Tài liệu Luận văn kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi nguyên nhân giải pháp khắc phục

  • Số trang: 111 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 19 |
  • Lượt tải: 0
yennguyen92143

Tham gia: 14/07/2016

Mô tả:

Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục I. §Æt vÊn ®Ò Cäc khoan nhåi ®ang ®-îc sö dông réng r·i t¹i nhiÒu c«ng tr×nh d©n dông, c«ng nghiÖp vµ giao th«ng t¹i ViÖt nam. Lo¹i cäc nµy cã kh¶ n¨ng ¸p dông thÝch hîp cho c¸c c«ng tr×nh cã t¶i träng lín, trong c¸c khu ®« thÞ ®«ng ®óc....Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ngµnh x©y dùng c«ng tr×nh giao th«ng ë n-íc ta ®· cã nh÷ng tiÕn bé v-ît bËc. Cïng víi c¸c c«ng nghÖ thi c«ng cÇu tiªn tiÕn nh- ®óc hÉng c©n b»ng, ®óc ®Èy, thi c«ng cÇu d©y v¨ng khÈu ®é lín,... ®· vµ ®ang trë nªn phæ biÕn th× c«ng nghÖ thi c«ng cäc khoan nhåi còng ®· ®-îc sö dông mét c¸ch réng r·i. Qua thùc tÕ thi c«ng cho thÊy ®· cã nhiÒu sai sãt vÒ mÆt kü thuËt vµ xÈy ra mét sè sù cè ®¸ng tiÕc. §iÒu ®ã cho thÊy cÇn ph¶i quan t©m tíi c«ng t¸c qu¶n lý, kiÓm tra vµ ®¸nh gi¸ chÊt l-îng cäc khoan nhåi vµ ®Ò ra c¸c gi¶i ph¸p kh¾c phôc. II. t×nh h×nh ¸p dông c¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra cäc khoan nhåi II.1. T×nh h×nh ¸p dông c¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng vµ x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cäc khoan nhåi trªn thÕ giíi : Trªn thÕ giíi, c¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng vµ x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cäc khoan nhåi ®-îc quan t©m tõ rÊt sím. §Õn nay ®· cã rÊt nhiÒu c¸c nghiªn cøu lý thuyÕt, c¸c ph-¬ng ph¸p vµ thiÕt bÞ kiÓm tra ®-îc ¸p dông cã hiÖu qu¶ trong c«ng t¸c qu¶n lý chÊt l-îng cäc khoan nhåi. Cã nhiÒu h·ng chuyªn s¶n xuÊt thiÕt bÞ vµ thùc hiÖn c«ng t¸c kiÓm tra, ®¸nh gi¸ chÊt l-îng cäc nh- PDI, LOADTEST cña Mü, TNO cña Hµ Lan, Testconsult,...  C¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng cäc : Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục C¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng cäc khoan nhåi ban ®Çu thanh, chñ ph¶n yÕu dùa vµo håi xung. nguyªn N¨m lý 1983, ph¶n Trung håi t©m ©m thÝ nghiÖm ®éng lùc häc ë Delft (Hµ Lan) ®· nghiªn cøu, ph¸t triÓn ph-¬ng ph¸p ph¶n håi ©m thanh ®Ó kiÓm tra ®é ®ång nhÊt th©n cäc. N¨m 1977, Wetman ®Ò xuÊt ph-¬ng ph¸p ph¶n håi xung vµ ®o trë kh¸ng cäc ®Ó x¸c ®Þnh khuyÕt tËt trong cäc vµ ®é cøng cña hÖ cäc-®Êt nÒn. §©y chÝnh lµ c¬ së lý thuyÕt cho c¸c thiÕt bÞ kiÓm tra chÊt l-îng cäc khoan nhåi nh- lµ PIT cña h·ng PDI-Mü, MIMP cña Ph¸p. Còng tõ nguyªn lý nµy mét sè ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng cäc ®-îc ®Ò xuÊt nh- lµ ph-¬ng ph¸p chÊn ®éng song song, ph-¬ng ph¸p sãng øng suÊt trong. Tuy nhiªn c¸c ph-¬ng ph¸p nµy chØ ®-îc sö dông trong c¸c tr-êng hîp ®Æc biÖt. Ph-¬ng ph¸p siªu ©m truyÒn qua nhê c¸c èng ®Æt s½n trong cäc còng lµ mét ph-¬ng ph¸p ®-îc sö dông phæ biÕn trªn thÕ giíi. Ph-¬ng ph¸p nµy dùa vµo vËn tèc ©m truyÒn trong bª t«ng ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l-îng cäc. §· cã nhiÒu thiÕt bÞ kiÓm tra ®-îc chÕ t¹o, trong ®ã thiÕt (Crosshole bÞ ®-îc Sonic sö dông nhiÒu Logging) cña nhÊt h·ng lµ CSL Olson Instrument. Ngoµi c¸c ph-¬ng ph¸p nªu trªn, ng-êi ta cßn sö dông mét sè ph-¬ng ph¸p sau ®Ó kiÓm tra chÊt l-îng cäc : ph-¬ng ph¸p khoan lÊy lâi, ph-¬ng ph¸p tia gamma, ph-¬ng ph¸p néi soi bª t«ng. Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục  C¸c ph-¬ng ph¸p thö t¶i x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cäc khoan nhåi : Trong c¸c ph-¬ng ph¸p thö t¶i cäc khoan nhåi th× ph-¬ng ph¸p thö t¶i tÜnh truyÒn thèng lµ ph-¬ng ph¸p cho ®é chÝnh x¸c cao nhÊt vµ còng ®-îc sö dông sím nhÊt. Tuy nhiªn, khi c¸c cäc khoan nhåi ®-îc thi c«ng s©u h¬n, ®-êng kÝnh cäc lín h¬n dÉn ®Õn søc chÞu t¶i cäc rÊt lín th× ph-¬ng ph¸p thö t¶i tÜnh truyÒn thèng gÆp khã kh¨n. Nh÷ng n¨m 60, ViÖn c«ng nghÖ Case ®· x©y dùng “Ph­¬ng ph¸p thö ®éng biÕn d¹ng lín PDA” ®Ó kiÓm tra søc chÞu t¶i cäc khoan nhåi dùa trªn lý thuyÕt truyÒn sãng trong cäc. §Õn nay, ph-¬ng ph¸p nµy ®-îc sö dông phæ biÕn vµ ®-îc ®-a vµo quy tr×nh cña nhiÒu n-íc. §Çu nh÷ng n¨m 1980, gi¸o s- ng-êi Mü Jorj O. Osterberg cña Tr-êng §¹i häc Northwestern, Florida ®· ®-a ra mét c«ng nghÖ nÐn tÜnh míi mµ sau nµy mang tªn «ng lµ “Ph-¬ng ph¸p thö t¶i tÜnh b»ng hép t¶i träng Osterberg”. T¶i träng thö t¸c dông lªn cäc ®-îc truyÒn tõ hép t¶i träng ®Æt s½n trong th©n cäc tr-íc khi ®æ bª t«ng. Cho ®Õn nay ph-¬ng ph¸p nµy ®· ®-îc ¸p dông réng r·i vµ ®-îc ®-a vµo tiªu chuÈn cña nhiÒu n-íc. C«ng ty Loadtest ®ang lµ h·ng gi÷ ®éc quyÒn vÒ s¶n xuÊt c¸c thiÕt bÞ cña ph-¬ng ph¸p nµy. Ph-¬ng ph¸p thö t¶i cäc khoan nhåi míi nhÊt lµ “Ph­¬ng ph¸p thö t¶i tÜnh ®éng STATNAMIC”. Ph­¬ng ph¸p nµy ®-îc thÝ nghiÖm lÇn ®Çu tiªn vµo n¨m 1988 ë Canada. Tõ n¨m 1989 nã ®· b¾t ®Çu d-îc øng dông Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục trong thùc tÕ ë c¸c n-íc Canada, Hµ Lan, NhËt B¶n,... N¨m 1995, Héi nghÞ quèc tÕ lÇn thø nhÊt vÒ STATNAMIC tæ chøc tõ ngµy 27-30/9 ®· tËp hîp gÇn 200 nhµ khoa häc trªn thÕ giíi. Trong Héi nghÞ nµy ®· th«ng b¸o c¸c nghiªn cøu lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm ®-îc tiÕn hµnh ë nhiÒu n-íc, ®©y còng lµ diÔn ®µn ®Ó trao ®æi ®Ó hoµn thiÖn h¬n ph-¬ng ph¸p nµy. HiÖn nay, h·ng TNO cña Hµ Lan, mét h·ng ®i ®Çu trong nghiªn cøu ph-¬ng ph¸p STATNAMIC ®ang cã hÖ thèng thiÕt bÞ ®-îc sö dông phæ biÕn nhÊt. II.2. T×nh h×nh ¸p dông c¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng vµ x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cäc khoan nhåi ë ViÖt Nam : ë n-íc ta trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y cäc khoan nhåi ®· ®-îc sö dông phæ biÕn trong x©y dùng nÒn mãng c¸c c«ng tr×nh x©y dùng, giao th«ng, c¶ng,...ViÖc kiÓm tra ®¸nh gi¸ chÊt l-îng vµ søc chÞu t¶i cña cäc khoan nhåi ®· ®-îc quan t©m chó ý.  C¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng cäc : Ph-¬ng ph¸p tia gama lµ ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng cäc khoan nhåi ®-îc sö dông lÇn ®Çu tiªn ë n-íc ta trong x©y dùng cÇu ViÖt Tr× (vµo ®Çu nh÷ng n¨m 90). Tuy nhiªn nã cã h¹n chÕ vÒ ®é an toµn vµ bÒ dµy bª t«ng ®o ®-îc, do ®ã kh«ng ®-îc ¸p dông réng r·i. HiÖn nay, c¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng cäc khoan nhåi ®-îc sö dông phæ biÕn trong n-íc lµ ph-¬ng ph¸p thö ®éng biÕn d¹ng nhá (PIT, MIMP) vµ ph-¬ng ph¸p siªu ©m truyÒn qua. HÇu hÕt c¸c cäc khoan nhåi ®-îc kiÓm tra ®Òu ¸p dông ®ång thêi c¶ Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục hai ph-¬ng ph¸p nµy.  C¸c ph-¬ng ph¸p thö t¶i cäc khoan nhåi : Ph-¬ng ph¸p thö t¶i tÜnh lµ ph-¬ng ph¸p ®-îc sö dông ®Çu tiªn ®Ó x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cäc khoan nhåi. Ngoµi ra, hiÖn nay ph-¬ng ph¸p thö ®éng biÕn d¹ng lín còng ®ang ®-îc sö dông phæ biÕn ë n-íc ta. HÇu hÕt c¸c c«ng tr×nh cã sö dông cäc khoan nhåi ®Òu ¸p dông ph-¬ng ph¸p thö t¶i nµy. Ph-¬ng ph¸p thö t¶i tÜnh b»ng hép t¶i träng Osterberg ®-îc ¸p dông lÇn ®Çu tiªn ë n-íc ta trong c«ng tr×nh cÇu Mü ThuËn vµo ®Çu n¨m 1998, tiÕp ®ã lµ cÇu L¹c QuÇn vµo cuèi n¨m 1998. §Ó cã thÓ ¸p dông phæ biÕn ph-¬ng ph¸p nµy cÇn ph¶i ®µo t¹o ®-îc ®éi ngò c¸n bé cã tr×nh ®é tay nghÒ cao. Ph-¬ng ph¸p thö t¶i tÜnh ®éng STATNAMIC lµ ph-¬ng ph¸p chØ míi ®-îc nghiªn cøu vÒ mÆt lý thuyÕt ë ViÖt Nam. N¨m 1995, t- vÊn Anh ®· ®Ò nghÞ ¸p dông cho thö cäc t¹i c¶ng container T©n ThuËn nh-ng kh«ng ®-îc phÝa ViÖt Nam chÊp thuËn, nguyªn nh©n cã thÓ do t¹i thêi ®iÓm ®ã c«ng nghÖ nµy cßn qu¸ míi ®èi víi chóng ta. Víi -u thÕ vÒ ®é tin cËy vµ gi¸ thµnh hîp lý, trong thêi gian tíi ch¾c ch¾n ph-¬ng ph¸p thö t¶i tÜnh ®éng STATNAMIC sÏ ®-îc ¸p dông trong viÖc thö t¶i cäc khoan nhåi ë ViÖt Nam. III. C¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra cäc khoan nhåi III.1. KiÓm tra chÊt l-îng cäc trong qu¸ tr×nh thi c«ng : III.1.1. Giíi thiÖu chung : Trong giai ®o¹n thi c«ng (tr-íc khi h×nh thµnh Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục cäc), c¸c chØ tiªu cÇn kiÓm tra gåm cã :  ChÊt l-îng lç cäc tr-íc khi ®æ bª t«ng;  ChÊt l-îng vµ khèi l-îng bª t«ng ®æ vµo cäc;  Lång cèt thÐp trong lç cäc. NÕu thi c«ng b»ng ph-¬ng ph¸p -ít (dïng dung dÞch sÐt hoÆc ho¸ phÈm kh¸c ®Ó gi÷ æn ®Þnh thµnh lç cäc) th× ph¶i kiÓm tra chÊt l-îng dung dÞch :  ChÕ t¹o dung dÞch ®¹t chØ tiªu kü thuËt;  §iÒu chØnh dung dÞch theo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt thuû v¨n vµ c«ng nghÖ khoan cô thÓ. III.1.2. KiÓm tra chÊt l-îng lç cäc : ChÊt l-îng lç cäc lµ mét trong c¸c yÕu tè cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l-îng cäc. ViÖc khoan vµ dän lç cäc, sau ®ã lµ c¸ch gi÷ thµnh v¸ch lç cäc lµ nh÷ng c«ng ®o¹n quan träng, ¶nh h-ëng ®Õn chÊt l-îng lç cäc tèt hay xÊu. C¸c chØ tiªu vÒ chÊt l-îng lç cäc bao gåm vÞ trÝ, kÝch th-íc h×nh häc, ®é nghiªng lÖch, t×nh tr¹ng thµnh v¸ch vµ líp cÆn l¾ng ë ®¸y lç. D-íi ®©y tr×nh bµy c¸c th«ng sè ®¸nh gi¸ chÊt l-îng vµ ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chóng. B¶ng