Thí nghiệm SPT

Thí nghiệm SPT là một trong các phương pháp thí nghiệm hiện trường, được sử dụng rộng rãi hiện nay. Thí nghiệm SPT dùng để xác định cường độ của đất nền (nói nôm na là “độ cứng” của đất).

Thí nghiệm SPT năm 1950

(Nguồn: http://www.vulcanhammer.net/geotechnical/laboratory_field.php)

Tại độ sâu cần thí nghiệm, người ta cho một khối nặng 63.5kg rơi từ độ cao 76cm để đóng một dụng cụ lấy mẫu có hình dáng và kích thước chuẩn (thường gọi là ống bổ đôi) vào trong đất. Ống bổ đôi này được đóng sâu vào trong đất theo 3 nhịp, mỗi nhịp 15cm (độ sâu đóng tổng cộng là 45cm). Tổng số búa cần thiết để đóng ống bổ đôi ở hai nhịp cuối được gọi là trị số SPT và ký hiệu là N.

Ống bổ đôi

Đóng ống bổ đôi vào trong đất theo 3 nhịp, mỗi nhịp 15cm

Số búa để đóng ống bổ đôi ở nhịp đầu tiên chỉ để tham khảo, không được tính vào trị số N. Nhịp đóng này chỉ để đảm bảo dụng cụ đã nằm hoàn toàn trong lớp đất nguyên dạng bên dưới đáy hố khoan. Vì vậy, nếu gọi N1, N2, N3 lần lượt là số búa để đóng dụng cụ lấy mẫu ở nhịp 1, nhịp 2, nhịp 3 thì trị số N=N2+N3.

Mặc dù tốc độ đóng ống bổ đôi không được quy định chặt chẽ nhưng theo kinh nghiệm thì tốc độ đóng nên là 15-20 búa/phút.

Hiện nay có 3 loại búa thường dùng trong thí nghiệm SPT là: dạng vành khăn (donut hammer), dạng an toàn (safety hammer) và dạng búa tự động (auto hammer).

Một vấn đề thường được quan tâm khi thí nghiệm SPT là mức độ thất thoát năng lượng trong khi búa rơi và trong khi truyền năng lượng từ đe đến ống bổ đôi. Tỷ số truyền năng lượng đạt giá trị cao nhất đối với búa tự động, thấp nhất đối với búa dạng vành khăn.

Loại búa
Búa dạng vành khăn
Búa an toàn
Búa tự động
Tỷ số truyền
năng lượng

45%
60%
100%

Búa vành khăn
Búa an toàn
Búa tự động