Các phương pháp khảo sát hiện trường và thí nghiệm đất trong phòng

Giáo trình giúp cho các sinh viên, học viên cao học có kiến thức về các phương pháp khảo sát địa kỹ thuật tại hiện trường như: thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn, thí nghiệm xuyên tĩnh, thí ngh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Võ Phán (Chủ biên) Hoàng Thế Thao - Đỗ Thanh Hải - Tô Lê Hương

MỤC LỤC

1.1 Giới thiệu công tác khảo sát địa kỹ thuật 9 1.2 Các phương pháp khảo sát hiện trường 18 1.3 Các phương pháp thí nghiệm trong phòng 19

2.2 Thiết bị thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 26 2.3 Trình tự thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 27 2.4 Tính toán kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 28 2.5 Ứng dụng kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 29

3.1 Mục đích của thí nghiệm xuyên tĩnh 37

3.3 Thí nghiệm xuyên tĩnh CPTu (có đo áp lực nước lỗ rỗng) 41 3.4 Ứng dụng kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT và CPTu 49

4.1 Mục đích của thí nghiệm bàn nén hiện trường 83 4.2 Dụng cụ thí nghiệm bàn nén hiện trường 84 4.3 Trình tự thí nghiệm bàn nén hiện trường 86 4.4 Tính toán kết quả thí nghiệm bàn nén hiện trường 89 4.5 Ứng dụng kết quả thí nghiệm bàn nén hiện trường 91

Chương 6 THÍ NGHIỆM NÉN NGANG HỐ KHOAN 112 6.1 Mục đích của thí nghiệm nén ngang 112 6.2 Thiết bị của thí nghiệm nén ngang 114 6.3 Trình tự của thí nghiệm nén ngang 116 6.4 Tính toán của thí nghiệm nén ngang 117 6.5 Ứng dụng của thí nghiệm nén ngang 119

Chương 7 THÍ NGHIỆM ĐO VẬN TỐC SÓNG TRONG NỀN ĐẤT 132

7.1 Mục đích của thí nghiệm đo vận tốc sóng trong nền đất 132 7.2 Thiết bị thí nghiệm đo vận tốc sóng trong nền đất 134 7.3 Trình tự thí nghiệm đo vận tốc sóng trong nền đất 136 7.4 Tính toán kết quả thí nghiệm đo vận tốc sóng trong nền đất 138 7.5 Ứng dụng kết quả thí nghiệm đo vận tốc sóng trong nền đất 138

Chương 8 CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NỀN 143

8.1 Thí nghiệm xác định độ đầm chặt của nền san lấp 143 8.2 Đo modun đàn hồi tại hiện trường bằng cần đo vòng Benkelman 148 8.3 Thí nghiệm xác định chỉ số CBR 151

Chương 10 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ HỌC 202

10.2 Tổng quan về thí nghiệm nén ba trục 209 10.3 Thí nghiệm theo sơ đồ Không cố kết - Không thoát nước (UU) 225 10.4 Thí nghiệm theo sơ đồ Cố kết - Không thoát nước (CU) 235 10.5 Thí nghiệm theo sơ đồ Cố kết - Thoát nước (CD) 256 10.6 Nhận xét về thí nghiệm nén ba trục 266 10.7 Một số ví dụ tính toán đối với thí nghiệm nén ba trục 270

Chương 11 ỨNG DỤNG MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ

CỦA ĐẤT TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG

PHÒNG VÀ HIỆN TRƯỜNG ĐỂ TÍNH

11.1 Các thông số cơ bản trong các mô hình 298 11.2 Các mô hình trong plaxis để mô phỏng bài toán

11.3 Ứng xử drained & undrained trong mô hình plaxis 313 11.4 Ví dụ tính toán trên phần mềm plaxis cho biện pháp

LỜI NÓI ĐẦU

Giáo trình “CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT HIỆN TRƯỜNG

VÀ THÍ NGHIỆM ĐẤT TRONG PHÒNG” được biên soạn làm giáo trình

sử dụng cho sinh viên, học viên cao học các ngành xây dựng và cán bộ làm công tác địa kỹ thuật

Giáo trình giúp cho các sinh viên, học viên cao học có kiến thức về các phương pháp khảo sát địa kỹ thuật tại hiện trường như: thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn, thí nghiệm xuyên tĩnh, thí nghiệm cắt cánh, thí nghiệm nén ngang, thí nghiệm bàn nén hiện trường, thí nghiệm đo vận tốc song trong nền đất, thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ - lý của đất trong phòng bằng các thiết bị hiện đại, nắm vững các phương pháp thí nghiệm hiện trường và ứng dụng các kết quả này trong việc thiết kế nền - móng, đặc biệt

là trong việc thiết kế móng nông và móng cọc… cũng như khảo sát các thông số của đất để nhập vào các phần mềm tính toán thông dụng hiện nay

là Plaxis

Trong lần xuất bản này, bên cạnh sự góp mặt của thành viên mới trong tập thể tác giả, tài liệu còn cập nhật thêm các kiến thức về phương pháp tính toán theo TCVN 9362:2012 và TCVN 10304:2014, thí nghiệm nén

ba trục và một số ví dụ tính toán trên phần mềm Plaxis

Giáo trình biên soạn vẫn còn nhiều thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp và học viên

Mọi ý kiến đóng góp xin liên hệ địa chỉ: Bộ môn Địa cơ Nền móng, Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 268 Lý Thường Kiệt, Phường 14, Quận 10,

TP Hồ Chí Minh

Điện thoại: 028 38 636 822

Chủ biên PGS.TS Võ Phán

CHƯƠNG 1 9

TIÊU CHUẨN KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT

(TCVN 9363:2012)

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT

Vị trí các công trình thăm dò trước tiên phải được bố trí trên mặt bằng hoặc theo các tuyến Các yếu tố của việc bố trí các điểm thăm dò bao gồm:

- Vị trí các công trình thăm dò trong không gian (tức là tọa độ và cao

Ở giai đoạn khảo sát sơ bộ, căn cứ vào địa hình (thể hiện các đặc

điểm địa mạo) để quyết định vị trí các công trình thăm dò Từ đó có thể nghiên cứu được các cấu trúc địa chất đặc trưng cho từng yếu tố địa hình Sau khi đã nắm được các đặc điểm cấu trúc địa chất của vùng, biết được sự phân bố của các lớp đất, nước dưới đất, của một số hiện tượng địa chất đặc trưng, thì mức độ không đồng nhất của các điều kiện địa chất công trình là yếu tố quyết định khối lượng thăm dò

