Đang tải... (xem toàn văn)
THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN (SPT)Sử dụng lực rơi tự do của búa nặng 63.5kg từ độ cao 760 mm xuống đầu xuyênSố lần búa rơi (N) đủ để ống mẫu xuyên vào đất 300 mm (sau khi nó đã cắm xuống đất nhờ trọng lực và bộ đóng) được coi là lực kháng xuyên (N)Khoan tạo lỗ đến độ sâu thí nghiệm Làm sạch đáy hố khoan Lắp ống lấy mẫu vào cần, đưa xuống đáy hố khoan Cho rơi quả tạ xuống đầu cần: Đập ống xuyên để ngập 15 cm, không cần đếm số nhát đập Đập tiếp, đếm số nhát đập N1 để ống xuyên được 15 cm Đếm số nhát N2 để ống xuyên tiếp 15 cm nữa Kết quả của thí nghiệm là N=N1+N2Rút ống lấy mẫu lên, bổ đôi và thu lấy mẫu đất, đem về thí nghiệm trong phòng Lặp lại các bước 1 đến 4. Thường ta cứ thí nghiệm 2 m sâu một lần Nếu đã đập quá 100 nhát đập mà ống xuyên vẫn chưa qua được 30 cm thì ta cũng dừng thí nghiệm lạiRút ống lấy mẫu lên, bổ đôi và thu lấy mẫu đất, đem về thí nghiệm trong phòng Lặp lại các bước 1 đến 4. Thường ta cứ thí nghiệm 2 m sâu một lần Nếu đã đập quá 100 nhát đập mà ống xuyên vẫn chưa qua được 30 cm thì ta cũng dừng thí nghiệm lạiLực kháng xuyên (N) phụ thuộc vào năng lượng hữu ích của búa và chiều sâu của điểm thí nghiệm, do đó sau khi thí nghiệm xong cần phải hiệu chỉnh số đọc khi thí nghiệm Năng lượng toàn phần do búa rơi là:Lực kháng xuyên (N) phụ thuộc vào năng lượng hữu ích của búa và chiều sâu của điểm thí nghiệm, do đó sau khi thí nghiệm xong cần phải hiệu chỉnh số đọc khi thí nghiệm Năng lượng toàn phần do búa rơi là:Meyerhof kiến nghị cách tính sức chịu tải của cọc bêtông trong đất cát vào năm 1976. Tuy nhiên, nên dùng phương pháp Schmertmann vì nó áp dụng được cho mọi loại đất và có độ tin cậy cao nhất Đầu tiên, số đọc N60 trong thí nghiệm SPT được giới hạn:
THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN (SPT) – NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM Là tên gọi tắt theo tiếng Anh: Standard Penetration Testing Nguyên lý: Sử dụng lực rơi tự búa nặng 63.5kg từ độ cao 760 mm xuống đầu xuyên Số lần búa rơi (N) đủ để ống mẫu xuyên vào đất 300 mm (sau cắm xuống đất nhờ trọng lực đóng) coi lực kháng xuyên (N) – THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM – THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM Thiết bị khoan tạo lỗ Ống lấy mẫu có đường kính 38 mm đường kính ngồi 51 mm Quả tạ nặng 63.5 kg rơi độ cao 760 mm Ống lấy mẫu SPT – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM Khoan tạo lỗ đến độ sâu thí nghiệm Làm đáy hố khoan Lắp ống lấy mẫu vào cần, đưa xuống đáy hố khoan Cho rơi tạ xuống đầu cần: Đập ống xuyên để ngập 15 cm, không cần đếm số nhát đập Đập tiếp, đếm số nhát đập N1 để ống xuyên 15 cm Đếm số nhát N2 để ống xuyên tiếp 15 cm – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM Rút ống lấy mẫu lên, bổ đôi thu lấy mẫu đất, đem thí nghiệm phòng Lặp lại bước đến Thường ta thí nghiệm m sâu lần Nếu đập 100 nhát đập mà ống xuyên chưa qua 30 cm ta dừng thí nghiệm lại – CHUẨN HÓA SỐ ĐỌC Lực kháng xuyên (N) phụ thuộc vào lượng hữu ích búa chiều sâu điểm thí nghiệm, sau thí nghiệm xong cần phải hiệu chỉnh số đọc thí nghiệm Năng lượng toàn phần búa rơi là: E = 63.5 kg × 0.76 m = 48.3 kg.m Tuy nhiên lượng khơng hồn tồn chuyển tới ống lấy mẫu, mà mát lượng do: Ma sát búa rơi với trục dẫn hướng, dây kéo với ròng rọc Do người thí nghiệm thả dây để búa rơi, không thả tự mà níu lại Ma sát đất lỗ khoan với cần xuyên – CHUẨN HÓA SỐ ĐỌC Bảng VI-1 trình bày lượng hiệu trung bình thống kê số nước để tham khảo Ở Việt Nam, tạm lấy lượng hữu ích khoảng 35÷55% Hiệu chỉnh với hệ số sau: – CHUẨN HÓA SỐ ĐỌC Ở nước ta, lấy CE = 0.5 ÷ 0.8 CN hệ số độ sâu, nhiều tác giả kiến nghị sau: σ’v0 ưs hữu hiệu phương đứng thân đất gây ra, bar (=kG/cm Với độ2)sâu nhỏ 2m nên dùng pt Peck Skempton – ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT VẬT LÝ Từ thí nghiệm SPT, ta dự báo tính chất lý, thiết