Tải bản đầy đủ (.pdf) (20 trang)

Ebook Công nghệ mới đánh giá chất lượng cọc: Phần 2

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.65 MB, 20 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Chưưng 4</b>


<b>PHƯƠNG PHÁP THỬ ĐỘNG BlẾN DẠNG NHỞ</b>



1. NGUYÊN LÝ


Phươrm pháp thư độiií: biến dạnu nhỏ dựa trên nguyên lý phản xạ khi gặp trở kháng
ihay đổi của sónu ứniĩ suất, iiây ra bỏi tác độnc của lực xune tại đầu cọc, khi truyền dọc
theo thân cọc.


Nguycii lý làm việc của bộ ihiết bị dùng troim phương pháp này được trình bày trong
hình 4.1 với trình tư Ihực hiện chủ ycu như sau :


<b>-</b> Dùim húa tay <b>c ó ‘</b>4<b>ắ n </b>dáu <b>đ o l ự c </b> <i>n õ</i> <b>lên đ ầ u c ọ c</b>


<b>- Ghi lại h ì n h són u lực XLinií làm s ố </b>liệu <b>đầu vào</b>


- Lực cán ma sál ứ mặl bèn của cọc dược mõ phỏng theo quy luật tắt dần tuyến tính,
lực cản ở mũi cọc đu’ọ’c mơ |ìhỏMg iheo lực lị xo và tát dần.


- Dùnc tluini số tĩiá dịnh của đất dế tínỉi bằng phương pháp lặp và điều chỉnh trở
kháng sao clio hinli sónu tính lốii lirưim dối khớp với liình sóng đo được từ thực tế,
lừ đó plián đoán dưọX' vị In' và (lộ lớn của kluivết tật. IVêii hình 4.2 trình bày sơ đồ
khối quá trình tính lốn nhép hình sổne Iroim một tliử độnẹ biến dạng nhỏ theo TNO
- H à Lan.


<b>ì </b>hiẻt bỊ va chạm


<b>ThiẻỊ bị đàu ra </b>
<b>đổ họa</b>



<b>Thiết bị lưu giữ </b>
<b>số liệu lảu dải</b>
<b>(Trong phịng)</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<i>H ì n h 4.2 : Sơ đồ khối quá írìiiìi 'ịììép lììiili són^ theo T N O - H ù Laii</i>


<b>T ro n g thử đ ộ n g b iến d ạ n g n h ỏ c ò n phàn b iệt hai p h ư o n g pháp thí n g h iệ m sau :</b>


<i>(a) Phương, pháp phản hồi xung</i>

<b> (P u ls e e c h o m e th o d - P E M ) :</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<i>tbi P^hicơìì'^ plìáp ứ/ìíị x ử nlicinli</i> (Transicnt rcspoiisc nielhod - TR M)


<b>Tlií n í i h i ệ m troiiíi đ ó tv s ơ h iến dối tố c đ ộ và b iến đối lực ( p h é p đ o lực là y ê u cầu bắt</b>


bưóc I đ ược đánh giá nhu’ một hàm của tần số.


Ncu vén lắc sứ dụns các số liệu thu được trong phưoìie pháp phản hồi xung để đánh
2 Ìá độ neuyên vẹn của cọc cũn<z tươns tự như troníí phương pháp thử động biến dạng
lớn ( x e m Chươntz 3:Phưưim pháp t li ử đ ộ n s biến dạng lớn).


<b>P hư o ' n g p h á p LÌTIÍỈ x ử n h a n h tliu đ ư ợ c c h u y ê n d ị c h và l ực ớ đ ầ u c ọ c n h ư m ộ t h à m c ủ a</b>


tliòi giam. Dựa theo các sơ liệu dó xây dựng đồ thị quan hệ phó tần số và tỷ số tốc độ và
lực. Nó aọi là dộ ổn định và là imhịch đào của irỏ' khánc, do đó là một chỉ số ihể hiện
phan ứng ciia lốc dộ cọc V((0) đối với lực đặt dầu cọc F((0) :


M(co) = V((0) / F((0) (4-1)


Một đinh cua sự ổn định sẽ xẩy ra lại một lần số tương ứng với thời điểm khi sự thay
đối lốc độ gây ra phán xạ từ mũi cọc hoặc tìr chỗ thay đối trỏ' kháng ỏ' giữa thân cọc.


( ’ác đỉ nh ổn định xẩy ra tại các klioang đcu nhau và gọi là lần số trội Af. Độ sâu tương
ứng (L; - Lị troiiii hình 4.3). lai đỏ \ a v ra sư thav đối, được lính theo :


<b>X = c / 2 A f </b> <b>( 4 - 2 )</b>


Khi chia tốc độ cho tần số ta sẽ có chuycn vị. Chia lực cho chuyển vị tại một tần số
đã cho sẽ có dại lirọìm oọi là độ cứnu động :


E, (I) . ỉ-(u)) / V(10) 2jif / M((0) (4-3)


ớ cl.ày (I) v à f là l ầ n s ố t í n h


theo raidian/giây và H/. tươim
ứng. Tirong thực tế, các ciá trị
tần số 1 hấp được chia cho độ ốn
tlịnh đi kèm và gọi là độ cứng
độim Ej. Giá trị này tăiig theo
sự giảni cùa phản xạ mCli cọc.
Phàn x-ạ mũi cọc thấp thường là
kết quải của sức khá ns đất cao.
l'uy nh iên, điều â'y cũns có thế
xẩy ra rdo các đặc trưng của cọc
thay đ(5i lớn hoặc do sức cán
động v;ật liệu cọc và nó chí liên
quan g ián liếp đến sức chịu tải


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

toán để cung cấp m ột kết quả m an g tính định hrợng đánh giá chất lượng cọc. Trên hình
4.3 trình bày một ví dụ vể độ ốn dịnh và ở mũi cọc các giá Irị E,| tirong ứng với các lần
số khác nhau.



2. P H Ạ M VI ÚNG D Ụ NG


Phương pháp thí nghiệm biến dạng nhỏ d ùn g đế xác định độ nguyên vẹn cíia các c-ọc
đcfn thẳng đứng hoặc nghiêng. Nó cũng áp dụn g cho các bộ phận kết cấu dài có chức
năng tưong lự như các cọc móng, khơng xél đến phương pháp thi cơng m iễ n là có thể
tiếp nhận được thí nghi ệm va c h ạ m biến dạ n g nhỏ (có thê liếp cận được đế thực hiện thí
nghiệm).


Do va chạm được tạo ra có năng lưọng nhỏ nên thí naliiệni chỉ có hiệu quả đối với
những cọc có tỷ số L/D < 30, ở đây L là chiều dài cọc; D là đườiis kính của cọc.


Do đặc tính thu nhận các phản xạ của sóng ứng sLiâì khi <iặp cliỗ thay đối trở khán g


<b>c ủ a c ọ c , n ế u c ó n h i ề u c h ỗ i h a y đ ố i x ẩ y ra ở CÍÌC vị Irí k l i á c n h a u c h o c ọ c , t ín h i ệ u Ihu</b>


nhận được sẽ rấl khó phân tích để có thế tách ra vị trí và mức độ của từng khuyết lậl.
Hơn nữa các vị trí thay đổi trở khán g có Ihể xẩy ra từ từ, nên tín hiệu phản xạ sẽ phức
tạp hofn rất nhiều, khó phân tích một cách rõ ràng về khuyết tật. Vì vậy, trong thực lê'
phương pháp thí nghịệm biến dạ n g nhỏ thường c ho kết quả iưoìig dối chính xác vé vỊ trí
và mức độ cúa khuyết tậi đầu tiên kế từ đầu cọc. Nó cũ ng ihuờng được dù ng đê’ xác
định sơ bộ chất lượiig cọc, nếu có nghi n g ờ thì dùn g các phưo'ng pháp khác có độ tin
cậy cao hơn đổ kiổm tra lại. Ví dụ nh ư d ù ng phưưng pliáp ihử độiig biến dạ n g lỏu, hay
có thể dùng phuơng pháp khoan lấy lõi. Tron g nhiều trường liợp cùng có thể tiến hành
kiếm tra lại hồ sơ thi cơng các cọc có nglii ngờ để xác định rõ nguyên nhân của các
khuyết tật.


<b>3. THIẾT BỊ</b>


Hiện nay, trên th ế giới có một số hã ng sản xuất các bộ thiết bị thí nghi ệm biến dạng
nhỏ như Pile Dynamic Inc. (PDI) - Mỹ, T N O - Hà Lan... NliLiTig bộ thiết bị được sử



<b>d ụ ng rộng rãi nhất và đã được đưa v à o trong tiêu ch u ẩ n M ỹ A S T M D 5 8 8 2 - 9 6 : “ T iêu</b>


chuẩn phương pháp thử : Thí ng hi ệm biến dạng nhỏ c ho c ọ c ” là bộ thiết bị Pile


<b>Intergrity T ester - PIT của H ã n g PDI C le v e la n d O h i o M ỹ .</b>


<b>T h e o A S T M D 5 8 8 2 - 9 6 yêu cẩu m ộ t b ộ ihiết bị thí n g h iệ m biên d ạ n g n h ỏ c ó c á c đặc</b>
<b>tính k ỹ thuật như sau :</b>


<i>(a) Thiết hi tạo lực va chạm</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<i>(h) Tlììểt hị tìm ììliận sơ'liệit</i>


<i>- </i> Đo tốc độ ; Dùna mỏl hoặc nliiểu hơn <b>các </b>2Ìa lốc kế đế thu nhận số liệu tốc độ, các


<b>tín h i ệ u g i a t ố c n hậ n đ ư ợ c sau đ ó l í c h p hâ n t hà nh t ố c đ ộ Irong c á c thiết bị x ử l ý s ố liệu.</b>


Các gia tốc kế dirợc đậl tại (hoặc gần) đầu cọc và có trục cảm ứng song song với trục
coc. Các eia tốc kế cần luyến línỉi lì nhất đến 2ƠOu. Có thế cỉùng cả hai loại A/C hoặc
D/C. Nếu dùim loại A/C,


Va cham ửng xừ mũi


0 in h


8.0


Mũi
lOOOOm


3800 m/s


<i><b>Hình 4.4: </b>D ồ th ị rổc d ộ liên hiểit lạo h à i thiết hi</i>
<i>tlìii n h ậ n các sâ liệu (Ỉộìiíỉ.</i>


hàng số ihời ciaii ít nhất là
30.000 Hz. Nếu dùng loại
D/C chúng cán có ciái tần số


<b>c h o đến 5 0 0 0 Hz với đ ộ SU}'</b>


eiám nhò hơn - 3dFl Có ihê
chọn dùng các đầu do tốc độ
hoặc chiiycn vị dê thu nhận
tốc dộ, chúng iưưnR iư nhau
đế tạo thành các sia lốc kế
chuyên dụng. Hiẹu chinli
dầu đo nàv có clộ cliính xác
5% của dái do. Nếu Ironíi
khi sử dụng xíiv ra hư hỏ n <4
thì phải hiệu chíiili lại hoặc
ihiiy thê gia lốc kc.


- Đo lực (tuỳ <b>t h e o </b>ycu cáu). ']’hiốt bị va cliạm có thc do được lực va chạm như một


hàm của thời gian. Búa có một hộp lái Irọne đo lực nằm giĩra đầu và thân búa, cũng có
thể búa có một gia lốc k ế ỵắiì vào và gia tốc đo đưọc chuyến thành lực khi tính đến khối
lượnc búa. Miệu chinh lực cần nằm trong phạm vị 5%. Biìa này cần phái hồi trở lại sao
cho sự biến dối 1'ourier của lực đo đưực sẽ có phổ trơn khơng có các đính cục bộ.



- Gắn các đầu do - sensor chuyổn vị đưọ'c aắn gán đầu cọc <b>b ằ n g </b>cách dùng vật liệu


bám dính thích hợp hoặc tạm ihời (như !à sáp. vaclơlin...) sao cho đảm bíío nó đo được
chính xác sự chuycn dịch dọc trục của cọc (trục cảm ứne của đầu đo Ihẳng hàng với
trục cọc). Nói chuns sensor chuyên vị được íắii gần tâm cọc. Cần cân nhắc các vị trí bổ
sung đối với các cọc có đườne kính ló'n hơn 500 mm. Vị trí va đập biến dạng nhỏ được
đặt vào đẩu cọc trong vịiiíi khốiiíĩ 300 mm kể từ sensor chuyển vị. Nếu như không tiếp
cận được với đấu cọc, do nó đã íỉắn với kết cấu, thì các sensor có thế gắn vào bề mặt
của thân cọc.


<i>(c) Triíycn tín hiện</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<i>(cl) T hiết hị íịIi ì, x ử ì ý và ỉrìiìh diễu s ố ì i ệ i i</i>


<i>-</i> T ổ n g quát :


Các tín hiệu từ các sensor c h uy ển vị và lực (luỳ theo yêu cầu) , sẽ được chuy ển đến
một thiết bị ghi, biến đổi và trình diễn sỏ' liệu theo dạng mộl hàm của thòi gian. Thiết bị
này sẽ b ao gổin một m àn hình đồ thị tốc độ và lực (tuỳ theo yêu cầu) và khả năng lim
giữ số liệu để Ihu nh ận các ghi ch ép dùns: cho phân tích sau này. l l i i ế t bị có k hả nàng
tính trung bình số liệu của nhiều nhát búa và kh uế ch đại t h ô n s tin, sao chép lại các ành
hưởng của đấl và cọc đổ ng thời giảm các ảnh hư ở nẹ nhiễu ngẫu nhiên. C ó khả năng
tăng cường độ kh u y ếch đại tín hiệu chuy ến vị với ihời gian sau va ch ạm để nâng cao
tính giải thích của các c h uyê n vị đo được m à chún g dã bị bicìi đổi do sức cán động của
đất và vật liệu cọc. Thiết bị này phái có khá n ă n c lọc đối với các giới hạn lần số khác
nhau để loại các thành phần tín hiệu tần số cao hay tần số thấp hoặc cả hai. Thiết bị có
khả nă ng truyền toàn bộ số liệu đến môi trường lưu giữ c ố định. Tliiết bị có khả nàng
xuất số liệu dưới dạnỉĩ đồ ihị làu dài. Ng uy ê n lắc bơ' trí cúa ihiếl bị được thê’ hiện trong
hình 4.1.



