Standard Penetration Test (SPT) for Soil Investigation

 Standard Penetration Test (SPT) for Soil Investigation

Construction လုပ်ငန်းတွေမှာ Soil Test လုပ်တယ်၊ SI လုပ်တယ်စသဖြင့် အပြောများကြတယ်။ Soil Investigation (SI) ဆိုတာ Surface soil ကိုသော်လည်းကောင်း Subsurface soil မြေအောက်အနက်မြေသားကိုသော်လည်းကောင်း နမူနာယူစမ်းသပ်ခြင်း (Exploration, sampling and testing) ဖြစ်ပါတယ်။ Earthwork construction တွေအတွက် Soil sample ကိုလွယ်ကူစွာ တူးယူနိုင်ပေမယ့် မြေအောက်ထဲကမြေသားကို Sampling လုပ်ဖို့အတွက် Boring method (လွန်တူးကျင်း) တွေကို အသုံးပြုရပါတယ်။ Shallow soil အတွက် Hand auger တွေနှင့် Manual တူးနိုင်ပေမယ့် Deep soil အတွက် Rotary drilling နည်းလမ်းတွေအသုံးပြုရပါတယ်။ မြေသားပေါ်မူတည်ပြီး Drilling bits (လွန်သွား) အမျိုးမျိုးကို Boring rod (Steel Pipe) ထိပ်မှာတပ်ဆင်ပြီး Rotary drilling rig/ Boring machine ဖြင့် တူးခြင်းဖြစ်ပါသည်။ ASTM D1586 standard အတိုင်း follow လုပ်ကြပါသည်။

SPT procedure

SPT test ပြုလုပ်ရန် လိုအပ်တဲ့ Equipment တွေကတော့ ကျင်းတူးဖို့အတွက် rotary drilling rigs၊ disturbed soil sample ယူဖို့အတွက် split-barrel or split-spoon sampler ၊ Undisturbed soil sample ယူဖို့အတွက် Thin-wall tube or Shelby tube၊ 63.5kg Drive Hammer (760mm အမြင့်မှ free fall လွှတ်ချရန်)၊ Different types of auger, different lengths of boring rods and tools စသည်တို့ လိုအပ်ပါတယ်။

တူးရမည့် Borehole location မှာ စက်ကိုအထိုင်ချပြီး drilling ပြုလုပ်ပါတယ်။ Surface layer of soil က Loose ဖြစ်ပြီး ‌‌မြေသားမကောင်းဘဲ ကျင်းပြိုတတ်လို့ 4” steel pipe casing ချဖို့လိုအပ်ပါတယ်။ Drilling ပြုလုပ်စဥ်တလျောက်  ကျင်းနံရံတွေ တည်ငြိမ်စေဖို့ ကျင်းမပြိုစေဖို့ Bentonite slurry ဖျော်ပြီးထည့်ကြပါသည်။ မာကျောတဲ့မြေသားမှာတူးလျင်တော့ ရံဖန်ရံခါ Drilling fluid မလိုအပ်ပါ။ ရိုးရိုးရေဖြင့်သာ circulation လုပ်ပြီး wash boring ပြုလုပ်ပါသည်။

Sampling by Standard Split Spoon

သံပိုက်လုံး (Steel tube) ကို ထက်ခြမ်းခြမ်းထားပြီး coupling နဲ့ ပြန်ချုပ်ထားတဲ့ 2” diameter နှင့် 2ft ခန့်ရှိတဲ့ Split-spoon sampler ဖြင့် soil sample ယူပါတယ်။ ပုံမှန်အားဖြင့် 1.5m depth interval မှာတခါ sample ယူတယ်။ Boring rod အောက်ခြေမှာ Split spoon sampler ကို တပ်ဆင်ပြီး Hammer weight တုံးဖြင့်ရိုက်ချပါတယ်။ Total 450mm မြေအ၀င်ရအောင် Hammer ကို free fall လွှတ်ချပါတယ်။ 150mm depth မှာရှိတဲ့ ရိုက်ချက် Blow count ကိုမှတ်သားပါတယ်။ ဒုတိယနှင့် တတိယ 150mm depth နှစ်ဖြတ်မှာရှိတဲ့  ရိုက်ချက်ပေါင်းကို‌ရေတွက်ပြီး ရလာတဲ့ တန်ဖိုးဟာ SPT N-value ဖြစ်ပါတယ်။ ဥပမာ 1st 150mm depth: Blow count 7 nos, 2nd 150mm depth:11 nos နှင့်  3rd 150mm: 15 ဆိုလျင် 1st depth 7 nos ကိုဖယ်ပြီး 2nd နှင့် 3rd နှစ်ခုပေါင်း (၁၁+၁၅=၂၆) Blow count 26-Nos ဟာ SPT N-value ဖြစ်ပါတယ်။

