Trước khi thi công nền đường phải có các cơ sở thí nghiệm về đất, đá phục vụ cho việc kiểm soát chất lượng thi công. 6.4

Công việc này phải đạt được các yêu cầu quy định tương ứng với mục đích khôi phục tuyến trên thực địa từ 15.2 đến 15.8 tương ứng với giai đoạn khảo sát để lập thiết kế bản vẽ thi công ở Quy trình khảo sát đường ô tô 22 TCN 263 -2000 kể cả về các cọc cần khôi phục và về độ chính xác của việc đo đạc khi khôi phục cọc.

Mức độ chính xác về đo đạc và các chỉ tiêu kỹ thuật khi thực hiện lưới khống chế đo vẽ này phải tương ứng với yêu cầu đo vẽ địa hình tỷ lệ 1/500 qui định ở Phụ lục 6.4 và 6.5 của quy trình Khảo sát đường ô tô 22 TCN 263 – 2000 khi thi công nền đường cao tốc, đường cấp I, đường cấp II và tương ứng với yêu cầu đo vẽ địa hình tỷ lệ 1/1000 đối với đường từ cấp III trở xuống.

Trước khi thi công xây dựng nền đào, nền đắp cần phải dọn dẹp cây cỏ, bóc các lớp đất hữu cơ và dọn dẹp các chướng ngại vật trong phạm vi thi công với các yêu cầu cụ thể sau đây:

- Dọn sạch các hòn đá to ở các đoạn nền đào và nền đắp thấp dưới 1,5 m gây cản trở xe máy thi công. Nếu đá có thể tích lớn hơn 1,5 m³ thì phải dùng nổ mìn để phá nhỏ cho xe máy chuyển đi khỏi phạm vi thi công.

- Phải chặt phát cây, kể cả các cành cây từ ngoài vươn vào phạm vi thi công; phải đánh sạch gốc cây ở những đoạn nền đắp thấp dưới 1,5 m, các trường hợp khác phải chặt cây nhưng có thể để lại gốc cao hơn mặt đất tự nhiên dưới 10 cm (hố đánh gốc cây phải được đắp đất lại và đầm nén chặt như một phần của nền đường).

- Phải di dời hoặc xử lý các công trình hoặc chướng ngại vật khác (kể cả mồ mả, giếng nước, ao chuôm...) vốn nằm trong phạm vi thi công, theo đúng yêu cầu và chỉ dẫn của hồ sơ thiết kế;

- Phải bóc sạch lớp đất bề mặt, lớp đất hữu cơ, rẫy sạch cỏ trong phạm vi thi công (kể cả ở các vị trí lấy đất đắp). Nên trù liệu việc tận dụng đất hữu cơ bóc ra cho các khâu công việc hoàn thiện nền đường.

- Trong quá trình dọn dẹp mặt bằng biện pháp đổ bỏ hoặc tiêu hủy các phế thải phải tuân thủ pháp luật và các quy định ở địa phương, không được để ảnh hưởng đến dân cư và các công trình lân cận. Nếu chỗ đổ phế thải nằm ngoài phạm vi chỉ giới giải phóng mặt bằng thì phải có sự cho phép của chính quyền địa phương.

6.5.5. Bảo đảm thoát nước hiện trường thi công.

Trước và trong quá trình thi công nền đường phải luôn có các biện pháp thoát nước hiện trường (kể cả đối với nước mặt và nước ngầm) để tạo thuận lợi cho việc bảo đảm tiến độ và chất lượng thi công, đồng thời không để nước ảnh hưởng đến dân cư lân cận.

- Phải luôn ưu tiên thi công trước các công trình thoát nước và xử lý nước ngầm có trong hồ sơ thiết kế như rãnh đỉnh, công trình dịch chuyển mương thoát nước, hào cắt hoặc thu thoát nước ngầm, công trình rãnh chắn nước không cho thấm vào đáy nền đắp trên sườn dốc...

- Khi cần thiết phải làm thêm các công trình thoát nước tạm để thoát nước hiện trường thi công, không để nước đọng lại hoặc thấm vào mặt bằng thi công và gây xói lở mái ta luy thi công.