kế móng, dự báo sức chịu tải, … Tuy nhiên, tương quan có độ tin cậy nhỏ lý sau: Năng lượng hữu hiệu thiết bị SPT Thí nghiệm SPT động, tiêu lý tĩnh SPT đời 70 năm người ta bắt đầu quan tâm đến việc chuẩn hóa số đọc – ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT VẬT LÝ Đánh giá độ chặt tương đối đất rời: Tezaghi Peck (1967) đưa ta tương quan N (chưa hiệu chỉnh) với độ chặt tương đối D bảng cho đất rời: Đối với đất dính, Szechy Varga (1978) đưa tương quan độ sệt B N60, nhiên độ tin cậy khơng cao đất có độ nhạy cảm khác thi có tương quan khác – ĐÁNH GIÁ TÍNH BIẾN DẠNG Đánh giá mơđun biến dạng cát: Mơ đun biến dạng cát xác định sơ bộ: E = k × N60 bar k=5 với đất cát lẫn bụi, sét k=10 với đất cát cố kết thường k=15 với đất cát cố kết Ohya cộng (1982) đề nghị tương quan: E = 9.08 × N600.66 bar – ĐÁNH GIÁ TÍNH BIẾN DẠNG Đánh giá mơđun đàn hồi tức thời sét: Ohya cộng (1982) cho mô đun đàn hồi tức thời Eu ca sột cú th tm tớnh: Eu (6ữ50) ì N600.63 Giá trị trung bìnhEu ≈bar 19.3 × N600.63 bar Đánh giá môđun biến dạng sét: Stroud (1974) ước tính mơ đun biến dạng khơng nở hơng: – ĐÁNH GIÁ TÍNH BIẾN DẠNG Đánh giá mơđun cắt đất: Wroth cộng (1979) cho mơ đun cắt tức thời Gmax tạm tính: Mơ đun cắt tĩnh tải lâu dài ≈ 5÷10% Gmax – ĐÁNH GIÁ HỆ SỐ K0 VÀ OCR Đánh giá hệ số K0 OCR cát: Nói chung, khơng có tương quan (có độ tin cậy tốt) để dự báo trạng thái ứng suất đất cát sử dụng kết SPT Đánh giá hệ số K0 OCR sét: Có nghiên cứu tương quan N OCR, K0 Mayne Kemper cho rằng: – ĐÁNH GIÁ SỨC KHÁNG CẮT Đánh giá sức kháng cắt đất cát: Thô sơ độ tin cậy thấp tra bảng 3.4 Cách tính Peck, Hanson cộng thông dụng – ĐÁNH GIÁ SỨC KHÁNG CẮT Đánh giá sức kháng cắt đất cát: Cách tính Schmertmann cho tin cậy không nên dùng với độ sâu nông (nhỏ 2m) – ĐÁNH GIÁ SỨC KHÁNG CẮT Đánh giá sức kháng cắt đất sét: Các quan hệ sức chống cắt khơng nước S u thí nghiệm SPT thường có độ tin cậy thấp Trong đó, hai quan hệ phổ biến là: Lưu ý rằng, tương quan N Su phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác, ví dụ tính nhạy cảm đất sét 9 – ỨNG DỤNG DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI CỌC Meyerhof kiến nghị cách tính sức chịu tải cọc bêtơng đất cát vào năm 1976 Tuy nhiên, nên dùng phương pháp Schmertmann áp dụng cho loại đất có độ tin cậy cao Đầu tiên, số đọc N60 thí nghiệm SPT giới hạn: Nếu N6060 lấy N60=60 – ỨNG DỤNG DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI CỌC SỨC KHÁNG BÊN Trong bảng trên, N nghĩa N60 Sức kháng bên cọc bêtông lớn cọc thép – ỨNG DỤNG DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI CỌC SỨC KHÁNG BÊN Nhận xét, sức kháng bên cọc đất sét (ký hiệu 1) cao nhất, giảm dần với đất cát (3) cuối đá vôi (4) – ỨNG DỤNG DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI CỌC SỨC KHÁNG MŨI Ta gọi đất mũi cọc điểm A Giá trị sức kháng mũi trung bình qp điểm A tính sau: – ỨNG DỤNG DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI CỌC SỨC KHÁNG MŨI Sau tính Qf Qp cơng thức cách tính Schmertmann, có thêm khái niệm sức chịu tải huy động, là: Như vậy, hệ số an tồn cho sức kháng bên F f=2; cho sức kháng mũi Fp=2x3=6 cho cọc bê tông cọc H; Fp=2x2=4 cho cọc ống thép 12 – TĨM TẮT THÍ NGHIỆM SPT ... ống xuyên chưa qua 30 cm ta dừng thí nghiệm lại – CHUẨN HÓA SỐ ĐỌC Lực kháng xuyên (N) phụ thuộc vào lượng hữu ích búa chiều sâu điểm thí nghiệm, sau thí nghiệm xong cần phải hiệu chỉnh số đọc thí. .. N1 để ống xuyên 15 cm Đếm số nhát N2 để ống xuyên tiếp 15 cm – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM Rút ống lấy mẫu lên, bổ đơi thu lấy mẫu đất, đem thí nghiệm phòng Lặp lại bước đến Thường ta thí nghiệm m sâu... xuyên vào đất 300 mm (sau cắm xuống đất nhờ trọng lực đóng) coi lực kháng xuyên (N) – THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM – THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM Thiết bị khoan tạo lỗ Ống lấy mẫu có đường kính 38 mm đường kính