T 206 03 thí nghiệm xuyên và lấy mẫu đất bằng ống chẻ trong đất

AASHTO T206 – 03 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Thí nghiệm xuyên lấy mẫu đất ống chẻ AASHTO T 206-03 ASTM D 1586-991 LỜI NÓI ĐẦU  Việc dịch ấn phẩm sang tiếng Việt Hiệp hội Quốc gia đường vận tải Hoa kỳ (AASHTO) cấp phép cho Bộ GTVT Việt Nam Bản dịch chưa AASHTO kiểm tra mức độ xác, phù hợp chấp thuận thông qua Người sử dụng dịch hiểu đồng ý AASHTO không chịu trách nhiệm chuẩn mức thiệt hại trực tiếp, gián tiếp, ngẫu nhiên, đặc thù phát sinh pháp lý kèm theo, kể hợp đồng, trách nhiệm pháp lý, sai sót dân (kể bất cẩn lỗi khác) liên quan tới việc sử dụng dịch theo cách nào, dù khuyến cáo khả phát sinh thiệt hại hay không  Khi sử dụng ấn phẩm dịch có nghi vấn chưa rõ ràng cần đối chiếu kiểm tra lại so với tiêu chuẩn AASHTO gốc tương ứng tiếng Anh TCVN xxxx:xx T206 – 03 AASHTO Tiêu chuẩn thí nghiệm Thí nghiệm xuyên lấy mẫu đất ống chẻ AASHTO T 206-03 ASTM D 1586-991 PHẠM VI 1.1 Tiêu chuẩn mô tả trình tự thí nghiệm xuyên thường gọi Thí nghiệm Xuyên Tiêu chuẩn (SPT), cách đóng ống mẫu chẻ để lấy mẫu đất đại diện đồng thời đo sức kháng đất đóng ống mẫu 1.2 Tiêu chuẩn liên quan đến vật liệu, thao tác, thiết bị có hại Tiêu chuẩn không đặt mục tiêu giải tất vấn đề an toàn trình sử dụng Là trách nhiệm sử dụng tiêu chuẩn phải thiết lập thao tác an toàn sức khoẻ phù hợp quy định áp dụng hạn chế trước sử dụng Xem thêm Phần 5.4.1 các cảnh báo cụ thể 1.3 Các giá trị theo hệ đơn vị SI xem tiêu chuẩn Chú thích – Có thể sử dụng tiêu chuẩn D 6066 thí nghiệm với đất cát mực nước ngầm để nghiên cứu hóa lỏng mức độ cẩn thận yêu cầu cao thông thường khoan loại đất Tiêu chuẩn cung cấp thông tin phương pháp khoan, thiết bị thay thế, hiệu chỉnh lượng hiệu chỉnh số búa TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Tiêu chuẩn AASHTO: • R13, Tiến hành khảo sát địa kỹ thuật đất 2.2 Tiêu chuẩn ASTM: • D 6066, Xác định thí nghiệm sức khác xuyên tiêu chuẩn đất cát để đánh giá khả hóa lỏng GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NGỮ CỤ THỂ ĐỐI VỚI TIÊU CHUẨN NÀY 3.1 Đe – đe phận hệ búa đóng lượng qua truyền xuống cần khoan búa đóng vào đe AASHTO T206 – 03 TCVN xxxx:xx 3.2 Trống tời – người tiến hành thí nghiệm nâng đóng búa cách nhả dây tời xung quanh trống 3.3 Cần khoan – cần khoan dùng để truyền lực ấn xuống lực xoắn đến mũi khoan trình khoan 3.4 Bộ búa đóng – dụng cụ bao gồm búa, cần dẫn hướng, đe dụng cụ đóng búa dùng 3.5 Quả búa – phận hệ búa đóng có khối lượng đóng 63.5 ± kg (140 ± lb), nâng lên rơi xuống liên tục để tạo lượng xuyên lấy mẫu 3.6 Dụng cụ đóng búa – phần hệ đóng búa người thí nghiệm sử dụng để nâng thả búa tạo nhát đập 3.7 Cần dẫn hướng – phần hệ đóng búa dùng để hướng búa rơi 3.8 Giá trị - N – số nhát búa thể sức kháng xuyên đất Giá trị N báo cáo số nhát búa foot tổng số nhát búa yêu cầu để đóng ống mẫu xuyên sâu từ 150 đến 450 mm (6 đến inch) (Xem Mục 7.3.) 3.9 ∆N – số nhát búa cho khoảng xuyên 150 mm (6 inch) ống lấy mẫu (Xem Mục 7.3.) 