BC đề tài quan trắc đê biển trong và sau khi thi công (a036) 2009

Gi ng nh trên nh ng trong ng thay ch t l ng b ng khínén.

Trang 1

VI N KHOA H C THU L I VI T NAM

QUAN TR C Ê BI N TRONG TH I GIAN THI CÔNG VÀ SAU KHI THI CÔNG XONG

THU C TÀI:

“NGHIÊN C U GI I PHÁP P Ê B NG V T LI U A PH NG VÀ P TRÊN

N N T Y U T QU NG NINH N QU NG NAM”

Mã s : 05 Thu c ch ng trình: NGHIÊN C U KHOA H C CÔNG NGH PH C V XÂY

D NG Ê BI N VÀ CÔNG TRÌNH THU L I VÙNG C A SÔNG VEN BI N

Ch nhi m đ tài: PGS TS Nguy n Qu c D ng

C quan ch trì đ tài: Vi n Khoa h c Thu l i Vi t Nam

7579-24

22/12/2009

Trang 2

Chuyên đ 32: Quan tr c thi công đê bi n trong th i gian thi công và sau thi công

M C L C

CH NG 9 QUAN TR C TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG VÀ SAU KHI HOÀN THÀNH 9-3

9.1 M đ u 9-3 9.2 Các n i dung quan tr c đê bi n 9-3

9.2.1 o đ lún 9-49.2.2 o chuy n v ngang 9-59.2.3 o áp l c n c l r ng 9-5

9.3 Gi i thi u các thi t b quan tr c 9-8

9.3.1 Thi t b đo đ lún 9-89.3.2 Thi t b đo chuy n v ngang 9-139.3.3 Thi t b đo áp l c n c l r ng 9-17

9.4 Các quy đ nh ch y u v b trí thi t b quan tr c 9-18

9.4.1 Thi t b đo đ quan tr c lún 9-189.4.2 B trí thi t b quan tr c chuy n v ngang 9-209.4.3 B trí thi t b quan tr c áp l c l r ng 9-21

9.5 B trí thi t b quan tr c trong khi xây d ng 9-21

9.5.1 M c tiêu - nhi m v c a đo đ c trong xây d ng 9-219.5.2 Các s đ l p đ t thi t b đo 9-249.5.3 Quan tr c, giám sát và x lý k t qu đo 9-26

9.6 B trí thi t b quan tr c công trình sau khi xây d ng xong 9-28

9.6.1 M c tiêu - nhi m v c a đo đ c trong xây d ng 9-289.6.2 Các s đ l p đ t thi t b đo 9-299.6.3 Quan tr c, giám sát và x lý k t qu đo 9-29

nhieu.dcct@gmail.com

Trang 3

Danh m c hình v

Hình 9-1: Nguyên lý đo s d ng ng đo lún n m ngang 9-11Hình 9-2: Nguyên lý đo s d ng neo xo n 9-11Hình 9-3: Nguyên lý đo s d ng côn c đ nh 9-12Hình 9-4: Nguyên lý đo s d ng gi ng đo lún b ng khí 9-13Hình 9-5: Nguyên lý đo s d ng ng đo đ nghiêng 9-15Hình 9-6: ng đo đ nghiêng đi n t 9-16Hình 9-7: S đ công ngh quan tr c 9-23Hình 9-8: S đ ki m tra 9-25Hình 9-9: Các s đ b trí thi t b đo cho các n n đ p trên đ ng th m th ng

đ ng 9-25Hình 9-10: Các đ ng cong theo dõi đ lún và áp l c n c l r ng d i n n

đ p trên đ t y u 9-27

Danh m c b ng bi u

B ng 9-1: Danh m c các thi t b s d ng trong quan tr c đê bi n 9-5

B ng 9-2: Thi t b đo chuy n v ngang 9-5

B ng 9-3: Các thi t b đo áp l c n c l r ng 9-6

B ng 9-4: Danh m c các n i dung quan tr c thông d ng 9-7

Trang 4

Ch ng 9 Quan tr c trong quá trình thi công và sau khi hoàn thành 9.1 M đ u

Quan tr c th c t công trình th y l i nói chung và đ i v i đê bi n nói riêng có

ý ngh a khoa h c và th c ti n r t quan tr ng Nh có quan tr c mà trong th i gian xây d ng và trong th i gian khai thác có th ki m tra đ c các tr ng thái làm vi c

c a công trình, làm sáng t thêm nh ng v n đ ch a rõ ho c nh ng thi u sót khi

ch a l a ch n ph ng pháp tính toán trong thi t k , thi công và đ ng th i ki m tra

