ASTM d 4719 00 thí nghiệm nén ngang trong đất

ASTM D4719-00 TCVN xxxx:xx Quy trình thí nghiệm Thí nghiệm nén ngang đất1 ASTM D 4719 – 00 Tiêu chuẩn ban hành với tên cố định D 4719; số liền sau tên tiêu chuẩn năm tiêu chuẩn áp dụng, trường hợp có bổ sung, năm sửa đổi cuối Số ngoặc năm tiêu chuẩn phê chuẩn Chỉ số (∈) thay đổi biên tập theo phiên bổ sung hay phê chuẩn lại cuối PHẠM VI ÁP DỤNG* 1.1 Phương pháp thí nghiệm thí nghiệm đo áp lực đất thí nghiệm đo áp lực đất thí nghiệm ứng suất-biến dạng trường thực thành lỗ khoan máy dò hình trụ mở rộng bán kính Để xác định kết thí nghiệm chủ yếu, phải hạn chế tối đa xáo trộn thành hố khoan 1.2 Phương pháp thí nghiệm bao gồm thao tác khoan hố, chèn máy dò, thực thí nghiệm đo áp lực đất rời đất dính, không gồm thí nghiệm đo áp lực cao đá Rất cần thiết phải hiểu loại đất thí nghiệm đo áp lực để đánh giá (1) phương pháp khoan lắp đặt máy dò, hai, (2) diễn giải kết thí nghiệm, (3) mức độ hợp lý kết thí nghiệm 1.3 Phương pháp không xét đến thiết bị đo áp lực tự khoan, mà hố khoan dụng cụ học tia áp lực bên lõi rỗng máy dò Phương pháp thí nghiệm bị hạn chế thiết bị đo áp lực mà đặt vào hố khoan sẵn, hoặc, trường hợp định, chèn thiết bị cách đóng 1.4 Dưới trình bày hai qui trình thí nghiệm: 1.4.1 Qui trình A – Phương pháp cấp áp lực 1.4.2 Qui trình B – Phương pháp cấp thể tích Chú thích - Một tiêu chuẩn lập riêng cho thiết bị đo áp lực tự khoan Thí nghiệm đo áp lực đá tiêu chuẩn hoá tiêu chuẩn phụ thêm với phương pháp thí nghiệm Chú thích – Có thể tiến hành thí nghiệm không chế biến dạng, thể tích máy dò tăng lên với tốc độ không đổi đo áp lực tương ứng Phương pháp áp dụng thoả mãn yêu cầu đặc biệt không nêu phương pháp thí nghiệm Thí nghiệm khống chế ứng suất cho kết khác so với qui trình mô tả thí nghiệm 1.5 Tiêu chuẩn sử dụng hệ đơn vị SI 1.6 Tiêu chuẩn không đề cập đến tất vấn đề an toàn liên quan đến sử dụng, có Đây trách nhiệm người sử dụng tiêu chuẩn phải đảm bảo độ an toàn tình TCVN xxxx:xx ASTM D4719-00 trạng sức khoẻ phù hợp hạn chế áp dụng trước sử dụng Xem thích TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Tiêu chuẩn ASTM:  D 1587 Tiêu chuẩn thực hành lấy mẫu đất ống thành mỏng  D 2113 Tiêu chuẩn thí nghiệm khoan lõi kim cương khảo sát trường THUẬT NGỮ 3.1 Các định nghĩa – khái niệm thuật ngữ phương pháp thí nghiệm xem Thuật ngữ D 653 3.1.1 Áp lực giới hạn – áp lực mà thể tích máy dò đạt gấp hai lần thể tích khoang đất nguyên dạng 3.1.2 Môđun nén ngang – môđun tính từ độ dốc phần giả đàn hồi đường cong áp lực - thể tích hiệu chỉnh mà không xảy từ biến 3.1.3 Mô đun dỡ tải - chất tải lại – môđun tính từ vòng lặp chất tải - dỡ tải 3.1.3.1 Thảo luận – Môđun chất tải - dỡ tải thay đổi theo ứng suất, mức biến dạng, hai, giá trị môđun ghi lại với áp lực thể tích bắt đầu dỡ tải cuối vòng lặp điểm giao cắt 3.2 Chữ viết tắt: 3.2.1 PBP – thí nghiệm đo áp lực hố khoan sẵn TÓM TẮT PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 4.1 Khoang áp lực kế chuẩn bị cách khoan mộ hố khoan, đẩy số loại ống Trong trường hợp định, máy dò đo áp lực đóng xuống vị trí, thông thường ống vách Các thiêt bị phương pháp khác dùng để chuẩn bị khoang tạo mức độ xáo trộn khác Phương pháp đề xuất sử dụng vị trí phụ thuộc vào đất điều kiện gặp phải Phương pháp thí nghiệm trình bày cách lựa chọn thiết bị dụng cụ hợp lý _ Phương pháp thí nghiệm thuộc phạm vi Uỷ ban ASTM D 18 Đất Đá chịu trách nhiệm trực tiếp Tiểu ban D18.23 Lấy mẫu thí nghiệm trường liên quan đến công tác khảo sát đất Lần xuất phê duyệt 10 tháng 2, 2000 Xuất vào tháng năm 2000 Xuất có tên D 4719-87 Lần xuất cuối trước D 4419-87 (1994) ∈1 * Phần tóm tắt thay đổi đề cập cuối tiêu chuẩn Sách xuất hàng năm tiêu chuẩn ASTM, Tập 04.08 ASTM D4719-00 TCVN xxxx:xx Chú thích – Có nhiều kỹ thuật kỹ thuật khoan áp dụng trường để lựa chọn phương pháp tạo hố khoan thí nghiệm phù hợp 4.2 Về thí