Thí nghiệm xuyên tĩnh đo áp lực nước lỗ rỗng CPTu

TCVN9846:2013 – D5778

PHẠM VI ÁP DỤNG

Phương pháp thí nghiệm này bao gồm trình tự để xác định sức kháng xuyên của mũi xuyên hình nón khi nó được ấn vào trong đất với một tốc độ chậm và đều.

Phương pháp thí nghiệm này còn để xác định sức kháng ma sát của măng sông hình trụ sau mũi xuyên khi nó được ấn vào trong đất với một tốc độ chậm và đều.

Phương pháp thí nghiệm này áp dụng đối với thiết bị xuyên tĩnh ma sát  điện.

Phương pháp thí nghiệm này có thể sử dụng để xác định sự phát triển của áp lực nước lỗ rỗng trong khi ấn dụng cụ xuyên piezocone. Sự giảm áp lực nước lỗ rỗng sau khi ấn, cũng có thể được xem như liên quan đến tính thấm và khả năng chịu nén của đất.

Các cảm biến khác như cảm biến đo nghiêng, cảm biến động đất, cảm biến nhiệt độ có thể gắn kèm với thiết bị đo xuyên để cung cấp thông tin hữu ích. Nên sử dụng cảm biến đo nghiêng bởi vì nó sẽ cung cấp thông tin tình huống phá hoại có thể xảy ra trong quá trình xuyên.

Số liệu thí nghiệm xuyên tĩnh có thể sử dụng để mô tả địa tầng phía dưới và thông qua sử dụng mối tương quan hiện trường cung cấp số liệu về đặc trưng xây dựng của đất nhằm sử dụng trong thiết kế và thi công công tác đất và móng của kết cấu.

PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

Một đầu xuyên với mũi hình nón có góc nhọn 60^o và có diện tích đáy bằng 10 cm² hoặc 15 cm² được xuyên vào trong đất với tốc độ xuyên không đổi là 20 mm/s. Lực tại mũi xuyên yêu cầu khi xuyên vào đất được đo bằng phương pháp điện, sau mỗi lần xuyên ít nhất 50 mm. Ứng suất tính được bằng cách chia lực đo (tổng lực mũi xuyên) cho diện tích chân mũi xuyên được sức kháng mũi xuyên, q_c.

Măng sông ma sát phải được lắp ngay với thiết bị đo xuyên sau mũi hình nón, và lực tác động lên phần măng sông ma sát được đo bằng phương pháp điện, sau mỗi lần xuyên ít nhất 50 mm. Ứng suất tính được bằng cách chia lực đo cho diện tích bề mặt của măng sông ma sát để xác định sức kháng măng sông ma sát, f_s.

Nhiều thiết bị xuyên có khả năng xác định áp lực nước lỗ rỗng trong khi thực hiện quá trình xuyên bằng một bộ chuyển đổi áp lực điện tử gắn ở đầu xuyên. Các thiết bị xuyên này được gọi là piezocone. Piezocone được xuyên với tốc độ 20 mm/s và đọc kết quả sau mỗi lần xuyên ít nhất 50mm. Sự tiêu hao áp lực nước lỗ rỗng dư dương hoặc âm có thể kiểm tra được bằng việc ngừng xuyên, dỡ tải trên cần đẩy và ghi lại áp lực lỗ rỗng như một hàm số theo thời gian. Khi áp lực lỗ rỗng đạt hằng số thì đây chính là áp lực lỗ rỗng cân bằng hay mức áp tĩnh ứng với chiều sâu đó.

Ý NGHĨA VÀ SỬ DỤNG

Các thí nghiệm được thực hiện theo tiêu chuẩn này đưa ra kết quả chi tiết về sức kháng mũi xuyên, rất cần thiết cho việc xác định địa tầng, độ đồng nhất và chiều sâu của các lớp nhất định, lỗ rỗng hoặc hang động và các yếu tố không liên tục khác. Sử dụng măng sông ma sát và các thiết bị đo áp lực lỗ rỗng có thể cho phép đánh giá sự phân loại đất và mối liên hệ với các đặc trưng xây dựng của đất. Khi thực hiện ở hiện trường phù hợp, thí nghiệm này là một phương pháp xác định nhanh tình trạng đất nền.

Phương pháp thí nghiệm này cho kết quả để xác định đặc trưng xây dựng của đất giúp cho công tác thiết kế và thi công các công tác đất, móng công trình và sự làm việc của đất dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và tải trọng động