- Thiết bị ghi :


Các tín hiệu tương tự lừ các sensor c hu yển vị được số hoá Irực tiếp bằng bộ biến đổi
từ tương tự sang số với độ phân giải ít nhất là 12 bit sao c h o các thành phần tín hiệu có
tần số thấp hơn 15000 Hz (-3dB) sẽ được giũ' lại. Khi số hoá tần số các mẫu, -sensor
chuy ển vị mỗi cái ít nhất 30. 0 00 Hz, và búa gắn ihiết bị theo yêu cầu sẽ được sử dụng.
Sự đ ồn g nhất và độ chính xác của lần số lấy mẫu dược số hoá là rất quan trọng; đ ộ nhậy
của đổ ng h ồ (độ chính xác tần sơ' lấy m ẫ u ) cần trong khoả ng 0,01%. Hệ thống thu nhận
số liệu tươiig lự được bảo vệ đặc biệt. Gắn vào bất cứ bộ số hố nào có thể xác định
được tên và các m ô tả thông tin những ih ôn g số khuế ch đại khi xử lý tín hiệu, dấ u hiệu
ng ày và thời gian.


- Thiết bị để xử lý số liệu - Thiết bị để xử lý tín hiệu từ các đầu đo là một m á y tính số
hoặc bộ phận vi xử lý có ít nhất các chức năng sau ;


- Số liệu tốc độ - Nếu dùnỉỊ gia tốc k ế (xem mục b) thiết bị sẽ chuẩn hố và hiệu
chỉnh tín hiệu và tích phân gia tốc để nhận đirợc tốc độ. Thiết bị này sẽ cân b ằ n g tín
hiệu tốc độ về k h ô ng giữa các lần va chạm.


- Đ o lực - Thiết bị sẽ tiến hành chuẩn hố, khuếch đại tín hiệu và hiệu chỉnh p h é p đo
lực. Số liệu lực ra được cân bằng về k h ôn g giũa các lần va chạm.


- Chuẩ n tín hiệu - Chuẩn hố lín hiệu lực và lốc độ sẽ có được các đường c o n g ứng
xử tần số nh ư nh au để tránh sự lệch pha lương đối và sự khác biệt biên độ.


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

nhát búa. lliiết bị ly có llic nhận đirực các tín hiệu sau khi chúng đã được xử lý bằng
một ihiêì bị biên đơí số liệu. Nó sc trình diễn các số liệu đã số hoá của hiện tượng va


<b>c h ạ m h o ặ c d o n u u ờ i sử d ụ n c g ọ i lại từ lưu gÌLÌ. H i ệ u c h í n h thiết bị n à y đ ể t ạ o lại m ộ t tín</b>
<b>hiổLi c ó dai nằm iroim k h o a im từ 2 dến 3 0 nis. Đ á m bảo thiết bị c ó th ế trình d iễn tín</b>



hiộu đf3 lừ ns nhát búa được lựa chọn trong mộl chu kỳ tối ihiểu 30s.

4. TRÌNH TựTHỤt: HIỆN THÍ NGHIỆM



<b>4.1. Tổng qt</b>


Ghi các thơng tin dự án có llic vào ihiết bị uhi thích họp (xein mục 5 dưới đây). Gắn
scnsor chuyên vị thích hợp (xem 4.3 (b)) lên đầu cọc và ^hi số liệu từ các nhát đập. Lấy
trirn" bình các sị !iộu lừ nhiều nhái đập và tạo khuếch đại cán thiết đối với số liệu trung
bình. Các số liệu lừ các nhái dập riêng rẽ hoặc đã lấy trung bình, hoặc cả hai, khi đó cần


được lưLi giữ’ (xcni 4.3(d)). Số liệu ítã lấy trunu bình, đã được khuếc h đại đó sẽ d ù n g để


đáiiĩi giá độ nỵuỵcn vẹn của cọc.


<b>4.2. Chuán bị</b>


Đối với các cọc bê tỏim cõi thép dổ tại chỗ hoặc cọc ống nhồi bê tông, tiến hành thí


<b>n g h i ệ m đ ộ n g u y ê n v ẹ n k h ô n g S Ĩ H Ì h ư n 7 n c à y s a u k h i đ ổ , h o ặ c s a u k h i c ư ờ n g đ ộ b ê</b>


tông đạl ít nhất <i>15%</i> ihict kế. Đáni biío rủim bổ mặi đầu cọc có thê tiếp cận được, bên
trên mặt nu'ó’c. sạch khơnu có mảnh vụn bé tỏns, đất hoặc các vật liệu khác do thi công
gây ra. Nếu dầu cọc bị hu' liỏim, bó đi mộl đoạn cọc ihích hợp đê đạt đến chỗ bê tống
lơì. Klú cần llúíl, chuấn bị các diẻn tích nliỏ bàng dục tay lạo ra bề mặt nhắn để gắn
scnsor chuyên vị và đạp búa. Gán chặi scnsor chuyôn vị bằng vật liệu thích hợp tại các
vị trí được lựa chọn tránh xa gờ ngoài đầu cọc. Đối vói các cọc có đường kính lớn hơn
500 inni, gắn íĩia lơc kế ít nhâì tại 3 vị trí, sao cho mỗi đánh giá độ nguyên vẹn gần đầu
cọc có ihế làm cho lừng doạn cíia cọc. Đặt thiết bị lạo lực va chạm sao cho va chạm đó
đặt dọc trục cọc và có khốiiỉ: cách khơng lớn hơn 300 nim kc từ gia tốc kế. Bố trí các


thiêì bị ghi, biến đổi và Irìnỉi diễn số liệu sao CÌK) dễ thao tác và các tín hiệu lực, tốc độ
ớ trị số không.


4.3. Cá c ghi chép hiện t r ư ờ n g


Gổm những thông tin sau đây trong số liệu chi tiết, cho lừns: cọc được thí nghiệm:
- Số hiệu cọc, chiều dài và đưịìm kính đầu cọc theo quy định và thực tế.


- Ngày và phirons pháp đổ bê tône


' Các hình vẽ thê hiện khối lưọng bô tông tống cộng, đưịng kính quy định và thực tế
theo chiều sâu, ống vách để lại hay lạm thời, cốt Ihép ...


