PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TIÊU CHUẨN SPT_ Standard Penetration Test đóng mũi xuyên có dạng hình ống mẫu vào trong ựất từ ựáy một hố khoan ựã ựược thi công phù hợp cho thắ nghiệm ASTM D1586.. Sức
Trang 1IV PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TIÊU CHUẨN (SPT_ Standard Penetration Test)
đóng mũi xuyên có dạng hình ống mẫu vào trong ựất từ ựáy một hố
khoan ựã ựược thi công phù hợp cho thắ nghiệm (ASTM D1586)
Sức kháng xuyên SPT (giá trị N): là số búa cần thiết ựể ựóng mũi xuyên vào trong ựất nguyên dạng 30cm
1 Thiết bị thắ nghiệm:
- Thiết bị khoan: thành hố ổn ựịnh, bảo ựảm tối ựa tắnh nguyên dạng của ựất dưới ựáy hố khoan, ựộ sâu cần thiết, ựường kắnh 55 ọ 163mm, cần khoan có ựường kắnh 42mm
- đầu xuyên: ống thép dài 810mm, ựường kắnh ngoài 51mm ổ 15mm, ựường kắnh trong 38mm ổ 15mm, gồm 3 phần (mũi, thân, ựầu nối)
Hình 5.5
- Bộ búa: dùng tạo năng lượng ựóng mũi xuyên vào ựất, gồm 3 bộ phận (quả búa, bộ gắp búa, cần dẫn búa)
Trang 2Hình 5.6
2 Tiến hành thắ nghiệm:
- Sau khi thực hiện các thao tác lấy mẫu, hoặc sau khi làm sạch ựáy
hố khoan
- Lắp ựặt thiết bị
- Cho búa rơi tự do ở ựộ cao 76cm đếm số búa ựóng ựược sau khi xuyên ngập mỗi ựoạn 15cm Số búa của hai ựoạn sau ựược gọi là sức kháng xuyên tiêu chuẩn, hoặc giá trị N
- Dừng xuyên, rút mũi xuyên lên khỏi mặt ựất, tháo ựầu xuyên ra khỏi cần khoan, rửa sạch và tháo rời thành 3 phần Quan sát, mô tả, so sánh ựất chứa trong mũi và thân Chọn mẫu ựại diện bảo quản trong túi nilon không thấm nước, hơi và khắ
- Thắ nghiệm dừng lại khi một trong các ựiều sau ựây xảy ra:
+ Tổng số búa ựóng trong một ựoạn lớn hơn 50 búa
+ đã ựóng ựược 100 búa
+ Ống mẫu không dịch chuyển sau khi ựã ựóng 10 búa liên tục
+ Ống mẫu ựã xuyên ựủ 45cm và không vi phạm các ựiều trên
Trang 33 Chỉnh lý và giải thích kết quả:
Các nhân tố ảnh hưởng ñến kết quả:
- Lổ khoan chưa sạch
- Kết cấu tự nhiên của ñất bị phá hủy do cột nước trong hố khoan hoặc bơm quá mạnh
- Búa không rơi tự do hoặc không sử dụng cần dẫn búa
- Sử dụng ñầu mũi không ñúng tiêu chuẩn, cần khoan quá nặng hoặc quá dài
- Khi xuyên vào các lớp cát mịn hay cát bụi bão hòa nước, áp lực nước lổ rổng ở lân cận ống xuyên bị giảm, gây ra sự tăng tức thời của ứng suất hữu hiệu, do ñó Terzaghi và Peck (1948) ñã ñền nghị hiệu chỉnh:
N = N’ nếu N’ < 15 búa/30cm
N = 15 +
2
1 (N’ – 15) nếu N’ >15 búa/30cm
Hệ số hiệu chỉnh do ảnh hưởng áp lực hữu hiệu của các lớp ñất nằm trên:
CE = 0,5 ÷ 2
Hình 5.7
Trang 4Hệ số hiệu chỉnh theo chiều dài cần:
CL = 1 – 0,04(10 – L) nếu 1≤L≤10
L: chiều dài cần khoan ñoạn xuyên
Hệ số hiệu chỉnh theo ñường kính hố khoan:
ðường kính hố khoan (mm) 115 150 200
Hình 5.8
Trang 54 Ứng dụng kết quả SPT:
- Xác ñịnh một số chỉ tiêu cơ lý ñất:
ðối với ñất rời: góc ma sát và ñộ chặt tương ñối
Theo Terzaghi, Peck, Meyerhof, Duhem
Theo viện thiết kế móng Liên Xô ðối với ñất dính: sức chịu nén ñơn
- Xác ñịnh module tổng biến dạng:
E = (350 ÷ 500) lgN (Liên Xô)
Trang 6E = a + C (N + 6) (T.P.Tassios, A.G
Anagnostopoulos)
a = 40 khi N ≥ 15
a = 0 khi N < 15 C: hệ số phụ thuộc loại ñất, xác ñịnh theo bảng sau Loại ñất Sét Cát mịn Cát trung Cát thô Cát lẫn
sạn sỏi
Sạn sỏi lẫn cát
- Tính sức chịu tải cho phép:
ðối với móng nông: biểu ñồ của Terzaghi và Peck
Phương trình của Teng (1962):
qna = 34,5 (N – 3)
B
B 7 , 0
1 305 , 0
, (kN/m2)
B (m): bề rộng ñáy móng
Phương trình của Meyerhof (1956):
qna = 12N, (kN/m2) khi B ≤ 1,22m
Trang 7qna = 8N
305 , 0
1 305 ,
B
B
,(kN/m2) khi B > 1,22m Theo Tassios, Anagnostopoulos, sức chịu tải móng băng trên hạt rời:
Qa = a
10 N
a = 1 ñối với ñất không bảo hòa nước
a = 3
2 ñối với ñất bảo hòa
- ðối với móng cọc: theo Meyerhof với ñất hạt rời
qp = 40N
d
L ≤ 400, (kN/m2)
fs = 2N, (kN/m2)
Qu = fs As + qp Ap
Theo Decourt (1982), với tất cả các loại ñất:
Sức chịu tải ma sát: Qs = C L fs
C: chu vi cọc L: chiều dài cọc
fs =
3 , 0
N
+ 10 (kPa) : ma sát dọc theo thân cọc
N: giá trị trung bình của N dọc theo thân cọc
N < 3 thì chọn N = 3
N > 50 thì chọn N = 50 Sức chịu tải mũi cọc: Qp = Ap K1 N
K1: hệ số phụ thuộc loại ñất, cho trong bảng Kiểu ñất K1 (kPa) Kiểu ñất K1 (kPa)
Theo Fukui và Shioi (1982)
Theo Bộ xây dựng Nhật Bản