3.10 Số vòng quay dây tời – tổng số góc tiếp dây tời trống tời người thí nghiệm bắt đầu nhả dây tời để thả búa chia cho 360 o (Xem Hình 1) Dây tời Người vận hành Trống tời Mặt cắt A-A a) Quay ngược chiều kim đồng hồ khoảng 13/4 vòng Người vận hành b) Quay chiều kim đồng hồ khoảng 21/4 vòng Mặt cắt B-B TCVN xxxx:xx T206 – 03 AASHTO Hình – Các định nghĩa số vòng góc quay dây tời cho (a) quay ngược chiều kim đồng hồ Hình – Các định nghĩa số vòng góc quay dây tời cho (b) quay thuận chiều kim đồng hồ củaa)trống quaytờingược chiều kim đồng hồ b) quay thuận chiều kim đồng hồ trống tời 3.11 Các cần lấy mẫu – cần nối hệ búa đóng với ống lấy mẫu Các cần khoan thường sử dụng cho mục đích 3.12 SPT – viết tắt Thí Nghiệm Xuyên Tiêu Chuẩn cụm từ mà kỹ sư thường dùng cho phương pháp Ý NGHĨA VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG 4.1 Phương pháp thí nghiệm cung cấp mẫu đất cho mục đích nhận biết đất cho thí nghiệm phòng thích hợp với mẫu đất lấy từ ống mẫu có biến dạng xáo động cắt lớn 4.2 Phương pháp thí nghiệm dùng nhiều đa dạng dự án khảo sát địa kỹ thuật Tồn nhiều mối liên hệ sử dụng cục mối liên hệ công bố rộng rãi số búa đóng SPT hay giá trị N với đặc tính đất móng THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 5.1 Thiết bị khoan – Dùng thiết bị khoan tạo lỗ khoan có độ phù hợp trước ấn ống lấy mẫu đảm bảo thí nghiệm xuyên tiến hành với đất không xáo động Các phận sau thiết bị khoan chứng minh phù hợp khoan lỗ số điều kiện địa chất 5.1.1 Mũi khoan kéo đập, mũi khoan chặt bửa mũi khoan thìa, có đường kính nhỏ 162 mm (6.5 inch) lớn 56 mm (2.2 inch) dùng kết hợp với phương pháp khoan có ống vách hay phương pháp khoan xoay giữ vách dung dịch Chỉ cho phép dùng loại mũi khoan xả mùn khoan bên cạnh mà không cho phép dùng loại xả mùn mũi để tránh xáo động đất phía AASHTO T206 – 03 TCVN xxxx:xx 5.1.2 Mũi khoan côn xoay, có đường kính nhỏ 162 mm (6.5 inch) lớn 56 mm (2.2 inch) dùng kết hợp với phương pháp khoan có ống vách hay phương pháp khoan xoay giữ vách dung dịch việc khoan rửa phản tuần hoàn 5.1.3 Khoan guồng xoắn với cần khoan rỗng, có không phận mũi khoan trung tâm, loại dùng để khoan lỗ Đường kính cần khoan rỗng phải nhỏ 162 mm (6.5 inch) lớn 56 mm (2.2 inch) 5.1.4 Khoan tay dạng ruột gà, khoan gầu, với đường kính nhỏ 162 mm (6.5 inch) lớn 56 mm (2.2 inch) dùng đất thành lỗ không sụt vào ống lấy mẫu hay cần lấy mẫu 5.2 Các cần lấy mẫu – Dùng cần khoan thép với mối nối phẳng để nối ống mẫu chẻ với hệ búa đóng Cần lấy mẫu phải có độ cứng (mô men quán tính) lớn độ cứng cần “A” có thành song song (cần thép có đường kính bên 41.2 mm (1 5/8 inch) đường kính 28.5 mm (1 1/8 inch) Chú thích – Các nghiên cứu gần thí nghiệm so sánh cho thấy loại cần dùng với độ cứng thay đổi từ cần cỡ “A” đến cần cỡ “N” thường có ảnh hưởng không đáng kể đến giá trị N đến độ sâu 30 m (100 ft) 5.3 Bộ ống mẫu chẻ - Bộ ống mẫu chẻ bao gồm đầu vách nối thép cứng, ống chẻ mũi xuyên, lắp đặt