đ chính xác nh ng ph ng pháp thí nghi m mô hình và hoàn ch nh ph ng pháp thi công Nh v y, nhi m v c a quan tr c, đ c bi t đ i v i đ t y u không ch bi t

đ c tình hình làm vi c th c t c a công trình trong quá trình xây d ng, khi k t thúc xây d ng đ giúp cho vi c x lý đ c k p th i và cho công vi c qu n lý khai thác đ c t t, mà còn trên c s nh ng tài li u quan tr c th c t có th rút ra nh ng

k t lu n khoa h c chính xác v ph ng pháp tính toán, thí nghi m, thi công nh m hoàn thi n nh ng v n đ chung v thi t k và xây d ng công trình nói chung và đê

bi n nói riêng

Vi c theo dõi các công trình xây d ng đê, đ ng đ p trên n n đ t y u đ c

ti n hành theo hai c p: (i) Theo dõi vi c xây d ng n n đ p đ n thu n, g n gi ng v i

vi c ki m tra công tác làm đ t ngoài khu v c đ t y u và theo dõi tình hình v n

đ nh và lún c a đ t n n thiên nhiên và c a n n đ p; (ii) Khi k t thúc vi c xây d ng thì các v n đ v n đ nh và lún lèn c ng h t t n t i, nh ng lún và chuy n v ngang

c a đ t y u thì v n còn ti p t c trong nhi u tu n, nhi u n m, th m chí hàng ch c

n m và vi c đo đ c các chuy n v có th còn ph i làm trong m t th i gian t ng đ i dài

Vi c ki m tra công tác làm đ t đã quy đ nh trong tiêu chu n ngành k thu t có liên quan, nên không đ c nêu trong chuyên đ này

V nh ng ki m tra ti n hành trên n n đ t y u trong và sau khi thi công xong, chuyên đ này s cho các ch d n v các m c ph i theo dõi, các thi t b đo, l p đ t các thi t b , phân tích các k t qu t k t qu đo,…

9.2 Các n i dung quan tr c đê bi n

Trang 5

Ch t l ng đo ph thu c nhi u vào ch t l ng c a các thi t b đo và ch t

l ng c a vi c l p đ t các thi t b đó Vi c l p đ t các thi t b đo yêu c u ph i có kinh nghi m và ph i th c hi n phù h p quy trình

9.2.1 o đ lún Các đ lún đ c đánh giá so v i m t đi m c đ nh n m ngoài khu v c đ t

y u, ho c trên m t m c c đ nh hi n h u (ví d công trình trên c c) ho c c c m c

đ đo lún (c c nh neo trong đá g c) - Có th s d ng các k thu t đo khác nhau:

- o đ c các chuy n v c a các th c đo đ t b m t n n đ p ho c trên m t

đ t thiên nhiên ho c các ch n đo c đ nh v i các bàn đo lún đ t d i n n

Lo i thi t b đo lún u đi m Nh c đi m

l c b m t (s

d ng m t l n)

n gi n, r , b n (>10n m), đ c tr c

ti p

Ph i đ t c n th n, có th rò r , đ chính xác kém khi s d ng lâu dài

Thi t b đo lún đi n

đ p đ t nhieu.dcct@gmail.com

Trang 6

Nh thi t b đo lún

b m t Nh thi t b đo lún b m t

Thi t b đo lún nhi u

đi m c tr c ti p Khó đ t - khó b o v khi thi công

B ng 9-1: Danh m c các thi t b s d ng trong quan tr c đê bi n

9.2.2 o chuy n v ngang Các chuy n v ngang c a đ t có th đo b ng thi t b đo đ giãn (extensometre) ho c các c c m c đ a hình và b ng thi t b đo đ nghiêng (B ng 9-2) Th ng đo b ng thi t b đo đ nghiêng trong các ng c m vào trong đ t y u

và n sâu vào l p đ t c ng nhi u mét Vi c ch n lo i v a chèn là r t quan tr ng và

ph i c n th n khi b trí N u b o đ m t t c các đi u ki n trên thì sai s c a vi c đo chuy n v ngang không quá 1cm/10m

