TCXDVN 269:2002 — Cọc – Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục

Trạng thái: Đã phục hồi nội dung chữ và bảng từ lớp chữ PDF/giải mã phông cũ và OCR tiếng Việt cục bộ để tra cứu. Đang hậu kiểm; số liệu, ký hiệu và phần OCR cần đối chiếu bản gốc.

Tình trạng hiện hành: chưa xác minh từ hồ sơ cơ quan ban hành.

Danh mục tiêu chuẩn cùng lĩnh vực.

Nguồn đối chiếu: lớp chữ PDF/giải mã phông cũ và OCR tiếng Việt cục bộ. Giữ dấu vết nguồn và phần chưa xác minh; hình kỹ thuật/công thức gốc được giữ riêng khi cần.

Lưu ý nguồn: Tiêu chuẩn ngành/xây dựng ghi trong PHẦN VI; chưa xác minh tình trạng hiện hành từ hồ sơ cơ quan ban hành. Bản lưu chờ hậu kiểm; không đổi nhãn thành TCVN thay thế.

Lưu ý nguồn: PDF bắt đầu tại Lời giới thiệu, trang in số3; chưa có trang bìa1–2. Giữ phần nguồn hiện có, chờ đối chiếu bản phát hành đầy đủ.

LỜI GIỚI THIỆU

Ngày J3 tháng 3 năm 2002, Bộ trưởng Bộ Xây dựng ban hành Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 269 : 2002. Tiêu chuẩn này thay thế cho phần “Phương pháp thí nghiệm cọc bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục ” của Tiêu chuẩn 20 TCN 82 - 88: “Cọc ~ Phương pháp thí nghiệm hiện trường ”. Tiêu chuẩn TCXDVN 269 : 2002 áp dụng cho các loại cọc đơn thẳng đứng, cọc đơn xiên không phụ thuộc kích thước và phương pháp thi công. Thí nghiệm cọc bằng phương pháp tải trọng tĩnh ép dọc trục (còn goi là thí nghiệm nén tĩnh cọc) được áp dụng, ở các giai đoạn: Thăm dò thiết kế và kiểm tra chất lượng công trình.

TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM

TCXDVN 269 : 2002

Cọc - Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục Piles - Standard Test Method for Piles Under Axial Compressive Load

Phạm vi áp dụng

1 1.1.

Tiêu chuẩn này thay thế cho phần “Phương pháp thí nghiệm cọc bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục” của tiêu chuẩn 20 TCN 82 — 88: “Cọc - Phương pháp thí nghiệm hiện trường”.

Tiêu chuẩn quy định phương pháp thí nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục áp dụng cho cọc đơn thẳng đứng, cọc đơn xiên, không phụ thuộc kích thước và phương pháp thi công (đóng, ép, khoan thả, khoan dẫn, khoan nhồi v.v...) trong các công trình xây dựng. Tiêu chuẩn không áp dụng cho thí nghiệm cọc tre, cọc cát và trụ vật liệu rời.

1.2.

2. Quy định chung

Thí nghiệm cọc bằng phương pháp tải trọng tĩnh ép đọc trục (sau đây gọi là thí nghiệm nén tĩnh cọc) có thể được thực hiện ở giai đoạn: thăm dò thiết kế và kiểm tra chất lượng công trình. |

2.1.

Thí nghiệm nén tĩnh cọc ở giai đoạn thăm dò thiết kế (sau đây gọi là thí nghiệm thăm dò) được tiến hành trước khi thi công cọc đại trà nhằm xác định các số liệu cần thiết về cường độ, biến dạng và mối quan hệ tải trọng - chuyển vị của cọc làm cơ sở cho thiết kế hoặc điều chính đồ án thiết kế, chọn thiết bị và công nghệ thi công cọc phù hợp.

2.2.

Ghỉ chú: Trường hợp biết rõ điều kiện đất nền và có kinh nghiệm thiết kế cọc khu vực lân cận thì không nhất thiết phải tiến hành thí nghiệm thăm dò.

Thí nghiệm nén tĩnh cọc ở giai đoạn kiểm tra chất lượng công trình (sau đây gọi là thí nghiệm kiểm tra) được tiến hành trong thời gian thi công hoặc sau khi thi công xong cọc nhằm kiểm tra sức chịu tải của cọc theo thiết kế và chất lượng thi công cọc. Cọc thí nghiệm thăm dò thường được thi công riêng biệt ngoài phạm vi móng công trình. Cọc thí nghiệm kiểm tra được chọn trong số các cọc của móng công trình.

2.3.

2.4.

Ghi chú:

J) Có thể chọn cọc của móng công trình làm cọc thí nghiệm thăm dò với điều kiện cọc phải có thừa cường độ để chịu được tải trọng thí nghiệm lớn nhất theo dự kiến và phải dự báo trước, chuyển vị của cọc để không gây ảnh hưởng xấu đến kết cấu bên trên của công trình sau này.

2) Cọc thí nghiệm thăm đò phải có cấu tạo, vật liệu, kích thước và phương pháp thi công giống như cọc chịu lực của móng công trình.

TCXĐYVN 269 : 2002

Tốc độ chuyển vị đầu cọc đạt giá trị sau đây được xem là ổn định quy ước:

76.

a) Không quá O,25mm/h đối với cọc chống vào lớp đất hòn lớn, đất cát, đất sét từ dẻo đến cứng;

b) Không quá 0,1 mm/h đối với cọc ma sát trong đất sét dẻo mềm đến dẻo chảy.

Tải trọng thí nghiệm lớn nhất do thiết kế quy định, thường được lấy như sau:

77.

a) Đối với cọc thí nghiệm thăm dò: Bằng tải trọng phá hoại hoặc bằng 250 — 300% tải trọng thiết kế;

b) Đối với cọc thí nghiệm kiểm tra: 150 — 200% tải trọng thiết kế.

Theo dõi và xử lí một số trường hợp có thể xẩy ra trong quá trình gia tải:

78.

a) Trị số cấp gia tải có thể được tăng ở các cấp đầu nếu xét thấy cọc lún không đáng kể hoặc được giảm khi gia tải gần đến tải trọng phá hoại để xác định chính xác tải trọng phá hoại.

b) Trường hợp cọc có dấu hiệu bị phá hoại dưới cấp tải trọng lớn nhất theo dự kiến thì có thể giảm về cấp tải trọng trước đó và giữ tải như quy định.

c) Trường hợp ở cấp tải trọng lớn nhất theo dự kiến mà cọc chưa bị phá hoại, nếu thiết kế yêu cầu xác định tải trọng phá hoại và điều kiện gia tải cho phép thì có thể tiếp tục gia tải, mỗi cấp tải nên lấy bằng 10% tải trọng thiết kế và thời gian gia tải giữa các cấp là 5 phút để xác định tải trọng phá hoại.

Tiến hành vẽ biểu đồ quan hệ tải trọng — chuyển vi và chuyển vi ~ thời gian của từng cấp

7.9.

tải để theo dõi điễn biến quá trình thí nghiệm

Trong thời gian thí nghiệm, phải thường xuyên quan sát và theo dõi tình trạng cọc thí

710.

nghiệm, độ co giãn của cần neo đất hoặc của thép liên kết cọc neo với hệ dầm chịu lực, độ

chuyển dịch của dàn chất tải v.v... để kịp thời có biện pháp xử lí.

Cọc thí nghiệm thăm đò được xem là bị phá hoại khi:

711.

a) Tổng chuyển vị đầu cọc vượt quá 10% đường kính hoặc chiều rộng tiết diện cọc có kể đến biến dạng đàn hồi của cọc khi cần thiết;

b) Vật liệu cọc bị phá hoại.

Cọc thí nghiệm kiểm tra được xem là không đạt khi:

712.

a) Cọc bị phá hoại theo quy định ở điều 7.11;

b) Tổng chuyển vị đầu cọc dưới tải trọng thí nghiệm lớn nhất và biến dạng dư của cọc vượt quá quy định nêu trong đề cương.

Thí nghiệm được xem là kết thúc khi:

713.

a) Đạt mục tiêu thí nghiệm theo đề cương;

b) Cọc thí nghiệm bị phá hoại.

Thí nghiệm phải tạm dừng nếu phát hiện thấy các hiện tượng sau đây:

7.14.

a) Các mốc chuẩn đặt sai, không ổn định hoặc bị phá hỏng;

b) Kích hoặc thiết bị đo không hoạt động hoặc không chính xác;

12

TCXDVN 269 : 2002

c) Hệ phản lực không ổn định.

Việc thí nghiệm có thể được tiếp tục sau khi đã xử lí, khắc phục.

7.15. Thí nghiệm bị hủy bỏ nếu phát hiện thấy:

a) Cọc đã bị nén trước khi gia tải; b) Các tình trạng nêu ở điều 7.14 không thể khắc phục được.

8. Xử lí và trình bày kết quả thí nghiệm

81.

Các số liệu thí nghiệm được phân tích, xử lí và đưa vào dạng bảng như quy định ở phụ lục

C, bao gồm:

a) Bảng số liệu thí nghiệm;

b) Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm.

8.2.

Từ các số liệu thí nghiệm, thành lập các biểu đồ quan hệ sau đây:

a) Biểu đồ quan hệ tải trọng — chuyển vị;

b) Biểu đồ quan hệ chuyển vị ~ thời gian của các cấp tải;

c) Biểu đồ quan hệ tải trọng - thời gian;

d) Biểu đồ quan hệ chuyển vị - tải trọng - thời gian.

Ghi chú: mẫu các biểu đồ xem phụ lục B. Tỉ lệ xích của biểu đồ quan hệ tải trọng (S) — chuyển vị (P)

thường được lấy S/P = 1/10 — 1/20 (Pmax càng lớn. tỉ lệ càng nhỏ).

83.

Từ kết quả thí nghiệm, sức chịu tải giới hạn của cọc đơn có thể được xác định bằng các

phương pháp sau:

a) Phương pháp đồ thị dựa trên hình dạng đường cong quan hệ tải trọng — chuyển vị:

- Trường hợp đường cong biến đổi nhanh, thể hiện rõ điểm tại đó độ đốc thay đổi đột ngột (sau đây gọi là điểm uốn), sức chịu tải giới hạn bằng tải trọng tương ứng với điểm đường cong bắt đầu biến đổi độ dốc.

- Nếu đường cong biến đổi chậm, khó hoặc không thể xác định chính xác điểm uốn thì căn cứ vào cách gia tải và quy trình thí nghiệm để chọn phương pháp xác định sức chịu tải giới hạn (xem phụ lục E).

Ghi chú: Giá trị sức chịu tỏi giới hạn xác định theo phương pháp khác nhau có thể khác nhau.

b) Phương pháp dùng chuyển vị giới hạn tương ứng với sức chịu tải giới hạn:

- Sức chịu tải giới hạn bằng tải trọng tương ứng với chuyển vị bằng 10% đường kính hoặc chiều rộng cọc.

Ghi chú: Biến dạng đàn hồi của cọc được tính bằng PL/EA, trong đó P là tải trọng tác dụng, E là môđun đàn hồi của vật liệu cọc, L là chiều dài cọc, Á là diện tích tiết diện cọc. :

c) Xét theo tình trạng thực tế thí nghiệm và cọc thí nghiệm - Sức chịu tải giới hạn bằng tải trọng lớn nhất khi dùng thí nghiệm (trường hợp phải dừng thí nghiệm sớm hơn dự kiến do điều kiện gia tải hạn chế);

13

1007XÃ#AVI quy ï LêAE

- Sức chịu tải giới hạn được lấy bằng cấp tải trọng trước cấp tải gây ra phá hoại vật liệu cọc.

