PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM OSTERBERG (o CELL)

PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM OSTERBERG (O-CELL) NỘI DUNG TRÌNH BÀY GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM OSTERBERG • Lịch sử nghiên cứu hình thành thí nghiệm • Ứng dụng thí nghiệm Việt nam giới NGUN LÝ THÍ NGHIỆM OSTERBERG • Lý thuyết sở • Mơ hình thí nghiệm THIẾT BỊ VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM • Thiết bị thí nghiệm • Trình tự thí nghiệm XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÁO CÁO • Các giả thiết sử dụng • Xử lý kết thí nghiệm – lập biểu đồ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA THÍ NGHIỆM • Ưu điểm • Nhược điểm GIỚI THIỆU CƠNG NGHỆ THÍ NGHIỆM MỚI TƯƠNG TỰ GIỚI THIỆU PP THÍ NGHIỆM OSTERBERG 1.1 Lịch sử nghiên cứu hình thành thí nghiệm Thí nghiệm Osterberg cơng nghệ nén tĩnh cho cọc phát minh giáo sư người Mỹ Jorj Osterberg từ năm 1970s lần đầu áp dụng năm 1984 Công ty Loadtest độc quyền thiết bị thí nghiệm với giá cao Hiện nay, số nước chế tạo lại theo nguyên lý để giảm giá thành phải tốn khoản để mua quyền Ngày nay, thí nghiệm Osterberg thực dựa tiêu chuẩn “ASTM – D1143 Standard Test Method for Piles Under Static Axial Load – Quick load test” 1 GIỚI THIỆU PP THÍ NGHIỆM OSTERBERG 1.1 Lịch sử nghiên cứu hình thành thí nghiệm Các hạn chế phương pháp thí nghiệm nén tĩnh thơng thường • Khơng thể khó khăn việc tạo đối trọng thí nghiệm cho cọc có Sức chịu tải lớn (đặc biệt Cọc khoan nhồi, Barette móng đài cao) • Cần u cầu khơng gian rộng để tiến hành thí nghiệm • Hạn chế mặt tiến độ thí nghiệm phải vận chuyển hệ đối trọng • Khơng thể kiểm tra riêng biệt sức kháng ma sát sức kháng mũi cọc • Không kiểm tra biến dạng đàn hồi thân cọc • Trong số trường hợp, kinh phí thí nghiệm lớn Thí nghiệm Osterberg đời với nhiều ưu điểm chứng minh giải hạn chế phương pháp nén tĩnh đối trọng thơng thường GIỚI THIỆU PP THÍ NGHIỆM OSTERBERG 1.2 Ứng dụng thí nghiệm Việt Nam giới Ở Việt Nam từ năm 1995 thí nghiệm cho tòa nhà Vietcombank Hà Nội cho cọc barette 1,200 Năm 1997, cầu Mỹ Thuận 3,600 Năm 2002, khu tiêu chuẩn cao kết hợp tòa nhà văn phòng 27 Láng Hạ, Đống Đa, Hà Nội, cọc khoan nhồi loại cọc barrete 2,380 Do nhu cầu sử dụng cọc khoan nhồi hay cọc barrete ngày căng tăng theo nhu cầu xây dựng nhà cao tầng cơng trình giao thơng lớn Với đặc tính hiệu đặc biệt khả thử cho cọc có sức chịu tải lớn, phương pháp Osterberg ứng dụng nhiều Việt Nam, đơi với phương pháp thí nghiệm sức chịu tải khác cho cọc giúp cho kỹ sư tư vấn có nhiều lựa chọn để đáp ứng nhiều khía cạnh kỹ thuật, kinh tế, mơi trường 1 GIỚI THIỆU PP THÍ NGHIỆM OSTERBERG 1.2 Ứng dụng thí nghiệm Việt Nam giới Year Project Location Test load 2014 UMPC BioEngineering Building College Park, MD 2,798 kips 20172018 Gerald Desmond Bridge Long Beach, CA 26,200 kips 2013 Ohio river bridges downtown crossing OH 72,666 kips 2017 US95/ CC-215 Interchange Las Vegas, NV 9,000 kips 2012 Nuevo Eden de San Juan Bridge EI Salvador, Central America 10.15 MN 2016 Atlantic Bridge over Panama Canal Corozal west, Republic of Panama 160 MN 2018 Transbay Tower San Francisco, CA 27,800 kips Source: www.loadtest.com NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM OSTERBERG 2.1 Lý thuyết sở • Thí nghiệm Osterberg thực chất thí nghiệm nén tĩnh cọc, mặt nguyên lý hồn tồn giống với thí nghiệm nén tĩnh, chun dụng cho cọc khoan nhồi barrette (nhưng áp dụng cho cọc đúc sẵn) • Ngun tắc thí nghiệm đặt tải trực tiếp mũi hay thân cọc thiết bị gọi hộp Osterberg (hay O-cell), sử dụng tải trọng cọc, ma sát đất thành bên cọc sức kháng mũi làm đối trọng để tăng tải • Các hộp Ocell đặt sẵn thân cọc trước đổ bê tông cọc khoan nhồi hay cọc barret (hoặc đặt đổ betong nhà máy cọc đúc sẵn) Khi tăng tải tiến hành đo chuyển vị đầu cọc mũi cọc hay vị trí đặt hộp tải trọng Xây dựng quan hệ tải trọng-chuyển vị xác định sức chịu tải cọc theo số giả thiết 2 NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM OSTERBERG 2.1 Lý thuyết sở • Hộp Osterberg thực hộp gia tải kích thủy lực, đặt vị trí đầu cọc lý tưởng thân cọc nơi cho lực ma sát bên (ở phía hộp) cân với lực kháng đầu cọc (ở phía dưới) • Sức chịu tải cực hạn cọc mơ hình lý thuyết gồm thành phần: sức kháng mũi ma sát thành bên, đại lượng tính tốn dựa vào đặc trưng đất: Ru=Qs + Qp NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM OSTERBERG 2.2 Mơ hình thí nghiệm Minh họa cách bố trí hộp O-cell 2 NGUN LÝ THÍ NGHIỆM OSTERBERG 2.2 Mơ hình thí nghiệm THIẾT BỊ VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 3.1 Thiết bị thí nghiệm Hộp kích O-cell Bảng Bảng1:2: Cho Cho cọc cọc khoan đóngnhồi Hộp tải trọng Osterberg phận quan trọng công nghệ Hiện nay, công ty LOADTEST giữĐường độc quyền Kích vềthước cơng Hành sảntrình xuất vàTrọng thường sản Chiều cao nghệ Hành Khả năngKhả sinh (T) (cm) (cm) lượng trình (cm) xuất sốsinh loạitảikích sautảikính (Tấn) thân (KG) 300(cm) 45x45 15 (cm) 50010 35x35 15 40 13 7.5 80013 45x45 15 75 13 7.5 14.5 200 400 1000 3000 22.5 32.5 53.1 85.6 26.8 29 29 30.3 15 15 15 15 86 135 360 495 THIẾT BỊ VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 3.1 Thiết bị thí nghiệm Số lượng, lực kích lựa chọn theo thiết kế thí nghiệm Được tính theo cơng thức sau: n.P =  Py/c Trong đó: : Hệ số vượt tải; =1.0  1.3 n: Số hộp tải trọng cần bố trí P (T): Khả sinh tải Osterberg Py/c (T): Tải trọng thử u cầu THIẾT BỊ VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 3.1 Thiết bị thí nghiệm Các thiết bị khác Máy bơm cao áp hệ thống ông dẫn áp lực Máy bơm vữa hệ thống ống dẫn vữa Hệ thống đo chuyển vị đầu cọc mũi cọc Thiết bị ghi nhận số liệu Hệ thống đo áp lực Máy tính với phần mềm xử lý kết THIẾT BỊ VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 3.1 Thiết bị thí nghiệm - Thước theo dõi chuyển vị dầm - Dầm (Mốc cố định) - A&B:LVDT lắp đặt với dầm mốc thép đầu cọc đo chuyển vị lên cọc - C&D:LVWDT đo chuyển vị thép đáy so với đầu cọc - E&F: LVDT đo chuyển vị thép so với đầu cọc - Máy bơm - Thanh truyền - Đường dẫn áp lực - Kích O-cell 10 - Bộ thu số liệu 11 - Máy tính 12 - Tấm thép THIẾT BỊ VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 3.1 Thiết bị thí nghiệm LVWDT Tên sản phẩm LVDT Tên sản phẩm EDE-V05 Phạm vi ảnh 25; 50; hưởng 150mm Loại cảm biến Dây rung 100; AML/M Phạm vi đo đạc ±0.25, ±0.5, ±1, ±2.5, ±5, ±12.5, ±25, ±50 mm Khả lặp lại