Quan trắc địa kỹ thuật, công trình​

Quan trắc địa kỹ thuật, công trình​

Quan trắc địa kỹ thuật và công trình là quá trình theo dõi, đo lường và đánh giá các thông số kỹ thuật của nền đất, kết cấu công trình và môi trường xung quanh trong suốt quá trình thi công và sử dụng công trình. Mục đích chính của việc quan trắc là đảm bảo an toàn, chất lượng và tính ổn định của công trình, đồng thời phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường để có biện pháp xử lý kịp thời.

Mục đích của phương pháp:
Ứng dụng đo xác định ứng suất trong các kết cấu:

  • Sàn tầng hầm, dầm cầu
  • Thanh chống hố đào
  • Thanh neo, dây neo tường chắn

Phương pháp thực hiện:
Các đầu đo cảm biến kiểu dây rung được lắp cố định vào kết cấu bằng liên kết hàn. Một dây dẫn truyền tín hiệu được nối giữa đầu đo và máy đo. Số liệu đo được là biến dạng đầu đo tại vị trí lắp đặt. Ứng xuất trong kết cấu được tính toán từ giá trị biến dạng của đầu đo thông qua Modul đàn hồi vật liệu và biến dạng đầu đo. 

Báo cáo kết quả đo:

  • Sơ đồ bố trí các điểm đo, Số liệu quan trắc;
  • Ứng suất làm việc của cấu kiện tại vị trí gắn đầu đo theo các chu kỳ;

Mục đích quan trắc công trình: Xác định, đánh giá độ lún, tốc độ lún tại các vị trí đặc trưng của công trình xây dựng và các công trình lân cận.

Phương pháp quan trắc : Đo ghi số liệu, bình sai kết quả quan trắc, đánh giá độ chính xác theo tiêu chuẩn, đưa ra các kết luận khuyến nghị độ ổn định công trình

Quy trình quan trắc : Theo TCVN 9360:2012

Báo cáo kết quả quan trắc:

  • Kết quả đo đạc bình sai độ cao và tính toán độ lún của các chu kỳ đo.
  • Bảng tổng hợp độ lún, tốc độ lún các mốc sau bình sai các chu kỳ.
  • Biểu đồ theo thời gian các mốc lún công trình.

Mục đích đo nghiêng công trình: Xác định, đánh giá độ nghiêng công trình nhà cao tầng  do các tác động của gió, nhiệt độ, độ lún lệch của công trình dẫn đến việc tòa nhà xây dựng có thể bị nghiêng.

Phương pháp đo nghiêng bằng máy toàn đạc: Việc đo độ nghiêng của công trình được thực hiện bằng cách đo khoảng cách ngang (khoảng cách chiếu xuống mặt phẳng nằm ngang) bằng máy chế độ đo laser của máy. Độ chênh lệch khoảng cách này chính là độ nghiêng của công trình theo hướng máy đo.

Phương pháp đo nghiêng bằng máy Tilt meter: Đây là phương pháp đo tiên tiến khắc phục một số hạn chế của phương pháp đo đạc truyền thống về vấn đề thông hướng đo tại các góc của tòa nhà , thông thường rất khó đặt máy đo các vị trí góc do việc công trình xây dựng nằm gần các công trình lân cận. Bằng việc gắn đĩa đo nghiêng (Tilt Plate) trực tiếp lên sàn công trình, một máy đo đặt trên đĩa này để lấy số liệu, độ nghiêng giữa các chu kỳ đo được xác định thông qua máy đọc này.
Thiết bị chính gồm: Đĩa đo nghiêng (Tilt Plate), đầu đo (Portable Tilt meter), máy đo hiển thị dữ liệu Digittilt readout unit. Độ nghiêng được xác định thông qua bộ cảm biến ervo – accelometer của đầu đo. 

