Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT_Cone Penetration Test

Liên hệ

Bộ thí nghiệm xuyên tĩnh CPT gồm các bộ phận chủ yếu sau:

Mũi xuyên

Là bộ phận trực tiếp xuyên vào đất được cấu tạo với phần đầu là mũi côn có góc đỉnh 60o. Đường kính đáy mũi là 35.7 mm, diện tích tiết diện ngang là 10 cm2. Mũi xuyên được ấn vào trong đất cùng với cần xuyên. Việc đo sức kháng xuyên đầu mũi và ma sát bên được tiến hành liên tục và đồng thời. Mũi xuyên thường được gắn cảm biến, các thông tin về sức kháng xuyên, ma sát thành, lực ấn được chuyển thành tín hiệu điện và truyền qua cáp đặt trong cần xuyên về bộ phận đo ghi.

Cần xuyên

Cần xuyên là bộ phận truyền lực đến mũi xuyên để đưa mũi xuyên vào đất. Cần xuyên thường có đường kính bằng đường kính mũi xuyên, dài 1000 mm, được cấu tạo bằng thép đặc biệt, bên trong rỗng để luồn dây cáp tín hiệu qua.

Hệ thống truyền lực

Dùng bơm thuỷ lực, pittong để ấn mũi xuyên và cần xuyên xuống đất.

Hệ thống Interface gồm có các module điều khiển, màn hình hiển thị,…

Cáp tín hiệu.

Hệ thống đối tải

Thí nghiệm xuyên tĩnh_ các thông số cần xác định:

  • Sức kháng xuyên đầu mũi (Cone Resistance) qc: Là sức kháng xuyên của đất tác dụng lên mũi xuyên, được xác định bằng tỷ số giữa lực tác dụng lên mũi côn và diện tích tiết diện đáy mũi

qc = Qc/Fc

Trong đó:

qc: Sức kháng xuyên đơn vị, kG/cm2

Qc: Lực tác dụng lên đáy mũi xuyên, kG

Fc: Diện tích tiết diện đáy mũi xuyên, cm2

  • Ma sát thành đơn vị (Sleeve Friction) fs: Là sức kháng của đất tác dụng lên bề mặt của ống đo ma sát, được xác định bằng tỷ số giữa lực tác dụng lên bề mặt ống đo ma sát Qs và diện tích bề mặt ống đo Fs.

fs = Qs/Fs

Trong đó:

fs: Ma sát thành đơn vị, kG/cm2

Qs: Lực tác dụng lên ống đo ma sát, kG

Fs: Diện tích bề mặt ống đo ma sát, cm2

  • Sức kháng xuyên tổng: Là tổng lực tác dụng lên mũi côn và lực tác dụng lên ống đo ma sát.

Qt = Qc + Qs

Trong đó:

Qt: Sức kháng xuyên tổng, kG

Qc: Lực tác dụng lên đáy mũi xuyên, kG

Qs: Lực tác dụng lên ống đo ma sát, kG

  • Tỷ sức kháng xuyên Fr: Là tỷ số giữa ma sát thành đơn vị fs và sức kháng xuyên đầu mũi qc.

Fr = fs/qc

  • Ngoài ra còn có thêm thông số đo áp lực nước lỗ rỗng u (kPa), đo mức độ tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng.

Kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh có ý nghĩa để: phân loại đất, đánh giá độ chặt của đất loại cát, trạng thái của đất loại sét và một số đặc trưng cơ lý của đất nền:

Phân loại đất theo Fr.

Phân loại đất theo qc và Fr theo 20 TCN – 174 – 89.

Trạng thái của đất loại cát theo sức kháng xuyên qc (theo RXN 33-70).

Độ sệt của đất loại sét theo sức kháng xuyên qc.

Góc ma sát trong của cát hạt to, vừa và nhỏ.

Áp lực tính toán quy ước Ro theo tiêu chuẩn TCN – 174 89.