PHƠNG PHÁP THỬ HIỆN ĐẠI KHI CỌC NHỒI CÓ ĐỜNG KÍNH VÀ CHIỀU DÀI LỚN...

3. Phơng pháp thử hiện đại

Khi cọc nhồi có đờng kính và chiều dài lớn với sức chịu tải hàng ngàn tấn thì phơng

pháp thử tĩnh nói trên không thể thực hiện đợc. Hơn nữa khi những cọc này ở giữa

sông hoặc ngoài biển thì việc chất tải hoặc neo là phơng pháp không có tính khả thi.

Do vậy ngời ta đã tìm phơng pháp khác để thử sức chịu tải của cọc.

 Phơng pháp hộp tải trọng OSTERBERG

 Nguyên lý: Dùng một (hay nhiều) hộp tải trọng OSTERBERG (hộp sẽ làm việc

nh kích thuỷ lực) đặt ở mũi khoan cọc nhồi hoặc ở 2 vị trí mũi và thân cọc trớc khi

đổ bê tông thân cọc. Sau khi bê tông đã đủ cờng độ tiến hành thử tải bằng bơm dầu

để tạo áp lực trong hộp kích.

Theo nguyên lý phản lực, lực truyền xuống đất ở mũi cọc bằng lực truyền lên thân

cọc, ngợc lại với lực này là trọng lợng cọc và ma sát đất chung quanh. Việc thử sẽ đạt

đến phá hoại khi một trong hai phá hoại xẩy ra ở mũi và quanh thân cọc. Dựa theo các

thiết bị đo chuyển vị và đo lực gắn sẵn trong hộp OSTERBERG sẽ vẽ đợc các biểu đồ

quan hệ giữa lực tác dụng và chuyển vị mũi cọc và chuyển vị thân cọc. Tuỳ theo trờng

hợp phá hoại có thể thu đợc một trong hai dạng biểu đồ quan hệ tải trọng chuyển vị có

dạng gần giống nh biểu đồ P-S trong thử tĩnh truyền thống. Phơng pháp này phù hợp

với các cọc có sức chống cho phép ở thành bên và mũi tơng đơng nhau, nếu không,

phải ớc tính để đặt hộp áp lực tại nhiều tầng trong thân cọc.

 Phơng pháp thử tĩnh động STATNAMIC

Nguyên lý: Đặt một thiết bị dạng động cơ phản lực và đối trọng lên đầu cọc. Thông

qua việc đốt nhiên liệu rắn trong buồng áp lực của động cơ sẽ tạo nên một áp suất đẩy

khối đối trọng lên phía trên đồng thời sẽ gây ra một lực tác dụng lên đầu cọc theo

chiều ngợc lại. Đo chuyển vị của cọc dới tác dụng của lực nổ và các thông số biến

dạng + gia tốc đầu cọc sẽ xác định đợc sức chịu tải của cọc (hình 4.22).

Các số liệu về quan hệ tải trọng-chuyển vị của cọc đợc xác định bằng hộp tải trọng

và đầu đo laser gắn sẵn trong thiết bị STATNAMIC. Trên hình 4.23 trình bày cấu tạo

của thiết bị này.

Trong phơng pháp STATNAMIC ngời ta đã xác định đợc gia tốc a của khối phản lực

(F

= ma) dịch chuyển lên phía trên lớn gấp 20 lần gia tốc của cọc dịch chuyển xuống

phía dới (F

= -F

). Nh vậy trọng lợng của khối phản lực chỉ cần bằng 1/20 đối trọng

dự kiến trong thử tĩnh đã tạo nên đợc một lực lớn gấp 20 lần lực truyền lên đầu cọc.

Nhờ đó việc thử tải bằng STATNAMIC sẽ giảm rất nhiều về quy mô và chi phí so với

thử tĩnh nhng kết quả đạt đợc rất gần với phơng pháp tĩnh.

STATNAMIC đợc phát triển từ năm 1988 với tải trọng đạt đến 0,1MN. Đến 1994 đã

có thiết bị thí nghiệm đến 30MN. Các nớc Mỹ, Canada, Hà Lan, Nhật Bản, Đức, Israel

và Hàn Quốc đã dùng phơng pháp này. Năm1995 t vấn Anh ACER đã đề nghị dùng

phơng pháp này để thử cọc ống thép tại cảng côngtenơ Tân Thuận (thành phố Hồ Chí

Minh) với tải trọng 3MN nhng cha đợc phía Việt Nam chấp thuận.