với kích thước Hình Mũi xuyên thép cứng cần phải thay sửa mũi bị lõm hay biến dạng Cho phép sử dụng ống lót để tạo đường kính bên không thay đổi 35 mm (1 3/8 inch), cần phải ghi bảng kết xuyên sử dụng TCVN xxxx:xx T206 – 03 AASHTO Mũi xuyên Đầu Chốt Ống mẫu Cầu thép Van (2 với đường kính 3/8 inch) Chú thích: Ống chẻ với đường kính 11/2 inch (38 mm) dùng với ống lớt có thành dày 16 Phần đầu cuối mũi xuyên vát tròn Hộp kim loại hay nhựa dùng để giữ mẫu đất Hình – Bộ ống mẫu chẻ Chú thích – Cả lý thuyết lẫn số liệu thí nghiệm sẵn có cho thấy giá trị N tăng từ 10 đến 30 phần trăm có dùng ống lót 5.4 Bộ búa đóng: 5.4.1 Búa đe – Búa nặng 63.5 ± kg (140 ± lb) khối kim loại đặc cứng Búa đóng vào đe tạo mối tiếp xúc thép thép đóng AASHTO T206 – 03 TCVN xxxx:xx Sử dụng cần dẫn búa cho phép búa rơi tự đóng Các búa dùng với phương pháp tời phải có khả nâng tầm không bị cản trở 100 mm (4 inch) Vì lý an toàn, khuyến khích sử dụng búa với đe bên Chú thích – Kiến nghị nên đánh dấu cần rơi búa phép người thí nghiệm người kiểm tra phán đoán chiều cao rơi búa 5.4.2 Hệ thống thả búa – Có thể dùng tời, hệ thả búa bán tự động, tự động miễn thiết bị nâng làm cho ống mẫu bị xuyên sâu vào nâng đóng búa 5.5 Các dụng cụ phụ trợ - Cần phải có phụ trợ nhãn mác, hộp đựng mẫu, mẫu ghi số liệu, thiết bị đo mực nước ngầm theo yêu cầu dự án theo tiêu chuẩn ASTM khác TRÌNH TỰ KHOAN 6.1 Khoan tiến hành theo nấc cách sử dụng phương pháp đề cập AASHTO R 13 phép lấy mẫu liên tục hay lấy mẫu quãng Các vị trí khoảng cách thí nghiệm thông thường quy định kỹ sư dự án hay kỹ sư địa chất Thông thường khoảng cách chọn 1.5 m (5 ft) địa tầng không đồng nhất, thí nghiệm tiến hành mẫu lấy vị trí thay đổi lớp đất 6.2 Có thể dùng trình tự khoan miễn cho lỗ khoan ổn định có độ hợp lý trước ấn ống lấy mẫu cần đảm bảo thí nghiệm xuyên thực với đất nguyên dạng Một trình tự sau chứng minh chấp nhận cho số điều kiện địa chất Cần xem xét điều kiện địa chất dự đoán chọn phương pháp khoan 6.2.1 Phương pháp khoan xoay 6.2.2 Phương pháp khoan guồng xoắn với cần khoan rỗng 6.2.3 Phương pháp khoan rửa 6.2.4 Phương pháp khoan guồng xoắn với cần đặc 6.3 Có số phương pháp khoan tạo lỗ không chấp nhận Không dùng phương pháp xói nước qua ống lấy mẫu sau lấy mẫu đạt đến độ sâu cần lấy mẫu Không phép sử dụng phương pháp khoan guồng xoắn cần đặc khoan lỗ mực nước ngầm hay khoan xuống lớp cách áp nằm tầng đất không dính chứa mực nước ngầm có áp Ống vách không ấn xuống cao độ lấy mẫu trước tiến hành lấy mẫu Không cho phép sử dụng loại mũi khoan xả mùn khoan mũi Không cho phép khoan tiếp cho lần ấn ống lấy mẫu dụng cụ lấy mẫu lần trước với lấy mẫu SPT TCVN xxxx:xx T206 – 03 6.3.1 AASHTO Phần đầu lấy mẫu có van xả để tránh áp suất tăng cao lấy mẫu, van cần phải giữ Một cầu thép kiểm tra nước đặt phần đầu lấy mẫu để tránh áp lực nước hướng xuống tác động vào mẫu Việc tắc van hay việc tháo cầu thép kiểm tra áp lực nước thường xuyên gây mẫu 6.4 Vữa khoan lỗ hay cần khoan rỗng cần