CHƯƠNG 1 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO LÝ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO LÝ
1.5 Sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh
1.5.3 Phương pháp thí nghiệm
Để thuận lợi cho việc thí nghiệm, trước tiên phải chọn sức chịu tải cực hạn Qu
đúng nhất trong các phương pháp tĩnh, so với sức chịu tải cực hạn thực tế nếu đã có kinh nghiệm thiết kế trong khu vực. Thông thường là sức chịu tải theo kết quả khảo sát hiện trường như CPT, SPT hay nén ép ngang Ménard.
Cọc được thí nghiện theo phương pháp giữ tải trọng ở từng cấp cho đến hai hoặc ba lần tải trọng thiết kế. Đối trọng có thể là cọc neo hoặc chất tải, các kích nén cọc phải được bố trí sao cho lực nén tổng nằm ở vị trí tâm cọc.
19
Theo quy phạm Pháp năm 1991 thí nghiệm nhằm mục đích đạt đến sự phá hoại của đất nền đở cọc, thí nghiệm được tiến hành hai chu kỳ đặt tải :
Chu kỳ 1: gia tải làm 5 cấp để tải đạt đến 0,5 Qmax,e, mỗi cấp tải trong thời gian 1 giờ. Sau đó giở tải một cấp trong ít nhất là 5 phút.
Với 1,3 Qu = Qmax,e ≤ Qu,vl
Ở đây: Qu - sức chịu tải cực hạn lúc cọc trượt Qmax,e - tải lớn nhất thí nghiệm
Qu,vl - sức chịu tải cực hạn của cọc theo vật liệu
Chu kỳ 2: gồm tăng tải 5 cấp mỗi cấp 30 phút và 5 cấp mỗi cấp ít nhất 1 giờ, nhằm đạt đến Qmax,e. kế tiếp là dỡ tải 4 cấp về đến 0, mỗi cấp 5 phút.
Hình 1.5.2. Các bước gia tải trong thí nghiệm nén tĩnh cọc
Thí nghiệm kiểm soát nhằm mục đích kiểm chứng sức chịu tải của cọc theo đất nền và bảo đảm ứng xử cọc giống như dự kiến. Thí nghiệm kiểm soát được tiến hành một chu kỳ đặt tải: gia tải làm 8 cấp để tải đạt đến 0,8 QVL, mỗi cấp tải trong thời gian 1 giờ.
Sau đó dỡ tải 3 cấp, mỗi cấp 5 phút. Sau khi cọc chịu thí nghiệm kiểm soát cọc được sử dụng cho công trình.
Thí nghiệm xác định sức chịu tải cực hạn của cọc Qu Thí nghiệm vòng 1
Thí nghiệm vòng 2
20
Hình 1.5.3. Các bước gia tải trong thí nghiệm nén tĩnh cọc
Việc thí nghiệm chỉ được tiến hành cho các cọc đã đủ thời gian phục hồi cấu trúc của đất bị phá hoại trong quá trình thi công hoặc bê tông đã đạt cường độ để thí nghiệm theo quy định của thiết kế ( đối với cọc khoan nhồi ). Thời gian cho cọc nghỉ tối thiểu 21 ngày đối với cọc khoan nhồi, 7 ngày đối với các loại cọc khác.
21
Gia tải các cấp tải trọng lần lượt là : 25%, 50%, 75%, 100% tải trọng thiết kế, tải trọng làm việc và đọc đồng hồ đo lún tại các thời điểm 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 120, 180, 240 phút và sau từng 2 giờ cho mỗi cấp tải trên.
Tăng tải trọng lên cấp mới khi độ lún sau 1 giờ nhỏ hơn 0,25mm.
Tại cấp tải trọng thiết kế thời gian lưu tải không ít hơn 6 giờ và có thể kéo dài đến 24h, đọc đồng hồ đo lún tại các thời điểm 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 120,….360.
Giảm tải trọng theo từng cấp 50%, 25%, 0% tải trọng thiết kế, đo chuyển vị phục hồi của cọc tại các thời điểm 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60 phút. Tại cấp tải 0% theo dõi cho đến khi chuyển vị là không đổi.
Chu kỳ 2 :
Gia tải các cấp tải trọng lần lượt là : 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150%, 175%, 200% tải trọng thiết kế ( có thể tăng đến các cấp 225% và 250% ). Đọc đồng hồ đo lún tại các thời điểm 1, 2, 4, 8, 15, 60, 120, 180, 240 phút và sau từng và sau từng 2 giờ cho mỗi cấp tải trên.
Tăng tải trọng lên cấp mới khi độ lún sau 1 giờ nhỏ hơn 0,25mm.
Giữ tải trọng ở cấp tải 200%, 250%, trong 24 giờ hoặc độ lún sau 1 giờ nhỏ hơn 0,25mm, đọc đồng hồ đo lún tại các thời điểm 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 120,….3h, 4h,…..24h.
Giảm tải trọng theo từng cấp 200%, 150%, 100%, 50% và 0 tải trọng thiết kế, đo chuyển vị phục hồi của cọc từng giờ cho đến đạt giá trị không đổi. Tại cấp tải 0% theo dõi cho đến khi chuyển vị là không đổi.
Độ chuyển vị đầu cọc đạt giá trị sau đây được xem là ổn định quy ước :
- Không quá 0,25mm/h đối với cọc chống vào lớp đất hòn lớn, đất cát, đất sét từ dẻo đến cứng
- Không quá 0,1mm/h đối với cọc ma sát trong đất sét dẻo mềm đến dẻo chảy Thí nghiệm được dừng lại khi :
-
22
- Độ lún lớn nhất của cọc tại cấp tải trọng bằng 2 lần tải trọng thiết kế sau 24 giờ lớn hơn 2% đường kính cọc.
- Độ lún lớn nhất của cọc tại cấp tải trọng bằng 2,5 lần tải trọng thiết kế sau 24 giờ lớn hơn 2,5% đường kính cọc.
- Độ lún dư lớn hơn 8mm.
- Vật liệu cọc bị phá hoại.