Chương 16: Một số cách đánh giá kết quả kiểm tra
4.2.6.4. Ph-ơng pháp biến dạng lớn (PDA)
Ph-ơng pháp thử bằng biến dạng lớn (theo mô hình E.A. Smith hoặc theo Case) là ph-ơng pháp đo sóng của lực ở đầu cọc và sóng vận tốc (tích phân gia tốc) rồi tiến hành phân tích thời gian thực đối với hình sóng (bằng các tính lặp) dựa trên lý thuyết truyền sóng
ứng suất trong thanh cứng và liên tục do lực va chạm dọc trục tại
đầu cọc gây ra.
Nguyên lý của ph-ơng pháp nh- trình bày trên hình 4.17.
Các đầu đo gia tốc và ứng suất đ-ợc gắn chặt vào cọc, các tín hiệu từ đầu đo đ-ợc truyền từ cọc nh- năng l-ợng lớn nhất của búa, ứng suất kéo nén lớn nhất của cọc, sức chịu tải Case-Goble, hệ số
độ nguyên vẹn.. đ-ợc quan sát trong quá trình thí nghiệm trên hệ thống máy phân tích và hiển thị.
Các số liệu hiện tr-ờng đ-ợc phân tích bằng ch-ơng trình CAPWAP (hoặc Case) nhằm xác định sức chịu tải tổng cộng của cọc, sức chống ma sát của đất ở mặt bên và ở mũi cọc cùng một số thông tin khác về công nghệ đóng và chất l-ợng cọc.
Kết quả kiểm tra chất l-ợng cọc bằng ph-ơng pháp biến dạng lớn đ-ợc xử lý bằng phần mềm chuyên dụng và có dạng nh- trình bày trên hình 4.18.
Có thể phán đoán mức độ khuyết tật (có tính chất định tính) của cọc theo hệ số hoàn chỉnh (theo bảng 4.17).
Bảng 4.17. Phán đoán mức độ khuyết tật của thân cọc
Hệ số 1,0 0,8-1,0 0,6-0,8 0,6
Mức độ khuyết tËt
Hoàn chỉnh Tổn thất ít Phá hỏng Nứt gẫy
Nh- đã l-u ý trên đây, các ph-ơng pháp kiểm tra không phá hỏng vừa nêu có những hạn chế của nó. Do đó để có độ tin cậy cao hơn trong việc xác định các khuyết tật của cọc th-ờng phải dùng không ít hơn hai ph-ơng pháp khác nhau để cùng kiểm tra và xác nhận,
không vội tin vào một ph-ơng pháp nào khi có nhiều nghi ngờ về kết quả. Có thể để khẳng định, phải dùng các ph-ơng pháp trực giác tuy tốn kém và cồng kềnh nh- khoan lấy mẫu hoặc đào khi
điều kiện cho phép.
Trong bảng 4.18 và 4.19 tóm tắt nêu một số -u và nh-ợc điểm cũng nh- phạm vi áp dụng của các ph-ơng pháp kiểm tra nói trên.
Bảng 4.18. Các ph-ơng pháp truyền qua trực tiếp (tia gamma hoặc siêu âm)
Ph-ơng pháp kiểm tra bằng siêu âm truyền qua
Ph-ơng pháp kiểm tra bằng gamma truyền qua
Nguyên tắc và điều kiện áp dông
-Đo sóng siêu âm truyền qua các ống đặt sẵn hoặc các lỗ khoan lấy mẫu.
-Các dao động đ-ợc truyền từ một ống khác cùng cao độ để đo thời gian đến và biên độ dao
động
-Đo số phóng xạ giữa các ống
đặt sẵn hoặc các lỗ khoan lấy mÉu.
-Nguồn phóng xạ và đầu thu để trong các ống gần nhau hoặc
đối diện nhau có đổ đầy n-ớc.
Vùng mật độ thấp sẽ làm tăng photon trên đầu đo.
