào đắp của các ô có cả đào và
Biểu đồ khối đắp thì xác định khối lượng đào và khối
lượng lượng đắp riêng biệt với công thức tương tự.
Khối lượng
l
Khối lượng đất mái dốc trong phạm vi mỗi ô
san đất
xác định như sau…
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
SAN BẰNG MẶT ĐẤT THEO
40
MỘT CAO TRÌNH CHO TRƯỚC
Giới thiệu
Vật liệu Khối lượng đất mái dốc:
Đặc điểm
lm 2 2
Dải và ụ
Khối I: V = 1 (h1 +h2 )
4
Ước tính l mh 2
Khối II: V = 2 2
6
Biểu đồ khối
lượng
Khối lượng
l
san đất
Hướng và cự
ly vận chuyển
©2010 NGUYỄN DUY LONG, TIẾN SỸ
20
nguon tai.lieu . vn