Luận văn Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục

Cọc khoan nhồi đang được sử dụng rộng rãi tại nhiều công trình dân dụng, công nghiệp và giao thông tại Việt nam. Loại cọc này có khả năng áp dụng thích hợp cho các công trình có tải trọng lớn, trong các khu đô thị đông đúc.Trong những năm gần đây, ngành xây dựng công trình giao thông ở nước ta đã có những tiến bộ vượt bậc. Cùng với các công nghệ thi công cầu tiên tiến như đúc hẫng cân bằng, đúc đẩy, thi công cầu dây văng khẩu độ lớn,. đã và đang trở nên phổ biến thì công nghệ thi công cọc khoan nhồi cũng đã được sử dụng một cách rộng rãi. Qua thực tế thi công cho thấy đã có nhiều sai sót về mặt kỹ thuật và xẩy ra một số sự cố đáng tiếc. Điều đó cho thấy cần phải quan tâm tới công tác quản lý, kiểm tra và đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi và đề ra các giải pháp khắc phục.

doc88 trang | Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1597 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Luận văn Kiểm tra chất lượng, phát hiện khuyết tật cọc khoan nhồi- Nguyên nhân- Giải pháp khắc phục Đặt vấn đề Cọc khoan nhồi đang được sử dụng rộng rãi tại nhiều công trình dân dụng, công nghiệp và giao thông tại Việt nam. Loại cọc này có khả năng áp dụng thích hợp cho các công trình có tải trọng lớn, trong các khu đô thị đông đúc....Trong những năm gần đây, ngành xây dựng công trình giao thông ở nước ta đã có những tiến bộ vượt bậc. Cùng với các công nghệ thi công cầu tiên tiến như đúc hẫng cân bằng, đúc đẩy, thi công cầu dây văng khẩu độ lớn,... đã và đang trở nên phổ biến thì công nghệ thi công cọc khoan nhồi cũng đã được sử dụng một cách rộng rãi. Qua thực tế thi công cho thấy đã có nhiều sai sót về mặt kỹ thuật và xẩy ra một số sự cố đáng tiếc. Điều đó cho thấy cần phải quan tâm tới công tác quản lý, kiểm tra và đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi và đề ra các giải pháp khắc phục. tình hình áp dụng các phương pháp kiểm tra cọc khoan nhồi Tình hình áp dụng các phương pháp kiểm tra chất lượng và xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi trên thế giới : Trên thế giới, các phương pháp kiểm tra chất lượng và xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi được quan tâm từ rất sớm. Đến nay đã có rất nhiều các nghiên cứu lý thuyết, các phương pháp và thiết bị kiểm tra được áp dụng có hiệu quả trong công tác quản lý chất lượng cọc khoan nhồi. Có nhiều hãng chuyên sản xuất thiết bị và thực hiện công tác kiểm tra, đánh giá chất lượng cọc như PDI, LOADTEST của Mỹ, TNO của Hà Lan, Testconsult,... Các phương pháp kiểm tra chất lượng cọc : Các phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi ban đầu chủ yếu dựa vào nguyên lý phản hồi âm thanh, phản hồi xung. Năm 1983, Trung tâm thí nghiệm động lực học ở Delft (Hà Lan) đã nghiên cứu, phát triển phương pháp phản hồi âm thanh để kiểm tra độ đồng nhất thân cọc. Năm 1977, Wetman đề xuất phương pháp phản hồi xung và đo trở kháng cọc để xác định khuyết tật trong cọc và độ cứng của hệ cọc-đất nền. Đây chính là cơ sở lý thuyết cho các thiết bị kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi như là PIT của hãng PDI-Mỹ, MIMP của Pháp. Cũng từ nguyên lý này một số phương pháp kiểm tra chất lượng cọc được đề xuất như là phương pháp chấn động song song, phương pháp sóng ứng suất trong. Tuy nhiên các phương pháp này chỉ được sử dụng trong các trường hợp đặc biệt. Phương pháp siêu âm truyền qua nhờ các ống đặt sẵn trong cọc cũng là một phương pháp được sử dụng phổ biến trên thế giới. Phương pháp này dựa vào vận tốc âm truyền trong bê tông để đánh giá chất lượng cọc. Đã có nhiều thiết bị kiểm tra được chế tạo, trong đó thiết bị được sử dụng nhiều nhất là CSL (Crosshole Sonic Logging) của hãng Olson Instrument. Ngoài các phương pháp nêu trên, người ta còn sử dụng một số phương pháp sau để kiểm tra chất lượng cọc : phương pháp khoan lấy lõi, phương pháp tia gamma, phương pháp nội soi bê tông. Các phương pháp thử tải xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi : Trong các phương pháp thử tải cọc khoan nhồi thì phương pháp thử tải tĩnh truyền thống là phương pháp cho độ chính xác cao nhất và cũng được sử dụng sớm nhất. Tuy nhiên, khi các cọc khoan nhồi được thi công sâu hơn, đường kính cọc lớn hơn dẫn đến sức chịu tải cọc rất lớn thì phương pháp thử tải tĩnh truyền thống gặp khó khăn. Những năm 60, Viện công nghệ Case đã xây dựng “Phương pháp thử động biến dạng lớn PDA” để kiểm tra sức chịu tải cọc khoan nhồi dựa trên lý thuyết truyền sóng trong cọc. Đến nay, phương pháp này được sử dụng phổ biến và được đưa vào quy trình của nhiều nước. Đầu những năm 1980, giáo sư người Mỹ Jorj O. Osterberg của Trường Đại học Northwestern, Florida đã đưa ra một công nghệ nén tĩnh mới mà sau này mang tên ông là “Phương pháp thử tải tĩnh bằng hộp tải trọng Osterberg”. Tải trọng thử tác dụng lên cọc được truyền từ hộp tải trọng đặt sẵn trong thân cọc trước khi đổ bê tông. Cho đến nay phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi và được đưa vào tiêu chuẩn của nhiều nước. Công ty Loadtest đang là hãng giữ độc quyền về sản xuất các thiết bị của phương pháp này. Phương pháp thử tải cọc khoan nhồi mới nhất là “Phương pháp thử tải tĩnh động STATNAMIC”. Phương pháp này được thí nghiệm lần đầu tiên vào năm 1988 ở Canada. Từ năm 1989 nó đã bắt đầu dược ứng dụng trong thực tế ở các nước Canada, Hà Lan, Nhật Bản,... Năm 1995, Hội nghị quốc tế lần thứ nhất về STATNAMIC tổ chức từ ngày 27-30/9 đã tập hợp gần 200 nhà khoa học trên thế giới. Trong Hội nghị này đã thông báo các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm được tiến hành ở nhiều nước, đây cũng là diễn đàn để trao đổi để hoàn thiện hơn phương pháp này. Hiện nay, hãng TNO của Hà Lan, một hãng đi đầu trong nghiên cứu phương pháp STATNAMIC đang có hệ thống thiết bị được sử dụng phổ biến nhất. Tình hình áp dụng các phương pháp kiểm tra chất lượng và xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi ở Việt Nam : ở nước ta trong những năm gần đây