Phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi

Chất lượng cọc khoan nhồi sau khi thi công thường thể hiện bằng những chỉ tiêu chất lượng sau :

- Độ nguyên vẹn (tính toàn khối của cọc khoan nhồi);
- Sự tiếp xúc giữa đáy cọc khoan nhồi và đất nền;
- Sự tiếp xúc giữa thân cọc khoan nhồi và đất đá xung quanh.

Hiện nay ở Việt Nam, sử dụng rất nhiều phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi. Dưới đây là phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi sau thi công đã được sử dụng trên thế giới và ở Việt Nam. Các phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi phổ biến như phương pháp thử động biến dạng nhỏ (thí nghiệm kiểm tra PIT), phương pháp siêu âm truyền qua sẽ được giới thiệu kỹ ở phần sau. Một số phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi khác ít sử dụng phổ biến hơn sẽ chỉ trình bày về nguyên lý và cách thức kiểm tra.

Phương pháp thử động biến dạng nhỏ ( hay còn gọi là thí nghiệm PIT) dựa trên nguyên lý phản xạ khi gặp trở kháng thay đổi của sóng ứng suất, gây ra bởi tác động của lực xung tại đầu cọc, khi truyền dọc theo thân cọc.

Các ưu điểm của phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT :

Phương pháp thí nhiệm kiểm tra PIT có hai ưu điểm chính, đó là :

Thực hiện kiểm tra khuyết tật cọc khoan nhồi và cho kết quả nhanh chóng , mà bình thường thì có thể kiểm tra gần đến 20 cọc/ngày;
Không cần phải đặt các ống riêng trong cọc khoan nhồi.

Hạn chế của phương pháp thí nhiệm kiểm tra PIT :

Phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT có một số hạn chế sau:

Thứ nhất, đó là quãng đường truyền sóng càng dài thì năng lượng sóng sẽ càng giảm đi, do đó các khuyết tật hoặc đáy cọc khoan nhồi nằm sâu sẽ khó được phát hiện. Đối với các thiết bị kiểm tra cọc khoan nhồi hiện đại thì chiều sâu giới hạn có hiệu quả của phương pháp này là khoảng 20 m (66 ft). Một số chuyên gia cũng đã đưa ra mối liên hệ giữa chiều sâu giới hạn có hiệu với tỷ lệ chiều sâu/đường kính (L/D) và độ cứng của đất đá xung quanh cọc khoan nhồi, với tỷ lệ L/D tối đa là 30;

Thứ hai, năng lượng sóng sẽ không có khả năng phản xạ từ các khuyết tật trừ khi khuyết tật có kích thước tương đối lớn hoặc nó kéo dài gần hết toàn bộ mặt cắt ngang cọc khoan nhồi. Vào năm 1996, Schellingerhout và Muller đã chỉ ra rằng năng lượng sóng phản xạ giảm mạnh khi chiều dày của khuyết tật trên cọc khoan nhồi nhỏ hơn 1/4 bước sóng âm thanh. Đối với sự tác động của búa đập lên đầu cọc khoan nhồi trung bình, bước sóng tạo ra vào khoảng 1,6 m, có nghĩa là phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT này sẽ khó phát hiện ra được các khuyết tật có bề dày nhỏ hơn 0,4 m;

Thứ ba, các trường hợp các khuyết tật hoặc đáy cọc khoan nhồi nằm dưới khuyết tật trên cùng sẽ không tạo ra được các phản hồi để có thể phát hiện ra được;
Thứ tư, từ các nghiên cứu được thực hiện trên rất nhiều thí nghiệm, năm 1997 Samman và O’Neill đã đưa ra kết luận là ngay cả đối với các cọc khoan nhồi ngắn thì phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT cũng thường đưa ra các kết quả sai lệch;
Thứ năm, phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT với các công nghệ hiện tại có thể đưa ra được độ sâu của khuyết tật của cọc khoan nhồi mà không đưa ra được hướng của nó so với tim cọc khoan nhồi. Đây chính là một hạn chế rất lớn của phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT vì đối với cọc khoan nhồi chịu cả lực ngang thì các vết nứt nhỏ ở vùng chịu nén sẽ bất lợi hơn trong vùng chịu kéo.

Phạm vi áp dụng phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT :

Phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT được xem như là một phương pháp thô chỉ có thể xác định được các khuyết tật lớn trên cọc khoan nhồi như là đất lẫn vào cọc khoan nhồi nhiều hoặc đáy cọc khoan nhồi chưa đến độ sâu thiết kế. Dưới hình thể hiện ảnh của một khuyết tật mà phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT này có khả năng phát hiện ra được với độ tin cậy cao. Phương pháp này cũng chỉ thích hợp với các cọc khoan nhồi có chiều dài nhỏ hơn 30 lần đường kính.

Baker sau nhiều thí nghiệm kiểm tra đã khuyến nghị rằng phương pháp thí nhiệm kiểm tra PIT không nên sử dụng như là phương pháp đầu tiên để kiểm tra tính nguyên vẹn của các cọc khoan nhồi khi mà sức chịu tải đáy cọc khoan nhồi chiếm khoảng 40% sức chịu tải của cọc khoan nhồi.

Hình ảnh cho tìm kiếm thí nghiệm kiểm tra PIT dò tìm khuyết tật

Khuyết tật nghiêm trọng mà phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT có thể phát hiện được

Một biến thể của phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT được được Olson phát triển năm 1993 gọi là phương pháp sóng uốn. Phương pháp này được sử dụng để phát hiện khuyết tật bằng việc tác động lên thành cọc khoan nhồi hoặc kết cấu phía trên đầu cọc khi không thể tiếp cận được đầu cọc khoan nhồi.

LAVME rất mong được trở thành nhà cung cấp thiết bị kiểm tra bê tông và hỗ trợ công tác kiểm định cho quý khách hàng. Vui lòng liên hệ theo địa chỉ dưới đây để được hỗ trợ tư vấn cấu hình phù hợp nhất:
CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN & ĐO KIỂM
Địa chỉ : Số 12/942, đường Láng, quận Đống Đa, Hà Nội
Tel : 024.8582.2159 Fax : 024.3791.7621
Website : lavme.vn Email : sales@lavme.vn
Contact : Kỹ sư Hứa Anh Tuấn
Cell : 0936 36 8731 Email : huatuanmtp@gmail.com