C¸c th«ng sè cÇn kiÓm tra vÒ lç cäc TT Th«ng sè kiÓm tra 1 T×nh tr¹ng lç cäc 2 VÞ trÝ, ®é th¼ng ®øng vµ Ph-¬ng ph¸p kiÓm tra - KiÓm tra b»ng m¾t cã thªm ®Ìn däi - Dïng ph-¬ng ph¸p siªu ©m hoÆc camera ghi chôp thµnh lç cäc - §o ®¹c so víi mèc vµ tuyÕn chuÈn - So s¸nh khèi l-îng ®Êt lÊy lªn víi thÓ Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục ®é s©u 3 4 tÝch h×nh häc cña cäc KÝch th-íc lç T×nh tr¹ng ®¸y lç vµ ®é s©u cña mòi cäc trong ®Êt ®¸, ®é dµy líp cÆn l¾ng - Theo v¸ch l-îng dïng dung - Theo chiÒu dµi têi khoan - Qu¶ däi - M¸y ®o ®é nghiªng, ph-¬ng ph¸p siªu ©m - MÉu, calip, th-íc xÕp më vµ tù ghi ®é lín nhá ®-êng kÝnh - Theo ®-êng kÝnh gi÷ èng thµnh - Theo møc ®é cña c¸nh mòi khoan khi më réng ®¸y - LÊy mÉu vµ so s¸nh víi ®Êt vµ ®¸ lóc khoan, ®o ®é s©u tr-íc vµ sau thêi gian gi÷ thµnh kh«ng Ýt h¬n 4 giê. - §é s¹ch cña n-íc xèi röa - Ph-¬ng ph¸p qu¶ t¹ r¬i hoÆc xuyªn ®éng - Ph-¬ng ph¸p dung...) - Ph-¬ng ph¸p ©m ®iÖn dÞch (®iÖn gi÷ trë, thµnh ®iÖn B¶ng trªn tr×nh bµy c¸c ph-¬ng ph¸p kh¸ ®¬n gi¶n ®Ó kiÓm tra chÊt l-îng lç cäc, tuy nhiªn trong hÇu hÕt c¸c tr-êng hîp ph¶i dïng thiÕt bÞ m¸y mãc thÝch hîp míi thùc hiÖn ®-îc c¸c yªu cÇu vÒ kiÓm tra chÊt l-îng lç cäc. III.1.2.1. lç cäc : KiÓm tra kÝch th-íc vµ ®Æc tr-ng h×nh häc  §o ®-êng kÝnh lç cäc : §-êng kÝnh th©n cäc hoÆc ®¸y cäc cã më réng lµ dùa vµo thiÕt bÞ t¹o lç theo kÝch th-íc thiÕt kÕ. Trong tr-êng hîp kh«ng dïng èng v¸ch ®Ó gi÷ thµnh th× ®-êng kÝnh cña lç cäc tr-íc khi l¾p ®Æt lång cèt Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục thÐp cã thÓ bÞ co th¾t l¹i hoÆc më to ra do ®ã cÇn ph¶i cã kiÓm tra ®Ó ®èi chiÕu víi c¸c sai sè quy ®Þnh. ThiÕt bÞ ®o ®-êng kÝnh lç cäc gåm cã 3 phÇn : ®Çu ®o, bé phãng ®¹i vµ bé phËn ghi cã thÓ ®o ®-êng kÝnh lç cäc ®Õn 1,2 m. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ lµ do c¬ cÊu co gi·n ®µn håi cña 4 ¨ng ten ë ®Çu ®o mµ lµm thay ®æi ®iÖn trë, dÉn ®Õn thay ®æi ®iÖn ¸p, kÕt qu¶ sù thay ®æi ®-îc hiÓn thÞ b»ng sè hoÆc m¸y ghi l-u gi÷. TrÞ sè ®iÖn ¸p biÓu thÞ vµ ®-êng kÝnh cäc cã quan hÖ :   0  k V ; I Trong ®ã  - ®-êng kÝnh lç cäc ®o ®-îc, m; : 0 - ®-êng kÝnh lç cäc lóc ®Çu, m; V - BiÕn ®æi ®iÖn ¸p, V; k - hÖ sè m/; I - C-êng ®é dßng ®iÖn, A.  T×nh tr¹ng thµnh v¸ch vµ ®é nghiªng cäc : Khi cäc nhåi ®-îc t¹o lç trong ®iÒu kiÖn kh« r¸o th× viÖc kiÓm tra t×nh tr¹ng thµnh v¸ch, ®é th¼ng ®øng, ®é s©u, líp ®Êt rêi n»m ë ®¸y lç, l¾p ®Æt lång cèt thÐp...lµ kh¸ dÔ dµng. Khi thi c«ng trong ®iÒu kiÖn cã n-íc ngÇm vµ cã dïng dung dÞch sÐt ®Ó gi÷ thµnh th× t×nh tr¹ng thµnh v¸ch, ®é th¼ng ®øng vµ ®é dµy líp cÆn l¾ng chØ cã c¸c thiÕt bÞ, m¸y mãc míi cã thÓ kiÓm tra ®-îc. Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục  Ph-¬ng ph¸p sãng ©m : Nguyªn lý lµm viÖc lµ dùa vµo hiÖu øng ®iÖn ¸p cña tinh thÓ mµ ph¸t sinh ra sãng siªu ©m, th«ng qua bé chuyÓn ®æi n¨ng l-îng ®Æt ë ®Çu dß, thu ®-îc c¸c ®¹i l-îng : t Trong ®ã : L ; C t - thêi gian sãng ©m truyÒn qua m«i tr-êng, gi©y; L - ®o¹n tr×nh), m; ®-êng truyÒn cña sãng (©m C - VËn tèc cña sãng ©m, m/gi©y. C¨n cø vµo kÕt qu¶ ®o trªn mÆt b»ng vµ theo ®é s©u ë ®¸y lç khoan ta x¸c ®Þnh ®-îc ®é nghiªng cña lç khoan tr-íc khi ®æ bª t«ng.  