cọc khoan nhồi đã được sử dụng phổ biến trong xây dựng nền móng các công trình xây dựng, giao thông, cảng,...Việc kiểm tra đánh giá chất lượng và sức chịu tải của cọc khoan nhồi đã được quan tâm chú ý. Các phương pháp kiểm tra chất lượng cọc : Phương pháp tia gama là phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi được sử dụng lần đầu tiên ở nước ta trong xây dựng cầu Việt Trì (vào đầu những năm 90). Tuy nhiên nó có hạn chế về độ an toàn và bề dày bê tông đo được, do đó không được áp dụng rộng rãi. Hiện nay, các phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi được sử dụng phổ biến trong nước là phương pháp thử động biến dạng nhỏ (PIT, MIMP) và phương pháp siêu âm truyền qua. Hầu hết các cọc khoan nhồi được kiểm tra đều áp dụng đồng thời cả hai phương pháp này. Các phương pháp thử tải cọc khoan nhồi : Phương pháp thử tải tĩnh là phương pháp được sử dụng đầu tiên để xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi. Ngoài ra, hiện nay phương pháp thử động biến dạng lớn cũng đang được sử dụng phổ biến ở nước ta. Hầu hết các công trình có sử dụng cọc khoan nhồi đều áp dụng phương pháp thử tải này. Phương pháp thử tải tĩnh bằng hộp tải trọng Osterberg được áp dụng lần đầu tiên ở nước ta trong công trình cầu Mỹ Thuận vào đầu năm 1998, tiếp đó là cầu Lạc Quần vào cuối năm 1998. Để có thể áp dụng phổ biến phương pháp này cần phải đào tạo được đội ngũ cán bộ có trình độ tay nghề cao. Phương pháp thử tải tĩnh động STATNAMIC là phương pháp chỉ mới được nghiên cứu về mặt lý thuyết ở Việt Nam. Năm 1995, tư vấn Anh đã đề nghị áp dụng cho thử cọc tại cảng container Tân Thuận nhưng không được phía Việt Nam chấp thuận, nguyên nhân có thể do tại thời điểm đó công nghệ này còn quá mới đối với chúng ta. Với ưu thế về độ tin cậy và giá thành hợp lý, trong thời gian tới chắc chắn phương pháp thử tải tĩnh động STATNAMIC sẽ được áp dụng trong việc thử tải cọc khoan nhồi ở Việt Nam. Các phương pháp kiểm tra cọc khoan nhồi Kiểm tra chất lượng cọc trong quá trình thi công : Giới thiệu chung : Trong giai đoạn thi công (trước khi hình thành cọc), các chỉ tiêu cần kiểm tra gồm có : Chất lượng lỗ cọc trước khi đổ bê tông; Chất lượng và khối lượng bê tông đổ vào cọc; Lồng cốt thép trong lỗ cọc. Nếu thi công bằng phương pháp ướt (dùng dung dịch sét hoặc hoá phẩm khác để giữ ổn định thành lỗ cọc) thì phải kiểm tra chất lượng dung dịch : Chế tạo dung dịch đạt chỉ tiêu kỹ thuật; Điều chỉnh dung dịch theo điều kiện địa chất công trình, điều kiện địa chất thuỷ văn và công nghệ khoan cụ thể. Kiểm tra chất lượng lỗ cọc : Chất lượng lỗ cọc là một trong các yếu tố có ý nghĩa quyết định đến chất lượng cọc. Việc khoan và dọn lỗ cọc, sau đó là cách giữ thành vách lỗ cọc là những công đoạn quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng lỗ cọc tốt hay xấu. Các chỉ tiêu về chất lượng lỗ cọc bao gồm vị trí, kích thước hình học, độ nghiêng lệch, tình trạng thành vách và lớp cặn lắng ở đáy lỗ. Dưới đây trình bày các thông số đánh giá chất lượng và