Lo i thi t b đo u đi m Nh c đi m

Chuy n v b m t thi t b đo đ giãn

Chính xác B trí

đ n gi n Chuy n v b m t

c c ho c m c đ a hình

Ph i đ t c n th n, vi c chèn v a

r t quan tr ng

B ng 9-2: Thi t b đo chuy n v ngang

9.2.3 o áp l c n c l r ng nhieu.dcct@gmail.com

Trang 7

t các áp k kín trong đ t y u (ng c v i các ng áp k h ), trong các ng này có th đánh d u m c n c t đ nh ng, nh ng nh v y thì th i gian cho k t qu

r t lâu Các áp k kín là các đ u đo th tích nh đ c đ t trong các l khoan, ph i tránh t t c các dòng ch y d c theo l khoan Các đ u đo này v i nh ng công ngh khác nhau có đ chính xác kho ng 1kPa B ng 9-3 nêu u đi m và t n t i c a các

phân tích s ti n tri n c a đ c k t c a đ t, ta nghiên c u hi u s gi a áp

l c đo đ c và áp l c cân b ng khi ch a đ p n n đ ng theo dõi s ti n tri n

c a áp l c t nhiên c a n c trong đ t, c n đ t m t áp k ngoài khu v c nh

h ng c a n n đ p, ngoài các áp k đã đ t d i n n đ p

Ngoài ra còn m t s n i dung đo thông d ng đ c dùng trong quan tr c nh sau:

Trang 8

C u t o gi ng trên nh ng quan tr c b ng nguyên lý t tính

đ ng kính kho ng 1m; C m sâu vào đá g c, trên đ nh có

nghiêng, l ch

cho ta bi t tr s d ch chuy n ngang, nghiêng

thu c u t o nh m t áp k

Gi ng nh trên nh ng trong ng thay ch t l ng b ng khínén

m t cu n dây đi n t Khi b kích, thanh kim lo i rung t o

1 M c quan tr c lún sâu

b ng bê tông c t thép (M csâu)

2 M c sâu b ng thép ki ukhí nén (Preumatic

3 M c sâu b ng thép ki u

t tính (Magneticextensometer)

1 M c ng m quan tr cchuy n v ngang b ng

2 H m d c quan tr cchuy n v ngang b ng qu

d i

tr c chuy n v ngang, nghiêng b ng qu d i

ngang, nghiêng(Inclinometer)

1 Áp l c ki u th y l c(Hydraulic piezometer)

2 Áp l c k ki u khí nén(Pneumatic piezometer)

3 Áp l c k ki u dây rung (Vs piezometer)

4 Áp l c k ki u dây rung(Carlson pore pressure)

N i dung quan tr c

Quan tr c lún

m t

Quan tr c lún sâu

Quan tr c chuy n v ngang

Trang 9

9.3 Gi i thi u các thi t b quan tr c

đ nh đ lún c a công trình theo th i gian Tùy theo yêu c u c th mà c n đo đ lún toàn b , t ng l p hay c c b c a m t vùng nào đó

c Các thi t b quan tr c c.1 Máy đo tr c đ c Máy đo tr c đ c đo th ng b ng các m c đ t trên và trong công trình, đ xác

đ nh cao trình c a các m c này b ng cách so sánh v i cao đ các m c g c

- M c g c

Là nh ng m c có cao trình c đ nh và n m trong m ng l i đ a hình chung

c a toàn vùng và cao đ c a nó l y so v i m t chu n là m t bi n M c g c dùng đ

đo bi n d ng c a đê th ng chia làm hai lo i:

- M c c b n

Th ng xây d ng tr c th i gian kh i công xây d ng công trình, đ t n i cách xa h móng và trong su t th i gian xây d ng và khai thác không nh h ng

đ n nó V i m c đích làm cho cao đ c a m c ít thay đ i, m c c b n c n đ t trên

đ t t t, đã c k t hoàn toàn và t t nh t đ t trên n n đá, nh ng n i không b ng p

n c, không b s t l và không có hi n t ng Karst

- M c ph nhieu.dcct@gmail.com

Trang 10

Vì m c c b n không th đ tr c ti p g n công trình, nên ph i có m c ph

v trí trung gian gi a các m c c b n v i các m c đo đ c Cao đ c a m c ph xác

đ nh b ng cách đo th ng b ng hai l n v i đ chính xác c p II t các m c c b n

M c ph th ng đ t g n công trình và trong m t s tr ng h p đ t ngay trên m t

b ph n c a công trình, cho nên cao trình c a nó s thay đ i theo th i gian Vì v y, cao trình c a m c ph c n ph i xác đ nh th ng xuyên theo chu k (2÷3l n/n m) Không nên đ t các m c ph vùng có kh n ng bi n d ng m t đ t, g n vùng đang n mìn, n i b ng p l t và có n c m ch th m ra trên m t đ t

c.2 Các m c g n v i công trình bao g m m c m t và m c sâu

- M c m t

Th ng đ t trên đ nh đê ho c trên mái d c đ đo đ lún toàn c c M c m t

n m l thiên trên m t ngoài công trình và th ng khi công trình xây d ng đ n cao trình thi t k thì đ ng th i đ t m c ngay trên m t công trình vào n i qui đ nh