nghiệm đo áp lực bao gồm việc đặt máy dò hình trụ làm phồng hố khoan sẵn kéo dài máy dò đo thay đổi thể tích áp lực máy dò Máy dò bị phồng lên cấp áp lực (Qui trình A) cấp thể tích (Qui trình B) phải dừng thí nghiệm chảy dẻo đất trở lên lớn cách không tương xứng Xác định áp lực giới hạn qui ước từ vài số đọc cuối thí nghiệm tính môđun nén ngang từ số đọc tính môđun áp lực từ số đọc thay đổi trình thí nghiệm Điều quan trọng máy dò chèn hố khoan có đường kính khít với đường kính máy dò để đảm bảo khả thay đổi thể tích tương xứng Nếu không thoả mãn yêu cầu này, thí nghiệm bị dừng không đạt đủ giãn nở máy dò đất phép đánh giá áp lực giới hạn Thiết bị loại mà thay đổi thể tích máy dò đo trực tiếp chất lỏng không chịu nén loại mà sử dụng xúc tu để xác định thay đổi đường kính máy dò Hệ thống đo thể tích phải bảo vệ hợp lý hiệu chuẩn để chống lại giảm thể tích suốt hệ thống xúc tu hoạt động máy dò phải đủ nhạy để đo biến dạng tương đối nhỏ Chú thích – Phương pháp thí nghiệm dựa loại thiết bị mà thay đổi thể tích ghi lại thí nghiệm Đối với hệ thống đo đường kính máy dò, phương pháp đánh giá đưa vào ghi Ý NGHĨA VÀ SỬ DỤNG 5.1 Phương pháp thí nghiệm đưa hiệu ứng ứng suất - biến dạng đất trường Một môđun áp lực áp lực giới hạn thu để sử dụng phân tích địa kỹ thuật thiết kế móng 5.2 Các kết phương pháp thí nghệm phụ thuộc vào mức độ xáo trộn khoan hố khoan chèn máy dò đo áp lực Khi xáo trộn loại bỏ hoàn toàn, diễn giải kết thí nghiệm phải gồm xem xét điều kiện khoan Sự xáo trộn đặc biệt quan trọng đất sét mềm đất cát lỏng Có thể không loại bỏ xáo trộn cách hoàn toàn phải tối thiểu hoá nguyên tắc thiết kế đo áp lực hố khoan sẵn để áp dụng DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 6.1 Máy dò điện thuỷ lực – Thiết bị phải bao gồm máy dò để hạ xuống lố khoan thiết bị đo hay đọc để xác điịn vị trí đất xung quanh hố khoan Máy dò loại thuỷ lực loại điện Máy dò thuỷ lực loại hộp đơn hay loại nhiều hộp Trong trường hợp thứ hai, vai trò để kiềm chế đầu hữu hiệu đảm bào giãn đường kính hộp (Hình 1a 3) Chiều cao tổ hợp hộp đo hộp bảo vệ, nào, phải nhỏ lần đường kính Thiết kế máy dò phải cho dung dịch khoan chảy tự qua máy dò mà không làm xáo trộn thành hố khoan chèn hay tháo dơc máy dò Đối với hai hệ, TCVN xxxx:xx ASTM D4719-00 đường kính hố phải lớn 1.2 lần đường kính máy dò Kích thước máy dò thông thường đường kính lỗ khoan tương ứng Bảng Hình – a) Nguyên tắc máy đo áp lực loại hộp (Baguelin, Jézéquel Shileds, 19783) b) Ống khắc rãnh với máy dò Bảng – Máy dò thông thường kích thước hố khoan Đường kính hố khoan 6.1.1 Loại đường kính lỗ Đường kính máy dò, mm Bình thường, mm Lớn nhất, mm Ax Bx Nx 44 58 74 45 60 76 53 70 89 Thành máy dò – Thành mềm máy dò bao gồm màng đơn cao su (loại hộp đơn) màng cao su bên gắn với vỏ bọc mềm hay lớp phủ bên (loại hộp ba phần) mà tạo theo hình dạng hố khoan tác dụng áp lực Trong vật liệu hạt thô sỏi, thường sử dụng vỏ thép làm từ mảnh kim loại mỏng chồng lên Độ xác thí nghiệm giảm máy dò tạo theo hình dạng hố khoan mộ cách xác Chú thích – Thay đổi màng vỏ bọc, lớp phủ, vật lệu sử dụng để phù hợp tốt với loại đất; Xác nhận màng vỏ bọc, lớp phủ sử dụng báo cáo ASTM D4719-00 TCVN xxxx:xx 6.1.2 Thiết bị đo - Sự thay đổi thể tích phận đo máy dò đo thiết bị thuỷ lực, cách khác, sử dụng xúc tu thiết bị điện để đo đường kính máy dò Thiết bị đo điện đo đường kính góc 120 o Hộp đo phải ngăn không bị giãn theo phương đứng hộp bảo vệ thiết bị kiềm chế hữu hiệu khác thiết bị thuỷ lực Độ xác thiết bị đọc phải loại đo thay đổi đến 0.1% đường kính máy dò 6.2 Đường dây – Các đường dây nối máy dò với thiết bị đọc bao gồm ống nhựa thiết bị thuỷ lực Để giảm sai số đo, sử dụng ống đồng trục, nhờ ống bên ngăn khỏi giãn nở áp lực khí vành Bằng cách tác dụng áp lực khí xác, giảm tối thổi giãn nở ống bên Ống đơn sử dụng Trong hia trường hợp, yêu cầu thể tích đưa mục 7.3 phải