- Cột địa lầng


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

- VỊ trí củíi các đầu đo tại đỉnh cọc và pliép đo tương ihií;
- Ngày thử cọc


<b>4.4. Tiến hành đo</b>


Tạo một số va chạm và shi lại lừnỉỉ va chạm riêns lẻ hoặc lấy trung bình, nếu có yêu
cầu, hoặc cả hai. Nếu chi ahi các va ch ạm riêng Ic, cần dám báo rằng thiết bị ghi, biến
đổi và trình diễn số liệu có khả năng lấy trung bình đến 10 số liệu riêng lẻ. Ghi lại số
liệu của các va chạm đối với niộl số liệu trung bình được chí định. Tiến hành ghi và
trình diễn một loạt các số liệu tốc độ và lực (tLiỳ theo yêu cầu).


<b>4.5. Kiểm tra chất luựng sò liệu</b>


Để khẳng định chất lưọng số liệu, người đo sẽ kiểm tra lại tốc độ và lực (tuỳ theo yêu
cầu), từ nhiều va chạm, về tính nhất quán. Đả m bảo Ihiết bị ghi, biến đổi và trình diễn


số liệu có khả năng xác định được ngưỡng quá tải ihiết bị đo. K h ông dù ng những sô'
liệu lẩn va chạm mà nó gây cho thiết bị đo bị quá tải. Các số liệu nhất quán là kết quả
của các va ch ạm đồng nhất Irên bê tơng lơì, hệ thống đầu đo hoạt đ ộn g đúng, các sensor
chuyển dịch được gắn chặt, thiết bị ghi, biến đổi và trình diễn số liệu hoạt độn g đúng.
Nếu các số liệu kh ôn g lặp lại được thì k h ơn g dùng các số liệu đó. Nếu nguyên nhân của
số liệu tồi không phải là vấn đề gắn sensor chuyển dịch, mà là đầu đo hoạt độn g ké m
thì cần sửa chữa hoặc hiệu chỉnh lại ch ú ng trước khi dù ng liếp.


Cần lưu ý là mọi bộ phận cử-a'thiết bị thu nhận các số liệu đ ộn g và các thiết 16ị ghi
biến đổi, trình diễn số liệu phải hiệu chính nếu bất cứ dríu hiệu nào ch o thấy hê thống
hoạt động kém.


<b>4.6. Phân tích sơ liệu</b>


<b>- Trong ph ương pháp phản hòi x u n g (P E M ), tốc đ ộ đầu c ọ c đ o s ẽ được phân tích như</b>


một hà m của thời gian. Tliường Ihưòfng phương pháp này cho thông tin đầy đủ để đánh
giá độ nguyên vẹn. Tuỳ theo yêu cầu, lực đầu cọc cũng có thê’ được đo. T ổ hợp lực và
tốc độ có thể cho các thông tin bổ sung đê xem xét độ nguyên vẹn của cọc tại gầ n đầu
cọc. Phương pháp ứng xử nhanh ( T R M ) đòi hỏi đo cả hai tốc độ và lực đ ầu cọc. Đối với
cả hai phương pháp, số liệu được đánh giá trong hai phạm vi thời gian và tần số.


- Thu nhận tốc độ và lực (tuỳ theo yêu cầu) từ bộ phận đọc c ủ a thiết bị biến đổi sô'


<b>liệu ( x e m 4 .3 ) h o ặ c từ thiết bị trình diễn ( x e m 4 .3 ). T ron g phân tích t h e o phạm vi thời</b>


gian (PEM) việc đánh giá độ n g a y ê n vẹn của cọc dựa trên sự tăng hay giảm tưoíig đối
của tốc độ sau xung va chạm ban đầu (hình 4.5)


Sơ' liệu trình diễn sẽ bao gồ m các số liệu tốc độ và lực (tuỳ theo yêu cầu) theo thời


gian, một chỉ dẫn về chiều dài cọc và tốc độ sóng vật liệu giả định, thể hiện hình dạng
và biên độ của h à m khuếch đại đã được sử dụng.Khi va chạm đầu cọc thường có chuyển


<b>vị. N ó i c h u n g sử dụn^ độ khuế( h đại đ ể phản ứng m ũi c ọ c c ó b iê n đ ộ tươĩig tự. Các</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

5 -PPC’ : ĩố c dị


16 20


1 7


Đ ;ỉìh <b>c</b>


<b>60.0 </b>
<b>Mùi </b>
<b>29,0ũm </b>
<b>4150 m s</b>


tương đối của Irỏ' kháim.
Phản /\ạ của tín hiệu ngược


<b>lại là l o sự tăn" trò' kháng.</b>
<b>So s á m c á c kêì quá lừ nhiều</b>
<b>c ọ c h:ện ir ư ị ìis được ihi</b>


cổiiíi 'ươim lự sc dùnc dơ
đánh '4Ìá ứnẹ xử điến hình


<b>với c ù n g hệ s ố k h u ế c h đại</b>
<b>được áp d ụ n s c h o lâì cá các</b>


<b>c ọ c c ó cìiim c h iề u dài. Sự ihc</b>
<b>hiện bằng hình ánh c ó chát</b>


Ịương tốt và kha ihl dối vói


<b>các cọc </b> <b>dược </b> <b>ih í n gliiện i </b> <i><b>lliiili 4 . 5 '.ai : So liệìi !óc cỉộ cíiéiì hình</b></i>


khác, siúp cho sư dánh giá <i>i h(i I.iíiv ỈIKÌI ( Ọi Iiliiii (iiiiiii’ là iiiỊiiyêỉi vẹn</i>


<b>kỹ tllLlâl đ íin s dắn. </b> <b>(</b><i><b>111)</b></i><b> /v </b> <i><b>Iiiiy (tieii kiẹii (lất tliíiv dơi từ từ }</b></i>


<i>-</i> SỐ liệu ízhi dược có ihể dùna đc phàn lích licỊ') ihco tioiiii máy lính đế định lượng tốt


<b>hon phạm vi củ a m ột khuyết tật xuất h iện .C ac kci C|ua cua phán lích này c ó thể b a o g ồ m</b>
<b>m ột đánh t;iá định luựno vé dộ nuLiyèn vẹn cua c o c .V iẹ c giai thích và sử d ụ n g ch i tiết</b>
<b>hơn sô liệu d ó là c ô i i ẹ v iệ c dịi hói c ó kinh Iiiiliiọu! và phán đoán c h u y ê n m ôn .</b>


<b>- </b> <b>Các k ỹ su' c ó kiiih im h iện i c h iiy c n niỏn Iioiii: </b> <b>linh vực nà) sc thực hiện v iệ c đánh</b>
<b>Liiá cuối cLÌim ctỏ n m iyêii v en .Sử ciiiim \'ièc chínli ttỏ im uvén ven củ a thí n íỉh iêm biến</b>


<b>dạnu n h o c ù n u với c á c lliỏim liii khác uổni liìiili lự ilii CÓII^ c ọ c và c á c q uan sát, c á c</b>


ihơng tin \'C d;ít,các yêu cầu chịu tai... dê’ ntiliiộni ihu cọc.Việc đánh giá độ ngun vẹn


