Thớ nghiệm gia tải động biến dạng lớn (PDA) 1 Nguyờn lý chung

Một phần của tài liệu Bài giảng công nghệ cọc (GS.TS Vũ Công Ngữ TS. Trịnh Việt Cường) (Trang 61)

- Thổi rửa đạt yờu cầu và chuyển cụng việc tiếp theo

V.2.Thớ nghiệm gia tải động biến dạng lớn (PDA) 1 Nguyờn lý chung

Thớ nghiệm xỏc định sức chịu tải của cọc

V.2.Thớ nghiệm gia tải động biến dạng lớn (PDA) 1 Nguyờn lý chung

V.2.1. Nguyờn lý chung

Vào những năm 1950, E.A. Smith, một kỹ sƣ cơ khớ của Raymond Pile Driving Co. đó phỏt triển một phƣơng phỏp số để phõn tớch dự bỏo sức chịu tải của cọc trờn cơ sở độ chối và phõn tớch ứng suất trong cọc khi đúng. Bỳa, đệm đầu cọc và cọc đƣợc rời rạc húa và tỏc động của đất nền quanh cọc đƣợc mụ phỏng bằng những phản lực. Cỏc tớnh toỏn đƣợc thực hiện trờn mỏy tớnh và đõy đƣợc coi là một trong những ứng dụng đầu tiờn của cụng nghệ mỏy tớnh để giải bài toỏn nền múng. Một số phần mềm nhƣ WEAP, FADWAVE …, sử dụng mụ hỡnh bỳa-cọc- nền nhƣ trờn hiện nay vẫn đƣợc sử dụng để lựa chọn bỳa đúng cọc, dự tớnh độ chối và ứng suất trong cọc từ trƣớc khi thi cụng. Hạn chế lớn nhất của việc ứng dụng cỏc phần mềm này là độ chớnh xỏc khỏ thấp của việc mụ phỏng ảnh hƣởng của bỳa, đe bỳa và đệm đầu cọc, do đú độ tin cậy của cỏc phõn tớch khụng cao.

Những tiến bộ của cụng nghệ điện tử cho phộp chế tạo cỏc thiết bị đo biến dạng và gia tốc của cọc khi đúng. Cỏc số liệu đo đƣợc thể hiện tỏc động của bỳa sang cọc sau khi năng lƣợng đó tổn thất một phần trong bỳa và ở đệm đầu cọc. Từ 1972 phần mềm CAPWAP với thuật toỏn “tớn hiệu phự hợp” đó lấy cỏc số liệu đo kể trờn làm đầu vào cho phõn tớch bài toỏn đúng cọc. Bằng cỏch sử dụng số liệu đo súng tại hiện trƣờng, trong phần mềm khụng cũn phải mụ phỏng bỳa và đệm đầu cọc, do đú độ chớnh xỏc của đầu vào của bài toỏn đƣợc nõng cao và kết quả phõn tớch tƣơng đối phự hợp với nộn tĩnh cọc. Từ những năm 1980 phƣơng phỏp PDA đó đƣợc ỏp dụng ở Mỹ, Anh và Thụy Điển. Năm 1985, Viện Địa kỹ thuật Thụy Điển đó chuyển giao cho Viện KHCN xõy dựng (Bộ Xõy dựng) một bộ thiết bị và những thớ nghiệm PDA đầu tiờn đó đƣợc triển khai tại cụng trỡnh xõy dựng nhà ga T1 Nội Bài (1985), Thƣơng vụ Liờn Xụ tại Hà Nội (1986) và giàn khoan dầu khớ số 7 Bạch Hổ (1988). Từ những năm 1990 Viện KHCN Giao thụng vận tải đó nhập thiết bị thớ nghiệm PDA đồng bộ của Mỹ và đƣa vào ứng dụng trong cỏc cụng trỡnh giao thụng. Sau đú nhiều đơn vị khỏc đó nhập thờm nhiều thiết bị từ Mỹ, Hà Lan và đến nay thớ nghiệm PDA đó trở nờn tƣơng đối phổ biến ở Việt Nam.

Nguyờn lý của thớ nghiệm động biến dạng lớn là dựng năng lƣợng động của bỳa đúng cọc để gia tải cọc, đồng thời tiến hành đo súng vận tốc hoặc chuyển vị, biến dạng hoặc lực ở đầu cọc. Cỏc số liệu đo súng đƣợc phõn tớch để xỏc định sức khỏng của cọc, từ đú xỏc định sức chịu tải và độ toàn vẹn của cọc.

Ngày nay thớ nghiệm PDA đó rất phổ biến và cú thể đƣợc sử dụng để thay thế một quan trọng thớ nghiệm nộn tĩnh.

Một phần của tài liệu Bài giảng công nghệ cọc (GS.TS Vũ Công Ngữ TS. Trịnh Việt Cường) (Trang 61)