áp dụng Dây điện cần phải bảo vệ để tránh nước ngầm 6.3 Thiết bị đọc - Thiết bị đọc gồm có chế để cung cấp áp lực (Qui trình A) thể tích (Qui trình B) theo số gia đến thay đổi thể tích máy dò thiết bị đọc (Qui trình A) thay đổi áp lực (Qui trình B) Thiết bị sử dụng hệ thuỷ lực hộp bảo vệ phải gồm máy điều chỉnh nhờ áp lực mạch khí giữ áp lực chất lỏng hộp đo Sự chênh lệch độ lớn áp lực khí chất lỏng phải điều chỉnh để bù cho áp lực nước tĩnh phát triển máy dò 6.4 Ống có rãnh - Một ống thép (hình 1b) mà có loạt rãnh dọc (thường rãnh) cắt qua cho phép giãn nở ngang, đoi sử dụng vỏ bảo vệ máy dò đóng, đóng rung, hạơc bịnđẩy vào lớp trầm tích mà ngăn khỏi sập bùn khoan Thí nghiệm PBP đượ tiến hành ống có rãnh HIỆU CHUẨN 7.1 Thiết bị phải hiệu chuẩn trước sử dụng để bù laịi áp lực ( Pc) thể tích (Vc) 7.2 Mất áp lực - Sự giảm áp lực (Pc) xảy độ cứng thành máy dò Số đọc áp lực ghi thí nghiệm thiết bị đọc bao gồm áp lực yêu cầu để giãn thành máy dò; sức kháng màng phải bị trừ để thu áp lực thực tế tác động vào đất Các hiệu chuẩn sức kháng màng phải thực cách làm phồng máy dò, máy tiếp xúc hoàn toàn với không khí, với máy dò đặt cao độ đồng hồ đo áp lực Chú thích - Cảnh báo: Tiến hành thí nghiệm áp lực, đặc biệt trình tự hiệu chuẩn, xảy rủi ro an toàn người vận hành người trợ giúp thí nghiệm Sự bật máy dò mặt đất hố khoan với chiều sâu nhỏ gây thương tích mảnh vỡ bay lên Nên trang bị thiết bị bảo vệ mắt mặt hay cho thiết bị đo khác chẳng hạn đặt máy dò xylanh bảo vệ thí nghiệm 7.2.1 Tác dụng áp lực theo khoảng 10 kPa Qui trình A giữ phút Đọc số đọc thể tích sau phút trôi qua Khi sử dụng Qui trình B, tăng thể tích máy dò 5% thể tích bình thường phận đo máy dò chưa làm phồng (V0) Tác dụng tăng thể tích lên khoảng 10 s giữ không đổi phút Tiếp tục TCVN xxxx:xx ASTM D4719-00 bước hai Qui trình đạt thể tích máy dò lớn Vẽ đồ thị kết giữ áp lực với thể tích Dường cong nhận đường cong hiệu chuẩn áp lực Sự điều chỉnh áp lực (Pc) áp lực nhận từ hiệu chuẩn số đọc thể tích (Vr) (Hình 2) Hình - Hiệu chuẩn thể tích áp lực 7.2.2 Hiệu chỉnh áp lực (Pc) phải bị trừ khỏi số đọc áp lực thu thí nghiệm Trị số lớn Pc phải nhỏ 50% áp lực giới hạn định nghĩa 10.6 7.3 Mất thể tích - Mất thể tích (Vc) xảy giãn ống độ nén phận thiết bị, gồm máy dò chất lỏng Thực hiệu chuẩn cách tạo áp lực lên thiết bị với ống hay lồng thép cường độ cao Một trình tự đề đề nghị tăng áp lực theo cấp 100 kPa 500 kPa phụ thuộc vào áp lực thiết kế với áp lực giãn nở lớn tương ứng 2.5 MPa hay 5.0 MPa Mỗi khoảng tăng áp lực phải đạt 20 s đồng thời tiếp xúc với ống thép, giữ không đổi phút Biểu đồ kết thể tích thêm vào (Vr) cuối khoảng tăng áp lực (Pr) đường cong hiệu chuẩn thể tích Hiệu chuẩn thể tích thu cách điều chỉnh kéo dài đường thẳng đường đến áp lực 0, thể Hình Phần bị chắn Vi sử dụng để tính thể tích bị giảm hộp đo máy dò (V0) sau: V0 = π LDi2 − Vi (1) đó: Di = đường kính lồng hay ống thép cường độ cao, ASTM D4719-00 L TCVN xxxx:xx = chiều dài hộp đo Thể tích bị (Vc) thiết bị với áp lực đặc biệt thu cách sử dụng hệ số tưng ứng với độ dốc đồ thị thể tích với ứng suất (Hình 2) sau: Vc = Vr − aPr (2) Hiệu chỉnh thể tích (V c) phải bị trừ khỏi thể tích đo thí nghiệm Hiệu chỉnh tương đối nhỏ đất bỏ qua hiệu chỉnh 0.1% thể tích bình thường phận đo máy dò chưa làm phồng (V 0) cho 100 kPa (1 stf) áp lực Trong đá đất cứng, hiệu chỉnh quan trọng phải áp dụng Trong trường hợp hiệu chỉnh không vượt 0.5% thể tích bình thường phận đo máy dò chưa làm phồng (V 0) cho 100 kPa (1 stf) áp lực 7.4 Hiệu chỉnh thay đổi nhiệt độ áp suất chất lỏng lưu thông thường nhỏ không đề nghị thí nghiệm thông thường đất Đối với thí nghiệm chiều sâu lớn 50 m (150 ft), yêu cầu trình tự đặc biệt để tính áp suất 7.5 Lượng áp lực thuỷ tĩnh (Pδ) đưa vào máy dò cột chất lỏng thiết bị thí nghiệm xác định sau: Pδ = H δ t (3) đó: H = chiều sâu máy dò phía điều