 Total penetration depth 450mm ရလျင် Split-spoon sampler ကိုပြန်ထုတ်ယူပြီး အထဲက Soil sample ကို ပလတ်စတစ်အိတ်ထဲ သေချာ ပိတ်ထည့်ကာ Borehole number, depth စသည်တို့ကိုရေးမှတ်ပြီး Laboratory သို့ပို့ပါတယ်။ Split spoon sampler ကရရှိတဲ့ Soil sample ဟာပုံပျက်သွားလို့  Disturbed sample လို့ခေါ်ပါတယ်။

Undistrubed sample collection

Natural moisture content, Direct shear test, Consolidation test စတာတွေအတွက် သဘာ၀အတိုင်း ပုံစံမပျက်တဲ့ မြေကြီးနမူနာ Undisturbed sample ယူဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။ UD sample အတွက် 3” diameter ရှိတဲ့ Thin-walled tube or Shelby tube sampler ဖြင့် sample ယူရပါတယ်။ Thin-walled tube sampler ကိုတော့ split-spoon sample လို Hammer ဖြင့်ရိုက်ချခြင်းမပြုလုပ်ဘဲ Hydraulic pressure ဖြင့် ဖိချပြီး နစ်၀င်စေကာ soil sample ယူခြင်းဖြစ်ပါသည်။ Soil sample ပါ၀င်တဲ့ Shelby tube ထိပ်၀ကိုလုံအောင်ပိတ်ပြီး Laboratory သို့ပို့ပါသည်။

(ဆက်ရန်)

‌ဆွေလှိုင်ဦး (မြို့ပြ ၂၀၀၄)

Standard Penetration Test (SPT) for Soil Investigation  

Soil investigation (SI) involves testing surface and subsurface soils through exploration, sampling, and analysis. While surface soil is easy to excavate, subsurface sampling requires boring methods (drilled boreholes). For shallow soils, hand augers suffice, but deep soil investigation uses rotary drilling rigs with specialized drill bits and rods (per ASTM D1586).  

 SPT Equipment 

- Rotary drilling rig for borehole creation.  

- Split-spoon sampler (split-barrel) for disturbed soil samples.  

- Shelby tube (thin-walled tube) for undisturbed samples.  

- 63.5kg hammer dropped freely from 760mm height.  

- Bentonite slurry to stabilize borehole walls in loose soils.  

SPT Procedure  

1. Borehole Preparation:  

   - Drill a borehole using a rig.  

   - Stabilize loose soils with steel casing or bentonite slurry.  

   - For hard soils, use wash boring with water circulation.  

2. Sampling with Split Spoon:  

   - Attach a 2-inch diameter split-spoon sampler to the drill rod.  

   - Drive the sampler into the soil using the hammer.  

   - Record blow counts for three 150mm intervals:  

     - First 150mm: Ignored (removes disturbed soil).  

     - Second and Third 150mm: Total blows =SPT N-value.  

   - Example: 11 blows (second) + 15 blows (third) = N-value = 26.  

3. Sample Handling:  

   - Collect disturbed soil from the split spoon in labeled plastic bags.  

   - Note borehole number, depth, and send to the lab.  

Undisturbed Sample Collection  

For tests requiring intact soil (e.g., moisture content, shear strength):  

1. Use a 3-inch Shelby tube sampler.  

2. Push the tube hydraulically (no hammering) to preserve soil structure.  

3. Seal the tube ends and label with borehole details for lab analysis.  

Key Notes:  

- Disturbed samples (split spoon) are for basic classification.  

- Undisturbed samples (Shelby tube) are for advanced tests.  

- SPT N-values correlate with soil strength and bearing capacity.