- Thổi rửa đạt yờu cầu và chuyển cụng việc tiếp theo
v o= (2ghe f)1/
V.3. Thớ nghiệm gia tải tĩnh 1 Nguyờn lý chung
V.3.1. Nguyờn lý chung
Thớ nghiệm cọc đơn hoặc nhúm cọc bằng tải trọng tĩnh đƣợc thực hiện bằng cỏch cho lực tỏc dụng lờn cọc để mụ phỏng tỏc động của tải trọng của cụng trỡnh và đồng thời tiến hành cỏc quan trắc nhằm xỏc định phản ứng của cõy cọc. Lực tỏc dụng cú thể là lực dọc trục (nộn hoặc kộo) hoặc lực vuụng gúc với trục cọc (tải trọng ngang). Vỡ cõy cọc hoặc nhúm cọc chịu tỏc động của tải trọng gần giống với điều kiện làm việc thực tế sau này, do đú cỏc số liệu thu thập đƣợc trong quỏ trỡnh thớ nghiệm là cơ sở đỏng tin cậy để đỏnh giỏ sự làm việc lõu dài của cọc.
Thớ nghiệm gia tải cọc đƣợc thực hiện nhằm cỏc mục tiờu: - Xỏc định sức chịu tải giới hạn;
- Kiểm chứng kết quả dự bỏo sức chịu tải;
- Kiểm chứng và hiệu chỉnh kết quả thớ nghiệm cọc bằng những phƣơng phỏp khỏc nhƣ PDA hoặc cụng thức động;
- Xỏc định quan hệ tải trọng – chuyển vị của cọc đơn để dự bỏo chuyển vị của cụng trỡnh;
- Nghiờn cứu về sự làm việc của cọc trong đất nền. Từ thớ nghiệm nộn tĩnh cọc cú thể thu đƣợc cỏc thụng tin sau:
- Quan hệ tải trọng – chuyển vị của toàn bộ cọc hoặc của từng phần của cọc; - Khả năng chịu tải giới hạn của cọc (với điều kiện toàn bộ khả năng chịu tải
phải đƣợc huy động trong quỏ trỡnh thớ nghiệm); - Chuyển vị của cọc trong quỏ trỡnh thớ nghiệm;
- Khả năng chịu tải do ma sỏt bờn và sức chống dƣới mũi cọc (với điều kiện cú sử dụng biện phỏp đo phõn bố tải trọng dọc thõn cọc).
Vỡ nộn tĩnh là dạng thớ nghiệm phổ biến nhất và đƣợc yờu cầu thực hiện cho hầu hết cỏc cụng trỡnh xõy dựng nờn ở đõy chỉ đề cập đến loại thớ nghiệm này.
V.3.2 Cỏc tiờu chuẩn thớ nghiệm
Nhiều tiờu chuẩn về thớ nghiệm gia tải cọc đó đƣợc ban hành ở cỏc nƣớc trờn thế giới. Ở nƣớc ta hiện nay cỏc tiờu chuẩn thớ nghiệm của Việt Nam, Mỹ và Anh thƣờng đƣợc ỏp dụng.
Cỏc tiờu chuẩn của Việt Nam gồm cú:
TCVN 9393:2012 "Cọc - Phƣơng phỏp thử nghiệm tại hiện trƣờng bằng tải trọng tĩnh ộp dọc trục ” (TCXDVN 269-2002 cũ)
TCXD 88:82 “Cọc – Phƣơng phỏp thớ nghiệm hiện trƣờng” ASTM D1143 / D1143M - 07e1 Standard Test Methods for Deep Foundations Under Static Axial Compressive Load
82
Trong 2 tiờu chuẩn kể trờn thỡ TCVN 9393:2012 chỉ ỏp dụng cho thớ nghiệm nộn tĩnh cọc. TCXD 88:82 cú phạm vi ỏp dụng rộng hơn, bao gồm cả thớ nghiệm nộn ngang và kộo (nhổ) cọc nhƣng hiện nay cỏc TCXD đều đó hết hiệu lực.
Trong số cỏc tiờu chuẩn của nƣớc ngoài thỡ hệ thống của Hiệp hội vật liệu và thử nghiệm Mỹ (ASTM) phong phỳ và đƣợc phổ biến hơn cả. Một số tiờu chuẩn cú liờn quan là:
Nộn tĩnh: ASTM D1143 Standard Test Methods for Deep Foundations Under Static Axial Compressive Load
Kộo (nhổ): ASTM D3689 Standard Test Methods for Deep Foundations Under Static Axial Tensile Load
Nộn ngang: ASTM D3966 Standard Test Methods for Deep Foundations Under Lateral Load
Nộn tĩnh cọc trong đất đúng băng vĩnh cửu: ASTM D5780 - 10 Standard Test Method for Individual Piles in Permafrost Under Static Axial Compressive Load
Ngoài ra qui trỡnh thớ nghiệm cọc theo tiờu chuẩn Anh BS 8004 Foundations cũng đƣợc ỏp dụng tƣơng đối phổ biến ở trong và ngoài nƣớc.
V.3.3 Thiết bị thớ nghiệm
Thiết bị thớ nghiệm nộn tĩnh gồm những bộ phận chớnh nhƣ sau:
- Thiết bị gia tải: Thụng thƣờng cỏc kớch thủy lực đƣợc sử dụng để tạo lực tỏc dụng lờn đầu cọc (hỡnh V.18), tuy vậy cũng cú thể sử dụng đối tải nhƣ quả nặng, thộp, đất hoặc cỏc vật liệu khỏc với trọng lƣợng xỏc định để gia tải cọc (hỡnh V.19).
- Hệ đối tải: Trƣờng hợp sử dụng kớch để gia tải thỡ đối tải cú thể là cọc neo, neo trong đất hoặc cỏc quả nặng (hỡnh V.19). Ở Việt Nam hiện nay hầu hết cỏc thớ nghiệm nộn tĩnh sử dụng đối tải là cỏc khối bờ tụng. Cũng cú thể sử dụng cọc neo hoặc neo trong đất để tạo đối tải cho thớ nghiệm (hỡnh V.18).
- Thiết bị đo chuyển vị ở đầu cọc: Thụng thƣờng sử dụng 2-4 chuyển vị kế cơ học hoặc chuyển vị kế điện tử kết nối với mỏy tớnh để theo dừi chuyển vị của cọc trong quỏ trỡnh thớ nghiệm. Ngoài ra, để cú thể đo chuyển vị của cọc cũn phải sử dụng cỏc dầm chuẩn và một số dụng cụ phụ trợ khỏc.
- Thiết bị đo dưới sõu (tựy chọn): Trong một số trƣờng hợp cần xỏc định phõn bố sức khỏng của đất dọc thõn cọc, xỏc định thành phần sức chống dƣới mũi cọc hoặc xỏc định quan hệ tải trọng – độ lỳn ở những độ sõu nhất định thỡ cần bố trớ dọc thõn cọc cỏc thiết bị chuyờn dụng để đo biến dạng, chuyển vị hoặc lực. Do chi phớ thực hiện thớ nghiệm loại này khỏ cao nờn phạm vi ỏp dụng bị hạn chế.
83
Hỡnh V.18. Thớ nghiệm nộn tĩnh sử dụng đối tải là cọc neo
Hỡnh V.19. Thớ nghiệm nộn tĩnh sử dụng đối tải là quả nặng