Thí nghiệm nén tĩnh cọc

​Phương pháp thí nghiệm:

Nén nhanh (thời gian gia tải không đổi, gia tải nhanh, tốc độ chuyển vị không đổi) hoặc giữ tải từng cấp theo chu kỳ.

Các yêu cầu chung:

- Gồm cả hai trường hợp kéo và nén.

- Tiến hành tại địa điểm có địa chất tiêu biểu, trước thi công hay trong quá trình thi công.

- Số lượng cọc thử 0.5 ( 1% số lượng cọc được thi công và không ít hơn 03 cây.

- Việc quan sát thí nghiệm và đánh giá kết quả phải là cán bộ chuyên môn có nhiều kinh nghiệm thực hiện.

Yêu cầu kỹ thuật công tác thử tải trọng tĩnh:

- Vị trí cọc thử.

- Loại cọc được sử dụng.

- Kích thước cọc thử.

- Biện pháp thi công cọc.

- Phương pháp gia tải.

- Yêu cầu về sức chịu tải của hệ thống gia tải.

- Chuyển vị lớn nhất đầu cọc dự kiến, phù hợp với hệ thống gia tải và hệ thống quan trắc.

- Thời gian nghỉ của cọc sau khi thi công và hai lần gia tải.

- Các yêu cầu khác.

Cấp tải thử:

Chọn P_thử tốt nhất là làm sao với cấp tải đó cọc đã bị tuột thì như thế sẽ phản ánh trung thực hơn môi trường làm việc của đất nện từ đó tính chính xác hơn P_gh đất nền.

Theo TCXDVN 269:2002; P_max=2.5 P_tk

Hiện nay, nhiều báo cáo thí nghiệm thử tĩnh rất ít thấy hiện tương cọc bị tuột 10%d khi ở cấp tải P_{thử max}.Do đó khi P_max=2.5 P_tkcó lẽ số liệu P_gh đất nền ra chưa được chính xác lắm vì chưa đạt trạng thái giới hạn của đất.

Hệ thống gia tải:

- Hệ thống gia tải cọc cần thiết kế với tải trọng không nhỏ hơn tải trọng lớn nhất dự kiến.

- Nếu dùng neo đất để hình thành hệ thống gia tải cọc, cánh neo cách ít nhất 5 lần đường kính cọc kể từ mặt bên cọc.

Sử dụng đối trọng để nén tĩnh:

Thông thường sử dụng các đối trọng bằng khối bê tông cốt thép.

Sử dụng neo để nén tĩnh:

Trong một số trường hợp mặt bằng chật hẹp, không dùng được cẩu và khối bê tông làm đối trọng có thể sử dụng 04 cọc neo để thí nghiệm nén tĩnh kiểm tra sức chịu tải.

Quy trình thí nghiệm:

Theo TCXDVN 269:2002 hoặc theo các tiểu chuẩn riêng do Tư vấn thiết kế quy định

Tiêu chuẩn TCXDVN 269:2002 “Cọc - Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục” quy định phương pháp thí nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục áp dụng cho cọc đơn thẳng đứng, cọc đơn xiên không phụ thuộc kích thước và phương pháp thi công (đóng, ép, khoan thả, khoan dẫn, khoan nhồi…).

Trong tiêu chuẩn TCXDVN 269:2002 có đưa ra 2 khái niệm: Nén cọc thăm dò (nén phá hoại 250%-300%) và nén cọc kiểm tra (nén không phá hoại <=200%). Với nén phá hoại thì ta biết được sức chịu tải giới hạn thực của cọc theo vật liệu hoặc đất nền dựa vào biến dạng theo các lý thuyết khác nhau. Còn nén không phá hoại thì chúng ta phải chấp nhận khái niệm về điểm phá hoại qui ước theo các qui định của tiêu chuẩn để đưa ra sức chịu tải tính toán, thiên về an toàn nên lấy biến dạng toàn bộ.

Thứ tự các bước thực hiện:

1. Gia công đầu cọc và đặt hệ kích.

2. xử lý Sika, tạo phẳng bề mặt.

3. Lắp đặt hệ kích và căn chỉnh.

4. Gia cố nền và lắp đặt gối đỡ, dàn tải trọng.

5. Lắp đặt dầm chính, dầm phụ, lắp đặt đối trọng.

6. Lắp đặt hệ đồng hồ đo chuyển vị.

7. Lắp đặt hệ bơm, đồng hồ thuỷ lực.

8. Gia tải theo quy trình và ghi chép số liệu hiện trường.

Báo cáo kết quả thí nghiệm:

1. Tên, vị trí công trình.

2. Chủ đầu tư, Tư vấn thiết kế/giám sát, nhà thầu thi công cọc, đơn vị thí nghiệm.

3. Hồ sơ cọc thí nghiệm.

4. Số liệu ghi chép hiện trường.

5. Biểu đồ quan hệ tải trọng và độ lún.

6. Biểu đồ quan hệ tải trọng, độ lún và thời gian.

7. Các nhận xét trong đó có đưa ra tải trọng giới hạn theo De Beer, Chin.

Khả năng đáp ứng chuyển dịch lớn nhất của đầu cọc:

- Chuyển dịch trên thông thường lấy khoảng 15% chiều dài cọc cộng với biến dạng đàn hồi cọc cộng chuyển vị cho phép của hệ thống gia tải (thiết bị đo với độ chính xác 0.1 mm).

- Chuyển vị cho phép của hệ gia tải: 25 mm đối với cọc neo, 100mm khi dùng hệ dầm chất tải.

- Có khả năng gia tải và giảm tải trong khoảng 10 (25 kN).

- Có khả năng gia tải tối thiểu là 6 giờ.

Biến dạng đàn hồi thân cọc:

Trong thí nghiệm nén tĩnh cần xét tới biến dạng đàn hồi bản thân cọc nhồi. Biến dạng đàn hồi bản thân cọc nhồi xác định như sau:

- Hệ số k là hệ số giảm tính nén co của cọc do cọc nằm trong môi trường đất đá khác so với công thức tính nén của thanh dầm mô tả trong SBVL. Hệ số này thay đổi tùy theo sự làm việc của cọc: cọc chống k = 1, ma sát k = 0.5, vừa chống vừa ma sát k = 0.67 là hệ số xét đến độ giảm lực dọc theo chiều dài thân cọc do lực ma sát thân cọc.

Qui trình gia tải:

Cọc được nén theo từng cấp, tính tăng của tải trọng thiết kế. Tải trọng được tăng lên cấp mới nếu sau 1 giờ quan trắc độ lún của cọc nhỏ hơn 0.20 mm và giảm dần sau mỗi lần đọc trong thời gian trên.

Tùy theo yêu cầu thiết kế, cọc có thể gia tải đều 200% tải trọng thiết kế. Thời gian ở cấp 100%, 150% và 200% có thể kéo dài hơn 6giờ đến 12 hay 24 giờ.

Tại cấp tải 100% được giữ tải 6 giờ có thể giảm tải về 0% để quan trắc độ lún đàn hồi và độ lún dư tương ứng với cấp tải trọng thiết kế.

Ghi chép cẩn thận trong khi đọc thí nghiệm và các hiện tượng lạ. Nếu có thể họp các thành viên trong nhóm để đưa ra giải pháp hợp lý cho từng hiện tượng lạ.

Kết luận về kết quả thử tải.

Sức chịu tải cho phép của cọc có thể rút ra từ thí nghiệm này:

Tải trọng tương ứng với chuyển vị đầu cọc là 8 mm chia cho hệ số 1.25.

Tải trọng tương ứng với chuyển vị đầu cọc 10% chiều rộng cọc, hoặc tải trọng lớn nhất đạt được trong thí nghiệm chia cho hệ số an toàn là 2.

Thời gian nghỉ giữa thi công và thử cọc phải thoả: Cường độ vật liệu khi gia cố đầu cọc phải chịu được cường độ gia tải mà không phá hoại; Thời gia nghỉ từ khi thi công đến lúc gia tải đối với đất dính, bụi là 7 ngày và có khi lên đến 4 tuần.

Bảng thời gian tác dụng các cấp tải trọng:

 

% Tải trọng thiết kế	Thời gian giữ tải tối thiểu
25 50 75 100 75 50 25 0 100 125 150 125 100 75 50 25 0	1h 1h 1h 1h 10 phút 10 phút 10 phút 10 phút 6 h 1h 6h 10 phút 10 phút 10 phút 10 phút 10 phút 1h

Thí nghiệm nén tĩnh nên tiến hành trước khi thiết kế móng để không thay đổi các thông số của móng cọc nhiều, làm ảnh hưởng đến giá thành công trình và có thời gian giải quyết các sự cố nếu có tránh hiện tượng phải dừng tiến độ thi công hàng tháng để giải quyết vấn đề này.

Hình ảnh hiện trường : 

 

 

 

Dịch vụ khác

• Thi công hệ thống chống sét(29/10/15)
• Những điều nên tránh khi thiết kế và xây dựng biệt thự(24/10/15)
• Thi công kính cường lực(27/05/15)
• Cách làm móng cọc khi xây nhà trên nền đất yếu(26/05/15)
• Thí nghiệm vật liệu xây dựng(26/05/15)
• Qui trình quan trắc lún(25/05/15)
• Những điều cần lưu ý khi thi cải tạo nhà - thi công sàn gác , sàn giả đúc(25/05/15)