Sức chịu tải cho phép của cọc đơn thẳng đứng được xác định bằng sức chịu tải giới hạn chia cho hệ số an toàn.

8.4.

Tùy thuộc vào mức độ quan trọng của công trình, điều kiện đất nền, phương pháp thí

8.5.

. nghiệm và phương pháp xác định sức chịu tải giới hạn, tư vấn thiết kế quyết định áp dụng

hệ số an toàn cho phù hợp với từng trường hợp cụ thể (tham khảo phụ lục E).

9 Báo cáo kết quả thí nghiệm

Những vấn đề chung

91.

a) Đặc điểm công trình;

b) Địa điểm hiện trường thí nghiệm;

c) Điều kiện địa kĩ thuật (kết quả khảo sát hiện trường và trong phòng, sơ đồ bố trí các điểm khảo sát, hình trụ hố khoan gần cọc thí nghiệm nhất...);

d) Sơ đồ bố trí cọc.

Đặc điểm cọc thí nghiệm

92.

a) Số hiệu, vị trí CỌC;

b) Thiết bị và phương pháp thi công cọc;

C) LOẠi CỌC;

d) Vật liệu cọc;

e) Kích thước cọc (chiều dài, đường kính);

f) Cao độ đầu cọc, cao độ mũi cọc;

g) Đặc điểm cốt thép;

h) Kết quả kiểm tra cường độ mẫu bê tông;

1. Loại cọc thí nghiệm (thăm dò, kiểm tra).

J) Tải trọng thiết kế của cọc;

k) Tải trọng thí nghiệm và chuyển vị lớn nhất theo dự kiến.

Sơ đồ thí nghiệm và thiết bị

93.

a) Ngày thí nghiệm; |

b) Loại thí nghiệm;

c) Số lượng cọc thí nghiệm;

d) Mô tả sơ bộ thiết bị thí nghiệm.

e) Sơ đồ bố trí cọc thí nghiệm và hệ thống thiết bị thí nghiệm;

f) Sơ đồ bố trí hệ đo đạc, quan trắc;

g) Các chứng chỉ kiểm định thiết bị thí nghiệm.

14

TCXDVN 269 ; 2002

9.4.

Quy urình thí nghiệm

a) Chu kì thí nghiệm;

b) Quy trình tăng tải, giảm tải;

c) Biểu theo đõi, ghi chép số liệu thí nghiệm tại hiện trường. Biểu diễn kết quả thí nghiệm

9.5. 9.6.

Kết luận, kiến nghị về kết quả thí nghiệm.

10. Công tác an toàn

10.1.

Ngoài việc tuân thủ nội quy an toàn lao động trong xây dựng, cần phải chấp hành các quy định sau đây trong thí nghiệm.

10.1. 10.2.

Người không có trách nhiệm không được vào khu vực thí nghiệm.

Các phế liệu, gạch vỡ, bùn nhão, dầu mỡ v.v... trên hiện trường thí nghiệm phải được dọn sạch sẽ.

10.3. 10.4.

Phải có biện pháp bảo vệ thiết bị, máy móc thí nghiệm khỏi mưa gió, nắng nóng.

Kích, bơm và hệ thống đường ống thủy lực, hệ thống van, đầu nối cần được định kì kiểm tra và vệ sinh sạch sẽ. Thay thế kịp thời các bộ phận bị hư hỏng.

Việc lắp đặt và tháo đỡ đối trọng cần được thực hiện với biện pháp an toàn thích hợp.

10.6. 10.7.

Dỡ bỏ các giá đỗ. neo v.v... và dọn sạch khu vực thí nghiệm để đảm bảo an toàn mặt bằng thi công.

10.8.

Sau khi kết thúc thí nghiệm, toàn bộ các thiết bị thí nghiệm cần được tháo dỡ, vận chuyển khỏi hiện trường và được bảo dưỡng cẩn thận.