- Ở khu vực mà điều kiện địa chất công trình phức tạp, địa hình bị phân cắt mạnh, các hiện tượng tích tụ và xói mòn diễn ra mạnh mẽ thì công tác khoan, đào với lưới thăm dò đan dày;

- Ở khu vực có điều kiện địa chất đơn giản, địa hình tương đối bằng phẳng, số lượng các công trình thăm dò sẽ nhỏ hơn

Ở giai đoạn khảo sát chi tiết, khi công tác thăm dò được thực hiện cho

một công trình cụ thể trong phạm vi hạn chế, cần nghiên cứu đến thành phần, trạng thái vật lý và các chỉ tiêu cơ học của các lớp đất đá theo diện tích phân bố và độ sâu Để tiến hành chọn lựa phương án móng, phương án thi công công trình cần xác định các chỉ tiêu tiêu chuẩn và tính toán của các lớp đất đá

Việc chọn lựa vị trí bố trí các công trình xây dựng ở đây căn cứ vào điều kiện địa chất công trình trong giai đoạn khảo sát sơ bộ Ngoài ra, tùy thuộc vào từng loại hình công trình xây dựng, tiêu chuẩn xây dựng cho từng ngành cũng quy định khối lượng và trình tự công tác khảo sát cụ thể Trong tài liệu này, chủ yếu trình bày các đặc điểm khảo sát cho các loại công trình đặc trưng có thể gặp trong khảo sát kỹ thuật thực tế

1.1.1 Công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp

Khi bắt đầu nghiên cứu chi tiết, khu vực xây dựng cần có: mặt bằng khu đất, mặt bằng xây dựng tổng thể, đặc điểm của nhà và công trình thiết kế

Việc nghiên cứu điều kiện địa chất công trình chi tiết cho khu đất xây dựng đã chọn được tiến hành nhằm luận chứng cho thiết kế kỹ thuật Các tài liệu cần nghiên cứu phục vụ cho việc chọn lựa bố cục công trình trên khu đất, chọn kiểu nền thiên nhiên, kiểu móng, độ sâu và kích thước móng Kết quả nghiên cứu còn được sử dụng để đánh giá độ ổn định của công trình và ước lượng độ lún có thể xảy ra

1.1.1.1 Bố trí các điểm thăm dò

Vị trí các điểm thăm dò có thể bố trí theo trục móng, theo chu vi của công trình hoặc bố trí theo mạng lưới đối với các công trình có diện tích lớn Trong trường hợp gặp chướng ngại thì vị trí các hố khoan hoặc hố xuyên bố trí cách vị trí đặt móng tối đa là 5m

Trong một công trình, ít nhất phải có ba hố khoan hoặc xuyên theo hình tam giác thì mới có thể xác định được chính xác mặt phân lớp đất đá Trong trường hợp công trình nhỏ, ở những khu vực đã được khảo sát kỹ từ trước đôi khi chỉ cần 1 - 2 hố khoan khảo sát

Đối với cáccông trình XD DDCN, vị trí khảo sát địa kỹ thuật là những nơi chịu tác dụng của tải trọng lớn, chẳng hạn ở vị trí các chân cột giữa công trình, vị trí các chân cột đỡ cầu thang, nhưng vị trí hố khoan không được nằm ở trọng tâm móng mà vị trí khảo sát chỉ được cách tâm móng nhỏ hơn 5m

1.1.1.2 Chiều sâu các điểm thăm dò

Cơ sở chọn chiều sâu các điểm thăm dò theo hai yếu tố:

- Chọn quá nông không đủ số liệu thiết kế;

- Chọn quá sâu không kinh tế

CHƯƠNG 1 11

Chiều sâu các công trình thăm dò được xác định phụ thuộc vào phạm vi ảnh hưởng của công trình lên nền và môi trường địa chất xung quanh Chiều sâu khảo sát phải bằng hoặc lớn hơn phạm vi ảnh hưởng của vùng nền

Để thuận tiện cho việc ước lượng độ sâu khảo sát căn cứ vào tải trọng của công trình, xét trường hợp phân bố ứng suất của một móng băng đơn giản như sau: một móng băng có bề rộng là b, với tải trọng công trình lên đáy móng là p thì ở độ sâu 6b, ứng suất do tải trọng ngoài xấp xỉ 0,1p (Hình 1.1) Do đó, trong trường hợp dự định thiết kế móng nông cho các công trình, có thể ước lượng được độ sâu khảo sát căn cứ vào bề rộng móng dự kiến Thông thường, nên nghiên cứu mặt cắt địa chất tới độ sâu lớn hơn ít nhiều so với phạm vi vùng ảnh hưởng

Hình 1.1 Phân bố ứng suất do tải trọng ngoài

đối với móng nông và móng sâu

Độ sâu ảnh hưởng của tải trọng công trình được xác định căn cứ theo điều kiện:

Ở đây:

bt - ứng suất do trọng lượng bản thân của đất đá

zp - ứng suất theo phương đứng do tải trọng ngoài của công trình

Lưu ý rằng nếu xét cả độ sâu đặt móng thì phạm vi khảo sát cần phải thêm giá trị độ sâu đặt móng này Nếu móng dự định đặt sâu 2m thì chiều sâu khảo sát cần cộng thêm 2m

Trong trường hợp công trình có tải trọng lớn, dự định sử dụng biện pháp móng cọc, đáy móng quy ước kể từ mũi cọc và phạm vi ảnh hưởng sẽ được tính từ độ sâu mũi cọc trở đi (Hình 1.1) Tránh trường hợp khảo sát không đến độ sâu cần thiết, khi thiết kế móng cọc không đủ dữ kiện dùng cho tính toán

Khi công trình nằm ở khu vực phân bố đất có thành phần, trạng thái và tính chất đặc biệt (bùn, cát chảy, đất lún ướt, đất đỏ bazan) thì các công trình thăm dò phải được khoan (xuyên) qua hết chiều dày của những lớp đó Trong trường hợp lớp đất này có chiều dày quá lớn thì phải khảo sát đến độ sâu mà sự có mặt của của những loại đất đặc biệt cũng không gây ảnh hưởng đến sự ổn định của công trình xây dựng

1.1.1.3 Khối lượng các điểm thăm dò

Tùy vào loại công trình, phương án móng và tính chất phức tạp của địa chất tại khu vực xây dựng mà khối lượng các điểm thăm dò sẽ được bố trí Nhìn chung, việc chọn khối lượng các điểm thăm dò thường được dựa theo Tiêu chuẩn Xây dựng