M c m t g m m t ng thép mà mút d i đ c g n vào m t tr bê tông đ t trong

h o n g n gi a ng g n v i m t t m bê tông nh m t ng đ n đ nh c a ng khi

đ t trong h Ph n trên c n xây d ng m t tháp b o v nh c a ng đ c g n c

c u đo và đ nh ng đ t th p h n m t đ t công trình kho ng 20cm

- M c sâu Dùng đ đo đ lún c a nh ng l p đ t trong thân đê cho nên ph i chôn sâu trong thân đê M c sâu g m m t t m đáy b ng bê tông c t thép hình vuông dày 0,15÷0,20m và kích th c các c nh 1,5÷3,0m Trên t m đáy đ t a (t do) m t ng thép v i nh ng k t c u gi th ng b ng u trên ng thép gi c c u đo ng thép

đ t trong m t ng b o v có t ng cách ly nh m lo i tr m i tác d ng c a ngo i l c lên ng Ph n trên m c đ c b o v b ng m t ng tr có t m đáy và n p đ y Cao trình n p đ y ngang v i cao trình m t công trình Nh v y ta có th bi t đ c cao trình c a t m đáy b vì ng t a trên t m đáy mà chi u dài ng đã bi t

Trang 11

M c m t và m c sâu th ng b trí trên nh ng m t c t th ng đ ng ngang v i thân đê và g i là tuy n đo Các tuy n đo ngày th ng n m cách nhau 50÷100m Trên m t tuy n đo b trí c m c m t và m c sâu

M c m t th ng đ t 1÷2 cái đ nh (ph thu c chi u r ng đ nh đê) và ngoài

m t đ ng giao thông mái d c h l u, n u có c thì m c m t đ t trên c đê Trên mái d c th ng l u ch đ t m c m t trong nh ng tr ng h p đ c bi t nh m c

n c th ng l u thay đ i nhi u ho c v t li u đ p không đ ng ch t theo chi u dài

đê Trong tr ng h p này c n đ t m t m c n m trên m c n c tri u thi t k và m t

m c n m cao h n m c n c tri u min 1÷2m

M c sâu trong thân đê đ t trên nh ng đ ng th ng n m ngang ch ng 2÷7m c

và ph thu c chi u cao đê Các đ ng n m ngang này cách nhau 20÷30m

c.3 o b ng các thi t b Settlement Các thi t b này đ t trong thân đê, t i các v trí c n đo mà m i s bi n d ng

nh s đ c bi t thông qua các thi t b đ c v i đ chính xác cao

- ng đo đ lún n m ngang Trong m t s tr ng h p đ c bi t, ng đo đ lún n m ngang đ c l p vào m t

c t ngang c a đê (Xem Hình 9-1) M t b c m bi n áp su t ch t l ng đ c kéo vào trong ng đã đ c đ đ y n c theo nh ng th i đo n xác đ nh Sai khác v áp l c

n c đo đ c s dùng đ tính toán đ lún t i b t c đi m nào d c theo ng Thi t b này có u đi m là đo đ c đ lún t i t t c các đi m trên m t m t c t ngang xác

đ nh trong m t kho ng th i gian dài

Trang 12

Hình 9-1: Nguyên lý đo s d ng ng đo lún n m ngang

- o b ng neo xo n Neo xo n (xem Hình 9-2) có c u t o g m m t l i xo n có m t đ u kéo dài lên m t đ t lún c a l p đ t ch a neo xo n chính là đ lún ph n đ nh trên cùng trên m t đ t c a neo, k c khi đ lún c a đ t n n l n h n nh trên đ c ki m tra

đ nh k b ng ng b t khí lún ghi nh n c a neo xo n s cho bi t l c kéo xu ng tác d ng lên ph n kéo dài nh h n s c ch u t i c a ph n l i xo n trong đ t Do đó

