TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9354:2012
ĐẤT XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MÔĐUN BIẾN DẠNG TẠI HIỆN TRƯỜNG BẰNG TẤM NÉN PHẲNG
Soils - In situ test methods for determination of deformation module by plate loading
Lời nói đầu
TCVN 9354:2012 được chuyển đổi từ TCXDVN 80:2002 theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 7 Nghị định số127/2007/NĐ-CP ngày 01/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
TCVN 9354:2012 do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
ĐẤT XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MÔĐUN BIẾN DẠNG TẠI HIỆN TRƯỜNG BẰNG TẤM NÉN PHẲNG
Soils - In situ test methods for determination of deformation module by plate loading
1 Phạm vi áp dụng
1.1 Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định mô đun biến dạng của đất nền trong phạm vi chiều dày bằng hai đến ba lần đường kính tấm nén, nhằm tính toán độ lún của công trình.
1.2 Tiêu chuẩn này áp dụng cho đất loại sét, đất loại cát và đất hòn lớn trong điều kiện hiện trường. Ở thế nằm và độ ẩm tự nhiên hoặc sau khi san lấp và đầm, nén đến độ chặt yêu cầu.
1.3 Tiêu chuẩn này không áp dụng cho đá, đất trương nở và đất nhiễm mặn khi thí nghiệm chúng trong điều kiện thấm ướt.
CHÚ THÍCH: Đất có tính lún nhiều và đột ngột khi bị tẩm ướt được thí nghiệm theo quy định riêng, nêu ở Phụ lục C, D và E.
Trong tiêu chuẩn này có sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa sau:
2.1
Môđun biến dạng của đất (Deformation module)
Một đặc trưng, biểu thị khả năng chịu nén của đất; là hệ số tỷ lệ giữa gia số của áp lực thẳng đứng tác dụng lên tấm nén với gia số tương ứng của độ lún tấm nén, được quy ước lấy trong đoạn quan hệ tuyến tính.
2.2
Áp lực tự nhiên của đất (Initial vertical pressure)
Áp lực thẳng đứng trong khối đất tại một độ sâu do trọng lượng bản thân của các lớp nằm trên.
2.3
Phụ tải (Add-pressure)
Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đất thông qua diện tích phụ thêm quanh tấm nén.
2.4
Cấp gia tải (Incremental load)
Lượng tải trọng tác dụng lên tấm nén khi thí nghiệm gia tải từng cấp.
2.5
Độ lún ổn định quy ước (Specified settlement)
Gia số độ lún tấm nén sau một khoảng thời gian, chứng tỏ sự tắt dần biến dạng của đất nền trên thực tế.
3 Quy định chung
3.1 Môđun biến dạng E của đất được xác định theo biểu đồ liên hệ giữa độ lún tấm nén với áp lực tác dụng lên tấm nén.
3.2 Thí nghiệm đất bằng gia tải tấm nén được tiến hành trong hố đào, hố móng, giếng đào hoặc lỗ khoan, được bố trí các điểm thăm dò kỹ thuật từ 1,5 m đến 2,0 m.
3.3 Thí nghiệm trong hố đào và hố móng được tiến hành cho những đất nằm cao hơn mực nước dưới đất; thí nghiệm trong lỗ khoan - cho đất ở sâu từ 6 m tới 15 m, kể cả khi nằm thấp hơn mực nước dưới đất.
3.4 Diện tích tiết diện ngang của hố đào phải không nhỏ hơn 1,5 m x 1,5 m. Đường kính hố đào tạo ra bằng phương tiện cơ giới phải không nhỏ hơn 900 mm. Đường kính lỗ khoan thí nghiệm phải không nhỏ hơn 325 mm.
3.5 Các phương pháp khoan và đào phải đảm bảo cho đất thí nghiệm giữ được kết cấu nguyên trạng và độ ẩm tự nhiên. Lỗ khoan phải thẳng đứng và được chống bằng ống vách tới độ sâu thí nghiệm. Khi sắp tới độ sâu thí nghiệm (còn cách 1 m), không được dùng phương pháp khoan đập.
3.6 Các hố đào thí nghiệm phải được bảo vệ, để không bị nước mặt và nước mưa xâm nhập.
3.7 Khi thí nghiệm trong lỗ khoan ở vị trí thấp hơn mực nước dưới đất, không được hạ thấp mực nước vốn có tại đây.
3.8 Lớp đất thí nghiệm phải có chiều dày không nhỏ hơn hai lần đường kính d hoặc cạnh tấm nén. Kết quả thí nghiệm chỉ có ý nghĩa đối với lớp đất dày 2d đến 3d.