<b>biêìi dạng Iiliỏ kliơni; d ù n a nỈHi' m ột yếu tỏ dii_\ Iiliáì </b> <b>(Ic xác địíih v iệ c loại b ỏ c ọ c . Cần</b>
<b>c ó niộl k ế hoítch b ổ su ng c lio phép </b> <b>nguừi kỹ MI có Ihc </b> <b>IìCmi hàiih c á c thí n g h iệ m khác</b>


hoãc ra lệnh sửa chữa, hoặc
lliav ihế trước khi thí nghiệm



<b>dộ nuiiycn v ẹn ,tr o n g trường</b>


họp xác định dược các hư


<b>hóng n g h iê m trọng.</b>


- Trong thí nehiệm độ


<b>im uyên vẹn biến d ạ n g n h ỏ c ó</b>


các hạn ch ế nhất định mang
tính cị hữu. Cán phải hiểu rõ
các hạn chế này và cân nhắc
càn ihận khi đánh giá cuối


<b>cùng d ộ n g u y ê n vẹn. V iệ c</b>


<i><b>Hì nh 4.5 (b)</b></i><b> - </b><i><b>Sơlieu ĩôr <ln ncii hieu cho thux</b></i><b>. ,/r </b> <b>giá đ ộ n g u y ô n vẹn c ủ a</b>


<i><b>íhav ctới lớỉi vé írỡkliáììi' (lilỉiừn hư liị/r^ I !i(ỉ ỉììoi</b></i><b> (</b> <b>/í/ </b><i><b>nửíi</b></i> <b>pllân đoạn c ọ c phía dưới m ột</b>


3X


Bièn dỏ trun g b inh lố c đò


Kh uyết ĩảt <i>^</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

vết nứt cắt hoàn toàn qua diện tich tiết diện ngaim của cọc hoặc mộl mối nối cơ khí khi
c h ế tạo là kh ôn g thể được do sóng va chạm sẽ phản hồi hồn tồn lại chỗ khơng liên
tục. Cọc có các tiết diện ngang thay đổi nhiều hoặc có nhiều mối nối có thể eạp khó


khăn khi đánh giá. Trong một số trường hợp có thể gặp khó khăn khi phân biệt ímg xử
của đất từ ứng x ử của cọc. Phươno pháp này nói chung khơng ihích hợp đổ thí imhiệm
các cọc bản, chữ H hoặc cọc ống không nhồi. Nếu phản xạ mũi cọc k h ô n g thấy rõ trong
số liệu, việc đánh oiá độ nguyên vẹn có thể khơng thuyết phục và bị hạn c h ế đến m ột
độ sâu nhất định. Hạn c h ế này có thể xẩy ra với các cọc dài hay thay đổi nhiều hoặc các
cọc trong đất có m a sát cao. Cọc nối cứng với m óng hoặc các kết cấu bên Irên đôi khi
thí nghiệm thành cơng mặc dù việc đánh giá đó thường khó khăn hơn và khơng m an g
tính thuyết phục.Mộl số trường liợp có liên kết với các kết cấu bên trên, cần dùn g các
đầu đo chuyển vị gắn vào hai vị Irí khác nhau dọc iheo thân cọc.


- Thí nghiệm độ nguyên vẹn không thế xác định được lất cả các khuyết tật, nhưng nó
là một cơng cụ có ích trong việc xác định các hư hỏng chính trong phạm vi chiều dài có
hiệu quả. 'Plií nghiệm này cũng còn xác định được các biến đối trở kh án g nhỏ kh ôn g
ảnh hưỏfng đến sức chịu tái cúa cọc. Đối với nhữim cọc có biến đối n hỏ về trở kháng,
người kỹ sư sẽ phán đoán khả nãng chấp nhận các cọc này khi xem xét các yếu tố khác
như sự phân b ố lại tải trọng đến các cọc bên cạnh, sự truyền tải trọng lên đất bên trên
chỗ khuyết tật, áp dụng các hệ số an loàn, và các yêu cầu chịu tái cúa kết cấu.


5. N Ộ I D U N G B Á O C Á O T HÍ N G H I Ệ M BIÊN D Ạ N G N H Ĩ


Các mơ tả và thơng lin giúp cho việc đánh giá chất lượng cọc bao g ồ m :
- Tổng quái


. Tên địa điểm dự án


. Địa tầng bên cạnh hoặc thí nghiệm khoan đất tiêu biểu
- Thiết bị thi công cọc


Mô tả thiết bị thi công cọc đã được dùng hoặc cho cọc đóng, cọc khoan nếu có liên
quan đến việc khảo sát độ nguyên vẹn, bao gồm kích thiróc, loại, mức thực hiện thao tác


hay áp suất, kích thước bơm, và bất cứ ihiết bị thi công chuyên dụng nào m ô tả chúng
như các loại để khoan trước hay phun vữa.


- Cọc thí nghiệm


. Số hiệu (tên và ký hiệu) của các cọc thử


. Loại và kích thước của cọc, bao gồm chiều dài, đường kính yêu cầu


. Ngày thử cọc, đổ bê tỏng cọc hoặc đóng, gia cường trụ bê tông hoặc cá hai.


<b>. M ô tả c ố t thép trong và n goài đã d ù ng c h o c ọ c thử (kích thước, c h iề u dài và b ố trí</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

. Mơ tả và vị trí, các mối nối


. Các quan sát cọc bao uổni các cliỗ bị vỡ, vcì nứt và tình trạng bề mặt đầu cọc
- Thi công cọc


. Ngàv thi công


. Đối voi cọc khoan nhồi bao cồm kích thước gầu khoan, khối lượng bê tông hoặc
vCva dùng cho cọc (khối lượno; iheo chiều sâu, nếu có ihể), áp lực vữa đã dùng và mơ tả
các trình tự Ihi côim đặc biệt đã dùna như đặi hoặc rút ốn s vách hoặc cả hai.


. Đối vói cọc đóna (khi quá trình đóim bị 2Ìán đoạn do hư hòng) bao gồm thông tin
đệm búa, đệm cọc; các ehi chép đóiií; cọc íiồm số nhát búa và độ nẩy của búa hoặc mức
hoạt đónỵ đối vói đơn vị chicLi dài xuvên cuối cùng.


. Nguyèn nhàn và thò'i uian imừim ihi cổng cọc, nếu có thể và có liên quan đến việc
khảo sát.



. Ghi chú về bãì cứ đieu gì bâì thưịng xáv ra trong quá trình thi công và đào đất,
hoặc cá hai, mà có thể liên quan đến việc khảo sát độ nguyên vẹn.


- Thí imhiộm độ niiuvên vẹn


. Mỏ ta c ác thièì bị ihu Iihận <b>C í k ' </b> do đạc độna và thiết bị ghi, biến đổi, trình diễn số


liệu, trìnli tự Ihí nghiệm bao gồm việc mơ ta và vị trí của việc gắn các scnsor chuyển vị.
. Nềy thí nghiệm


. Sỗ liiệu cọc lliừ


. Các trình diễn đổ thị các số liệu chuyến vị và lực (iLiỳ theo yẽu cầu) theo thời gian
gồm cá sự khucch đại số liệu đã đirực dùng Ironíi việc đánh giá; việc trình diễn theo tần
số là tuỳ chọn đối vói dáiili giá llico PEM và bắt buộc khi đánh eiá theo TRM.


