Mục này xõy dựng “Hướng dẫn thớ nghiệm nộn tĩnh xỏc định sức chịu tải của cọc xi măng – đất”. Để sử dụng trong một số trường hợp, nếu cần thiết cú thể cho phộp thực hiện nộn tĩnh để xỏc định sức chịu tải cọc ximăng đất cho cả cọc đơn và nhúm cọc. Thụng qua đú xem cú cần thiết phải điều chỉnh lại kết quả tớnh toỏn hay khụng ?.
Kinh nghiệm thực hiện một số thớ nghiệm nộn tĩnh ở vựng đồng bằng sụng Cửu Long thấy rằng cú 2 yếu tố cần lưu ý trong việc chuẩn bị thiết bị thớ nghiệm: (1) Khụng nờn sử dụng cỏc cục chất tải vỡ việc vận chuyển, cẩu lờn xuống rất khú khăn; (2) Đầu cỏc cọc xi măng đất cần phải được làm phẳng bằng một lớp vữa bờ tụng M 250 trước khi thớ nghiệm và để khụng bị mất thời gian đầu cọc xi măng đất khi đào ra nờn làm luụn việc làm phẳng này, sau đú mới thực hiện cỏc cụng tỏc khỏc. Quy trỡnh chuẩn bị và thớ nghiệm như sau:
* Yờu cầu với cọc thớ nghiệm:
- Tỡnh trạng đầu cọc khi thi cụng nếu bị hư hại cần cú biện phỏp xử lý.
- Cần cú biện phỏp bảo đảm độ bằng phẳng đầu cọc trỏnh hiện tượng gõy tập trung ứng suất trong khi làm thớ nghiệm làm ảnh hưởng đến kết quả thớ nghiệm.
* Thiết bị và phương phỏp lắp đặt:
Cỏc thiết bị chủ yếu dựng cho thớ nghiệm bao gồm:
- Đối với cụng tỏc lấy mẫu dựng thiết bị khoan địa chất bỡnh thường. - Kớch thuỷ lực phự hợp với tải trọng yờu cầu.
- Đồng hồ và kớch đó được hiệu chỉnh đồng bộ tại cơ quan đo lường tiờu chuẩn. - Hệ thống dầm thộp cú khả năng chịu tải.
- Cỏc giỏ đỡ mốc chuẩn đặt cỏch cỏc cọc thớ nghiệm một khoảng theo quy định. - Hệ thống neo trong đất cú khả năng nộn được tải trọng theo yờu cầu thiết kế. - Cỏc khe hở giữa dầm chớnh, dầm phụ và giàn chất tải được chốn kỹ để đảm bảo sự làm việc đồng thời của cả hệ.
* Quy trỡnh nộn tĩnh:
- Thớ nghiệm nộn tĩnh dọc trục và nộn ngang được tiến hành xỏc định tải trọng phỏ hoại.
- Quỏ trỡnh thớ nghiệm được thực hiện theo 3 chu kỡ, cỏc cấp tăng giảm tải được chia nhỏ để lực gia tải và giảm tải lờn cọc đều khụng tạo cỏc xung lực đồng thời xỏc định chớnh xỏc cấp tải trọng phỏ hoại.
* Quy trỡnh đo
Quy trỡnh đo thực hiện trong quỏ trỡnh thớ nghiệm bao gồm ghi chộp cỏc số đọc độ lỳn, tải trọng và thời gian.
* Điều kiện tăng tải:
- Tăng tải lờn cấp tiếp theo khi đạt độ ổn định lỳn quy ước 0,1mm/h. - Cọc được coi là đạt tới Pmax khi:
- ∆Sn ≥ 5∆Sn-1 trong đú n là cấp tải - Sn ≥ 0.1D
* Dừng thớ nghiệm:
- Chuyển vị đạt 0,1D (mm)
- Khụng hoàn thành được thớ nghiệm do kết cấu cọc bị phỏ hỏng - Cỏc dụng cụ/thiết bị đo hỏng hoặc hoạt động khụng bỡnh thường - Cọc bị biến hỡnh, chuyển dịch ngang ...vv
* Quy định vềổn định quy ước
- Khi một cấp tải đạt độ ổn định qui ước thỡ tăng tiếp cấp sau, cứ như vậy cho đến khi cấp tải lớn nhất và ổn định và tiến hành giảm tải.
- Một cấp tải được coi là ổn định qui ước khi theo dừi cấp tải đú liờn tục trong thời gian 60 phỳt mà sai số độ lỳn của cọc khụng vượt quỏ 0,1mm (∆s ≤ 0,1mm).
- Cọc được xem là phỏ hoại khi độ lỳn của cấp sau lớn hơn 5 lấn độ lỳn của cấp trước ( ∆Sn ≥ 5∆Sn-1 trong đú n là cấp tải).
- Hoặc cọc được xem là phỏ hoại khi tổng độ lỳn đạt 10% đường kớnh cọc
* Quy định về kết thỳc thớ nghiệm:
Cọc được coi là đạt tải trọng phỏ hoại và cho phộp tiến hành dỡ tải để kết thỳc thớ nghiệm khi:
- Tải trọng nộn gõy phỏ hoại cọc. - Biến dạng của cọc vượt quỏ quy định.
- Biến dạng của cọc khụng đạt ổn định quy ước. - Đầu cọc bị phỏ huỷ.
* Xử lý và trỡnh bày kết quả thớ nghiệm:
- Cỏc số liệu thớ nghiệm được phõn tớch xử lý và đưa vào dạng bảng: + Bảng số liệu thớ nghiệm
+ Bảng tổng hợp kết quả thớ nghiệm
- Từ cỏc số liệu thớ nghiệm, thành lập cỏc biểu đồ quan hệ sau đõy: + Biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị
+ Biểu đồ quan hệ chuyển vị - thời gian của cỏc cấp tải + Biểu đồ quan hệ tải trọng - thời gian
+ Biểu đồ quan hệ chuyển vị - tải trọng - thời gian
- Từ kết quả thớ nghiệm, sức chịu tải của cọc đơn cú thể được xỏc định bằng cỏc phương phỏp sau.
+ Phương phỏp đồ thị dựa trờn hỡnh dạng đường cong qua hệ tải trọng - chuyển vị. Trường hợp đường cong biến đổi nhanh, thể hiện rừ điểm tại đú độ dốc thay dổi đột ngột (điểm uốn), sức chịu tải giới hạn bằng tải trọng tương ứng với điểm đường cong bắt đầu biến đổi độ dốc. Nếu đường cong biến đổi chậm, khú hoặc khụng thể xỏc định chớnh xỏc điểm uốn thỡ căn cứ vào cỏch gia tải và quy trỡnh thớ nghiệm để chọn phương phỏp xỏc định sức chịu tải giới hạn.
+ Phương phỏp dựng chuyển vị giới hạn tương ứng với sức chịu tải giới hạn: Sức chịu tải giới hạn bằng tải trọng tương ứng với chuyển vị bằng 10% đường kớnh hoặc chiều rộng cọc.
+ Xột theo tỡnh trạng thực tế thớ nghiệm và cọc thớ nghiệm
Sức chịu tải giới hạn bằng tải trọng lớn nhất khi dừng thớ nghiệm (trường hợp phải dừng thớ nghiệm sớm hơn dự kiến do điều kiện gia tải hạn chế). Sức chịu tải giới hạn được lấy bằng cấp tải trọng trước cấp tải gõy ra phỏ hoại vật liệu cọc.
