- Đối với cọc đóng có tác dụng làm chặt đất khi đóng cọc
b) Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn (SPT)
* Nguyên lý: đóng một ống lấy mẫu đã tiêu chuẩn hoá vào trong đất; Năng lượng đóng - trọng lượng quả tạ và chiều cao rơi - cũng được tiêu chuẩn hoá. Người ta đo (đếm) số nhát đập để ống mẫu ngập vào đất một chiều sâu đã tiêu chuẩn hoá.
* Thiết bị và cách tiến hành:
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) được thực hiện bằng ống tách đường kính ngoài 51mm, đường kính trong 38mm, dài 45cm, đóng bằng búa rơi tự do nặng 63,5kg, chiều cao rơi là 76,2cm, thực hiện trong lỗ khoan.
Khi thí nghiệm: Đầu trên người ta khoan tạo lỗ đến độ sâu thí nghiệm. Tiếp theo lắp ống lấy mẫu vào cần và đưa xuống độ sâu dự kiến.
Dùng tạ nâng nhẹ cho ống mẫu cắm vào đất khoảng 10cm nện tạ ở độ cao với tiêu chuẩn và đếm số nhát đập N1 để ống ngập sâu vào đất 15cm; làm tiếp lần thứ 2 đếm số nhát đập N2 để ống lấy mẫu ngập thêm 15cm tiếp theo.
Số nhát đập để ống lấy mẫu ngập vào đất 30cm là : N = N1 + N2
* Tính toán sức chịu tải của cọc: - Theo công thức của Meyerhof (1956):
. . . tb. s
m N F n N F
Φ = + Px = Φ (2,5 3,0÷ ) với:
Φ– Sức chịu tải cực hạn của cọc;
m – hệ số lấy bằng 400 cho cọc đóng và 120 cho cọc khoan nhồi;
n – hệ số lấy bằng 2 cho cọc đóng và 1 cho cọc khoan nhồi;
N – Số SPT của đất dưới mũi cọc.
tb
N – Số SPT trung bình của đất dọc theo thân cọc;
, s
F F – diện tích tiết diện ngang và diện tích xung quanh thân cọc;
Hệ số an toàn khi tính sức chịu tải theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn lấy từ 2,5-3,0. - Theo công thức của Nhật Bản:
( ) 1 . . . . 0,2. . . 3 α N Aa p π d N Ls s c Lc Φ = + + Px = Φ (2,5 3,0÷ ) với: a
N – chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc;
p
A – diện tích tiết diện ngang mũi cọc;
s
N – chỉ số SPT của lớp cát bên thân cọc;
s
L – chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát (m);
c
L – chiều dài đoạn cọc nằm trong đất dính (m); c – lực dính đơn vị của đất dính ;
d – đường kính cọc;
α - hệ số phụ thuộc vào phương pháp thi công cọc:
- Cọc bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp đóng α = 30 - Cọc khoan nhồi: α = 15
* Nhận xét: Thí nghiệm SPT dễ làm, thuận tiện và thực hiện ngay trong lỗ khoan thăm dò tuy nhiên việc dùng ống lấy mẫu xuyên vào các lớp đất chặt và cứng là rất khó vì vậy người ta dùng chuỳ xuyên với đầu mũi côn như thí nghiệm xuyên động.