Slide bài giảng về thí nghiệm thử động biến dạng lớn (PDA)

TN THỬ ĐỘNG BIẾN DẠNG LỚN PHẦN I: GIỚI THIỆU THÍ NGHIỆM THỬ ĐỘNG BIẾN DẠNG LỚN (PDA- PILE DYNAMIC ANALAYSIS) Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ PDA I.1 Lịch sử phát triển - 1958: Nghiên cứu luận án thạc sỹ Eiber viện công nghệ Case - 1964: Luận án phát triển thành dự án quy mô Gs Slancan Gs Globe dẫn dắt - 1964-:-1876 : Dự án tiến hành nghiên cứu theo hướng khác hỗ trợ tài từ giao thông Ohio, FHWA, công ty tư nhân khác - 1972: PDA bắt đầu sử dụng cho mục đích thương mại Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ PDA I.2 Thiết bị PDA - sensor đo biến dạng - sensor đo gia tốc - Thiết bị xử lý PDA - Búa thử động - Phần mềm CAPWAP - Quy trình ASTM – D4945 Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ PDA I.3 Trình tự thực thí nghiệm PDA - Tiến hành xử lý gia cường đầu cọc - Lắp đặt sensor đo biến dạng gia tốc - Dùng búa hơi, búa Diesel có trọng lượng 1-2% sức chịu tải cọc tác dụng lực vào đầu cọc - Thiết bị PDA ghi lại xử lý đưa kết - Dùng phần mềm CAPWAP để phân tích đánh giá sức chịu tải cọc - Kí kết biên thí nghiệm PDA trường - In làm báo cáo kết thí nghiệm Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ PDA I.4 Ứng dụng PDA CAPWAP Đánh giá sức chịu tải cọc: - Đánh giá sức chịu tải cọc thời điểm thí nghiệm PDA Nếu thí nghiệm PDA lúc cọc vừa hạ xong làm thí nghiệm PDA sau thời gian cọc nghỉ đánh giá tăng hay giảm sức chịu tải cọc theo thời gian - Thí nghiệm từ lúc đầu đóng cọc đến lúc hạ xong cọc đánh giá sức chịu tải cọc chiều dài khác Điều giúp điều chỉnh chiều dài cọc thiết kế - Sử dụng phần mềm CAPWAP đánh giá phân bố sức kháng thành bên sức kháng mũi Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ PDA I.4 Ứng dụng PDA CAPWAP Đánh giá làm việc búa đóng cọc: - Đánh giá phần trăm lượng hiệu búa Đánh giá ảnh hưởng hiệu đệm búa đệm cọc đến số nhát búa - Xác định cố búa, ví dụ đánh lửa sớm (búa Diesel), cửa rò rỉ (búa hơi) - Nếu số nhát búa thực đóng khác với số nhát búa dự đoán, xác định nguyên nhân điều kiện địa chất hay làm việc búa Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ PDA I.4 Ứng dụng PDA CAPWAP Đánh giá ứng suất phát sinh cọc toàn vẹn cọc: - Dự báo ứng suất kéo ứng suất nén phát sinh toàn cọc đóng, từ kiểm tra khả cọc bị phá hỏng - Khi cọc hạ xong, dùng PDA để kiểm tra toàn vẹn cọc ( thông qua hệ số beta), từ có biện pháp xử lý - Nếu số nhát búa thực đóng khác với số nhát búa dự đoán, xác định nguyên nhân điều kiện địa chất hay làm việc búa Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn TN THỬ ĐỘNG BIẾN DẠNG LỚN PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA THÍ NGHIỆM THỬ ĐỘNG BIẾN DẠNG LỚN (PDA) Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT II.1 Cơ sở phương pháp - Phương trình truyền sóng thẳng - Phương pháp Case - Mô hình búa – cọc – đất Smith - Phần mềm CAPWAPC - Hệ thống thiết bị phân tích đóng cọc PDA hãng PDI sản xuất Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN II: CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP PDA II.2 Phương trình truyền sóng cọc: Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.4 Mũi cọc ngàm cứng: B C 2L/c D A 2L/c Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.5 Cọc thực tế: Kết luận: - Nếu cọc có tiết diện đều, gặp sức kháng đất lực F tăng lên vận tốc V giảm - Ngược lại tiết diện bị thu nhỏ lại (ví dụ cọc hư hỏng hết chiều dài cọc) lực F dài cọc) lực F giảm giảm vận tốc tăng lên - Nếu đồ thị thể hai đường F ZV gần tiết diện cọc bị thu hẹp sức kháng đất nhỏ, ngươc lại Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.5 Cọc thực tế : A B L 2L/c C 2L/c Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.5 Cọc thực tế : Cọc nằm đất yếu Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.5 Cọc thực tế : Cọc có sức kháng mũi lớn Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.5 Cọc thực tế : Cọc có sức kháng thành bên lớn Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.6 Xác định hư hỏng: - Cọc đặt đất, cọc có sức kháng bên dọc suốt thân cọc Nếu cọc có tiết diện không thay đổi đồ thi F VZ phải tách dần (trong đoạn 2L/c đầu tiên) - Nếu cọc hư hỏng, tiết diện cọc thu hẹp lại hai đồ thị F ZV gần lại Mức độ gần hai đồ thị đặc trưng hệ số beta Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.7 Phương pháp Case: F1, V1 : lực vận tốc đo đầu đo thời điểm t1, t1 thời điểm mà hai sóng đạt cực trị đầu tiên; F2, V2 : lực vận tốc đo đầu đo thời điểm t2 = t1 +2L/c; Jc : Hệ số cản nhớt (hay cản động) Case Giá trị Jc sử dụng phương pháp Case Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.8 Phương pháp Case: Sức chịu tải cọc lớn nếu: + Điểm F1càng cao + Điểm F2 xa điểm V2 + Cọc chống cọc nén chặt đất nhiều nên sử dụng phương pháp Case max Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.9 Phương pháp Case max: - Công thức tính sức chịu tải phươn pháp Case - Phương pháp Case max khác phương pháp Case hai điểm: + Phải tìm thời điểm t1 cho Pu la max + Jc tối thiểu 0.4 Cát 0.40 - 0.50 Bụi 0.50 – 0.70 Sét 0.70 – 1.0 Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.10 Kết xử lý: Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.10 Kết xử lý: : Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP PDA III.10 Kết xử lý : Cọc chống lên đá Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP PDA III.10 Kết xử lý: Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN III: ÁP DỤNG III.10 Kết xử lý: Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn ... GIỚI THIỆU VỀ PDA I.4 Ứng dụng PDA CAPWAP Đánh giá sức chịu tải cọc: - Đánh giá sức chịu tải cọc thời điểm thí nghiệm PDA Nếu thí nghiệm PDA lúc cọc vừa hạ xong làm thí nghiệm PDA sau thời gian... 1972: PDA bắt đầu sử dụng cho mục đích thương mại Design by TRAN ANH TUAN www.utt.edu.vn PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ PDA I.2 Thiết bị PDA - sensor đo biến dạng - sensor đo gia tốc - Thiết bị xử lý PDA. .. PDA I.4 Ứng dụng PDA CAPWAP Đánh giá ứng suất phát sinh cọc toàn vẹn cọc: - Dự báo ứng suất kéo ứng suất nén phát sinh toàn cọc đóng, từ kiểm tra khả cọc bị phá hỏng - Khi cọc hạ xong, dùng PDA