khiển, m, δt = trọng lượng đơn vị chất lỏng thí nghiệm thiết bị, kN/m Chiều sâu thí nghiệm (H) khoảng cách từ tâm đồng hồ đo áp lực đến tâm máy dò (Hình 3) Áp lực nhận được đưa vào máy dò không ghi vào đồng hồ đo áp lực Áp lực phải cộng tương ứng số đọc áp lực thu thiết bị đọc Hình – Chiều sâu H xác định áp lực thuỷ tĩnh máy dò TCVN xxxx:xx 7.6 ASTM D4719-00 Đối với loại đo áp lực ba hộp, áp lực hộp bảo vệ (PG) phải cài đặt áp lực thực tế sinh máy dò để tạo kiềm giữ phần đầu hiệu Tính áp lực cách trừ áp lực từ áp lực thí nghiệm sau: PG = PR + Pδ − Pd (4) đó: PG = áp lực hộp bảo vệ, kPa, PR = số đọc áp lực điều khiển, kPa, Pδ = áp lực thuỷ tĩnh điều khiển máy dò, kPa (xem 7.5), Pd = chênh lệch áp lực hộp bảo vệ hộp đo, kPa (thường hai lần áp lực giới hạn màng) 7.6.1 Bảng số liệu áp lực khí chất lỏng thay đổi P d = 100 kPa với chiều sâu thí nghiệm thay đổi Bảng Bảng – Bù áp lực cho hộp bảo vệ dựa theo chiều sâu thí nghiệm Chiều sâu thí nghiệm (H) A m ft Áp lực chất lỏng từ áp suất chất lỏng thí nghiệm máy dò P, kPa 10 15 20 17 33 50 67 50 100 150 200 Sự giảm áp lực khí đồng hồ đọc kết quảA Pd, 100 (kPa) -100 -50 +50 +100 Để trì áp lực 100 kPa hộp bảo vệ áp lực hộp đo, trừ (-) hay cộng (+), áp lực vào mạch hộp bảo vệ CÔNG TÁC KHOAN 8.1 Nếu có thể, đặt máy dò đo áp lực cách hạ vào hố khoan sẵn Hai điều kiện cần để tạo khoang thí nghiệm đạt yêu cầu: đường kính hố phải thoả mãn sai số qui định, thiết bị phương pháp dùng để chuẩn bị khoang thí nghiệm phải gây xáo trộn cho đất thành hố khoan Khi thí nghiệm đất, phải tiến hành thí nghiệm đo áp lực sau hoàn thành khoan hố 8.2 Việc chuẩn bị hố khoan đạt tiêu chuẩn bước quan trọng việc thực thí nghiệm đo áp lực đủ yêu cầu Chất lượng hố khoan thông qua mức độ phân bố điểm thí nghiệm hình dạng đường cong áp lực đo thu Hình trình bày dạng điển hình đường cong áp lực đo thu từ khoang thí nghiệm hố khoan trước Hình thể đường cong áp lực đo thu hố khoan nhỏ tiến hành thí nghiệm đất trương nở Hình thể đường cong thu hố khoan lớn Chú thích – Hình dạng đường cong thí ngihệm đo áp lực không đủ để đảm bảo thí nghiệm đáng tin Phải đáp ứng yêu cầu đường kính hố khoan trình bày 8.3.1 ASTM D4719-00 TCVN xxxx:xx 8.3 Các yêu cầu khoang thí nghiệm xét tới đường kính máy dò: 8.3.1 Đường kính hố - Các kích thước sử dụng phương pháp thí nghiệm sau: 8.3.1.1 Đường kính máy dò đo áp lực, D - Đường kính điển hình D máy dò đo áp lực thay đổi khoảng từ 32 đến 74 mm (1.25 đến in.) Hình - Dạng lý tưởng đường cong áp lực đo hiệu chỉnh Hình - Đường cong áp lực đo hiệu chỉnh hố khoan nhỏ TCVN xxxx:xx ASTM D4719-00 Hình - Đường cong áp lực đo hiệu chỉnh hố khoan lớn 8.3.1.2 Đường kính khoang thí nghiệm, D H - Đường kính khoang thí nghiệm DH phải thoả mãn điều kiện theo kinh nghiệm sau: 1.03D < DH < 1.2D 8.3.2 (5) Đường kính dụng cụ cắt: 8.3.2.1 Khi xác định đường kính dụng cụ cắt cần thiết cho hố khoan sẵn phải xét đến yếu tố sau: (a) đường kính yêu cầu khoang, (b) việc cắt khoang thí nghiệm rung dụng cụ cắt xói mòn thành hố hoan lưu thông mùn khoan đất hạt trung đến hạt to, hai, (c) tượng chảy vào xảy tháo dụng cụ cắt lắp đặt máy dò Có thể hạn chế tượng chảy vào mùn khoan 8.3.2.2 Khi lựa chọn thiết bị cho vị trí thí nghệm, phải có sẵn vài mũi khoan có kích thước khác để điều chỉnh kích thước mũi khoan phụ thuộc vào việc có xảy cắt hay chảy vào hay không 8.3.2.3 Khi lựa chọn thiết bị cần phải xem xét thành khoang thí nghiệm nhẵn cành tốt đường kính DH không đổi tốt suốt chiều dài hố khoan Chú thích - Nếu DH có thay đổi nhiều suốt chiều dài máy dò, chẳng hạn tượng rối, hố khoan hình trụ, chất lượng thí nghiệm bị giảm sút 8.4 Phương pháp dụng cụ sử dụng để chuẩn bị khoang thí nghiệm: 8.4.1 Có thể sử dụng phương pháp dụng cụ thoả mãn yêu cầu chung 8.1 đến 8.3 10 ASTM D4719-00 8.4.2 TCVN xxxx:xx Các phương pháp sau sử dụng để chuẩn bị khoang thí nghiệm cho máy dò đo áp lực: 