Tham khảo các phương pháp thí nghiệm hiện trường theo phụ lục E của TCVN 9363-2012 – Khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng.
Thí nghiệm hiện trường trong điều kiện thực tế sẽ cho số liệu chính xác nhất.
Thí nghiệm hiện trường được thực hiện đồng thời với quá trình khoan như thí nghiệm SPT, CPT hay cắt cánh trong hố khoan.
Các phương pháp thí nghiệm hiện trường trong khảo sát địa chất
1. Thí nghiệm xuyên tĩnh
Có thể được thực hiện để làm rõ tính đồng nhất của địa tầng, đặc tính biến dạng và sức chịu tải của đất nền, dự tính sức chịu tải của cọc đơn…
Thí nghiệm được thực hiện trong các lớp đất dính và đất rời không chứa cuội sỏi. Mục đích của thí nghiệm này là cung cấp thêm các thông tin để thiết kế và thi công các phần ngầm có độ sâu không lớn.
2. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
Là thí nghiệm xuyên động được thực hiện trong hố khoan, được dùng làm cơ sở để phân chia các lớp đất đá, xác định độ chặt của đất loại cát, trạng thái của đất loại sét, xác định vị trí lớp đất đặt mũi cọc, tính toán khả năng chịu tải của cọc, cũng như thiết kế móng nông…
Thí nghiệm này còn được dùng để xác định chiều sâu dừng khảo sát, đánh giá khả năng hoá lỏng của đất loại cát bão hoà nước.
3. Thí nghiệm cắt cánh
Được thực hiện trong các lớp đất có trạng thái từ dẻo mềm đến chảy, trong hố khoan để xác định sức kháng cắt không thoát nước của đất, cung cấp thêm các thông tin cho việc thiết kế và thi công các công trình ngầm có độ sâu không lớn.
4. Thí nghiệm nén ngang trong hố khoan
Được sử dụng cho các lớp đất rời và đất dính và thực hiện được ở các độ sâu khác nhau để xác định đặc tính biến dạng và mô đun biến dạng ngang của đất đá.
5. Thí nghiệm ép nước trong hố khoan
Được dùng để xác định tính thấm nước, khả năng hấp thụ nước của đá gốc nứt nẻ. Bản chất của phương pháp thí nghiệm là cách ly từng đoạn hố khoan bằng các nút chuyên môn, sau đó ép nước vào các đoạn đất đá cách ly với các chế độ áp lực định trước.
6. Thí nghiệm hút nước từ hố khoan
Nhằm xác định lưu lượng, hệ số thấm, kể cả của đất ở thành hố móng, độ dốc thuỷ lực và khả năng có thể sinh ra áp lực thuỷ động, phục vụ cho công tác thiết kế chống giữ và chống thấm cho thành và đáy hố móng, công tác thiết kế thi công hạ mực nước ngầm
7. Quan trắc nước
Để xác định chế độ biến đổi mực nước dưới đất trong khu vực khảo sát. Chế độ nước trong đất được đo bằng hai loại thí nghiệm:
7.1 Đo mực nước tĩnh (ống standpipe): chiều sâu đặt ống nhỏ hơn 15 m nhằm cung cấp các thông tin về chế độ nước mặt. Ống đo nước cho phép thấm vào bên trong trên toàn bộ chiều dài. Các kết quả đo được sử dụng cho việc thiết kế thi công hố đào, tường tầng hầm, đề xuất biện pháp làm khô đáy móng cho việc thi công.
7.2 Đo áp lực nước theo độ sâu (ống piezometer): độ sâu đặt đầu đo phụ thuộc vào cấu tạo địa tầng và vị trí tầng chứa nước. Các kết quả đo được sử dụng cho việc thiết kế thi công cọc nhồi, tường trong đất, các giải pháp thi công theo công nghệ ướt (chọn công nghệ thi công thích hợp).
8. Thí nghiệm xác định điện trở của đất
Được thực hiện trong lòng hố khoan theo độ sâu để cung cấp các thông số thiết kế chống sét và tiếp đất.
Trong một số trường hợp cần xác định tầng hoặc túi chứa khí trong đất có khả năng gây nhiễm độc hoặc cháy nổ khi khoan cọc nhồi hoặc đào hố móng sâu.
9. Thí nghiệm nén tĩnh
Khi khảo sát phục vụ cho thiết kế kỹ thuật và lập bản vẽ thi công móng cọc, tiến hành công tác thí nghiệm nén tĩnh để xác định sức chịu tải của cọc đơn và các phương pháp khác để kiểm tra chất lượng cây cọc. Khối lượng và các yêu cầu kỹ thuật phải tuân thủ theo các tiêu chuẩn hiện hành có liên quan.
Trong các phương pháp thí nghiệm hiện trường bên trên thì thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT luôn luôn được thực hiện trong hố khoan ở mọi công trình.
Số liệu SPT hiện trường phản ánh chính xác trạng thái của đất ngoài hiện trường.
Phương pháp thí nghiệm hiện trường nào được sử dụng phổ biến?
1. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
Đây là phương pháo thí nghiệm hiện trường được sử dụng phổ biến nhất. Đa số tất cả các công trình khoan khảo sát địa chất đều sử dụng thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT để xác định sức chịu tải của đất.
SPT càng lớn thì đất có khả năng chịu tải càng tốt.
2. Thí nghiệm cắt cánh
Thí nghiệm được thực hiện trong lớp bùn. Thí nghiệm cắt cánh được thực hiện trong hố khoan song song với quá trình khoan khảo sát địa chất.
3. Thí nghiệm Quan trắc nước ngầm:
Thí nghiệm này mục đích xác định độ sâu mực nước ngầm trong khu vực công trình.
Cả 2 thí nghiệm quan trắc bằng ống standpipe và piezometer đều hay sử dụng.
Mục đích của thí nghiệm quan trắc nước ngầm nhằm xác định mực nước ngầm, ảnh hưởng của mực nước ngầm đến thi công công trình, đặc biệt là thi công tầng hầm. Từ đó đưa ra các phương pháp hạ mực nước ngầm cần thiết.
