XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ part 4

Chia sẻ: Ajdka Ajsdkj | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

142
lượt xem 63
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chiều dài lưỡi ủi Chiều cao lưỡi ủi Theo dây cung Chiều nâng cao lớn nhất của lưỡi ủi so với met tựa của bánh xích Độ ăn sâu lớn nhất của lưỡi ủi so với met tựa của xích Góc cắt của dao lưỡi ủi Tốc độ nâng lưỡi ủi Tốc độ hạ lưỡi ủi Góc đặt lưỡi ủi trên met bằng Góc đặt lưỡi ủi trong mạt phẳng đứng Điều khiển bằng Máy kéo Sức kéo Hao tổn nhiên liệu Kích Dài thước Rộng ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ part 4

B¶ng 4-15 TÝnh n¨ng cña mét sè m¸y ñi C¸c chØ tiªu ®¬n D-315 D-259 D-290 D50A-16 D65A-6 D80A-18 D85A-18 vÞ N−íc s¶n xuÊt Nga NhËt ChiÒu dµi l−ìi ñi m 3.5 4.1 4.52 ChiÒu cao l−ìi ñi Theo m 0.8 1.1 - d©y cung ChiÒu n©ng cao lín nhÊt cña l−ìi m 0.6 1.1 1.25 ñi so víi met tùa cña b¸nh xÝch §é ¨n s©u lín nhÊt cña l−ìi ñi so m 0.17 1.0 1.0 víi met tùa cña xÝch (0) Gãc c¾t cña dao 60 44-56 - 55 52 55 l−ìi ñi Tèc ®é n©ng l−ìi m 0.2 0.5 0.4 ñi Tèc ®é h¹ l−ìi ñi m 0.2 1-1.5 1-1.5 Gãc ®Æt l−ìi ñi m/s 90 62-90 62-90 trªn met b»ng Gãc ®Æt l−ìi ñi trong m¹t ph¼ng m/s 5 5-6 5 ®øng §iÒu khiÓn b»ng Thñy C¸p C¸p lùc M¸y kÐo DT- 55 C-80 DT- 40 Søc kÐo KN 123 156.2 240 Hao tæn nhiªn liÖu Kg/h 8 12 17 KÝch Dµi m 5.1 5.45 6.9 4.55 5.135 5.75 th−íc Réng m 3.5 4.1 4.6 2.34 2.39 2.62 Cao m 2.33 2.72 2.8 2.86 3.015 3.395 M· 54 80 140 C«ng suÊt ®éng c¬ lùc KW 110 140 220 Träng l−îng m¸y ñi: 11.65 15.53 23.31 23.61 - Kh«ng cã m¸y kÐo vµ bé phËn ®iÒu TÊn 1.8 2.5 khiÓn. - Cã m¸y kÐo vµ bé phËn ®iÒu khiÓn TÊn 8 14.2 18.9 - 62 -
B¶ng 4-16 TÝnh n¨ng cña mét sè m¸y san C¸c chØ tiªu D-144 D-265 D-395 GD37-6H D-600R-1 GD-750-1 N−íc s¶n xuÊt Liªn x« (cò) KOMATSU (NhËt) Lo¹i NÆng Trung NÆng Lo¹i ®iÒu khiÓn C¬ häc C¬ häc C¬ häc Thñy lùc Thñy lùc Thñy lùc KÝch th−íc cña l−ìi dao 3.7 3.05 3.7 (m) ChiÒu cao theo d©y cung 0.54 0.51 0.7 Gãc quay cña l−ìi dao 360 29-90 360 Gãc c¾t 45-90 25-70 35-90 Gãc cùc ®¹i ®Ó gät ta luy 75 80 - §é n©ng cao cùc ®¹i so víi m¹t tùa cña b¸nh xe (m) 0.42 0.32 - §é s©u x¾n ®Êt (m) 0.2 0.15 0.5 Bé phËn síi ®Êt 0.18 1.2 1.25 ChiÒu réng síi (m) 2 Sè r¨ng (c¸i) 11 7 5 §é s©u síi (m) 0.2 0.15 0.2 §éng c¬: - M· hiÖu KDM-46 D54 1D6 NH220 NH220 NT06 - C«ng suÊt 93 54 165 106(KW) 106(KW) 169(KW) Tèc ®é km/h 2.25-26.7 1.2-32 3.5-28.5 3.9-32.7 4.3-46.3 5.9-48.5 Sè l−îng b¸nh xe 6 6 8+4 Sè b¸nh xe chñ ®éng 4 4 B¸nh xe quay theo b¸nh tr−íc ë phÝa ngoµi (m) 16 14 KÝch th−íc: - Dµi (m) 8.2 7.55 10.1 12.19 13.05 19.3 - Réng (m) 2.46 2.3 2.65 8.065 8.37 8.57 - Cao (m) 2.77 2.66 2.7 2.35 2.4 2.45 Träng l−îng (tÊn) 13.4 8.7 17.6 13.05 19.3 12.1 - 63 -
Ch−¬ng 5 §ÇM NÐN §ÊT NÒN ®−êng 5.1.Kh¸i niÖm chung Tr−íc ®©y khi x©y dùng nÒn ®−êng ng−êi ta kh«ng ®Çm nÐn ®Õn ®é chÆt yªu cÇu mµ th−êng dùa vµo t¸c dông cña c¸c nh©n tè tù nhiªn vµ t¸c dông cña xe ch¹y lµm cho nÒn ®−êng trë nªn æn ®Þnh, råi míi tiÕn hµnh x©y dùng mÆt ®−êng. Do ph¶i ®Ó cho nÒn ®−êng æn ®Þnh nh− vËy nªn thêi gian x©y dùng ®−êng bÞ kÐo dµi vµ khã ®¶m b¶o cho mÆt ®−êng x©y dùng trªn ®ã ®¹t ®−îc æn ®Þnh cÇn thiÕt. MÊy chôc n¨m gÇn ®©y, ®Ó gi¶m bít nh÷ng khã kh¨n cña viÖc ch¹y xe trªn nÒn ®Êt míi ®¾p, ®Ó gi¶m bít ®é lón cña nÒn ®−êng sao cho cã thÓ x©y dùng tèt mÆt ®−êng ngay sau khi ®¾p xong nÒn ®Êt ng−êi ta tiÕn hµnh ®Çm nÒn ®−êng b»ng m¸y mãc hoÆc nh©n c«ng cho ®Õn ®é chÆt yªu cÇu. Môc ®Ých cña c«ng t¸c ®Çm nÐn ®Êt nÒn ®−êng lµ ®Ó c¶i thiÖn kÕt cÊu cña ®Êt, ®¶m b¶o nÒn ®−êng ®¹t ®é chÆt cÇn thiÕt, æn ®Þnh d−íi t¸c dông cña träng l−îng b¶n th©n, cña t¶i träng xe ch¹y vµ cña c¸c nh©n tè khÝ hËu thêi tiÕt. Ngoµi ra c«ng t¸c ®Çm nÐn ®Êt nÒn ®−êng cßn cã t¸c dông: - N©ng cao c−êng ®é cña nÒn ®−êng, lµm cho c¸c líp trªn cña nÒn ®−êng cã m«®un biÕn d¹ng cao nhÊt, gi¶m bít chiÒu dµy mÆt ®−êng mµ kh«ng ¶nh h−ëng tíi c−êng ®é cña nã; - T¨ng c−êng søc kh¸ng c¾t cña ®Êt, n©ng cao ®é æn ®Þnh cña taluy nÒn ®−êng, lµm cho nÒn ®−êng khã sôt lë; - Gi¶m nhá tÝnh thÊm n−íc cña ®Êt, n©ng cao ®é æn ®Þnh cña ®Êt ®èi víi n−íc, gi¶m nhá chiÒu cao mao dÉn, gi¶m nhá ®é co rót cña ®Êt khi bÞ kh« hanh. CÇn chó ý r»ng gi¸ thµnh cña c«ng t¸c ®Çm nÐn ®Êt kh¸ rÎ cho nªn dïng biÖn ph¸p ®Çm chÆt ®Êt ®Ó t¨ng c−êng ®é vµ ®é æn ®Þnh cña nÒn ®−êng cã thÓ mang l¹i nh÷ng hiÖu qu¶ kinh tÕ nhÊt ®Þnh do tiÕt kiÖm vËt liÖu lµm mÆt ®−êng hoÆc gi¶m bít khèi l−îng ®Êt ®¾p taluy. Tuy nhiªn ®Ó kh¼ng ®Þnh ®iÒu nµy cÇn tiÕn hµnh so s¸nh kinh tÕ kü thuËt cho tõng tr−êng hîp cô thÓ. Qu¸ tr×nh ®Çm nÐn ®Êt nÒn ®−êng lµ qu¸ tr×nh t¸c dông cña t¶i träng tøc thêi vµ t¶i träng chÊn ®éng ®Ó s¾p xÕp c¸c h¹t trong ®Êt, ®Èy c¸c h¹t nhá lÊp ®Çy khe hë c¸c h¹t lín, lµm t¨ng bÒ mÆt tiÕp xóc cña c¸c h¹t lªn. Qu¸ tr×nh ®Çm nÐn ®Êt xÈy ra víi hiÖu qu¶ vµ tèc ®é kh¸c nhau tuú thuéc vµo lo¹i ®Êt (thµnh phÇn h¹t cña ®Êt); tr¹ng th¸i cña ®Êt (chñ yÕu lµ ®é Èm khi ®Çm nÐn), ph−¬ng tiÖn vµ ph−¬ng ph¸p ®Çm nÐn. V× vËy khi tiÕn hµnh c«ng t¸c ®Çm nÐn ®Êt cÇn n¾m ®−îc lý luËn ®Çm nÐn, biÕt ®−îc ®Æc ®iÓm vµ ph¹m vi sö dông cña c¸c lo¹i m¸y ®Çm lÌn vµ trªn c¬ së ®ã mµ chän lo¹i m¸y vµ ph−¬ng ph¸p lµm viÖc hîp lý cña nã trong tõng tr−êng hîp cô thÓ. Ngoµi ra vÊn ®Ò kiÓm tra chÊt l−îng c«ng t¸c ®Çm nÐn ë hiÖn tr−êng còng lµ mét c«ng - 64 -
t¸c kh¸ phøc t¹p, cÇn ph¶i ®−îc gi¶i quyÕt tèt ®Ó cã thÓ kiÓm tra nhanh chãng, kÞp thêi vµ ®¶m b¶o t«t chÊt l−îng c«ng t¸c ®Çm nÐn. ChÊt l−îng c«ng t¸c ®Çm nÐn ®Êt nÒn ®−êng th−êng ®−îc quy ®Þnh theo s¬ ®å ph©n bè øng suÊt theo chiÒu s©u nÒn ®−êng (h×nh 5-1) theo s¬ ®å nµy th× ®é chÆt yªu cÇu cña líp trªn nÒn ®−êng lµ lín nhÊt (c¸c b¶ng 5-2, 5-3). 5.2.ThÝ nghiÖm proctor Khi ®Çm nÐn mét c¸ch gièng nhau c¸c mÉu ®Êt cïng lo¹i ë c¸c ®é Èm kh¸c nhau ta thÊy dung träng kh« thay ®æi vµ ®i qua mét cùc ®¹i. Dung träng kh« cùc ®¹i nµy thu ®−îc ë mét ®é Èm x¸c ®Þnh gäi lµ ®é Èm tèt nhÊt. ThÝ nghiÖm Proctor nh»m x¸c ®Þnh ®é Èm tèt nhÊt vµ dung träng kh« lín nhÊt øng víi mét c«ng ®Çm nÐn cho tr−íc. ThÝ nghiÖm gåm viÖc ®Çm chÆt mÉu ®Êt nghiªn cøu trong mét cèi tiªu chuÈn theo mét tr×nh tù quy ®Þnh råi x¸c ®Þnh ®é Èm vµ dung träng kh« cña ®Êt sau ®Çm lÌn. ThÝ nghiÖm ®−îc lÆp ®i lÆp l¹i nhiÒu lÇn víi c¸c mÉu ®Êt cã ®é Èm t¨ng dÇn. Nh− vËy sÏ ®−îc nhiÒu ®iÓm cña ®−êng cong biÓu diÔn mèi quan hÖ gi÷a ®é chÆt (dung träng kh«) vµ ®é Èm (h×nh 5-4). §−êng cong nµy cã mét cùc ®¹i mµ hoµnh ®é lµ ®é Èm tèt nhÊt vµ tung ®é lµ ®é chÆt lín nhÊt. ThÝ nghiÖm Proctor ®−îc tiÕn hµnh víi hai c«ng ®Çm nÐn kh¸c nhau. Tuú theo c«ng ®Çm nÐn sö dông mµ thÝ nghiÖm sÏ ®−îc gäi lµ: thÝ nghiÖm Proctor tiªu chuÈn hoÆc thÝ nghiÖm Proctor c¶i tiÕn. ThÝ nghiÖm Proctor ®−îc tiÕn hµnh trong cèi ®−êng kÝnh 152mm (cèi CBR) hoÆc trong cèi cã ®−êng kÝnh 101,6mm (cèi Proctor) nÕu vËt liÖu hoµn toµn lät qua sµng 5mm. §Êt cã chøa h¹t trªn sµng 20mm th× ph¶i sµng bá (c¸c h¹t cßn l¹i trªn sµng 20mm) råi míi thÝ nghiÖm. Ph¶i ®iÒu chØnh kÕt qu¶ theo tØ lÖ c¸c h¹t qu¸ cì ®ã. Cèi Proctor gåm mét èng kim lo¹i ®−êng kÝnh 101.6mm cao 117mm cã ®¸y vµ n¾p th¸o ®−îc. §Çm ®Ó lµm thÝ nghiÖm Proctor tiªu chuÈn nÆng 2490g, chiÒu cao th¶ ®Çm 305mm (h×nh 5-2). Cèi CBR gåm mét èng kÝnh kim lo¹i ®−êng kÝnh trong 152mm, cao 152mm cã ®¸y vµ n¾p th¸o l¾p ®−îc. Ngoµi ra cßn thªm mét ®Üa ph©n c¸ch cã cïng ®−êng kÝnh va cao 25.4mm. §Çm ®Ó lµm thÝ nghiÖm Proctor c¶i tiÕn cã qu¶ ®Çm nÆng 4335g, chiÒu cao th¶ ®Çm 457mm (h×nh 5-3). MÉu thÝ nghiÖm khi sö dông cèi Proctor lÊy kho¶ng 15kg, khi sö dông cèi CBR lµ 33kg. §Êt chØ cã c¸c h¹t nhá h¬n 5mm th× cã thÓ thÝ nghiÖm trong cèi Proctor hoÆc trong cèi CBR. Nªn cè g¾ng thÝ nghiÖm trong cèi CBR. Víi ®Êt cã chøa h¹t trªn 5mm th× tiÕn hµnh thÝ nghiÖm trong cèi CBR, khi ®Êt kh«ng chøa c¸c h¹t 20mm th× tiÕn hµnh thÝ nghiÖm lu«n. NÕu cã chøa h¹t 20mm th× ph¶i sµng qua sµng 20mm vµ lµm thÝ nghiÖm víi nhãm lät qua sµng. - 65 -
H×nh 5-1:Sù ph©n bè øng suÊt theo chiÒu s©u nªn ®−êng 1)øng suÊt do träng l−îng b¶n th©n 2)øng suÊt do t¶i träng ®éng 3)øng suÊt tæng céng Cã thÓ tãm t¾t c¸c ®Æc tr−ng cña hai thÝ nghiÖm Proctor trong b¶ng 5-1 vµ h×nh 5-5. B¶ng 5-1 C¸c ®Æc tr−ng cña thÝ nghiÖm Proctor Cèi Proctor D=101,6mm , H=117mm C¸c ®Æc tr−ng cña thÝ ThÝ nghiÖm nghiÖm Proctor tiªu chuÈn Proctor c¶i tiÕn Träng l−îng qu¶ ®Çm 2490g 4535g §−êng kÝnh qu¶ ®Çm 51mm 51mm ChiÒu cao th¶ ®Çm 305mm 457mm Sè líp 3 5 Sè lÇn ®µm mçi líp 25 25 Träng l−îng gÇn ®óng cña 650g 400g mçi líp Cèi CBR D=152mm , H=152mm, cã ®Üa ng¨n c¸ch H=127mm Träng l−îng qu¶ ®Çm 2490g 4535g §−êng kÝnh qu¶ ®Çm 51mm 51mm ChiÒu cao th¶ ®Çm 305mm 457mm Sè líp 3 5 Sè lÇn ®µm mçi líp 55 55 Träng l−îng gÇn ®óng cña 1700g 1050g mçi líp - 66 -
H×nh 5-2: ThiÕt bÞ thÝ nghiÖm Proctor tiªu chuÈn H×nh 5-3: ThiÕt bÞ thÝ nghiÖm Proctor c¶i tiÕn cèi CBR - 67 -
H×nh 5-4: §−êng cong ®iÓn h×nh cho quan hÖ gi÷a ®é chÆt vµ ®é Èm cña ®Êt H×nh 5-5a: ThÝ nghiÖm Proctor tiªu chuÈn H×nh 5-5b: ThÝ ngshiÖm Proctor c¶i tiÕn Tr×nh tù thÝ nghiÖm nh− sau: a) ThÝ nghiÖm trong cèi Proctor - ChuÈn bÞ cèi: C©n cèi, l¾p n¾p cèi vµo vµ cè ®Þnh ch¾c cèi vµo ®Õ. - Cho líp thø nhÊt vµo cèi: hoÆc lµ 650g (thÝ nghiÖm Proctor tiªu chuÈn) hoÆc lµ 400g (thÝ nghiÖm Proctor c¶i tiÕn). - §Çm líp thø nhÊt b»ng ®Çm Proctor tiªu chuÈn hoÆc c¶i tiÕn, mçi líp 25 lÇn ®Çm ph©n bè ®Òu trªn toµn tiÕt diÖn cèi trong 6 chu k× liªn tiÕp. - LÇn l−ît cho tiÕp líp 2 vµ thø 3 vµo mçi líp 650g (thÝ nghiÖm Proctor tiªu chuÈn) hoÆc 4 líp mçi líp 400g (thÝ nghiÖm Proctor c¶i tiÕn) vµ lÆp l¹i cïng c¸c thao t¸c ®Çm nh− trªn. - Sau khi ®Çm líp cuèi cïng th× lÊy n¾p cèi lªn, g¹t phÇn ®Êt thõa ngang ®Ønh cèi vµ c©n toµn bé cèi ®−îc träng l−îng P1. -LÊy hai mÉu ®Êt nhá: mét mÉu ë mÆt trªn, mét mÉu ë ®¸y cèi ®Ó thÝ nghiÖm ®é Èm. Nh− vËy ®−îc ®iÓm No1 trªn ®−êng cong. LÆp l¹i thÝ nghiÖm sau khi thªm vµo kho¶ng 50g, 100g, 150g, 200g n−íc ®Ó t×m c¸c ®iÓm No2, No3, No4, No5 vµ vÏ ®−êng cong quan hÖ gi÷a ®é chÆt vµ ®é Èm cña ®Êt nh− h×nh 5-4: b) ThÝ nghiÖm trong cèi CBR. ChuÈn bÞ cèi vµ ®Õ, l¾p n¾p cèi vµ ®Üa ng¨n c¸ch vµo, cè ®Þnh ch¾c cèi vµ ®Õ - Cho líp thø nhÊt vµo cèi kho¶ng 1700g (thÝ nghiÖm Proctor tiªu chuÈn) hoÆc 1050g (thÝ nghiÖm Proctor c¶i tiÕn). - 68 -
- Dïng ®Çm Proctor tiªu chuÈn hoÆc c¶i tiÕn ®Çm líp th− nhÊt 55 lÇn (®Çm ®Òu trªn toµn mÆt cèi) b»ng c¸ch lÆp l¹i 8 chu k×, 6 lÇn liÒn nhau ë mÐp cèi vµ lÇn thø 7 ë gi÷a chu k× cuèi kh«ng cã lÇn ë gi÷a. - LÇn l−ît cho tiÕp hai líp kh¸c mçi líp 1700g (thÝ nghiÖm Proctor tiªu chuÈn) hoÆc 4 líp mçi líp1050g (thÝ nghiÖm Proctor c¶i tiÕn) vµ lÆp l¹i cïng c¸c thao t¸c ®Çm nÐn nh− trªn. - Sau khi ®Çm xong líp cuèi th× th¸o n¾p cèi g¹t phÇn ®Êt thõa ngang ®Ønh cèi vµ c©n toµn bé ®−îc träng l−îng P1. -Dïng bay lÊy 2 mÉu ®Êt (mét ë trªn mÆt mét ë ®¸y cèi) ®Ó thÝ nghiÖm ®é Èm. Nh− vËy ®iÓm No1 cña ®−êng cong, lÆp l¹i c¸c thao t¸c trªn sau khi cho thªm 110, 220, 330 vµ 400g n−íc ta ®−îc c¸c ®iÓm No2, No3, No4, No5 cña ®−êng cong vµ vÏ ®−îc ®−êng cong quan hÖ gi÷a ®é chÆt vµ ®é Èm cña ®Êt nh− ë h×nh 5-4: T×m dung träng Èm γω cña mÉu ®Êt theo c«ng thøc: p1 − p 2 γω = V Víi : P1 - träng l−îng toµn bé mÉu ®Êt, th©n cèi d−íi vµ ®Õ cèi x¸c ®Þnh ë trªn. P2 – träng l−îng cña th©n cèi vµ ®Õ cèi. V – thÓ tÝch cña th©n cèi d−íi. Tõ dung träng Èm vµ ®é Èm ®· t×m ®−îc x¸c ®Þnh dung träng kh« theo c«ng thøc: γw δ= 1+ w Víi : δ – dung träng kh« cña ®Êt; γw – dung träng Èm cña ®Êt; w - ®é Èm cña ®Êt §é chÆt cÇn thiÕt cña ®Êt ®¶m b¶o cho nÒn ®−êng æn ®Þnh gäi lµ ®é chÆt yªu cÇu. NÕu cã ®iÒu kiÖn th× nªn ®Çm nÐn cho ®é chÆt yªu cÇu b»ng hoÆc xÊp xØ víi ®é chÆt tèt nhÊt. Tuy nhiªn ®Ó ®Çm nÐn ®Õn ®é chÆt tèt nhÊt ph¶i tèn rÊt nhiÒu c«ng, v× vËy th«ng th−êng chØ ®Çm nÐn nÒn ®−êng ®Õn ®é chÆt yªu cÇu δyc nhá h¬n ®é chÆt tèt nhÊt δo mét Ýt. Nh− vËy ®é æn ®Þnh vµ c−êng ®é sÏ gi¶m xuèng mét Ýt. TrÞ sè δyc tÝnh theo c«ng thøc: δyc = K δo (5-8) Víi K – hÖ sè ®Çm nÐn mµ trÞ sè cña nã cã thÓ tham kh¶o ë b¶ng 5-2 (Sè liÖu ViÖt Nam theo TCVN 4201-05 theo thÝ nghiÖm Proctor tiªu chuÈn). TrÞ sè K ®−îc quy ®Þnh trªn c¬ së kh¶o s¸t ®é chÆt cña ®Êt trong nh÷ng nÒn ®−êng cò ®· sö dông l©u n¨m mµ vÉn æn ®Þnh, trong c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nhau vÒ ®Þa h×nh, lo¹i ®Êt lo¹i mÆt ®−êng vµ khu vùc khÝ hËu. - 69 -
B¶ng 5-2 §é chÆt quy ®Þnh cña nÒn ®−êng (®Çm nÐn tiªu chuÈn theo 22 TCN 333 – 05) §é s©u tÝnh §é chÆt K tõ ®¸y ¸o §−êng « t« §−êng « t« Lo¹i c«ng tr×nh ®−êng tõ cÊp I ®Õn cÊp V, cÊp xuèng, cm. cÊp IV. VI. Khi ¸o ®−êng dµy trªn ≥0,98 ≥0,95 30 60cm Khi ¸o ®−êng dµy d−íi ≥0,98 ≥0,95 50 60cm NÒn ®¾p ≥0,95 ≥0,93 §Êt míi ®¾p Bªn d−íi chiÒu s©u §Êt nÒn tù ≥0,93 ≥0,90 Cho ®Õn 80 kÓ trªn nhiªn ≥0,98 ≥0,95 30 NÒn ®µo vµ nÒn kh«ng ®µo kh«ng ®¾p ≥0,93 ≥0,90 (®Êt nÒn tù nhiªn) 30-80 5.3.C¸C NH¢N Tè ¶NH h−ëng ®Õn c«ng t¸c ®Çm nÐn nÒn ®−êng 5.3.1. §é Èm §é Èm hay l−îng n−íc chøa trong ®Êt lµ mét trong nh÷ng nh©n tè quan träng nhÊt ¶nh h−ëng ®Õn qu¸ tr×nh ®Çm nÐn ®Êt ®¾p nÒn ®−êng. §Ó thÊy râ ¶nh h−ëng cña ®é Èm ®Õn qu¸ tr×nh ®Çm nÐn h·y ph©n tÝch ®−êng cong ®iÓn h×nh biÓu diÔn quan hÖ gi÷a ®é chÆt vµ ®é Èm cña ®Êt ®¾p nÒn trong ®iÒu kiÖn tiªu hao c«ng ®Çm nÐn nh− nhau t×m ®−îc qua thÝ nghiÖm ®Çm nÐn tiªu chuÈn (h×nh 5-4). Nh×n h×nh 5-4 lóc ®Çu khi ®é Èm t¨ng th× ®é chÆt t¨ng cho ®Õn ®iÓm cùc B, nÕu cø tiÕp tôc t¨ng ®é Èm lªn n÷a th× ®é chÆt ®Êt sÏ gi¶m xuèng. T¹i ®iÓm B ta cã ®é chÆt lín nhÊt. §é chÆt lín nhÊt ®ã phô thuéc vµo c«ng ®Çm nÐn vµ nh− ®· nãi ë trªn gäi lµ ®é chÆt lín nhÊt, ®é Èm t−¬ng øng víi ®é chÆt ®ã gäi lµ ®é Èm tèt nhÊt. Nh− vËy trong ®iÒu kiÖn hao phÝ sè c«ng ®Çm nÐn nh− nhau th× ®Çm nÐn ë ®é Èm tèt nhÊt sÏ cho ta ®é chÆt lín nhÊt. T¨ng ®é Èm ®Õn mét møc ®é nhÊt ®Þnh ®Ó t¨ng ®é chÆt cña ®Êt lµ ph¸t huy t¸c dông cña n−íc trong ®Êt. Khi ®ã n−íc bao quanh ®Êt cã t¸c dông nh− dÇu mì, lµm gi¶m søc ma s¸t gi÷a c¸c h¹t ®Êt víi nhau vµ t¹o ®iÒu kiÖn cã lîi nhÊt ®Ó ®¶m b¶o cho viÖc ®Çm nÐn ®−îc rÔ dµng. NÕu t¨ng ®é Èm cña ®Êt lªn n÷a th× n−íc cã thÓ chiÕm hÕt c¸c lç rçng trong ®Êt, khi ®ã ¸p lùc cña c«ng cô ®Çm nÐn sÏ kh«ng trùc tiÕp truyÒn lªn c¸c h¹t ®Êt mµ l¹i t¸c dông lªn h¹t n−íc. Do ®ã muèn ®Çm nÐn chÆt h¬n n÷a th× ph¶i lµm cho n−íc bÞ ®Èy ra khái c¸c lç rçng trong ®Êt. §iÒu ®ã ph¶i nhê vµo t¸c dông l©u dµi cña t¶i träng chø kh«ng thÓ d−¹ vµo t¸c dông tøc thêi cña c«ng cô ®Çm nÐn mµ thùc hiÖn ®−îc. Khi thay ®æi sè c«ng ®Çm nÐn th× trÞ sè ®é Èm tèt nhÊt vµ ®é chÆt lín nhÊt cña cïng mét lo¹i ®Êt còng thay ®æi. VÝ dô: khi ®Çm nÐn ®Êt ¸ c¸t víi bóa nÆng 2,5kg r¬i tõ ®é cao 25cm th× W0 =12,2% vµ =1,82 g/cm3, khi t¨ng sè lÇn r¬i bóa lªn ®Õn 60 lÇn th× W0 - 70 -
gi¶m xuèng cßn 11% vµ δ) th× t¨ng lªn ®Õn 1,93g/cm3. Nh− vËy ®Ó ®Çm chÆt cïng mét lo¹i ®Êt, nÕu t¨ng sè c«ng ®Çm nÐn lªn th× W) sÏ gi¶m xuèng cßn δ) th× t¨ng lªn. NÕu t¨ng träng l−îng bóa vµ gi÷ nguyªn sè lÇn bóa r¬i th× còng ®−îc c¸c kÕt qu¶ t−¬ng tù (h×nh 5- 6a vµ 5-6b). §é Èm tèt nhÊt cña ®Êt x¸c ®Þnh theo ph−¬ng ph¸p ®Çm nÐn tiªu chuÈn rÊt gÇn víi ®é Èm ë giíi h¹n dÎo (x¸c ®Þnh theo thÝ nghiÖm l¨n tay). ë ®é Èm nµy n−íc trong ®Êt ®Òu n»m d−íi d¹ng n−íc liªn kÕt. V× vËy khi ®Çm nÐn ®Êt nÒn ®−êng cã ®é Èm tèt nhÊt cho ®Õn ®é chÆt lín nhÊt th× nÒn ®−êng rÊt khã thÊm n−íc, do ®ã rÊt æn ®Þnh d−íi t¸c dông cña n−íc. H×nh 5-6: a) §−êng biÓu diÔn ¶nh h−ëng cña mét sè c«ng ®Çm nÐn víi Wo vµ δo (Gi÷ nguyªn träng l−îng bóa,thay ®æi sè lÇn r¬i bóa) b) ¶nh h−ëng cña c«ng ®Çm nÐn ®èi víi Wo vµ δo (thay ®æi träng l−îng bóa, gi÷ nguyªn sè lÇn r¬i bóa) Trªn h×nh vÏ 5-7 tr×nh bµy sù thay ®æi ®é chÆt (h×nh 5-7a) vµ sù thay ®æi m« ®un biÕn d¹ng (h×nh 5-7b) cña ®Êt tr−íc vµ sau khi lµm Èm. Qua h×nh vÏ trªn ta thÊy ë ®é Èm tèt nhÊt WO = 0,6F (F - giíi h¹n nh·o), ®é chÆt vµ m« ®un biÕn d¹ng cña ®Êt gi¶m Ýt nhÊt sau khi bÞ Èm. NÕu ®Êt cã ®é Èm W < WO mµ ®−îc ®Çm nÐn ®Õn trÞ sè δmax (®−êng 1’ trªn h×nh 5-7a) th× sau khi bÞ Èm ®é chÆt cña ®Êt bÞ gi¶m xuèng rÊt nhiÒu (®−êng 2’ h×nh 5-7a). δ H×nh 5-7:Sù thay ®æi ®é chÆt (kg/cm3)vµ m« ®un biÕn d¹ngE, (KG/cm2) cña ®Êt tr−íc vµ sau khi bÞ Èm 1.Tr−íc khi Èm; 2.Sau khi Èm - 71 -
Nh− vËy ph−¬ng ph¸p ®Çm nÐn tiªu chuÈn x¸c ®Þnh cho ta tr¹ng th¸i cña ®Êt (®é Èm tèt nhÊt vµ ®é chÆt tèt nhÊt) võa ®¶m b¶o sù æn ®Þnh cña nÒn ®−êng võa ®¶m b¶o tèn Ýt c«ng ®Çm nÐn nhÊt. CÇn chó ý r»ng gi¶ thiÕt “lµm nhên” ch−a ®ñ ®Ó gi¶i thÝch ®−îc ¶nh h−ëng cña ®é Èm ®Õn qu¸ tr×nh ®Çm nÐn còng nh− ®Õn c−êng ®é cña ®¸t mµ ph¶i dïng lý luËn “mµng n−íc” ®Ó bæ sung. Theo lý luËn “mµng n−íc” th× n−íc bao quanh c¸c h¹t ®Êt trong mét tr¹ng th¸i ®Æc biÖt, kh¸c víi tr¹ng th¸i láng cña n−íc tån t¹i víi khèi l−îng lín. D−íi d¹ng mµng máng, n−íc cã tÝnh chÊt cña mét vËt thÓ ®µn håi dÎo vµ cã lùc ph©n tö t¸c dông víi c¸c bÒ mÆt cña c¸c h¹t ®Êt. ChÝnh c¸c mµng n−íc ®ã chèng l¹i sù dÞch chuyÓn cña c¸c h¹t ®Êt. Khi ®é dµy cña mµng n−íc t¨ng lªn, lùc ph©n tö ®ã gi¶m xuèng ®ét ngét. VÝ dô lùc ph©n tö cña n−íc trong, s¹ch cã mµng dµy 0,9μ vµo kho¶ng 2kg/cm2 nh−ng khi chiÒu dµy cña mµng t¨ng lªn 0,5 μ th× b»ng 0. Tãm l¹i, khi mµng n−íc cµng máng (øng víi ®é Èm nhá) th× c−êng ®é cña nã cµng cao, khi mµng n−íc cµng dµy th× c−êng ®é cña nã cµng nhá vµ kh¼ n¨ng biÕn d¹ng cña nã cµng lín. §iÒu ®ã gi¶i thÝch v× sao khi ®é Èm cña ®Êt t¨ng lªn th× c−êng ®é kh¸ng c¾t vµ m« ®un biÕn d¹ng cña ®Êt sÏ gi¶m xuèng. Ngoµi sù thay ®æi cña c«ng ®Çm nÐn lµm cho ®é Èm tèt nhÊt thay ®æi ra, chÕ ®é thuû nhiÖt cña nÒn ®−êng (ph¶n ¸nh vµ sè ngµy mµ nÒn ®−êng chÞu Èm −ít trong qu¸ tr×nh sö dông) còng cã thÓ lµm thay ®æi trÞ sè cña ®é Èm tèt nhÊt. H×nh 5-8 gi¶i thÝch ®iÒu ®ã. C¸c sè 0, 1, 2,…, 6, 7 ghi bªn c¹nh ®−êng cong lµ sè ngµy nÒn ®−êng bÞ Èm −ít sau khi ®Çm nÐn, khi sè ngµy bÞ Èm −ít ®Õn 7 ngµy th× ®Êt ®Çm nÐn ë ®é Èm tèt nhÊt WO còng sÏ cã c−êng ®é cao nhÊt nh−ng khi sè ngµy Èm −ít chØ cã 1 ngµy, n−íc thÊm vµo ®Êt cßn Ýt, ch−a ®ñ ®Ó ph¸ ho¹i c−êng ®é do lùc ma s¸t sinh ra th× ®Êt vÉn cßn c−êng ®é cao khi ®Çm nÐn ë ®é Èm thÊp h¬n ®é Èm tèt nhÊt. Khi sè ngµy Èm −ít t¨ng lªn th× ®iÓm cã c−êng ®é cao nhÊt dÇn dÇn dÞch vÒ phÝa WO cho ®Õn ngµy thø 7 th× trïng víi WO. Nh− vËy nÕu ®Çm nÐn ®Êt ë ®é Èm nhá h¬n ®é Èm tèt nhÊt cho ®Õn khi ®¹t ®é chÆt yªu cÇu th× c−êng ®é cña ®Êt ngay sau khi ®Çm nÐn sÏ lín h¬n, nh−ng c−êng ®é cao ®ã kh«ng æn ®Þnh vµ sÏ gi¶m xuèng rÊt nhanh nÕu nÒn ®−êng bÞ Èm −ít l©u ngµy. - 72 -
H×nh 5-8: ¶nh h−ëng cña viÖc t¨ng thªm sè ngµy Èm −ít ®èi víi trÞ sè cña ®é Èm tèt nhÊt. §Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh ®é chÆt cña ®Êt khi ®Çm nÐn ë ®é Èm W
δ YC - §é chÆt yªu cÇu (g/cm3) 5.3.2. BÒ dµy líp ®Êt ®Çm nÐn. Khi ®Çm nÐn tõng líp ®Êt nÒn ®−êng, bÒ dµy lín nhÊt cña líp ®Êt ®−îc ®Çm nÐn ph¶i võa ®óng sao cho ë ®¸y cña líp ®Êt nµy còng ®¹t ®−îc ®é chÆt yªu cÇu. BÒ dµy lín nhÊt cña líp ®Êt ®Çm nÐn chñ yÕu ®−îc quyÕt ®Þnh theo tÝnh n¨ng vµ lo¹i h×nh c«ng cô ®Çm nÐn. H×nh 5-9 biÓu thÞ ®−êng cong dung träng kh« ®o ®−îc khi ®Çm nÐn ®Êt bôi b»ng c¸c lo¹i lu kh¸c nhau thay ®æi theo chiÒu s©u. Tõ h×nh vÏ cã thÓ thÊy: NÕu dung träng kh« yªu cÇu ®¹t tíi 1,77g/cm3 th× ®é s©u ®Çm nÐn lín nhÊt sÏ lÇn l−ît lµ 50, 20 vµ 40 cm t−¬ng øng víi 3 lo¹i lu A, B, C; nh−ng bÒ s©u nµy sÏ t¨ng lªn tuú theo sù gi¶m bít cña ®é chÆt yªu cÇu. BÒ dµy lín nhÊt cña líp ®Êt ®−îc ®Çm nÐn lµ bÒ dµy kh«ng nh÷ng võa ®Ó ®é chÆt cña c¶ líp ®Êt ®Òu ®¹t quy ®Þnh mµ cßn ®Ó sao cho c«ng ®Çm nÐn tiªu hao Ýt nhÊt. H×nh 5- 10 biÓu thÞ quan hÖ gi÷a dung träng kh« vµ c«ng ®Çm nÐn ®¬n vÞ khi bÒ dµy líp ®Çm nÐn kh¸c nhau. Cã thÓ thÊy: nÕu dung träng kh« yªu cÇu lµ 1,55g/cm3 trë lªn th× nÕu bÒ dµy ®Çm nÐn qu¸ 20cm, tiªu hao c«ng ®Çm nÐn lóc ®ã t¨ng vät. Do vËy, khi ®é chÆt yªu cÇu cao, bÒ dµy líp ®Êt ®Çm nÐn nªn lÊy nhá h¬n mét chót, nh− vËy míi t−¬ng ®èi hîp lý vÒ mÆt kinh tÕ. TrÞ sè ¸ng chõng vÒ bÒ dµy líp ®Çm nÐn tèt nhÊt cña c¸c lo¹i c«ng cô ®Çm nÐn cã thÓ ®−îc tham kh¶o ë b¶ng 5-4. H×nh 5-9: ¶nh h−ëng cña c¸c lo¹i lu kh¸c H×nh 5-10: Quan hÖ gi÷a bÒ dµy ®Çm nÐn, ®é chÆt vµ c«ng ®Çm nÐn nhau ®èi víi bÒ dµy ®Çm nÐn 5.3.3. Sè lÇn ®Çm nÐn. D−íi t¸c dông lÆp l¹i cña c«ng cô ®Çm nÐn víi líp ®Êt ®¾p cã chiÒu dµy nhÊt ®Þnh, qu¸ tr×nh tÝch luü biÕn d¹ng do ®Çm nÐn g©y ra (hoÆc qu¸ tr×nh t¨ng dung träng kh«) ®¹i lo¹i tu©n theo quy luËt hµm sè l«garit (h×nh 5-11). Do vËy hiÖu qu¶ ®Çm nÐn cña c¸c lÇn t¸c dông ban ®Çu lµ t−¬ng ®èi cao, hiÖu qu¶ mçi lÇn t¸c dông sÏ nhanh chãng gi¶m ®i tuú - 74 -
