KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT

Khoan khảo sát

Khoan địa chất nhằm thu thập số liệu địa chất phục vụ cho công tác thiết kế, thi công các công trình xây dựng. Đây là phương pháp hữu hiệu nhất để đánh giá địa tầng của khu vực xây dựng. Trong quá trình khoan mẫu đất được lấy lên phục vụ cho các thí nghiệm trong phòng. Hiện nay phương pháp này vẫn là công cụ đắc lực cho công tác xây dựng ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới.

Thí nghiệm cắt cánh hiện trường (FVST)

Thí nghiệm cắt cánh hiện trường dùng để xác định sức kháng cắt không thoát nước của đất ở hiện trường, thí nghiệm được thực hiện trong ống bao hoặc trong hố khoan. Khi đưa cánh đến độ sâu thí nghiệm, tiến hành xoay cánh cắt đất với một tốc độ thích hợp, phản lực cắt đất được đo bằng vòng lực ở phía trên. Kết quả sau cùng là cường độ kháng cắt của đất ở độ sâu thí nghiệm.

Thí nghiệm cắt cánh hiện trường áp dụng đối với địa tầng đất sét có trạng thái chảy đến dẻo cứng, tùy theo trạng thái của đất mà kích thước cánh cắt được thay đổi cho phù hợp. Với số lượng 4 máy cắt hoạt động tốt, hệ cánh và ống bao được ép xuống bằng máy ép chuyên dụng có công suất 15 tấn, đảm bảo được các yêu cầu về tiến độ cho dự án.

Thí nghiệm xuyên tĩnh

Thí nghiệm xuyên tĩnh điện là một thiết bị đa năng và cho kết quả hiện trường nhanh nhất. Kết quả xuyên cho phép dự đoán địa tầng sơ bộ chính xác nhất mà không có một thiết bị nào có thể so sánh được. Số liệu được ghi nhận bằng sóng âm đến bộ thu dữ liệu đặt trên mặt đất, thiết bị được gắn trong đầu xuyên giúp cho người vận hành dễ dàng kiểm soát độ nghiêng trong quá trình xuyên.

Ngoài các số liệu cơ bản thu được như: sức kháng xuyên (qc), lực ma sát thành (fs),…thiết bị còn cho phép tiến hành thí nghiệm tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng tại hiện trường – một chỉ tiêu quan trọng trong tính toán hệ số cố kết ngang của đất (ch).

Thử động cọc (PDA)

Thiết bị PDA được thiết kế để ghi nhận và phân tích sóng cơ học truyền trong cọc thông qua các đầu dò gắn trên thân cọc bao gồm 2 đầu đo gia tốc (accelerometers) và 2 đầu đo biến dạng (strain gages). Dưới tác dụng của búa đóng cọc lên đầu cọc, sẽ xuất hiện sóng cơ học truyền từ đầu cọc xuống mũi cọc rồi phản xạ ngược lên. Do cọc ngập trong đất nên sóng phản xạ sẽ bị hao tổn khi đi qua các lớp đất xung quanh cọc. Thiết bị sẽ đo lường mức độ hao tổn và đưa vào mô hình đất nền tương ứng. Từ đó sẽ đánh giá được khả năng chịu tải của cọc bao gồm sự phân bố của ma sát thành và sức kháng mũi.

Máy phân tích đóng cọc PDA (Pile Driving Analyzer) là thiết bị chuyên dụng động lực thí nghiệm cọc biến dạng lớn thông qua đo lực và gia tốc đầu cọc để xác định các thông số cần thiết:

• Kiểm tra sức chịu tải của cọc
• Kiểm tra năng lượng búa
• Kiểm tra ứng suất đóng cọc
• Kiểm tra độ nguyên dạng của cọc và thân cọc.

Thí nghiệm PDA có thể áp dụng cho tất cả các loại cọc như cọc bê tông đúc sẳn, cọc khoan nhồi, cọc thép, cọc gỗ, cọc composite…

Thí nghiệm PDA được thực hiện nhanh chóng, chi phí thấp và cho kết quả đáng tin cậy.

Thí nghiệm nén ngang (PMT)

Thí nghiệm nén ngang cung cấp mối quan hệ ứng suất – biến dạng của đất ở hiện trường. Môđun biến dạng (Ep) và ứng suất tới hạn (PL) của đất tại hiện trường có thể được tính toán dựa vào mối quan hệ ứng suất – biến dạng này và được sử dụng cho công tác phân tích địa kỹ thuật và thiết kế nền móng.

Thí nghiệm nén ngang được thực hiện bằng cách tác dụng áp suất vào thành hố khoan. Thiết bị thí nghiệm nén ngang gồm có 2 phần: hộp điều khiển thí nghiệm được đặc trên mặt đất và đầu đo thí nghiệm thì được đưa vào trong hố khoan đến độ sâu thí nghiệm. Đầu đo gồm 1 buồng đo và 1 buồng bảo vệ.

Ngay khi đầu đo được đưa đến độ sâu thí nghiệm, buồng bảo vệ được thổi phồng để cố định buồng đo vào vị trí thí nghiệm trong hố khoan. Tiếp theo, buồng đo được tăng áp lực bằng nước bơm phồng vào màng cao su dẻo của nó để tạo áp lực tác dụng lên thành hố khoan. Khi áp suất trong buồng đo tăng lên thì thành hố khoan cũng biến dạng. Áp suất bên trong buồng đo được giữ không đổi trong khoảng 60 giây và thể tích tăng lên để duy trì áp suất không đổi sẽ được ghi lại. Biểu đồ tải trọng – biến dạng sẽ được xây dựng dựa trên mối quan hệ áp suất và biến dạng được ghi lại trong suốt quá trình thí nghiệm.