Cọc được tiến hành ép theo quy trình ép cọc và cho nghỉ, sau đó tiến hành thí nghiệm nén tĩnh. Kết quả đo trên các vị trí gắn đầu đo theo các chu kỳ nén tĩnh được trình bày dưới đây.
Hình 4. 1: Biểu đồ quan hệ Lực – Biến dạng trên các vị trí thân cọc
Nhận xét: Quan hệ Lực - Biến dạng tuyến tính ở cả 3 vị trí suốt chiều dài thân cọc. Tại vị trí SG0 gần đầu cọc, biến dạng có trị số là lớn nhất. Tại thời điểm P = 100(kgf) (1kN), biến dạng đo được đó là 150(àε), trị số này tương đương với biến dạng tại SG2 (mũi cọc) ở thời điểm lực P = 800(kgf) (8kN). Tại biến dạng tương đương 150(àε), lực đo tại thõn cọc là 400(kgf). Mũi cọc chưa cú biến dạng đủ lớn, biến dạng 70(àε) khi lực là 400(kgf). Toàn bộ lực được phõn bố lớn nhất từ đầu cọc, suy giảm dần tới phần thân và chỉ còn một phần nhỏ tại mũi cọc. Biến dạng tại mũi cọc đạt trị số 150(àε) khi lực đo tại đầu cọc bắt đầu vượt qua trị số trờn 800(kgf). Như vậy, quy luật Lực – Biến dạng cho thấy sự phân bố lực dọc, ma sát thành, mũi cọc một cách cụ thể. Tại CK2 cho thấy rằng đường Quan hệ Lực - Biến dạng chỉ tuyến tính ở cả 3 vị trí suốt chiều dài thân cọc. Tại vị trí SG0 gần đầu cọc, biến dạng tăng
0.0 200.0 400.0 600.0 800.0 1000.0 1200.0 1400.0
0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0
Lực ép (kgf
Biến dạng (me)
CK 2
SG0 SG1 SG2
0.0 200.0 400.0 600.0 800.0 1000.0 1200.0
0.0 100.0 200.0 300.0
Lực ép (kgf
Biến dạng (me)
CK 1
SG0 SG1 SG2
lên so với CK1 có trị số là lớn nhất. Tại thời điểm P = 45(kgf) biến dạng đo được đã là 138(àε). Bắt đầu cú hiện tượng tăng biến dạng nhưng lực suy giảm. Với thõn cọc, Lực - biến dạng tương đương với CK1 là 400(kgf) -150(àε), lực đo tại thõn cọc là 400(kgf). Mũi cọc chưa cú biến dạng đủ lớn: Biến dạng 138(àε) khi lực là 735(kgf).
Toàn bộ lực được phân bố lớn nhất từ đầu cọc, suy giảm dần tới phần thân và chỉ còn một phần nhỏ tại mũi cọc. Quy luật Lực – biến dạng cho thấy sự phân bố lực dọc, ma sát thành, mũi cọc trong 2 chu kỳ.
Hình 4. 2: Biểu đồ quan hệ Độ lún – Ma sát đơn vị trên các đoạn cọc Trên biểu đồ Độ lún - lực ma sát đơn vị S – Fs, trị số ma sát đơn vị đoạn mũi cọc (Fs0) có gía trị nhỏ. Tuy nhiên trị số Fs1 tăng lên nhanh và duy trì ổn định phân bố gấn như hằng số suốt quá trình lún. Điều này hoàn toàn phù hợp với kết quả đo khi quan hệ Lực - biến dạng là tuyến tính từ đó ma sát trở thành hằng số và phân bố dọc theo từng đoạn cọc giữa 2 cao trình Straingage. Trên biểu đồ CK2 trị số ma sát đơn vị đoạn mũi cọc (Fs0) có gía trị lớn hơn CK1. Trị số Fs1 tăng lên nhanh và duy trì ổn định phân bố gấn như hằng số suốt quá trình lún và lớn hơn CK1.
