- Phương pháp đo âm dội : Nguyên lý là sử dụng lý thuyết từ hiện tượng âm dội : Người ta gõ một búa vào đầu cọc, một thiết bị ghi gắn ngay trên đầu cọc để ghi các hiệu ứng về âm dội, kết quả đo đạc sẽ được máy tính xử lý và cho ra kết quả về chất lượng cọc.
Phương pháp này đơn giản, tốc độ kiểm tra rất nhanh có thể đạt tới 300 cọc/ngày nhưng nhược điểm cơ bản của phương pháp này là độ chính xác chỉ đạt yêu cầu với độ sâu 20m trở lại (phương pháp biến dạng nhẹ).
- Phương pháp rung : Cọc thí nghiệm được rung cưỡng bức với biên độ không đổi
trong khi tần số rung đợc thay đổi trong một dải khá rộng. Tần số cộng hưởng ghi được sẽ cho ta biết các khuyết tật của cọc như tiết diện bị giảm yếu, cường độ bê tông thay đổi... Phương pháp chỉ mới áp dụng chủ yếu ở Pháp bởi thí nghiệm khá phức tạp và đòi hỏi người phân tích đánh giá kết quả phải có trình độ cao, nhiều kinh nghiệm.
- Phương pháp biến dạng lớn : Theo phương pháp này, xung chấn động được tạo bởi
búa có trọng lượng đủ lớn (15-20 T) để huy động toàn bộ khả năng chịu tải của đất nền. Trong thí nghiệm chỉ cần 2-3 nhát búa là đủ nhưng cọc phải đạt độ dịch chuyển cần thiết. Người ta ghi sóng gia tốc và sóng biến dạng cho mỗi nhát búa. Kết quả sẽ được xử lý bằng
các chương trình máy tính. Do năng lượng sử dụng trong thí nghiệm rất lớn nên trong thực tế có thể phát hiện được khuyết tật của cọc ở độ sâu không hạn chế.
Nhược điểm của phương pháp này là thiết bị của búa nặng và cồng kềnh mặt khác do lực xung động lớn có thể làm hỏng cọc.
- Phương pháp tĩnh động (Statnamic): Nguyên lý là áp dụng nguyên tắc hoạt động
của động cơ tên lửa : thiết bị thí nghiệm được gắn vào đầu cọc cùng với thiết bị gây nổ để tạo ra phản lực trên đầu cọc. Khi nổ, các thông số về gia tốc, biến dạng và chuyển vị đầu cọc sẽ được thiết bị thí nghiệm ghi lại và nhờ các phương trình về truyền sóng sẽ cho ta biểu đồ quan hệ giữa tải trọng tác dụng và chuyển vị, từ đó sẽ xác định được tải trọng giới hạn của cọc.
những sự cố thường gặp trong quá trình thi công cọc khoan nhồi như sau: 1.Khối lượng bê tông đổ thực tế lớn hơn rất nhiều so với khối lượng bê tông tính toán theo kích thước lỗ khoan, do sự cố sập thành vách lỗ khoan, hoặc do từ biến của lớp đất yếu dưới tác dụng đẩy của bê tông tươi.
2-Không hạ hết được chiều dài lồng thép theo thiết kế, sau đó quyết định cho rút lồng thép lên để thổi rửa lại, nhưng lại không rút lên được, mặc dù trước khi hạ lồng thép đã có công đoạn thổi rửa và kiểm tra chiều sâu lỗ khoan. Nguyên nhân chủ yếu là do đất vách hố khoan bị sụp lỡ nhiều trong quá trình hạ lồng thép làm đất trồi lên đột ngột ở đáy hố khoan, chôn vùi một đoạn của lồng thép, do đó lồng thép không rút lên được
3-Trong khi đang dùng máy khoan đập cáp đễ giã vào tầng đá gốc thì quả búa bằng sắt bị đứt cáp mắc dưới đáy lỗ khoan đang thi công dỡ với độ sâu khá lớn, phải dừng thi công để tìm cách trục cục búa sắt lên, rất là khó khăn nếu đất cát lại chui vào lỗ khoan càng lúc càng nhiều nằm phía trên cục búa.
4-Bê tông bị phân tầng, ở giữa 2 lớp bê tông là lớp đất sét mùn khoan lẫn bentonite. Nguyên nhân chủ yếu xảy ra do việc cung cấp bê tông không liên tục, làm 2 lớp bê tông bi phân tầng không đồng nhất của khối bê tông trong thân cọc.
