Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT là một phương pháp cơ bản trong công tác khảo sát địa chất công trình. Nó xuất hiện trong hầu hết các nhiệm vụ khảo sát địa chất và đóng vai trò quan trọng trong công tác này.
Giới thiệu về thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT được thực hiện trong hố khoan và dùng để phân loại các lớp đất đá, đánh giá độ chặt của đất loại cát, trạng thái của đất loại sét, xác định vị trí lớp đất đặt móng, tính toán khả năng chịu tải của cọc và thiết kế móng nông. Thí nghiệm này còn được sử dụng để xác định chiều sâu dừng khảo sát và đánh giá khả năng hoá lỏng của đất loại cát bão hoà nước.
Lịch sử và phát triển
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ban đầu được thực hiện bởi công ty C.R. Gow năm 1902. Tuy nhiên, đến năm 1922, thí nghiệm SPT mới được thực hiện rộng rãi ở Bắc Mỹ. Năm 1927, Terzaghi đã đề xuất chuẩn hóa thí nghiệm SPT như hiện nay. Từ đó đến những năm 1995/1996, SPT trở thành thí nghiệm phổ biến nhất ở Bắc Mỹ.
Ứng dụng của thí nghiệm
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT được áp dụng rộng rãi trong nhiều công trình khảo sát xây dựng. Điều này bởi vì nó có nhiều ưu điểm như thiết bị đơn giản, dễ thực hiện, kết quả dễ hiểu và áp dụng được cho nhiều loại đất và độ sâu khảo sát, và chi phí thấp.
Một số định nghĩa và thuật ngữ
Trước khi đi vào chi tiết về thí nghiệm SPT, chúng ta cần hiểu một số thuật ngữ quan trọng:
-
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT): là một phương pháp khảo sát địa chất công trình phục vụ xây dựng. Thí nghiệm này được thực hiện bằng cách đóng một mũi xuyên có hình dạng ống mẫu vào trong đất từ đáy một lỗ khoan đã được thi công phù hợp. Kết quả thí nghiệm là số lần đập búa cần thiết để đóng mũi xuyên vào đất ở các khoảng độ sâu xác định.
-
Sức kháng xuyên tiêu chuẩn (NSPT): là số lần đập búa cần thiết để đóng mũi xuyên vào đất nguyên trạng ở một độ sâu 30 cm.
Nội dung thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)
Mục đích thí nghiệm
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT được sử dụng để đánh giá sức chịu tải của nền đất, độ chặt của đất loại cát, trạng thái của đất loại sét, độ bền nén một trục của đất sét và để phân loại đất.
Nguyên lý thí nghiệm
Thí nghiệm SPT sử dụng một ống mẫu mỏng có đường kính ngoài 51 mm, đường kính trong 35 mm và chiều dài 650 mm. Búa trượt có khối lượng 63,5 kg được thả tự do từ khoảng cách 760 mm để đóng ống mẫu vào đất. Việc đóng ống mẫu được chia thành ba nhịp và số lần đập búa trong mỗi nhịp được ghi lại. Số lần đập búa phản ánh độ chặt của nền đất và được sử dụng trong tính toán.
Dụng cụ thí nghiệm
Các dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm SPT bao gồm ống mẫu, tạ có trọng lượng 63,5 kg, đế nện và cần trượt định hướng.
Trình tự thí nghiệm
Trình tự thí nghiệm SPT bao gồm khoan lỗ đến độ sâu cần thiết, lắp ống mẫu SPT và các dụng cụ cần thiết, đếm và ghi số lượng lần đập búa cho từng khoảng 15 cm, và tính toán số lần đập búa cuối cùng để có giá trị NSPT.
Tương quan giữa các chỉ tiêu cơ lý của đất và kết quả SPT
Thí nghiệm SPT cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của đất. Các chỉ tiêu như độ chặt tương đối, trạng thái của đất dính, mô đun biến dạng, sức kháng cắt và khả năng biến loãng của đất có thể được ước tính dựa trên kết quả SPT.
Tính toán móng theo kết quả SPT
Kết quả thí nghiệm SPT được áp dụng trong tính toán móng nông và dự báo sức chịu tải của cọc. Công thức và phương pháp tính toán được quy định trong tiêu chuẩn hiện hành tại Việt Nam.
Nhận xét về thí nghiệm SPT
Thí nghiệm SPT là một phương pháp đơn giản, thuận tiện và chi phí thấp để khảo sát đất. Tuy nhiên, nó cũng có độ tin cậy thấp và cần được kết hợp với các phương pháp khảo sát khác để nhận được kết quả chính xác và đáng tin cậy.
Tác giả: KS Nguyễn Việt Phương
P.s: Trích từ bài viết chỉnh sửa bởi dnulib.edu.vn
