Chương này sẽ giới thiệu và hướng dẫn người học một số thí nghiệm cọc đơn giản như: Thí nghiệm nén tĩnh, thí nghiệm Osterberg (O – cell), thí nghiệm cọc bằng tải trọng động – công thức đóng cọc, thí nghiệm động biến dạng lớn – PDA (Pile Dynamic Analysis).
5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.1. Khái niệm 5.4. THÍ NGHIỆM CỌC 5.4.1. Khái niệm ĐĐộộ lún c lún củủa c a cọọc s c sẽẽ phát tri phát triểển nh n như th ư thếế nào ? nào ? 2 Phương án C Cọọc s c sẽẽ b bịị phá ho phá hoạại d i dưướới t i tảải tr i trọọng là bao nhiêu ? ng là bao nhiêu ? Dự báo dựa vào kết quả khảo sát và thí nghiệm địa chất Kiểm tra bằng các phương pháp thử tải cọc thi cơng đại trà 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.2. Thí nghiệm nén tĩnh Là PP tin cậy nhất trong việc xác định SCT của cọc Kiểm nghiệm các PP tính tốn SCT và Chọn giá trị chịu tải chính xác của cọc Cọc sau khi hạ phải được “nghỉ” một thời gian trước khi thí nghiệm: cọc nhồi 21 ngày; cọc khác 7 ngày PP thí nghiệm: Tăng tải từng cấp lên cọc thử và đo độ lún ổn định tương ứng. Từ đường quan hệ P – S Qu, Qc – SCT giới hạn đàn hồi Qa 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.2. Thí nghiệm nén tĩnh Số lượng cọc TN: 1% tổng số cọc, 2 cọc Tải trọng thí nghiệm Qtn : Thí nghiệm lượng giá: Qtn = Qu Qvl (Qu thường lấy theo CPT) Qtn = (2 – 3) Qa Qvl Thí nghiệm kiểm tra: Qtn = (1.5 – 2) Qa Qvl 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.2. Thí nghiệm nén tĩnh Chu kỳ thí nghiệm : Chu kỳ I: Gia tải từ 0 – Qa (Qtn/2); giỡ tải Qa – 0 Chu kỳ II: Gia tải từ 0 – Qa; từ Qa – Qtn; giỡ tải Qtn – 0 Cấp tải Q: Gia tải: Q 0.25Qa Giỡ tải: gấp đơi khi gia tải 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.2. Thí nghiệm nén tĩnh Thời gian giữ tải: Gia tải: Squ 0.25mm /h đối với cọc chống Squ 0.1mm /h đối với cọc ma sát Cấp tải lớn nhất: Max{ t đạt Squ, 24h} Nén lại sau khi giỡ tải: t =30’ Giỡ tải: t = 30’ Cấp tải 0: 30’ t 6h t 2h 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.2. Thí nghiệm nén tĩnh TN chu kỳ 1 TN chu kỳ 2 5.5.2. TN NÉN TĨNH ĐĐốối tr i trọọng ng Dầm thép •• Kh Khốối BT i BT •• C Cọọc c đúc s đúc sẵẵn n •• Thép Thép •• Container cát Container cát Sườn cứng Kích Gối đỡ Sơ đồ sử dụng đối trọng 5.5.5. TN PDA Như Ph Ưu điểểm: m: Nhượợc c đi điểểm: m: Ưu đi Phạạm vi áp d m vi áp dụụng: ng: – Không đo – TN nhanh, chi phí th trực tiếp – Tất cả ấ các lo p ại cọc được sức kháng tĩnh có thể làm đư c nhi –ợ C ọc ề nhu ồi (có ống vách TN – Yêu cầu – ki ến c giữ thành hố) Độ tin cth ậứ y khá cao chuyên môn về xử ụ lý, – Là cơng c tốt để kiểm phân tích số litra: ệu TN Sự làm việc của búa SCT của cọc Hư hỏng của cọc 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.5. Thí STANAMIC nghiệm STATIC: Tĩnh DYNAMIC: Động STATIC + DYNAMIC = = STANAMIC 5.5.6. TN STANAMIC Lỗ thốt khí Thùng đá rời Đối trọng (~510%) Qtn Piston Đầu đo lực Đầu đo gia tốc Khoang đốt nhiên liệu rắn Đế Laser 5.5.6. TN STANAMIC 5.5.6. TN STANAMIC 5.5.6. TN STANAMIC 5.5.6. TN STANAMIC 5.5.6. TN STANAMIC 5.5.6. TN STANAMIC 5.5.6. TN STANAMIC Q (T) 100 200 300 S (mm) 10 20 30 40 50 60 Hiệu quả của thành phần động Statnamic Static 5.5.6. TN STANAMIC Ưu đi Lưu ý : Ưu điểểm: m: Lưu ý : Nhanh hơn và rẻ hơn TN nén tĩnh PP phân tích TN chưa đư ợc kiểm chứng chắc chắn Có thể TN theo phương đ ứng lkhăn ẫn trong việc tách sức • Khó phương ngang kháng tónh và sức kháng động Có thể huy động được sức kháng Trong một số trường hợp cho sức lớn kháng tĩnh lớn hơn thực tế Các thiết bị đo đạc có độ chính xác cao, tự động hố A. SO SÁNH VỀ KINH TẾ Thí nghiệm với cọc nhồi 2000 T Static Chi phí đơn vị $100k Osterberg $70k Statnamic $40k 15 Dynamic $2.5k Thí nghiệm với cọc đóng 200 T STATIC DYNAMIC 4 ngày 1 ngày $15,000 $3,200 $15,000/ cọc $400/ cọc B. KẾT LUẬN – Thí nghiệm cọc là cơng tác cần thiết trong thiết kế và thẩm định nền móng – Kỹ sư có rất nhiều PP TN cọc để chọn lựa – Khơng có PP TN nào là hồn hảo (kể cả nén tĩnh) – Với mỗi cơng trình, người kỹ sư phải chọn các PP TN để thu thập tốt nhất các thơng tin, phục vụ cho cơng tác thiết kế nền móng chính xác và hiệu quả về kinh tế ... 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.2.? ?Thí? ?nghiệm? ?nén tĩnh Diễn dịch kết quả? ?thí? ?nghiệm: ? ?Cọc? ?phá hoại: Vật liệu? ?cọc? ?bị phá hoại S > 0.1D Các biểu đồ quan hệ: Q–S Q–t S–t S–Q–t 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC ... 5.5.3.? ?Thí? ?nghiệm? ?Osterberg (O – cell) 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.3.? ?Thí? ?nghiệm? ?Osterberg (O – cell) Thực chất là? ?thí? ?nghiệm? ?nén tĩnh Thiết bị thí? ? nghiệm? ? (kích thuỷ lực – Ocell) được đặt trong cọc? ? (mũi, thân)... gian trước khi thí? ? nghiệm Dùng búa đóng? ?cọc, đo độ chối của? ?cọc? ? SCT của? ?cọc? ? Cơng thức Gersevanov Cơng thức Hiley ………… 5.5. THÍ NGHIỆM CỌC 5.5.5. Thí? ? nghiệm? ? động biến