5-Bê tông mũi cọc bị xốp (sũng nước hoặc lẫn nhiều bùn khoan) do bùn khoan lắng đọng ở đáy hố khoan và đất dưới mũi bi xáo động, dẻo nhão do bentonite hấp phụ. Hư hỏng này rất nghiêm trọng đối với cọc chịu sức kháng mũi.
6-Thân cọc bị co thắt lại (khối lượng bê tông giảm lại so với khối lượng thiết kế) do sự đẩy ngang của đất.
7-Thân cọc có hang hốc, rỗ tổ ong (làm giảm khả năng chịu tải của cọc) do sự lưu thông của nước ngầm làm trôi cục bộ bê tông tươi, hoặc do độ sụt bê tông không đủ độ sụt cần thiết. 8-Bê tông thân cọc bị đứt đoạn bởi thấu kính đất nằm ngang hoặc lẫn bùn đất, lẫn vữa bentonite do sự cố sập thành vách trong lúc đổ bê tông hoặc do nhấc ống đổ bê tông lên quá cao.
9-Vị trí lỗ khoan bi vướng phải vật cản như các cọc thép, dầm thép hình, cọc bê tông cốt thép hay cấu kiện cứng nằm sâu trong lòng đất gây rất nhiều khó khăn cho việc khoan tạo lỗ khi không thể trụt vớt các vật cản trên được.
10-Khi rút ống vách lên làm kéo theo cả khối bê tông và phần cọc dưới ống vách cũng bị lồng thép kéo lên theo.
11-Tắc nghẽn bê tông trong ống.
Kinh nghiệm của các đơn vị thường xuyên thi công cọc khoan nhồi đã giải quyết hầu hết các sự cố xảy ra trên công trình đang thi công. Tuy nhiên phải mất nhiều thời gian công sức và tốn nhiều kinh phí xử lý các sự cố nêu trên.
Cọc khoan nhồi ngoài các ưu điểm còn tồn tai một số nhựợc điểm qua các sự cố như đã trình bày ở trên. Các sự cố trên đôi khi rất phức tạp khó khắc phục sửa chữa, có thể dẫn đến chi phí rất cao, hoặc không sửa chữa được mà phải thay cọc mới. Do đó cách tốt nhất là nên dự phòng các sự cố có thể xảy ra, hiểu rõ các nguyên nhân và có biện pháp phòng ngừa.
Do đó đối với đơn vị thi công phải có cán bộ kỹ sư chuyên nghiệp từng trải về việc thi công cọc khoan nhồi, nên tham khảo nhiều tài liệu về công nghệ thi công móng cọc khoan nhồi. Đối với đơn vị làm trách nhiệm Tư vấn giám sát phải cử kỹ sư có kinh nghiệm đã từng thi công hoặc làm TVGS các công trình thi công cọc khoan nhồi, phải kiểm tra công trường cọc khoan nhồi từ khâu chuẩn bị mặt bằng thi công, kiểm tra thiết bị thi công cọc khoan nhồi, kiểm tra quá trình khoan tạo lỗ, công việc hạ ống vách và cách sử dụng tỉ lệ dung dich bentonite thay cho ống vách hoặc kết hợp với ống vách, kiểm tra kích thước lỗ khoan trước khi hạ lồng thép, theo dõi máy bơm bê tông vào lỗ khoan, kiểm tra độ sụt bê tông và khối lượng bê tông đổ vào cọc.
Có thể nhận xét rằng: khi thi công cọc khoan nhồi thường gặp nhiều sự cố là do quá nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nó mà kinh nghiệm thiết kế và thi công ở nước ta chưa nhiều và chưa quan tâm đúng mức đến các ảnh hưởng của các yếu tố đó, cho nên thường gặp các sự cố xảy ra, đó là: điều kiện địa chất thủy văn công trình phức tạp, trong khảo sát chỉ xét về tính chất
cơ lý mà chưa xét đến tính chất hóa đất, hóa nước, hiện tượng cát chảy và đất sụp, dung dich bentonite chưa xét mối tương quan giữa nó và và môi trường đất nền. Đơn vị thi công chưa kinh nghiệm, công tác Tư vấn giám sát chưa được chặt chẽ và nghiêm ngặt, cán bộ Quản lý dự án chưa chưa thật quan tâm đúng mức, phó thác cho đơn vị thi công và giám sát công trình.
Chương 3. SƠ LƯỢC CÁC THIẾT BỊ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI