Issuu on Google+

Chuyªn ®Ò cao häc ®Þa kü thuËt

thÝ nghiÖm ngoµi trêi x¸c ®Þnh tÝnh chÊt x©y dùng cña ®Êt PGS.TS. §oµn ThÕ T­êng ViÖn KHCN X©y dùng


c¸c ph­¬ng ph¸p chÝnh

­ Ph­¬ng ph¸p xuyªn tÜnh (CPT); ­ Ph­¬ng ph¸p xuyªn tiªu chuÈn (SPT); ­ Ph­¬ng ph¸p c¾t quay (VT)  ; ­ Ph­¬ng ph¸p nÐn ngang trong hè khoan ; ­C¸c ph­¬ng ph¸p kh¸c.


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh • §Þnh nghÜa ThÝ nghiÖm Ên vµo ®Êt mét ®Çu xuyªn qua mét hÖ cÇn xuyªn x¸c ®Þnh mét sè tÝnh chÊt cña ®Êt. ­ Xuyªn liªn tôc vµ thÝ nghiÖm xuyªn gi¸n ®o¹n. ­ Xuyªn c¬ häc vµ thÝ nghiÖm xuyªn ®iÖn tö. ­ Xuyªn thuÇn tuý vµ thÝ nghiÖm xuyªn ®a chøc n¨ng (CPTu). • C«ng dông ­ Ph©n lo¹i ®Êt vµ x¸c ®Þnh ranh giíi c¸c ph©n vÞ ®Þa tÇng. ­ X¸c ®Þnh mét sè c¸c tÝnh chÊt c¬ lý cña ®Êt. ­ X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña mãng cäc.


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh • C¸c th«ng sè c¬ b¶n ­ Søc kh¸ng mòi ®¬n vÞ qc (Pa, kPa, MPa). ­ Søc kh¸ng ma s¸t bªn ®¬n vÞ qf (Pa, kPa, MPa). ­ Tæng søc kh¸ng xuyªn Qt lµ tæng lùc cÇn thiÕt ®Ó Ên cÇn vµ ®Çu xuyªn xuèng ®Êt. ­ Tû søc kh¸ng Fr (qf/qc). ­ ¸p lùc n­íc lç rçng vµ sù suy gi¶n ¸p lùc n­íc lç rçng theo thêi gian. ­ Mét sè tÝnh chÊt vËt lý kh¸c: nhiÖt ®é, mËt ®é, ®iÖn trë, tÝnh ¨n mßn,…


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh • ThiÕt bÞ xuyªn tÜnh: mòi xuyªn, cÇn xuyªn, bé gia t¶i vµ bé ®o ®¹c ­ Mòi xuyªn gåm phÇn chãp nãn vµ phÇn h×nh trô tiÕp theo. Mòi nãn gãc ®Ønh 60, tiÕt diÖn 20 cm2. PhÇn h×nh trô nèi dµi, g¾n c¸c c¬ cÊu ®o (m¨ng x«ng ®o ma s¸t, ®¸ thÊm ®o U, c¸c c¶m biÕn,..). M¨ng x«ng ma s¸t ®­êng kÝnh b»ng ®¸y mòi c«n vµ diÖn tÝch150mm2. ­ HÖ thèng cÇn xuyªn: c¸c èng rçng (®Æc), ®­êng kÝnh b»ng ®­êng kÝnh mòi xuyªn, dµi 1000mm, nèi ren. ­ Bé ®o ®¹c: c¶m biÕn ®iÖn, ®ång hå thuû lùc, thanh øng biÕn. ­ Bé gia t¶i lµ bé phËn t¹o lùc nÐn, thuû lùc. §èi träng neo (t¶i träng).


Mòi xuyªn Hµ Lan Mòi xuyªn Begemann

Mòi xuyªn Fugo 1.Mò i nãn 2.TÊm ¸p lùc 3.C ¶m b iÕ n 4.¸o m a s ¸t 5.Vß ng diÒ u c hØ nh 6. ¸o c ¸c h n­ íc 7.D©y dÉn 8.§Ç u nè i


M¸y xuyªn h¹ng nhÑ


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh • Kü thuËt thÝ nghiÖm ­C¸c ®Æc tr­ng cña hè xuyªn: vÞ trÝ, ®é s©u ­C¸c th«ng sè thiÕt bÞ Lo¹i xuyªn, ®Æc ®iÓm mòi xuyªn,.. ­ C¸c th«ng sè kü thuËt ` §é cong cÇn 4­8%0,

Tèc ®é xuyªn æn ®Þnh 2cm/s, §é nghiªng tèi ®a: 2% §o ghi liªn tôc, gi¸n ®o¹n kh«ng qu¸ 20 cm. ­Tµi liÖu ho¸ qu¸ tr×nh xuyªn: C¬, ®iÖn, ©m