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
-0.30 -0.20 -0.10 0.00
Độ lún (mm)
Lực ma sát đơn vị (kgf/mm2)
S - Fs (CK1)
Fs0 Fs1
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
-0.40 -0.30 -0.20 -0.10 0.00
Độ lún (mm)
Lực ma sát đơn vị (kgf/mm2)
S - Fs (CK2)
Fs0 Fs1
Hình 4. 3: Biểu đồ quan hệ Độ lún – Sức kháng ma sát đơn vị trên các đoạn cọc Nhận xét: Theo biểu đồ Độ lún - Sức kháng mũi đơn vị cho thấy với một diện tích mũi cọc nhất định thì sức kháng mũi gần như hằng số suốt quá trình lún. Điều này cho thấy quá trình nén đất trong thùng để đạt độ chặt tương đương 20m ngoài hiện trường là đảm bảo đồng nhất. Tuy nhiên khi nén tới độ lún 8mm (0.5D) vùng đất hình nêm bị nén dưới mũi cọc có sự gia tăng độ chặt làm cho cường độ đất tăng lên. Điều này làm cho sức kháng đơn vị tăng lên từ 10(kgf/mm2) (100mPa) đến 11(kgf/ mm2) (110mPa). Tại CK2, theo biểu đồ Độ lún - Sức kháng mũi đơn vị NCS nhận thấy sức kháng mũi tăng lên 11(kgf/mm2) và có sự phát triển mạnh hơn so với CK1. Giai đọan cuối sức kháng đơn vị tăng lên từ 11(kgf/mm2) đến 12(kgf/mm2). Tại biểu đồ Độ lún - Lực ma sát đơn vị - Sức kháng mũi đơn vị thấy tại đoạn Fs1 đầu cọc lực ma sát duy trì ổn định có sự tăng lên khi gần đạt độ lún 10mm. Ma sát phần đầu cọc sát đáy đài cọc bắt đầu tăng lên khi phần Strain gage bắt đầu bị ép chạm vào mặt đất và tham gia quá trình chịu ma sát. Sức kháng mũi đơn vị q_p là hiệu lực nén và
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
0.00 5.00 10.00 15.00
Độ lún (mm)
Sức kháng mũi đơn vị (kgf/mm2)
S - q_p
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
0.00 5.00 10.00 15.00
Độ lún (mm)
Sức kháng mũi đơn vị (kgf/mm2)
S - q_p
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
-0.03 -0.02 -0.01 0.00
Độ lún (mm)
Lực ma sát đơn vị (kgf/mm2)
S - Fs /q_p
Fs0/q_p Fs1/q_p
0.00 5.00 10.00 15.00
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
-0.30 -0.20 -0.10 0.00
Sức kháng mũi đơn vị (kgf/mm2)
Độ lún (mm)
Lực ma sát đơn vị (kgf/mm2)
S - Fs - q_p (CK1)
Fs0 Fs1 q_p
lực dọc phân bố theo từng cao trình đo gần bằng hằng số và tăng lên tại 10mm. Tại biểu đồ Độ lún - Tỉ lệ lực ma sát đơn vị và sức kháng mũi của CK2, tỉ lệ ma sát đơn vị trên sức kháng mũi đoạn tương đương nhưng có trị số lớn hơn CK1. Tuy vậy với đoạn mũi cọc, tỉ lệ ma sát đơn vị /Sức kháng mũi ổn định, đến đoạn L = 0.5D tới gần kết thúc quá trình nén, do sức kháng mũi tăng lên (biến dạng tăng lên) do đó tỉ lệ này tăng theo. Như vậy với 2 chu kỳ NCS thấy kết quả tương quan Lực - Biến dạng của mũi cọc tương đương. Phần thân cọc CK2 bắt đầu có tăng nhanh biến dạng khi lực không đổi. Vị trí đầu cọc, biến dạng tăng lên rất lớn so với CK1 và mối quan hệ trở thành phi tuyến tại thời điểm P = 140(kgf).