phương pháp kiểm tra chúng. Bảng Các thông số cần kiểm tra về lỗ cọc TT Thông số kiểm tra Phương pháp kiểm tra 1 Tình trạng lỗ cọc Kiểm tra bằng mắt có thêm đèn dọi Dùng phương pháp siêu âm hoặc camera ghi chụp thành lỗ cọc 2 Vị trí, độ thẳng đứng và độ sâu Đo đạc so với mốc và tuyến chuẩn So sánh khối lượng đất lấy lên với thể tích hình học của cọc Theo lượng dùng dung dịch giữ thành vách Theo chiều dài tời khoan Quả dọi Máy đo độ nghiêng, phương pháp siêu âm 3 Kích thước lỗ Mẫu, calip, thước xếp mở và tự ghi độ lớn nhỏ đường kính Theo đường kính giữ ống thành Theo mức độ của cánh mũi khoan khi mở rộng đáy 4 Tình trạng đáy lỗ và độ sâu của mũi cọc trong đất đá, độ dày lớp cặn lắng Lấy mẫu và so sánh với đất và đá lúc khoan, đo độ sâu trước và sau thời gian giữ thành không ít hơn 4 giờ. Độ sạch của nước xối rửa Phương pháp quả tạ rơi hoặc xuyên động Phương pháp điện (điện trở, điện dung...) Phương pháp âm Bảng trên trình bày các phương pháp khá đơn giản để kiểm tra chất lượng lỗ cọc, tuy nhiên trong hầu hết các trường hợp phải dùng thiết bị máy móc thích hợp mới thực hiện được các yêu cầu về kiểm tra chất lượng lỗ cọc. Kiểm tra kích thước và đặc trưng hình học lỗ cọc : Đo đường kính lỗ cọc : Đường kính thân cọc hoặc đáy cọc có mở rộng là dựa vào thiết bị tạo lỗ theo kích thước thiết kế. Trong trường hợp không dùng ống vách để giữ thành thì đường kính của lỗ cọc trước khi lắp đặt lồng cốt thép có thể bị co thắt lại hoặc mở to ra do đó cần phải có kiểm tra để đối chiếu với các sai số quy định. Thiết bị đo đường kính lỗ cọc gồm có 3 phần : đầu đo, bộ phóng đại và bộ phận ghi có thể đo đường kính lỗ cọc đến 1,2 m. Nguyên tắc hoạt động của thiết bị là do cơ cấu co giãn đàn hồi của 4 ăng ten ở đầu đo mà làm thay đổi điện trở, dẫn đến thay đổi điện áp, kết quả sự thay đổi được hiển thị bằng số hoặc máy ghi lưu giữ. Trị số điện áp biểu thị và đường kính cọc có quan hệ : ; Trong đó : f - đường kính lỗ cọc đo được, m; f0 - đường kính lỗ cọc lúc đầu, m; DV - Biến đổi điện áp, V; k - hệ số m/W; I - Cường độ dòng điện, A. Tình trạng thành vách và độ nghiêng cọc : Khi cọc nhồi được tạo lỗ trong điều kiện khô ráo thì việc kiểm tra tình trạng thành vách, độ thẳng đứng, độ sâu, lớp đất rời nằm ở đáy lỗ, lắp đặt lồng cốt thép...là khá dễ dàng. Khi thi công trong điều kiện có nước ngầm và có dùng dung dịch sét để giữ thành thì tình trạng thành vách, độ thẳng đứng và độ dày lớp cặn lắng chỉ có các thiết bị, máy móc mới có thể kiểm tra được. Phương pháp sóng âm : Nguyên lý làm việc là dựa vào hiệu ứng điện áp của tinh thể mà phát sinh ra sóng siêu âm, thông qua bộ chuyển đổi năng lượng đặt ở đầu dò, thu được các đại lượng : ; Trong đó : t - thời gian sóng âm truyền qua môi trường, giây; L - đoạn đường truyền của sóng (âm trình), m; C - Vận tốc của sóng âm, m/giây. Căn cứ vào kết quả đo trên mặt bằng và theo độ sâu ở đáy lỗ khoan ta xác định được độ nghiêng của lỗ khoan trước khi đổ bê tông. Xác định hình dạng lỗ khoan cọc khoan nhồi bằng thiết bị KODEN-DM 