BiÓu ®å xuyªn tÜnh, ¶nh h­ëng cÇn cong


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh • Sö dông kÕt qu¶ ­Ph©n lo¹i ®Êt

qf

Lo¹i ®Êt Than bïn vµ ®Êt sÐt nhiÒu h÷u c¬ §Êt sÐt vµ sÐt pha nÆng §Êt sÐt pha C¸t

Gi¸ trÞ qc / 12 12­25 25­40 40­80


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh • Sö dông kÕt qu¶ ­Ph©n lo¹i ®Êt §Êt ViÖt

nam Lo¹i ®Êt

Giíi h¹n qc (105 Pa)

Tû ma s¸t

C¸t h¹t th«, trung

qc > 90

0,3 < Fr < 0,8

C¸t h¹t mÞn

qc < 90

0,5 < Fr < 1,7

C¸t bôi, c¸t pha

qc < 30

1,0 < Fr < 3,0

SÐt pha

7< qc < 40

2,0 < Fr < 4,0

SÐt

7< qc < 30

4,0 < Fr < 9,0

Bïn

0,2 < Fr < 5,0


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh

• Sö dông kÕt qu¶ ­§é chÆt ®Êt rêi

qc, kG/cm2

Dr, %

§ é chÆt

0-20 20-40 40-120 120-200 >200

< 20 20-40 40-60 60-80 >80

RÊt xèp Xèp ChÆt võa ChÆt RÊt chÆt


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh • Sö dông kÕt qu¶ § é sÖt cña ®Êt dÝnh qc, kG/cm2

B

§ é sÖt

<5 5-10 10-15 15-30 30-60 >60

> 1.0 0.75-1.0 0.50-0.75 0.25-0.50 0-0.25 <0

Ch¶y DÎ o ch¶y DÎ o mÒm DÎ o cøng Nöa cøng Cøng


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh • Sö dông kÕt qu¶ Gãc ma s¸t trong

ϕ (0), ë ®é s©u

5

qc (10 Pa) 10 20 40 70 120 200 300

2m 28 30 32 34 36 38 40

≥ 5m 26 28 30 32 34 36 38


ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh

• Sö dông kÕt qu¶

Søc kh¸ ng c¾t kh«ng tho¸ t n- í c cña ®Êt lo¹ i sÐt, CU

CU =

CU =

mòi c«n ®¬n gi¶n

mòi c«n cã ¸ o bäc

M« dun biÕn d¹ ng cña ®Êt E E = αc qc αc = 3 (®Êt rêi), 7 (®Êt dÝnh)


Søc mang t¶i tiªu chuÈn qc (105 Pa)

R0 (105 Pa)

10

1,2

20

2,2

30

3,1

40

4,0

50

4,9

60

5,8


M«dun biÕn d¹ng cho ®Êt ViÖt Nam

Lo¹ i ®Êt

Gií i h¹ n qc (105 Pa)

SÐt , sÐt pha qc < 15 ChÆt, cøng qc > 15 SÐt , sÐt pha qc > 7 DÎ o mÒm, qc < 7 dÎ o ch¶y Bï n sÐt W(%) < 70 Bï n sÐt pha qc < 6 ; W(%) > 70 C¸ t pha 10 < qc < 35 C¸ t qc > 20

Gi¸ trÞαc 5 < αc < 8 3 < αc < 6 4,5< αc < 7,5 3 < αc < 6 3< αc < 6 2< αc < 4 3 < αc< 5 1,5< αc < 3


Søc mang t¶i cña cäc • Søc chÞu t¶i cùc h¹n: Q = Qp + Qf • Søc mang t¶i cho phÐp: Q = Qp/3+ Qf/2 ­ Søc kh¸ng mòi : Qp = A.qp A ­ tiÕt diÖn mòi cäc; qp ­ øng suÊt giíi h¹n mòi cäc = Kc.qc Kc ­ lÊy theo b¶ng qc ­ søc kh¸ng mòi c«n trung b×nh, trong 3B trªn, d­íi mòi ­ Søc kh¸ng ma s¸t : Qf = U∑hsiqsi U ­ chu vi cäc; hsi ­ bÒ dµy líp ®Êt thø i; qsi ­ ma s¸t thµnh ®¬n vÞ cña líp ®Êt thø i qsi = qci /α i α HÖ sè theo lo¹i ®Êt vµ lo¹i cäc, tra b¶ng


C¸ t chÆt ®Õn rÊt chÆt § ¸ phÊn, mÒm § ¸ ph©n phong ho¸ , m¶nh vôn

30

20005000 > 5000

0,35

0,45

40

80

40

80

(80)35 (80)35 (80)35

35

0,45

0,55

60

120

60

120

(80)35 (80)35 (80)35

35

0-2500

0,4

0,5

150

250010.000 > 1000

0,4

0,5

0,3

0,4

(60)♣ ♣ 120 (100) 180 150

(60) 80 100 0 150

> 5000 > 5000

0,2 0,2

0,3 0,4

100 60

(120) 60 (200) 250 300 (200) 120 80

(200) 250 300 (200) 120 80

100 60

15

15

15

Thµnh èng thÐp

30

Thµnh bª t«ng

30

Thµnh èng thÐp

30

Thµnh bª t«ng

0,5

Thµnh èng thÐp

0,4

Thµnh bª t«ng

< 2000

Thµnh èng thÐp

♣ ♣♣ qc

Thµnh bª t«ng

C¸ t ch¶y võa

GÝa trÞcùc ®¹ i (kPa) Cäc nhåi Cäc ®ãng

Cäc ®ãng

§ Êt lo¹ i sÐt ch¶y, bï n (♣) § Êt lo¹ i cøng võa § Êt lo¹ i sÐt cøng ®Õn rÊt cøng C¸ t ch¶y

HÖ sè α Cäc nhåi Cäc ®ãng

Cäc nhåi

Lo¹ i ®Êt

Søc kh¸ ng mòi c«n

HÖ sè mang t¶i Kc

15

35

35

35

35

(120) 80 (150) 120 35 (150) 120

(80)35

(120) 80 (150) 120 35 (150) 120

35

(120) 80 35 (120) 80

120 35 120


ThÝ nghiÖm SPT • §Þnh nghÜa ­ThÝ nghiÖm xuyªn tiªu chuÈn (SPT, Standard Penetration Test) lµ ®ãng mét mòi xuyªn h×nh èng mÉu ®· chuÈn ho¸ vµo trong ®Êt tõ ®¸y mét lç khoan. N¨ng l­îng ®ãng chuÈn ho¸. ­§o ®é s©u xuyªn. ­§Êt chøa trong èng mÉu ®­îc xem lµ mÉu ®Êt ph¸ ho¹i. ­Qu·ng c¸ch thÝ nghiÖm 1­3m/lÇn, kÕt hîp lÊy mÉu nguyªn tr¹ng. • ChØ tiªu thÝ nghiÖm ­Søc kh¸ng xuyªn tiªu chuÈn N30 ­§é s©u xuyªn S50, S100 ­MÉu ®Êt ph¸ ho¹i cho TNTP.


ThÝ nghiÖm SPT • C«ng dông ­Ph©n chia ®Þa tÇng ­§¸nh gi¸ mét sè chØ tiªu c¬ lý ®Êt §é chÆt, gãc ma s¸t trong cña ®Êt h¹t rêi; §é sÖt, ®é bÒn nÐn cã në h«ng cña ®Êt ®Êt dÝnh; M« ®un biÕn d¹ng cña ®Êt rêi; Søc kh¸ng xuyªn tÜnh cña ®Êt. ­§¸nh gi¸ mét sè chØ tiªu ®éng lùc cña ®Êt Kh¶n¨ng biÕn lo·ng cña ®Êt rêi; Tèc ®é truyÒn sãng trong ®Êt. ­Dù b¸o søc mang t¶i cña mét sè lo¹i mãng: Søc mang t¶i cña mãng trªn ®Êt rêi; Søc mang t¶i cña cäc (cäc chèng, khoan nhåi).


ThÝ nghiÖm SPT • ThiÕt bÞ ThiÕt bÞ khoan t¹o lç, ®Çu xuyªn, Bé bóa ®ãng. ­ThiÕt bÞ khoan, D 55 ÷ 163mm. CÇn khoan 42mm, 5.7 kg/m. ­ §Çu xuyªn : PhÇn mòi, phÇn th©n vµ phÇn ®Çu nèi ren. D, mm: 51 ± 1,5­ 38,0 ± 1,5, chiÒu dµi ®Õn 810mm. PhÇn mòi , dµi, mm: 25 ÷ 75; D trong 35,0 ± 1,5; Gãc v¸t 16 ÷ 23. PhÇn th©n dµi 450 ÷ 750mm chøa ®Êt khi xuyªn, hai nöa. PhÇn ®Çu nèi dµi ®Õn 175mm, c¬ cÊu bi, lç tho¸t h¬i vµ n­íc ­Bé bóa ®ãng, gåm: Qu¶ bóa, bé g¾p bóa vµ cÇn dÉn h­íng. Bóa r¬i tù do:Träng l­îng, daN:63,5 ± 1; ®é cao r¬i, mm:76 ± 2,5. Bé g¾p n©ng h¹ bóa mét tù ®éng, h¹n chÕ tiªu hao n¨ng l­îng trong qu¸ tr×nh r¬i.