. Tốc dộ sóng của cọc ihừ, cách xác định hoặc ước tính;


. Chiều dài cọc dóng cũng như đố lại chỗ,chôn trong đất hoặc bên dưới thiết bị thu
nhận các số liệu đo độníí.


. Phương pháp đã dùng dể đánh uiá số liệu;


. Bình luận về độ nguyên \ẹn cua cọc. bao gồm về điều kiện đất hoặc phương pháp
thi còng hoặc cả hai, có ảnh hưỏng như thê nào đến thân cọc đã thi công, như đã xác
định qua các số liệu.


6, <b>M Ộ T SỐ KẾT </b>QUẢ <b>THỤC TẾ</b>



<i><b>(a) Các kết quả thực tếCỉia Viện KHCN Xây dựng</b></i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

sâu 3 ^ 5in rồi tăng nhanh trong phạm vi 7 -í- lOm. Nmiyèn nhân cùa k h u y ế t lậl n ày có
thể do vách lỗ cọc bị sập trong quá irình đố bê tỏiis. Tra cứu theo nhậl ký thi cơng cọc
cho thấy Iưọìig bê tơng của nó nhiều hon cọc bình ih u ừn c khoảna, 159f.


4 0 0 0 ra 's


4 2 4 m


<i>Hình 4,6: <b>Kc! </b>(/lui <b>d o và phân </b>/icli (l ì o i Ọ( G - Ổ B</i>


<i>- </i> Đã tiến hành thử PIT cho cọc
khoan nhồi đường kính Im, dìii
44m dùng cho một nhà cône,
nghiệp ở đồng bằng sông Qiii
Long. Trên các hình 4.7 và <i>ị.'ỏ</i> là
các biểu đồ truyền sóng của hai
cọc ký hiệu X A l và XB17. Sóng
phản xạ từ các khuyết tật thay dổi
rất mạnh cho phép dễ dàng xác
định mức độ và vị trí khuyết lật
của cọc. Kết quả phân tích b^iig


<b>phần mềm CAPWAP cho thấy trỏf</b>


kháng cọc X A l giảm yếu 30% tại
độ sâu 12 13m, cịn đối vói cọc
XB17 giảm yếu 28% ở độ sàu
5,5m. Để kiểm chứng đã tiến hành


đào cọc XB17 và thấy ở độ SÍ’L1
5m, đất nền lẫn nliiều vào trong oe


<b>tông ửiân cọc, sau đó đã ch o phép</b>
<b>gia cưịng ửiân cọc này mà kh ôiT</b>
<b>phải làm cọc khác thay thế.</b>


0 9 : 3 5 ; '18 - 0 8 ■ 97


. 1 . . , ,


1_


10 2 0 3 0 4 0


L
5C


■ 1 1


<b>450m</b> 2 ,Om <b>4000 m/s</b>


<i><b>H ỉ n h 4 J : Biỏii d ồ són\ị của cọ c XAI</b></i>


0 9 : 3 5 : 4 8 2 2 - 0 8 •• 97


20


<b>45.0m</b> 2.0m <b>4000 m/s</b>



</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

<i><b>ị b ) C ô n g t r ì nh c ầ u t à u sở 3 c ấ n g Ti ên S ơ - Đ à N ẩ n g</b></i>


Dưới đâv là các kết quá kicin tra 4 cọc khoan nhồi đưòng kính 55 cm. Đã sử dụng
phần mém PITVVAP đế phàn tích sự thay đối trứ kháng và đánh giá <b>m ức </b>độ, <b>phạm vi</b>


của các khuyết tật. Trong hình 4.9a,b,c,d là căc biếu đồ sóng và các phân tích hình dạng
trở kháim cho các cọc H88, 138, H92 và 186. Trên cơ sở phân tích đã đưa ra các nhận
xét và kết luân như Irong báng sau.


<b>Thứ</b>


<b>tư</b> <b>Sô hiệu cọc</b>


<b>Chiều dài</b>


<b>kiếm tra</b> <b>Kết luận</b>


<b>1</b> <b>H88</b> <b>19.66</b>


<b>Phán đầu cọc chất lượn" ííiám</b>


<b>Thản cọc có một số sự thay đổi về tiết diện</b>
<b>Mũi cọc lốt</b>


<b>Độ nguyên dụng toàn bộ cọc đạt yêu cầu</b>


<i><b>1</b></i> <b><sub>13X</sub></b> <b><sub>12.S5</sub></b>


<b>Plián đẩu cọc chất lượng giám</b>



<b>j Thfm cọc có mộl số sự thay đổi về tiết diện</b>
<b>Mũi coc bi tỉui nhó</b>


<b>Độ imuii dạim tồn bộ cọc đạl yêu cầu</b>


<b>3</b> <b>H92</b>


<b>!</b>


<b>18.35</b>


<b>Thân cọc có mộl sơ ihay đổi vể tiết diện</b>
<b>Mũi cọc lớt</b>


<b>Độ ngun dạiiíí tồn bộ cọc đạt u cầu</b>


<b>4</b> <b>186</b>


<b>1</b>


<b>20.07</b>


<b>'Ịlìán cọc có nìột số thay đối vé tiết diện</b>
<b>Mũi cọc đạt ycu cấu</b>


<b>Độ ngu}'cn dạng loàn bộ cọc đat yêu cầu</b>


<b>cắ u 3- Càng Tièn Sa, </b><i>C Ồ C</i><b>H86 </b>
<b>ngay 16-06-98</b>



C ắ u 3 ■ C áng T ién Sa, CỌC138
N g à y 16-06-98


U(I n$d


IVI Cpt


Fy


L/c (


-?.50 Jl ;


<b>“</b>

<b>p i i l l i !</b>



Hin 96 2 Ì - i 12.9 «


<b>l*fl It-đ</b>


lyi '>t


ĩ <i>fr t( ị</i> ỉd flsd <i>ĩọ t</i>


lí MỆSG22 <i>nnm</i>


<i>ìì</i> S5fl448e <i>mmi</i>
5Í 1N1525Ỉ0023Ĩ21


Tĩ lESí^íS



V l«3?E95 IS3MW
<i>ì.^ỉ</i>


sn


<i><b>h</b></i><b> - </b><i><b>Cọc 138</b></i>


Ed M M ■ r


n <i>wmì</i>


M


<i>Tĩ mwỉ</i> r9;i;


</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

cầu 3- Cảng Tièn Sa, cọc H92
ngày 16-06-98


Cầu 3- Cảng Tièn Sa, cọc H186
ngáy 16-06-98


<i>Í4tiĩ4</i> fffO Í 4 't p t


<i>m m</i> ?5?:ĩíi9


n <i>m i t ỵ</i> Ỉ Ì ỈI M Ỉ 19


39 <i>v s m</i> <i><sub>< 1 :</sub></i> <i>n</i> 5e?E!33 5?s< iỉìl


Ỉ8 3GW255IB6?5ĨÍỈ



/ Ỉ8 SllSiTỈ K ỉ r . ỉ l l


78 4ĨÍ8916 IW Ỉ6 8 Ĩ / ?8 i I S 5 l ? « l H ĩ m 3 ỉ
<i>V</i> 595705


!W líM Hí


<b>c - </b><i><b>Cọc H 9 2 </b></i> <i><b>d - C ọ c 186</b></i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

C h ư ơ n g 5


<b>PHƯƠNG PHÁP T H Ử TĨNH ĐỘNG STATNAMIC</b>



1. MỞ Đ Ầ U


Như đã trình bày trong chương 3, phương pháp thử động biến dạng lớn bên cạnh các
ưu điểm cũng có nhĩrng nhược điểm hay đúng hơn là những khó khăn do sự hiểu biết về
ứng xử động của hệ cọc - đất cịn có nhiều hạn chế. Do vậy đã nẩy sinh ra nhu cầu đi


<b>tìm m ộ t phương pháp đánh giá sức chịu tải mới của cọc k h ô n g quá tốn k é m như thử tĩnh</b>
<b>m à lại k h ắc phục được các hạn c h ế của thử đ ộ n g biến dạng lớn.</b>


N ã m 1988, nhũng thí nghiệm đầu tiên được tiến hành thành công và phương pháp

<i>STATNAMIC</i>

<b> hay gọi là phương pháp thử tĩnh đ ộ n g đã ra đời và bắt đầu được ứng dụng</b>


trong thực tế nãm 1989 ớ Canada, Hà Lan và Nhật Bản. Năm 1995, Hội nghị quốc tế
lần thứ nhất về <i>S J A T N A M I C</i> họp từ 27 -ỉ- 30/9/1995 ở Vancouver - Canada đã tập hợp
gần 2 0 0 nhà khoa học trên thế giới. Trong Hội nghị này đã thông báo các nghiên cứu lý
thuyết và thực nghiệm được tiến hành trên nhiều nước, là dịp trao đổi để hoàn thiện hofn


phương pháp này. Năm 1999, Hội nghị quốc tế lần thứ 2 về <i>S T A T</i>

<i>NAMIC</i>

họp ở Tokio -


<b>Nhật B ản, liếp lục thông b áo các kết quả ngliiên cứu ứng dụ ng </b>

<i>SĨỈKĨN AM IC</i>

<b> trong</b>


nhiều loại hình cọc <i>ở</i> một số nước trên thế giới và chuẩn bị để tiến tới dự thảo tiêu


<b>chuẩn q u ố c tế về phương pháp này.</b>


Để viết chương này, tác giả dựa chủ yếu vắo các bài báo, các sách tham khảo đã
công b ố trong hai Hội nghị trên, cũng như Hội nghị về áp dụng sóng ứng suất ở
Orlando - Mỹ, 1996 và của Hãng TNO, một Hãng nghiên cứu kỹ thuật xây dựng của Hà
Lan đa ng đi đẩu trong việc nghiên cứu và ứng dụng <i>S T A T N A M I C .</i>


2. C Á C C ơ SỞ VẬT LÝ VÀ GIẢ T H I Ế T


<b>Tliiết bị </b>

<i>STATNAMIC</i>

<b> (S T N ) được đặt trực tiếp lên đỉnh c ọ c thử. N h iê n liệu rắn được</b>


đốt cháy trong buồng áp lực tạo ra một áp lực lớn đẩy khối phản lực lên trên. Một lực


<b>cân bằn g và ngược hướng đẩy đầu c ọ c x u ố n g phía dưới.</b>


Nếu một khối phản lực 30T được gia tốc ban đầu lên phía trên là 20g(g là gia tốc


<b>trọng trường) thì sẽ tạo ra m ộ t lực 6 0 0 T tác đ ộ n g lên m ó n g x u ố n g phía dưới. K h ối phàn</b>


lực này bằng 1/20 (30T/600T = 1/20) hay 5% của khối ST N tương đương. Tải trọng


</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

Gia tốc Ig của cọc là nhỏ hơn 100-1000 lần so
với thí nghiệm tải trọng đ ộ n a truyền Ihống. Đồng
thời thời lượng đặt lực lóTi lìoiì lơ đến 20 lần so với


một nhát búa rơi truyền thống. Như vậy ứng xử của
cọc không bị k hố ng c h ế bởi sự iruyền sóng ứng
suất. Thí nghiệm tải trọng đ ộ ng là một tải trọng va
đập trong khi thí ngh iệm tải trọng ST N có thế so
với một cú đẩy tạo ra một lực nén cao trên suốt cá
chiều dài của cọc.


Có thể mơ tả STN bằng cách sử dụng một trone
3 định luật chuyển động của Newton như sau;


<i>Đ ị n h lu ật I :</i> (Định luậl quán lính)


Một vật rắn sẽ tiếp lục ở trong Irạng ihái ũnh
hoặc chuyển độn g đểu trừ khi có một ngoại lực làm
thay đổi trạng thái đó.


I F = {)


<i>Hình 5.1: Cơ sà vịit lý</i>
<i>STATNAMỈC</i>


Trong một thí ngh iệm tái irọníí có hai neoại lực lác động lên trên cọc - lực tái trọng
sẽ tạo cho cọc chuyển dộng và sức kháiiu của cọc chốníi lại chuyến động ấy. Sức kliáng


<b>c ủ a c ọ c l à m ộ l h à m s ố c ú a ihê' n ă n g kliQÌ lirợiiíỊ vứi đ ộ cứii íĩ c ọ c và đ ộ c ứ n g đ ấ t d ọ c</b>


theo thân cọc và tại mũi cọc. Bănu cách do cliuyôn vị của cọc khi ihử tái, đo sức k há n f
của cọc và có thế đo được mối quan hệ cọc/đát.


<i>Đ ị n h l u ậ t 2 :</i> ( Đ ị n h luội vổ íiia l ố c )



Khi chịu tác độníi niộl ncoại lực. vậi rắiì sẽ đirợc ízia tốc theo phưon s cùa ngoại lực
đó và tý lệ với biên độ của lực dó.


F = 111 a


Trọng thử tái tĩnh, STN và dộn<i cùníi là lực tác động n hư n s có ihê đirợc đặt vào cọc
theo các cách khác nhau.


So sánh cho niột Irưừns hợp iươnc đối tiêu biếu như sau :


Tĩnh F = M . g = Mg


<i>S Ĩ A T N A M I C</i> F = M / 20 . 20g = Mu


Đ ộn g : F = M / 500 . 500g = Mg


</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

20c là uia lốc cúa khối phan lực STN
500 <b>ỈZ là c ia lố c của búa </b>rơi


<i>Đ ị n h luật 3 :</i> (Tác động và phản lực)


Đối với mỏi lác dộna sẽ có mộl phán lực bằiiíi và nguực hirớim.
F , : = -F,.:


Tronu tlur tai STN buổnu áp lực lạo ra inộl lực đáy lên irôn các khối phản lực đổng
thời một lưc cán băim và nsưọc hưóiig tác độiiíí lên cọc iheo hướng xuống dưới. Hcfn
nữa do phirưim cua lực là dọc ihco irục cùa <b>xilanh </b> nên tái Irọng được đặt hoàn tồn


<b>đ iìn e táni.</b>



<i><b>Hình 5.2: Kỉiịi ĩài lĩiili plìid saii</b></i> rờ <i><b>khỏi tời S T N !ifơniỊ (ỉươHíỊ</b></i>


3. C ơ SỚ LÝ TH U Y ẾT STN
3.1. Thời lượng tải t r ọ n g


- <i>Tải trọng tĩnh</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

<b>500 </b> <b>1000</b>
<b>Thời gian (ms)</b>


<b>1500</b>


<b>Thời gian (ms)</b>


<i>H ì n h 5.3: Thứ tải tĩnh, ihửtài S T N , thử rải (IỘIIỊJ</i>


<i>- Chất tải độììíị mức độ chậm </i>

<i>(STN)</i>



Thời lượng chất tai là 120 mili giây. Thời lượng này, trong thử tải ũ nh khôrg được
đặt ra, là tương đối dài so với thử tải trọng động mức độ cao, ánh hưởng mức cộ độ ng
chỉ có đối với đất ít thấm, đất dính và có thế đo được chính xác khi dùng các n ơ hình
cọc/đất hiện có.


- <i>Chất tài động mức độ cao ( T h ử tài cíộiìg)</i>


Tliời lượiig chất tải cọc là 4 mili giây.Thời lượng chất tải ngắn lạo ra sóng iTig suất
trong cọc và sẽ rất ảnh hưởng đến quan hệ cọc/đất. Sức cản động và i h ế năng sẽ c ó ảnh
hưcmg mạnh mẽ đến kết quả thí nghiệm và rất khó định lượng.



Middendorp,1995, đã đưa ra khái niệm chí số sóng hay cịn gọi là sơ sóng N„, được
xác định như sau:


<b>c </b>T


Trong đó : <b>c </b>- Tốc độ truyền sóng ứng suất tronc vạt liệu cọc
T - 7’hời lưọìig đạt tải thí nghiệm


L - Chiều dài cọc


(5-1)


Nếu < 6


N , , > 1000
N,, = ( 12- f 15)


= 12)


Ihí nghiệm được coi là động
thí nghiệm được coi là tĩnh
thí nehiệm STN


</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

3.2. Cơ học sóng ứng s u ấ t


<b>T r o i m c h ấ t tái ũ n h i r u y é n t h ố n s c ọ c đ ư ợ c n é n troiiíỉ sLiốt q u á trình c h ấ t tải v à c ó t hể</b>


được nch iên cứu như một vậi rắn. Khi ihời lượng chất tải giảm sẽ xẩy ra sóng ứng suất
trong c ọ t ảnh hướng đến quan hệ cọc/đất. Sóng ứng suất truyền dọc theo cọc với tốc độ
âm thanh trong cọc



c =


(E/p)'^-Trong đó : c - Tốc độ sóníỉ ứna suất
E - Mó đun hệ thốne cọc/đấl
p - Mật độ hệ thống cọc/đất


c vào khoáim 3500 đến 4000 ni/s đối vói các cọc bỗ tông cốt thép và 5000 m/s đối


với cọ c thép. Đố i với các cọc tương đối dài 30 in) ứng sLiất ban đầu ở đỉnh cọc sẽ


tới mũi cọc trong khoáng 6 mili giây, tưoiig ứng với chu kỳ tự nhiên của cọc
(30/5000 = 0.006).


Châì tải STN dược đặt trong thời gian 120 mili giây, dài hon chu kỳ tự nhiên của
ngay cá cọc cứng nhất. Do ảnh hưòng của sóng ứng suất đã được giảm thiểu, cọc được


<b>n g h iê n CIÌII n h ư m ột vật rắn và áp d ụ n g c á c p hư ơng pháp giải tích tĩnh truyền th ốn g.</b>


Mậc dầu các kết quá STN cho ihấy rằne các ánh hưởng này có thể bỏ qua đối với các
cọc trong đất rất cứng và cọc chông trên đá, các ánh hưởng đối với những cọc trong đất
mồm tương đối lóii và có


ảnh hưởng đán a kế dến
quan hệ tai trọng chuyến
vị. M ơ hình điểm dỡ tái,
như trình bầy dưới đây là
một phương pháp đơn
giản đế phân tích xác định
sức chịu tải tĩnh trong một


thí nghiệm STN. Đồng
thời các ảnh hướng có


trong một thí nghiệm


S T N có thế định lưọng
được bằng mơ hình điếm
dỡ tái.


<b>3.3. Kỹ thuật nổ</b>


Đ ể tạo tải trọng STN đặc trung (quan hộ lực theo thời gian như trình bày ở trên),


<b>b u ồ n g áp lực được m ở rộng do việc tăng áp lực khi đốt cháy nhiên liệu : X i lanh S T N</b>


nằm ở đỉnh buồng nén được gia lốc lên trên theo mức tỷ lệ với việc tăng áp lực. Lực
hưófng lèn trèn (và do đó chất tải STN hướng xuống dưới) bằng tích số của gia tốc và
khối lượng phản lực tổno cộng. Do đó


T ả itr o n a ÍM N )


</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

F = nia (5-2)

<i>Trong đó</i>

<b> . a = C|.t</b>


<b>C| là hệ sò' thực n g h iệm</b>


<b>T h ể tích đã l ã n s của b u ồ n c nén bằn g tích s ố ch u y ển vị của xi lanh (cl) và diện tích</b>
<b>b u ồ n g nén (A ). D o đ ó :</b>


<b>v = A , d = AÍÍa. dt </b> <b>(5 - 3 )</b>



<b>V = A (C, .l' + ạ . r + c , . i ) </b> <b>(5 - 4 )</b>


<b>ở đây a </b> <b>là lích phân k ép irong phương trình (5 - 3 ) </b> <b>đe xác định d.</b>


<b>Cị; </b> <b>Cì là c á c h ệ s ố ihực n g h iệm .</b>


<b>M ức tăng trong sán phẩm khí nén do đó là thế lích đặc irưng c ủ a n h iên liệu</b>
<b>propellant rắn.</b>


<b>5,0</b>


<b>Thời gian (ms)</b>


<i>Hình </i>

<i>5.5: Cluư </i>

<i>lái</i>

S r / \<b>TTslAM</b>IC <i>Hìiili 5.6: Nliicii Hựii <b>STAThiAMìC</b></i>


<b>N h iê n liệu S T N b ao g ồ m các viên rán Iihỏ có dục lỗ và n u ic ch á y phụ th u ộc vào</b>
<b>nh iều th ông s ố :</b>


<b>Thành phần h ố học</b>
<b>Hình h ọ c viên nhiên liệu</b>
<b>N h iệ l độ</b>


<b>• </b> <b>Á p suất</b>


</div>

<!--links-->

×