TCVN 9393-2012 Cọc - phương pháp thử nghiệm hiện trường

CỌC - PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG BẢNG TẢI TRỌNG TĨNH ÉP DỌC TRỤC

Piles - Standard test method in situ for piles under axial compressive load

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh 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 các công trình xây dựng. Tiêu chuẩn không áp dụng cho thí nghiệm cọc tre, cọc cát và trụ vật liệu rời.

2. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này có sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

2.1 Cọc thí nghiệm (Testing piles)

Cọc được chọn trong số các cọc của móng công trình hoặc thi công riêng phục vụ mục đích thí nghiệm.

2.2 Hệ gia tải (Loading system)

Hệ thống thiết bị để tạo tải trọng tác dụng lên đầu cọc thí nghiệm.

2.3 Hệ phản lực (Reaction system)

Hệ thống thiết bị dùng làm phản lực (để neo giữ, làm đối trọng) khi gia tải.

2.4 Tải trọng giới hạn (Failure load)

Tải trọng lớn nhất của cọc chịu được thời điểm xảy ra phá hoại và được xác định theo một giới hạn quy ước nào đó.

2.5 Tải trọng cho phép (Allowable load)

Tải trọng của cọc tính theo điều kiện đất nền hoặc vật liệu cọc, bằng tải trọng giới hạn chia cho hệ số an toàn.

2.6 Tải trọng thiết kế (Design load)

Tải trọng làm việc dự kiến của cọc theo thiết kế.

2.7 Ồn định quy ước (Settlement stability)

Trạng thái ổn định khi độ lún của cọc được xem là đã tắt (ổn định).

3. Quy định chung

3.1. Thí nghiệm cọc bằng phương pháp tải trọng tĩnh ép dọc trục (sau đây gọi là thí nghiệm nén tĩnh cọc) có thể được thực hiện ở giai đoạn: thăm dò thiết kế và kiểm tra chất lượng công trình.

3.2. Thí nghiệm nén tĩnh cọc ở giai đoạn thăm dò thiết kế (sau đây gọi là thí nghiệm thăm dò) được tiến hành trước khi thi công cọc đại trà nhằm xác định các số liệu cần thiết kế về cường độ, biến dạng và mối quan hệ tải trọng - chuyển vị của cọc làm cơ sơ cho thiết kế hoặc điều chỉnh đồ án thiết kế, chọn thiết bị và công nghệ thi công cọc phù hợp.

CHÚ THÍCH: Trường hợp biết rõ điều kiện đất nền và có kinh nghiệm thiết kế cọc khu vực lân cận thì không nhất thiết phải tiến hành thí nghiệm thăm dò.

3.3. Thí nghiệm nén tĩnh cọc ở giai đoạn kiểm tra chất lượng công trình (sau đây gọi là thí nghiệm kiểm tra) được tiến hành trong thời gian thi công hoặc sau khi thi công xong cọc nhằm kiểm tra sức chịu tải của cọc theo thiết kế và chất lượng thi công cọc.

3.4. Cọc thí nghiệm thăm dò thường được thi công riêng biệt ngoài phạm vi móng công trình. Cọc thí nghiệm kiểm tra được chọn trong số các cọc của móng công trình.

CHÚ THÍCH 1: Có thể chọn cọc của móng công trình làm cọc thí nghiệm thăm dò với điều kiện cọc phải có thừa cường độ để chịu được tải trọng thí nghiệm lớn nhất theo dự kiến và phải dự báo trước, chuyển vị của cọc để không gây ảnh hưởng xấu đến kết cấu bên trên của công trình sau này;

CHÚ THÍCH 2: Cọc thí nghiệm thăm dò phải có cấu tạo, vật liệu, kích thước và phương pháp thi công giống như cọc chịu lực của móng công trình.

3.5. Vị trí cọc thí nghiệm do thiết kế chỉ định, thường tại những điểm có điều kiện đất nền tiêu biểu. Trong trường hợp điều kiện đất nền phức tạp hoặc ở khu vực tập trung tải trọng lớn thì nên chọn cọc thí nghiệm tại vị trí bất lợi nhất. Khi chọn cọc thí nghiệm kiểm tra thì cần chú ý thêm đến chất lượng thi công cọc thực tế.

3.6. Số lượng cọc thí nghiệm do thiết kế quy định tùy theo mức độ quan trọng của công trình, mức độ phức tạp của điều kiện đất nền, kinh nghiệm thiết kế, chủng loại cọc sử dụng và chất lượng thi công cọc trong hiện trường, thông thường được lấy bằng 1 % tổng số cọc của công trình nhưng trong mọi trường hợp không ít hơn 2 cọc.

CHÚ THÍCH 1: Số lượng cọc thí nghiệm nên được tăng lên theo mức độ phức tạp của điều kiện đất nền.

CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp phải biết rõ điều kiện và có kinh nghiệm thiết kế cọc khu vực lân cận thì không nhất thiết phải tiến hành thí nghiệm thăm dò.

3.7. Thí nghiệm cọc phải do cán bộ địa kĩ thuật có trình độ chuyên môn và kinh nghiệm trực tiếp chỉ đạo. Các cán bộ vận hành thiết bị và theo dõi thí nghiệm cần được huấn luyện và đào tạo.

3.8. Các công tác khảo sát địa kĩ thuật cần được tiến hành trước khi thí nghiệm nén tĩnh cọc. Các hố khoan khảo sát và các điểm thí nghiệm hiện trường nên được bố trí gần cọc thí nghiệm, thường nhỏ hơn 5 m tính từ vị trí cọc dự kiến thí nghiệm.

3.9. Việc thí nghiệm phải tuân thủ theo phương án thí nghiệm được thiết kế chấp thuận. Nội dung phương án thí nghiệm cần đề cập đến các điểm cụ thể sau:

a) Đặc điểm công trình xây dựng;

b) Đặc điểm đất nền của khu vực xây dựng và tại địa điểm thí nghiệm;

c) Đặc điểm cọc thí nghiệm (số lượng, chủng loại, kích thước, sức chịu tải);

d) Biện pháp thi công;

e) Thời gian nghỉ của cọc sau khi thi công xong đến khi thí nghiệm;

f) Tải trọng thí nghiệm và chuyển vị đầu cọc lớn nhất theo dự kiến;

g) Phương pháp và quy trình gia tải;

h) Yêu cầu về thiết bị thí nghiệm;

i) Dự kiến thời gian, tiến độ và tổ chức thực hiện thí nghiệm; 

k) Các yêu cầu cần thiết khác.

4. Phương pháp thí nghiệm

4.1. Nguyên tắc

Thí nghiệm được tiến hành bằng phương pháp dùng tải trọng tĩnh ép dọc trục cọc sao cho dưới tác dụng của lực ép, cọc lún sâu thêm vào đất nền. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc được thực hiện bằng kích thủy lực với hệ phản lực là dàn chất tải, neo hoặc kết hợp cả hai. Các số liệu về tải trọng, chuyển vị, biến dạng... thu được trong quá trình thí nghiệm là cơ sơ để phân tích, đánh giá sức chịu tải và mối quan hệ tải trọng - chuyển vị của cọc trong đất nền.

CHÚ THÍCH: Có thể thực hiện theo phương pháp gia tải trực tiếp lên đầu cọc bằng vật nặng đã biết trọng lượng.

4.2. Thiết bị thí nghiệm

4.2.1. Thiết bị thí nghiệm bao gồm hệ gia tải phản lực và hệ đo đạc quan trắc.

4.2.2. Hệ gia tải gồm kích, bơm và hệ thống thủy lực phải bảo đảm không bị rò rỉ, hoạt động an toàn áp lực không nhỏ hơn 150 % áp lực làm việc. Kích thủy lực phải bảo đảm các yêu cầu sau:

a) Có sức nâng đáp ứng tải trọng lớn nhất theo dự kiến;

b) Có khả năng gia tải, giảm tải với cấp tải trọng phù hợp với phương án thí nghiệm;

c) Có khả năng giữ tải ổn định không ít hơn 24 h;

d) Có hành trình đủ để đáp ứng chuyển vị đầu cọc lớn nhất theo dự kiến cộng với biến dạng của hệ phản lực;

e) Khi sử dụng nhiều kích, các kích nhất thiết phải cùng chủng loại, cùng đặc điểm tính kĩ thuật và phải được vận hành trên cùng một máy bơm.

CHÚ THÍCH 1: Nên sử dụng kích có khớp cầu để hạn chế hoặc loại trừ tác dụng tải lệch tâm lên đầu cọc;

CHÚ THÍCH 2: Chuyển vị đầu cọc lớn nhất được dự tính ít nhất bằng 10 % đường kính hoặc chiều rộng cọc cộng với biến dạng đàn hồi của cọc;

CHÚ THÍCH 3: Chuyển vị cho phép của hệ phản lực thường bằng 25 mm khi sử dụng cọc neo và 100 mm khi sử dụng dàn chất tải và neo đất.

4.2.3. Tấm đệm đầu cọc và đầu kích bằng thép bản có đủ cường độ và độ cứng bảo đảm phân bố tải trọng đồng đều của kích lên đầu cọc.

4.2.4. Hệ đo đạc quan trắc bao gồm thiết bị, dụng cụ đo tải trọng tác dụng lên đầu cọc, do chuyển vị của cọc, máy thủy chuẩn, dầm chuẩn và dụng cụ kẹp đầu cọc.

Mã tiêu chuẩn:	TCVN 9393-2012
Nhóm tiêu chuẩn:	TCVN 9393-2012
Tên văn bản(Tiếng Việt)	Cọc - phương pháp thử nghiệm hiện trường
Tên văn bản(Tiếng Anh)
Ngày ban hành:	2012
Ngày hết hiệu lực:
Cơ quan ban hành:	Chưa rõ
Người ký duyệt:	TTTT
Download tài liệu:	Download