15

TCXDVN 269 : Zu02

Phụ lục C (Quy định) MẪU GHI CHÉP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM

"Tên .CÔng trình: ........GGGGGGnGHnnnnnnnennnnnnnnnnnn HE nnnnnnEEnnnnen r n5 Số hiệu 2 Địa điểm:.....................GGGGGHGnGneGeGGG(Rtennen nen net en nen nenennE nh" Kích thước CỢC:............MGGGGGnnnnnnnenenennnnenn nen nen n0 205 | Ngày thí nghiện: ........................GGGGGene-eebnne nen nen tt ng Chiều dài CỌC:..............GGGnGGGG(n(Gnnnnnnnnnnnnn nen nen nen n 050505 | Người thí nghiệm. ...................GGGnnnn-G-G--n-GGe-nnn nnenne nen ng Tải trọng thí nghiệm Max:..................................GGGGneeeenenrn. - Người kiểm H:........GGKG(G(G(nnnnN nen nNNnnTnn KẾ E100 1610010101000 Phương pháp gia tỗi.........................GG-GGGGnGHKGGKGGGGGnnnnnG nen ng | g g - Tải trọng TN - Số đọc chuyển vi kế Độ lún đầu cọc (mm) g IS 4 Ị me Hee = TT 3 m:- s | E ¬ am | x - < > mm ” ư : F Ề ỏ | Ỏ Si và v . 5... Sẫz S mi Z Á Z4 r lrr r šS 5s §ỹỆ sess 3S Sỹĩ § § ös 6 2 mm DI XHỜ,. mà mi 2 =>... .>.. >2 mm” Db óắós Sỹ s S S ố ế Ế ố ^~ . li ẾE am á. cố | | 0o. 6G. .@ 6 q39 105

@ Ø @ @ d9 0) (02 03 (

mg

|

" Ghi chú: (1) Ngày, tháng thí nghiệm (2) Thời gian thí nghiệm (thời gian bắt đầu gia tải và giảm tải) (3) Thời gian đọc số liệu (4) Phần trăm tải trọng thiết kế tính bằng % (5) Tải trọng thí nghiệm tính bằng tấn (6), (7), (8), (9): Số đọc trên chuyển vị kế (đồng hồ đo lún) (10), (11), (12), (13): Chuyển vị đầu cọc tính từ chuyển vị kế. (14) Chuyển vị đầu cọc trung bình

_(15) Ghi chú những hiện tượng, sự cố và các quan sát phát hiện trong quá trình thí nghiệm

18

TCXDVN 269 : 2002

Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm

19

TCXDVN 269 : 2002

Phục lục E (Tham khảo)

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC TỪKẾT QUÁ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH

Xác định sức chịu tải giới hạn theo chuyển vị giới hạn quy ước Trên đường cong quan hệ tải trọng — chuyển vị, sức chịu tải giới hạn P,„ là tải trọng quy ước ứng với chuyển vị giới hạn quy ước, S„. Bảng E.1 giới thiệu một số giá trị P,„ và S„„ theo đề nghị của các tác giả khác nhau. Bảng E1 Giá trị sức chịu tải giới hạn ứng với chuyển vị giới hạn theo các đề nghị khác nhau 40 — 60mm | Teen Quốc | | 60 — 80mm . Cọc có L/D > 80 — 100 xế | | hoặc(2PL/3EA)+20mm |

E.Il.

E.2. Xác định sức chịu tải giới hạn theo phương pháp đồ thị

Sức chịu tải giới hạn được xác định dựa trên hình dạng đường cong quan hệ tải trọng — chuyển vị S=f(P) , logS = f(logP), trong nhiều trường hợp cần kết hợp với các đường cong khác như S = f(log0), P= f(S/log0)... Tùy thuộc vào hình dạng đường cong quan hệ tải trọng — chuyển vị, sức chịu tải giới hạn được xác định theo một trong hai trường hợp sau:

a) Trường hợp đường cong có điểm uốn rõ ràng: Sức chịu tải giới hạn được xác định trực tiếp trên đường cong, là tải trọng ứng với điểm đường cong bắt đầu thay đổi độ dốc đột ngột hoặc đường cong gần như song song với trục chuyển vị.

b) Trường hợp đường cong thay đổi chậm, rất khó hoặc không thể xác định chính xác điểm uốn: Sức chịu tải giới hạn được xác định theo các phương pháp đồ thị khác nhau.

Tùy thuộc vào quy trình gia tải, loại cọc thí nghiệm và điều kiện đất nền, có thể áp dụng một trong các phương pháp đồ thị sau đây để xác định sức chịu tải giới hạn của cọc, trong đó:

:a) Phương pháp De Beer, phương pháp Chin, phương pháp 80% của Brinch Hansen là các phương pháp

thích hợp xác định sức chịu tải từ kết quả thí nghiệm theo quy trình gia tải tốc độ chậm.

b) Phương pháp Davission, phương pháp Fuller và Hoy, phương pháp Butler và Hoy là các phương pháp thích hợp xác định sức chịu tải từ kết quả thí nghiệm theo quy trình gia tải tốc độ nhanh.

c) Phương pháp 90% của Brinch Hansen là phương pháp thích hợp xác định sức chịu tải từ kết quả thí nghiệm theo quy trình gia tải tốc độ với tốc độ chuyển vị không đổi CRP.

22

TCXDVN 269 : 2002 Chí chú: 1) Các phương pháp Chin, 80% của Brinch Hansen là các phương pháp thích hợp cho cả quy trình #ta tđi tốc độ chậm và tốc độ nhanh. 2) Phương pháp Davission chỉ thích hợp cho cọc đóng, phương pháp Fuller và Hoy không thích hợp cho cọc dài. 3) Giá trị sức chịu tải giới hạn xác định theo phương pháp đồ thị khác nhau có thể khác nhau. Việc xác định Sức chịu tải giới hạn của cọc bằng phương pháp đồ thì phụ thuộc rất nhiều vào trình độ chuyên môn và kinh nghiệm của người sử dụng. E4. Phương pháp xác định sức chịu tải cho phép Sức chịu tải cho phép thường được xác định bằng sức chịu tải giới hạn hoặc tải trọng phá hoại chia cho hệ số an toàn. Thông thường hệ số an toàn Es = 2, tuy nhiên việc áp dụng hệ số an toàn cao hơn hoặc thấp hơn do thiết kế quyết định tùy thuộc vào mức độ quan trọng của công trình, điều kiện đất nền, đặc điểm cọc và phương pháp thí nghiệm. Hệ số an toàn Es > 2 thường được áp dụng cho các trường hợp sau: a) Khi xác định P.. từ đường cong quan hệ tải trọng - chuyển vị phát triển chậm, khó xác định điểm uốn. b) Đối với cọc ma sát trong đất dính từ dẻo mềm đến dẻo chảy; c) Đối với cọc thí nghiệm thăm dò khác về chủng loại. kịch thước hoặc chiều đài của cọc được dùng sau này; d) Đối với cọc xiên mà sức chịu tải xác định theo kết quả thí nghiệm cọc thẳng đứng: e) Số lượng cọc thí nghiệm hạn chế trong điều kiện đất nền phức tạp. địa tầng thay đổi mạnh; Đ) Đối với công trình quan trọng đòi hỏi yêu cầu cao về độ lún. Hệ sô an toàn Fs < Z có thể được áp dụng đối với các trường hợp sau: a) Khi P. b) Đối với cọc thí nghiệm kiểm tra trong điều kiện thuận lợi phù hợp với điều kiện thiết kế;

n Xác định từ điểm uốn rõ ràng trên đường cong quan hệ tai trọng ~ chuyển vị;

c) Đối với cọc thí nghiệm có kết quả gần phù hợp với các phương pháp khác;

d) Trong cùng một hiện trường có điều kiện đất nền đồng nhắt, ket quả thí nghiệm của các cọc sai lệch không đáng kể.

e) Khi có kết quả do chính xác chuyển vị mũi cọc và dọc thân cọc.

23