ThÝ nghiÖm SPT

• Tr×nh tù thÝ nghiÖm ­Khoan t¹o lç ®Õn ®é s©u thÝ nghiÖm. VÐt s¹ch ®¸y. ­L¾p mòi xuyªn vµ bé t¹ ®ãng. ­§¸nh dÊu trªn cÇn xuyªn 3 ®o¹n 15 cm. ­§ãng t¹. Ghi sè bóa cho mçi 15 cm xuyªn. Søc kh¸ng xuyªn SPT (N30) lµ sè bóa cho 30 cm cuèi. (§o ghi ®é s©u xuyªn, cm, øng víi sè bóa 50 hoÆc 100 lÇn). ­KÐo mòi xuyªn lªn bÒ mÆt, th¸o èng mÉu vµ lÊy ®Êt ra khái èng mÉu. B¶o qu¶n mÉu ®Ó quan s¸t vµ thÝ nghiÖm.


ThÝ nghiÖm SPT

• Kü thuËt xuyªn SPT ­C¸c ®Æc tr­ng cña thÝ nghiÖm: qu·ng c¸ch, ®é s©u ­C¸c th«ng sè thiÕt bÞ Mòi xuyªn, bé ®ãng t¹, bé g¾p, cÇn xuyªn ­ C¸c th«ng sè kü thuËt ` Khoan t¹o lç (kÝch th­íc lç khoan, ®é s©u khoan, c«ng nghÖ khoan) T×nh tr¹ng ®¸y hè khoan (s¹ch, tråi) Tæn hao n¨ng l­îng ®ãng Qu¸ tr×nh ®ãng t¹ M« t¶®Êt, l­u gi÷, vËn chuyÓm mÉu ®Êt ­Tµi liÖu ho¸ qu¸ tr×nh xuyªn.


ThÝ nghiÖm SPT

• Sö dông kÕt qu¶ Gi¸ trÞN30 cña mét sè lo¹ i ®Êt vï ng Hµ Néi TT 1 2 3 4 5 6 7

Lo¹ i ®Êt § Êt lo¹ i sÐt, s«ng, tÇng Th¸ i B×nh § Êt lo¹ i sÐt, biÓn tÇng H¶i H- ng § Êt lo¹ i sÐt, biÓn tÇng VÜnh Phó § Êt lo¹ i bï n sÐt, hå lÇy-biÓn, tÇng H¶i H- ng § Êt c¸ t s«ng, tÇng Th¸ i B×nh § Êt c¸ t, s«ng-biÓn, tÇng VÜnh Phó § Êt c¸ t th« lÉn s¹ n sái, tÇng Hµ Néi

Gi¸ trÞN30 (bóa/30cm) 5-8 2-4 10-25 1-3 15-25 18-30 > 40


ThÝ nghiÖm SPT

• Sö dông kÕt qu¶

Quan hÖ N30 - qc TT 1 2 3 4 5

Lo¹ i ®Êt SÐt SÐt pha SÐt h¹ t mÞn C¸ t h¹ t trung, th« C¸ t h¹ t trung lÉn s¹ n sái

Tû sè qc/N30 2 3 4 5-6 >8


Quan hÖ N30, ®é chÆt t- ¬ng ®èi Dr vµ gãc ma s¸ t trong ϕ Tr¹ ng th¸ i

Dr, %

N30

ϕ0

Xèp ChÆt ChÆt võa RÊt chÆt

30 30 - 60 60 - 80 > 80

10 10 - 30 30 - 50 > 50

25 - 30 30 - 3230 3230 - 40 40 - 50

Quan hÖ N30, ®é sÖt B vµ ®é bÒn nÐn cã në h«ng (qu) N30 <2 2-4 4-8 8 - 10 15 - 30 > 30

§ é sÖt Ch¶y DÎ o - ch¶y DÎ o Cøng RÊt cøng R¾n

qu, daN/cm2 < 0,25 0,25 - 0,50 0,50 - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 4,0 > 4,0


ThÝ nghiÖm SPT

• Sö dông kÕt qu¶ Gãc ma s¸t trong, ϕ ϕ = (12N30 + a) 0.5

a = 15 ­ 25 (Terzaghi, Peck, Meyerhof,..).

M« ®un biÕn d¹ng E. E = a + c (N30 + 6) (Tassios, Anagnostipoulos) a = 40 khi N30 > 15 = 0 khi N30 < 15 c phô thuéc vµo lo¹i ®Êt: §Êt lo¹i sÐt c=3 §Êt c¸t mÞn 3,5 §Êt c¸t trung 4,5 §Êt c¸t th« 7 §Êt c¸t lÉn s¹n sái 10 §Êt s¹n sái lÉn c¸t 12


ThÝ nghiÖm SPT

• Sö dông kÕt qu¶ Søc mang t¶i cho phÐp cña mãng cäc (NhËt) Q = 1/3 [ α Na Ap + (0,2NsLs + CLc )π D ] Q ­ søc mang t¶i cho phÐp cña cäc, tÊn; Ap ­ tiÕt diÖn cäc, m2; D ­ ®­êng kÝnh cäc, m; Ls ­ chiÒu dµi ®o¹n cäc n»m trong ®Êt c¸t, m; Lc ­ chiÒu dµi ®o¹n cäc n»m trong ®Êt sÐt, m; Na ­ gi¸ trÞ N30 cña ®Êt d­íi mòi cäc,bóa/30cm; Ns ­ gi¸ trÞ N30 cña ®Êt c¸t bªn th©n cäc,bóa/30cm; C ­ lùc dÝnh cña ®Êt sÐt bªn th©n cäc, tÊn/m2; α ­ hÖ sè phô thuéc vµo ph­¬ng ph¸p thi c«ng, α = 15 víi cäc khoan nhåi vµ α = 30 víi cäc BTCT ®ãng, khoan dÉn, khoan dÉn cã b¬m v÷a xi m¨ng thµnh vµ ®¸y


ThÝ nghiÖm c¾t c¸nh • §Þnh nghÜa ­ThÝ nghiÖm c¾t c¸nh (VT, Vane Test) lµ thÝ nghiÖm c¾t ®Êt t¹i thÕ n»m tù nhiªn b»ng c¸ch quay mét ®Çu c¾t h×nh ch÷ thËp ®· xuyªn vµo trong ®Êt. ­ThÝch hîp cho ®Êt bïn yÕu ­Qu·ng c¸ch thÝ nghiÖm 0.5­1.0m/lÇn, kÕt hîp lÊy mÉu nguyªn tr¹ng. ­Th«ng sè ®o ®­îc lµ m« men cÇn thiÕt ®Ó c¾t ®­îc ®Êt. ­X¸c ®Þnh ®é bÒn cña ®Êt yÕu, khã lÊy mÉu TNTP. • ChØ tiªu thÝ nghiÖm ­Søc kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t n­íc Cu, kG/cm2. ­ §é nhËy Sr


ThÝ nghiÖm c¾t c¸nh • ThiÕt bÞ thÝ nghiÖm bao gåm: c¸nh c¾t, cÇn c¸nh c¾t vµ ®Çu ®o ­C¸nh c¾t: c¸nh h×nh ch÷ thËp, h=2d, h chiÒu cao, d bÒ réng ­CÇn c¸nh c¾t nèi c¸nh vµ ®Çu ®o. CÇn ®¬n vµ cÇn kÐp ®Ó gi¶m ma s¸t bªn. ­§Çu ®o ®Æt trªn mÆt cã chøc n¨ng t¹o m« men c¾t t¸c dông vµo c¸nh c¾t ®Ó c¾t ®Êt • Tr×nh tù thÝ nghiÖm ­L¾p r¸p thiÕt bÞ thÝ nghiÖm. ­ Ên c¸nh c¾t vµo ®Êt tíi ®é s©u thÝ nghiÖm (cã thÓ tõ ®¸y hè khoan khoan s½n). ­T¸c dông m« men c¾t xoay cÇn, c¸nh c¾t vµ theo dâi, ghi gi¸ trÞ m« men c¾t cho tíi khi ®Êt bÞ c¾t. ­Ph¸ huû kÕt cÊu ®Êt b»ng c¸ch quay c¸nh c¾t 25 vßng. ­ThÝ nghiÖm víi ®Êt ®· bÞ ph¸ ho¹i, ghi gi¸ trÞ m« men c¾t ph¸ ho¹i. ­TiÕp tôc t¹i ®é s©u kh¸c.


C¸nh c¾t §Çu ®o, ThiÕt bÞ


BiÎu ®å c¾t

Dông cô c¾t quay cña Ph¸p


ThÝ nghiÖm c¾t c¸nh

• TÝnh to¸n vµ biÓu diÔn kÕt qu¶thÝ nghiÖm ­Søc kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t n­íc Cu Cu = M / 2πa2(h+2a/3) = 3M / 28 πa3 khi h=4a ­§é nhËy Sr Sr = Cu /Cu ph¸ ho¹i ­BiÓu diÔn Cu vµ Sr theo chiÒu s©u.


ThÝ nghiÖm c¾t c¸nh • Kü thuËt thÝ nghiÖm ­C¸c ®Æc tr­ng cña thÝ nghiÖm: qu·ng c¸ch, ®é s©u ­C¸c th«ng sè thiÕt bÞ C¸nh c¾t, bé ®ãng t¹, cÇn c¸nh c¾t ­ C¸c th«ng sè kü thuËt ` Khoan t¹o lç (kÝch th­íc lç khoan, ®é s©u khoan, c«ng nghÖ khoan) Ðp c¸nh c¾t vµo ®Êt Tèc ®é c¾t Theo dâi sè ®o m« men quay ­Tµi liÖu ho¸ qu¸ tr×nh xuyªn.