Ví dụ, theo TCVN9363: 2012 TIÊU CHUẨN KHẢO SÁT CHO XÂY DỰNG - KHẢO SÁT ÐỊA KỸ THUẬT CHO NHÀ CAO TẦNG, khối

lượng công tác khảo sát sẽ dựa vào Bảng 1.1

Với độ phức tạp của địa tầng được chia thành ba cấp, có thể trình bày ngắn gọn như sau hoặc theo Bảng 1.2:

Cấp I : Tầng đất có một lớp nằm ngang hoặc hơi nghiêng (i<0,05);

Cấp II : Tầng đất có một lớp hay nhiều lớp, ranh giới các lớp tương

đối ổn định, nghiêng (i0,1);

Cấp III : Tầng đất có nhiều lớp khác nhau về thành phần và không

đồng nhất về tính chất, ranh giới các lớp đất không ổn định độnghiêng (i>0,1)

CHƯƠNG 1 13

Bảng 1.1 Khối lượng công tác khảo sát yêu cầu, phục vụ

cho việc thiết kế và thi công móng cọc

Đặc điểm nhà

và công trình

thiết kế

Thành phần công tác khảo

sát địa kỹ thuật

phụ thuộc vào

đặc điểm của

nhà và công trình thiết kế

Khối lượng công tác khảo sát địa kỹ thuật phụ thuộc vào mức

độ phức tạp và điều kiện địa chất công trình áp dụng cho

lỗ khoan

Theo lưới 3030m, nhưng mỗi nhà (CT) phải có ít nhất 2

Theo lưới 1515m, nhưng mỗi nhà (công trình) phải có ít nhất 5 điểm

Thí nghiệm cọc

chuẩn

Trong phạm vi một đơn nguyên địa chất công trình

ở mỗi độ sâu cụ thể phải

lỗ khoan

Theo lưới 3030m, nhưng mỗi nhà (CT) phải có ít nhất 4

Theo lưới 1515m, nhưng mỗi nhà (công trình) phải có ít nhất 10 điểm

Đặc điểm nhà

và công trình

thiết kế

Thành phần công tác khảo

sát địa kỹ thuật

phụ thuộc vào

đặc điểm của

nhà và công trình thiết kế

Khối lượng công tác khảo sát địa kỹ thuật phụ thuộc vào mức

độ phức tạp và điều kiện địa chất công trình áp dụng cho

móng cọc

Thí nghiệm nén ngang

Trong phạm vi một đơn nguyên địa chất công trình phải có ít nhất 6 thí nghiệm

Thí nghiệm cọc

chuẩn

Trong phạm vi một đơn nguyên địa chất công trình

ở mỗi độ sâu cụ thể phải có

ít nhất ít nhất 3 thí nghiệm cọc chuẩn và 1 thí nghiệm cọc tại hiện trường

Theo lưới 3030m, nhưng mỗi nhà (công trình) phải có ít nhất 4 lỗ khoan

Theo lưới 2020m, nhưng mỗi nhà (công trình) phải có ít nhất 5 lỗ khoan

Thí nghiệm đất

trong phòng

Trong một đơn nguyên địa chất công trình, mỗi chỉ tiêu phải có ít nhất 6 giá trị

Theo lưới 1010m, nhưng mỗi nhà (công trình) phải có ít nhất 10 điểm

Thí nghiệm nén ngang

Trong phạm vi một đơn nguyên địa chất công trình phải có ít nhất 6 thí nghiệm

Thí nghiệm nén ngang tải

trọng tĩnh

Trong phạm vi một đơn nguyên địa chất công trình

ở mỗi độ sâu cụ thể phải

có ít nhất 2 thí nghiệm, nhưng giá trị thu được không được chênh lệch quá 30% giá trị

Thí nghiệm cọc

tại hiện trường

CHƯƠNG 1 15

1.1.2 Công trình đường

1.1.2.1 Bố trí và khối lượng các điểm thăm dò

Đối với công trình đường, số lượng điểm thăm dò phải đủ để lập các mặt cắt dọc và ngang theo tuyến đường Khảo sát địa chất tập trung vào những nơi có vệt bánh xe đi qua Khoảng cách giữa các công trình thăm dò dọc theo tuyến thay đổi trung bình từ 200 - 500m tùy theo mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình, còn trên mặt cắt ngang từ 75 - 100m, tuân theo các Tiêu chuẩn ngành của Bộ Giao thông Vận tải

Bảng 1.2 Loại, chiều sâu và điều kiện sử dụng các công trình thăm dò

Để nghiên cứu lớp đất đá nằm nghiêng, gốc dốc lớn, khi chiều dày của lớp phủ không quá 1,5m

Hố đào, giếng

Để nghiên cứu lớp đất đá nằm ngang, độ nghiêng, hoặc để thí nghiệm địa chất thủy văn, địa chất công trình

Giếng thăm dò

Xác định cụ thể trong phương án kỹ thuật và thường lớn hơn 20

Ởnhững nơi có điều kiện địa chất công trình phức tạp

Hầm thăm dò Như trên Công trình có tầm quan trọng đặc biệt rất

cần thiết, thường ở vùng sườn núi

Hố khoan Như trên Không thuộc các điều kiện trên

1.1.2.2 Chiều sâu các điểm thăm dò

Độ sâu của hố thăm dò bình quân từ 5 - 10m Ở những đoạn đường đào, nơi địa hình cao và có các lớp đá cứng nằm dưới lớp đất của vỏ phong hóa, thì thăm dò tới đá gốc Ở những đoạn qua khu vực đất yếu thì cần phải xác định bề dày của lớp đất yếu

Độ sâu ảnh hưởng của tải trọng công trình có thể xác định theo điều kiện:

Hình 1.2 Phân bố ứng suất do tải trọng ngo

đối với nền đư

Kèm theo nền đường là hàng loạt các công tr

bảo điều kiện làm việc ổn định và lâu dài như là: công tr

nước, chắn giữ, chống trượt, chống đá đổ, xói m

chi tiết, cần cung cấp các tài liệu địa chất công tr

điều kiện thi công các công trình đó

Trên suốt chiều dài của tuyến đường có nhiều

cùng kiểu mặt cắt ngang, nên kết cấu nền đư

tự nhau Trên những đoạn có điều kiện địa chất công tr

thiết kế sẽ được tiến hành theo các mặt cắt ngang ri

phải bảo đảm cung cấp đầy đủ các dữ kiện cho từng loại mặt cắt ngang ribiệt trên từng đoạn Như vậy, trên những đoạn có đặc điểm địa h

tạo địa chất riêng biệt, nhất thiết phải bố trí những điểm thăm d

thiết lập được các mặt cắt ngang điển hình

1.1.3 Công trình cầu, đường vào cầu

Mặc dù trong phạm vi hẹp nhưng vị trí của mố v

điều kiện địa mạo và địa chất phức tạp, khác nhau v

của thung lũng sông mà cầu cắt qua Nếu l

thấp, trụ và mố chịu tác dụng chủ yếu của tải trọng thẳng đứng Cầu cao thường được xây dựng ở khu vực có mực n

thông gầm cho tàu thuyền qua lại, đường đắp v

đứng, mố còn phải chịu cả áp lực ngang do

ố ứng suất do tải trọng ngoài và bản thân

ường

ạt các công trình và thiết bị khác đảm

à lâu dài như là: công trình dẫn nước, thoát

ợt, chống đá đổ, xói mòn,…Khi tiến hành điều tra

ệu địa chất công trình để thiết kế và đánh giá

ờng có nhiều đoạn giống nhau, có ường và công trình vệ tinh tương ững đoạn có điều kiện địa chất công trình phức tạp, việc

ặt cắt ngang riêng biệt Việc khảo sát

ấp đầy đủ các dữ kiện cho từng loại mặt cắt ngang riêng

ững đoạn có đặc điểm địa hình và cấu

ệt, nhất thiết phải bố trí những điểm thăm dò để có thể

ị trí của mố và trụ cầu thường trong

ịa chất phức tạp, khác nhau và phụ thuộc vào cấu tạo

ầu cắt qua Nếu là cầu cạn, đường dẫn vào cầu

ố chịu tác dụng chủ yếu của tải trọng thẳng đứng Cầu cao

ợc xây dựng ở khu vực có mực nước vào mùa lũ lớn hoặc nơi cần

ờng đắp vào cầu sẽ cao, ngoài tải trọng

ải chịu cả áp lực ngang do đất đắp Trong trường hợp này,

Vị trí các công trình thăm dò được bố trí theo trục tuyến, tại các vị trí

mố, trụ Ngoài ra, cần bố trí các điểm thăm dò để có thể xác lập được các mặt cắt ngang theo hướng tim của mỗi mố, trụ Nơi có đường vào cầu là nền đắp hoặc đào thì cần thiết phải bố trí các công trình thăm dò ở mặt sau của mố, tức

là phải nghiên cứu điều kiện địa chất công trình cho thiết kế đường vào cầu

Độ sâu của mỗi hố khoan thăm dò phụ thuộc vào vùng ảnh hưởng của từng mố, trụ Trung bình khoảng 30 - 50m ở khu vực có nhiều đất yếu như một phần của TP Hồ Chí Minh và Đồng bằng sông Cửu Long, khoảng 25 - 30m ở Tây Nguyên và đa số các tỉnh miền Trung Các công trình thăm dò phải qua hết các lớp trầm tích hiện đại (Holocene) và đi sâu vào các hệ trầm tích bền chặt như sét cứng - nửa cứng, cát chặt của Kỷ Đệ Tứ sớm (Pleistocene) hoặc vào đá gốc cứng, nửa cứng tới 5m

1.1.4 Công trình thủy lợi: đê, đập

Tải trọng truyền xuống nền của các công trình đập phụ thuộc vào chiều cao của chúng, thường tải trọng này rất lớn Vì khu vực chọn lựa vị trí đập có liên quan đến các hồ chứa mà bờ bao là đồi núi tự nhiên, nên vị trí đập là nơi dòng sông đi qua thung lũng hẹp, đất nền thường là đá cứng và nửa cứng Các vị trí này thường nằm trên hoặc lân cận các đứt gãy kiến tạo

và đới phá hủy

Sự phân bố ứng suất trong các lớp trầm tích trẻ và cổ, nơi địa hình tương đối bằng phẳng, thường khác so với trong các lớp đá cứng kết tinh Trong các lớp trầm tích, áp lực thẳng đứng do trọng lượng bản thân tăng tuyến tính theo độ sâu (bt = .z) Do đó, có thể xác định được các giá trị ứng suất do trọng lượng bản thân nhờ các chỉ tiêu về trạng thái vật lý và một

số tính chất khác của đất đá

Trong đá cứng kết tinh, ứng suất theo phương ngang có khi lớn hơn các giá trị áp lực ước lượng và càng lớn hơn ở khu vực có hoạt động địa chất kiến tạo cao Khi các hố khoan thăm dò bóc lộ ra các lớp đá, ứng suất

dư theo phương ngang có thể gây ra các áp lực địa tầng đột ngột, mạnh mẽ Khi bóc các lớp mặt hoặc xói mòn làm giảm tải, đất đá giảm độ chặt, tạo các khe nứt nẻ và gây mất nước dưới nền công trình

Vị trí các điểm thăm dò trong phạm vi công tr

làm rõ các đới phá hủy, các vết nứt kiến tạo v

của tải trọng công trình Trong một số trường hợp, có thể khảo sát đến độ sâu ảnh hưởng quy ước theo điều kiện sau:

zp=0,5bt

Chiều dày của các lớp bồi tích ở khu vực thung lũng sông có thể dao động trong phạm vi rộng, từ vài mét đến vài ch

đứt gãy Kích thước của các lớp trầm tích bở rời v

nghiên cứu và thể hiện cụ thể theo không gian để phục vụ cho công tác gia

cố nền hoặc chống thấm cho nền công trình

Các kênh dẫn có thể bố trí các vị trí thăm d

tuyến (xem Bảng 1.2) Trong trường hợp n

khả năng thấm nước là vấn đề quan trọng trong việc đánh giá khả năng mất nước hay bổ sung nước của tuyến kênh d

đào thường được sử dụng

Hình 1.3 Phân bố ứng suất do tải trọng ngo

đối với nền đê, đ

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT HI

Một số phương pháp khảo sát tại hiện tr

thường được sử dụng cho các công trình khảo sát địa chất công tr

- Hố đào và lấy mẫu thí nghiệm;

- Khoan tay, khoan máy và lấy mẫu thí

- Xuyên tĩnh Cone Penetration Test (CPT)