Báo cáo kết quả đo nghiêng:

  • Độ nghiêng tất cả các điểm đo công trình.
  • Độ nghiêng lớn nhất, nhỏ nhất .
  • Biểu đồ đo nghiêng.

Mục đích quan trắc: Quan trắc nước dùng để xác định chế độ biến đổi mực nước dưới đất trong khu vực thi công, dùng phục vụ cho việc lập biện pháp thi công đào hố móng công trình, trong xử lý nền đất yếu kết hợp với quan trắc áp lực nước lỗ rỗng, xác định áp lực nước lỗ rỗng thặng dư.

Phương pháp thực hiện: Mực nước trong giếng quan trắc được đo bằng thước đo độ sâu dùng hiệu ứng điện. Dụng cụ đo mực nước gồm một đầu dò, một dây cáp điện gắn với thiết bị điện tử. Đầu dò được thả với vận tốc chậm dần từ trên xuống, khi đầu dò tiếp xúc với nước, mạch được nối tiếp, đèn và còi điện tử sẽ báo hiệu. Các vạch độ sâu trên dây chỉ mực nước cần đo so với đỉnh ống. Dùng máy thủy bình xác định cao độ đỉnh ống, từ đó tính toán được cao độ mực nước.

Quy trình thực hiện: Theo TCVN 8869:2011 Quy trình đo áp lực nước lỗ rỗng trong đất hoặc theo các tiêu chuẩn riêng do Tư vấn thiết kế quy định 

Báo cáo quan trắc:

  • Sơ đồ bố trí các điểm đo, Số liệu quan trắc;
  • Giá trị mực nước thay đổi theo chu kỳ đo.

Mục đích quan trắc công trình: Đối với công trình ngầm các công trình dân dụng và công nghiệp: Kiểm soát dịch chuyển ngang của tường vây, đồng thời là chuyển dịch của nền đất xung quanh công trình trong suốt quá trình thi công tầng hầm.
Đối với công trình mái dốc và xử lý nền đất yếu: Quan trắc sự chuyển dịch của sườn dốc hay khối trượt, xác định cung trượt để đề ra biện pháp khắc phục kịp thời.

Phương pháp quan trắc: Ống casing quan trắc Inclinometer là ống chuyên dụng ABS hoặc PVC đường kính D70 với rãnh đối xứng được lắp đặt trong ống D114 chờ sẵn trong tường vây hoặc lắp đặt thông qua lỗ khoan bên ngoài tường vây, các vị trí bờ kè, đập chỉ định, chân mái taluy trong xử lý nền đất yếu.

Quy trình quan trắc: Theo phương án kỹ thuật được phê duyệt và theo các chỉ dẫn riêng của Chủ đầu tư và Tư vấn giám sát.

Báo cáo kết quả quan trắc:

  • Thời gian quan trắc và lý trình, vị trí đặt thiết bị quan trắc.
  • Độ chuyển dịch ống quan trắc  theo chiều sâu lắp đặt.

Mục đích quan trắc: Thiết bị extensometer dùng để đo lún nền đất công trình đất đắp, móng, đập, đường dẫn… Thiết bị này cho phép xác định độ lún của từng lớp đất cũng như độ lún tổng thể do công trình gây ra.

Phương pháp và quy trình thực hiện:Hệ thống đo lún này bao gồm một đầu cảm ứng từ nối với một dây dẫn có thước đo. Một ống định hướng nhựa sẽ được lắp vào trong nền đất khu vực xảy ra lún, trên đó có các mốc đo gọi là nhên từ các mốc này được gắn theo cao độ thiết kế trước và độc lập chuyển vị so với ống định hướng. Khi xảy ra hiện tượng lún nền đất sẽ kéo theo sự chuyển vị tương đương của các mốc này.
Vị trí của các nhện này so với các mốc chuẩn được xác định bởi đầu đo cảm ứng từ. Khi kéo thả đầu đo này trong ống định hướng, tới vị trí các mốc gắn, đầu đo sẽ cảm nhận tín hiệu từ và báo cho người đo bằng đèn hiệu và tiếng chuông.
Sự thay đổi vị trí của các mốc nhện từ này phản ánh sẽ cho ta số liệu về độ lún của các lớp đất phía dưới của công trình.

