Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc bằng phương pháp nội suy theo kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu địa kỹ thuật xây dựng phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc bằng phương pháp nội suy theo, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Lê Minh Nhật
• Người hướng dẫn: PGS. TS Bùi Trường Sơn
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Phân Tích Đánh Giá Khả Năng Chịu Tải Của Cọc Bằng Phương Pháp Nội Suy Theo Kết Quả Thí Nghiệm Nén Tĩnh Cọc
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ, KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỌC
• 1.1. Phương pháp thí nghiệm nén tĩnh
• 1.2. Phương pháp thí nghiệm Osterberg
• 1.3. Phương pháp thí nghiệm động
• 1.4. Nhận xét chương
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀM NỘI SUY SỨC CHỊU TẢI CỌC TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH
• 2.1. Phương pháp Offset Limit
• 2.2. Phương pháp Chin-Kondner
• 2.3. Phương pháp De Beer
• 2.4. Phương pháp Decourt
• 2.5. Phương pháp 80% Brinch Hansen
• 2.6. Phương pháp 90% Brinch Hansen
• 2.7. Phương pháp Mazurkiewicz
• 2.8. Phương pháp Fuller và Hoy
• 2.9. Phương pháp Butler và Hoy
• 2.10. Nhận xét chương
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC
• 3.1. Đánh giá sức chịu tải giới hạn trường hợp chuyển vị đầu cọc đạt trạng thái tới hạn
• 3.2. Đánh giá sức chịu tải giới hạn trường hợp chuyển vị đầu cọc chưa đạt trạng thái giới hạn
• 3.3. Đánh giá sức chịu tải giới hạn đối với cọc phá hoại đã được loại bỏ cấp tải trọng gây phá hoại theo các phương pháp
• 3.4. Kết luận chương
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Phân Tích Khả Năng Chịu Tải Cọc là gì

Việc xác định khả năng chịu tải cọc là yếu tố then chốt trong thiết kế móng công trình, đặc biệt khi xây dựng trên nền đất yếu. Các phương pháp truyền thống thường dựa trên thí nghiệm và tính toán, nhưng đôi khi không phản ánh đầy đủ điều kiện thực tế. Luận văn này tập trung vào việc sử dụng phương pháp nội suy để đánh giá sức chịu tải cọc dựa trên kết quả thí nghiệm nén tĩnh. Mục tiêu là nâng cao độ chính xác và tin cậy của quá trình đánh giá, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu. Thí nghiệm nén tĩnh được coi là phương pháp tin cậy nhất, tuy nhiên, việc giải đoán kết quả thí nghiệm sao cho chính xác, đặc biệt khi thí nghiệm chưa đạt đến trạng thái phá hoại, là một thách thức. Luận văn của Lê Minh Nhật (2017) sẽ làm rõ vấn đề này.

1.1. Tầm quan trọng của việc tính toán sức chịu tải cọc chính xác

Việc xác định chính xác sức chịu tải cọc ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định và an toàn của công trình. Nếu đánh giá quá cao, công trình có thể bị lún hoặc phá hoại. Ngược lại, nếu đánh giá quá thấp, sẽ gây lãng phí vật liệu và tăng chi phí xây dựng. Do đó, việc áp dụng các phương pháp nội suy tiên tiến là rất cần thiết. Các phương pháp này giúp chúng ta có thể khai thác tối đa thông tin từ thí nghiệm, thậm chí cả khi thí nghiệm chưa đạt đến trạng thái phá hoại. Điều này giúp cho việc đánh giá khả năng chịu tải cọc trở nên kinh tế và hiệu quả hơn.

1.2. Giới thiệu về phương pháp nội suy trong địa kỹ thuật

Phương pháp nội suy là một kỹ thuật toán học được sử dụng để ước tính giá trị của một hàm số tại một điểm nằm giữa các điểm đã biết. Trong địa kỹ thuật, phương pháp này được áp dụng để ước tính sức chịu tải cọc dựa trên kết quả thí nghiệm nén tĩnh. Có nhiều mô hình nội suy khác nhau, mỗi mô hình có ưu và nhược điểm riêng. Việc lựa chọn mô hình phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm của đất nền và kết quả thí nghiệm. Các phương pháp nội suy khác nhau sẽ cho sự khác biệt kết quả nội suy nhất định.