ThÝ nghiÖm nÐn ngang trong hè khoan • §Þnh nghÜa ­ThÝ nghiÖm nÐn ngang trong hè khoan (Pressuremeter Test) lµ thÝ nghiÖm gia t¶i ®Êt trªn thµnh hè khoan x¸c ®Þnh c¸c ®Æc tr­ng ®é bÒn vµ biÕn d¹ng cña chóng. ­ T¶i träng lªn ®Êt t¹i thµnh hè khoan ®­îc t¸c dông theo tõng cÊp b»ng ¸p lùc n­íc vµ biÕn d¹ng cña ®Êt ®­îc theo dâi th«ng qua sù biÕn thiªn cña thÓ tÝch n­íc b¬m vµo. • C«ng dông

­ X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®Æc tr­ng cho ®é bÒn, biÕn d¹ng cña ®Êt phôc vô thiÕt kÕ nÒn mãng. ­X¸c ®Þnh t­¬ng quan víi mét sè kÕt qu¶thÝ nghiÖm kh¸c. C¸c th«ng sè thÝ nghiÖm ­Th«ng sè ®o ®¹c ®­îc lµ thÓ tÝch n­íc øng víi cÊp t¶i. ­Th«ng sè cña thÝ nghiÖm lµ M«dun nÐn ngang Ep (kG/cm2) vµ t¶i träng giíi h¹n Pl (kG/cm2).


ThÝ nghiÖm nÐn ngang trong hè khoan • ThiÕt bÞ thÝ nghiÖm ­ThiÕt bÞ thÝ nghiÖm gåm Buång gia t¶i, Hép ®iÒu khiÓn vµ èng nèi gi÷a hai bé phËn trªn. ­ Buång gia t¶i gåm 3 ng¨n: ng¨n ®o chÝnh vµ 2 ng¨n phô ®­îc ®­a vµo hè khoan vµ gia t¶i vµo thµnh hè khoan khi gi·n në d­íi ¸p lùc. ThÓ tÝch buång ®o 594 cm3, ®­êng kÝnh 32­74mm. ­Hép ®iÒu khiÓn ®Ó t¹o ¸p vµ ®o thay ®æi thÓ tÝch t­¬ng øng. ¸p lùc khÝ tíi 12MPa, gia t¶i vµo ®Êt tõ 2.5MPa. • Tr×nh tù thÝ nghiÖm ­ Khoan t¹o lç, D34­80 mm, thµnh æn ®Þnh. ­ H¹ buång gia t¶i theo hè khoan xuèng ®Õn ®é s©u thÝ nghiÖm. ­L¾p r¸p vµ ®iÒu chØnh c¸c bé phËn s½n sµng lµm viÖc. ­Gia t¶i theo tõng cÊp (theo ®é sÖt ®Êt). Tæng cÊp t¶i 8­10 cÊp.Gia t¶i nhanh (10 s/cÊp). Gia t¶i chËm (®Õn biÕn d¹ng æn ®Þnh). §o, ghi biÕn ®æi thÓ tÝch buång ®o theo t¶i träng. ­ThÝ nghiÖm kÕt thóc khi biÕn d¹ng t¨ng tݪn ®ét ngét.


ThÝ nghiÖm nÐn ngang trong hè khoan • ChØnh lý kÕt qu¶ ­VÏ ®å thÞ BiÕn d¹ng­¸p lùc ­X¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ ¸p lùc b¶n th©n Po, ¸p lùc ch¶y Pf vµ ¸p lùc tíi h¹n Pl. ­TÝnh to¸n Modun nÐn ngang E = (1+)2(Vo+Vm)dP/dV

• Kü thuËt thÝ nghiÖm ­Qu¸ tr×nh khoan t¹o lç ­L¾p r¸p thiÕt bÞ, h¹ buång ®o ­Qu¸ tr×nh gia t¶i, ghi sè liÖu ­HiÖu chØnh kÕt qu¶


ThÝ nghiÖm bµn nÐn TCXD 80­2002 (TCXD80­1980) • Môc ®Ých ­X¸c ®Þnh tÝnh biÕn d¹ng cña ®Êt ­ChØ tiªu x¸c ®Þnh Modun biÕn d¹ng E, kG/cm2 §é bÒn giíi h¹n tuyÕn tÝnh pl • S¬ ®å thÝ nghiÖm ­Bµn nÐn ­HÖ gia t¶i: kÝch, dÇm, neo ­Gia t¶i tõng cÊp Pi, ®o ®é lón æn ®Þnh Si • KÕt qu¶ ­VÏ ®å thÞ Pi = F(Si) ­TÝnh E, x¸c ®Þnh Pl E = APF1/2(1­ 2)/S E = (1- 2) ωd ∆P/ ∆S


Thí nghiệm xuyên trọng lựợng (WST) §Þnh nghÜa •Thiết bị xuyên trọng lượng gồm mũi xuyên dạng vít, cần xuyên, các khối tải trọng vµ cơ cấu quay cần xuyên. • Thí nghiệm xuyên trọng lượng được tiến hành như xuyên tĩnh trong đất yếu khi sức kháng xuyên nhỏ hơn 1 kN. • Khi sức kháng lớn hơn 1 kN thì đầu xuyên được xoay xuống bằng tay hoặc bằng máy và ghi lại số nửa vòng quay ứng với một độ sâu xuyên xác định. C«ng dông Xác định mặt cắt đất và thứ tự phân bố các lớp đất. Thí nghiệm này thực hiện tốt trong đất cát chặt và cả trong đất sét cứng. §ánh giá độ chặt của đất rời và sức kháng cắt không thoát nước của đất dính. Th«ng sè ®o Sức kháng xuyên trọng lượng: là tải trọng tiêu chuẩn nhỏ nhất mà mũi xuyên xuyên có thể xuyên vào đất không cần quay hoặc là số nửa vòng quay tương ứng với 0.2m xuyên được khi quay mũi xuyên với tải trọng chất lớn nhất.


Thí nghiệm xuyên trọng lựợng (WST)

Thiết bị Mũi xuyên • Đường kính 35 mm. Chiều dài 200 mm. Mũi xuyên được xoắn một vòng sang trái trên chiều dài 130 mm và có dạng hình chóp Các khối tải trọng hoặc hệ thống gia tải • Bàn kẹp 50 N, Hai khối tải trọng 100 N và Ba khối tải trọng 250 N, tổng cộng 1000 N. • Sai số cho phép lớn nhất ±5%. Các cần xuyên • Đường kính 22 mm. • Chiều dài ít nhất là 1 m.


ThÝ nghiÖm xuyªn vÝt Thuþ §iÓn


Xuyªn vÝt Thuþ §iÓn Xuyªn m¸y vµ biÓu ®å xuyªn


Thí nghiệm xuyên trọng lựợng (WST) Quy trình thí nghiệm (1) Gia tải theo từng cấp chuẩn : 0 kN, 0.05 kN, 0.15 kN, 0.25 kN, 0.50 kN, 0.75 kN, 1.0 kN. Tải trọng chuẩn lớn nhất là 1.0 kN. (2) Tải trọng được điều chỉnh trong các cấp chuẩn để tốc độ xuyên khoảng 50mm /giây. (3) Xoay cần xuyên khi sức kháng xuyên lớn hơn 1 kN hoặc tốc độ xuyên ở tải trọng 1 kN nhỏ hơn 20mm/giây thì phải. Tải trọng 1 kN được giữ và ghi lại số nửa vòng quay cho mỗi 0.2m xuyên. (4) Không phải xoay cần xuyên khi sức kháng xuyên nhỏ hơn 1 kN. (5) Có thể kết thúc thí nghiệm bằng cách dùng búa đập vào cần xuyên hoặc cho thêm tải trong lên bàn kẹp tải trọng để kiểm tra xem độ chối xuyên không phải là tạm thời.


Thí nghiệ m nén ngang tấ m nén (DMT) Định nghĩa Thí nghiệm được tiến hành bằng cách ép thẳng đứng vào đất một tấm thép có gắn màng thép mỏng, tròn có thể dãn nở được ở một mặt bên của nó và xác định áp lực tiếp xúc của đất tác dụng lên màng ở độ sâu xác định hoặc theo kiểu bán liên tục khi chuyển vị trung tâm của màng đạt tới 1,10 mm. Các kết quả thí nghiệm nén ngang tấm nén được sử dụng chủ yếu để thu nhận thông tin về địa tầng, trạng thái ứng suất, biến dạng tại hiện trường và độ bền cắt của đất. Thí nghiệm DMT phù hợp nhất đối với đất sét, sét pha và cát là các đất có kích thước hạt là nhỏ so với kích thước màng thép.


Thí nghiệm nén ngang tấm nén (Dilactometer Test) Thiết bị - Tấm nén có đầu nối ren phù hợp để nối với cần; - Cáp điện-khí - Dây nối đất; - Dụng cụ điều khiển và khắc độ; - Nguồn áp suất.


Thí nghiệ m nén ngang tấ m nén (DMT) Thực hiện thí nghiệm (1) Gia áp cho tấm nén ngay khi tấm nén được ấn đến độ sâu thí nghiệm. (2) Ghi số đọc PA trong vòng 20 giây kể từ khi tấm nén đạt tới độ sâu thí nghiệm và chỉ số PB trong vòng 20 giây kể từ số đọc PA. (3) Giảm áp ngay lập tức sau khi đọc PB để tránh dãn nở tiếp theo và biến dạng vĩnh viễn, và ấn đẩy tấm nén xuống độ sâu thí nghiệm tiếp theo hoặc kéo lên mặt đất. (4) Sau khi tấm nén được rút lên mặt đất và thực hiện quy trình khắc độ màng. Nếu các giá trị ∆PA và ∆PB đo được trước khi ấn tấm nén vào đất và sau khi đưa lên mặt đất chênh nhau hơn 25 kPa thì kết quả thí nghiệm giữa hai lần hiệu chỉnh này phải bị hủy. -PA áp suất để màng dãn nở ở tâm 0,05 mm vào đất; -PB áp suất để màng dãn nở ở tâm 1,10 mm vào đất; -∆PB áp suất tác dụng lên khoảng không tại lưng màng để tâm màng co lại 0,05 mm trong không khí; -∆PB áp suất tác dụng lên lưng màng để tâm màng dãn nở 1,10 mm trong không khí.