đ ng kính c a ph n n m trong đ t nên l n h n ph n kéo dài kh i m t đ t

Hình 9-2: Nguyên lý đo s d ng neo xo n

Trang 13

- Côn c đ nh Côn c đ nh (xem Hình 9-3) là m t thi t b c khí v i m t đ u côn có th di chuy n dài di chuy n ít nh t ph i b ng đ lún c tính c a l p đ t u côn

đ c n i v i m t thanh n m c đ nh đ c kéo dài lên m t đ t và đ c đ t trong m t

ng Ma sát âm do đó không nh h ng đ n đ u côn Ma sát gi a thanh c đ nh và

ng đ c h n ch b ng các l p d u

Thi t b này v n hành t t và cho đ chính xác cao tr tr ng h p chi u sâu l p

đ t nh ho c khi đ t n n có s c ch u t i t t (ví d khi côn đ c đ t ngay trong n n cát)

Hình 9-3: Nguyên lý đo s d ng côn c đ nh

- Gi ng đo lún b ng khí nhieu.dcct@gmail.com

Trang 14

Gi ng đo lún b ng khí (xem Hình 9-4) v c b n là m t áp k đi n t đ t

m t đ sâu nh t đ nh Thi t b này đo áp l c th y t nh trong các ng m m Áp l c

th y t nh đ c tính t đ chênh cao gi a c m ng và đáy ng làm chu n Có 2 ng

m m đ c s d ng: ng c p và ng x Khi áp su t không khí trong ng c p cao

h n áp su t th y t nh trong ng x , màng ng n đ c nâng lên và không khí đ c tháo ra qua ng x Áp su t không khí trong ng c p b ng chính áp su t th y t nh trong ng làm chu n Giá tr đ c đo l i trên m t đ t b ng m t áp k

Hình 9-4: Nguyên lý đo s d ng gi ng đo lún b ng khí

9.3.2 Thi t b đo chuy n v ngang

a Ý ngh a

ê có th chuy n v ngang do tác d ng c a áp l c n c phía mái d c th ng

l u trong th i gian khai thác T nh ng k t qu đo chuy n v ngang mà có th đánh giá ph ng pháp tính toán trong thi t k , ch t l ng thi công, đ ng th i qua đó có

th đ ra bi n pháp tu b , s a ch a m t cách đúng đ n

Trang 15

b Nhi m v Chuy n v ngang th ng xu t hi n đ i v i các đê cao b i vì tr ng h p này

áp l c n c có tr s r t l n Nên c n đo chuy n v ngang c a toàn b ho c m t

ph n đê theo th i gian

c Các ph ng pháp đo c.1 Ph ng pháp đo tuy n b ng ng ng m

B ng ph ng pháp đo tuy n ng ng m là trên m t đê ho c mái d c, n i có th

d dàng x y ra chuy n v ngang, ng i ta đ t nh ng m c ng m Nh ng m c này

đ c đ t trên nh ng tuy n th ng cùng v i nh ng m c c đ nh hai bên b chuy n v ngang chính là đ sai l ch gi a các m c ng m v i các m c c đ nh trên tuy n ng m Ph ng pháp này đ n gi n và cho phép xác đ nh đ chuy n v ngang

m t cách nhanh chóng mà không c n ph i qua nh ng phép tính ph xác đ nh chính xác đ chuy n v ngang c n ph i có nh ng lo i ng ng m chuyên môn

c.2 Ph ng pháp tam giác đ c Trong tr ng h p đ a hình không cho phép dùng ph ng pháp đo tuy n b ng

ng ng m thì dùng ph ng pháp tam giác đ c Trên công trình đ t s n nh ng m c

t o thành h th ng tam giác có liên quan đ n nhau M t ho c hai đo n gi a các m c

đ c ch n làm đ ng c b n c a tam giác đ c N i nào đ a hình cho phép thì dùng

ph ng pháp b n tia Nh ng m c trên m ng l i tam giác nói trên đã đ c xác đ nh

t a đ b ng ph ng pháp tr c đ c V sau khi các m c b chuy n v thì có th đánh giá s chuy n v đó b ng cách so sánh t a đ c a chúng v i t a đ ban đ u

c.3 Ph ng pháp đo b ng thi t b Horizontal Beams và EL In-Place Inclinometer

Các thi t b này đ t ngay trong thân đê, t i các v trí c n đo và m i s bi n

d ng nh s đ c bi t thông qua các thi t b đ c v i đ chính xác cao

- ng đo đ nghiêng (inclinometer tube) nhieu.dcct@gmail.com

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	748,81 KB