II. Thách thức trong Đánh Giá Khả Năng Chịu Tải Cọc hiện nay

Mặc dù có nhiều phương pháp tính toán sức chịu tải cọc, nhưng việc áp dụng chúng vào thực tế vẫn còn nhiều thách thức. Một trong những thách thức lớn nhất là sự phức tạp của địa chất công trình. Đất nền thường không đồng nhất và có nhiều lớp khác nhau, khiến cho việc dự đoán khả năng chịu tải cọc trở nên khó khăn. Bên cạnh đó, các phương pháp thí nghiệm hiện trường cũng có những hạn chế nhất định. Thí nghiệm nén tĩnh, mặc dù được coi là tin cậy nhất, nhưng lại tốn kém và mất thời gian. Các phương pháp khác, như thí nghiệm SPT hoặc CPT, thì lại ít chính xác hơn. Luận văn của Lê Minh Nhật (2017) cố gắng giải quyết vấn đề bằng cách sử dụng các phương pháp nội suy để cải thiện độ chính xác của việc đánh giá.

2.1. Sự ảnh hưởng của địa chất công trình đến sức chịu tải cọc

Đặc điểm của địa chất công trình, bao gồm thành phần đất, độ chặt, độ ẩm, và các yếu tố khác, có ảnh hưởng rất lớn đến sức chịu tải cọc. Ví dụ, cọc đóng trong đất cát sẽ có sức kháng mũi cọc và sức kháng ma sát thân cọc khác với cọc đóng trong đất sét. Do đó, việc khảo sát địa chất kỹ lưỡng là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác của việc đánh giá khả năng chịu tải cọc.

2.2. Các hạn chế của thí nghiệm nén tĩnh và các phương pháp khác

Thí nghiệm nén tĩnh là phương pháp tin cậy nhất để xác định sức chịu tải cọc, nhưng nó có một số hạn chế. Thứ nhất, nó tốn kém và mất thời gian. Thứ hai, nó chỉ đánh giá được khả năng chịu tải của một vài cọc thí nghiệm, chứ không phải toàn bộ các cọc trong công trình. Các phương pháp khác, như SPT và CPT, thì nhanh chóng và ít tốn kém hơn, nhưng lại kém chính xác hơn. Việc lựa chọn phương pháp thí nghiệm phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu của dự án và điều kiện địa chất.

2.3. Vấn đề kiểm tra sức chịu tải cọc khi chưa đạt tải trọng phá hoại

Trong nhiều trường hợp, thí nghiệm nén tĩnh không thể đạt đến tải trọng phá hoại do giới hạn về thiết bị hoặc điều kiện thi công. Điều này gây khó khăn cho việc đánh giá chính xác sức chịu tải cọc. Phương pháp nội suy cung cấp một giải pháp để ước tính tải trọng phá hoại dựa trên kết quả thí nghiệm ở các cấp tải thấp hơn. Tuy nhiên, việc lựa chọn mô hình nội suy phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác của kết quả.

III. Phương pháp nội suy tuyến tính trong Phân Tích Chịu Tải Cọc

Nội suy tuyến tính là một phương pháp đơn giản và dễ thực hiện để ước tính sức chịu tải cọc. Phương pháp này dựa trên giả định rằng quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị là tuyến tính trong một khoảng nhất định. Mặc dù đơn giản, nhưng nội suy tuyến tính có thể cho kết quả khá chính xác trong một số trường hợp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phương pháp này có thể không phù hợp khi quan hệ tải trọng - chuyển vị là phi tuyến.

3.1. Ưu điểm và nhược điểm của nội suy tuyến tính

Nội suy tuyến tính có ưu điểm là đơn giản, dễ thực hiện và không đòi hỏi nhiều dữ liệu. Tuy nhiên, nó có nhược điểm là độ chính xác thấp, đặc biệt khi quan hệ tải trọng - chuyển vị là phi tuyến. Phương pháp này thường được sử dụng để ước tính sơ bộ sức chịu tải cọc hoặc để kiểm tra tính hợp lý của kết quả từ các phương pháp khác.

3.2. Ứng dụng nội suy tuyến tính trong thí nghiệm nén tĩnh cọc

Trong thí nghiệm nén tĩnh cọc, nội suy tuyến tính có thể được sử dụng để ước tính sức chịu tải tại một chuyển vị nhất định dựa trên kết quả thí nghiệm ở các chuyển vị khác. Ví dụ, nếu chúng ta biết tải trọng và chuyển vị tại hai điểm, chúng ta có thể sử dụng nội suy tuyến tính để ước tính tải trọng tại một chuyển vị nằm giữa hai điểm đó.

3.3. Ví dụ minh họa và tính toán nội suy tuyến tính

Giả sử trong thí nghiệm nén tĩnh, tại chuyển vị 5mm, tải trọng là 100kN và tại chuyển vị 10mm, tải trọng là 200kN. Sử dụng nội suy tuyến tính, chúng ta có thể ước tính tải trọng tại chuyển vị 7.5mm là (100 + 200)/2 = 150kN. Đây chỉ là một ví dụ đơn giản, và trong thực tế, việc tính toán có thể phức tạp hơn tùy thuộc vào số lượng dữ liệu và độ phức tạp của quan hệ tải trọng - chuyển vị.

IV. Phương pháp nội suy đa thức nâng cao Phân Tích Chịu Tải Cọc

Nội suy đa thức là một phương pháp phức tạp hơn nội suy tuyến tính, nhưng nó có thể cho kết quả chính xác hơn, đặc biệt khi quan hệ tải trọng - chuyển vị là phi tuyến. Phương pháp này sử dụng một đa thức để xấp xỉ quan hệ tải trọng - chuyển vị. Bậc của đa thức càng cao, độ chính xác càng lớn, nhưng đồng thời cũng đòi hỏi nhiều dữ liệu hơn.

4.1. Lợi ích của nội suy đa thức so với tuyến tính

Nội suy đa thức có khả năng xấp xỉ các quan hệ phi tuyến tốt hơn so với nội suy tuyến tính. Điều này giúp cho việc đánh giá sức chịu tải cọc trở nên chính xác hơn, đặc biệt trong các trường hợp phức tạp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc lựa chọn bậc của đa thức là rất quan trọng để tránh hiện tượng quá khớp (overfitting).

4.2. Các loại đa thức nội suy phổ biến trong địa kỹ thuật

Một số loại đa thức nội suy phổ biến trong địa kỹ thuật bao gồm đa thức Lagrange, đa thức Newton, và spline. Mỗi loại đa thức có ưu và nhược điểm riêng. Ví dụ, đa thức Lagrange dễ tính toán, nhưng có thể dao động mạnh giữa các điểm dữ liệu. Spline thì trơn tru hơn, nhưng lại phức tạp hơn trong tính toán.

4.3. So sánh hiệu quả của các mô hình nội suy khác nhau

Hiệu quả của các mô hình nội suy khác nhau phụ thuộc vào đặc điểm của dữ liệu và mục tiêu của phân tích. Trong một số trường hợp, nội suy tuyến tính có thể đủ tốt. Trong các trường hợp khác, nội suy đa thức bậc cao hoặc các phương pháp phức tạp hơn có thể cần thiết để đạt được độ chính xác mong muốn. Cần có một đánh giá kỹ lưỡng để chọn được mô hình tối ưu.

V. Ứng dụng Phương Pháp Nội Suy trong Đánh Giá Cọc Khoan Nhồi

Cọc khoan nhồi là một loại cọc được sử dụng rộng rãi trong xây dựng. Việc đánh giá khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho công trình. Phương pháp nội suy có thể được sử dụng để ước tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi dựa trên kết quả thí nghiệm nén tĩnh hoặc các phương pháp thí nghiệm khác.

5.1. Đặc điểm riêng của cọc khoan nhồi và ảnh hưởng đến phân tích

Cọc khoan nhồi có đường kính lớn hơn nhiều so với các loại cọc khác. Điều này dẫn đến sự phân bố ứng suất phức tạp hơn trong đất nền. Do đó, việc đánh giá khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi đòi hỏi các phương pháp phân tích tinh vi hơn so với các loại cọc khác. Phân tích độ lún cọc cũng rất quan trọng trong trường hợp này.

5.2. Áp dụng phương pháp nội suy cho cọc ép và cọc đóng

Phương pháp nội suy không chỉ được áp dụng cho cọc khoan nhồi, mà còn có thể được sử dụng cho cọc ép và cọc đóng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các loại cọc này có đặc điểm thi công và làm việc khác nhau, do đó, việc lựa chọn mô hình nội suy phù hợp là rất quan trọng.

5.3. Nghiên cứu điển hình về ứng dụng nội suy trong địa kỹ thuật

Luận văn của Lê Minh Nhật (2017) cung cấp một số nghiên cứu điển hình về ứng dụng nội suy trong địa kỹ thuật. Các nghiên cứu này cho thấy rằng phương pháp nội suy có thể cải thiện độ chính xác của việc đánh giá sức chịu tải cọc, đặc biệt trong các trường hợp phức tạp.

VI. Kết luận và hướng phát triển của Phân Tích Chịu Tải Cọc

Phương pháp nội suy là một công cụ hữu ích để đánh giá khả năng chịu tải cọc. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng không có một phương pháp nào là hoàn hảo. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm của đất nền, điều kiện thi công, và yêu cầu của dự án. Nghiên cứu sâu hơn về các mô hình nội suy và ứng dụng nội suy trong địa kỹ thuật là rất quan trọng để nâng cao độ chính xác và tin cậy của việc đánh giá sức chịu tải cọc.

6.1. Tổng kết các phương pháp nội suy đã phân tích

Bài viết đã trình bày một số phương pháp nội suy phổ biến trong địa kỹ thuật, bao gồm nội suy tuyến tính và nội suy đa thức. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm của dữ liệu và mục tiêu của phân tích.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo về mô hình nội suy

Nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các mô hình nội suy mới, kết hợp phương pháp nội suy với các phương pháp thí nghiệm hiện trường khác, và ứng dụng phương pháp nội suy trong thiết kế móng cọc. Bên cạnh đó, việc tích hợp phần mềm tính toán sức chịu tải cọc với các mô hình nội suy cũng là một hướng đi tiềm năng.

6.3. Đề xuất tiêu chuẩn đánh giá sức chịu tải cọc dựa trên nội suy

Việc xây dựng một tiêu chuẩn đánh giá sức chịu tải cọc dựa trên phương pháp nội suy là rất quan trọng để đảm bảo tính thống nhất và tin cậy của việc đánh giá. Tiêu chuẩn này cần quy định rõ các yêu cầu về dữ liệu, lựa chọn mô hình nội suy, và kiểm tra tính hợp lý của kết quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Do cấu tạo địa chất có các lớp đất yếu trên bề mặt nên các công trình có tải trọng vừa và lớn thƣờng đƣợc thiết kế với biện pháp móng cọc. Tải trọng công trình thông qua cọc truyền xuống các lớp đất tốt bên dƣới qua sức chịu tải đầu mũi và ma sát bên giữa cọc và đất. Việc tính toán đánh giá khả năng chịu tải của cọc chủ yếu căn cứ các đặc trƣng cơ lý đƣợc xác định từ thí nghiệm trong phòng hoặc các kết quả thí nghiệm hiện trƣờng cũng nhƣ tải trọng phần bên trên công trình truyền xuống. Việc chọn lựa kích thƣớc cọc và thi công cọc ở công trƣờng đƣợc thực hiện căn cứ kết quả thiết kế.

Sau khi thi công cọc, để đánh giá chính xác khả năng chịu tải của cọc, các thí nghiệm hiện trƣờng đƣợc thực hiện để kiểm tra. Các phƣơng pháp này nhằm kiểm tra độ chính xác của các giá trị thiết kế và chất lƣợng toàn bộ quá trình thi công tại hiện trƣờng. Hiện nay ở nƣớc ta, phƣơng pháp nén tĩnh là giải pháp truyền thống đƣợc tin cậy và sử dụng rộng rãi. Trong thực tế, kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc thƣờng cho thấy đa số các cọc còn làm việc trong phạm vi đàn hồi nên không thể cho phép rút ra các nhận định đúng đắn về giá trị tải trọng giới hạn.

Đề tài “Phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc bằng phương pháp nội suy theo kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc” đƣợc lựa chọn cho luận văn nhằm tổng hợp các cơ sở đánh giá khả năng chịu tải từ thí nghiệm nén tĩnh, tính toán áp dụng và phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc căn cứ kết quả thí nghiệm nén tĩnh. Ngoài ra, việc phân tích ngƣợc bằng hàm nội suy cho phép so sánh biểu đồ nội suy và thí nghiệm nhằm tìm ra phƣơng pháp phân tích hợp lý. Kết quả phân tích có thể là cơ sở để đánh giá mức độ chính xác giá trị sức chịu tải của hồ sơ thiết kế nhằm kiến nghị giải pháp thiết kế hợp lý. Giá trị thực tiễn của đề tài Hiện nay, phƣơng pháp thì nghiệm nén tĩnh cọc đƣợc áp dụng rộng rãi ở Việt Nam.

Tuy nhiên, trong tiêu chuẩn xây dựng chỉ kiến nghị một số phƣơng pháp phân -2- tích kết quả mà không có các chỉ dẫn cụ thể nên có thể có một số phƣơng pháp không áp dụng đƣợc. Do đó, yêu cầu cần phải phân tích chi tiết hơn về các phƣơng pháp này căn cứ dữ liệu thực tế. Việc phân tích kết quả thí nghiệm nén tĩnh nhằm rút ra các nhận xét để khắc phục các nhƣợc điểm của việc xử lý kết quả thí nghiệm, góp phần xây dựng phƣơng pháp kiểm tra sức chịu tải của cọc ở hiện trƣờng có độ tin cậy cao. Mục đích nghiên cứu của đề tài: Đề tài đƣợc thực hiện với các mục đích chính nhƣ sau:  Tổng hợp các phƣơng pháp đánh giá tải trọng giới hạn của cọc theo kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc.

 Phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc đạt tải trọng giới hạn và chƣa đạt tải trọng giới hạn.  Phân tích ngƣợc bằng hàm nội suy đƣờng cong quan hệ tải trọng – chuyển vị theo các phƣơng pháp, nhằm làm sáng tỏ mức độ tin cậy của các phƣơng pháp phân tích. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm:  Nghiên cứu tổng quan các phƣơng pháp thí nghiệm xác định sức chịu tải của cọc ở hiện trƣờng.  Nghiên cứu lý thuyết phƣơng pháp thí nghiệm tĩnh và xây dựng hàm nội suy.

 Xây dựng các biểu đồ phục vụ phân tích so sánh theo từng loại hàm nội suy với kết quả thí nghiệm thực tế. Kết quả dự kiến của đề tài: Đánh giá mức độ tin cậy của phƣơng pháp phân tích kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc khi cọc đạt trạng thái giới hạn và khi chƣa đạt. -3- CHƢƠNG 1: CÁC PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ, KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỌC Thí nghiệm nén tĩnh cọc ở hiện trƣờng đƣợc xem là phƣơng pháp đáng tin cậy để đánh giá khả năng chịu tải giới hạn của cọc. Thực tế, thí nghiệm nén tĩnh thƣờng đƣợc yêu cầu thực hiện và giá trị tải trọng giới hạn từ thí nghiệm đƣợc xem là tiêu chuẩn để đánh giá trong thi công và cho cả quá trình thiết kế.

Thí nghiệm nén tĩnh cọc đóng vài trò quan trọng là do nó cung cấp sức kháng thực của đất ở hiện trƣờng và là cơ sở đang tin cậy đối với thiết kế. Phƣơng pháp thí nghiệm nén tĩnh Thí nghiệm đƣợc tiến hành bằng phƣơng pháp dùng tải trọng tĩnh ép dọc trục cọc sao cho dƣới tác dụng của lực ép, cọc lún sâu thêm vào đất nền. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc đƣợc thực hiện bằng kích thủy lực với hệ phản lực và giàn chất tải, hệ cọc neo hoặc kết hợp dàn chất tải và hệ cọc neo tùy tình hình địa chất khu vực. Các số liệu về tải trọng, chuyển vị và biến dạng có đƣợc trong quá trình thí nghiệm là cơ sở để phân tích, đánh giá sức chịu tải và mối quan hệ tải trọng – chuyển vị của cọc trong đất nền.

Thiết bị thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm bao gồm hệ gia tải phản lực và hệ đo đạc quan trắc. Hệ gia tải gồm kích, bơm và hệ thống thủy lực phải bảo đảm không bị rò rỉ, hoạt động an toàn dƣới áp lực không nhỏ hơn 150% áp lực làm việc. Kích thủy lực phải bảo đảm các yêu cầu sau:  Có sức nâng đáp ứng tải trọng lớn nhất theo dự kiến.  Có khả năng gia tải, giảm tải với cấp tải trọng phù hợp với đề cƣơng thí nghiệm.

 Có khả năng giữ tải ổn định không ít hơn 24h.  Có hành trình đủ để đáp ứng chuyển vị đầu cọc lớn nhất theo dự kiến cộng với biến dạng của hệ phản lực.  Khi sử dụng nhiều kích, các kích nhất thiết phải cùng chủng loại, cùng đặc tính kỹ thuật và phải đƣợc vận hành trên cùng một máy bơm. -4-  Chuyển vị cho phép của hệ phản lực bằng 25 mm khi sử dụng cọc neo và 100 mm khi sử dụng dàn chất tải và néo đất.

Tấm đệm đầu cọc và đầu kích bằng thép bản có đủ cƣờng độ và độ cứng đảm bảo phân bố tải trọng đồng đều của kích lên đầu cọc. Hệ đo đạc quan trắc bao gồm thiết bị, dụng cụ đo tải trọng tác dụng lên đầu cọc, đo chuyển vị của cọc, máy thủy chuẩn, dầm chuẩn và dụng cụ kẹp đầu cọc. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc đƣợc đo bằng đồng hồ đo áp lực lắp sẵn trong hệ thống thủy lực. Đồng hồ áp lực nên đƣợc hiệu chỉnh đồng bộ cùng với kích và hệ thống thủy lực với độ chính xác đến 5%.

Nếu không có điều kiện hiệu chỉnh đồng hồ thì có thể hiệu chỉnh riêng đồng hồ đo áp lực. Chuyển vị đầu cọc đƣợc đo bằng 2 đến 4 chuyển vị kế có độ chính xác đến 0,01 mm, có hành trình dịch chuyển ít nhất 50 mm hoặc đủ để đo đƣợc chuyển vị lớn nhất theo dự kiến. Máy thủy chuẩn dùng để đo kiểm tra dịch chuyển, chuyển vị của gối kê, dàn chất tải, hệ thống neo, dầm chuẩn gá lắp chuyển vị kế, độ vồng của dầm chính và chuyển vị đầu cọc. Các số liệu đo chuyển vị đầu cọc bằng máy thủy chuẩn chỉ đƣợc dùng nhƣ là số liệu kiểm tra thô.

Các bộ phận dùng để gá lắp thiết bị đo chuyển vị gồm dầm chuẩn bằng gỗ hoặc bằng thép và dụng cụ kẹp đầu cọc bằng thép bản phải đảm bảo ít bị biến dạng do thời tiết. Hệ phản lực đƣợc thiết kế để chịu đƣợc phản lực không nhỏ hơn 120 % tải trọng thí nghiệm lớn nhất theo dự kiến. Tùy thuộc điều kiện thí nghiệm, có thể chọn một trong ba dạng kết cấu sau đây để làm bệ phản lực:  Dầm chính kết hợp với dàn chất tải;  Dầm chính kết hợp với hệ dầm chịu lực liên kết với hệ cọc neo;  Phối hợp cả hai dạng trên; -5- Hình 1.1 Gia tải bằng kích thủy lực, sử dụng cọc neo làm hệ phản lực Hình 1.2 Gia tải bằng kích thủy lực, sử dụng dàn chất tải và đối trọng làm hệ phản lực -6- Hình 1.3 Gia tải bằng kích thủy lực, dùng dàn chất tải và đổi trọng kết hợp cọc neo làm phản lực 1. Chuẩn bị thí nghiệm Thời gian nghỉ từ khi kết thúc thi công đến khi thực hiện thí nghiệm đƣợc quy định nhƣ sau:  Tối thiểu 21 ngày với cọc khoan nhồi.

 Tối thiểu 7 ngày với các cọc đóng hoặc ép. Đầu cọc thí nghiệm có thể đƣợc cắt bớt hoặc nối thêm nhƣng phải đƣợc gia công để đảm bảo các yêu cầu sau:  Khoảng cách từ đầu cọc đến dầm chính phải đủ để lắp đặt kích và thiết bị đo.  Mặt đầu cọc đƣợc làm phẳng, vuông góc với trục cọc, nếu cần thiết phải gia cố thêm để không bị phá hoại cục bộ dƣới tác dụng của tải trọng thí nghiệm.  Cần có biện pháp loại trừ ma sát phần cọc cao hơn cốt đáy móng nếu xét thấy có thể ảnh hƣởng đến kết quả thí nghiệm.

-7- Kích phải đặt trực tiếp trên tấm đệm đầu cọc, chính tâm so với tim cọc. Khi dùng nhiều kích thì phải bố trí các kích sao cho tải trọng đƣợc truyền dọc trục, chính tâm lên đầu cọc. Hệ phản lực phải lắp đặt theo nguyên tắc cân bằng, đối xứng qua trục dọc, bảo đảm truyển tải trọng dọc trục, chính tâm lên đầu cọc, đồng thời tuân thủ các quy định sau:  Dàn chất tải đƣợc lắp đặt trên các gối kê ổn định, hạn chế tối đa chuyển vị của gối kê.  Dầm chính và hệ dầm chịu lực phải đƣợc kê lên các trụ đỡ hoặc các gối kê.

 Khi sử dụng nhiều dầm chính, các dầm nhất thiết phải đƣợc liên kết cứng với nhau bằng dầm chịu lực, bảo đảm truyển tải trọng đồng đều lên đầu cọc.  Việc chất tải trọng phải cân bằng, nhẹ nhàng, tránh các xung lực.  Bố trí neo (cọc neo hoặc néo đất) đối xứng qua trục dọc. Khi thí nghiệm cọc xiên, phải thi công neo theo chiều và góc nghiêng của cọc thí nghiệm.

 Phải lắp đặt sao cho dàn chất tải làm việc đồng thời với neo khi kết hợp chúng làm hệ phản lực.  Khi lắp dựng xong, đầu cọc không bị nén trƣớc khi thí nghiệm. Dụng cụ kẹp đầu cọc đƣợc bắt chặt vào thân cọc, cách đầu cọc khoảng 0.5 lần đƣờng kính hoặc chiều rộng của tiết diện cọc.