Kiểm tra chất lượng cọc và nền móng công trình bằng siêu âm & biến dạng nhỏ có là kiểm tra không phá hủy?

Dear all,

Hiện nay, việc kiểm tra chất lượng móng, cọc công trình sau khi thi công đã trở thành một công việc không thể thiếu đối với mỗi công trình. Để kiểm tra chất lượng cọc hiện nay phổ biến có hai phương pháp chính và đã khá phổ thông là kiểm tra siêu âm cọc & kiểm tra độ đồng nhất của cọc bằng phướng pháp thử động biến dạng nhỏ. Cơ quan quản lý nhà nước đã đưa ra 2 tiêu chuẩn TCVN358:2005 & TCVN359:2005 cho 2 phương pháp này.

1) Kiểm tra chất lượng thi công móng cọc bằng phương pháp siêu âm:
Phương pháp siêu âm kiểm tra chất lượng thi công cọc Cross-hole sonic logging (CSL) hay Single-hole sonic logging (SSL)sử dụng sóng siêu âm có tần số >20kHz truyền qua môi trường bê tông. Xác đinh thời gian sóng lan truyền từ đầu phát tới đầu thu, từ đó xác định được đồng nhất của bê tông trong móng cọc hay barret qua các điểm có sự thay đổi bất thường về thời gian đến.
Ưu điểm: cho ta kết quả chính xác về chất lượng thi công cọc khoan nhồi.
Nhược điểm: cần lắp đặt sẵn ống siêu âm trong quá trình thi công làm tăng chi phí thi công.
Hiện nay trên thị trường có một số hãng cung cấp thiết bị siêu âm cọc được sử dụng phổ biến tại Việt Nam: Piletest - Israel, PDI - Mỹ, ...

2) Kiểm tra độ đồng nhất của cọc bằng phương pháp thử động biến dạng nhỏ.
Phương pháp thử động biến dạng nhỏ (Pulse Echo Tester - PET)là phương pháp sử dụng lý thuyết phản hồi xung. Để thực hiện kiểm tra ta gắn một cảm biến đo gia tốc lên đỉnh cọc rồi gõ lên đỉnh cọc. Cảm biến gia tốc sẽ thu nhận xung phản hồi từ thân cọc. Qua biểu đồ vận tốc theo chiều sâu cọc ta có thể xác định được các điểm bất thường trong thân cọc như cọc bị co thắt, phình to, rỗng trong, ...
Ưu điểm: phương pháp này là cho phép ta kiểm tra nhanh, kiểm tra nhiều cọc và không cần phải lắp đặt sẵn ống siêu âm.
Nhược điểm: chỉ kiểm tra được cọc thỏa mãn yêu cầu L/D <30. Trong đó L là chiều dài cọc, D là đường kính cọc. Không kiểm tra được khuyết tật gần đỉnh cọc, tín hiệu phản hồi từ chân cọc có thể không rõ ràng do đất có trở kháng lớn.
Hiện nay trên thị trường thiết bị của các hãng Piletest - Israel, PDI - Mỹ, Olson - Mỹ, ... được dùng phổ biến.

Trên đây là một số phương pháp cho kiểm tra cọc, mình đưa ra mong nhận được sự góp ý của các thành viên trong diễn đàn.

ít thành viên quan tâm tới bài này nhỉ. Đây là vấn đề hot cho các đơn vị kiểm định chất lượng công trình xây dựng đấy.

Bác thông cảm vì hiện nay diễn đàn còn chưa được nhiều người biết tới. Các bác chính là những người tạo nền móng cho diễn đàn. Để thu hút được thì diễn đàn phải có nhiều nội dung đáng để mọi người vào đọc. Do vậy, mong bác tiếp tục đóng góp những kiến thức của bác cho diễn đàn. Và cũng hy vọng bác giới thiệu cho nhiều người khác truy cập và cùng nhau xây dựng diễn đàn này! chân thành cảm ơn các bác!

Các phương pháp lấy ngưỡng thời gian tới đầu tiên FAT trong phương pháp siêu âm kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi:
1) Ngưỡng cố định – Fixed threshold
Trong phương pháp này, chúng ta ngầm giả giả sử thời gian đến đầu tiên xuất hiện khi độ bền tín hiệu đầu tiên vượt qua một mức độ tín hiệu được xác định trước, hoặc ngưỡng. Khi điều này có thể đưa đến các kết quả lỗi trong các xung nhiễu, phiên bản lọc nhiễu của phương pháp này cho phép người sử dụng xác định mọt giá trị thấp cho FAT, phụ thuộc vào đầu dò riêng biệt. Phương pháp ngưỡng cố định rất đơn giản, nhưng có thể cho chúng ta kết quả sai số tổng cộng trong các tín hiệu yếu.

2)Ngưỡng động – Dynamic threshold
Ngưỡng động vượt qua trở ngại chính của phương pháp ngưỡng cố định, bằng cách cho mỗi xung một ngưỡng khác nhau, đây là một phân số của biên độ lớn nhất. Vì vậy với một tín hiệu mạnh ta có một ngưỡng lớn, và cho một tín hiệu yếu ta có một ngưỡng nhỏ thích hợp. Một lựa chọn tốt của phân số là yếu tố quan trọng nhất cho thành công của phương pháp này.


3) Cửa sổ di động - Moving windows (STA/LTA)
Phương pháp này sử dụng một cửa sổ chuyển động dài trong đó có một cửa sổ ngắn bao gồm ở cạnh bên phải. Như cả 2 cửa sổ trên được thay đổi từ gốc tới bên phải, pixel by pixel, tỉ lệ giữa các biên độ trung bình tương ứng (STA/LTA) là hằng số được tính toán . FAT thiết lập tại điểm nơi tỉ lệ vượt một giá trị định trước.

4) Xác định đỉnh FAT tự động
Thuật toán lặp lại này giả sử FAT được xác định giữa biên độ xung ban đầu và lớn nhất V0. Để bắt đầu, chương trình vẽ đường bao xung, và thời gian điểm lớn nhất xuất hiện được định nghĩa như T0. Thuật toán sau đó thực hiện các trình tự tiếp theo:

1. Một đường chéo được vẽ từ (0,V0) tới (T0,0).
2. Điểm nơi đường chéo cắt qua đầu tiên đường bao (T1,V1)
3. Một đường chéo được vẽ từ (0,V1) tới (T1,0).
4. Các bước 2 và 3 được lặp lại cho đến khi Tn+1 = Tn, điều này sau đó được định nghĩa như FAT.
Một điểm tốt hơn của phương pháp này là, không như các phương pháp khác, nó không yêu cầu các tham số cứng nhắc.

Trong các phương pháp trên, phương pháp lấy ngưỡng tự động được đánh giá cao với khả năng cho kết quả chính xác nhất. Như mình biết thiết bị CHUM của hãng Piletest có lựa chọn sử dụng phương pháp lấy mẫu này. Sử dụng phương pháp này việc thiết đặt quá trình kiểm tra cũng dễ dàng hơn rất nhiều.