T 223 96 (2004) thí nghiệm cắt cánh hiện trường cho đất

11 381 5
T 223 96 (2004) thí nghiệm cắt cánh hiện trường cho đất

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

AASHTO T223-96 TCVN xxxx:xx Tiờu chun thớ nghim Thớ nghim ct cỏnh hin trng cho t AASHTO T 223-96 (2004) LI NểI U Vic dch n phm ny sang ting Vit ó c Hip hi Quc gia v ng b v ti Hoa k (AASHTO) cp phộp cho B GTVT Vit Nam Bn dch ny cha c AASHTO kim tra v mc chớnh xỏc, phự hp hoc chp thun thụng qua Ngi s dng bn dch ny hiu v ng ý rng AASHTO s khụng chu trỏch nhim v bt k chun mc hoc thit hi trc tip, giỏn tip, ngu nhiờn, c thự phỏt sinh v phỏp lý kốm theo, k c hp ng, trỏch nhim phỏp lý, hoc sai sút dõn s (k c s bt cn hoc cỏc li khỏc) liờn quan ti vic s dng bn dch ny theo bt c cỏch no, dự ó c khuyn cỏo v kh nng phỏt sinh thit hi hay khụng Khi s dng n phm dch ny nu cú bt k nghi hoc cha rừ rng no thỡ cn i chiu kim tra li so vi bn tiờu chun AASHTO gc tng ng bng ting Anh TCVN xxxx:xx AASHTO T223-96 AASHTO T223-96 TCVN xxxx:xx Tiờu chun thớ nghim Thớ nghim ct cỏnh hin trng cho t AASHTO T 223-96 (2004) PHM VI P DNG 1.1 Tiờu chun ny dựng cho thớ nghim ct cỏnh hin trng i vi t dớnh, yu v bóo ho Hiu rừ c tớnh ca t thc hin thớ nghim ct cỏnh hin trng l cn thit, nhm ỏnh giỏ s phự hp ca thớ nghim v phõn tớch kt qu thớ nghim 1.2 Cỏc giỏ tr dựng h n v SI c xem l tiờu chun TểM TT PHNG PHP TH NGHIM 2.1 V c bn, thớ nghim ct cỏnh c tin hnh bng cỏch n b phn ct gm bn cỏnh vo t khụng xỏo ng v quay cỏnh ct t trờn mt t, xỏc nh mụ men xon cn thit mt tr t b ct thit b; mụ men ny sau ú c chuyn thnh sc khỏng ct n v ca mt tr t iu c bn quan trng l ma sỏt ca cn cỏnh v ca thit b cn phi xột n; nu khụng, ma sỏt ny s b tớnh thờm vo sc khỏng ct ca t Cú th o ma sỏt di iu kin khụng ti (dựng cn khụng hoc cú cỏnh ct cho quay t vi ln trc cú ti) ch vi iu kin mụ men xon c to t mt mụ men cõn bng v khụng gõy s y lch cỏnh thit b sang mt hng Khi cỏc mụ men xon tr nờn ln hn nhiu thớ nghim, s y sang mt hng ca thit b lm tng mụ men ma sỏt, ma sỏt tng lờn ny khụng o c t s c khụng ti ban u Kin ngh khụng dựng thit b cú hin tng b y lch sang mt hng Cn ni cỏnh ct phi cng v khụng b xon di iu kin ti cc i; nu khụng cn phi hiu chnh v cỏc ng quan h mụ men xon gúc quay DNG C V THIT B 3.1 B phn ct bao gm bn cỏnh nh Hỡnh Cỏc kớch thc cỏnh c quy nh Bng ch c ỏp dng vi s cho phộp ca k s chu trỏch nhim v khoan u cui ca cỏnh cú th b vỏt (xem Hỡnh 1) Mộp xuyờn ca cỏnh c lm sc v gúc mộp l 90o 3.2 B phn ct c ni lờn mt t bng cỏc cn ct bng thộp Cỏc cn ny