theo sù t¨ng lªn cña sè lÇn t¸c dông, sau khi v−ît qu¸ mét sè lÇn nhÊt ®Þnh trªn thùc tÕ lµ kh«ng cßn hiÖu qu¶ n÷a. a) b) 100 Lón ë bÒ mÆt (mm) 90 100 §é chÆt (%) 80 95 70 90 60 85 Sè lÇn lu 50 80 4 8 16 4 8 16 2 2 H×nh 5-11: Quan hÖ gi÷a sè lÇn lu lÌn vµ ®é chÆt (sè lÇn lu lÌn vÏ theo th−íc thang logarit) a) trÞ sè lu ë bÒ mÆt; b) ®é chÆt ( δ d / δ O ) NÕu líp ®Êt ®Çm nÐn dµy, ®Ó ®¹t ®−îc ®é chÆt yªu cÇu th× th−êng ph¶i ®Çm nÐn nhiÒu lÇn, hao phÝ c«ng ®Çm nÐn ®¬n vÞ sÏ t¨ng lªn (xem h×nh 5-10) nh− vËy sÏ kh«ng kinh tÕ. Th«ng th−êng ph¶i ¸p dông ph−¬ng ph¸p “líp máng lu Ýt” tøc lµ gi¶m máng bÒ dµy mét c¸ch thÝch ®¸ng, chØ dïng sè lÇn lu Ýt ®Ó ®¹t ®é chÆt yªu cÇu, nh− vËy cã thÓ thu ®−îc hiÖu qu¶ kinh tÕ t−¬ng ®èi tèt. Khi dïng lu ®Çm nÐn c¸c líp ®Êt, sè lÇn lu cã quan hÖ víi tèc ®é lu lÌn. NÕu t¨ng tèc ®é lu (thêi gian t¸c dông cña øng suÊt ng¾n ®i) th× sè lÇn lu lÌn còng t¨ng lªn míi cã thÓ b¶o ®¶m kh¶ n¨ng ®Çm nÐn kh«ng thay ®æi. Do vËy, cã tån t¹i mét tèc ®é lu lÌn tèt nhÊt, ë tèc ®é ®ã cã thÓ ®¹t ®−îc n¨ng suÊt cao nhÊt. Tèc ®é lu lÌn tèt nhÊt quyÕt ®Þnh bëi c¸c nh©n tè nh− møc ®é ®Çm nÐn khã dÔ cña ®Êt, bÒ dµy vµ yªu cÇu ®Çm nÐn, tèc ®é nµy cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc th«ng qua thÝ nghiÖm ®Çm nÐn, vµo kho¶ng 2-4km/h. Trong c¸c t×nh huèng th«ng th−êng, sè lÇn ®Çm nÐn cÇn thiÕt cña c¸c lo¹i c«ng cô ®Çm nÐn cã thÓ tham kh¶o ë b¶ng 5-4. Thùc tiÔn chøng minh, ®Ó ®¶m b¶o chÊt l−îng ®Çm nÐn vµ t¹o hiÖu qu¶ ®Çm nÐn, trong ®iÒu kiÖn bÒ dµy líp ®Êt vµ sè lÇn ®Çm nÐn ®· ®−îc lùa chän th× khi dïng lu ®Ó ®Çm nÐn, nªn dïng lu nhÑ tr−íc, lu nÆng sau vµ tr−íc lu chËm, sau lu nhanh, tr×nh tù ®Çm nÐn nªn tõ mÐp ®−êng (chç thÊp) tiÕn hµnh lu lÇn l−ît vµo gi÷a ®−êng (chç cao). C¸c vÖt lu hoÆc vÖt ®Çm ph¶i trïng lªn nhau 15-20cm chó ý ®Çm nÐn ®ång ®Òu, kh«ng ®−îc bá sãt. - 75 -
B¶ng 5-4 Ph¹m vi thÝch dông cña c¸c c«ng cô ®Çm nÐn Sè lÇn ®Çm nÐn BÒ dµy líp §Êt Tªn c«ng cô ®Çm nÐn ®Êt ®Çm nÐn §iÒu kiÖn sö dông hîp lý §Êt kh«ng (t¬i xèp), m dÝnh dÝnh B¸nh nh½n ChiÒu dµi ®o¹n lu >100m 0,10-0,15 6-9 9-15 Lu kÐo
B¶ng 5-5 C−êng ®é giíi h¹n cña ®Êt C−êng ®é giíi h¹n cña ®Êt (kG/cm2) §Êt Khi lu b»ng lu Khi ®Çm B¸nh cøng B¸nh lèp 3-6 3-4 3-7 ¸ c¸t, ¸ sÐt, ®Êt bôi 6-10 4-6 7-12 ¸ sÐt 10-15 6-8 12-20 ¸ sÐt nÆng SÐt 15-18 8-10 20-23 ¸p lùc do t¶i träng ®Çm nÐn g©y ra ph¶i lín h¬n trÞ sè c−êng ®é giíi h¹n cho ë b¶ng 5-5. NÕu ¸p lùc ®Çm nÐn lín h¬n t¶i träng nµy qu¸ nhiÒu, ®Êt sÏ bÞ tråi lªn d−íi c«ng cô ®Çm nÐn. 5.4. C¸c ph−¬ng ph¸p ®Çm nÐn ®Êt vµ kü thuËt ®Çm nÐn. Trong x©y dùng th−êng dïng c¸c ph−¬ng ph¸p ®Çm nÐn chñ yÕu sau ®©y: Lu, ®Çm, chÊn ®éng vµ c¸c ph−¬ng ph¸p phèi hîp gi÷a c¸c h×nh thøc ®Çm nÐn trªn (lu-chÊn ®éng hoÆc ®Çm - chÊn ®éng). 5.4.1. Lu lÌn ®Êt. Lµ ph−¬ng ph¸p ®Çm nÐn cã hiÖu qu¶ nhÊt. §Ó lu lÌn th−êng dïng c¸c lo¹i lu b¸nh cøng, lu b¸nh lèp vµ lu ch©n cõu. Lu ch©n cõu kh¸c víi lu b¸nh cøng lµ trªn mÆt con l¨n cã c¸c ch©n cõu ®Ó cã thÓ c¾m s©u vµo ®Êt khi l¨n nÐn. Lu b¸nh lèp cã b¸nh ®µn håi v× vËy vÖt b¸nh lu cã thÓ ¸p chÆt víi ®Êt vµ ¸p lùc ph©n bè t−¬ng ®èi ®Òu ®Æn theo chiÒu s©u so víi b¸nh lu cøng. C¸c lo¹i lu cã thÓ lµ do m¸y kÐo theo hoÆc lµ tù hµnh vµ cã träng l−îng kh¸c nhau. T¸c dông chung cña c¸c lo¹i b¸nh lu võa l¨n võa truyÒn lªn nÒn ®−êng mét ¸p lùc nhÊt ®Þnh lµm xuÊt hiÖn biÕn d¹ng d− trong ®Êt vµ do ®ã ®Êt ®−îc lÌn chÆt. Tuy nhiªn do sù kh¸c nhau vÒ cÊu t¹o cña b¸nh lu mµ hiÖu qu¶ lu lÌn, n¨ng suÊt vµ ph¹m vi sö dông cña