Thí nghiệ m nén ngang tấ m nén (DMT)

Giải thích các kết quả thí nghiệm -Tính toán p0, p1 cho từng vị trí và độ sâu thí nghiệm. P1=PB-∆PB,avg-Zm P0=1,05(PA+∆PA,avg-Zm)-0,05P1 -Tính toán Chỉ số vật liệu IDMT, chỉ số ứng suất ngang KDMT và môdun EDMT IDMT =(P1-P0)/(P0-u0) KDMT = (P1-u0)/σ'v0 EDMT = 34,7/(P1-P0) -Tính sức kháng cắt không thoát nước cu cu = 0,22 σ'v0 × (0,5 KDMT )1,25 khi IDMT < 0,6 -Tính Modun biến dạng Eoed Eeod = RM EDMT Với RM = 0,14+2,36 log KDMT khi IDMT ≤0,6; RM = 0,5+2 log KDMT IDMT ≤3,0; RM = RM0 + (2,5- RM0 ) log KDMT 0,6< IDMT <3,0; trong đó RM0 = 0,14 + 0,15 (IDMT -0,6) RM = 0,32+2,18 log KDMT IDMT >10; RM < 0,85 RM lấy bằng 0,85.


ThÝ nghiÖm ®Èy ngang trong hè ®µo • Môc ®Ých ­X¸c ®Þnh ®é bÒn cña ®Êt ­ChØ tiªu x¸c ®Þnh Lùc dÝnh C Gãc ma s¸t trong φ • S¬ ®å thÝ nghiÖm ­ChuÈnbÞ l¨ng thÓ ®Êt ­L¾p ®Æt dông cô ­ThÝ nghiÖm 3 l¨ng thÓ víi 3 ¸p lùc nÐn kh¸c nhau • KÕt qu¶ VÏ ®å thÞ  =  tgφ +C

1,2,3. TÊm ®Öm 4,5. KÝch 6. Con l¨n 7. DÇm 8. Neo


ThÝ nghiÖm nÐn sËp trong hè ®µo • Môc ®Ých ­X¸c ®Þnh ®é bÒn cña ®Êt ­ChØ tiªu x¸c ®Þnh Lùc dÝnh C Gãc ma s¸t trong φ • S¬ ®å thÝ nghiÖm ­ChuÈnbÞ l¨ng thÓ ®Êt ­L¾p ®Æt dông cô ­ThÝ nghiÖm 2 l¨ng thÓ • KÕt qu¶ ­VÏ mÆt ph¸ ho¹i ­LËp vµ gi¶i hÖ 2 ph­¬ng tr×nh T =  Nf + CA


§Þa chÊt c«ng tr×nh chuyªn m«n • §iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh • B¶n ®å ®Þa chÊt c«ng tr×nh • Kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh phôc vô x©y dùng c¸c lo¹i c«ng tr×nh kh¸c nhau


§iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh • §Þnh nghÜa • C¸c thµnh phÇn cña §K §CCT ­KiÕn t¹o, t©n kiÕn t¹o ­§Þa tÇng (§¬n nguyªn §CCT) ­§Þa h×nh, ®Þa m¹o ­§Þa chÊt thuû v¨n ­TÝnh chÊt c¬ lý ­C¸c qu¸ tr×nh ®Þa chÊt c«ng tr×nh


B¶n ®å ®Þa chÊt c«ng tr×nh

• §Þnh nghÜa • Ph­¬ng ph¸p thµnh lËp ­C¸c ph­¬ng tiÖn biÓu diÔn (mµu s¾c, ®­êng nÐt, ký hiÖu, ch÷ sè,..) ­Ph©n lo¹i ®Êt ®¸. • C¸c lo¹i b¶n ®å §CCT ­B¶n ®å ®iÒu kiÖn §CCT ­B¶n ®å chia khu ®Þa chÊt c«ng tr×nh ­B¶n ®å §CCT chuyªn m«n


Kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh phôc vô x©y dùng c¸c lo¹i c«ng tr×nh kh¸c nhau

• §Þnh nghÜa • Néi dung cña c«ng t¸c KS §CCT ­Ph­¬ng ph¸p tiÕn hµnh ­Khèi l­îng cô thÓ ­Tæng hîp ph©n tÝch, ®¸nh gi¸, biÓu diÔn • Kh¶o s¸t cho c¸c c«ng tr×nh kh¸c nhau ­D©n dông, c«ng nghiÖp ­Giao th«ng ­Thuû c«ng ­C«ng tr×nh ngÇm,..


FieldTest