trì tối thiểu cao độ mực nước ngầm lúc khoan, rút cần khoan lấy mẫu TRÌNH TỰ LẤY MẪU VÀ THÍ NGHIỆM 7.1 Chuẩn bị thí nghiệm với trình tự thao tác sau, sau khoan đến cao độ cần lấy mẫu phần lớn mùn khoan làm 7.1.1 Nối ống mẫu chẻ vào cần lấy mẫu hạ vào lỗ khoan Không cho ống mẫu rơi hạ vào đất lấy mẫu 7.1.2 Nâng búa lên phía lắp đe vào đỉnh cần khoan Các thao tác thực trước hạ cần lấy mẫu ống lấy mẫu vào lỗ khoan 7.1.3 Tựa trọng lượng thân ống lấy mẫu, cần, đe búa đóng lên đáy lỗ khoan đóng búa tiếp xúc Nếu gặp nhiều mùn khoan đáy lỗ nhấc ống mẫu với cần khỏi lỗ sau làm tiếp mùn khoan 7.1.4 Đánh dấu ba nấc liên tiếp với chiều dài 0.15 m (6 inch) cần khoan, độ xuyên ống mẫu tác dụng búa dễ dàng quan sát cho nấc dài 0.15 m (6 inch) 7.2 Đóng ống mẫu búa có khối lượng 63.5 kg (140 lb) đếm số nhát búa cho nấc 0.15 m (6 inch) xảy điểm sau: 7.2.1 Đóng tổng số 50 nhát búa cho ba nấc 0.15 m (6 inch) mô tả Mục 7.1.4 7.2.2 Đã đóng tổng số 100 nhát búa 7.2.3 Quan sát không thấy ống mẫu xuyên sâu 10 nhát búa liên tiếp 7.2.4 Ống mẫu xuyên sâu hết 0.45 m (18 inch) mà giới hạn xảy đề cập Mục 7.2.1, 7.2.2 hay 7.2.3 7.3 Ghi lại số búa đóng cho độ xuyên nấc 0.15 m (6 inch) hay độ xuyên phần nấc Độ xuyên inch ban đầu xem nhát búa định vị Tổng số nhát búa đóng cho nấc xuyên inch thứ thứ gọi “sức kháng xuyên tiêu chuẩn” hay “giá trị N” Nếu ống mẫu đóng vào đất nhỏ 0.45 m (18 inch) cho phép Mục 7.2.1, 7.2.2 hay 7.2.3, ghi lại số búa đóng cột lỗ khoan kết thúc AASHTO T206 – 03 TCVN xxxx:xx nấc xuyên 0.15 m (6 inch) hay phần nấc Nếu đóng phần nấc, độ sâu xuyên báo cáo gần đến 25 mm (1 inch) với số búa đóng Nếu ống mẫu xuyên xuống đáy lỗ khoan tác dụng tĩnh tải trọng lượng thân cần khoan, cần khoan búa thông tin cần ghi cột lỗ khoan 7.4 Nâng đóng búa nặng 63.5 kg (140 lb) thực phương pháp sau: 7.4.1 Dùng hệ thống thả búa tự động, bán tự động hay dây tời để nâng búa 63.5 kg (140 lb) thả tự 0.76 m ± 25 mm (30 ± 1.0 inch) 7.4.2 Khi sử dụng phương pháp tời kéo, hệ thống phải tuân theo yêu cầu sau: 7.4.2.1 Tời không gỉ, bôi mỡ hay dầu có đường kính khoảng từ 150 đến 250 mm (6 đến 10 inch) 7.4.2.2 Tời cần hoạt động với vận tốc góc nhỏ 100 vòng phút, vận tốc góc xấp xỉ cần báo cáo lỗ khoan 7.4.2.3 Không dùng nhiều 21/4 vòng quay dây tời thực thí nghiệm xuyên, xem Hình Chú thích – Người thí nghiệm thường dùng 3/4 21/4 vòng quay dây tời phụ thuộc vào dây tời rời khỏi đỉnh (1 3/4 vòng quay) hay đáy (21/4 vòng quay) trống tời Nếu số vòng quay nhiều 23/4 biết chấp nhận rơi búa bị cản trở không nên dùng thực thí nghiệm Tời nên đảm bảo tình trạng khô, không sờn 7.4.2.4 Người tiến hành thí nghiệm thực việc nâng thả búa cao 0.76m (30 inch) Động tác kéo thả nên thực nhịp nhàng không giữ dây tời đóng búa xuống 7.5 Mang mẫu lên mặt đất mở Ghi lại tỷ lệ theo chiều dài mẫu đất lấy Mô tả mẫu đất thành phần, màu, phân lớp tình trạng, sau bỏ phần đất đại diện mẫu vào hộp kín giữ ẩm, bỏ không ấn hay phá hỏng tính phân lớp đất Đậy kín nắp để chống bốc ẩm