- Sức chịu tải cho phộp của cọc đơn thẳng đứng được xỏc định bằng sức chịu tải giới hạn chia cho hệ số an toàn
- Tuỳ thuộc vào mức độ quan trọng của cụng trỡnh, điều kiện đất nền, phương phỏp thớ nghiệm và phương phỏp xỏc định sức chịu tải giới hạn, tư vấn thiết kế quyết định ỏp dụng hệ số an toàn cho phự hợp với từng trường hợp cụ thể.
* Bỏo cỏo kết quả thớ nghiệm: - Những vấn đề chung:
+ Địa điểm hiện trường thớ nghiệm + Điều kiện địa kỹ thuật
+ Sơ đồ bố trớ cọc - Đặc điểm cọc thớ nghiệm: + Số hiệu cọc
+ Thiết bị và phương phỏp thi cụng cọc
+ Loại cọc
+ Vật liệu cọc + Kớch thước cọc + Cao độ đầu cọc + Cao độ mũi cọc
+ Kết quả kiểm tra cường độ mẫu bờtụng + Loại cọc thớ nghiệm (thăm dũ, kiểm tra) + Tải trọng thiết kế của cọc
+ Tải trọng thớ nghiệm và chuyển vị lớn nhất theo dự kiến - Sơ đồ thớ nghiệm và thiết bị:
+ Ngày thớ nghiệm + Loại thớ nghiệm
+ Số lượng cọc thớ nghiệm + Mụ tả sơ bộ thiết bị thớ nghiệm
+ Sơ đồ bố trớ cọc thớ nghiệm và hệ thống thiết bị thớ nghiệm + Sơ đồ bố trớ hệ đo đạc, quan trắc
+ Cỏc chứng chỉ kiểm định thiết bị thớ nghiệm - Quy trỡnh thớ nghiệm:
+ Chu kỡ thớ nghiệm
+ Quy trỡnh tăng tải, giảm tải
+ Biểu đồ theo dừi, ghi chộp số liệu thớ nghiệm tại hiện trường - Biểu diễn kết quả thớ nghiệm
- Kết luận, kiến nghị về kết quả thớ nghiệm * Cụng tỏc an toàn:
Ngoài việc tuõn thủ nội quy an toàn lao động trong xõy dựng cần phải chấp hành cỏc quy định sau đõy trong thớ nghiệm:
- Người khụng cú trỏch nhiệm khụng được vào khu vực thớ nghiệm
- Cỏc phế liệu, gạch vỡ, bựn nhóo, dầu mỡ ... trờn hiện trường thớ nghiệm phải được dọn sạch sẽ.
- Phải cú biện phỏp bảo vệ thiết bị, mỏy múc thớ nghiệm khỏi mưa giú, nắng núng. - Kớch, bơm và hệ thống đường ống thuỷ lực, hệ thống van, đầu nối cần được định kỳ kiểm tra và vệ sinh sạch sẽ. Thay thế kịp thời cỏc bộ phận bị hư hỏng.
- Việc lắp đặt thỏo dỡ đối trọng cần được thực hiện với biện phỏp an toàn thớch hợp
- Dỡ bỏ cỏc giỏ đỗ, neo ... và dọn sạch khu vực thớ nghiệm để đảm bảo an toàn mặt bằng thi cụng
- Sau khi kết thỳc thớ nghiệm, toàn bộ cỏc thiết bị thớ nghiệm cần được thỏo dỡ, vận chuyển khỏi hiện trường và được bảo dưỡng cẩn thận.
Nhận xột: Quy trỡnh này được rỳt ra khi thớ nghiệm tại cụng trỡnh thử nghiệm, nú phản ỏnh đỳng sự làm việc thực tế của cọc khả năng mỏy múc cú thể ỏp dụng khi thực hiện (vỡ đặc thự của vựng ĐBSCL là nhiều kờnh rạch nhỏ, nụng; địa chất yếu; vận tải vào sõu khú khăn ...). Khi ỏp dụng nờn tuõn thủ đỳng hướng dẫn, quy trỡnh để đảm thực hiện chớnh xỏc và hiệu quả nhất.