8.4.2.1 Khoan xoay – Mũi khoan sử dụng thường mũi khoan có lưỡi vét đất sét mũi khoan lăn cát sỏi Đẩy mũi khoan xoay vào đất đáp ứng điều kiện sau: áp lực thẳng đứng lên dụng cụ khoan thấp (200 kPa (30 psi)), xoay chậm (< 60 vòng/phút) dòng dung dịch khoan qui định thấp (tới < 15 L/phút (4 gal/phút)) Bơm dung dịch khoan cách phóng điện dọc trục từ đáy để gây phá hoại thành hố khoan Dung dịch khoan phải có độ nhớt đủ lớn để loại bỏ mảnh vỡ cắt tốc độ bơm thấp 8.4.2.2 Ống lấy mẫu – Có thể sử dụng ống có thành mỏng tương tự ống trình bày Tiêu chuẩn thực hành D 1587 Ống lấy mẫu phải đủ dài để đảm bảo thu chiều dài khoang thí nghiệm với lần đẩy Nếu ống bị bịt kín không đạt phục hồi toàn phần, phải xem xét sử dụng phương pháp chuẩn bị khoang thí nghiệm khác Rút ống lên cách từ từ để hạn chế tượng chảy vào thành hố khoan bị mút Nếu sử dụng ống có thành dày, phải bố trí thêm lưỡi cắt xiên vào bên để hạn chế thành hố khoan bị kéo trước thí nghiệm thành hố khoan 8.4.2.3 Khoan cánh liên tiếp – Dùng mũi khoan có chiều dài 1.52 m (5 ft) đáy sợi khoan để tạo hố khoan đến chiều sâu thí nghiệm Đầu cắt phải có đường kính lớn chút so với cánh mũi khoan để tránh cho thành hố khoan bị bẩn Xoay mũi khoan rút lên Tác dụng thông số xoay áp lực xuyên 8.4.2.1 giống cho lần khoan liên tiếp 8.4.2.4 Khoan tay – Dùng mũi khoan kiểu Iwan với bơm tay không cần bơm tay để bơm dòng mùn khoan từ đáy 8.4.2.5 Chú thích - Việc sử dụng khoan tay gặp khó khăn khoan với chiều sâu m (20 ft), xem xét dùng để thí nghiệm với chiều sâu ngắn 8.4.2.6 Đóng rung đóng ống lấy mẫu – Đóng ống hình tròn vào đất Có thể tiến hành đóng rung đóng ống lấy mẫu dạng thùng Phải áp dụng yêu cầu 8.4.2.2 8.4.2.7 Khoan lõi – Phương pháp trình bày Tiêu chuẩn thực hành D 2113 8.4.2.8 Đập xoay – Dùng thùng khí nén thuỷ lực kết hợp với mũi khoan đẩy phóng điện từ đáy Tiến hành tháo mũi cắt không khí bị nén điều kiện khô, mùn đất ẩm 8.4.2.9 Khoan hố thí điểm tiến hành lấy ống mẫu sau – Khoan hố khoan thí điểm có đường kính nhỏ mũi dò đo áp lực Cất hố khoan tới bán kính thích hợp ống đẩy ống đóng xuống Phải áp dụng yêu cầu 8.4.2.2 8.4.2.10 Khoan hố thí điểm cắt đồng thời – Khoan hố khoan thí điểm có đường kính nhỏ mũi dò đo áp lực Ngay bên mũi khoan, (Hình 7) hướng cần khoan trụ rỗng để cắt khoang thí nghiệm Đẩy mũi khoan trụ rỗng dung dịch khoan có độ nhớt lớn 11 TCVN xxxx:xx ASTM D4719-00 Hình - Chuẩn bị khoang thí nghiệm khoan hố khoan thí điểm kỹ thuật cạo đồng thời 8.4.2.11Đóng, rung đóng đẩy ống có rãnh - Ống có rãnh (xem 6.4 Hình 1b) thường dùng vỏ bảo vệ cho máy dò cấu tạo không tránh cho máy khỏi bị bẹp mùn khoan tiến hành thí nghiệm đất có kích cỡ hạt lớn Đặt máy dò vào ống có rãnh đóng, rung đóng, đẩy cụm chi tiết vào đất tới chiều sâu thí nghiệm Thí nghiệm thực bên ống có rãnh Phương pháp phương pháp chuyển vị toàn phần nên sử dụng áp dụng phương pháp không chuyển vị Phải hiệu chuẩn máy dò ống có rãnh trước tiến hành thí nghiệm 8.5 Lựa chọn phương pháp chuẩn bị hố khoan: 8.5.1 Lựa chọn phương pháp thích hợp từ phương pháp đề cập trước phương pháp khác chấp nhận Việc lựa chọn phụ thuộc vào loại đất thí nghiệm Các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu là: 8.5.1.1 Phân bố kích thước hạt 8.5.1.2 Tính dẻo 8.5.1.3 Cường độ 8.5.1.4 Mức độ bão hoà nước 8.5.2 Bảng trình bày dẫn để lựa chọn phương pháp chuẩn bị hố khoan loại đất điển hình theo yếu tố nêu 8.5.1.1 – 8.5.1.4 Bảng không gồm tất phương pháp chuẩn bị hố khoan lắp đặt máy dò sử dụng được, hai, được xem dẫn để lựa chọn phương pháp khoan 12 ASTM D4719-00 TCVN xxxx:xx A lựa chọn đầu tiên; chọn thứ hai; NR không kiến nghị; NA không áp dụng B Khả áp dụng điều kiện chắn (xem chi tiết phần văn bản) C GWL mực nước ngầm D Yêu cầu khoan hố thí điểm trước TRÌNH TỰ 9.1 Tiến hành khoan hố theo quy định Mục 9.2 Đẩy hố khoan tới cao độ thí nghiệm làm mảnh vụn mảnh vỡ 9.3 Trước định vị máy dò vào trogn hố khoan để thí nghiệm, xác định số đọc xác thể tích (V0) Thể tích V0 thể tích phần đo máy dò chưa bị thổi phồng áp suất không khí Thực công tác cách đẩy khí cho tất mạch điều chỉnh tất hộp đo thiết bị tới máy dò áp suất không khí Đóng mạch thể tích, nhằm ngăn thể tích mạch đo bị thay đổi Hạ thấp máy dò tới chiều sâu thí nghiệm điều kiện Xác định chiều sâu thí nghiệm chiều sâu điểm máy dò 9.4 Khi sử dụng Qui trình A, đặt mắy dò vị trí thí nghiệm tác dụng áp lực lên điều khiển theo cấp tải trọng nhau, giãn nở máy dò cấp tải trọng vượt khoảng 1/4 V0 định nghĩa mục 9.3 (thường 200 cm3 máy dò 800 cm3) Thông thường, nên lựa chọn áp lực 25, 50, 100, 200 kPa để thí nghiệm đất Các cấp áp lực nhỏ kéo dài thời gian thí nghiệm, cấp áp lực lớn gây kết không đủ độ xác Các cấp áp lực xác định để cho có từ đến 10 cấp tải trọng 9.5 Khi sử dụng Qui trình B, tăng thể tích máy dò với mức tăng 0.05 đến 0.1 lần thể tích V0 (như định nghĩa 9.3) đạt đến giới hạn thiết bị 9.6 Đối với hai qui trình, ghi số đọc sau 30s phút sau cấp áp lực thể tích Các số đọc thể tích phải ghi đến độ xác 0.2% V0 (như định nghĩa 9.3) số đọc áp lực phải ghi đến độ xác 5% giới hạn áp lực 13 TCVN xxxx:xx ASTM D4719-00 9.7 Khi thí nghiệm đạt đến cấp tải trọng thí nghiệm lớn xác định 9.4 9.5, dừng thí nghiệm cách làm xẹp máy dò thể tích ban đầu tháo máy dò khỏi hố 9.8 Có thể thực chu kỳ chất tải - dỡ tải thí nghiệm phạm vi giãn nở đàn hồi (xem Hình 8) Các chu kỳ này, sử dụng máy dò có hộp bảo vệ, cần kiểm soát xác áp lực khí hộp bảo vệ để xác định số đọc đại diện thể tích bị giảm Nên khuyến khích thực chu kỳ dỡ tải - chất tải không yêu cầu bắt buộc Các qui tắc thiết kế áp lực kế hố khoan sẵn lập trước dựa thí nghiệm mà khong có vòng lặp dỡ tải - chất tảo 9.9 Khoảng cách trình tự thí nghiệm: 9.9.1 Khoảng cách tối thiểu thí nghiệm liên tiếp (giữa tâm máy dò) không nhỏ 1.5 lần chiều dài phần máy dò làm phồng Thông thường, khoảng cách thay đổi từ đến m (3 đến 10 ft) 9.9.2 Trong đất mềm, rời rạc có tính nhậy, phải khoan trước hố xuống chiều sâu thí nghiệm khoảng đủ lớn để mảnh cắt lắng đọng đáy hố khoan không gây cản trở cho thí nghiệm 9.9.3 Trong đất cứng đá bị phong hoá mà giảm tính chất tiếp xúc với ánh sáng không đáng kể khoan trước hố khoan tới số chiều sâu thí nghiệm 9.9.4 Khi máy dò đóng vào đất, việc thí nghiệm diẫn liên tục, quan sát yêu cầu khoảng cách tối thiểu 9.9.1 Không cần rút máy dò lên thí nghiệm 10 TÍNH TOÁN 10.1 Áp lực truyền tới đất máy dò từ số đọc áp lực tính sau: P = PR + Pδ − Pc (6) đó: P = áp lực lên đất bơm máy dò, kPa, PR = số đọc áp lực điều khiển, kPa, Pδ = áp lực thuỷ tĩnh điều khiển máy dò, kPa (xem 7.5), Pc = hiệu chỉnh áp lực độ cứng thiết bị thể tích tương ứng, kPa, xác định tuân theo 7.2 14 ASTM D4719-00 TCVN xxxx:xx Hình - Đường cong áp lực đo thí nghiệm Qui trình A 10.2 Tính số đọc thể tích hiệu chỉnh máy dò từ số đọc thể tích sau : V = VR − Vc (7) đó: V = phần thể tích tăng hiệu chỉnh phận đo máy dò, cm 3, VR = số đọc thể tích thiết bị đọc, cm3, Vc = hiệu chỉnh thể tích xác định tuân theo 7.3 thực số đọc áp lực tương ứng với P = PR + Pδ 10.3 Vẽ đường cong độ tăng áp lực-thể tích cách nhập vào thể tích hiệu chỉnh áp lực hiệu chỉnh hệ toạ độ Nối điểm đường cong trơn Đường cong đường cong thí nghiệm đo áp lực hiệu chỉnh dùng việc xác định kết (Hình 8(a) Hình 8(b)) Cũng sử dụng biểu đồ khác, biểu đồ áp lực - độ tăng tương đối bán kính (Hình 9) 15 TCVN xxxx:xx ASTM D4719-00 Chú thích 10 – Trước đây, áp lực vẽ trục nằm ngang thể tích vẽ trục thẳng đứng Thông qua việc xem xét tính chất ứng suất-biến dạng thí nghiệm này, cách trình bày trở thành thói quen để trì trục toạ độ Theo phương pháp thí nghiệm này, hai cách thể chấp nhận Hình – Áp lực với độ tăng tương đối bán kính 10.4 Đối với Qui trình A, vẽ số đọc tăng thể tích (V60) số đọc 30 giây 60 giây đồ thị riêng Thông thường, sử dụng phần biểu đồ này, xem Hình Đối với Qui trình B, vẽ số đọc giảm áp lực số đọc 30 giây 60 giây đồ thị riêng Đường cong thể phần gần đường thẳng phạm vi số đọc thể tích tăng chậm (V60) Qui trình A độ giảm áp lực thấp Qui trình B Trong phạm vi này, đo mô đun biến dạng không đổi đất Bỏ qua áp lực từ biến, biến dạng dẻo phổ biến 10.5 Môđun nén ngang xác định sau : E p = 2(1 + γ )(V0 + Vm ) ∆P ∆V (8) đó: Ep = môđun nén ngang, kPa, môđun biến dạng liên quan đến áp lực kế dựa giảm số liệu kèm theo tài liệu γ = hệ số poisson Chú thích 11 – Để phù hợp với thí nghiệm dụng cụ trước đây, nên sử dụng giá trị 0.33 cho phương pháp thí nghiệm Cũng sử dụng giá trị khác phải có báo cáo V0 = thể tích phận đo máy dò chưa làm phồng số đọc thể tích mặt đất, cm3, V = số đọc thể tích hiệu chỉnh phận đo máy dò, 16 ASTM D4719-00 TCVN xxxx:xx ∆P = tăng áp lực hiệu chỉnh tâm phần đường thẳng đường cong áp lực - thể tích (xem Hình 8), ∆V = tăng thể tích hiệu chỉnh tâm phần đường thẳng đường cong áp lực - thể tích, tương ứng vơis tăng áp lực ∆P (xem Hình 8), Vm = số đọc thể tích hiệu chỉnh tâm phần tăng thể tích ∆V, V0 + V = thể tích máy dò làm phồng Chú thích 12 – Nếu thấy phần đường thẳng đường cong áp lực đo bị gẫy khúc, tính toán phải xét đến mô đun áp lực đo phần đường thẳng đường cong thí nghiệm đo áp lực Chú thích 13 – Có thể tính mô đun áp lực đo từ chu kỳ dỡ tải - chất tải Mô đun phải giống mô đun áp lực đo dỡ tải - chất tải Chú thích 14 - Đối với thí nghiệm mà đo đường kính (bán kính) máy dò, xác định mô đun áp lực đo cách biến đổi phép đo thành thay đổi thể tích máy dò, trường hợp phải áp dụng công thức trình bày phương pháp thí nghiệm (10.5) Cũng tính toán trực tiếp mô đun áp lực đo từ số đo đường kính sau : E p = (1 + γ ) ( R p + ∆Rm ) ∆P (9) d∆R đó: Rp = bán kính máy dò trạng thái chưa làm phồng, mm, ∆Rm = độ tăng bán kính máy dò tới điểm tương ứng với áp lực đo E p d∆R = độ tăng bán kính máy dò tương ứng với độ tăng áp lực ∆P, mm, ∆R = độ tăng bán kính máy dò, mm, Rp+∆R= bán kính thời điểm máy dò làm phồng, mm 17 TCVN xxxx:xx ASTM D4719-00 Hình 10 – Chu kỳ đường cong thí nghiệm áp lực đo 10.6 Áp lực giới hạn quy ước xác định sau: áp lực giới hạn (Pl) định nghĩa áp lực thể tích máy dò đạt đến hai lần thể tích lỗ hổng ban đầu đất, định nghĩa thể tích V0+Vi, (Hình 8) Vi số đọc thể tích hiệu chỉnh áp lực mà máy dò tiếp xúc với hố khoan Số đọc thể tích vị trí hai lần thể tích lỗ hổng ban đầu (V0+2Vi) Thông thường không xác định trực tiếp áp lực giới hạn từ phép đo trực tiếp thí nghiệm hạn chế độ giãn nở máy dò áp lực cao vượt Nếu thí nghiệm thực số đọc biến dạng dẻo thích hợp, xác định áp lực giới hạn đồ thị 1/V P, trình bày Hình 11 Chú thích 15 – Áp lực giới hạn lý thuyết định nghĩa áp lực giãn nở vô hạn máy dò xảy Đối với mục tiêu áp dụng, nên sử dụng định nghĩa trình bày 10.6 Một số phương pháp dùng để ước tính áp lực giới hạn từ điểm đo thí nghiệm Có thể dùng phương pháp này, phải báo cáo thích hợp Chú thích 16 – Khi không thoả mãn yêu cầu 8.3.1 sai số đường kính hố khoan, có phần đường cong thí nghiệm thích hợp để diễn dịch Áp lực giới hạn nhạy với kích thước hố khoan 11 BÁO CÁO 11.1 Đối với thí nghiệm đo áp lực, phải ghi lại quan sát sau : 11.1.1 Ngày 11.1.2 Số thứ tự hố khoan 11.1.3 Kiểu thí nghiệm (Qui trình A hay B) 11.1.4 Loại máy dò (hộp đơn hay hộp ba, hệ đo áp lực, thể tích hay chuyển vị, ) 18 ASTM D4719-00 TCVN xxxx:xx Hình 11 – Xác định áp lực giới hạn từ đảo chiều thể tích so với ứng suất 11.1.5 Đường kính phần máy dò giãn nở 11.1.6 Chiều dài phần máy dò giãn nở 11.1.7 Mô tả màng lọc vỏ bọc máy dò 11.1.8 Chiều sâu tới điểm tâm phần dò giãn nở 11.1.9 Thời gian trôi qua từ kết thúc chuẩn bị hố khoan đến bắt đầu thí nghiệm 11.1.10 Các cấp áp lực thể tích 11.1.11 Các số đọc thể tích thời gian trôi 30 giây 60 giây cấp tải trọng cho Qui trình A, số đọc áp lực thời gian trôi 30 giây 60 giây cấp thể tích cho Qui trình B 11.1.12 Các ghi sai lệch so với qui trình thí nghiệm tiêu chuẩn 11.1.13 Đồ thị thể tích-áp lực, mô đun áp lực đo, giới hạn áp lực 11.1.14 Mô tả công tác hiệu chuẩn đường cong hiệu chuẩn 11.2 Đồng thời phải ghi lại quan sát hố khoan sau : 11.2.1 Số thứ tự hố khoan 11.2.2 Hình trụ lỗ khoan trạng thái đất 11.2.3 Cao độ quy chiếu 19 TCVN xxxx:xx ASTM D4719-00 11.2.4 Chiều sâu nước hố khoan thời điểm thí nghiệm 11.2.5 Phương pháp tạo hố khoan phương pháp chuẩn bị khoang thí nghiệm 11.2.6 Loại thiết bị thí nghiệm dùng 11.2.7 Các ghi sức kháng đóng hố khoan (thí nghiệm SPT xác định trị số N) 11.2.8 Thời tiết nhiệt độ 11.2.9 Tên người thẩm định hố khoan 12 ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ SAI SỐ 12.1 Yếu tố quan trọng việc thực thành công thí nghiệm đo áp lực hố khoan sẵn phải chuẩn bị hố khoan tốt Rất khó chuẩn bị hố khoan tốt đất sét mềm đất cát rời rạc Áp lực giới hạn nhạy với chất lượng hố khoan; nhiên, mô đun áp lực đo lại nhạy với chất lượng hố khoan 12.2 Tiểu ban tìm kiến số liệu thích đáng từ người sử dụng phương pháp thí nghiệm để đưa kết luận độ xác 13 CÁC TỪ KHÓA 13.1 Thí nghiệm trường; mô đun; áp lực giới hạn ; ứng suất biến dạng TÓM TẮT CÁC THAY ĐỔI Phù hợp với sách Ủy ban D 18, mục xác định vị trí thay đổi với tiêu chuẩn từ lần xuất cuối (D4719-87 (1994) ∈1) mà có ảnh hưởng đến việc sử dụng tiêu chuẩn (1) Đã thay đổi đề mục thành Thí nghiệm đo áp lực đất hố khoan sẵn để phản ánh phương pháp lắp đặt máy dò (2) Bổ sung mục phần Thuỵât ngữ đánh số lại tất mục (3) Bổ sung câu mục 5.2 (trước 4.2) để hiểu xáo trộn lắp đặt không loại bỏ hoàn toàn phải tối thiểu hoá nguyên tắc thiết kế để áp dụng trực tiếp (4) Bổ sung sơ đồ máy dò đo áp lực Hình (5) Sửa đổi Hình kết hợp 7.2.1 7.3 (trước 6.2.1 6.3) để làm rõ trình tự hiệu chuẩn hiệu chỉnh (6) Sửa đổi 7.5 (trước 6.5) xoá mục 9.1.1 trước (7) Bổ sung thông báo 9.8 (trước 8.8) khuyến khích tiến hành chy trình dỡ tải - chất tải lại (8) Thay đổi tên môđun chất tải lại thành môđun dỡ tải - chất tải lại (9) Đánh số lại Chú thích thành Chú thích 20 ASTM D4719-00 TCVN xxxx:xx (10) Hiệu chỉnh đọ giãn nở áp lực giới hạn 10.6 (trước 9.6) (11) HÌnh 11 bị thay để thể phép ngoại suy từ áp lực giới hạn sử dụng tỷ lệ số học tốt tỷ lệ phân số (1/V) (12) Sửa đổi đánh số lại Mục 11 Hiệp hội ASTM chức đánh giá hiệu lực quyền sáng chế xác nhận với hạng mục đề cập tiêu chuẩn Người sử dụng tiêu chuẩn phải ý việc xác định hiệu lực quyền sáng chế nguy xâm phạm quyền hoàn toàn trách nhiệm Hiệp hội Tiêu chuẩn Ủy ban kỹ thuật có trách nhiệm duyệt lại vào lúc năm xem xét lần sửa đổi gì, chấp thuận thu hồi lại Mọi ý kiến khuyến khích nhằm sửa đổi tiêu chuẩn tiêu chuẩn bổ sung phải gửi thẳng tới Trụ sở ASTM Mọi ý kiến nhận xem xét kỹ lưỡng họp Ủy ban kỹ thuật có trách nhiệm người đóng góp ý kiến có thẻ tham dự Nếu nhận thấy ý kiến đóng góp không tiếp nhận cách công người đóng góp ý kiến gửi thẳng đến địa Ủy ban tiêu chuẩn ASTM sau đây: Tiêu chuẩn bảo hộ ASTM, 100 Barr Habor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States Để in riêng tiêu chuẩn (một hay nhiều bản) phải liên lạc với ASTM theo địa 610-832-9585 (điện thoại), 610-832-9555 (Fax), service@astm.org (e-mail); qua website ASTM (www.astm.org) 21 ... lực 13 TCVN xxxx:xx ASTM D4 719-00 9.7 Khi thí nghiệm đạt đến cấp tải trọng thí nghiệm lớn xác định 9.4 9.5, d ng thí nghiệm cách làm xẹp máy d thể tích ban đầu tháo máy d khỏi hố 9.8 Có thể... xxxx:xx ASTM D4 719-00 trạng sức khoẻ phù hợp hạn chế áp d ng trước sử d ng Xem thích TÀI LIỆU VIỆN D N 2.1 Tiêu chuẩn ASTM:  D 1587 Tiêu chuẩn thực hành lấy mẫu đất ống thành mỏng  D 2113 Tiêu... thí nghiệm 9.9.4 Khi máy d đóng vào đất, việc thí nghiệm diẫn liên tục, quan sát yêu cầu khoảng cách tối thiểu 9.9.1 Không cần rút máy d lên thí nghiệm 10 TÍNH TOÁN 10.1 Áp lực truyền tới đất