- Trong quá trình thi công, mặt mỗi lớp đào hoặc lớp đắp đều phải tạo dốc 2% đến 4% (dốc ngang hoặc dốc dọc) về các mương tạm để thoát ra ngoài phạm vi hiện trường thi công. Nhất thiết không để nước mưa đọng thành vũng trên mặt các lớp đào, lớp đắp đang thi công.

6.5.6. Định vị các điểm đặc trưng của nền đường.

- Trước khi thi công phải kiểm tra từng mặt cắt ngang thiết kế trên thực địa và dựa vào đó để cố định (bằng cọc hoặc cọc tiêu) các vị trí đặc trưng của nền đường trên thực địa nhằm bảo đảm thi công nền đường đúng với hình dạng kích thước thiết kế. Các vị trí này gồm cọc chân mái ta luy đắp, đỉnh mái ta luy đào, ranh giới lấy đất ở thùng đấu và phạm vi được đổ đất thừa.

Các cọc hoặc cọc tiêu phải dễ nhận biết và được bảo vệ tốt trong suốt quá trình thi công. Đối với đường cao tốc cấp I, II và các chỗ đào cao, đắp sâu, khoảng cách dọc giữa các cọc tiêu tại hiện trường không được quá 50 m trên đường thẳng và 10 m trên đường cong; sai số vị trí của các cọc định vị cho phép bằng mức độ chính xác về đo đạc qui định tại 6.5.2.

- Mỗi khi đào hoặc đắp được 3 m đến 5 m (chiều cao) hoặc với các mặt cắt có bậc thềm, mỗi khi đào hoặc đắp được một bậc thềm phải kiểm tra lại vị trí trục tim tuyến đường và kích thước mặt cắt ngang (bao gồm cả độ dốc ta luy).

Yêu cầu đối với công việc này là đánh giá được đất hoặc vật liệu xây dựng nền đào, nền đắp trên thực tế dọc tuyến có phù hợp với các quy định ở điều 5 không, từ đó có các biện pháp xử lý tương thích.

Nếu mỗi đoạn nền đào hoặc mỗi mỏ đất có nhiều lớp đất khác loại, khác nguồn gốc thì phải lấy mẫu thí nghiệm kiểm tra với từng loại đó.

- Nền đắp đất đối với các đường cao tốc, đường cấp I, cấp II và cấp III;

- Nền đắp bằng đất lẫn đá;

- Nền đào hoặc đắp có áp dụng kỹ thuật, công nghệ hoặc vật liệu mới;

- Nền đắp bằng cát có đắp bao;

- Nền đường đặc biệt (trên đất yếu, nền vùng sụt lở, nền đào đá cứng, nền đắp bằng vật liệu nhẹ...).

Kết quả thử nghiệm phải khẳng định được các nội dung sau:

+ Chính xác hóa thành phần và các chỉ tiêu vật liệu xây dựng nền đường.

+ Khẳng định các thông số chính của công nghệ đầm nén cần đạt được trong quá trình thi công đại trà: Trình tự đầm nén;

Tổ hợp và quy cách các máy đầm nén cần thiết;

Bề dày rải lớp vật liệu trước khi đầm nén;

Độ ẩm đầm nén tốt nhất và sai số cho phép.

+ Khẳng định các chỉ tiêu và phương pháp kiểm soát chất lượng trong quá trình thi công, đặc biệt là đối với trường hợp nền đắp lẫn đá phải thực hiện theo chỉ dẫn ở phụ lục C.

+ Khẳng định công nghệ và phương án tổ chức thi công (nếu cần, có thể điều chỉnh tổ chức và tiến độ thi công chung).

7. Thi công nền đắp

7.1. Lấy đất (vật liệu) đắp.

7.1.1. Ngoài việc phải tuân thủ yêu cầu về bảo vệ môi trường và cảnh quan thiên nhiên qui định ở 4.7, việc khai thác vật liệu đắp phải kết hợp tốt với quy hoạch đất đai địa phương và quy hoạch thoát nước nền đường (lấy đất đào ở công trình thủy lợi, công trình thoát nước để đắp); hạn chế tối đa việc chiếm dụng ruộng đất; tận dụng đất cằn cỗi, phong hóa; không lấy đất dưới mực nước ngầm; đào lấy đất không được ảnh hưởng đến độ ổn định của ta luy và ổn định của cả nền đường.

