Kiểm tra khuyết tật cọc bằng phương pháp động biến dạng nhỏ

Phương pháp động biến dạng nhỏ sử dụng lý thuyết truyền sóng ứng suất để phân tích sóng phản xạ đo được khi thí nghiệm, qua đó xác định độ sâu và dự báo mức độ khuyết tật của cọc. Phương pháp này được áp dụng để phát hiện khuyết tật trên cọc đơn chế tạo bằng bê tông cốt thép hoặc bằng thép, hạ theo phương thẳng đứng hoặc xiên. Hãy cùng CIC tìm hiểu về cách kiểm tra khuyết tật cọc bằng phương pháp động biến dạng nhỏ.

Nguyên lý

Khi thí nghiệm động biến dạng nhỏ, xung lực do búa đập lên đầu cọc tạo ra sóng ứng suất lan truyền theo thân cọc xuống phía mũi cọc với vận tốc truyền sóng c, trong đó c² = E/r là hàm số của mô-đun đàn hồi cọc, E, và tỷ trọng của vật liệu cọc, r. Trong quá trình lan truyền xuống phía mũi cọc, sự thay đổi của kháng trở trên thân cọc là một trong những nguyên nhân chính làm sóng ứng suất phản xạ trở lại đầu cọc. Vì sự biến động của kháng trở là do những biến động của diện tích tiết diện hoặc biến động của tính chất vật liệu cọc gây ra nên sóng phản hồi ghi nhận được trong quá trình thí nghiệm biến dạng nhỏ mang thông tin về những biến động nêu trên. Như vậy nguyên lý của phương pháp thí nghiệm động biến dạng nhỏ là sử dụng lý thuyết truyền sóng ứng suất để phân tích sóng phản xạ đo được khi thí nghiệm, qua đó xác định độ sâu và dự báo mức độ khuyết tật của cọc.

Quá trình truyền sóng trong cọc

 

Thực hiện tại hiện trường

- Chuẩn bị

+ Cọc nhồi và cọc ống đổ bê tông thì thời gian bắt đầu thực hiện từ 7 ngày, kể từ khi kết thúc đổ bê tông. Thời gian để cường độ bê tông đạt 75% giá trị thiết kế.

+ Đầu cọc phải dễ tiếp cận, không được ngập nước, bề mặt đầu cọc phải được tẩy sạch.Phần bê tông chất lượng thấp trên đầu cọc phải được loại bỏ cho tới lớp bê tông tốt.

+ Tối thiểu 1 điểm đối với cọc đường kính tiết diện từ 60cm trở xuống và 3 điểm đối với cọc đường kính tiết diện lớn hơn 60cm.

+ Mài phẳng vị trí dự kiến đặt đầu đo vận tốc và các vị trí tạo xung lực (gõ búa).

Sơ đồ bố trí các điểm đo

 

- Lắp đặt thiết bị đo

+ Nên sử dụng vật liệu đệm như sáp, va-dơ-lin... để đảm bảo sự tiếp xúc giữa đầu đo và bề mặt đầu cọc. Bề dày của lớp vật liệu đệm càng mỏng càng tốt.

+ Sau khi nối các đầu đo vào bộ phận ghi tín hiệu cần kiểm tra hoạt động của thiết bị. Nếu phát hiện thiết bị hoạt động không bình thường thì phải dừng thí nghiệm.

 

- Đo sóng

+ Xác định các tham số làm việc cho thiết bị trên cơ sở các đặc tính của cây cọc thí nghiệm. Có thể đo thử một vài nhát búa để điều chỉnh các tham số.

+ Lần lượt tiến hành gõ và đo sóng tại các điểm đã định trên bề mặt đầu cọc. Búa gõ theo phương dọc trục cọc. Tại mỗi điểm cần thực hiện phép đo cho ít nhất 3 nhát búa.

+ Trước khi thí nghiệm mỗi cây cọc nên sơ bộ kiểm tra chất lượng tín hiệu. Biểu đồ vận tốc thu được tại mỗi điểm trên bề mặt đầu cọc phải có dạng tương tự. Những biến đổi bất thường của dạng biểu đồ tín hiệu có thể do hoạt động không bình thường của thiết bị đo, hư hỏng cục bộ gần bề mặt cây cọc hoặc sai sót trong thao tác của người thí nghiệm.

+ Cùng với việc đo sóng cần thu thập các số liệu hiện trường có liên quan đến cọc thí nghiệm.

 

Thiết bị thực hiện

Thiết bị siêu âm cọc PET (Pile Echo Tester)

 

 

Công ty Cổ phần Công nghệ và Tư vấn CIC chuyên cung cấp các thiết bị kiểm tra khuyết tật cọc, siêu âm cọc khoan nhồi.

Mọi thông tin chi tiết xin vui lòng liên hệ:
Trung tâm Giải pháp Phần mềm và Thiết bị Công nghệ
Hotline: 0976 268 036 / 024 3974 1373