Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT – Cone Penetration Test

Mọi chi tiết xin liên hệ qua Hotline: 0903 372 300 (Call, SMS, Zalo, Viber, WhatsApp) hoặc E-mail: geotechnics@geotechnicsvn.com

I. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH CPT

Đối với phương pháp xuyên tĩnh, mũi xuyên được đưa vào đất nhờ lực ép tĩnh bởi cơ cấu thuỷ lực, lực ép tối đa có thể là 5 tấn, 10 tấn, 20 tấn hoặc lớn hơn. Xuyên tĩnh là phương pháp xuyên hiệu quả nhất được sử dụng để nghiên cứu đất nền ở trạng thái tự nhiên. Các thông tin thu nhận được từ xuyên tĩnh rất phong phú và đạt độ chính xác cao. Phương pháp xuyên tĩnh cho phép giải quyết tốt các nhiệm vụ địa chất công trình sau:

• Phân chia chi tiết cụ thể địa tầng thành những lớp đất có chất lượng thiết kế xây dựng khác nhau, nhìn nhận được mức độ như nhau của đất nền ;
• Đánh giá được độ chặt của đất loại cát, trạng thái của đất loại sét ;
• Xác định được 1 số ít đặc trưng về độ bền và biến dạng của đất nền ;
• Cho phép xác lập được chiều sâu lớp đặt mũi cọc. Tài liệu xuyên tĩnh thường được sử dụng để giám sát sức chịu tải của cọc .

Việc vận dụng giải pháp xuyên tĩnh trong khảo sát ĐCCT được cho phép bổ trợ vừa đủ những thông tin ĐCCT của đất nền Giao hàng phong cách thiết kế khu công trình cũng như nâng cao độ đúng chuẩn và chất lượng của tài liệu khảo sát ĐCCT .

II. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH CPT

Bộ thí nghiệm xuyên tĩnh CPT gồm những bộ phận hầu hết sau :

Mũi xuyên

Là bộ phận trực tiếp xuyên vào đất được cấu trúc với phần đầu là mũi côn có góc đỉnh 60 o. Đường kính đáy mũi là 35.7 mm, diện tích quy hoạnh tiết diện ngang là 10 cm2. Mũi xuyên được ấn vào trong đất cùng với cần xuyên. Việc đo sức kháng xuyên đầu mũi và ma sát bên được triển khai liên tục và đồng thời. Mũi xuyên thường được gắn cảm ứng, những thông tin về sức kháng xuyên, ma sát thành, lực ấn được chuyển thành tín hiệu điện và truyền qua cáp đặt trong cần xuyên về bộ phận đo ghi .

Cần xuyên

Cần xuyên là bộ phận truyền lực đến mũi xuyên để đưa mũi xuyên vào đất. Cần xuyên thường có đường kính bằng đường kính mũi xuyên, dài 1000 mm, được cấu trúc bằng thép đặc biệt quan trọng, bên trong rỗng để luồn dây cáp tín hiệu qua .

Hệ thống truyền lực

Dùng bơm thuỷ lực, pittong để ấn mũi xuyên và cần xuyên xuống đất .

Hệ thống Interface gồm có những module tinh chỉnh và điều khiển, màn hình hiển thị hiển thị, …

Cáp tín hiệu .

Hệ thống đối tải : sử dụng neo hoặc những khối bê tông đối tải .

III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH CPT

Trước khi triển khai thí nghiệm, cần kiểm tra hàng loạt thiết bị, xác lập đúng chuẩn vị trí xuyên đúng phong cách thiết kế và neo chắc như đinh vào đất, tránh để nhổ neo trong quy trình xuyên .
Tiến hành xuyên bằng cách tăng áp lực đè nén xuyên lên đầu cần xuyên. Tốc độ hạ xuyên 2 cm / s. Độ sâu xuyên được hiển thị trực tiếp trên Interface. Quá trình xuyên phải thực thi liên tục, chỉ được phép dừng xuyên để nối cần. Khi xuyên phải thẳng, tránh xuyên chéo gây cong cần, hiệu quả xuyên sẽ không đúng chuẩn .

Các thông số kỹ thuật cần xác lập khi xuyên tĩnh :

• Sức kháng xuyên đầu mũi ( Cone Resistance ) qc : Là sức kháng xuyên của đất công dụng lên mũi xuyên, được xác lập bằng tỷ số giữa lực công dụng lên mũi côn và diện tích quy hoạnh tiết diện đáy mũi

qc = Qc / Fc
Trong đó :
qc : Sức kháng xuyên đơn vị chức năng, kG / cm2
Qc : Lực công dụng lên đáy mũi xuyên, kG
Fc : Diện tích tiết diện đáy mũi xuyên, cm2

• Ma sát thành đơn vị chức năng ( Sleeve Friction ) fs : Là sức kháng của đất tính năng lên mặt phẳng của ống đo ma sát, được xác lập bằng tỷ số giữa lực công dụng lên mặt phẳng ống đo ma sát Qs và diện tích quy hoạnh mặt phẳng ống đo Fs .

fs = Qs / Fs
Trong đó :
fs : Ma sát thành đơn vị chức năng, kG / cm2
Qs : Lực tính năng lên ống đo ma sát, kG
Fs : Diện tích mặt phẳng ống đo ma sát, cm2

• Sức kháng xuyên tổng : Là tổng lực công dụng lên mũi côn và lực tính năng lên ống đo ma sát .

