Quan trắc là một yêu cầu quan trọng trong thử nghiệm nhằm thu thập các số liệu để đánh giá khả năng thoát nước của bấc thấm ngang (BTN) trong quá trình lún cố kết của nền đất yếu. Với mục tiêu là kiểm tra khả năng thay thế lớp đệm cát hạt thô, hiệu quả thoát nước của bấc thấm ngang sẽ được đánh giá chủ yếu thông qua so sánh với lớp đệm cát hạt thô sử dụng trên đoạn tham chiếu có cùng chiều cao nền, điều kiện địa chất, và điều kiện thi công.
Trang 1KẾ HOẠCH QUAN TRẮC THỬ NGHIỆM
BẤC THẤM NGANG
Dự án: Đường ô tô cao tốc Hà Nội -Hải Phòng
1 Mục tiêu quan trắc
Quan trắc là một yêu cầu quan trọng trong thử nghiệm nhằm thu thập các số liệu để đánh giá khả năng thoát nước của bấc thấm ngang (BTN) trong quá trình lún cố kết của nền đất yếu Với mục tiêu là kiểm tra khả năng thay thế lớp đệm cát hạt thô, hiệu quả thoát nước của bấc thấm ngang sẽ được đánh giá chủ yếu thông qua so sánh với lớp đệm cát hạt thô sử dụng trên đoạn tham chiếu có cùng chiều cao nền, điều kiện địa chất, và điều kiện thi công
2 Phương pháp quan trắc
Khả năng thoát nước ngang của vật liệu BTN sẽ được quan trắc liên tục trong quá trình thi công nền Do tốc độ lún cố kết thường diễn ra rất chậm trong một thời gian dài, việc quan trắc trực tiếp bằng mắt thường vào một thời điểm nhất định khó có thể giúp nhận biết được mức độ thoát nước do lún cố kết của nền đất yếu Do vậy, để đánh giá khả năng thoát nước ngang của
vật liệu, đề xuất áp dụng phương pháp kết hợp giữa quan trắc trực tiếp và đánh giá gián tiếp:
- Quan trắc trực tiếp: Quan trắc trực tiếp bằng mắt thường tại các đầu ra của bấc thấm ngang vào các thời điểm nhất định
- Đánh giá gián tiếp: Do những nhược điểm của việc quan trắc trực tiếp như đã nêu trên, có thể đánh giá hiệu quả làm việc của vật liệu bấc thấm một cách gián tiếp thông qua các quan trắc lún và biến dạng ngang của nền trong quá trình thi công và chờ lún cố kết Sự làm việc của bấc thấm ngang được đánh giá là “tốt” nếu kết quả quan trắc cho thấy quá trình lún của
nền là “bình thường” theo dự báo trong thiết kế, hoặc tốc độ lún của phân đoạn thử nghiệm
(km94+390m đến km94+440m) là tương đương hoặc lớn hơn tốc độ lún cố kết của nền đường
phân đoạn tham chiếu (km94+340m đến km94+390m) Để có kết quả tham chiếu tin cậy, hai
phân đoạn tham chiếu và thử nghiệm sẽ có chiều cao nền, chiều dày đất yếu và cấu trúc địa tầng tương tự nhau, trình tự đắp nền giống nhau Ngoài ra, để loại trừ ảnh hưởng của thời tiết
và các yếu tố thời gian đến việc so sánh kết quả quan trắc, hai phân đoạn phải được thi công
đồng thời.
3 Thiết bị quan trắc
Như mô tả trong kế hoạch thử nghiệm đoạn lý trình Km94+340 – Km94+440 được đưa ra, hai phân đoạn có chiều cao nền thiết kế (xấp xỉ 3m) và kết cấu địa tầng tương tự nhau (chiều dày đất yếu khoảng 13-15m) Trên mỗi phân đoạn có 01 mặt cắt ngang bố trí các thiết bị quan trắc lún và chuyển vị ngang (xem chi tiết trong bản vẽ) Phân đoạn tham chiếu sử dụng cát hạt thô cho thoát nước ngang; phân đoạn thử nghiệm dùng BTN cho thoát nước ngang, và dùng cát đắp nền thay cho cát hạt thô
Do chiều cao nền đường tuơng đối thấp, chiều sâu đất yếu không lớn, và do mục đích thử nghiệm là kiểm tra khả năng thoát nước ngang của bấc thấm ngang, sẽ không sử dụng các thiết bị đắt tiền (đo áp lực nước lỗ rỗng, đo chuyển vị ngang sâu) vì hầu như không có khả năng trượt sâu với trường hợp này (tại đoạn này tư vấn TKKT cũng chỉ đề xuất sử dụng duy
nhất bàn đo lún) Trên mỗi mặt cắt ngang bố trí 03 bàn đo lún (01 bàn ở tim đường, 02 bàn hai bên mép vai nền đường), 01 giếng quan trắc ở tim đường, và 10 cọc quan trắc chuyển vị
ngang hai bên chân ta luy Hệ thống mốc cao độ dùng để quan trắc lún được bố trí ở vị trí
không lún và được bảo vệ chắc chắn không bị ảnh hưởng trong thời gian thi công
Các quy định kỹ thuật về bàn đo lún, cần đo, ống vách, thiết bị đo, tần suất đo, và việc xử lý số liệu đo đạc tham chiếu theo quy trình 22TCN 262-2000 Các quy định kỹ thuật (về việc thi công
Trang 2lắp đặt, bảo quản, đánh số, đọc thử các thiết bị quan trắc) tham chiếu theo Quy định kỹ thuật của gói thầu EX-9, nếu không được đề cập trong đề cương này
