CÁC THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNGCác thí nghiệm hiện trường được thực hiện nhằm thu được những thông tin đầy đủ, chính xác hơn về các tính chất của đất đá trong khu vực xây dựng công trình và g
Trang 1II.4 CÁC THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG
Các thí nghiệm hiện trường được thực hiện nhằm thu được những thông tin
đầy đủ, chính xác hơn về các tính chất của đất đá trong khu vực xây dựng công trình và giúp kiểm tra kết quả của các thí nghiệm trong phòng
Một số thí nghiệm phổ biến sau:
II.4.1 Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT);
II.4.2 Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT);
II.4.3 Thí nghiệm cắt cánh (FVT);
II.4.4 Thí nghiệm nén ngang (PMT);
II.4.5 Thí nghiệm nén tĩnh nền (PLT);
II.4.6 Thí nghiệm cắt tại hiện trường;
II.4.7 Một số thí nghiệm địa chất thuỷ văn.
Trang 2 Ưu điểm:
Thí nghiệm đất đá ở điều kiện thực tế cho kết quả sát thực, đáng tin cậy hơn;
Thí nghiệm được cả với những trường hợp không lấy được mẫu.
Thiết bị phức tạp, cồng kềnh, vận chuyển khó
khăn;
Thao tác phức tạp, dễ gây sai số;
Có những thiết bị chưa hoàn thiện kém chính xác;
Điều kiện thí nghiệm phụ thuộc thời tiết.
Trang 3II.4.1 THÍ NGHIỆM XUYấN TĨNH (CONE PENETRATION TEST – CPT)
Cỏch tiến hành : Dùng lực tĩnh để ấn mũi xuyên hình nón có kích thước nhất định vào trong đất với một tốc độ không đổi (thường 2cm/s)
Thiết bị : Máy xuyên Gouda của Hà Lan, Pagany của ý, Holentogler của
Mỹ
Có 02 loại: xuyên tay và xuyên máy
Mũi xuyờn tĩnh Mỏy xuyờn Pagany của í
Trang 4 Kết quả thớ nghiệm :
Thu được sức kháng xuyên đầu mũi (qc)
và ma sát thành đơn vị (fs) của đất theo
chiều sâu (cứ 20cm đo một lần)
Mục đớch :
Xác định độ chặt của đất cát;
Xác định góc ma sát trong của đất cát;
Xác định cường độ lực dính kết không
thoát nước cu của đất loại sét;
Xác định sức chịu tải cho phép của
móng nông quy ước;
Xác định môđun biến dạng E0 của đất
nền;
Xác định tên đất, đánh giá trạng thái của
đất nền;
Phân định ranh giới giữa các lớp đất
2.4.1 THÍ NGHIỆM XUYấN TĨNH (CONE PENETRATION TEST – CPT)
Trang 52.4.2 THÍ NGHIỆM XUYấN TIấU CHUẨN (STANDARD PENETRATION TEST – SPT)
Cỏch tiến hành : Thực hiện thí nghiệm trong lỗ khoan Dùng một quả tạ có khối lượng 63.5kg cho rơi tự do ở độ cao 76cm để đưa một ống xuyên tiêu chuẩn ngập sâu vào trong đất một đoạn là 30cm
Thiết bị: ống xuyên tiêu chuẩn, tạ, cần dẫn do Trung Quốc hoặc Việt Nam chế tạo
Trang 6 Kết quả thớ nghiệm:
Thu được chỉ số SPT - N (số lần đập cần
thiết để đưa mũi xuyên tiêu chuẩn ngập
sâu vào trong đất một đoạn là 30cm
Mục đớch :
Xác định độ chặt tương đối và góc ma
sát trong của đất cát;
Xác định sức chịu tải cho phép của
móng nông quy ước;
Xác định môđun biến dạng E0 của đất
nền;
Xác định trạng thái của đất dính;
Lấy mẫu đất không nguyên dạng
2.4.2 THÍ NGHIỆM XUYấN TIấU CHUẨN (STANDARD PENETRATION TEST – SPT)
Ghi chú:
Tên sinh viên:
truờng đại học giao thông vận tải khoa công trình
bộ môn địa kỹ thuật
Độ sâu (m)
Độ sâu (m)
1 3
10 20 30 40 50 > 50
2 3
Chiều sâ u lỗ khoan: 34.0m
Tọa độ lỗ khoan (m):
E = ; N = Cao độ lỗ khoan: 0.0m
Ngày khoan: Ngày hoà n thành:
hình trụ lỗ khoan
lỗ khoan: bh2 T ờ: 1/1
Số búa /15cm
THí NGHIệM XUYÊN TIÊU CHUẩN SPT
thiết kế môn học
n ền v à m ó n g
UD4
25.5-26.0
UD16 31.5-32.0
27.5-28.0 UD15 29.5-30.0 UD14
UD11 UD12 UD13 23.5-24.0 21.5-22.0
UD10 19.5-20.0 17.5-18.0 UD9
11.5-12.0 13.5-14.0 15.5-16.0 UD8 UD7
UD5 9.5-10.0 UD6 7.5-8.0 5.5-6.0 UD3 3.5-4.0 UD2 1.5-2.0 UD1 2.5
2.5 1
25.3
22.8 2
34.0
8.7
3 Sét pha, màu xám v àng, nâu đỏ,
trạng thái cứng.
Sét pha, màu xám, trạng thái dẻo mềm.
Sét, màu xám v àng, nâu đỏ, trạng thái nửa cứng.
2.0 8 11 15 26 4.0 2 2 5 6.0 2 3 6 8.0 2 3 6 10.0 2 3 7 12.0 2 3 7 14.0 2 3 7 16.0 2 3 7 18.0 2 3 7 20.0 2 3 7 22.0 2 4 8 24.0 2 4 8 26.0 12 15 17 32 28.0 12 15 17 32 30.0 14 17 20 37 32.0 14 18 22 40
Trang 72.4.3 THÍ NGHIỆM CẮT CÁNH (FIELD VANE TEST – FVT)
Cỏch tiến hành : Được thực hiện bằng cách ấn một cánh cắt ngập vào trong đất, quay tạo mô men cắt từ trên mặt đất để xác định lực cắt gây ra sự phá huỷ đất Mặt phá huỷ của đất có dạng trụ tròn xoay
Thiết bị: Máy cắt cánh của Hà Lan, Trung Quốc
Có 02 loại: Thực hiện ngoài lỗ khoan và trong lỗ khoan
Mỏy cắt thực hiện trong lỗ khoan
Mỏy cắt thực hiện ngoài lỗ khoan
Cấu tạo mỏy cắt
cỏnh
Trang 8 Kết quả thớ nghiệm:
Xác định được giá trị của mô men cực
đại cần thiết để cắt đất cần nghiên
cứu ở trạng thái nguyên dạng (T) và
phá huỷ (Td) tại độ sâu cần thí
nghiệm
Mục đớch :
Xác định sức chống cắt không thoát
nước của đất dính mềm yếu, bão hoà
nước (Su)
2.4.3 THÍ NGHIỆM CẮT CÁNH (FIELD VANE TEST – FVT)
3 3
6
7 6
2
2
D
T D
H D
T Su
Trang 92.4.4 THÍ NGHIỆM NẫN NGANG (PRESSUREMETER TEST – PMT)
Cỏch tiến hành : Dùng áp lực nén để làm nở theo chiều ngang một buồng nén hình trụ đã được đặt tại một độ sâu nhất định trong lỗ khoan có đường kính tương ứng với buồng nén
Thiết bị : Thiết bị nén ngang của hãng Menard, Apageo - Pháp,
Buồng nộn Mỏy nộn ngang Apageo của Phỏp
Trang 10 Kết quả thí nghiệm:
Vẽ biểu đồ quan hệ giữa áp lực nén và thể
tích buồng nén
Mục đích:
Xác định các đặc trưng biến dạng và độ bền
của đất, đá
Môđun nén ngang Ep:
áp suất giới hạn (pl);
áp suất chảy hoặc giới hạn đàn hồi (pf)
Sử dụng kết quả thí nghiệm PMT để tính lún
cho các loại móng thông thường như: móng
băng, móng cọc, móng bè
2.4.4 THÍ NGHIỆM NẫN NGANG (PRESSUREMETER TEST – PMT)
V
P V
V
Trang 112.4.5 THÍ NGHIỆM NẫN TĨNH NỀN (PLATE LOAD TEST – PLT)
Cỏch tiến hành : Chất tải lên trên một bàn nén cứng tuyệt đối được đặt tại
độ sâu cần thí nghiệm và đo độ lún của nó
Thiết bị: Bàn nén hình tròn hoặc vuông, làm bằng gang, thép hoặc bê tông cốt thép; kích, áp kế, giá đỡ, neo, bách phân kế
Thớ nghiệm nộn tĩnh nền (PLT)
Sơ đồ bố trớ thớ nghiệm
Trang 12 Kết quả thí nghiệm:
Vẽ biểu đồ quan hệ giữa áp lực nén (p) và
độ lún (S), độ lún (S) và thời gian (t), áp lực
nén (p) và thời gian (t)
Mục đích:
Xác định ứng suất giới hạn của đất nền
(qu);
Xác định ứng suất cho phép của đất nền
(pa);
Xác định sức chịu tải cho phép của
móng nông (qa);
Xác định độ lún trực tiếp của móng nông
(Sm);
Xác định môđun biến dạng của đất nền:
2.4.5 THÍ NGHIỆM NẫN TĨNH NỀN (PLATE LOAD TEST – PLT)
S
S 3
S 1
P
S 2
t 1 t 3
p 1
p 2
p 3
S
p gh1 p gh1 p
d
F p S
E
2 0
1
Trang 132.4.6 THÍ NGHIỆM CẮT TẠI HIỆN TRƯỜNG
Cỏch tiến hành : Được tiến hành trong hố đào, trên một khối đất có kích thước hai chiều gần bằng nhau và chiều cao gần bằng nửa một cạnh trên mặt Bằng các kích thuỷ lực, tác dụng lực đẩy lên khối đất, đá cho đến khi khối đất, đá bị phá huỷ (trượt) do lực cắt
Thiết bị : Tấm đệm, khung thép, kích, áp kế, bách phân kế
Sơ đồ bố trớ thớ nghiệm cắt trong hố đào
P P
T
Khối
đá
TN
Khối
đất TN
Trang 14 Kết quả thớ nghiệm :
Xác định được lực cắt cần thiết để làm khối đất, đá thí nghiệm bị phá huỷ (trượt)
Mục đớch :
Xác định chính xác hơn về sức chống cắt của đất, đá
Cường độ lực dính của đất:
2.4.5 THÍ NGHIỆM CẮT TẠI HIỆN TRƯỜNG
tg
F P
c sin cos