ạm vi công trình được bố trí đủ dày để

ủy, các vết nứt kiến tạo và đạt đến độ sâu ảnh hưởng

ờng hợp, có thể khảo sát đến độ

(1.3)

ủa các lớp bồi tích ở khu vực thung lũng sông có thể dao

ài chục mét, do sự có mặt của các

ớc của các lớp trầm tích bở rời và vết nứt địa chất được

ể hiện cụ thể theo không gian để phục vụ cho công tác gia

ình

ẫn có thể bố trí các vị trí thăm dò như các công trình

ờng hợp này, việc thí nghiệm xác định

ấn đề quan trọng trong việc đánh giá khả năng

ênh dẫn, thí nghiệm đổ nước hố

ố ứng suất do tải trọng ngoài và bản thân

ê, đập

HIỆN TRƯỜNG

ảo sát tại hiện trường phổ biến hiện nay,

ảo sát địa chất công trình

ấy mẫu thí nghiệm;

ĩnh Cone Penetration Test (CPT);

CHƯƠNG 1 19

- Xuyên tiêu chuẩn Standard Penetration Test (SPT);

- Nén ngang Borehole Shear Test (BST);

- Cắt cánhField Vane Shear Test (VST)

Nếu gặp nền đá ngoài việc khoan gắn mũi kim cương có thể dùng phương pháp thăm dò địa vật lý

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG

1.3.1 Thống kê địa chất các đặc trưng từ thí nghiệm trong phòng

- Tìm giá trị có tính đại diện nhất cho lớp đất;

- Loại bỏ các sai số thô trong quá trình thí nghiệm;

- Xác định các chỉ tiêu tính toán (trị tính toán) và trị tiêu chuẩn của các đại lượng

1.3.2 Các chỉ tiêu cần thống kê: các chỉ tiêu được xác định trực tiếp từ thí nghiệm

Bước 1:Tập hợp số liệu của chỉ tiêu cần thống kê ở cùng một lớp

đấtđối với tất cả các hố khoan

Bước 2:Tính giá trị trung bình của chỉ tiêu cần thống kê

n i

i 1 tb

AA

Với n là số mẫu thí nghiệm

Bước 3:Loại bỏ sai số Aira khỏi tập hợp khi AiAtb    CM

Với CMlà độ lệch toàn phương trung bình tổng hợp, được tính như sau:

n 

 là tiêu chuẩn thống kê, lấy theo số lượng mẫu thí nghiệm n Tra bảng

Bảng 1.3Trị tiêu chuẩn thống kê  với xác suất  = 0,95



Các đặc trưng cơ lý của một lớp đất phải có hệ số biến động v đủ nhỏ,

v ≤ [v], với [v] là hệ số biến động cho phép tra Bảng 1.4 Nếu không thỏa điều kiện trên thì phải chia lại lớp đất

Bảng 1.4Các giá trị giới hạn của v và 

Chỉ tiêu sức chống cắt (c, )

Bước 5:Tính giá trị trung bình của chỉ tiêu cần thống kê (sau khi đã

loại bỏ sai số và phân chia lại các lớp đất)  đây chính là giá trị tiêu chuẩn

của chỉ tiêu

n i

tc i 1

AA

- Khi tính nền theo biến dạng (TTGH2):  = 0,85;

- Khi tính nền theo cường độ (TTGH1):  = 0,95;

- Khi xác định các giá trị tính toán của các chỉ tiêu c và tan, trị số n

là tổng số lần xác định  và K = n – 2;

- Khi xác định các giá trị tính toán của các chỉ tiêu , qu,lấy K = n – 1

CHƯƠNG 1 23

1.3.3.2Các chỉ tiêu cường độ

Bước 1: Thống kê các giá trị  ứng với từng cấp áp lực nén  theo

trình tự như đối với các chỉ tiêu vật lý

Bước 2: Dùng phương pháp bình phương cực tiểu theo quan hệ tuyến

tính của của lực dính c và góc ma sát trong , ta tính toán giá trị tiêu chuẩn của hai đại lượng trên theo công thức:

Thiết bị của thí nghiệm SPT sử dụng để lấy mẫu đất và đếm số búa đóng, kết quả cho phép đánh giá sơ bộ trạng thái của đất ở hiện trường Trị số N của thí nghiệm SPT ban đầu được sử dụng để tính toán thiết

kế móng sâu Do thí nghiệm được sử dụng quá rộng rãi, Terzaghi và Peck

đã tập hợp, thống kê phân tích các giá trị thí nghiệm và lập phương pháp thiết kế móng nông

Bảng 2.1Ưu và khuyết điểm của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT

Thu nhận được cả mẫu đất và số búa N

Thu được mẫu xáo trộn, chỉ thích hợp để nghiên cứu sự hóa lỏng của đất, phục vụ cho việc nghiên cứu tính chất động của

không phù hợp với các thiết bị xuyên khác

Không thích hợp cho đất sét chảy và đất

bùn

Có thể xác định sơ bộ tên đất và trạng thái Độ biến động lớn và không chính xác

theo số búa N

2.2 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN

Thiết bị xuyên SPT khá đơn giản, thường đi kèm với thiết bị khoan thăm dò, khoan đập hoặc khoan xoay, để tạo lỗ cho thí nghiệm

2.2.1 Mũi xuyên

Mũi xuyên là một ống mẫu chẻ đôi đường kính ngoài 51mm (2”), đường kính trong 35mm (1”3/8), chiều dài ống chẻ 610mm Ống chẻ đôi dùng để lấy mẫu đất

Mũi cắt có miệng được vạt bén từ ngoài vào trong theo góc mũi xuyên giả định là 60o và có đường kính bằng đường kính ống chẻ đôi, chiều dài mũi cắt là 2550mm Mũi cắt dùng để giúp cho việc xuyên xuống được dễ dàng và gắn chặt hai ống chẻ đôi bằng ren, như Hình 2.1

Hình 2.1Kích thước mũi xuyên tiêu chuẩn SPT

CHƯƠNG 2 27

Hình 2.2Hai dạng búa đóng: búa hở và búa kín

2.3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn được thực hiện theo TCVN 9351:2012 Đất xây dựng-Phương pháp thí nghiệm hiện trường -Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT), ASTM D 1586 hoặc BS 1377-Part 9-3.3

- Khoan tạo lỗ đến độ sâu cần thí nghiệm, hạ mũi xuyên xuống và lắp

hệ thống cần khoan, đế nện và búa tạ;

- Vạch lên trên cần đóng 3 vạch, mỗi vạch là 15cm (0,5 feet), tổng chiều sâu đóng là 45cm;

