Hiện nay, tại Việt Nam, có nhiều phương pháp được áp dụng để kiểm tra chất lượng của cọc bê tông và cọc khoan nhồi. Một trong số đó là phương pháp thử động biến dạng nhỏ ( thí nghiệm PIT ) kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi sau khi thi công. Đã được áp dụng rộng rãi trên thế giới cũng như ở Việt Nam.
Ngoài ra, còn một số phương pháp kiểm tra chất lượng cọc bê tông và cọc khoan nhồi khác ít được sử dụng hơn, sẽ chỉ được đề cập đến nguyên lý và quy trình kiểm tra. Chất lượng của cọc bê tông và cọc khoan nhồi sau thi công thường được đánh giá thông qua các tiêu chí chất lượng như:
- Độ nguyên vẹn ( tính toàn khối của cọc bê tông và cọc khoan nhồi );
- Sự tiếp xúc giữa đáy cọc khoan nhồi và nền đất;
- Sự tiếp xúc giữa thân cọc khoan nhồi và đất đá xung quanh.
Thí nghiệm PIT là gì?
Phương pháp thử động biến dạng nhỏ, còn được biết đến với tên gọi thí nghiệm PIT, dựa trên nguyên lý phản xạ của sóng ứng suất khi gặp phải sự thay đổi về trở kháng. Hiện tượng này xảy ra do tác động của lực xung tại đầu cọc, khi sóng truyền dọc theo thân cọc.
Thí nghiệm PIT ( Phản xạ xung ) là một phương pháp quan trọng trong lĩnh vực kiểm tra chất lượng cọc móng. Nhằm đảm bảo rằng công trình xây dựng đáp ứng các tiêu chuẩn về an toàn và độ bền. Với những ưu điểm như nhanh chóng, chính xác và không gây xâm lấn. Phương pháp này giúp phát hiện sớm các khuyết tật tiềm ẩn trong cọc, từ đó đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời.
Các ưu điểm của phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT :
Phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT sở hữu hai lợi thế nổi bật:
- Thứ nhất, nó cho phép kiểm tra các khuyết tật của cọc bê tông và cọc khoan nhồi một cách nhanh chóng, với khả năng kiểm tra gần 20 cọc trong một ngày;
- Thứ hai, phương pháp này không yêu cầu phải lắp đặt các ống riêng biệt trong cọc khoan nhồi.
Hạn chế của phương pháp thí nhiệm kiểm tra PIT :
Phương pháp thí nghiệm kiểm tra PIT gặp phải một số hạn chế như sau:
- Thứ nhất, khi quãng đường truyền sóng tăng lên, năng lượng sóng sẽ giảm, dẫn đến việc khó phát hiện các khuyết tật hoặc đáy của cọc bê tông và cọc khoan nhồi nằm sâu.
Đối với các thiết bị kiểm tra cọc khoan nhồi hiện đại, chiều sâu tối đa có hiệu quả của phương pháp này khoảng 20 m (66 ft). Một số chuyên gia đã chỉ ra rằng chiều sâu hiệu quả liên quan đến tỷ lệ chiều sâu/đường kính (L/D) và độ cứng của đất xung quanh cọc khoan nhồi, với tỷ lệ L/D tối đa là 30.
- Thứ hai, năng lượng sóng chỉ có khả năng phản xạ từ các khuyết tật khi chúng có kích thước tương đối lớn hoặc kéo dài gần hết mặt cắt ngang của cọc bê tông và cọc khoan nhồi. Năm 1996, Schellingerhout và Muller đã chỉ ra rằng năng lượng sóng phản xạ giảm đáng kể khi độ dày của khuyết tật trên cọc bê tông khoan nhồi nhỏ hơn 1/4 bước sóng âm thanh.
Với tác động của búa đập lên đầu cọc bê tông và cọc khoan nhồi trung bình, bước sóng tạo ra khoảng 1,6 m, điều này có nghĩa là phương pháp kiểm tra PIT sẽ khó phát hiện các khuyết tật có độ dày nhỏ hơn 0,4 m.
- Thứ ba, trong trường hợp các khuyết tật hoặc đáy cọc bê tông và cọc khoan nhồi nằm dưới các khuyết tật ở lớp trên cùng, sẽ không có phản hồi nào để phát hiện.
- Thứ tư, từ những nghiên cứu được thực hiện qua nhiều thí nghiệm, vào năm 1997, Samman và ONeill đã kết luận rằng ngay cả với các cọc khoan nhồi ngắn, phương pháp kiểm tra PIT thường cho ra kết quả không chính xác.
Cuối cùng, phương pháp kiểm tra PIT với công nghệ hiện tại có thể xác định độ sâu của khuyết tật trên cọc khoan nhồi nhưng không cung cấp được hướng của nó so với trục cọc. Đây là một hạn chế lớn của phương pháp này, vì đối với cọc khoan nhồi chịu lực ngang, các vết nứt nhỏ ở vùng chịu nén sẽ gây 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 coi là một kỹ thuật đơn giản. Chỉ có khả năng phát hiện những khuyết tật lớn trên cọc bê tông và cọc khoan nhồi. Chẳng hạn như sự lẫn đất vào trong cọc hoặc đáy cọc khoan nhồi không đạt độ sâu thiết kế yêu cầu.
Hình ảnh dưới đây minh họa một loại khuyết tật mà phương pháp thí nghiệm PIT có thể phát hiện với độ chính xác cao. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ phù hợp cho các cọc bê tông và cọc khoan nhồi có chiều dài nhỏ hơn 30 lần đường kính của chúng.
Phương pháp thí nghiệm PIT phát hiện những khuyết tật nghiêm trọng.
Sau nhiều cuộc thử nghiệm, Baker đã đưa ra khuyến nghị rằng phương pháp thí nghiệm PIT không nên được sử dụng như là lựa chọn đầu tiên để kiểm tra tính toàn vẹn của các cọc khoan nhồi, đặc biệt khi sức chịu tải ở đáy cọc chiếm khoảng 40% tổng sức chịu tải của cọc.
Một biến thể của phương pháp này, được Olson phát triển vào năm 1993, gọi là phương pháp sóng uốn. Phương pháp này được áp dụng để phát hiện khuyết tật thông qua việc tác động lên bề mặt cọc khoan.
Để đảm bảo kết quả thí nghiệm PIT đạt độ chính xác cao, việc lựa chọn đơn vị thực hiện có chuyên môn và kinh nghiệm là yếu tố quyết định. Đầu tư đúng đắn vào vấn đề này không chỉ bảo vệ chất lượng công trình mà còn tiết kiệm thời gian và chi phí trong dài hạn. Hy vọng rằng qua bài viết của thaodo.com, bạn đã có cái nhìn rõ ràng hơn về thí nghiệm PIT.
Gợi ý thêm: Bảng giá tháo dỡ nhà cũ, công trình cũ, xưởng trọn gói giá rẻ HCM