phi cú ng kớnh ln m bo nú khụng vt qua gii hn n hi cn b xon di ti ln nht ca thit b Cỏc cn c khp ni vo v khp phi va khớt vi khp ngoi trỏnh s khp ni b xit cht xon thớ nghim Nu cú s dng mng xụng, cỏc cn ct c trang b cỏc tm m bụi du v cn khoan mng xụng ti TCVN xxxx:xx AASHTO T223-96 tm m Cỏc tm m cn phi cú cỏc giong kớn trỏnh t xõm nhp Cỏc cn ct phi c dn hng trỏnh ma sỏt gia cn v thnh l khoan Cỏnh thng Cỏnh vỏt Hỡnh Hỡnh dng cỏnh ct a Bảng - Các kích th c kiến nghịcho thiết bịcắ t cánh Đ ờng kính Chiều cao Y cầu tối thiểu mm inch mm inch A 38.1 1.5 76.2 Loại B 50.8 102 Acker N 63.5 2.5 127 H 92.1 3.625 184 7.25 Chiều dày cánh cắ t mm inch 1.59 0.0625 1.59 0.0625 3.18 0.125 3.18 0.125 Đ ờng kính cần mm inch 12.7 0.5 12.7 0.5 12.7 0.5 12.7 0.5 Loại b Sgi H H 55 65 2.17 2.56 110 130 4.33 5.12 2 0.078 0.078 11 11 0.43 0.43 50 65 80 1.97 2.56 3.15 110 130 172 4.33 5.12 6.77 d Loại c Nilcon B N H 2 0.078 0.078 0.078 20 20 20 0.79 0.79 0.79 AASHTO T223-96 TCVN xxxx:xx a S la chn kớnh c ct cỏnh liờn quan trc tip n trng thỏi t thớ nghim, t cng yu ng kớnh cỏnh cng ln b õy l loi mỏy xỏch tay, tớch hp ton b, cú kh nng t to l Khi t lp trờn quỏ cng, cn dựng thnh ng cho loi 77-OD mm cú mng xụng c õy l loi mỏy xỏch tay, tớch hp ton b, cú kh nng n trc tip vo t Cỏnh ct theo sau bng mi ni trt quỏ trỡnh xuyờn, nú cho phộp o chnh ma sỏt cn trc mi thớ nghim Khi lp ph quỏ cng, cn phi dựng ng l d õy l b dy trung bỡnh Cỏnh ct c vỏt 2.5 mm (0.098in) ti thnh mộp n 1.5 mm (0.059 in) 3.3 Mụ men xon c tỏc dng vo cn, sau ú truyn n cỏnh ct chớnh xỏc s c mụ men xon nờn cho khụng to s khỏc vt quỏ 1.2 kPa (25 lb/ft2) cho sc khỏng ct 3.4 Nờn tỏc dng mụ men xon cho cỏnh ct bng ng c cú s Trng hp khụng cú, cú th tỏc dng mụ men xon bng tay bng cỏch dựng tay quay hay thit b tng t Thi gian ca thớ nghim cn phi khng ch theo quy nh Phn 4.3 Chỳ thớch Nu cỏc ng cong quan h mụ men xon v gúc quay c xỏc nh thỡ cn thit phi o chnh cn xon (trc s dng ti hin trng) xon ca cn (nu cú) phi c xỏc nh theo trờn (b) trờn mụ men xon n v Hiu chnh ny cng tr nờn quan trng chiu sõu ca thớ nghim tng lờn v cn chnh phi thc hin ớt nht ti sõu ti a c tớnh ca thớ nghim TRèNH T 4.1 Trong trng hp cú s dng mng xụng, mng xụng c a xung sõu ớt nht nm ln ng kớnh mng xụng trờn sõu mi cỏnh ct Khi khụng dựng mng xụng, dng l khoan ti sõu m mi cỏnh ct cú th xuyờn vo t khụng xỏo ng l sõu ớt nht bng nm ln ng kớnh l khoan 4.2 a cỏnh ct t ỏy l khoan hoc t mng xụng bng mt ln n nht n sõu ti ú thớ nghim ct c thc hin Cn chỳ ý m bo khụng cú mụ men xon tỏc dng vo cn n 4.3 Khi cỏnh ct ó vo v trớ, tỏc dng mụ men xon vi tc khụng nờn vt quỏ 0.1 mt giõy Nh vy, thi gian t n s phỏ hoi t hai n nm phỳt, ngoi tr t rt yu ú thi gian phỏ hoi cú th lờn n 10 15 phỳt Trong t dớnh cng hn, t b phỏ hoi bin dng nh hn, nờn gim tc gúc quay cú th xỏc nh c hp lý c tớnh ng sut bin dng ca t Trong quỏ trỡnh quay cỏnh ct, cn gi nú cao c nh Ghi li mụ men quay ln nht Vi thit b thớ nghim ct bng ng c cú s, nờn ghi li cỏc giỏ tr trung gian ca mụ men xon cỏch 15 giõy hoc tn sut cao hn nu yờu cu TCVN xxxx:xx AASHTO T223-96 4.4 Sau xỏc nh mụ men xon cc i, quay cỏnh ct nhanh vi ớt nht 10 vũng quay; vic xỏc nh sc khỏng ct ca t xỏo ng nờn tin hnh trc tip sau thc hin xong cỏc vũng quay nhanh v tt c cỏc trng hp phi thc hin vũng 60 giõy sau quỏ trỡnh xỏo ng t 4.5 Trong trng hp t tip xỳc vi cn quay, vic xỏc nh ma sỏt gia t v cn ct bng thớ nghim quay c thc hin vi cn sõu tng t nhng khụng gn cỏnh ct Tin hnh thớ nghim ma sỏt cn ớt nht mt ln cho mt a im; thớ nghim c thc hin nhiu sõu khỏc 4.6 Vi thit b cú cn quay hon ton khụng tip xỳc vi t, thc hin thớ nghim ma sỏt vi cn khoan khụng cỏnh (Chỳ thớch 2) ớt nht mt ln cho mt a im xỏc nh ma sỏt ca cỏc tm m Vi cỏc thit b khoan hot ng bỡnh thng, ma sỏt ny l rt nh 4.7 Ch thc hin thớ nghim ct cỏnh t khụng xỏo ng v xỏo ng cho t dớnh Khụng thớ nghim ct cỏnh bt k loi t no cho phộp thoỏt nc hay n quỏ trỡnh thớ nghim, nh t cỏt, t bi, hoc cỏc t cú gp si, v sũ m chỳng cú th nh hng n kt qu thớ nghim Chỳ thớch Trong mt s trng hp khụng nht thit phi thỏo cỏnh ct xỏc nh ma sỏt cn khoan Min l cỏnh ct khụng tip xỳc vi t, ú l cỏnh ct c rỳt vo ng, vy ma sỏt o c khụng b nh hng bi cỏnh ct TNH TON 5.1 Tớnh toỏn sc khỏng ct ca t nh sau: Mụ men quay cn thit ct t xỏc nh nh sau: T=sxK (1) ú: T = mụ men xon, kN.m (hay pao.phỳt), s = sc khỏng ct n v ca t sột kPa (hoc pao/phỳt 2) K = hng s ph thuc vo kớch thc v hỡnh dng ca cỏnh ct m (phỳt3) 5.2 Gi thit cú s phõn b u sc khỏng ct ti hai u cui ca tr t b ct v xung quanh chu vi tr t, giỏ tr h s K tớnh nh sau: D2 H K= 9x 10 D x + 3H (2) Theo n v US AASHTO T223-96 K= D2 H x 1728 TCVN xxxx:xx D x + 3H (3) ú: D = ng kớnh o c ca cỏnh ct, mm (in); v H = chiu cao o c ca cỏnh ct, mm (in) iu quan trng l cỏc kớch thc ny cn c kim tra theo chu k m bo cỏnh ct khụng b mộo hay mũn i 5.3 Nu t s chiu di v chiu rng ca cỏnh ct l 2:1, giỏ tr ca K cú th n gin hoỏ ch cũn li thụng s theo ng kớnh vy cụng thc tr thnh: K= 3.66 xD 109 (4) Theo n v US K= 2.12 xD 103 (5) Do cn xỏc nh giỏ tr s, phng trỡnh nờn vit theo dng sau: s = T/K (6) ú: T = mụ men xon o c, vy s cú th c xỏc nh 5.4 Trng hp cỏnh ct b vỏt nh Hỡnh 1, cụng thc sau cú th dựng xỏc nh hng s ca cỏnh ct: Theo n v quc t: K= D + 0.37 ( D d ) 10 (7) Theo n v US K= D + 0.37 ( D d ) 1728 (8) ú: d = ng kớnh cn, mm (in) BO CO TCVN xxxx:xx AASHTO T223-96 6.1 Vi mi thớ nghim ct cỏnh, ghi li cỏc quan sỏt sau: 6.1.1 Ngy thớ nghim; 6.1.2 S l khoan; 6.1.3 Kớch c v hỡnh dng ca cỏnh ct (vỏt hay ch nht); 6.1.4 sõu mi cỏnh ct; 6.1.5 sõu mi cỏnh ct di mng xụng hay di ỏy l khoan; 6.1.6 Mụ men xon ln nht, v cỏc s c trung gian nu yờu cu cho thớ nghim khụng xỏo ng; 6.1.7 Thi gian thớ nghim t n phỏ hoi; 6.1.8 Tc xỏo ng; 6.1.9 Mụ men xon ln nht cho thớ nghim xỏo ng; v 6.1.10 Ghi chộp tt c cỏc bt thng so vi thớ nghim tiờu chun 6.2 Thờm vo, ghi li tt c cỏc quan sỏt sau cho cụng tỏc khoan: 6.2.1 S hiu l; 6.2.2 V trớ; 6.2.3 V trớ cỏc tỡnh trng ca t; 6.2.4 Cao tham chiu; 6.2.5 Phng phỏp to l; 6.2.6 Mụ t cỏnh ct l cú mng xụng hay khụng; 6.2.7 Mụ t phng phỏp tỏc dng v o mụ men xon; 6.2.8 Chỳ thớch sc khỏng to l; 6.2.9 Tờn ngi khoan; v 6.2.10 Tờn ca ký s giỏm sỏt AASHTO T223-96 TCVN xxxx:xx Cánh Cánh vát thẳng a Bảng1 - Các kích th c kiến nghịcho thiết bịcắ t cánh Đ ờng kính Chiều cao Chiều dày cánh cắ t Y cầu tối thiểu mm inch mm inch mm inch A 38.1 1.5 76.2 1.59 0.0625 Loại B 50.8 102 1.59 0.0625 Acker N 63.5 2.5 127 3.18 0.125 H 92.1 3.625 184 7.25 3.18 0.125 Đ ờng kính cần mm inch 12.7 0.5 12.7 0.5 12.7 0.5 12.7 0.5 Loại b Sgi H H 55 65 2.17 2.56 110 130 4.33 5.12 2 0.078 0.078 11 11 0.43 0.43 50 65 80 1.97 2.56 3.15 110 130 172 4.33 5.12 6.77 d Loại c Nilcon B N H 2 0.078 0.078 0.078 20 20 20 0.79 0.79 0.79 TCVN xxxx:xx AASHTO T223-96 5.3 10 AASHTO T223-96 TCVN xxxx:xx 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6 6.1.7 6.1.8 6.1.9 6.1.10 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.2.6 6.2.7 6.2.8 6.2.9 6.2.10 11 ...TCVN xxxx:xx AASHTO T2 23-96 AASHTO T2 23-96 TCVN xxxx:xx Tiờu chun thớ nghim Thớ nghim ct cỏnh hin trng cho t AASHTO T 223-96 (2004) PHM VI P DNG 1.1 Tiờu chun ny dựng cho thớ nghim ct cỏnh... tiờu chun T M TT PHNG PHP TH NGHIM 2.1 V c bn, thớ nghim ct cỏnh c tin hnh bng cỏch n b phn ct gm bn cỏnh vo t khụng xỏo ng v quay cỏnh ct t trờn mt t, xỏc nh mụ men xon cn thit mt tr t b ct... cỏnh (Chỳ thớch 2) t nht mt ln cho mt a im xỏc nh ma s t ca cỏc tm m Vi cỏc thit b khoan hot ng bỡnh thng, ma s t ny l rt nh 4.7 Ch thc hin thớ nghim ct cỏnh t khụng xỏo ng v xỏo ng cho t dớnh

Ngày đăng: 14/09/2017, 21:41

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 1 PHẠM VI ÁP DỤNG

    • 1.1 Tiêu chuẩn này dùng cho thí nghiệm cắt cánh hiện trường đối với đất dính, yếu và bão hoà. Hiểu rõ đặc tính của đất để thực hiện thí nghiệm cắt cánh hiện trường là cần thiết, nhằm đánh giá sự phù hợp của thí nghiệm và phân tích kết quả thí nghiệm.

    • 1.2 Các giá trị dùng hệ đơn vị SI được xem là tiêu chuẩn.

    • 2 TÓM TẮT PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

      • 2.1 Về cơ bản, thí nghiệm cắt cánh được tiến hành bằng cách ấn bộ phận cắt gồm bốn cánh vào trong đất không xáo động và quay cánh cắt từ trên mặt đất, xác định mô men xoắn cần thiết để mặt trụ đất bị cắt do thiết bị; mô men này sau đó được chuyển thành sức kháng cắt đơn vị của mặt trụ đất. Điều cơ bản quan trọng là ma sát của cần cánh và của thiết bị cần phải xét đến; nếu không, ma sát này sẽ bị tính thêm vào sức kháng cắt của đất. Có thể đo ma sát dưới điều kiện không tải (dùng cần không hoặc có cánh cắt cho quay tự do vài lần trước khi có tải) chỉ với điều kiện mô men xoắn được tạo ra từ một mô men cân bằng và không gây ra sự đẩy lệch cánh thiết bị sang một hướng. Khi các mô men xoắn trở nên lớn hơn nhiều trong khi thí nghiệm, sự đẩy sang một hướng của thiết bị làm tăng mô men ma sát, ma sát tăng lên này không đo được từ số đọc không tải ban đầu. Kiến nghị không dùng thiết bị có hiện tượng bị đẩy lệch sang một hướng. Cần nối cánh cắt phải đủ cứng và không bị xoắn dưới điều kiện tải cực đại; nếu không cần phải hiệu chỉnh khi vẽ các đường quan hệ mô men xoắn – góc quay.

      • 3 DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ

        • 3.1 Bộ phận cắt bao gồm bốn cánh như trong Hình 1. Các kích thước cánh được quy định trong Bảng 1 chỉ được áp dụng với sự cho phép của kỹ sư chịu trách nhiệm về khoan. Đầu cuối của cánh có thể bị vát (xem Hình 1). Mép xuyên của cánh được làm sắc và góc ở mép là 90o.

        • 3.2 Bộ phận cắt được nối lên mặt đất bằng các cần cắt bằng thép. Các cần này phải có đường kính đủ lớn để đảm bảo nó không vượt qua giới hạn đàn hồi khi cần bị xoắn dưới tải lớn nhất của thiết bị. Các cần được khớp nối vào nhau và khớp trong phải vừa khít với khớp ngoài để tránh sự khớp nối bị xiết chặt do xoắn trong khi thí nghiệm. Nếu có sử dụng măng xông, các cần cắt được trang bị các tấm đệm bôi dầu và cần khoan ra khỏi măng xông tại tấm đệm. Các tấm đệm cần phải có các gioăng kín để tránh đất xâm nhập. Các cần cắt phải được dẫn hướng để tránh ma sát giữa cần và thành lỗ khoan.

        • 3.3 Mô men xoắn được tác dụng vào cần, sau đó truyền đến cánh cắt. Độ chính xác số đọc mô men xoắn nên sao cho không tạo ra sự khác nhau vượt quá 1.2 kPa (25 lb/ft2) cho sức kháng cắt.

        • 3.4 Nên tác dụng mô men xoắn cho cánh cắt bằng động cơ có số. Trường hợp không có, có thể tác dụng mô men xoắn bằng tay bằng cách dùng tay quay hay thiết bị tương tự. Thời gian của thí nghiệm cần phải khống chế theo quy định trong Phần 4.3.

        • 4 TRÌNH TỰ

          • 4.1 Trong trường hợp có sử dụng măng xông, măng xông được đưa xuống độ sâu ít nhất năm lần đường kính măng xông trên độ sâu mũi cánh cắt. Khi không dùng măng xông, dừng lỗ khoan tại độ sâu mà mũi cánh cắt có thể xuyên vào đất không xáo động là ở độ sâu ít nhất bằng năm lần đường kính lỗ khoan.

          • 4.2 Đưa cánh cắt từ đáy lỗ khoan hoặc từ măng xông bằng một lần ấn duy nhất đến độ sâu tại đó thí nghiệm cắt được thực hiện. Cần chú ý để đảm bảo không có mô men xoắn tác dụng vào cần trong khi ấn.

          • 4.3 Khi cánh cắt đã vào vị trí, tác dụng mô men xoắn với tốc độ không nên vượt quá 0.1 độ trong một giây. Như vậy, thời gian đạt đến sự phá hoại từ hai đến năm phút, ngoại trừ đất rất yếu khi đó thời gian phá hoại có thể lên đến 10 – 15 phút. Trong đất dính cứng hơn, đất bị phá hoại ở biến dạng nhỏ hơn, nên giảm tốc độ góc quay để có thể xác định được hợp lý đặc tính ứng suất – biến dạng của đất. Trong quá trình quay cánh cắt, cần giữ nó ở cao độ cố định. Ghi lại mô men quay lớn nhất. Với thiết bị thí nghiệm cắt bằng động cơ có số, nên ghi lại các giá trị trung gian của mô men xoắn cách nhau 15 giây hoặc ở tần suất cao hơn nếu yêu cầu.

          • 4.4 Sau khi xác định mô men xoắn cực đại, quay cánh cắt nhanh với ít nhất 10 vòng quay; việc xác định sức kháng cắt của đất xáo động nên tiến hành trực tiếp ngay sau khi thực hiện xong các vòng quay nhanh và trong tất cả các trường hợp phải thực hiện trong vòng 60 giây sau quá trình xáo động đất.

          • 4.5 Trong trường hợp khi đất tiếp xúc với cần quay, việc xác định ma sát giữa đất và cần cắt bằng thí nghiệm quay được thực hiện với cần ở độ sâu tương tự nhưng không gắn cánh cắt. Tiến hành thí nghiệm ma sát cần ít nhất một lần cho một địa điểm; thí nghiệm được thực hiện ở nhiều độ sâu khác nhau.

          • 4.6 Với thiết bị có cần quay hoàn toàn không tiếp xúc với đất, thực hiện thí nghiệm ma sát với cần khoan không cánh (Chú thích 2) ít nhất một lần cho một địa điểm để xác định ma sát của các tấm đệm. Với các thiết bị khoan hoạt động bình thường, ma sát này là rất nhỏ.

          • 4.7 Chỉ thực hiện thí nghiệm cắt cánh đất không xáo động và xáo động cho đất dính. Không thí nghiệm cắt cánh trong bất kỳ loại đất nào cho phép thoát nước hay nở ra trong quá trình thí nghiệm, như đất cát, đất bụi, hoặc trong các đất có gặp sỏi, vỏ sò mà chúng có thể ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.

          • 5 TÍNH TOÁN

            • 5.1 Tính toán sức kháng cắt của đất như sau:

            • 5.2 Giả thiết có sự phân bố đều sức kháng cắt tại hai đầu cuối của trụ đất bị cắt và xung quanh chu vi trụ đất, giá trị hệ số K tính như sau:

            • 5.3 Nếu tỷ số chiều dài và chiều rộng của cánh cắt là 2:1, giá trị của K có thể đơn giản hoá chỉ còn lại thông số theo đường kính do vậy công thức trở thành:

            • 5.4 Trường hợp cánh cắt bị vát như Hình 1, công thức sau có thể dùng để xác định hằng số của cánh cắt:

            • 6 BÁO CÁO

              • 6.1 Với mỗi thí nghiệm cắt cánh, ghi lại các quan sát sau:

                • 6.1.1 Ngày thí nghiệm;

                • 6.1.2 Số lỗ khoan;

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan