- Xác định sứcchịu tải cho phép của cọc theo công thức Nhật Bản (tính cho cả đất rời lẫn đất dín h
4.3.Xác định sứcchịu tải của cọc nhồi theo phơng pháp thử động (PDA).
2. Chọn kích thớc của đài cọc và cọc.
4.3.Xác định sứcchịu tải của cọc nhồi theo phơng pháp thử động (PDA).
- Phơng pháp động là phơng pháp dự báo sức chịu tải của cọc bằng cách phân tích ứng suất hoặc biến dạng trong cọc. Để phân tích những số liệu đó đối với cọc nhồi thờng sử dụng phơng trình truyền sóng.
- Năng lợng của búa đóng cọc có thể xác định theo công thức sau đây:
(rEbúa)=3xPu(e+2,54mm) (4.2)
Trong đó: Pu- là sức kháng cực hạn của đất lên cọc ở độ sâu thiết kế; e - độ chối của cọc; r- tỷ lệ giá trị năng lợng hiệu quả của búa, phụ thuộc vào loại búa.
- Năng lợng (biểu kiến) của búa :
Ebúa = (e+2,54mm)/r (4.3)
- Giá trị tỷ lệ năng lợng hiệu quả của búa Er xác định đợc theo kết quả thí nghiệm:
Er = EP(t)/Ebúa (4.4)
Trong đó:Ebúa- năng lợng của búa theo catalog; EP(t)-năng lợng chuyền vào cọc.
- Số liệu thí nghiệm PDA đợc phân tích trên thiết bị CAPWAP.
- Các đầu đo gia tốc và biến dạng (ít nhất 2 đầu đo gia tốc, 2 đầu đo biến dạng đặt đối diện nhau qua tiết diện cọc) đợc gắn vào gần đầu cọc (cách đầu cọc khoảng 2-3d, d- đờng kính cọc).
- Theo mỗi nhát búa đóng cọc, gia tốc và biến dạng trong cọc đợc ghi lại và đợc xử lý bằng thiết bị phân tích PDA hoặc xử lý bằng phần mềm CAPWAP.
- Sử dụng phơng pháp PDA và CAPWAP có thể: + Đánh giá đợc sức chịu tải của cọc;
+ Giúp điều chỉnh chiều dài của cọc theo khả năng chịu tải thực tế của đất nền bằng cách thí nghiệm xác định sức chịu tải của cọc (theo từng độ sâu) trong quá trình đóng;
+ Phân bố sức kháng bên và mũi cọc và đánh giá hệ số động và cản nhớt của đất;
+ Đánh giá đợc sự làm việc của búa (năng lợng hiệu quả, ảnh hởng của vật đệm) dự báo đợc ứng suất kéo và nén phát sinh trong toàn bộ cọc khi đóng và kiểm tra sự toàn vẹn của cọc.
- Trình tự thí nghiệm nh sau:
+ Xác định búa cho phù hợp với độ chối đề ra theo công thức (4.3).
+ Sau khi bê tông cọc đạt đủ cờng độ thì tiến hành thí nghiệm. Mỗi lần thí nghiệm chỉ đóng 2-3 nhất búa từ độ cao 1,5-3m.
+ Thiết bị PDA sẽ chuyển đổi các tín hiệu gia tốc và biến dạng đo đợc sang lực và vận tốc tại thời điểm t nh sau:
F(t)= E.Aε(t) (4.5) V(t)= ∫a(t)dt (4.6)
Trong đó: E- mô đun đàn hồi của cọc; A- tiết diện cọc; ε(t)- biến dạng ở thời điểm t; a(t)- gia tốc tại thời điểm t.
+ Sau mỗi nhát búa thiết bị phân tích chuyển vị cọc PDA sẽ cho ngay kết quả:
Chiều dài cọc (từ đầu đo đến mũi cọc ký hiệu là LA); diện tích tiết diện cọc (AR); mô đun đàn hồi cọc (EM); trọng lợng riêng của vật liệu cọc (SP); vận tốc truyền sóng trong cọc (WS); hệ số cản động (JC) -phụ thuộc vào loại đất; đồ thị kết quả cho ứng suất nén và ứng suất kéo tại vị trí đầu đo(CSX và TSX), ứng suất nén ở mũi cọc (CSB); mức độ h hỏng cọc(BTA); sức chịu tải cực hạn Pu theo phơng pháp CASE chuẩn và CASE max (RSP và RMX, theo giá trị J ban đầu, tính theo tấn); sức chịu tải cực
hạn Pu theo phơng pháp CASE max(RX7, cho J=0,7, tính theo tấn); năng lợng do cọc tiếp thu (EMX, tính theo tấn.m); số nhát búa đóng trong 1 phút (BPM); chiều cao búa rơi (STK, theo m, tính cho búa diezel).