4 Đơn vị quan trắc
Theo kế hoạch thử nghiệm, Nhà thầu thi công là đơn vị quan trắc trong suốt quá trình thử nghiệm Cán bộ của Tổ sẽ được bố trí thường xuyên ngoài hiện trường nhằm giám sát công tác thi công và quan trắc và thu thập các số liệu lún, chuyển vị, và mức độ nước thoát ra từ bấc thấm ngang Kết quả quan trắc phải được báo cáo hàng ngày về Tổ NCXLĐY Tư vấn giám sát
sẽ phối hợp trong quá trình giam sát công tác thi công và quan trắc đoạn thử nghiệm
5 Thời gian quan trắc
Sau khi thi công xử lý nền đất yếu (PVD), các thiết bị quan trắc sẽ được lắp đặt trước khi đắp nền Thời gian quan trắc thử nghiệm bao gồm toàn bộ thời gian đắp nền (khoảng 1 đến 1.5 tháng) và một thời gian sau khi đắp nền, tổng cộng dự kiến khoảng 90 ngày Sau thời gian đó
sẽ xem xét tốc độ lún và các yếu tố khác để quyết định có tiếp tục quan trắc hay có thể kết luận
về khả năng sử dụng bấc thấm ngang thay cho lớp đệm cát, và bàn giao công tác quan trắc giai đoạn sau cho Nhà thầu và Tư vấn Giám sát Sau thời gian quan trắc thử nghiệm, Nhà thầu vẫn tiến hành quan trắc nền đường theo Quy định kỹ thuật của gói thầu
6 Tần suất quan trắc thử nghiệm
Trong thời gian chất tải sẽ quan trắc mức độ nước thoát ra từ bấc thấm ngang (quan trắc trực
tiếp) và đo lún (chuyển vị ngang) hàng ngày Trong thời gian chờ cố kết công tác quan trắc và
và đo lún (chuyển vị ngang) được thực hiện 2 ngày/lần Hệ thống quan trắc chuyển vị ngang sẽ
đo sự di chuyển theo hướng ngang của các cọc bằng máy kinh vĩ với độ chính xác về khoảng cách là ±5mm, về đo góc là ±2.5’’ Nếu tốc độ lún vượt quá 10mm/ngày hoặc biến dạng ngang quá 5mm/thì phải dừng đắp ngay và phải báo cáo Chủ đầu tư, Tư vấn Giám sát, và Tư vấn thiết kế để tìm biện pháp khắc phục
7 Báo cáo kết quả
Đối với Nhà thầu thi công và Tư vấn Giám sát, chế độ báo cáo quan trắc (sự làm việc của nền đường nói chung) được thực hiện theo Quy định kỹ thuật của gói thầu EX-9
Về phía Tổng công ty, các kết quả quan trắc (đo đạc) được mô tả trong nhật ký quan trắc,
trong đó ghi rõ người (đơn vị) quan trắc, thời gian quan trắc, chiều cao nền tương ứng, điều
kiện thời tiết, etc Nhà thầu sẽ lập mẫu biểu báo cáo thống nhất cho toàn bộ quá trình quan
trắc Kết quả đo lún của các lần đo trong nhật ký được tập hợp thành bảng và dùng để xây dựng biểu đồ lún (thực tế) theo thời gian Biểu đồ lún thực tế của đoạn thử nghiệm được so sánh với biểu đồ lún thực tế của đoạn tham chiếu và biểu đồ lún dự báo (để tham khảo) để phân tích đánh giá khả năng làm việc của vật liệu bấc thấm ngang
8 Dự kiến kết quả đạt được
Khả năng thoát nước của vật liệu BTN đã từng được xác nhận qua một số dự án Triển vọng thành công có nhiều hứa hẹn, tuy nhiên quá trình quan trắc có thể xảy ra một số tình huống, ví
dụ không thấy nước thoát ra với phương pháp quan trắc trực tiếp, trong khi việc quan trắc gián tiếp cho thấy đất yếu vẫn cố kết bình thường Khi đó phải dùng các phương pháp phân tích để tìm hiểu nguyên nhân
Hiện chưa có báo cáo nào mang tính định lượng về kết quả quan trắc theo phương pháp trực tiếp Lượng nước thoát ra (sau một đợn vị thời gian) phụ thuộc vào tốc độ đắp nền, tốc độ cố kết, và cấu trúc của đất: Đất yếu ở thể 3 pha (hạt rắn, nuớc, và lỗ rỗng chứa khí) khi cố kết có
xu hướng thoát khí ra ngoài trước Khi áp lực nước lỗ rỗng tăng dần và khí đã thoát hết nước
Trang 3sẽ thoát dần ra ngoài Như vậy mức độ nước thoát ra còn phụ thuộc vào thời điểm quan trắc Ngoài ra, có thể xảy ra hiện tượng là đại bộ phân lưu lượng nuớc (vốn rất ít ỏi) từ nền đất yếu
có thể ngấm vào trong cát hoặc thẩm thấu vào trong thân nền đường, dẫn đến không quan sát thấy có nước thoát ra từ đầu bấc thấm Do vậy, phương pháp quan trắc trực tiếp, tuy đợn giản nhưng không phải lúc nào cũng là chỉ số tin cậy để đánh giá khả năng thoát nước của vật liệu BTN
Khả năng xấu nhất là BTN không làm việc như mong đợi Khi đó cần tập hợp mọi kết quả quan trắc trên đoạn thử nghiệm và đoạn tham chiếu để tìm nguyên nhân và đưa ra kết luận xác đáng Việc phải thay thế bấc thấm ngang trở lại bằng lớp cát hạt thô là một rủi ro và cần chi phí
để khắc phục Tuy nhiên trường hợp này là hy hữu
Tổ NCXLĐY