Thí nghiệm SPT

SƠ ĐỒ MINH HỌA THÍ NGHIỆM SPT.

THẾ NÀO LÀ THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN SPT ?

Thí nghiệm SPT (Standard Penetration Test) là thí nghiệm xuyên hiện trường nhằm xác định sức chịu tải của đất nền.

Phương pháp thí nghiệm này rất phổ biến vì một số ưu điểm: thiết bị đơn giản, thao tác và ghi chép diễn giải kết quả khá dễ dàng, dùng cho nhiều nền đất và độ sâu khảo sát, chi phí thấp...

THÍ NGHIỆM SPT ĐỂ LÀM GÌ ?

Thí nghiệm dùng để đánh giá:

- Sức chịu tải của đất nền

- Độ chặt tương đối của nền đất cát

- Trạng thái của đất loại sét

- Độ bền nén một trục (qu) của đất sét

- Kết hợp lấy mẫu để phân loại đất

NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN ?

Thí nghiệm sử dụng một ống mẫu thành mỏng với đường kính ngoài 50 mm, đường kính trong 35 mm, và chiều dài 650 mm. Ống mẫu này được đưa đến đáy lỗ khoan sau đó dùng búa trượt có khối lượng 63,5 kg cho rơi tự do từ khoảng cách 760 mm. Việc đóng ống mẫu được chia làm ba nhịp, mỗi nhịp đóng sâu 150 mm tổng cộng 450 mm, người ta sẽ tính số búa trong mỗi nhịp và chỉ ghi nhận tổng số búa trong hai nhịp cuối và hay gọi số này là "giá trị N".

Trong trường hợp sau 50 búa đầu mà ống mẫu chưa cắm hết 150 mm thì người ta chỉ ghi nhận 50 giá trị này. Số búa phản ảnh độ chặt của nền đất và được dùng để tính toán trong địa kỹ thuật..

DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN SPT.

- Ống mẫu: đường kính ngoài 50,8mm, đường kính trong 34,9mm, chiều dài ống chẻ: 609mm, chiều dài mũi đóng là 57,1mm.

- Tạ có trọng lượng 63,5kg, rơi tự do trên đế nện.

- Đế nện.

- Cần trượt định hướng.

QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN SPT.
- Bước 1: Khoan tạo lỗ đến độ sâu dự định thí nghiệm, vét sạch đáy, hạ ống mẫu SPT và lắp đặt đế nện, cần, tạ.

- Bước 2: vạch lên cần đóng 3 khoảng, mỗi khoảng 15cm (tổng chiều sâu đóng 45cm).

- Bước 3: Cho tạ rơi tự do ở độ cao 76cm, đếm và ghi số tạ đóng cho từng khoảng 15cm.

- Bước 4: lấy chỉ số tạ đóng của 30cm cuối cùng làm chỉ số SPT.

Khoảng cách thí nghiệm SPT thông thường từ 1 – 3m, tùy theo độ đồng nhất của đất nền.       

 XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN SPT.

   Trong đất cát hạt mịn, số lần đóng búa N cần thiết để hạ ống mẫu tiêu chuẩn xuống độ sâu 30 cm cuối cố thể thay đổi tuỳ thuộc vào độ sâu mực nước ngầm. Nếu N* là số nhát búa thực hiện để hạ ống  mẫu xuống 30 cm cuối ở độ sâu dưới mực nước ngầm trong đất cát hạt mịn thì giá trị N thực tế cần được hiệu chỉnh theo công thức sau của  Terzaghi và Pek :

N = 15 + ½( N - 15)

   Kết quả thí nghiệm SPT trong lỗ khoan địa chất công trình được ghi trực tiếp trong sổ quan trắc địa chất thuỷ văn -  địa chất công trình lỗ khoan với các số liệu N₃₀ (số nhát búa ở khoảng thí nghiệm thứ hai - 30cm), N₄₅ (số nhát búa ở khoảng thí nghiệm thứ ba - 45cm) - N₃₀ + N₄₅

Khi lập cột địa tầng (thiết đồ) lỗ khoan địa chất công trình có thí nghiệm SPT, tiến hành vẽ biểu đồ biến đổi giá trị N theo chiều sâu thí nghiệm.

BẢNG TRA CHỈ SỐ SPT.

BẢNG TRA CHỈ SỐ THÍ NGHIỆM SPT.

ĐIỀU KIỆN DỪNG KHOAN KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT.

Điều kiện dừng khoan khảo sát địa chất phụ thuộc vào nhiệm vụ khảo sát, đề cương khảo sát, được Tư vấn thiết kế và Chủ đầu tư quy định theo từng công trình. Nó phụ thuộc vào quy mô, phạm vi và mục đích sử dụng của công trình. Tuy nhiên, đối với những công trình có quy mô và tải trọng lớn thì về cơ bản để đạt được điều kiện dừng khoan khảo sát địa chất, chỉ số SPT cần đạt được như sau:

• Nếu là đất loại cát có chỉ số SPT N30 > 50 (búa) cần xuyên qua lớp này từ (3 - 5)m.

• Nếu là đất loại sét có chỉ số SPT N30 > 30 (búa) cần xuyên qua lớp này từ (3 - 5)m.

• Nếu gặp đá cần khoan vào lớp đá tươi từ (1 - 2)m, riêng với đá vôi cần khoan vào lớp đá tươi tối thiểu 5m nhằm xác định sự phân bố của hang Karst (Các tơ).

• Trong trường hợp khoan đến độ sâu theo thiết kế mà vẫn gặp lớp đất yếu có SPT<15 cần phải thông báo gấp cho đơn vị Tư vấn và Chủ đầu tư.

• Điều kiện dừng khoan sẽ được đơn vị Khảo sát, Tư vấn thiết kế, Chủ đầu tư quyết định cụ thể ở từng hố khoan.