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.

Các thí nghiệm hiện trường cũng có thể thực hiện trong quá trình khoan như: Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT), Thí nghiệm cắt cánh trong hố khoan (FVST), Thí nghiệm nén ngang và một số thí nghiệm cần thiết khác. Ngoài ra, hố khoan địa chất còn phục vụ đắc lực cho công tác lắp đặt các thiết bị quan trắc địa kỹ thuật.

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.