TCVN 9354:2012
THÍ NGHIỆM BÀN NÉN HIỆN TRƯỜNG LÀ GÌ?
Thí nghiệm bàn nén hiện trường là thí nghiệm mô phỏng đế móng và đất công trình khi ở trạng thái tự nhiên. Nó được hiểu đơn giản là việc khảo sát địa chất hiện trường trước khi xây dựng công trình. Thông qua thí nghiệm, chúng ta có thể có được những thông tin tổng quát nhất về nền đất.
THÍ NGHIỆM BÀN NÉN HIỆN TRƯỜNG ĐỂ LÀM GÌ?
Thí nghiệm bàn nén hiện trường là nén nền bằng bàn nén hiện trường nhằm cung cấp các thông tin về điều kiện đất nền, xác định giá trị mô đun biến dạng (E). Hệ số nền (Kz) và giá trị sức chịu tải giới hạn (Pl) của đất nền tự nhiên dưới đáy móng nhằm phục vụ cho công tác thiết kế, kiểm tra sức chịu tải mà thiết kế đưa ra để xây dựng công trình.
Thông thường thí nghiệm bàn nén thường được thí nghiệm trên nền đất có diện tích 5000cm2 và tải trọng thí nghiệm tương đương 17,5 tấn/m2 (Tương đương 1,75kG/cm2)
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM BÀN NÉN HIỆN TRƯỜNG.
Mục đích của thí nghiệm bàn nén là nhằm xác định độ lún thẳng đứng và tính chất độ bền của khối đất, đá (thông thường không thích hợp đối với loại đất dính và yếu) tại hiện trường bằng cách ghi lại tải trọng và độ lún tương ứng khi nền được gia tải qua một bàn nén cứng.
Thí nghiệm bàn nén trên đất nền được thực hiện tại những vị trí được chỉ định nhằm tìm ra được độ lún thực tế của nền móng dưới tải trọng cho trước.
QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM BÀN NÉN HIỆN TRƯỜNG.
Dụng cụ thiết bị thí nghiệm
Hình 1 - Sơ đồ thiết bị thí nghiệm đất trong hố đào bằng gia tải tĩnh
CHÚ DẪN:
- Tấm nén
- Kích thủy lực
- Dầm định vị dọc 4 Các cọc neo vít
Hình 2 - Sơ đồ thiết bị thí nghiệm đất bằng gia tải tĩnh trong lỗ khoan
Công tác chuẩn bị.
- Để đáy tấm nén thật khít với đất, phải xoay tấm nén không ít hơn hai vòng theo các hướng, quanh trục thẳng đứng. Sau khi đặt, phải kiểm tra mức độ nằm ngang của tấm nén.
- Mặt đất trong phạm vi diện tích đặt tấm nén phải được san thật phẳng. Khi khó san phẳng đất, tiến hành rải một lớp đệm cát nhỏ hoặc cát trung ít ẩm, dày từ 1 cm đến 2 cm cho đất loại sét và không lớn hơn 5 cm cho đất hòn lớn.
- Sau khi đặt tấm nén, tiến hành lắp thiết bị chất tải, thiết bị neo và hệ thống neo.
- Võng kế kiểm tra được lắp trên hệ mốc chuẩn. Dây của võng kế kiểm tra được gắn vào mốc không di động đặt ở ngoài thành hố thí nghiệm. Chiều dài dây phải bằng chiều dài của các võng kế đo độ lún của tấm nén.
- Sau khi lắp tất cả các thiết bị, đưa các số đọc về vạch không (0), hoặc về điểm quy ước là không; ghi vào nhật ký.
+ Quy trình gia tải :
- Gia tải trước
+Tiến hành gia tải trước trước khi thí nghiệm nhằm Kiểm tra hoạt động của thiết bị thí nghiệm và tạo tiếp xúc tốt giữa thiết bị và bàn nén gia tải
- Gia tải tiêu chuẩn
Mỗi cấp gia tải và giảm tải được giữ trong khoảng thời gian quy định.
– Quy trình theo dõi, ghi số liệu
+) Thí nghiệm được thực hiện ở trong hố đào ở độ sâu đặt móng. Bàn nén được đặt ngay tâm của hố đào. Gia tải theo từng cấp áp lực đối với đất tốt (0.0 – 0.5 – 1.0 – 1.5 – 2.0 – 2.5 – 3.0 – 3.5 – 4.0, ...kg/cm2). Đối với đất yếu (bùn sét, sét dẻo chảy) (0.0 – 0.25 – 0.5 – 0.75 – 1.0 – 1.25 – 1.5, ...kg/cm2) Trong mỗi cấp gia tải, ghi nhận độ lún của bàn nén qua các đồng hồ đo chuyển vị đã được gắn xung quanh bàn nén. Thời gian giữ tải của mỗi cấp tải là từ 01 giờ đến 03 giờ và được phân bổ để ghi số đọc đồng hồ như sau: 10 phút - 10 phút - 10 phút - 15 phút - 15 phút - 30 phút - 30 phút - 30 phút - 30 phút. Thí nghiệm được tiến hành cho đến khi nền đất mất khả năng chịu tải, hoặc đạt được đến tải trọng mong muốn. Giảm tải cũng theo từng cấp đối với đất tốt (…– 3.5 – 3.0 – 2.5 – 2.0 – 1.5 – 1.0 – 0.5 – 0.0kg/cm2), đối với đất yếu (…– 1.5 – 1.25 – 1.0 – 0.75 – 0.5 – 0.25 – 0.0kg/cm2). Thời gian giảm tải của mỗi cấp là 30 phút và được phân bổ để ghi số đọc đồng hồ như sau: 10 phút - 10 phút - 10 phút.
+) Dựa vào số liệu ghi chép, tiến hành vẽ đường cong quan hệ giữa chuyển vị và tải trọng tính được modun E đất nền. Điểm uốn trên đường cong quan hệ giữa chuyển vị và tải trọng được xác định ngay tại điểm mà đường cong bắt đầu đi xuống nhanh. Tải trọng (q) và độ lún (s) tương ứng xác định tại giá trị điểm uốn trên đường cong.
XỬ LÝ,BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM BÀN NÉN HIỆN TRƯỜNG.
- Tính hệ số thấm của đất theo công thức 2:
Kth =Qc F (2)
trong đó:
Qc là lưu lượng thấm ổn định, cm3/s;
F là tiết diện thấm, bằng tiết diện vòng chắn, cm2; tính theo công thức 2:
F = (p*D2)/F (2')
với: D là đường kính trong của vòng chắn, cm;
p là số Pi, lấy bằng 3,14.
CHÚ THÍCH:
Trong trường hợp nhận thấy có sự không tương ứng giữa hệ số thấm với đặc điểm thành phần, cấu trúc đất ở đáy hồ (theo quan sát), thì sau khi thí nghiệm, cần đào (hoặc khoan) sâu dưới hố đổ nước từ 1m đến 2m để quan sát, mô tả đất kỹ lưỡng để làm sáng tỏ lát cắt địa chất thực tế của vùng thấm để có kết luận chính xác về kết quả thí nghiệm.
Báo cáo kết quả thí nghiệm bao gồm thuyết minh công tác thí nghiệm, các kết luận cụ thể về công tác thí nghiệm:
- Tên công trình, hạng mục công trình; Đơn vị thí nghiệm, người thí nghiệm.
- Vị trí và số hiệu hố thí nghiệm; Độ sâu hố đào.
- Tóm tắt đặc điểm của đất, kèm theo lát cắt địa chất hố đào.
- Phương pháp thí nghiệm.
- Thiết bị thí nghiệm sử dụng: vòng chắn, hệ thống cấp nước, hệ thống tự điều chỉnh mực nước;
- Chiều cao cột nước thí nghiệm không đổi.
- Thời gian tiến hành thí nghiệm: ngày, giờ……….. (bắt đầu); ngày, giờ………. (kết thúc).
- Hệ số thấm của đất, Kth (cm/s).
- Các thông tin khác có liên quan.