684 của Nhật Bản : Hiện nay, ở Việt Nam đã có các thiết bị để kiểm tra hình dạng của lỗ khoan cọc khoan nhồi theo phương pháp sóng âm. Trong số đó thì máy siêu âm KODEN-DM-684 được sử dụng nhiều nhất. Cấu tạo thiết bị : 6 Đầu đo 1 10 2 8 3 7 9 5 4 Đầu đo; Bộ phận ngăn nước; Dây cáp bằng thép; Bộ phận khống chế lên xuống; ống quấn dây điện; Bộ phận khống chế lúc xuống; 7,9. ống quấn dây cáp; Động cơ điện; Dây điện. Thiết bị đo thành vách, lỗ cọc DM-684 Thiết bị gồm có máy phát sóng âm, đầu dò phát và đầu dò thu, bộ phận khuếch đại, máy ghi và máy nâng hạ. Bộ phận chủ yếu của máy phát sóng âm là thiết bị rung. Điện mạch xung có tần số nhất định mà máy rung sinh ra sau khi được phóng đại chuyển thành sóng âm nhờ đầu dò phát. Tần số rung của thiết bị có thể điều chỉnh, thu được sóng âm của các loại tần số để đáp ứng các yêu cầu kiểm tra khác nhau. Bố trí thiết bị DM-68 trên miệng lỗ khoan Bộ phận khuếch đại, phóng đại, chỉnh hình và hiển thị tín hiệu điện do đầu dò thu truyền đến, hiển thị thời gian bằng trục thời gian hoặc hiển thị bằng số. Người ta có thể dựa vào độ dài của đoạn sáng giữa điểm đàu tiên của sóng và tín hiệu đầu tiên để xác định thời gian truyền sóng trong vật chất của môi trường. Các thiết bị dò gồm có 2 cặp tế bào đầu dò cảm ứng, mỗi cặp dùng cho một trục đo. Những trục này gọi là A-A’ và B-B’ định hướng trực giao cho mỗi cặp và sẽ được thực hiện tương đẳng với 4 điểm Compa đã đánh dấu. Thiết bị KODEN DM-684 được định tâm trên miệng hố khoan sao cho tâm của thiết bị trùng với tâm của hố khoan bằng cách dùng thước đo đến hai trục sau đó đánh dấu sơn lên sàn công tác quy định trục hướng đo. Ghi nhận số liệu : Cùng một thời gian đo, chỉ có thể đọc cho một cặp tế bào đầu dò cảm biến thể hiện cho một trục. Trong quá trình hạ đầu dò xuống hố khoan, các tế bào cảm ứng sẽ phát ra tín hiệu sóng siêu âm một cách định kỳ. Các sóng siêu âm khi gặp thành vách phản hồi lại sẽ được đo bởi một tế bào cảm ứng tương tự. Ngay khi đó các tín hiệu phản hồi sẽ được chuyển trực tiếp đến máy và được in ra giấy. Bản tín hiệu in ra giấy là giá trị thu được dọc theo chiều sâu hố khoan. Tỷ lệ theo phương đứng trên bản in sẽ cho biết được chính xác vị trí nào trong hố khoan (theo chiều sâu) có khuyết tật hay thành vách bị lệch hay nhô ra hoặc mở rộng, thu hẹp... Thiết bị KODEN DM-684 có thể đo được hố khoan đường kính đến 4 m, chiều sâu đến 110 m. Một ví dụ về kết quả thu nhận được Báo cáo kết quả : Một báo cáo kết quả kiểm tra hình dạng lỗ khoan bằng thiết bị KODEN DM-684 gồm các nội dung sau : Vị trí công trình; Chi tiết cọc kiểm tra : bao gồm số hiệu cọc, chiều dài, đường kính thiết kế, ngày khoan, ngày kiểm tra,... Các kết quả kiểm tra về đường kính lỗ khoan bao gồm : bảng số liệu đường kính lỗ khoan ở các cao độ như : đỉnh ống casing, chân ống casing, cao độ mũi cọc và một số cao độ khác theo đề cương kiểm tra. Kết quả độ nghiêng của lõ khoan bao gồm : độ nghiêng của ống casing, độ nghiêng của thành vách lỗ khoan; Các biên bản kiểm tra