1. Nguyờn lý thiết bị
Phương phỏp siờu õm xỏc định tớnh toàn khối của cọc dựa trờn đặc điểm của quỏ trỡnh truyền súng siờu õm trong vật liệu bờ tụng. Súng siờu õm truyền từđầu phỏt qua vật liệu cọc đến đầu thu. Đặc tớnh của vật liệu ảnh hưởng đến tớn hiệu thu được trờn mỏy đo. Trong thớ nghiệm siờu õm, hai đầu thu, phỏt súng siờu õm được thải xuống
đỏy của ống đặt sẵn trong lũng cọc trước khi đổ bờ tụng (hai đầu đo phải luụn cựng cao độ). Cảđầu thu và phỏt được kộo lờn với một vận tốc đặt trước phự hợp với chiều dài cọc và khả năng của mỏy đo. Trong quỏ trỡnh đầu đo định chuyển lờn đỉnh tớn hiệu được hiển thị trờn màn hỡnh và được ghi lại thành file dưới dạng số và được lưu giữ trong thiết bịđo.
2. Tớnh năng kỹ thuật
Bộ thiết bị siờu õm gồm cỏc bộ phận chớnh sau:
* Mỏy đo: Là một mỏy tớnh tổ hợp với phần điều khiển thiết bị chức năng điều khiển quỏ trỡnh đo, lưu giữ số liệu.
* Bộ phận đo chiều dài: Đo chiều dài kiểm tra, kiểm soỏt tốc độ kộo đầu đo
* Cuộn dõy: Dài tới 100m, một đầu nối với dõy đo, một đầu nối với 2 đầu đo, truyền và nhận tớn hiệu giữa mỏy đo và cỏc đầu đo.
* Dầu đo: đầu phỏt phỏt ra xung siờu õm cú tần số 60 - 100KHz
Cỏc thiết bị siờu õm hiện nay cho phộp đo cỏc cọc cú đường kớnh tới 2,5m. Tần số của tớn hiệu từ 250MHz. Tần sốđo từ 1 - 5cm/lần đo. Tần số phỏt xung 12 - 20 Hz.
Đo chiều dài siêu âm Hiển thị tín hiệu đo Ghi kết quả đo Cáp cấp điện cho đầu đo
Cấu kiện móng BTCT
Đầu thu
ống siêu âm chứa đầy n−ớc
Đầu phát
Nguyên lý đo siêu âm cọc
3. Quy trỡnh thớ nghiệm
Trước khi tiến hành thớ nghiệm đo siờu õm kiểm tra chất lượng cọc tại hiện trường nhà thầu chuyển cho đơn vị thớ nghiệm cỏc tài liệu liờn quan như số lượng cọc thớ nghiệm, mặt bằng cọc thớ nghiệm và cỏc số liệu từng cọc thớ nghiệm, đặc biệt là cỏc số liệu về cao độ của ống siờu õm và của cọc. Nhà thầu tạo điều kiện thuận lợi cho đơn vị thớ nghiệm tiếp cận hiện trường và thực hiện thớ nghiệm. Nhà thầu cú trỏch nhiệm mời cỏc đơn vị liờn quan như tư vấn, chủđầu tư chứng kiến thớ nghiệm.
Quỏ trỡnh thớ nghiệm siờu õm cụ thể như sau:
+ Đỏnh số cỏc ống siờu õm trờn mặt đất (cọc cú thể ở sõu bờn dưới) theo một quy tắc. Đo khoảng cỏch giữa cỏc ống siờu õm. Trước khi đo phải khẳng định cỏc ống siờu õm chứa đầy nước và khụng bị tắc.
+ Đưa cỏc đầu đo vào bờn trong ống và thả xuống tận đỏy. Căn chỉnh 2 đầu đo tại vị trớ bờ tụng tốt cho tớn hiệu thu được là chuẩn nhất.
+ Quỏ trỡnh đo bắt đầu đồng thời khi kộo hai dầu đo từ đỏy ống siờu õm lờn và kết thỳc khi hai đầu đo lờn đến đỉnh. Trong khi kộo đầu đo lờn phải liờn tục cấp nước vào cỏc ống siờu õm. Số liệu đo được lưu giữ lại trong mỏy đo. Nếu nghi ngờ cú khuyết tật trong quỏ trinh đo được lặp lại với cỏc thang đo khỏc nhau. Lặp lại quỏ trỡnh đo cho cỏc cặp ống siờu õm (mặt cắt siờu õm) khỏc. Thớ nghiệm cho một cọc kết thỳc khi đo siờu õm cho tất cả cỏc mặt cắt hoàn tất.
Kết quả thớ nghiệm sẽ được đơn vị thớ nghiệm đỏnh giỏ sơ bộ tại hiện trường phõn tớch trong phũng và lập bỏo cỏo chớnh thức.
4. Kết quả thớ nghiệm
Tớn hiệu siờu õm nhận được trờn màn hỡnh mỏy đo. Mỗi vị trớ chiều sõu siờu õm cho một tớn hiệu siờu õm nhất định. Thụng thường bờ tụng tốt cho tớn hiệu siờu õm cú biờn độ cao đồng đều, bờ tụng xấu cho tớn hiệu yếu.
Tại mỗi độ sõu mỏy đo thu nhận một tớn hiệu và tập hợp cỏc tớn hiệu theo chiều sõu cho hỡnh ảnh phổ siờu õm học.
Hỡnh ảnh phổ siờu õm cọc chỉ cho phộp đỏnh giỏ định tớnh chất lượng bờ tụng cọc. cỏc thiết bị siờu õm hiện nay đều phải cú phần mềm xử lý số liệu để đưa ra cỏc thụng số cụ thể hơn là thời gian và vận tốc truyền song õm trong vật liệu cọc. Vận tốc truyền súng trong khoảng 3000 - 5000m/s biểu hiện bờ tụng tốt và đồng đều. Tại cỏc vị trớ cú suy giảm 20% vận tốc truyền súng và vận tốc truyền súng giảm dưới 3000m/s biểu hiện rằng bờ tụng khuyết tật.
III. THÍ NGHIỆM GIA TẢI BẰNG HỘP OSTERBERG 1. Mởđầu