X¸c ®Þnh h×nh d¹ng lç khoan cäc khoan nhåi b»ng thiÕt bÞ KODEN-DM 684 cña NhËt B¶n : HiÖn nay, ë ViÖt Nam ®· cã c¸c thiÕt bÞ ®Ó kiÓm tra h×nh d¹ng cña lç khoan cäc khoan nhåi theo ph-¬ng ph¸p sãng ©m. Trong sè ®ã th× m¸y siªu ©m KODEN-DM684 ®-îc sö dông nhiÒu nhÊt.  CÊu t¹o thiÕt bÞ : 1. §Çu ®o; 6 7 2. Bé phËn ng¨n n-íc; 5 8 3. D©y c¸p b»ng thÐp; 9 4 10 3 Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục 4. Bé phËn khèng chÕ lªn xuèng; 5. èng quÊn d©y ®iÖn; 6. Bé phËn khèng chÕ lóc xuèng; 7,9. èng quÊn d©y c¸p; 8. §éng c¬ ®iÖn; 10. D©y ®iÖn. ThiÕt bÞ ®o thµnh v¸ch, lç cäc DM-684 ThiÕt bÞ gåm cã m¸y ph¸t sãng ©m, ®Çu dß ph¸t vµ ®Çu dß thu, bé phËn khuÕch ®¹i, m¸y ghi vµ m¸y n©ng h¹. Bé phËn chñ yÕu cña m¸y ph¸t sãng ©m lµ thiÕt bÞ rung. §iÖn m¹ch xung cã tÇn sè nhÊt ®Þnh mµ m¸y rung sinh ra sau khi ®-îc phãng ®¹i chuyÓn thµnh sãng ©m nhê ®Çu dß ph¸t. TÇn sè rung cña thiÕt bÞ cã thÓ ®iÒu chØnh, thu ®-îc sãng ©m cña c¸c lo¹i tÇn sè ®Ó ®¸p øng c¸c yªu cÇu kiÓm tra kh¸c nhau. Bè trÝ thiÕt bÞ DM-68 trªn miÖng lç khoan Bé phËn khuÕch ®¹i, phãng ®¹i, chØnh h×nh vµ hiÓn thÞ tÝn hiÖu ®iÖn do ®Çu dß thu truyÒn ®Õn, hiÓn thÞ thêi gian b»ng trôc thêi gian hoÆc hiÓn thÞ Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục b»ng sè. Ng-êi ta cã thÓ dùa vµo ®é dµi cña ®o¹n s¸ng gi÷a ®iÓm ®µu tiªn cña sãng vµ tÝn hiÖu ®Çu tiªn ®Ó x¸c ®Þnh thêi gian truyÒn sãng trong vËt chÊt cña m«i tr-êng. C¸c thiÕt bÞ dß gåm cã 2 cÆp tÕ bµo ®Çu dß c¶m øng, mçi cÆp dïng cho mét trôc ®o. Nh÷ng trôc nµy gäi lµ A-A’ vµ B-B’ ®Þnh h­íng trùc giao cho mçi cÆp vµ sÏ ®-îc thùc hiÖn t-¬ng ®¼ng víi 4 ®iÓm Compa ®· ®¸nh dÊu. ThiÕt bÞ KODEN DM-684 ®-îc ®Þnh t©m trªn miÖng hè khoan sao cho t©m cña thiÕt bÞ trïng víi t©m cña hè khoan b»ng c¸ch dïng th-íc ®o ®Õn hai trôc sau ®ã ®¸nh dÊu s¬n lªn sµn c«ng t¸c quy ®Þnh trôc h-íng ®o.  Ghi nhËn sè liÖu : Cïng mét thêi gian ®o, chØ cã thÓ ®äc cho mét cÆp tÕ bµo ®Çu dß c¶m biÕn thÓ hiÖn cho mét trôc. Trong qu¸ tr×nh h¹ ®Çu dß xuèng hè khoan, c¸c tÕ bµo c¶m øng sÏ ph¸t ra tÝn hiÖu sãng siªu ©m mét c¸ch ®Þnh kú. C¸c sãng siªu ©m khi gÆp thµnh v¸ch ph¶n håi l¹i sÏ ®-îc ®o bëi mét tÕ bµo c¶m øng t-¬ng tù. Ngay khi ®ã c¸c tÝn hiÖu ph¶n håi sÏ ®-îc chuyÓn trùc tiÕp ®Õn m¸y vµ ®-îc in ra giÊy. B¶n tÝn hiÖu in ra giÊy lµ gi¸ trÞ thu ®-îc däc theo chiÒu s©u hè khoan. Tû lÖ theo ph-¬ng ®øng trªn b¶n in sÏ cho biÕt ®-îc chÝnh x¸c vÞ trÝ nµo trong hè khoan (theo chiÒu s©u) cã khuyÕt tËt hay thµnh v¸ch bÞ lÖch hay nh« ra hoÆc më réng, thu hÑp... ThiÕt bÞ KODEN DM684 cã thÓ ®o ®-îc hè khoan ®-êng kÝnh ®Õn 4 m, chiÒu s©u ®Õn 110 m. Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục Mét vÝ dô vÒ kÕt qu¶ thu nhËn ®-îc  B¸o c¸o kÕt qu¶ : Mét b¸o c¸o kÕt qu¶ kiÓm tra h×nh d¹ng lç khoan b»ng thiÕt bÞ KODEN DM-684 gåm c¸c néi dung sau :  VÞ trÝ c«ng tr×nh;  Chi tiÕt cäc kiÓm tra : bao gåm sè hiÖu cäc, chiÒu dµi, ®-êng kÝnh thiÕt kÕ, ngµy khoan, ngµy kiÓm tra,...  