3.9 Kèm theo kết quả xác định môđun biến dạng tại hiện trường phải có các tài liệu và số liệu về vị trí thí nghiệm, mô tả đất và các đặc trưng cơ - lý chủ yếu: thành phần hạt, độ ẩm, khối lượng riêng và khối lượng thể tích, hệ số rỗng, các giới hạn dẻo và độ sệt, hệ số nén lún, góc ma sát trong và lực dính.
3.10 Mẫu đất để xác định các đặc trưng cơ - lý chủ yếu được lấy ở khoảng cách không lớn hơn 3 m kể từ tâm hố khai đào thí nghiệm.
3.11 Khi xử lý kết quả thí nghiệm, tiến hành tính toán môđun tổng biến dạng E với độ chính xác như sau: đến 1 MPa đối với E lớn hơn 10 MPa; đến 0.5 MPa đối với E từ 2 MPa đến 10 MPa và đến 0.1 MPa đối với E nhỏ hơn 2 MPa.
3.12 Sự cần thiết xác định E bằng tấm nén, số lượng thí nghiệm đều do cơ quan tư vấn khảo sát quyết định. Người thí nghiệm chịu trách nhiệm về kết quả đo đạc và tính toán.
4 Thiết bị và dụng cụ
4.1 Để thí nghiệm, phải có: tấm nén, các thiết bị chất tải, neo giữ, đo biến dạng (xem các Hình 1 và Hình 2).
Kết cấu thiết bị phải đảm bảo khả năng chất tải lên tấm nén thành từng cấp 0,01 MPa đến 0,1 MPa; truyền tải đúng tâm lên tấm nén; giữ được từng cấp áp lực không đổi trong thời gian yêu cầu.
Tấm nén phải đủ cứng, có dạng tròn hoặc vuông, đáy phẳng, với kích thước như sau:
- Kiểu I: diện tích 2 500 cm² và 5 000 cm²;
- Kiểu II: diện tích 1 000 cm², có phụ tải hình vành khăn bổ sung thêm đến 5 000 cm²;
- Kiểu III: diện tích 600 cm².
CHÚ DẪN:
1 Tấm nén
2 Kích thủy lực
3 Dầm định vị dọc
4 Các cọc neo vít
Hình 1 - Sơ đồ thiết bị thí nghiệm đất trong hố đào bằng gia tải tĩnh
Hình 2 - Sơ đồ thiết bị thí nghiệm đất bằng gia tải tĩnh trong lỗ khoan
4.2 Việc gia tải được thực hiện bằng kích hoặc các quả tạ đã biết trọng lượng. Kích phải được hiệu chỉnh trước. Tải trọng được đo với sai số không quá 5 % so với cấp áp lực tác dụng.
4.3 Các võng kế để đo độ lún của tấm nén được gắn chặt vào hệ mốc chuẩn. Tấm nén được nối với võng kế bằng sợi dây thép đường kính từ 0,3 mm đến 0,5 mm. Hệ đo phải đảm bảo đo được độ lún với sai số không lớn hơn 0,1 mm. Khi cần đạt độ chính xác tới 0,01 mm, phải dùng thiên phân kế.
Cần xét tới biến dạng của dây thép do tác dụng nhiệt và hiệu chỉnh số đọc của các võng kế. Lượng hiệu chỉnh được xác định theo võng kế kiểm tra (xem 4.2.6).
Độ lún của tấm nén là trị trung bình các số đọc của hai (hoặc nhiều hơn) thiết bị đo ở hai phía đối diện.
CHÚ THÍCH: khi thí nghiệm đất trong lỗ khoan và đo độ lún tấm nén theo chuyển vị của đầu trên cột ống dùng để truyền tải trọng, phải xét tới biến dạng nén của các ống đó và có biện pháp loại trừ sự uốn dọc của chúng.
4.4 Hệ mốc chuẩn để gắn các võng kế phải gồm bốn cọc, được đóng hoặc xoắn xuống đất từng đôi một, đối diện nhau so với hố đào, cách các mép hố từ 1,0 m đến 1,5 m; cùng các xà kim loại song song gắn với các cọc đó dùng để đỡ các võng kế. Độ sâu của cọc trong đất phải đủ để đảm bảo cho hệ mốc chuẩn không bị dịch chuyển trong quá trình thí nghiệm. Phải giữ cho hệ mốc chuẩn và các võng kế khỏi chịu tác dụng của nắng, gió và mưa.
4.5 Khuyến khích áp dụng các thiết bị hiện đại để gia tải, đo ghi, xử lý và lưu giữ số liệu thí nghiệm.
Đăng nhận xét