mçi lo¹i lu ®èi víi tõng lo¹i ®Êt sÏ kh¸c nhau. a) Lu b¸nh cøng Lµ lo¹i lu xuÊt hiÖn sím nhÊt ®−îc dïng ®Ó lu lÌn c¶ víi ®Êt dÝnh vµ ®Êt rêi. Muèn ®¸nh gi¸ ®−îc hiÖu qu¶ ®Çm nÐn cña m¸y lu cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ¸p lùc cña b¸nh lu truyÒn lªn mÆt ®Êt. ¸p lùc cùc ®¹i cña b¸nh lu truyÒn lªn mÆt ®Êt kh«ng ®−îc v−ît qu¸ c−êng ®é giíi h¹n cña ®Êt nh−ng ®ång thêi ph¶i rÊt gÇn giíi h¹n ®ã. NÕu ¸p lùc cùc ®¹i lín h¬n c−êng ®é giíi h¹n, ®Êt sÏ bÞ tråi ra hai bªn vµ tr−íc b¸nh lu cã thÓ sinh ra hiÖn t−îng l−în sãng. TrÞ sè ¸p lùc cùc ®¹i d−íi b¸nh lu cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: qE O σ max = (5-1) R Trong ®ã: - 77 -
Q q= : ¸p lùc trªn ®¬n vÞ chiÒu dµi cña b¸nh lu, kG/cm b Q : t¶i träng t¸c dông lªn b¸nh lu, kG b : chiÒu dµi cña b¸nh lu, cm R : b¸n kÝnh cña b¸nh lu, cm EO : M« ®un biÕn d¹ng cña ®Êt, kG/cm2 ChiÒu s©u t¸c dông cña lu b¸nh cøng cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: W h = 0,30 qR (cm) Víi ®Êt dÝnh: (5-2) WO W h = 0,35 qR (cm) Víi ®Êt kh«ng dÝnh: (5-3) WO Trong ®ã: W Tû sè lµ ®Ó xÐt ®Õn tr−êng hîp ®é Èm khi ®Çm nÐn kh¸c víi ®é Èm tèt nhÊt. WO C¸c kÝ hiÖu kh¸c nh− ®· nªu ë trªn. Tõ c«ng thøc trªn ta thÊy ¸p lùc cùc ®¹i t¸c dông lªn mÆt ®Êt phô thuéc vµo träng l−îng lu (hay ¸p lùc trªn ®¬n vÞ chiÒu dµi b¸nh lu q) mµ cßn phô thuéc vµo b¸n kÝnh cña b¸nh lu R. Lu b¸nh cøng cã nh−îc ®iÓm lµ chiÒu s©u t¸c dông nhá (th−êng kh«ng qu¸ 20-22cm) vµ sè lÇn ®i qua mét chç ®Ó ®¹t ®é chÆt yªu cÇu nhiÒu (®Ó ®¹t ®é chÆt K=0,95 cÇn lu 4-6 l−ît víi ®Êt rêi, 8-12 l−ît víi ®Êt dÝnh). b) Lu ch©n cõu: Kh¸c víi lu b¸nh cøng vµ lu b¸nh lèp, lu ch©n cõu cã ¸p lùc ®¬n vÞ trªn ®Êt lín, trÞ sè tuyÖt ®èi cña nã cã thÓ v−ît qu¸ c−êng ®é giíi h¹n cña ®Êt nhiÒu lÇn, lµm cho ®Êt n»m trùc tiÕp d−íi ch©n cõu bÞ biÕn d¹ng nghiªm träng vµ chÆt l¹i. Søc kh¸ng cña ®Êt khi ch©n cõu lón vµo ®Êt cµng lín th× ®é chÆt l¹i ®¹t ®−îc sÏ cµng cao. V× vËy lu ch©n cõu ®Çm nÐn ®Êt dÝnh, nhÊt lµ ®Êt côc rÊt cã hiÖu qu¶ vµ kh«ng thÝch hîp khi ®Çm nÐn ®Êt Ýt dÝnh nhÊt lµ ®Êt rêi. Khi lu lÌn b»ng lu ch©n cõu th× trªn mÆt bao giê còng cã mét líp ®Êt xèp tõ 5-6cm do sù tr−ît dÎo cña líp ®Êt mÆt nµy khi ch©n cõu t¸c dông. §Ó khèng chÕ sù tr−ît dÎo trong ph¹m vi nµo ®ã cho chiÒu dµy líp ®Êt xèp trªn mÆt kh«ng t¨ng lªn, ¶nh h−ëng ®Õn n¨ng suÊt cña lu, ng−êi ta ®· quy ®Þnh ¸p suÊt trªn ®Êt cña c¸c lo¹i lu ch©n cõu nh− sau. 4-20 kg/cm2 Lu nhÑ 20-40 kg/cm2 Lu võa 40-100 kg/cm2 Lu nÆng Khi ch©n cõu lón vµo ®Êt, v× sù tr−ît dÎo cña ®Êt kh«ng nh÷ng khèi ®Êt n»m trùc tiÕp d−íi ch©n cõu ®−îc lÌn chÆt mµ c¶ phÇn ®Êt ë hai bªn ch©n cõu mét kho¶ng c¸ch nµo ®ã còng ®−îc lÌn chÆt. §iÒu nµy cho phÐp ta cã thÓ gi¶m sè lÇn lu lÌn cÇn thiÕt. Kinh nghiÖm cho thÊy ®Ó ®¹t ®−îc ®é chÆt yªu cÇu b»ng 0,95 δ Max c¸c ch©n cõu ph¶i ®Ì kÝn mét lÇn trªn bÒ mÆt nÒn ®−êng. Tõ ®ã x¸c ®Þnh ®−îc sè lÇn lu lÌn cÇn thiÕt n cña ch©n cõu theo c«ng thøc: S n= .k (5-4) F.m - 78 -
Víi : S - DiÖn tÝch bÒ mÆt b¸nh lu, cm2 F - DiÖn tÝch cña mét ch©n cõu, cm2 m - Sè ch©n cõu k - HÖ sè xÐt ®Õn sù t¸c dông trïng lÆp cña c¸c ch©n cõu khi lu (trung b×nh k=1,3). ChiÒu dµy cña líp ®Êt ®Çm nÐn b»ng lu ch©n cõu cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: HO= 0,65(L + 0,25b – hr) Trong ®ã: HO - ChiÒu dµy cña líp ®Êt ®Çm nÐn ë tr¹ng th¸i chÆt (cm) L - ChiÒu dµi cña ch©n cõu (cm) b - §−êng kÝnh cña mÆt ch©n cõu tiÕp xóc víi ®Êt (cm) hr - ChiÒu dµy cña líp ®Êt xèp rêi phÝa trªn (cm) c) Lu b¸nh lèp: Lµ lo¹i lu míi xuÊt hiÖn mÊy thËp kû nay nh−ng ®−îc sö dông rÊt réng r·i v× nã ®¶m b¶o chÊt l−îng lu lÌn, n¨ng suÊt cao vµ gi¸ thµnh h¹. Bé phËn c«ng t¸c chñ yÕu cña lu nµy lµ c¸c b¸nh lèp cã ®é cøng thay ®æi theo trÞ sè cña ¸p lùc h¬i trong b¸nh vµ ®é cøng cña vá lèp. Khi chÊt t¶i träng lªn lu th× c¸c b¸nh lèp biÕn d¹ng. So víi lu b¸nh cøng, diÖn tÝch tiÕp xóc gi÷a b¸nh lèp vµ mÆt ®Êt lín h¬n nhiÒu, cßn ¸p lùc t¸c dông lªn mÆt ®Êt th× nhá h¬n. Sù ph©n bè cña øng suÊt trong ®Êt d−íi lu b¸nh lèp vµ lu b¸nh cøng còng rÊt kh¸c nhau. Víi lu b¸nh cøng th× øng suÊt th¼ng ®øng σ Z tËp trung trong phÇn trªn cña líp ®Êt ®Çm nÐn vµ t¾t nhanh theo chiÒu s©u, cßn víi lu b¸nh lèp th× σ Z nhá h¬n nh−ng t¾t chËm (h×nh 5-12). V× vËy lu b¸nh lèp cã thÓ lu lÌn ®−îc líp ®Êt dµy h¬n so víi lu b¸nh cøng. H×nh 5-12: BiÓu ®å øng suÊt trong ®Êt khi lu lÌn a) lu b¸nh cøng b) lu b¸nh lèp - 79 -
