Để tiến hành thí nghiệm kiểm tra sức tải nền đất bằng thí nghiệm bàn nén, thì đơn vị thiết kế cần có đề cương thí nghiệm bàn nén. Đề cương cơ bản dựa vào tiêu chuẩn TCVN 9354:2012 – Đất xây dựng – Phương pháp xác định module biến dạng tại hiện trường bằng tấm nén phẳng.
Ở đây, chúng tôi xin đưa ra một số ý quan trọng trong đề cương thí nghiệm bàn nén.
1. Một số quy định chung:
– Diện tích tiết diện ngang của hồ 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.
– 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.
– Khi xử lý kết quả thí nghiệm, tiến hành tính toán mô đun tổng biến dạng E với độ chính xác như sai 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.
2. Tiến hành thí nghiệm
– Tăng tải trọng lên tấm nén thành từng cấp ΔP tuỳ theo loại đất thí nghiệm và trạng thái. Tổng số các cấp gia tải phải không ít hơn bốn, kể từ giá trị tương ứng với áp lực do trọng lượng bản thân của đất tại cao trình thí nghiêm. Trong cấp gia tải đầu tiên phải kể đến trọng lượng của thiết bị tạo nên một phần tải trọng tác dụng lên tấm nén.
Khi dùng tấm nén kiểu II, phụ tải vành khăn phải tương ứng với áp lực bản thân tại cao trình thí nghiệm.
– Giữ mỗi cấp tải đến khi ổn định biến dạng quy ước của đất: không vượt quá 0,1 mm sau khoảng thời gian. Thời gian giữ mỗi cấp gia tải tiếp sau không ít hơn thời gian giữ cấp trước.
– Ghi số đọc trên các biến dạng kế tại mỗi cấp áp lực
Khi thí nghiệm đất hòn lớn và đất cát: cách 10 min trong nửa giờ đầu, cách 15 min trong nửa giờ sau; tiếp theo cứ cách 30 min cho đến khi đạt được độ lún ổn định quy ước.
Khi thí nghiệm đất loại sét: cách 15 min trong giờ đầu, cách 30 min trong giờ sau và tiếp theo, cứ cách 1h cho đến khi đạt được độ lún ổn định quy ước.
– Ngừng thí nghiệm khi ổn định biến dạng ứng với cấp tải trọng cuối, hoặc tổng biến dạng đạt 0,15d, trong đó d là đường kính tấm nén.
– Khi có yêu cầu có thể tiến hành dỡ tải từng cấp. Đối với đất hòn lớn và đất cát, giữ mỗi cấp 10 min riêng cấp cuối được giữ tới 20 min. Đối với đất loại sét, các khoảng thời gian tương ứng là 15 min và 30 min.
3. Xử lý kết quả thí nghiệm
Module biến dạng đất E được tính như sau:
E = (1-μ^2)* ω*d*ΔP/ΔS
Trong đó:
E – Môdun biến dạng, kG/cm2;
ΔP – Gia số của áp lực tác dụng lên tấm nén (kG/cm2);
ΔS – Gin số độ lún của tấm nền ứng với P, cm;
μ – Hệ số poisson, được lấy như sau:
+ Đối với đất hòn lớn: μ = 0.27;
+ Đối với đất cát và cát pha: μ = 0.30;
+ Đối với đất sét pha: μ = 0.35;
+ Đối với đất sét: μ = 0,42;
d – Đường kính tấm nén, cm;
ω – hệ số không thứ nguyên, bàn nén hình tròn 0.79, hình vuông lấy bằng 0.88.
Các bạn có thể tải mẫu đề cương thí nghiệm bàn nén để tham khảo.