Ưu điểm -T-ơng đối nhanh
-Xác định đ-ợc khuyết tật giữa các ống khá chuẩn -Không bị hạn chế độ sâu -Xem kết quả ngay trên màn hình
-T-ơng đối nhanh
-Xác định đ-ợc khuyết tật giữa các ống khá chuẩn
-Không bị hạn chế độ sâu
-Xem kết quả ngay trên màn hình
Nh-ợc
điểm
-Phải đặt tr-ớc các ống hoặc phải khoan lỗ
-Khó xác định đ-ợc khuyết tật ở gần mặt bên của cọc
-Phải đặt tr-ớc các ống hoặc phải khoan lỗ
-Có thể gây nhiễm phóng xạ -Khoảng cách lớn nhất giữa các ống là 80cm.
ứng dụng -Kiểm tra đồng chất của bê tông hoặc xác định bất kỳ khuyết tật nào trong
-Kiểm tra đồng chất của bê tông hoặc xác định bất kỳ khuyết tật nào trong thân cọc
cọc
Bảng 4.19. Các ph-ơng pháp thử động bề mặt (PIT, MIM, PDA) Ph-ơng pháp thử động biến
dạng nhỏ (gõ - PIT, MIM)
Ph-ơng pháp thử động biến dạng lớn (PDA)
Nguyên tắc và
điều kiện
áp dụng
- Đo thời gian truyền sóng dọc trong bê tông.
- Dùng búa gõ vào đầu cọc truyền sóng nén đi xuống gặp mũi cọc hoặc bất kỳ khuyết tật nào sẽ phản xạ lại bề mặt.
-Việc phân tích sẽ tiến hành sau
- Đo vận tốc và biến dạng đầu cọc.
- Dùng búa rơi tự do trên đầu cọc để gây ra chuyển dịch cọc vào trong đất
- Dùng lý thuyết ph-ơng trình truyền sóng để phân tích
Ưu điểm - Không cần chôn ống tr-ớc - Thiết bị gọn nhẹ xách tay - Nhanh
- Không cần chôn ống tr-ớc - Thiết bị gọn nhẹ xách tay - Nhanh
Nh-ợc
điểm
- Không xác định đ-ợc
đ-ờng kính cọc
- Không xác định đ-ợc các khuyết tật trong phạm vi 30cm ở đầu cọc hoặc chiều dài lớn hơn 30 lần đ-ờng kÝnh
- Phải có quả búa rơi đủ nặng và gây va đập trên đầu cọc khoan nhồi
- Việc chuẩn bị thử rất phức tạp và đòi hỏi sự cẩn thận cao.
ứng dụng - Kiểm tra sơ bộ tính đồng nhất của bê tông và xác
định sơ bộ khuyết tật trong thân cọc
- Xác định khá chính xác vị trí và mức độ khuyết tật trên thân cọc.
- Xác định sức chịu tải của cọc (phân bố ma sát thành bên+sức chống ở mũi)
- Xây dựng đ-ợc biểu đồ quan
hệ tải trọng chuyển vị.
4.2.7. Kiểm tra sức chịu tải của cọc
Sức chịu tải của cọc là thông số quan trọng và có ý nghĩa nhất phản ánh chất l-ợng của cọc đã thi công. Việc thử cọc để xác định sức chịu tải của nó th-ờng là công việc tốn kém và không phải bao giờ cũng có thể thực hiện đ-ợc cho nhiều loại cọc tại công tr-ờng.
Thí nghiệm bằng ph-ơng pháp động khi dùng các công thức động quen biết của Gerxevanov và Hiley là điều mà nhà thầu th-ờng áp dụng lâu nay, chỉ có điều là đối với cọc nhồi đ-ờng kính lớn, ph-ơng pháp thử động vừa nói tỏ ra không tin cậy.
Thí nghiệm bằng biến dạng lớn PDA tuy là một công cụ khá
hiện đại và đ-ợc dùng rộng rãi ở các n-ớc phát triển nh-ng cũng chỉ thích hợp cho cọc đóng hoặc cọc nhồi đ-ờng kính nhỏ.
L Q Q AE
i
i i
2
Chương 17: Ph-ơng pháp thử cọc bằng