Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT là gì?
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (Standard Penetration Test) là phương pháp thí nghiệm hiện trường trong lỗ khoan phổ biến nhất thể gioi, dùng để xác định độ chặt của đất rời (cat, cuoi, sàn) và cường độ cường độ của đất dính (sét). Kết quả là giá trị dem bua N, phản ánh suc khang của đất với sự xâm nhập của cần mau.
Thiết bị và quy trình thí nghiệm
Thiết bị
- Bua SPT: Trọng lượng 63.5 kg (140 lb), rồi từ độ từ chiều cao 760 mm (30 inch). Các loại bua: donut hammer, safety hammer (phổ biến nhất), automatic hammer (chính xác nhất).
- Cần mau (Split Spoon Sampler): Đường kính ngoài 50.8 mm, đường kính trong 34.9 mm, dài 600-900 mm. Có thể thứ hỏi mau đất để phân tích.
- Cũ khoan và cần khoan: Để thi hành lỗ khoan và ha thiết bị xuong độ sau cần thí nghiệm.
Quy trình thí nghiệm
- Khoan lo đến chiều sau cần thí nghiệm, làm sạch phe lo.
- Ha cần mau SPT xuong đến dày lỗ khoan.
- Dem số bua (N) để ha cần mau 150 mm đầu tiền (thi truyền – seating drive), không tính vào kết quả.
- Dem số bua (N) để ha cần mau tiếp theo 300 mm (hai doan 150 mm) – Đây là giá trị N ghi nhân.
- Neu cần 50 bua ma không xuyên đủ 300 mm, ghi kết quả và dùng lại (refusal).
- Keo cần lên, lấy mẫu đất để mỏ ta và phân tích.
- Thí nghiệm định kỹ mới 1-1.5 m chiều sau.
Hiệu chính giá trị N
N60 – Hiệu chính năng lượng bua 60%
N60 = N_độ x ER/60, Trong đó ER (Energy Ratio) là ti le năng lượng thực tế truyền vào cần mau. Bua donut: ER = 45%; bua safety: ER = 60%; bua automatic: ER = 70-80%. Thường sử dụng N60 để So sánh kết quả giữa các công trình khác nhau.
(N1)60 – Hiệu chính áp suất hiệu quả
Hiệu chính thêm về áp suất hiệu quả thang dùng tại diem độ, về áp suất tham khảo 100 kPa. Dùng cho phân tích hóa long đất (liquefaction analysis).
Phân loại đất theo N60
Đổi với đất rời (cat, sàn, cuoi)
- N60 < 4: Rất rồi (very loose)
- N60 = 4-10: Rồi (loose)
- N60 = 10-30: Trung binh (medium dense)
- N60 = 30-50: Chất (dense)
- N60 > 50: Rất chất (very dense)
Đổi với đất dính (sét)
- N60 < 2: Rất mem (very soft)
- N60 = 2-4: Mem (soft)
- N60 = 4-8: Trung binh (medium)
- N60 = 8-15: Cung (stiff)
- N60 = 15-30: Rất cung (very stiff)
- N60 > 30: Ran (hard)
Ứng dụng của kết quả SPT
- Xác định Sức chịu tải nền đất cho thiết kế mỏng.
- Xác định độ sau đất mỏng phù hợp.
- Đánh giá nguy có hóa long đất (liquefaction) trong động đất.
- Lựa chọn phương pháp xử lý nền đất phù hợp.
- Xác định độ sau đất đồng coc (pile toe level).
Ưu và nhược điểm của SPT
Ưu điểm: Ruong rai, có thể thực hiện trong các Điều kiện khoan khác nhau; ít tôn kém; thứ hỏi được mau đất; có số đủ liệu lớn để tham khảo; áp dụng cho nhiều loại đất.
Nhược điểm: Không chính xác cho đất hat min (sét, bun) vi kết quả bị ảnh hưởng bởi độ ẩm và áp lực nước; kết quả bị ảnh hưởng bởi kỹ thuật khoan và loại bua; không liên tục (chỉ độ tại các diem kiểm tra định kỹ); không độ được trong đất có cuc hoặc đã cung.
Câu hỏi thường gặp
SPT cần bao nhiêu thí nghiệm cho một công trình? Tuy quy mỏ công trình. TCVN 9351:2012 quy định số lỗ khoan tối thiểu. Nhà dân dụng 1-2 tầng: 1-2 lo. Nhà cao tầng: 3-5 lo hoặc hơn. Khoảng cách lỗ khoan thường 15-20 m.
Kết quả N = 50 có nghĩa là gì? Khí đất 50 bua ma không xuyên đủ 300 mm gọi là “refusal” (đã choi) hoặc đất muy chai. Ghi kết quả là “N > 50” hoặc “50/xxmm” (50 bua, xuyên được xx mm). Dày thường là đã phòng hóa hoặc đất rất chất.
SPT có Thay thế khoan khao sắt địa chất không? Không, SPT là phân của chuong trình khoan khao sắt, không Thay thế. Cần kết hợp với mỏ ta mau đất, thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và các thí nghiệm hiện trường khác.