1800.6464.38
Quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường là nội dung đặc biệt quan trọng trong công tác khảo sát địa chất, nhất là khi đánh giá sức kháng cắt của đất dính tại những khu vực có nền đất yếu. Nếu quy trình thực hiện không đúng kỹ thuật hoặc thiếu các bước kiểm soát cần thiết, kết quả thí nghiệm có thể sai lệch, ảnh hưởng trực tiếp đến phương án thiết kế và độ an toàn của công trình. Trên thực tế, thí nghiệm cắt cánh hiện trường chỉ phát huy hiệu quả khi được triển khai theo đúng trình tự, tốc độ xoay, điều kiện xuyên cánh và tiêu chuẩn áp dụng. Bài viết dưới đây sẽ trình bày quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường đầy đủ, chi tiết, giúp chủ đầu tư, đơn vị tư vấn và kỹ sư hiện trường hiểu rõ cách thực hiện và kiểm soát chất lượng kết quả thí nghiệm.
1. Thí nghiệm cắt cánh hiện trường là gì?
Thí nghiệm cắt cánh hiện trường (Field Vane Shear Test) là phương pháp thí nghiệm tại chỗ nhằm xác định sức kháng cắt không thoát nước (Su) của đất dính mềm đến rất mềm, đặc biệt là đất sét bão hòa nước.
Nguyên lý của thí nghiệm dựa trên việc xoay một bộ cánh kim loại hình chữ thập được cắm trực tiếp vào đất tại độ sâu xác định. Mô men xoắn cần thiết để làm phá hoại đất xung quanh cánh sẽ được ghi nhận và chuyển đổi thành giá trị cường độ kháng cắt của đất.
Đặc điểm nổi bật của thí nghiệm cắt cánh hiện trường
-
Thực hiện trực tiếp trong điều kiện tự nhiên của đất
-
Không làm xáo trộn cấu trúc đất như thí nghiệm trong phòng
-
Phù hợp với đất sét mềm, đất bùn, đất yếu
-
Cho kết quả nhanh, phục vụ kịp thời công tác thiết kế
Nhờ những ưu điểm này, quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường thường được áp dụng rộng rãi trong khảo sát địa chất công trình, đặc biệt ở các khu vực nền đất yếu.
2. Thiết bị cần chuẩn bị thực hiện thí nghiệm cắt cánh hiện trường
Để đảm bảo kết quả thí nghiệm chính xác và đáng tin cậy, việc chuẩn bị đầy đủ, đúng chủng loại thiết bị là yêu cầu bắt buộc trong quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường.
a. Bộ cánh cắt (Vane)
-
Hình chữ thập gồm 4 cánh mỏng
-
Kích thước cánh phổ biến:
-
Đường kính: 50 – 100 mm
-
Chiều cao: gấp 2 lần đường kính
-
-
Vật liệu thép cứng, bề mặt nhẵn
b. Cần xoắn và trục truyền lực
-
Dùng để truyền mô men xoắn từ đầu đo xuống cánh cắt
-
Đảm bảo độ cứng, không bị xoắn biến dạng trong quá trình thí nghiệm
c. Thiết bị đo mô men xoắn
-
Có thể là đồng hồ cơ hoặc cảm biến điện tử
-
Dải đo phù hợp với đất mềm – trung bình
-
Được hiệu chuẩn trước khi sử dụng
d. Hệ thống xuyên cánh
-
Có thể xuyên bằng tay hoặc bằng thiết bị cơ giới
-
Đảm bảo xuyên thẳng đứng, đúng độ sâu thiết kế
e. Thiết bị phụ trợ
-
Thước đo độ sâu
-
Nhật ký thí nghiệm
-
Dụng cụ vệ sinh cánh
Việc sử dụng đúng thiết bị, được kiểm định và hiệu chuẩn định kỳ là yếu tố quan trọng quyết định độ tin cậy của quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường
3. Quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường
Quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường cần được thực hiện theo trình tự chặt chẽ nhằm đảm bảo kết quả phản ánh đúng đặc trưng cơ học của đất tại vị trí khảo sát.
Bước 1: Xác định vị trí và độ sâu thí nghiệm
-
Lựa chọn vị trí đại diện cho khu vực khảo sát
-
Xác định độ sâu thí nghiệm theo yêu cầu thiết kế hoặc đề cương khảo sát
-
Thường thực hiện tại các độ sâu cách nhau 0,5 – 1,0 m
Bước 2: Xuyên cánh cắt vào đất
-
Đưa bộ cánh cắt xuống đất theo phương thẳng đứng
-
Quá trình xuyên không được làm xoay cánh để tránh phá hoại đất trước
-
Đảm bảo cánh nằm hoàn toàn trong lớp đất cần thí nghiệm
Bước 3: Tiến hành xoay cánh
-
Xoay trục truyền lực với tốc độ đều, thường từ 0,1 – 0,2 vòng/phút
-
Không xoay quá nhanh để tránh sai lệch kết quả
-
Ghi nhận giá trị mô men xoắn tăng dần
Bước 4: Ghi nhận mô men phá hoại
-
Khi đất bị phá hoại, mô men xoắn đạt giá trị cực đại
-
Ghi lại giá trị mô men lớn nhất (Mmax)
-
Đây là thông số quan trọng để tính toán cường độ kháng cắt
Bước 5: Thí nghiệm cắt lại (nếu cần)
-
Sau khi phá hoại ban đầu, tiếp tục xoay cánh thêm vài vòng
-
Thực hiện thí nghiệm cắt lại để xác định cường độ kháng cắt dư
-
Phục vụ đánh giá tính nhạy của đất (Sensitivity)
Bước 6: Tính toán và xử lý kết quả
-
Cường độ kháng cắt không thoát nước được tính theo công thức tiêu chuẩn:
Su = M / K
Trong đó:
-
M: mô men xoắn phá hoại
-
K: hệ số hình học của cánh
-
Toàn bộ số liệu phải được ghi chép đầy đủ vào biên bản theo đúng quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường. Quý khách hàng vui lòng liên hệ OPACONTROL qua HOTLINE: 1800 6464 38 để nhận tư vấn chi tiết về quy trình và dịch vụ.
4. Tiêu chuẩn áp dụng khi thí nghiệm cắt cánh hiện trường
Việc tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật là yêu cầu bắt buộc nhằm đảm bảo tính pháp lý và độ tin cậy của kết quả thí nghiệm.
Một số tiêu chuẩn thường được áp dụng trong quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường gồm:
-
TCVN 9846:2013 – Đất xây dựng – Phương pháp xác định sức kháng cắt không thoát nước bằng cánh cắt hiện trường
-
ASTM D2573 – Standard Test Method for Field Vane Shear Test in Cohesive Soil
-
BS 1377 (Part 9) – Methods of test for soils for civil engineering purposes
Tùy theo yêu cầu dự án và hồ sơ thiết kế, đơn vị thí nghiệm sẽ lựa chọn tiêu chuẩn phù hợp và ghi rõ trong báo cáo kết quả.
>> Có thể bạn quan tâm: Thử nghiệm Cửa đi/ Cửa sổ/ Vách kính tại hiện trường theo AAMA501
>> Có thể bạn quan tâm: Thí nghiệm Bentonite tại hiện trường
5. OPACONTROL – Đơn vị thí nghiệm hiện trường uy tín
OPACONTROL là đơn vị chuyên thực hiện thí nghiệm hiện trường và thí nghiệm vật liệu xây dựng, trong đó quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường luôn được triển khai theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.
Ưu điểm nổi bật của OPACONTROL
-
Đội ngũ kỹ sư nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực địa kỹ thuật
-
Thiết bị thí nghiệm hiện trường đầy đủ, được hiệu chuẩn định kỳ
-
Quy trình làm việc rõ ràng, minh bạch, đúng tiêu chuẩn
-
Hồ sơ, biên bản và báo cáo kết quả nhanh chóng, chính xác
-
Hỗ trợ tư vấn kỹ thuật cho chủ đầu tư và đơn vị thiết kế
Với phương châm đặt độ chính xác và uy tín lên hàng đầu, OPACONTROL cam kết mang đến dịch vụ thí nghiệm hiện trường đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật và tiến độ của mọi dự án.
Quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện trường là phương pháp quan trọng trong khảo sát địa chất, đặc biệt đối với nền đất yếu. Việc thực hiện đúng quy trình, sử dụng thiết bị phù hợp và tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật sẽ giúp kết quả thí nghiệm phản ánh trung thực đặc tính cơ học của đất, từ đó phục vụ hiệu quả cho công tác thiết kế và thi công công trình.
>> Xem thêm: Tổng hợp các phương pháp thử nghiệm hiện trường phổ biến
CÔNG TY TNHH CHỨNG NHẬN VÀ THỬ NGHIỆM OPACONTROL
Website: https://opacontrol.com.vn/
Email: opa@opacontrol.vn
Facebook: https://www.facebook.com/opacontrol
SĐT: 024.22061628 – 1800.646438