Báo cáo kết quả quan trắc: Báo cáo bao gồm bảng số liệu và biểu đồ như sau:

  • Thời gian quan trắc và lý trình, vị trí đặt thiết bị quan trắc .
  • Độ lún các mốc theo thời gian.

Mục đích quan trắc: Quan trắc áp lực nước lỗ rỗng của lớp đất nền nhằm theo dõi sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng dưới tác dụng của tải trọng, nhằm tính toán độ cố kết của nền đất yếu. Quan trắc mực nước ngầm nhằm phục vụ công tác tính toán tải trọng nền đất.
Kết hợp với quan trắc mực nước tĩnh, xác định áp lực nước lỗ rỗng thặng dư.
Kết quả quan trắc được nhằm giúp kiểm chứng kết quả tính toán trong thiết kế, kiểm soát các tác động của thi công, thúc đẩy hoặc trì hoãn tiến độ thi công xử lý nền nhằm không để xảy ra sự cố.

Phương pháp thực hiện: Piezometer dây rung được cấu tạo gồm một màng nhạy cảm áp suất cùng với cơ cấu dây rung, vỏ bọc bảo vệ. Khi nước xuyên qua hệ thống lưới lọc là nhưng lỗ nhỏ ly ti tạo nên áp suất tác động nên màng nhạy cảm gây ra những thay đổi về tần số trên cơ cấu dây rung. Tín hiệu tần số được truyền về thiết bị đọc ghi thông qua cáp tín hiệu. Căn cứ vào tần số dây rung ta có thể biết được áp lực nước tại vị trí đặt cảm biến. Cảm biến cũng được tích hợp sẵn đầu dò nhiệt độ nhằm giám sát được nhiệt độ xung quanh vị trí đặt cảm biến.

Quy trình thực hiện: Theo TCVN 8869:2011 Quy trình đo áp lực nước lỗ rỗng trong đất
hoặc theo các tiêu chuẩn riêng do Tư vấn thiết kế quy định

Kết quả quan trắc:
+Thời gian quan trắc và lý trình, vị trí đặt thiết bị quan trắc .
+Áp lực nước theo thời gian. 

Mục đích quan trắc:
Xác định vết nứt trong các kết cấu:

  • Sàn tầng hầm, dầm cầu
  • Các cấu kiện bê tông nhà, công trình.

Phương pháp thực hiện:
Số liệu đo đạc và được ghi trực tiếp tại vị trí vết nứt công trình.
Báo cáo kết quả:

  • Số liệu đo đạc vết nứt của các vị trí theo dõi.
  • Biểu đồ phát triển vết nứt theo thời gian.
Mục đích quan trắc:
Ứng dụng đo xác định nội lực trong các cấu kiện như:
  • Thanh chống hố đào
  • Thanh neo, dây neo tường chắn

Phương pháp thực hiện:
Các đầu đo cảm biến lực kiểu dây rung (Load cell) được lắp đặt vào kết cấu bằng liên kết hàn hoặc đai ốc. Một dây dẫn truyền tín hiệu được nối giữa đầu đo và máy đo. Số liệu đo được là biến dạng lực đầu đo tại vị trí lắp đặt. Lực kéo hoặc nén của kết cấu được tính toán từ giá trị biến dạng của đầu đo lực dưới tác dụng của lực kéo của neo hoặc nén của tải trọng gia tải.

Báo cáo quan trắc:
+ Sơ đồ bố trí các điểm đo, số liệu quan trắc;
+ Lực  làm việc của cấu kiện tại vị trí lắp đặt Loadcell theo các chu kỳ;