giám sát nền móng trong xây dựng, chương 6

Để kiểm tra chất lượng và phát hiện khuyết tật trong bê tông móng, người ta sử dụng nguồn đồng vị Cs-137 (hoặc Cr-60) để khảo sát đặc trưng cơ bản của vật liệu. Khi truyền qua bê tông, cường độ bức xạ bị giảm yếu do sự hấp thụ của bê tông. Về lý thuyết đã chứng minh được: mật độ bê tông thay đổi phụ thuộc tuyến tính với logarit của cường độ bức xạ I thu nhận theo phương trình:n = A + B ln I Trong đó: A, B được xác định trên mẫu chuẩn trong...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
giám sát nền móng trong xây dựng, chương 6 Chương 6: Ph-¬ng ph¸p ®ång vÞ phãng x¹ (tia gamma) §Ó kiÓm tra chÊt l-îng vµ ph¸t hiÖn khuyÕt tËt trong bª t«ng mãng, ng-êi ta sö dông nguån ®ång vÞ Cs-137 (hoÆc Cr-60) ®Ó kh¶o s¸t ®Æc tr-ng c¬ b¶n cña vËt liÖu. Khi truyÒn qua bª t«ng, c-êng ®é bøc x¹ bÞ gi¶m yÕu do sù hÊp thô cña bª t«ng. VÒ lý thuyÕt ®· chøng minh ®-îc: mËt ®é bª t«ng thay ®æi phô thuéc tuyÕn tÝnh víi logarit cña c-êng ®é bøc x¹ I thu nhËn theo ph-¬ng tr×nh:  = A + B ln I Trong ®ã: A, B ®-îc x¸c ®Þnh trªn mÉu chuÈn trong phßng thÝ nghiÖm phô thuéc vµo c-êng ®é bøc x¹ ban ®Çu Io, chiÒu dµy cña mãng d, hÖ sè suy gi¶m  vµ mét sè tham sè kh¸c. Khi chiÒu dµy d kh«ng ®æi th× viÖc x¸c ®Þnh  chØ hoµn toµn phô thuéc vµo sè l-îng tia phãng x¹ ph¸t vµ thu. Tõ mËt ®é  vµ sù ph©n bè cña nã sÏ x¸c ®Þnh ®-îc c¸c khuyÕt tËt vµ ®é ®ång nhÊt cña bª t«ng cäc mãng. (3) Ph-¬ng ph¸p biÕn d¹ng nhá (PIT) Ph-¬ng ph¸p thö b»ng biÕn d¹ng nhá dùa trªn nguyªn lý ph¶n x¹ khi trë kh¸ng thay ®æi, cña sãng øng suÊt truyÒn däc theo th©n cäc, g©y ra bëi t¸c ®éng cña lùc xung t¹i ®Çu cäc. Nguyªn lý c«ng t¸c cña thiÕt bÞ dïng trong ph-¬ng ph¸p nµy ®-îc tr×nh bµy vÒ nguyªn t¾c ë h×nh 7.20 víi tr×nh tù thùc hiÖn chñ yÕu nh- sau: - Dïng bóa tay cã l¾p bé c¶m biÕn lùc, ®ãng lªn ®Çu cäc; - Ghi l¹i h×nh sãng lùc xung lµm ®iÒu kiÖn biªn; Lùc c¶n ë mÆt bªn cña cäc m« pháng theo luËt t¾t dÇn tuyÕn tÝnh, lùc c¶n ë mòi cäc m« pháng theo lß xo vµ bé phËn t¾t dÇn. Dïng c¸c tham sè gi¶ ®Þnh cña ®Êt ®Ó tÝnh b»ng ph-¬ng ph¸p lÆp vµ ®iÒu chØnh trë kh¸ng ®Ó sao cho h×nh sãng tÝnh to¸n t-¬ng ®èi khíp víi h×nh sãng ®o ®-îc tõ thùc tÕ, tõ ®ã ph¸n ®o¸n vÞ trÝ vµ ®é lín khuyÕt tËt. Ngoµi ph-¬ng ph¸p biÕn d¹ng nhá PIT theo tr-êng ph¸i cña Mü, ë ViÖn c¬ häc ViÖt Nam cã hÖ thèng thiÕt bÞ MIMP-15 kiÓm tra chÊt l-îng cäc theo nguyªn lý trë kh¸ng c¬ häc (MIM) cña ng-êi Ph¸p theo tiªu chuÈn Ph¸p NF 160-94. (4). Ph-¬ng ph¸p biÕn d¹ng lín (PDA) Ph-¬ng ph¸p thö b»ng biÕn d¹ng lín (theo m« h×nh E.A. Smith hoÆc theo Case) lµ ph-¬ng ph¸p ®o sãng cña lùc ë ®Çu cäc vµ sãng vËn tèc (tÝch ph©n gia tèc) råi tiÕn hµnh ph©n tÝch thêi gian thùc ®èi víi h×nh sãng (b»ng c¸c tÝnh lÆp) dùa trªn lý thuyÕt truyÒn sãng øng suÊt trong thanh cøng vµ liªn tôc do lùc va ch¹m däc trôc t¹i ®Çu cäc g©y ra. Nguyªn lý cña ph-¬ng ph¸p nh- tr×nh bµy trªn h×nh 6.21. C¸c ®Çu ®o gia tèc vµ øng suÊt ®-îc g¾n chÆt vµo cäc, c¸c tÝn hiÖu tõ ®Çu ®o ®-îc truyÒn tõ cäc nh- n¨ng l-îng lín nhÊt cña bóa, øng suÊt kÐo nÐn lín nhÊt cña cäc, søc chÞu t¶i Case-Goble, hÖ sè ®é nguyªn vÑn.. ®-îc quan s¸t trong qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm trªn hÖ thèng m¸y ph©n tÝch vµ hiÓn thÞ. C¸c sè liÖu hiÖn tr-êng ®-îc ph©n tÝch b»ng ch-¬ng tr×nh CAPWAP (hoÆc Case) nh»m x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i tæng céng cña cäc, søc chèng ma s¸t cña ®Êt ë mÆt bªn vµ ë mòi cäc cïng mét sè th«ng tin kh¸c vÒ c«ng nghÖ ®ãng vµ chÊt l-îng cäc. KÕt qu¶ kiÓm tra chÊt l-îng cäc b»ng ph-¬ng ph¸p biÕn d¹ng lín ®-îc xö lý b»ng phÇn mÒm chuyªn dông vµ cã d¹ng nh- tr×nh bµy trªn h×nh 6.22. Cã thÓ ph¸n ®o¸n møc ®é khuyÕt tËt (cã tÝnh chÊt ®Þnh tÝnh) cña cäc theo hÖ sè hoµn chØnh  (theo b¶ng 7.38). B¶ng 6.38. Ph¸n ®o¸n møc ®é khuyÕt tËt cña th©n cäc HÖ sè  1,0 0,8-1,0 0,6-0,8  0,6 Møc ®é khuyÕt tËt Hoµn chØnh Tæn thÊt Ýt Ph¸ háng Nøt gÉy Nh- ®· l-u ý trªn ®©y, c¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra kh«ng ph¸ háng võa nªu cã nh÷ng h¹n chÕ cña nã. Do ®ã ®Ó cã ®é tin cËy cao h¬n trong viÖc x¸c ®Þnh c¸c khuyÕt tËt cña cäc th-êng ph¶i dïng kh«ng Ýt h¬n hai ph-¬ng ph¸p kh¸c nhau ®Ó cïng kiÓm tra vµ x¸c nhËn, kh«ng véi tin vµo mét ph-¬ng ph¸p nµo khi cã nhiÒu nghi ngê vÒ kÕt qu¶. Cã thÓ ®Ó kh¼ng ®Þnh, ph¶i dïng c¸c ph-¬ng ph¸p trùc gi¸c tuy tèn kÐm vµ cång kÒnh nh- khoan lÊy mÉu hoÆc ®µo khi ®iÒu kiÖn cho phÐp. Trong b¶ng 7.39 vµ 7.40 tãm t¾t nªu mét sè -u vµ nh-îc ®iÓm còng nh- ph¹m vi ¸p dông cña c¸c ph-¬ng ph¸p kiÓm tra nãi trªn. B¶ng 6.39. C¸c ph-¬ng ph¸p truyÒn qua trùc tiÕp (tia gamma hoÆc siªu ©m) P Ph-¬ng ph¸p kiÓm tra Ph-¬ng ph¸p kiÓm tra b»ng ph¸p b»ng siªu ©m truyÒn qua gamma truyÒn qua ¦ khuyÕt Nguyªn t¾c -§o sãng siªu ©m truyÒn -§o sè phãng x¹ gi÷a c¸c vµ ®iÒu qua c¸c èng ®Æt s½n èng ®Æt s½n hoÆc c¸c lç kiÖn ¸p hoÆc c¸c lç khoan lÊy khoan lÊy mÉu. dông mÉu. -Nguån phãng x¹ vµ ®Çu thu -C¸c dao ®éng ®-îc ®Ó trong c¸c èng gÇn nhau truyÒn tõ mét èng kh¸c hoÆc ®èi diÖn nhau cã ®æ ®Çy cïng cao ®é ®Ó ®o thêi n-íc. Vïng mËt ®é thÊp sÏ gian ®Õn vµ biªn ®é dao lµm t¨ng photon trªn ®Çu ®o. ®éng ¦u ®iÓm -T-¬ng ®èi nhanh -T-¬ng ®èi nhanh -X¸c ®Þnh ®-îc khuyÕt -X¸c ®Þnh ®-îc khuyÕt tËt tËt gi÷a c¸c èng kh¸ gi÷a c¸c èng kh¸ chuÈn chuÈn -Kh«ng bÞ h¹n chÕ ®é s©u -Kh«ng bÞ h¹n chÕ ®é -Xem kÕt qu¶ ngay trªn mµn s©u h×nh -Xem kÕt qu¶ ngay trªn mµn h×nh Nh-îc -Ph¶i ®Æt tr-íc c¸c èng -Ph¶i ®Æt tr-íc c¸c èng hoÆc ®iÓm hoÆc ph¶i khoan lç ph¶i khoan lç -Khã x¸c ®Þnh ®-îc -Cã thÓ g©y nhiÔm phãng x¹ khuyÕt tËt ë gÇn mÆt bªn -Kho¶ng c¸ch lín nhÊt gi÷a cña cäc c¸c èng lµ 80cm. øng dông -KiÓm tra ®ång chÊt cña -KiÓm tra ®ång chÊt cña bª bª t«ng hoÆc x¸c ®Þnh t«ng hoÆc x¸c ®Þnh bÊt kú bÊt kú khuyÕt tËt nµo khuyÕt tËt nµo trong th©n cäc trong cäc B¶ng 6.40. C¸c ph-¬ng ph¸p thö ®éng bÒ mÆt (PIT, MIM, PDA) Ph-¬ng ph¸p thö ®éng Ph-¬ng ph¸p thö ®éng biÕn P.ph¸p biÕn d¹ng nhá (gâ - PIT, d¹ng lín (PDA) ¦ khuyÕt MIM) Nguyªn - §o thêi gian truyÒn - §o ...