- Đóng mũi xuyên vào đất bởi búa hình trụ có lỗ định tâm, nặng 63,5

kg trượt theo cần khoan với chiều cao rơi tự do là 760mm;

- Đếm số búa để đưa mũi xuyên vào đất trong từng khoảng 15cm;

- Sau khi mũi xuyên đi hết 45cm thì rút cần khoan lên, gỡ mũi xuyên

ra và gắn mũi khoan vào Tiếp tục khoan đến độ sâu tiếp theo cần làm thí nghiệm;

- Khoảng cách giữa các thí nghiệm SPT thông thường là từ 1,5m3m

Thí nghiệm được ngừng lại khi:

- Đóng 50 búa mà mũi xuyên chưa đi vào đất được 1 đoạn 15cm;

- Đóng 100 búa mà mũi xuyên chưa đi vào đất được 1 đoạn 30cm;

- Đóng liên tục 10 búa mà không làm cho mũi xuyên đi vào đất thêm nữa

Hình 2.3Trình tự thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT bởi

hình thức đóng búa hở theo cách thủ công

2.4TÍNH TOÁN KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN

Bỏ qua số búa đóng của 15cm đầu vì, khi đó, mũi xuyên thường đi qua vụn đất yếu rơi từ trên xuống hay sự lắng đọng của mùn đáy hố khoan,

nên số liệu không chính xác Số búa đóng của hai đoạn 15cm còn lại, tức 1 feet, được cộng thành số đọc các cú đập của 30cm, gọi là chỉ số N của SPT

Để áp dụng tính toán nền móng, một số tiêu chuẩn đề nghị sử dụng giá trị N60, là số nhát đập để mũi xuyên SPT đi được 30cm, đã hiệu chỉnh về 60% năng lượng hữu ích trong thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT Nguyên nhân gây ra mất mát năng lượng có thể kể đến như sau:

- Mất mát năng lượng do ma sát giữa búa rơi với trục dẫn hướng, ma sát giữa dây kéo với ròng rọc;

- Mất mát năng lượng do người thí nghiệm (loại búa kéo bằng dây qua ròng rọc hoặc loại búa kéo bằng tời) Khi thí nghiệm, người công nhân không thể thả hết dây tự do mà phải hơi níu lại để dây khỏi tuột khỏi tay, hoặc rơi ra khỏi tời kéo;

CHƯƠNG 2 29

- Mất mát năng lượng do ma sát giữa đất trong lỗ khoan với cần xuyên

h 60

EN

Với:

N - trị số SPT thu nhận được từ hiện trường

E h - tỷ lệ phần trăm năng lượng hữu ích của thiết bị SPT, thường lấy Eh = 30 ÷ 60

2.5 ỨNG DỤNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN

2.5.1.Đất trong ống lấy mẫu có thể được dùng để mô tả đất và sử dụng cho

một số thí nghiệm về tính chất động của đất

2.5.2.Chỉ số N có thể được dùng để xác định góc ma sát trong có hiệu, như

ở bảng 2.2 trong đó, phương pháp xác định góc ’ theo Mitchell thiên về an toàn, phương pháp Peck được áp dụng phổ biến hơn

2.5.3.Chỉ số N hoặc N60, Ncor được dùng để đánh giá trạng thái, độ chặt và sức chịu nén đơn của đất tại hiện trường, bằng cách tra Bảng 2.3 Đặc biệt, thí nghiệm này được dùng rất hiệu quả trong việc xác định bề dày lớp đất yếu hoặc lớp đất cứng để ngàm cọc Chỉ số N có thể là giá trị tham khảo cho việc xác định độ chối của cọc

Bảng 2.2 Tương quan giữa trị số N và góc ma sát trong có hiệu theo các tác giả

Bảng 2.3 Tương quan giữa trị số N và trạng thái đất nền

> 4,00

Rất mềm Mềm Rắn vừa Rắn Rất rắn

Rất chặt

2.5.4 Tính toán sức chịu tải móng nông

Chỉ số N có thể được dùng để tính toán sức chịu tải của móng nông trên nền cát với độ lún giới hạn là 1inch (2.54cm), bằng cách dùng toàn đồ của Terzaghi và Peck, như Hình 2.4

Hình 2.4 Toàn đồ xác định sức chịu tải của móng nông và xác định hệ số

N ; N q trong công thức tính sức chịu tải trên nền cát

Với qa là sức chịu tải của móng nông đặt trên mặt đất tự nhiên với giới hạn độ lún là 2,5cm

N - chỉ số SPT đã được hiệu chỉnh

q- phụ tải hông bằng áp lực hữu hiệu tác động tại cao trình đáy móng

B- bề rộng đáy móng hoặc đường kính móng tròn

f

d

qd f

d

D

F 1 2 tan (1 sin ) D

Fqi, Fi- các hệ số phụ thuộc độ nghiêng của tải, với  là góc nghiêng

của tải trọng so với phương thẳng đứng

2.5.5Tính toán sức chịu tải cọc

Chỉ số N có thể được dùng để tính toán khá chính xác sức chịu tải của cọc Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn có nhiều phương pháp để tính toán Trong tài liệu này, chúng tôi trích dẫn một vài phương pháp tính trong TCVN 10304-2014

2.5.5.1 Theo công thức của Viện Kiến trúc Nhật Bản

c,uSPT b b c,i c,i s,i s,i

R q A u f l f lvới: q là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc xác định như sau:

- Khi mũi cọc nằm trong đất rời, qb = 300 Np cho cọc đĩng (ép) và

qb = 150 Np cho cọc khoan nhồi NP là chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới và 4d trên mũi cọc

- Khi mũi cọc nằm trong đất dính, qb = 9 cu cho cọc đĩng và qb = 6 cu

cho cọc khoan nhồi

fL : hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đĩng, xác định theo biểu đồ trên Hình2.5b Đối với cọc khoan nhồi, fL = 1

Hình 2.5 a) Quan hệ giữa p và C u /’ v b) Quan hệ giữa f L và L/d

ls,I; lc,I : lần lượt chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời và đất dính

u : chu vi tiết diện ngang của cọc

Ab : diện tích tiết diện ngang của cọc

Sứ c khá ng cắ t/ á p lực hiệ u quả thẳ ng đứng: c /s'u v Chiề u sâ u cọc/ đườ ng kính cọc: L/d

Ns,i : chỉ số SPT trung bình của N trong lớp đất mà cọc đi qua

K2 : hệ số, lấy k2 = 2 đối với cọc đóng và lấy k2 = 1 đối với cọc

khoan nhồi

Nhận xét: Phương pháp tính sức chịu tải của cọc bằng số liệu thí

nghiệm SPT cho kết quả không chính xác khi chiều dày lớp đất yếu lớn, trạng thái từ rất mềm đến mềm Khi đó, chỉ số N của thí nghiệm SPT khá nhỏ nên không thể diễn tả chính xác sức kháng của đất, đặc biệt là sức kháng ma sát

Vì thế, sử dụng kết quả thí nghiệm SPT để tính toán sức chịu tải của cọc sẽ cho kết quả không đúng với điều kiện làm việc thực tế của cọc

2.5.6 Từ chỉ số N, ta có thể xác định độ chặt tương đối D r, là đại lượng thường được dùng để đánh giá khả năng đầm chặt của cát và tính toán hệ số

bù lún của nền san lấp, có thể tra theo Bảng 2.4 hoặc đồ thịHình 2.6

Bảng 2.4 Bảng tra độ chặt tương đối D r từ chỉ số N

Trạng thái Rất rời Rời Chặt vừa Chặt Rất chặt

Hình 2.6Tương quan N 60 và đ

- Tương quan giữa chỉ số N và sức chịu tải không thoát n

Theo Terzaghi và Peck (1967):

CHƯƠNG 2 35

Bảng 2.5Biểu mẫu thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT

STANDARD PENETRATION TEST (SPT) KẾT QUẢ XUYÊN ĐỘNG BẰNG CHÙY TIÊU CHUẨN

Bài tập 2.1Kết quả khảo sát địa chất ở khu vực TP Hồ Chí Minh, mực nước

ngầm xuất hiện ở độ sâu 3m, có các chỉ tiêu cơ lý và chỉ số SPT trung bình của các lớp đất như sau:

Lớp

đất

Dung trọng tự nhiên

Lực dính

c

Góc

ma sát trong

Chỉ số SPT trung bình

1 0.0 12.0

Sét pha cát trạng thái, dẻo chảy

1 Theo chỉ tiêu cường độ đất nền

2 Theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT

a) Theo công thức của Viện Kiến trúc Nhật Bản

CHƯƠNG 3 37

THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH (CPT)

3.1MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH

Thiết bị xuyên tĩnh hay còn gọi là thiết bị xuyên côn, Cone

Penetration Test- CPT, là thí nghiệm xuyên vào đất một mũi xuyên hình

côn Lực làm chùy xuyên đi vào đất là lực tĩnh, nên còn gọi là thí nghiệm xuyên tĩnh Trong quá trình xuyên, có thể đo được sức kháng xuyên đơn vị của đất ứng với mũi xuyên, ký hiệu là qc, và sức kháng bên đơn vị của đất,

kí hiệu là fs

Thí nghiệm được dùng để phân chia địa tầng và xác định các đặc trưng vật lý, cơ học của đất nền Kết quả thí nghiệm tương đối chính xác và khắc phục được những nhược điểm của phương pháp xuyên động Các kết quả của thí nghiệm xuyên tĩnh sử dụng rất tốt và thuận tiện cho việc tính toán thiết kế móng cọc

Bảng 3.1 Ưu và khuyết điểm của thí nghiệm xuyên tĩnh

- Cho kết quả cấu tạo địa chất và đặc trưng cơ lý

nhanh và liên tục, có thể vẽ mặt cắt địa chất công

trình một cách nhanh chóng và chính xác

- Thí nghiệm được thực hiện một cách nhanh chóng

và khá kinh tế so với các phương pháp khảo sát

khác

- Kết quả thí nghiệm chính xác, thu thập trực tiếp tại

hiện trường, không bị can thiệp hay làm sai lệch

- Rất thích hợp với các loại đất mềm

- Chi phí khảo sát cao

- Không lấy được mẫu nguyên dạng

- Không thích hợp với các loại đất chứa sỏi sạn hoặc đá cuội

và đất dính trạng thái cứng (ngoại trừ một số loại CPT đặc biệt)

3 Thí nghiệm CPT đo bằng sóng chấn động (Seismic CPT - SCPT):

sử dụng các sensor (strain gages) đặt trong mũi xuyên để ghi nhận

số liệu xuyên và truyền bằng sóng âm về bộ phận xử lý tính hiệu Thiết bị này không cần dây cáp truyền dẫn và các số liệu địa chất thu được rất thích hợp cho việc thiết kế nền móng trong khu vực bị

Dụng cụ thí nghiệm gồm mũi và cần xuyên được nén vào đất bằng tay thông qua hệ thống tay quay và sên truyền lực, kết quả ghi nhận lực nén theo đồng hồ đo, thông qua các số đọc X, Y Bên cạnh đó là dàn xuyên, hệ thống đối trọng bằng các tấm bê tông hoặc hai thanh neo

- Khả năng xuyên lớn nhất (thiết bị nén thủy lực): 2,5 tấn;

- Độ sâu xuyên (tùy loại đất): 25-50m;

- Hệ thống đối trọng (>4 tấn): tải trọng máy xuyên và phụ tải;

- Diện tích áo ma sát: 150cm2;

- Đường kính cần xuyên: 12,5 mm;

- Chiều dài vỏ bọc và cần xuyên: 1000 mm

- Diện tích mũi xuyên Ac = 10 cm2

CHƯƠNG 3

Hình 3.1Máyxuyên và mũi xuy

3.2.2 Trình tự thí nghiệm xuyên tĩnh CPT

Thí nghiệm CPT được tiến hành theo

dựng - Phương pháp thí nghiệm xuyên tĩnh

- Xác định vị trí cần thí nghiệm xuy

xác định vị trí neo Sau khi neo xong, đặt tháp xuy

neo chặt bệ và dầm máy xuống đất qua

khiển để điều khiển tháp, lắp cần, ty xuy

làm việc thẳng đứng xong sẽ tiến h

- Người ta dùng tay quay để ấn ngập cần xuy

sâu cần thí nghiệm Sau đó, đưa ty n

ịnh vị trí cần thí nghiệm xuyên tĩnh, đặt bệ và dầm máy để ịnh vị trí neo Sau khi neo xong, đặt tháp xuyên thẳng đứng,

ầm máy xuống đất qua bốn vít neo Dùng cần điều

ển để điều khiển tháp, lắp cần, ty xuyên và mũi xuyên vào vị trí

ệc thẳng đứng xong sẽ tiến hành thí nghiệm;

ể ấn ngập cần xuyên và đầu xuyên đến độ

ưa ty nằm trong cần xuyên vào trong

ài 4cm, lúc này chỉ có mũi xuyên chuyển

ên, ta xác định được sức kháng mũi qc

ùng mũi xuyên một đoạn 16cm Ta

thông qua số đọc Y (Vị trí 4)

Hành trình thí nghiệm ở từng khoảng độ sâu 20cm dừng lại đo sức kháng xuyên dưới mũi cone (sức kháng mũi xuyên - qc và ma sát thành đơn vị-fs) một lần, cứ tiến hành như vậy cho đến hết độ sâu thí nghiệm

Thường chúng ta nén khối nón một cách liên tục và nên dùng hai loại đồng hồ đo để đo áp lực tùy theo sức kháng của đất

Vận tốc xuyên chuẩn quy định là 2cm/giây Vận tốc này phải giữ ổn định trong suốt quá trình thí nghiệm

Hình 3.2Sơ đồ vận hành thiết bị xuyên Gouda, Hà Lan

3.2.3 Tính toán kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT

1 Sức kháng đơn vị mũi xuyên:

pistong c

c

X AQ

Y X AQ

f

 

CHƯƠNG 3 41

3 Chỉ số ma sát:

s R c

Ac - diện tích tiết diện ngang của mũi cone = 10cm2

As - diện tích xung quanh áo ma sát = 150cm2

X - số đọc lần 1, thể hiện giá trị sức kháng mũi xuyên

Y - số đọc lần 2, thể hiện giá trị sức kháng tổng của mũi xuyên,

1- đầu cone, diện tích 10cm2; 2- load cell (bộ phận đo lực);

3- strain gages (cảm biến, đo biến dạng); 4- áo ma sát, diện tích 150cm2; 5- vòng điều chỉnh; 6- ống bao, màng bao chống nước; 7- cáp truyền dữ liệu; 8- ren nối mũi xuyên với cần xuyên

Hình 3.3Cấu tạo mũi xuyên tiêu chuẩn đo bằng điện

Thiết bị xuyên tĩnh CPTu hiệu JTY-3A do Trung Quốc sản xuất

- Khả năng xuyên lớn nhất: 2 tấn Cơ chế truyền lực là thông qua hệ thống bánh xích và tay quay;

- Độ sâu xuyên (tùy loại đất):15-40m;

- Hệ thống đối trọng: hai chân neo xoắn;

- Đường kính mũi xuyên: 35,7mm;

- Góc mở mũi xuyên: 60o;

- Diện tích áo ma sát: 150cm2;

- Đường kính cần xuyên: 10mm, dài 1m

- Tốc độ xuyên trung bình: 2cm/giây

Hình 3.4 Máy xuyên CPTu JTY 3A, Hình 3.5

với hai neo xoắn lý tín hiệu

Cải tiến của máy xuyên xuyên tĩnh ECPTu so với máy xuy

MCPT: Máy xuyên MCPT là loại máy cơ c

trực tiếp từ đồng hồ nên cần xuyên được cấu tạo l

trong, có thể chuyển độngđộc lập với nhau để ghi nhận số liệu q

Ngược lại, thiết bị CPTu hiệu JTY-3A là thi

động, không cần dùng ty bên trong cần xuy

nghiệm được các sensor ghi nhận thông qua

được luồng bên trong cần xuyên đến máy xử lý tín hiệu Bộ phận xử lý tín hiệu sẽ ghi nhận giá trị sức chịu mũi từ load cell, sau đó chia cho diện tích ngang của mũi xuyên và ghi nhận sức kháng ma sát b

tích áo ma sát

3.3.2 Trình tự thí nghiệm xuyên tĩnhCPTu

Quy trình thí nghiệm CPTu và theo dõi s

rỗng được tiến hành theo ASTM D5778 – 1998

ên: 10mm, dài 1m;

ên trung bình: 2cm/giây

Hình 3.5 Mũi xuyên và bộ phận xử

ĩnh ECPTu so với máy xuyên tĩnh

ơ cấu gia lực bằng thủy lực, số đọc

ợc cấu tạo là ống rỗng, có ty bên

ể chuyển độngđộc lập với nhau để ghi nhận số liệu qc và fs

là thiết bị xuyên ghi nhận số liệu tự

ần xuyên để đọc số Các số liệu thí

ợc các sensor ghi nhận thông qua load cell, truyền qua dây cáp

ến máy xử lý tín hiệu Bộ phận xử lý tín

ệu sẽ ghi nhận giá trị sức chịu mũi từ load cell, sau đó chia cho diện tích

ận sức kháng ma sát bên và chia cho diện

ĩnhCPTu

à theo dõi sự phân tán áp lực nước lỗ

1998

CHƯƠNG 3

Hiệu chuẩn mũi xuyên

Số liệu thí nghiệm CPTu như qc, fs, u đư

cell đặt trong mũi xuyên Số liệu sức chịu mũi ghi nhận đ

Theo quy định, sau mỗi công trình ho

đối dài, ta phải tiến hành hiệu chuẩn mũi xuy

lý số liệu

1- mũi cone bằng inox, diện tích 10cm2

2- vòng đệm giữa mũi cone và vòng đá th

3- vòng đá thấm đo áp lực nước lỗ rổng;

4- ống ren, nối mũi xuyên và cần xuyên;

5- ống ren, gắn bên dưới load cell;

6- ống ren, gắn bên trên load cell;

7- phần đuôi của mũi xuyên;

8- bộ cảm biến đo áp lực nước lỗ rổng;

9- hệ thống load cell, gồm hai load cell nh

10- áo ma sát - Ống inox

Hình 3.6 Cấu tạo mũi xuy

Thiết bị hiệu chuẩn gồm có hai bộ phận chính:

thống load cell gia lực như Hình 3.8

Ta tiến hành gia lực qua tối thiểu 3

cấp), bộ cảm biến ghi nhận số liệu, từ đó v

Sau khi gia lực xong, tiến hành dỡ tải theo đúng các cấp đ

đánh giá độ đàn hồi của hệ thống load cell

43

u được ghi nhận số liệu từ load

ệu sức chịu mũi ghi nhận được

ình hoặc thời gian sử dụng tương

ệu chuẩn mũi xuyên  hệ số lực cho bộ xử

load cell nhỏ nối với nhau;

ấu tạo mũi xuyên điện CPTu