7.1.2. Không được lấy đất thùng đấu ở hai bên đường cao tốc và ở hai bên phạm vi đầu cầu.

7.1.3. Trước khi lấy vật liệu đắp phải kiểm tra các đặc trưng của vật liệu theo qui định tại 6.6 xem có phù hợp với các yêu cầu tại điều 5 không.

7.2. Xử lý mặt nền tự nhiên trước khi đắp thân nền đường.

7.2.1. Khi mặt nền tự nhiên có độ dốc ngang dưới 20% phải đào bỏ lớp đất hữu cơ rồi lu lớp nền tự nhiên trên cùng đạt độ chặt K=0,9 (với đường cao tốc, đường cấp I, cấp II) hoặc K=0,85 (với đường các cấp khác) trước khi rải vật liệu đắp các lớp thuộc thân nền đường phía trên.

7.2.2. Khi mặt nền tự nhiên có độ dốc ngang từ 20% đến 50%, phải kết hợp đánh bậc cấp và đào bỏ lớp đất hữu cơ trước khi đắp. Chiều rộng bậc cấp nên lớn hơn 2 m, chiều cao bậc cấp nên lấy bằng bội số của bề dầy lớp đất đầm nén tùy loại lu sẵn có. Mặt bậc cấp phải lu đạt yêu cầu như qui định tại 7.2.1 và có độ dốc vào phía trong sườn dốc tối thiểu bằng 2%.

7.2.3. Phải có biện pháp hạn chế nước thấm vào mặt ranh giới giữa mặt nền tự nhiên và đáy thân nền đắp khi đắp trên sườn dốc.

7.2.4. Không được đắp nền đắp bằng đất trực tiếp trên mặt nền tự nhiên có độ dốc ngang từ 50% trở lên.

Trường hợp đắp trên mặt nền tự nhiên có độ dốc ngang từ 50% trở lên nhưng có công trình chống đỡ phía dưới dốc (tường chắn các loại) thì việc xử lý mặt nền tự nhiên phía trong công trình chống đỡ cũng phải tuân thủ quy định tại 7.2.2 dù vật liệu đắp là đất hay đá.

- Nền đắp cao, nền đắp bằng đá, nền đắp bằng vật liệu nhẹ;

- Đắp qua hồ, ao, đắp lấn ra sông, suối và vùng nước ngập;

- Đắp qua vùng có nước ngầm cao, có vết lộ nước ngầm;

- Mặt nền tự nhiên là đất lẫn đá;

- Mặt nền tự nhiên có độ dốc ngang lớn hơn 50%;

- Mặt nền tự nhiên ở các đoạn nền đường đặc biệt qui định tại 1.2 và điều 3;

- Đắp mở rộng nền đường khi nâng cấp, cải tạo đường (biện pháp xử lý bao gồm xử lý mặt nền tự nhiên và cả mặt mái ta luy nền đắp cũ nhằm bảo đảm liên kết tốt giữa nền đắp cũ với nền đắp mở rộng và bảo đảm phần đắp mở rộng không bị lún xệ).

Nếu sử dụng cả loại đất có tính thấm thoát nước tốt và loại có tính thấm thoát nước kém thì lớp thấm thoát nước kém phải đắp ở dưới với mặt lớp sau khi lu lèn có độ dốc ngang từ 2% đến 4%, sau đó mới đắp loại đất có tính thấm thoát nước tốt lên trên.

Phải đắp loại đất có tỷ số sức chịu tải CBR thấp ở phía dưới và cao ở phía trên phù hợp với yêu cầu ở Bảng 3.

7.3.2. Trường hợp đắp đất lẫn đá phải có biện pháp phân bố tương đối đều đá kích cỡ lớn 10 cm đến 15 cm trong mỗi lớp rải.

