Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn là gì

Mục đích: 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
· Tên tiếng Anh: Standard Penetration Test .
· Nguyên lý thí nghiệm:
Tiến hành đóng một ống mẫu vào đáy hố khoan bằng một quả tạ nặng 63,5kg, rơi tự do với chiều cao là 76cm, rồi tiến hành đếm số búa đập theo các khoảng chiều sâu thâm nhập quy ước.
· Dụng cụ thí nghiệm:
- 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.


· Trình tự thí nghiệm:
- 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.

· Hình ảnh dụng cụ thí nghiệm:

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn

Tóm tắt quy trình

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.
Mục đích

Mục đích chính của thí nghiệm này là cung cấp các thông tin về mật độ tương đối của các trầm tích hạt như cát và sạn, thí nghiệm này còn hay được gọi là lấy mẫu nguyên dạng. Thí nghiệm này được sửa dụng rộng rãi vì nó đơn giản và chi phí thấp. Các thông số sức bền của đất cũng được đề cập một cách gần đúng, nhưng nó cung cấp một cái nhìn tổng quát về điều kiện của nền đất.
Mối quan hệ với các đặc tính cơ học đất

Mặc dù nó có một số điểm thiếu chính xác, nó thường được liên hệ với các đặc trưng của đất trong thiết kế của địa kỹ thuật. Việc sử dụng các mối quan hệ trực tiếp đã được dùng phổ biến ở một số nước. Có nhiều mối quan hệ khác nhau liên quan đến độ hạt và độ chặt đã được đề xuất sử dụng.

Theo Wikipedia

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn [SPT] là thí nghiệm xuyên động tại công trình được thiết kế để cung cấp thông tin về đặc tính cơ lý của nền đất. Phương pháp thí nghiệm được mô tả trong tiêu chuẩn Anh BS EN ISO 22.476-3 và Mỹ ASTM D1586.
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn [SPT] là thí nghiệm ngoài trời được thực hiện rất phổ biến hiện nay ở Việt Nam và các nước phương Tây vì tiện dụng, hiệu quả. SPT có khả năng tiến hành ở độ sâu lớn và lấy được mẫu lên, điều đó không có ở xuyên tĩnh. Ưu điểm của SPT là giá thành thấp, thao tác đơn giản và kết quả thí nghiệm phản ánh khá chính xác trạng thái của đất nền.
Phương pháp thí nghiệm

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn trong tầng chứa nước ở Nam Florida

Thêm vào bởi Nhathung
Thí nghiệm sử dụng một ống lấy mẫu vách dày, với đường kính bên ngoài 50 mm và đường kính bên trong 35 mm, và độ dài khoảng 650 mm. Nó được đóng vào trong lòng đất dưới đáy của một lỗ khoan bằng các nhát búa trượt một trọng lượng búa là 63,5 kg rơi xuống từ khoảng cách 760 mm [30 in]. Các ống mẫu được đóng vào trong lòng đất 150 mm và sau đó số lượng cần thiết các nhát búa đóng ống để xuyên qua mỗi độ sâu 150 mm [6 in] tới 450 mm [18 in] được ghi chép. Tổng các nhát búa yêu cầu để xuyên 150mm lần thứ hai và ba của được gọi là "sức kháng tiêu chuẩn" hoặc "giá trị N". Tại Việt Nam giá trị này được kí hiệu là N30. Số nhát búa cung cấp chỉ dẫn về của mật độ nền, và nó được sử dụng trong nhiều công thức thực nghiệm trong địa kỹ thuật. Giá trị N30 thu được từ thí nghiệm SPT thường được sử dụng để tính toán sức chịu tải của móng coc. Người ta cũng sử dụng N30 để đánh giá trạng thái của đất, bên cạnh chỉ tiêu được xác định trong phòng thí nghiêm. Nhìn chung thường có độ vênh nhỏ khi đánh giá trạng thái đất theo hai chỉ tiêu này. Các kỹ sư khi thiết kế thường có xu hướng tin tưởng hơn vào thí nghiệm SPT do nó được thực hiện trực tiếp tại thực địa, ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố chủ quan.
Một số lưu ý

Khi thí nghiệm SPT trong lớp cát nằm dưới mực nước ngầm, kết quả thu được sẽ phải hiệu chỉnh do cát dễ thoát nước làm tăng độ chặt cục bộ quanh mũi xuyên, đồng thời cũng phải hiệu chỉnh nhiều yếu tố khác nữa.
SPT chỉ chính xác đối với đất rời, riêng với sét, nên phân theo cường độ kháng cắt không thoát nước [Su hay qu]. Thí nghiệm trong đất dính thường chỉ để tham khảo, không nên sử dụng SPT để xác định trạng thái vì là một sự khá mạo hiểm[1]. Vẫn còn nhiều người vẫn cứ đồng nhất SPT với kết quả thí nghiệm xác định trạng thái ở trong phòng.
Giá trị sức kháng cắt của đất [Su hay qu] thu được qua thí nghiệm cắt cánh VST hoặc thí nghiệm nén ba trục nhìn chung không được sử dụng để phân trạng thái của đất. Tuy nhiên kỹ sư thiết kế có thể sử dụng Su để đánh giá sơ bộ điều kiện đất nền công trình [cũng giống như với các chỉ tiêu hệ số rỗng, độ bão hòa, hệ số nén lún, mô đun tổng biến dạng,...]

Cấp công trình, loại công trình phải khoan khảo sát địa chất

Công trình nào cũng phải khảo sát địa chất, trong đó KHOAN là 1 trong những phương pháp chính, hay làm và đơn giản để khảo sát địa chất. Nếu công trình quy mô nhỏ, liền bên cạnh là công trình khác đã có tài liệu khảo sát địa chất tin cậy, thì việc sử dụng tài liệu khảo sát địa chất bên cạnh để thiết kế nền móng và kiểm tra lại địa chất công trình của mình trong quá trình thi công, cũng là một phương pháp khảo sát địa chất nhưng độ tin cậy thấp. Phương pháp khảo sát địa chất do tư vấn thiết kế đề xuất và chủ đầu tư quyết định, phụ thuộc vào quy mô và mức độ quan trọng của công trình. Khi không khảo sát địa chất, giả định cường độ đất để tính kết cấu móng là không có cơ sở, nên thiết kế móng sẽ không chuẩn xác. Công trình 2 tầng cũng như các công trình khác đều phải khảo sát địa chất, phương pháp khảo sát địa chất do tư vấn thiết kế và chủ đầu tư lựa chọn quyết định.

Theo Kecauwiki