¸p suÊt lu lÌn trung b×nh t¸c dông trªn diÖn tÝch tiÕp xóc cña b¸nh lèp víi ®Êt ®Çm nÐn x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 2 QK C σ tb = (5-6) πB D Trong ®ã: B - §−êng kÝnh ng¾n cña diÖn tÝch vÖt b¸nh lu t¸c dông lªn mÆt ®Êt cã d¹ng h×nh elÝp (cm) Q - T¶i träng t¸c dông lªn mét b¸nh lu (kG) D - §−êng kÝnh cña b¸nh lu (cm) Kc - HÖ sè cøng cña b¸nh lu, trÞ sè cña nã cho ë b¶ng 5-6. B¶ng 5-6 HÖ sè cøng cña b¸nh (kg/cm) khi ¸p suÊt kh«ng khÝ trong b¸nh (kg/cm2) KiÓu b¸nh 2 3 4 5 6 900-20 380 460 530 560 - 1200-20 510 510 630 700 780 1400-20 550 550 640 720 790 1800-20 830 830 980 - - ë cuèi giai ®o¹n lu lÌn ¸p suÊt gi÷a mÆt tiÕp xóc gi÷a b¸nh lu vµ líp ®Êt ®Çm nÐn sÏ ®¹t ®Õn trÞ sè cùc ®¹i σ Max tÝnh theo c«ng thøc: 3K O QK C σ Max = 1,5σ tb K O = (5-7) πB B Trong ®ã: K0- HÖ sè xÐt ®Õn viÖc tËp trung øng suÊt côc bé, b»ng tØ sè gi÷a diÖn tÝch vÖt b¸nh cã t¶i trªn diÖn tÝch vÖt b¸nh kh«ng t¶i. ¸p suÊt tÝnh to¸n σ tt cña lu b¸nh lèp x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: σ tt = σ Max K d (5-8) Trong ®ã: Kd – HÖ sè xÐt ®Õn tÝnh dÝnh cña ®Êt xuÊt hiÖn khi ®Çm nÐn: E Kd = E + 27,7 k ' ηv Víi: E - M«®un biÕn d¹ng khi kÕt thóc lu lÌn (kG/cm2) k’ - HÖ sè b»ng 1,5 η - HÖ sè nhít thÓ tÝch (kGsec/cm2); víi ®Êt sÐt: 1,5-2; ¸ sÐt: 2-2,6; ¸ c¸t 2,6-3,4; c¸t: 3,4-4; v- Tèc ®é lu, th−êng b»ng 2-6km/h - 80 -
TrÞ sè σ tt x¸c ®Þnh theo c«ng thøc ph¶i kh«ng nhá h¬n c−êng ®é giíi h¹n cña ®Êt khi ®Çm nÐn b»ng lu b¸nh lèp cho ë b¶ng 5-5. ChiÒu dµy cña líp ®Êt ®Çm nÐn H cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc: WP H= ϕ Q (5-10) WO Ptt Trong ®ã: ϕ - hÖ sè xÐt ®Õn kh¶ n¨ng nÐn chÆt cña ®Êt; Víi ®Êt dÝnh ϕ =0,45-0,50 Víi ®Êt rêi ϕ =0,40-0,45 W, W0- §é Èm thùc tÕ vµ ®é Èm tèt nhÊt cña ®Êt (%); P, Ptt - ¸p lùc thùc tÕ vµ ¸p lùc tÝnh to¸n cña kh«ng khÝ trong b¸nh lu, (kg/cm2) Sè lÇn ®i qua cÇn thiÕt cña lu b¸nh lèp t¹i mét chç N ®Ó ®¹t ®−îc ®é chÆt yªu cÇu δ Max tÝnh theo c«ng thøc: 1 δ max − δ yc ln N= (5-11) β δ max − δ 0 Trong ®ã: β- hÖ sè ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng nÐn chÆt cña ®Êt, Víi lu b¸nh lèp trªn 20T lÊy β=0,3 Víi lu b¸nh lèp d−íi 20T lÊy β=0,25 δ Max - TrÞ sè ®é chÆt cùc ®¹i cña ®Êt dÝnh theo c«ng thøc: Δ δ Max = (5-12) 1 + 0,01W0 Δ C¸c ký hiÖu kh¸c ®· giíi thiÖu ë trªn. Cã thÓ ®iÒu chØnh chÕ ®é lu lÌn cña lu b¸nh lèp b»ng c¸ch thay ®æi ®é Èm cña ®Êt, chiÒu dµy líp ®Êt, ¸p lùc kh«ng khÝ trong b¸nh, t¶i träng trªn b¸nh, sè lÇn ®i qua vµ tèc ®é lu. §é Èm cña ®Êt khi lu b»ng lu b¸nh lèp lo¹i nÆng ph¶i nhá h¬n ®é Èm tèt nhÊt x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p ®Çm nÐn tiªu chuÈn kho¶ng 2-3%. NÕu lu lÌn ®Êt cã ®é Èm nhá h¬n ®é Èm tèt nhÊt th× ph¶i gi¶m chiÒu dµy cña líp ®Êt, t¨ng sè lÇn lu vµ dïng lo¹i lu nÆng h¬n. Gi¶m ¸p lùc kh«ng khÝ trong b¸nh th× diÖn tÝch tiÕp xóc gi÷a b¸nh lu vµ líp ®Êt ®Çm nÐn sÏ t¨ng, thêi gian t¸c dông cña lu trªn ®Êt còng t¨ng, nh−ng ¸p lùc lu lÌn gi¶m, do ®ã lµm gi¶m kh¶ n¨ng nÐn chÆt cña lu. NÕu ®é Èm cña ®Êt khi lu lÌn cao th× gi¶m bít ¸p lùc kh«ng khÝ trong b¸nh lµ hîp lý v× nÕu cø lu víi ¸p lùc kh«ng khÝ tÝnh to¸n th× ®Êt ë d−íi b¸nh lu sÏ bÞ ph¸ ho¹i, cã thÓ sinh ra hiÖn t−îng tråi, bËp bïng cao su. NÕu dïng lu cã thÓ ®iÒu chØnh ¸p lùc h¬i trong b¸nh lèp th× nh÷ng l−ît lu ®Çu tiªn nªn lu víi ¸p lùc thÊp, råi dÇn dÇn t¨ng lªn cho ®Õn trÞ sè ¸p lùc lu tÝnh to¸n trong cuèi qu¸ tr×nh lu. Nh− vËy gi¶m ®−îc tiªu hao n¨ng suÊt lu trong nh÷ng l−ît lu ®Çu tiªn vµ c¶i thiÖn viÖc h×nh thµnh kÕt cÊu cña ®Êt. - 81 -