hiện trường. Đo bề dày lớp cặn lắng : Bề dày của lớp cặn lắng ở đáy lỗ cọc có ảnh hưởng rất lớn đến sức chịu tải của cọc và độ lún của công trình, do đó khi thi công phải có các biện pháp đảm bảo để độ dày lớp cặn lắng không được vượt trị số quy định. Hiện nay chưa có biện pháp nào thực sự hữu hiệu để đo được bề dày lớp cặn lắng này. Tuy nhiên, người ta có thể dùng một số phương pháp sau : Phương pháp chùy rơi : Dùng chùy hình côn nặng khoảng 1 kg, có tai để buộc dây và thả chầm chậm vào lỗ khoan. Phán đoán mặt lớp cặn lắng bằng bằng cảm giác tay cầm dây, độ dày lớp cặn là hiệu số giữa độ sâu đo được lúc khoan xong với độ sâu đo được bằng chùy này. Đây là phương pháp thủ công, phụ thuộc nhiều vào người đo và chỉ phù hợp với cọc có độ sâu nhỏ. Phương pháp điện trở : Dựa vào tính dẫn điện khác nhau của môi trường không đồng nhất (gồm nước+dung dịch giữ thành và các hạt cặn lắng) mà xác định chiều dày lớp cặn lắng này bằng trị số biến đổi của điện trở. Theo định luật Ôm, ta có : ; Trong đó : V1- điện áp ổn định của dòng xoay chiều, V; V2- điện áp đo được, V; R - điện trở điều chỉnh, W; Rx – trị số điện trở của đất ở đáy lỗ, W. Giá trị Rx phụ thuộc vào môi trường, nó có các giá trị khác nhau tương ứng với các giá trị V2 khác nhau đọc được ở máy phóng đại. Cách đo : Thả chậm đầu đo vào lỗ khoan, theo dõi sự thay đổi V2, khi số đọc V2 thay đổi đột ngột thì ghi lại độ sâu của đầu đo ở thời điểm đó được giá trị h1. Tiếp tục thả đầu dò, ghi số đọc V2, ghi lại độ sâu h2 ... Cho đến khi đầu dò không chìm được nữa, ghi lại độ sâu h3. Độ sâu cọc khoan đã biết là H nên chiều dày lớp cặn lắng có thể tính là: (H - h1) hoặc (H - h2) hoặc (H - h3)... Hình dưới trình bày nguyên lý xác định chiều sâu lớp cặn lắng bằng phương pháp điện trở. Sơ đồ nguyên lý đo cặn lắng bằng phương pháp điện trở 1-Đầu đo; 2-Bộ khuyếch đại; 3-Bộ chỉ thị. Phương pháp điện dung : Dựa vào nguyên lý khoảng cách giữa hai cực bản kim loại và kích thước giữa chúng không thay đổi thì điện dung và suất điện giải của môi trường tỷ lệ thuận với nhau; suất điện giải của môi trường nước+dung dịch giữ thành+cặn lắng...có sự khác biệt, do đó từ sự thay đổi của suất điện giải ta suy được chiều dày lớp cặn lắng. Hình dưới trình bày nguyên lý xác định chiều sâu lớp cặn lắng bằng phương pháp điện dung. 1 - Đầu đo; 2 - Dây điện; 3 - Nguồn điện khởi động; 4 - Bộ chỉ thị; 5 - Cặn lắng. Sơ đồ nguyên lý đo cặn lắng bằng phương pháp điện dung Phương pháp âm (Sonic) : Phương pháp này dựa trên nguyên lý phản xạ âm khi gặp các mặt phẳng khác nhau trên đường truyền. Phương pháp này có đầu dò đảm nhận cả chức năng phát và thu âm thanh. Khi sóng gặp lớp cặn lắng phản xạ lại, thời gian ghi nhận được lúc này là t1, khi gặp lớp đáy cặn phản xạ lại ghi nhận thời gian là t2, chiều dày lớp cặn lắng sẽ được tính theo công thức : Trong đó : h - độ dày lớp cặn lắng, m; t1 và t2 - thời gian phát và thu khi sóng gặp mặt và đáy lớp cặn, giây; C - Vận tốc của sóng âm trong cặn lắng, m/giây. Kiểm tra chất lượng bê tông và công nghệ đổ bê tông : Công nghệ đổ bê tông và chất lượng bê tông khi thi công trong lỗ cọc có dung dịch vữa là yếu tố quyết định đến chất lượng cọc khoan nhồi. Do đó thi công bê tông cọc khoan nhồi trong đất có nước ngầm phải tuân thủ các quy định về đổ bê tông dưới nước và phải có sự kiểm tra chất lượng bằng các thông số sau: Độ sụt; Cốt liệu thô trong bê tông; Chất lượng xi măng; Mức hỗn hợp bê tông trong lỗ khoan; Độ sâu ngập ống dẫn bê tông trong hỗn hợp bê tông; Khối lượng bê tông đã đổ trong lỗ cọc; Cường độ bê tông sau 7 và 28 ngày. Kiểm tra chất lượng cọc sau thi công : Giới thiệu chung : Chất lượng cọc sau khi thi công thường thể hiện bằng những chỉ tiêu chất lượng sau : Độ nguyên vẹn (tính toàn khối của cọc); Sự tiếp xúc giữa đáy cọc và đất nền; Sự tiếp xúc giữa thân cọc và đất đá xung quanh. Hiện nay, có rất nhiều phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi. Dưới đây trình bày một số phương pháp kiểm tra chất lượng cọc sau thi công đã được sử dụng trên thế giới và ở Việt Nam. Các phương pháp phổ biến như phương pháp thử động biến dạng nhỏ, phương pháp siêu âm truyền qua sẽ được giới thiệu kỹ. Một số phương pháp khác ít phổ biến hơn sẽ chỉ trình bày về nguyên lý và cách thức kiểm tra chứ không đi sâu về các quy trình kiểm tra cụ thể. Phương pháp thử động biến dạng nhỏ : Nguyên lý phương pháp : Phương pháp thử động biến dạng nhỏ 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. Tùy theo việc đo đạc và phân tích số liệu thu dược mà có thể chia ra thành 2 phương pháp như sau : Phương pháp phản hồi âm thanh (Sonic Echo Test-SET) : Phương pháp phản hồi âm thanh được phát triển ở Trung tâm thí nghiệm Động lực học ở Delft, Hà Lan. Ưu điểm của phương pháp này là việc kiểm tra được tiến hành nhanh, ít tốn kém và không phải can thiệp vào bên trong cọc. Những nghiên cứu của Finno năm 1995 cho thấy rằng ngay cả khi đầu cọc được bọc lại thì phương pháp này vẫn tỏ ra có hiệu quả. Mô hình phương pháp phản hồi âm thanh Về lý thuyết phương pháp này khá đơn giản. Dùng búa gõ vào đầu cọc sẽ tạo ra sóng âm thanh truyền dọc theo chiều dài cọc xuống phía dưới. Sóng này khi gặp đáy cọc hoặc một khuyết tật trong cọc sẽ phản xạ trở lại và được thu bởi một máy đo gia tốc hoặc một bộ chuyển đổi khác phù hợp. Thời gian hành trình của sóng xuống đến khuyết tật trên cùng hoặc đáy cọc và phản hồi lại lên đến đầu cọc được đọc từ tín hiệu hiển thị trên màn hình của máy đo dao động hoặc máy tính. Nếu biết được vận tốc của sóng âm thanh trong bê tông thì chiều dài cọc (hoặc khoảng cách từ đầu cọc đến một khuyết tật) sẽ được xác định theo công thức sau : ; Trong đó : t - thời gian hành trình của sóng âm, giây; L - chiều dài cọc hoặc khoảng cách từ đầu cọc đến khuyết tật, m; C - Vận tốc của sóng âm trong bê tông, m/giây. Nếu có một khuyết tật trong cọc, giá trị L nhận được từ sự phản hồi đầu tiên sẽ nhỏ hơn chiều dài của cọc và sẽ là chiều sâu thực tế của khuyết tật. Trong hầu hết các thiết bị người ta thường lập trình để hiển thị số liệ