mẫu đất Dán nhãn vào hộp đựng, ghi hộp mẫu dùng cho việc gì, số hiệu lỗ khoan, chiều sâu mẫu số nhát búa cho nấc 0.15 m (6 inch) Bảo vệ để mẫu thay đổi lớn nhiệt độ Nếu có thay đổi lớp đất ống mẫu dùng hộp đựng cho lớp đất ghi lại vị trí ống mẫu chẻ BÁO CÁO 8.1 Cần phải ghi lại thông tin khoan trường bao gồm hạng mục sau: TCVN xxxx:xx T206 – 03 AASHTO 8.1.1 Tên vị trí công việc; 8.1.2 Tên người nhóm công tác; 8.1.3 Loại máy cách khoan; 8.1.4 Tình trạng thời tiết; 8.1.5 Ngày, thời gian bắt đầu kết thúc công tác khoan; 8.1.6 Số hiệu vị trí lỗ khoan (lý trình tọa độ có); 8.1.7 Cao độ bề mặt có; 8.1.8 Phương pháp khoan làm lỗ khoan; 8.1.9 Phương pháp làm ổn định thành vách lỗ khoan; 8.1.10 Độ sâu mực nước ngầm độ sâu thời điểm ghi có vữa khoan, ghi lại thời gian ngày đọc thực ghi chú; 8.1.11 Vị trí thay đổi lớp đất; 8.1.12 Kích cỡ ống vách, chiều sâu phần có ống vách lỗ khoan; 8.1.13 Thiết bị phương pháp đóng mẫu; 8.1.14 Loại ống mẫu, chiều dài đường kính bên ống (ghi việc sử dụng ống lót); 8.1.15 Kích cỡ, loại chiều dài đoạn cần khoan; 8.1.16 Các nhận xét 8.2 Số liệu mẫu cần ghi trường phải bao gồm: 8.2.1 Chiều sâu mẫu số hiệu mẫu, 8.2.2 Mô tả đất, 8.2.3 Sự thay đổi lớp đất mẫu, 8.2.4 Chiều sâu xuyên ống mẫu chiều dài mẫu thu được, 8.2.5 Số búa đóng cho nấc 0.15 m (6 inch) hay phần nấc ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ SAI SỐ 9.1 Độ xác – Sự ước tính mức độ hợp lý thí nghiệm chưa xác định 10 AASHTO T206 – 03 TCVN xxxx:xx 9.2 Sai số – Vì vật liệu tham chiếu cho thí nghiệm nên điều khoản độ lệch 9.3 Đã quan sát có thay đổi giá trị N đến 100 phần trăm lớn sử dụng tiêu chuẩn thiết bị xuyên người khoan khác cho lỗ khoan cạnh có cấu tạo lớp đất Các ý kiến cho dựa vào kinh nghiệm trường với đội khoan thiết bị, giá trị N loại đất cho giá trị lặp lại với hệ số khác khoảng 10 phần trăm 9.4 Nếu dùng thiết bị hỏng ví dụ đe bị hỏng nặng, tời bị gỉ, trống tời có tốc độ thấp, dây tời bôi dầu cũ, rãnh dây tời bôi nhiều dầu hay bôi dầu gây khác đáng kể cho giá trị N hệ thống giá khoan người vận hành 9.5 Sự khác giá trị N giá khoan người vận hành khác giảm thiểu cách đo lượng truyền từ cần khoan vào ống mẫu điều chỉnh giá trị N sở so sánh lượng Phương pháp đo lượng điều chỉnh giá trị N trình phát triển Ngoại trừ việc sử dụng đơn vị SI, phương pháp kỹ thuật tương đương với ASTM D 1586–99 11 ...TCVN xxxx:xx T2 06 – 03 AASHTO Tiêu chuẩn thí nghiệm Thí nghiệm xuyên lấy mẫu đ t ống chẻ AASHTO T 206-03 ASTM D 1586-991 PHẠM VI 1.1 Tiêu chuẩn mô t trình t thí nghiệm xuyên thường gọi Thí. .. Nối ống mẫu chẻ vào cần lấy mẫu hạ vào lỗ khoan Không cho ống mẫu rơi hạ vào đ t lấy mẫu 7.1.2 Nâng búa lên phía lắp đe vào đỉnh cần khoan Các thao t c thực trước hạ cần lấy mẫu ống lấy mẫu vào... pháp Ý NGHĨA VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG 4.1 Phương pháp thí nghiệm cung cấp mẫu đ t cho mục đích nhận bi t đ t cho thí nghiệm phòng thích hợp với mẫu đ t lấy t ống mẫu có biến dạng xáo động c t lớn 4.2