Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn hay thường được viết tắt là SPT (Standard Penetration Test) là một thí nghiệm xuyên tại hiện trường nhằm đo đạc các tính chất địa kỹ thuật của đất.

Phương pháp thí nghiệm này thường được áp dụng cho nhiều công trình khảo sát xây dựng vì một số ưu điểm: thiết bị đơn giản, thao tác và ghi chép diễn giải kết quả khá dễ dàng, dùng cho nhiều nền đất và độ sâu khảo sát, chi phí thấp…

[external_link_head]

Mục đích

Thí nghiệm dùng để đánh giá:

– Sức chịu tải của đất nền

– Độ chặt tương đối của nền đất cát

– Trạng thái của đất loại sét

– Độ bền nén một trục (qu) của đất sét

– Kết hợp lấy mẫu để phân loại đất

Nguyên lý thí nghiệm

Thí nghiệm sử dụng một ống mẫu thành mỏng với đường kính ngoài 50 mm, đường kính trong 35 mm, và chiều dài 650 mm. Ống mẫu này được đưa đến đáy lỗ khoan sau đó dùng búa trượt có khối lượng 63,5 kg cho rơi tự do từ khoảng cách 760 mm. Việc đóng ống mẫu được chia làm ba nhịp, mỗi nhịp đóng sâu 150 mm tổng cộng 450 mm, người ta sẽ tính số búa trong mỗi nhịp và chỉ ghi nhận tổng số búa trong hai nhịp cuối và hay gọi số này là “giá trị N”.

Trong trường hợp sau 50 búa đầu mà ống mẫu chưa cắm hết 150 mm thì người ta chỉ ghi nhận 50 giá trị này. Số búa phản ảnh độ chặt của nền đất và được dùng để tính toán trong địa kỹ thuật..

Xem thêm Quy Định Đặt Họ Tên Bang Hội Quy Định Gồm Bao Nhiêu Ký Tự? Hướng Dẫn Đặt Tên Trường, Điều Khiển Và Đối Tượng

Dụng cụ thí nghiệm

– Ống mẫu: đường kính ngoài 50,8mm, đường kính trong 34,9mm, chiều dài ống chẻ: 609mm, chiều dài mũi đóng là 57,1mm.

– Tạ có trọng lượng 63,5kg, rơi tự do trên đế nện.

– Đế nện.

– Cần trượt định hướng.

Thí nghiệm SPT (thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn) - Khoan địa chất

Búa đóng SPT

Trình tự thí nghiệm

– Bước 1: Khoan tạo lỗ đến độ sâu dự định thí nghiệm, vét sạch đáy, hạ ống mẫu SPT và lắp đặt đế nện, cần, tạ…

– Bước 2: vạch lên cần đóng 3 khoảng, mỗi khoảng 15cm (tổng chiều sâu đóng 45cm).

– Bước 3: Cho tạ rơi tự do ở độ cao 76cm, đếm và ghi số tạ đóng cho từng khoảng 15cm.

[external_link offset=1]

– Bước 4: lấy chỉ số tạ đóng của 30cm cuối cùng làm chỉ số SPT.

Khoảng cách thí nghiệm SPT thông thường từ 1 – 3m, tùy theo độ đồng nhất của đất nền.

Xử lý kết quả thí nghiệm

Trong đất cát hạt mịn, số lần đóng búa N cần thiết để hạ ống mẫu tiêu chuẩn xuống độ sâu 30 cm cuối cố thể thay đổi tuỳ thuộc vào độ sâu mực nước ngầm. Nếu N* là số nhát búa thực hiện để hạ ống mẫu xuống 30 cm cuối ở độ sâu dưới mực nước ngầm trong đất cát hạt mịn thì giá trị N thực tế cần được hiệu chỉnh theo công thức sau của Terzaghi và Pek :

N = 15 + ½( N – 15)

Xem thêm Cách khắc phục lỗi kích hoạt iMessage iPhone cực đơn giản

Kết quả thí nghiệm SPT trong lỗ khoan địa chất công trình được ghi trực tiếp trong sổ quan trắc địa chất thuỷ văn – địa chất công trình lỗ khoan với các số liệu N₃₀ (số nhát búa ở khoảng thí nghiệm thứ hai – 30cm), N₄₅ (số nhát búa ở khoảng thí nghiệm thứ ba – 45cm) – N₃₀ + N₄₅

Khi lập cột địa tầng (thiết đồ) lỗ khoan địa chất công trình có thí nghiệm SPT, tiến hành vẽ biểu đồ biến đổi giá trị N theo chiều sâu thí nghiệm.

Sử dụng kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn

– Đánh giá độ chặt tương đối của cát (theo Terzaghi và Pek)

Giá trị N (số búa)	Độ chặt tương đối của cát
0 ¸ 4	Rất xốp (rất rời rạc)
4 ¸10	Xốp (rời rạc)
10 ¸ 30	Chặt vừa
30 ¸ 50	Chặt
> 50	Rất chặt

– Xác định trạng thái đất và độ bền của đất loại sét trong trạng thái ứng suất một trục (q_u) – Theo Terzaghi và Pek.

Giá trị N (số búa)	Trạng thái đất	Độ bền q_u(kg/cm²)
< 2	Chảy	< 0,25
2 ¸ 4	Dẻo chảy	0,25 ¸ 0,5
4 ¸ 8	Dẻo mềm	0,5 ¸ 1 [external_link offset=2]
8 ¸ 15	Dẻo cứng	1 ¸ 2
15 ¸ 30	Nửa cứng	2 ¸ 4
> 30	Cứng	> 4