7.3.3. Bề dầy rải mỗi lớp trước khi lu lèn tùy thuộc tổ hợp công cụ đầm nén được xác định thông qua đoạn thi công thử nghiệm như qui định tại 6.7.1 và 6.7.2.

Trường hợp nền đắp thông thường của đường cấp thấp (từ cấp IV trở xuống) không bắt buộc phải làm đoạn thi công thử nghiệm thì bề dầy rải mỗi lớp có thể được xác định thông qua kết quả kiểm tra độ chặt đạt được sau đợt thi công đắp đầu tiên. Bề dầy rải mỗi lớp phụ thuộc phương tiện đầm nén có thể tham khảo ở điều B.II Phụ lục B

Có thể tham khảo Bảng B.1 ở phụ lục B để chọn loại thiết bị đầm nén. Nên dùng lu chấn động nặng từ 15 tấn trở lên khi đầm nén các lớp đắp đất lẫn đá.

- Phải đầm nén đồng đều suốt bề rộng nền đường từng lượt trên mỗi đoạn thi công theo trình tự từ chỗ thấp đến chỗ cao (từ hai bên vào giữa trục tim nền đường ở đoạn đường thẳng và từ phía bụng lên phía lưng ở các đoạn đường cong).

- Các vệt lu liên tiếp phải đè lên nhau từ 15 cm đến 20 cm, vệt đầm liên tiếp phải đè lên nhau ít nhất 1/3 bề rộng vệt đầm.

7.3.7. Xử lý chỗ nối tiếp giữa các đoạn thi công nền đắp

Giữa hai đoạn thi công theo chiều dọc trục đường, phải rải đất tạo ra mặt dốc nghiêng 30o (so với mặt lớp rải nằm ngang) hoặc tạo bậc cấp nối tiếp dọc giữa hai đoạn với kích thước bậc cấp như qui định tại

Phải tăng cường đầm nén ở khu vực nối tiếp giữa hai đoạn khi thi công đắp đoạn sau. Nếu tạo bậc cấp, phải đầm nén kỹ mặt mỗi bậc cấp trước khi đắp các lớp trên nó.

- Mỗi lớp đất đầm nén xong đều phải kiểm tra độ chặt với mật độ ít nhất là hai vị trí trên 1000 m², nếu không đủ 1000 m² cũng phải kiểm tra hai vị trí; khi cần có thể tăng thêm mật độ kiểm tra và chú trọng kiểm tra cả độ chặt các vị trí gần mặt ta luy.

- Kết quả kiểm tra phải đạt trị số độ chặt K tối thiểu qui định ở Bảng 2 tùy theo vị trí lớp đầm nén. Nếu chưa đạt thì phải tiếp tục đầm nén hoặc xới lên rồi đầm nén lại cho chặt.

- Khi kiểm tra bằng phương pháp rót cát hoặc túi nước phải đào hố thử nghiệm đến đáy lớp đất đầm nén. Khi dùng phương pháp dao vòng, phải lấy mẫu vào dao vòng ở độ sâu chính giữa lớp đầm nén. Nếu dùng thiết bị đo độ chặt bằng các phương pháp vật lý, phải thao tác và đặt đầu đo đúng theo văn bản chỉ dẫn kèm theo thiết bị của nhà sản xuất.

+ Nếu sỏi cuội, đá lẫn trong đất là loại đá mềm và rất mềm có cường độ chịu nén từ 20 MPa trở xuống thì việc kiểm tra chất lượng đầm nén đất lẫn đá được thực hiện tương tự như khi đầm nén đất quy định tại 7.3.10.

+ Nếu sỏi cuội, đá lẫn trong đất là loại đá cứng vừa và rất cứng có cường độ chịu nén lớn hơn 20 MPa, việc kiểm tra chất lượng đầm nén đối với mỗi lớp đầm nén được thực hiện như sau:

- Trong quá trình thi công mỗi lớp phải kiểm tra tại thực địa (có ghi chép thành văn bản) các thông số của công nghệ đầm nén đã thực hiện gồm bề dày lớp rải, độ ẩm, thứ tự, số lượt lu, tốc độ lu đầm qua một điểm của từng công cụ trong tổ hợp máy yêu cầu và thường xuyên nhắc nhở kịp thời để việc thực hiện đầm nén mỗi lớp phải đúng như đã làm khi làm thử nghiệm đối với mỗi loại đất lẫn đá có nguồn gốc và tỷ lệ thành phần hạt đã biết. Nếu thực hiện đầm nén không đúng bất kỳ một yếu tố nào của công nghệ đầm nén đã được trình duyệt khi làm thí nghiệm buộc phải làm lại cho đúng.

- Đối với mỗi lớp phải đo độ cao bề mặt lớp bằng máy thủy bình lúc san rải, lu sơ bộ xong (độ cao này ký hiệu là Htr) và lúc thực hiện đầm nén xong đúng như đã làm khi làm thử nghiệm (độ cao lúc này ký hiệu là Hs), từ đó tính ra trị số giảm bề dày lớp sau khi đầm nén xong ∆H:

∆H = H_tr - H_s; (1)

Cứ mỗi mặt cắt ngang cần xác định ∆H từ 5 điểm đến 10 điểm (tùy bề rộng lớp đầm nén) và lấy trị số ∆H trung bình của số điểm đo đại diện cho mỗi mặt cắt ngang. Trên cả một đoạn thi công, cứ 20 m dài đo một mặt cắt ngang. Trị số ∆H trung bình của mỗi mặt cắt ngang trong một đoạn phải lớn hơn hoặc bằng trị số ∆H xác định được khi làm thử nghiệm; nếu ∆H nhỏ hơn thì phải tiếp tục đầm nén cho đạt.

- Đối với công trình quan trọng và khi có nghi ngại về chất lượng đầm nén, Tư vấn giám sát có thể yêu cầu kiểm tra lại khối lượng thể tích khô thực tế đạt được sau thi công của lớp đất lẫn đá và so sánh kết quả với trị số khối lượng thể tích khô lớn nhất đã đạt được tương ứng với qui trình công nghệ đầm nén lúc làm thử nghiệm hiện trường trước đó, nếu trị số thực tế sau thi công nhỏ hơn trị số lúc làm thử thì phải có biện pháp đầm nén cho đạt được trị số lúc làm thử.

Trong trường hợp này việc lấy mẫu, thí nghiệm xác định khối lượng thể tích khô và độ ẩm tại hiện trường phải tuân theo ASTM D5030-04 (áp dụng cho đất lẫn đá có cỡ hạt lớn nhất trên 125 mm) hoặc ASTM D 4914-99 (áp dụng cho đất lẫn đá có Dmax = 75 mm đến 125 mm). Vị trí và số điểm thử nghiệm kiểm tra do Tư vấn chỉ định nhưng không nên nhiều hơn một vị trí trên một đoạn thi công dài 50 m.

Cách thức thiết lập các chỉ tiêu nói trên dùng để kiểm tra chất lượng đầm nén thông qua làm thử nghiệm hiện trường được chỉ dẫn ở phụ lục C.

+ Đối với các lớp đắp đất lẫn đá, ngoài kiểm tra chất lượng đầm nén còn phải kiểm tra bằng cách quan sát:

- Mặt lớp đất lẫn đá sau khi đầm nén phải liền kín không có các hốc hở (do các đá to bị bong bật);

- Các đá to lộ trên mặt lớp không dễ bị bong bật.

7.3.12. Trong quá trình đắp nền, nếu quan sát bằng mắt thấy có nghi ngại về loại vật liệu đắp, có thể lấy mẫu kiểm tra các chỉ tiêu qui định tại 6.6.1 và kiên quyết loại bỏ các vật liệu đắp không phù hợp với các yêu cầu qui định tại điều 5.

7.4. Thi công mái ta luy nền đắp.

7.4.1. Để bảo đảm chất lượng đầm nén vùng sát gần mặt ta luy, bề rộng đắp mỗi lớp thân nền đường nên rộng hơn bề rộng thiết kế tương ứng mỗi bên 15 cm đến 20 cm.

7.4.2. Trước khi tiến hành gia cố ta luy theo thiết kế phải hoàn thiện hình dạng mái ta luy (về độ dốc và về độ bằng phẳng), tiến hành đầm nén lại bề mặt ta luy bằng đầm lăn với số lần đầm lăn từ 3 lần/ điểm đến 4 lần/ điểm và vệt đầm phải đè chồng lên nhau 20 cm.

7.4.3. Cứ 20 m dài phải kiểm tra chất lượng hoàn thiện hình dạng mái ta luy tại một mặt cắt ngang. Nếu độ dốc và độ bằng phẳng mái ta luy chưa đạt yêu cầu ở Bảng 1 thì phải sửa chữa cho đạt trước khi tiến hành các giải pháp gia cố.

Riêng trường hợp nền đắp đất lẫn đá mặt ta luy phải không có hiện tượng các viên đá lớn bị bong bật (kiểm tra bằng quan sát).

Trong quá trình thi công, lớp phủ ngoài này cũng phải được kiểm tra chất lượng như đối với lớp đắp thân nền đường bên trong (xem tại 7.3.10). Việc hoàn thiện hình dạng mái ta luy và kiểm tra chất lượng hoàn thiện trong quá trình thi công cũng yêu cầu như với các mái ta luy đắp đất khác.

a, Đoạn đường đầu cầu

L=H+(3÷5)m với H là chiều cao nền đắp

b, Hai bên cống (D: khẩu độ cống)

Hình 1: Phạm vi đắp đoạn tiếp giáp

Trong phạm vi đắp đoạn tiếp giáp phải dùng các vật liệu có tính thoát nước tốt, tính nén lún nhỏ như đất lẫn sỏi cuội, cát lẫn đá dăm, cát hạt vừa, cát hạt thô. Không được dùng đất có tính thoát nước kém và cát mịn, trường hợp không có điều kiện tìm vật liệu khác phải gia cố các loại đất này bằng vật liệu liên kết vô cơ để đắp (tối thiểu là với 5% xi măng hoặc 10% vôi). Không được đắp bằng các loại đá phong hóa và không đắp lẫn lộn các loại vật liệu khác nhau. Cũng có thể đắp bằng tro bay, vật liệu nhẹ hoặc bê tông bọt nhưng phải trình duyệt kết quả nghiên cứu và làm thử nghiệm trước khi thi công đại trà.

7.6.2. Trước khi đắp đoạn tiếp giáp phải hoàn thành tốt các lớp phòng nước thấm vào thân mố, thân tường chắn... và các lớp phòng nước thấm ra từ cống cùng hệ thống thoát nước dọc và ngang sau công trình theo đúng thiết kế. Nhất thiết phải nghiệm thu các hạng mục ẩn dấu nói trên đạt yêu cầu mới được đắp.

7.6.3. Trong mọi trường hợp đắp đoạn tiếp giáp phải rải và đầm nén từng lớp dần từ dưới lên với bề dày lớp đầm nén chỉ nên từ 10 cm đến 20 cm (kể cả khi dùng lu nặng). Nếu dùng dụng cụ đầm nén nhỏ, bề dày lớp đầm nén chỉ nên dưới 10 cm.

Độ chặt yêu cầu trong toàn phạm vi đắp đoạn tiếp giáp phải đạt ≥ 0,98 đối với đường cao tốc, đường cấp I, cấp II và ≥ 0,95 đối với đường các cấp khác đồng thời phải lớn hơn hoặc bằng độ chặt đầm nén yêu cầu đối với các bộ phận nền đường khác nhau như qui định ở Bảng 2.

Không được để lọt bất kì vùng nào không được đầm nén kể cả các vùng sát thành vách công trình. Tại các vùng sát thành vách công trình phải dùng đầm bản nặng lớn hơn 100 KN hoặc mở rộng diện thi công sau mố để đủ diện thi công cho máy đầm nén nặng hoạt động; với đường cao tốc có bề rộng nền lớn có thể cho lu nặng lu theo hướng ngang sát thành vách mố.

Tại các chỗ lu hoặc đầm bản không thao tác được phải dùng đầm chấn động bằng tay đạt yêu cầu qui định.