C¸c kÕt qu¶ kiÓm tra vÒ ®-êng kÝnh lç khoan bao gåm : b¶ng sè liÖu ®-êng kÝnh lç khoan ë c¸c cao ®é nh- : ®Ønh èng casing, ch©n èng casing, cao ®é mòi cäc vµ mét sè cao ®é kh¸c theo ®Ò c-¬ng kiÓm tra.  KÕt qu¶ ®é nghiªng cña lâ khoan bao gåm : ®é nghiªng cña èng casing, ®é nghiªng cña thµnh v¸ch lç khoan; Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục  C¸c biªn b¶n kiÓm tra hiÖn tr-êng. III.1.2.2. §o bÒ dµy líp cÆn l¾ng : BÒ dµy cña líp cÆn l¾ng ë ®¸y lç cäc cã ¶nh h-ëng rÊt lín ®Õn søc chÞu t¶i cña cäc vµ ®é lón cña c«ng tr×nh, do ®ã khi thi c«ng ph¶i cã c¸c biÖn ph¸p ®¶m b¶o ®Ó ®é dµy líp cÆn l¾ng kh«ng ®-îc v-ît trÞ sè quy ®Þnh. HiÖn nay ch-a cã biÖn ph¸p nµo thùc sù h÷u hiÖu ®Ó ®o ®-îc bÒ dµy líp cÆn l¾ng nµy. Tuy nhiªn, ng-êi ta cã thÓ dïng mét sè ph-¬ng ph¸p sau :  Ph-¬ng ph¸p chïy r¬i : Dïng chïy h×nh c«n nÆng kho¶ng 1 kg, cã tai ®Ó buéc d©y vµ th¶ chÇm chËm vµo lç khoan. Ph¸n ®o¸n mÆt líp cÆn l¾ng b»ng b»ng c¶m gi¸c tay cÇm d©y, ®é dµy líp cÆn lµ hiÖu sè gi÷a ®é s©u ®o ®-îc lóc khoan xong víi ®é s©u ®o ®-îc b»ng chïy nµy. §©y lµ ph-¬ng ph¸p thñ c«ng, phô thuéc nhiÒu vµo ng-êi ®o vµ chØ phï hîp víi cäc cã ®é s©u nhá.  Ph-¬ng ph¸p ®iÖn trë : Dùa vµo tÝnh dÉn ®iÖn kh¸c nhau cña m«i tr-êng kh«ng ®ång nhÊt (gåm n-íc+dung dÞch gi÷ thµnh vµ c¸c h¹t cÆn l¾ng) mµ x¸c ®Þnh chiÒu dµy líp cÆn l¾ng nµy b»ng trÞ sè biÕn ®æi cña ®iÖn trë. Theo ®Þnh luËt ¤m, ta cã : V2  V1 Trong ®ã : R ; Rx  R V1- ®iÖn ¸p æn ®Þnh cña dßng xoay chiÒu, V; V2- ®iÖn ¸p ®o ®-îc, V; Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục R - ®iÖn trë ®iÒu chØnh, ; Rx – trÞ sè ®iÖn trë cña ®Êt ë ®¸y lç, . Gi¸ trÞ Rx phô thuéc vµo m«i tr-êng, nã cã c¸c gi¸ trÞ kh¸c nhau t-¬ng øng víi c¸c gi¸ trÞ V2 kh¸c nhau ®äc ®-îc ë m¸y phãng ®¹i.  C¸ch ®o : Th¶ chËm ®Çu ®o vµo lç khoan, theo dâi sù thay ®æi V2, khi sè ®äc V2 thay ®æi ®ét ngét th× ghi l¹i ®é s©u cña ®Çu ®o ë thêi ®iÓm ®ã ®-îc gi¸ trÞ h1. TiÕp tôc th¶ ®Çu dß, ghi sè ®äc V2, ghi l¹i ®é s©u h2 ... Cho ®Õn khi ®Çu dß kh«ng ch×m ®-îc n÷a, ghi l¹i ®é s©u h3. §é s©u cäc khoan ®· biÕt lµ H nªn chiÒu dµy líp cÆn l¾ng cã thÓ tÝnh lµ: (H - h1) hoÆc (H - h2) hoÆc (H - h3)... H×nh d-íi tr×nh bµy nguyªn lý x¸c ®Þnh chiÒu s©u líp cÆn l¾ng b»ng ph-¬ng ph¸p ®iÖn trë. 1 2 3 Rx V2 R1 V1 S¬ ®å nguyªn lý ®o cÆn l¾ng b»ng ph-¬ng ph¸p ®iÖn trë 1-§Çu ®o; 2-Bé khuyÕch ®¹i; 3-Bé chØ thÞ.  Ph-¬ng ph¸p ®iÖn dung : Dùa vµo nguyªn lý kho¶ng c¸ch gi÷a hai cùc b¶n kim lo¹i vµ kÝch th-íc gi÷a chóng kh«ng thay ®æi th× ®iÖn dung vµ suÊt ®iÖn gi¶i cña m«i tr-êng tû lÖ thuËn víi nhau; suÊt ®iÖn gi¶i cña m«i tr-êng Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục n-íc+dung dÞch gi÷ thµnh+cÆn l¾ng...cã sù kh¸c biÖt, do ®ã tõ sù thay ®æi cña suÊt ®iÖn gi¶i ta suy ®-îc chiÒu dµy líp cÆn l¾ng. H×nh d-íi tr×nh bµy nguyªn lý x¸c ®Þnh chiÒu s©u líp cÆn l¾ng b»ng ph-¬ng 3 4 ph¸p ®iÖn dung. 1 - §Çu ®o; 2 2 - D©y ®iÖn; 3 - Nguån ®iÖn khëi ®éng; 1 4 - Bé chØ thÞ; 5 5 - CÆn l¾ng. S¬ ®å nguyªn lý ®o cÆn l¾ng b»ng ph-¬ng ph¸p ®iÖn dung  Ph-¬ng ph¸p ©m (Sonic) : Ph-¬ng ph¸p nµy dùa trªn nguyªn lý ph¶n x¹ ©m khi gÆp c¸c mÆt ph¼ng kh¸c nhau trªn ®-êng truyÒn. Ph-¬ng ph¸p nµy cã ®Çu dß ®¶m nhËn c¶ chøc n¨ng ph¸t vµ thu ©m thanh. Khi sãng gÆp líp cÆn l¾ng ph¶n x¹ l¹i, thêi gian ghi nhËn ®-îc lóc nµy lµ t1, khi gÆp líp ®¸y cÆn ph¶n x¹ l¹i ghi nhËn thêi gian lµ t2, chiÒu dµy líp cÆn l¾ng sÏ ®-îc tÝnh theo c«ng thøc : h Trong ®ã : t 2  t1 C; 2 h - ®é dµy líp cÆn l¾ng, m; t1 vµ t2 - thêi gian ph¸t vµ thu khi sãng gÆp mÆt vµ ®¸y líp cÆn, gi©y; C - VËn tèc cña sãng ©m trong cÆn l¾ng, m/gi©y. Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục III.1.3. KiÓm tra chÊt l-îng bª t«ng vµ c«ng nghÖ ®æ bª t«ng : C«ng nghÖ ®æ bª t«ng vµ chÊt l-îng bª t«ng khi thi c«ng trong lç cäc cã dung dÞch v÷a lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l-îng cäc khoan nhåi. Do ®ã thi c«ng bª t«ng cäc khoan nhåi trong ®Êt cã n-íc ngÇm ph¶i tu©n thñ c¸c quy ®Þnh vÒ ®æ bª t«ng d-íi n-íc vµ ph¶i cã sù kiÓm tra chÊt l-îng b»ng c¸c th«ng sè sau:  §é sôt;  Cèt liÖu th« trong bª t«ng;  ChÊt l-îng xi m¨ng;  Møc hçn hîp bª t«ng trong lç khoan;  §é s©u ngËp èng dÉn bª t«ng trong hçn hîp bª t«ng;  Khèi l-îng bª t«ng ®· ®æ trong lç cäc;  C-êng ®é bª t«ng sau 7 vµ 28 ngµy. III.2. KiÓm tra chÊt l-îng cäc sau thi c«ng : III.2.1. Giíi thiÖu chung : ChÊt l-îng cäc sau khi thi c«ng th-êng thÓ hiÖn b»ng nh÷ng chØ tiªu chÊt l-îng sau :  §é nguyªn vÑn (tÝnh toµn khèi cña cäc);  Sù tiÕp xóc gi÷a ®¸y cäc vµ ®Êt nÒn;  Sù tiÕp xóc gi÷a th©n cäc vµ ®Êt ®¸ xung quanh. HiÖn nay, cã rÊt nhiÒu ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng cäc khoan nhåi. D-íi ®©y tr×nh bµy mét sè ph-¬ng ph¸p kiÓm tra chÊt l-îng cäc sau thi c«ng ®· ®-îc sö dông trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam. C¸c ph-¬ng ph¸p phæ biÕn nh- ph-¬ng ph¸p thö ®éng biÕn d¹ng nhá, ph-¬ng ph¸p siªu ©m truyÒn qua sÏ ®-îc Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục giíi thiÖu kü. Mét sè ph-¬ng ph¸p kh¸c Ýt phæ biÕn h¬n sÏ chØ tr×nh bµy vÒ nguyªn lý vµ c¸ch thøc kiÓm tra chø kh«ng ®i s©u vÒ c¸c quy tr×nh kiÓm tra cô thÓ. III.2.2. Ph-¬ng ph¸p thö ®éng biÕn d¹ng nhá : III.2.2.1. Nguyªn lý ph-¬ng ph¸p : Ph-¬ng ph¸p thö ®éng biÕn d¹ng nhá dùa trªn nguyªn lý ph¶n x¹ khi gÆp trë kh¸ng thay ®æi cña sãng øng suÊt, g©y ra bëi t¸c ®éng cña lùc xung t¹i ®Çu cäc, khi truyÒn däc theo th©n cäc. Tïy theo viÖc ®o ®¹c vµ ph©n tÝch sè liÖu thu d-îc mµ cã thÓ chia ra thµnh 2 ph-¬ng ph¸p nh- sau :  Ph-¬ng ph¸p ph¶n håi ©m thanh (Sonic Echo TestSET) : Ph-¬ng ph¸p ph¶n håi ©m thanh ®-îc ph¸t triÓn ë Trung t©m thÝ nghiÖm §éng lùc häc ë Delft, Hµ Lan. ¦u ®iÓm cña ph-¬ng ph¸p nµy lµ viÖc kiÓm tra ®-îc tiÕn hµnh nhanh, Ýt tèn kÐm vµ kh«ng ph¶i can thiÖp vµo bªn trong cäc. Nh÷ng nghiªn cøu cña Finno n¨m 1995 cho thÊy r»ng ngay c¶ khi ®Çu cäc ®-îc bäc l¹i th× ph-¬ng ph¸p nµy vÉn tá ra cã hiÖu qu¶. Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục Bé chuyÓn ®æi Bóa M¸ y ®o dao ®éng Mµn h×nh Cäc ChuyÓn vÞ Thêi gian (mili gi©y) M« h×nh ph-¬ng ph¸p ph¶n håi ©m thanh VÒ lý thuyÕt ph-¬ng ph¸p nµy kh¸ ®¬n gi¶n. Dïng bóa gâ vµo ®Çu cäc sÏ t¹o ra sãng ©m thanh truyÒn däc theo chiÒu dµi cäc xuèng phÝa d-íi. Sãng nµy khi gÆp ®¸y cäc hoÆc mét khuyÕt tËt trong cäc sÏ ph¶n x¹ trë l¹i vµ ®-îc thu bëi mét m¸y ®o gia tèc hoÆc mét bé chuyÓn ®æi kh¸c phï hîp. Thêi gian hµnh tr×nh cña sãng xuèng ®Õn khuyÕt tËt trªn cïng hoÆc ®¸y cäc vµ ph¶n håi l¹i lªn ®Õn ®Çu cäc ®-îc ®äc tõ tÝn hiÖu hiÓn thÞ trªn mµn h×nh cña m¸y ®o dao ®éng hoÆc m¸y tÝnh. NÕu biÕt ®-îc vËn tèc cña sãng ©m thanh trong bª t«ng th× chiÒu dµi cäc (hoÆc kho¶ng c¸ch tõ ®Çu cäc ®Õn mét khuyÕt tËt) sÏ ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau : Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục L Trong ®ã : t.C ; 2 t - thêi gian hµnh tr×nh cña sãng ©m, gi©y; L - chiÒu dµi cäc hoÆc kho¶ng c¸ch tõ ®Çu cäc ®Õn khuyÕt tËt, m; C - VËn m/gi©y. tèc cña sãng ©m trong bª t«ng, NÕu cã mét khuyÕt tËt trong cäc, gi¸ trÞ L nhËn ®-îc tõ sù ph¶n håi ®Çu tiªn sÏ nhá h¬n chiÒu dµi cña cäc vµ sÏ lµ chiÒu s©u thùc tÕ cña khuyÕt tËt. Trong hÇu hÕt c¸c thiÕt bÞ ng-êi ta th-êng lËp tr×nh ®Ó hiÓn thÞ sè liÖu chiÒu s©u nµy b»ng viÖc nh©n gi¸ trÞ thêi gian nhËn ®-îc víi C/2.  Ph-¬ng ph¸p øng xö nhanh (Transient Response Method-TRM) : Ph-¬ng ph¸p nµy còng dïng ®Ó kiÓm tra ®é nguyªn vÑn cña cäc khoan nhåi t-¬ng tù nh- ph-¬ng ph¸p ph¶n håi ©m thanh, tuy nhiªn viÖc xö lý sè liÖu cña ph-¬ng ph¸p nµy c«ng phu h¬n vµ do ®ã cã thÓ cho kÕt qu¶ tèt h¬n. Dïng bóa t¸c ®éng mét lùc va ®Ëp vµo ®Çu cäc, dao ®éng ®Çu cäc vµ lùc va ®Ëp t¸c dông ®-îc ghi l¹i theo thêi gian. Hai tÝn hiÖu nµy ®-îc xö lý trong m¸y tÝnh b»ng phÇn mÒm ph©n tÝch sö dông ph-¬ng ph¸p biÕn ®æi nhanh Fourier. Sè liÖu xö lý ®-îc xuÊt ra d-íi d¹ng biÓu ®å quan hÖ gi÷a tû lÖ vËn tèc ®Çu cäc (V0) / lùc ®Çu cäc (F0) vµ tÇn sè giao ®éng xung (f). Trªn h×nh d-íi thÓ hiÖn mét d÷ liÖu ®Çu ra lý t-ëng cña ph-¬ng ph¸p nµy. Sè liÖu xuÊt ra nµy ®-îc gi¶i thÝch nh- sau : Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục  Thø nhÊt, ®o¹n dèc ®Çu tiªn cña ®-êng cong cã quan hÖ víi ®é cøng däc trôc cña cäc. NÕu ®é dèc ®o¹n nµy bÐ h¬n so víi c¸c cäc kh¸c cïng kÝch th-íc ®· ®-îc kiÓm tra ®¹t chÊt l-îng tèt, th× trong cäc nµy cã thÓ ®· xuÊt hiÖn khuyÕt tËt. Tõ sè liÖu nµy cã thÓ x¸c ®Þnh ®-îc ®é cøng ®éng mòi cäc theo c«ng thøc : E  2 f M /(V / f ) M  Gi¸ trÞ ®é cøng ®éng mòi cäc t¨ng theo ®é ph¶n x¹ mòi cäc. Ph¶n x¹ mòi cäc thÊp th-êng lµ do søc kh¸ng cña ®Êt cao. Tuy nhiªn, còng cã thÓ lµ c¸c ®Æc tr-ng cña cäc thay ®æi lín hoÆc do søc c¶n ®éng vËt liÖu cäc vµ nã chØ liªn quan gi¸n tiÕp ®Õn søc chÞu t¶i cña cäc. Do ®ã gi¸ trÞ E ®-îc tÝnh to¸n ®Ó cung cÊp mét kÕt qu¶ mang tÝnh ®Þnh l-îng ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l-îng cäc nh- :  T×nh tr¹ng mòi cäc;  C¸c vÕt nøt ngang;  §é cøng ngang cña cäc;  C¸c tÝnh chÊt vÒ ®é Èm, ma s¸t cña ®Êt.
- Xem thêm -