Qt = Qc + Qs
Trong đó :
Qt : Sức kháng xuyên tổng, kG
Qc : Lực công dụng lên đáy mũi xuyên, kG
Qs : Lực công dụng lên ống đo ma sát, kG

• Tỷ sức kháng xuyên Fr : Là tỷ số giữa ma sát thành đơn vị chức năng fs và sức kháng xuyên đầu mũi qc .

Fr = fs / qc

• Ngoài ra còn có thêm thông số kỹ thuật đo áp lực đè nén nước lỗ rỗng u ( kPa ), đo mức độ tiêu tán áp lực đè nén nước lỗ rỗng .

IV. DIỄN GIẢI KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh được miêu tả trên biểu đồ xuyên tĩnh theo chiều sâu. Trục hoành miêu tả sự đổi khác qc, fs và u. Trục tung miêu tả độ sâu xuyên .
Dựa vào tác dụng thí nghiệm xuyên tĩnh hoàn toàn có thể phân loại đất, nhìn nhận độ chặt của đất loại cát, trạng thái của đất loại sét và một số ít đặc trưng cơ lý của đất nền theo những bảng sau :

Phân loại đất theo Fr của 1 số ít tác giả :

Loại đất
Schmertmann
Begemann
Fugro
Sangleret
Cát sạn
0 – 0.5
Cát
0.5 – 2
1.25 – 1.6
0.5 – 1.5
< 2 Cát bụi 1.75 – 2.5 1.6 – 2.5 1.5 – 2 1 – 2.75 Bụi 2.3 – 3.5 2.5 – 3.6 2 – 2.5 2.75 – 3.5 Sét bụi, sét pha 3 – 4.5 3.6 – 4 2.5 – 3 3.4 – 7 Sét > 4
4 – 7
3 – 6
3 – 8
Than bùn
> 7
> 6

Phân loại đất theo qc và Fr theo 20 TCN – 174 – 89 :

Loại đất
qc, kG / cm2
Fr
Cát hạt thô và trung
> 90
0.3 – 0.8
Cát hạt mịn
< 90 0.5 – 0.7 Cát bụi, cát pha < 30 1.0 – 3.0 Sét pha 7 – 40 2.0 – 4.0 Sét 7 – 30 4.0 – 9.0 Bùn 0.2 – 5.0

Trạng thái của đất loại cát theo sức kháng xuyên qc ( theo RXN 33-70 )

Loại cát
Sức kháng xuyên mũi qc, kG / cm2
Độ chặt
Hệ số rỗng e
Hạt to và vừa

< 50

50 – 150
> 150
Rời
Chặt vừa
Chặt
> 0.70
0.70 – 0.55
< 0.55 Hạt nhỏ < 30 30 – 100 > 100
Rời
Chặt vừa
Chặt
> 0.75
0.75 – 0.60
< 0.60 Hạt mịn ít ẩm < 30 30 – 100 > 100
Rời
Chặt vừa
Chặt
> 0.80
0.80 – 0.60
< 0.60 Hạt mịn bão hoà nước < 15 15 – 60 > 60
Rời
Chặt vừa
Chặt
> 0.80
0.80 – 0.60
< 0.60

Độ sệt của đất loại sét theo sức kháng xuyên qc

Sức kháng xuyên mũi qc, kG / cm2
Trạng thái
> 50
30 – 50
10 – 30
< 10 Cứng Nửa cứng Dẻo cứng Dẻo mềm và dẻo chảy

Góc ma sát trong của cát hạt to, vừa và nhỏ

Sức kháng xuyên mũi qc, kG / cm2
Góc ma sát trong ( độ ) khi độ sâu xuyên, m
< 2 2 – 5 > 5
10
20
40
70
120
200
300
28
30
32
34
36
38
40
27
29
31
33
35
37
39
26
28
30
32
34
36
38

Áp lực thống kê giám sát quy ước Ro theo tiêu chuẩn TCN – 174 89

Sức kháng xuyên mũi qc, kG / cm2

Áp lực tính toán quy ước Ro ,kG/cm2

10
20
30
40
50
60
1.2
2.2
3.1

4.0

4.9
5.8

V. MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH CPT CỦA CHÚNG TÔI

0903 372 300 (Call, SMS, Zalo) hoặc E-mail: geotechnics@geotechnicsvn.comĐể biết thêm thông tin cụ thể về dịch vụ, Quý khách vui mừng liên hệ tới số hotline : hoặc E-mail :

Source: https://mindovermetal.org
Category: Ứng dụng hay