Quan trắc độ lún công trình

Các phương pháp quan trắc độ lún công trình

Quan trắc lún và biến dạng công trình là công tác vô cùng cần thiết nhằm xác định các giá trị độ lún (độ lún lệch, tốc độ lún trung bình …) của công trình so với các giá trị tính toán theo thiết kế, qua đó đánh giá khả năng làm việc và độ ổn định của nền móng công trình trong quá trình xây dựng và sử dụng sau này.

Khi đo độ lún công trình có thể sử dụng một trong các phương pháp sau:

• Phương pháp đo cao hình học
• Phương pháp đo cao lượng giác
• Phương pháp đo cao thủy tĩnh
• Phương pháp chụp ảnh

1.Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao hình học

Đây là phương pháp cơ bản được ứng dụng trong hầu hết các công trình. Tùy theo yêu cầu độ chính xác quan trắc biến dạng công trình mà người ta dùng các loại máy khác nhau.Thông thường quan trắc độ lún đòi hỏi độ chính xác hạng II thủy chuẩn nhà nước, do vậy máy thường được sử dụng là máy Ni004 hoặc Ni007. Gần đây do tiến bộ của khoa học kĩ thuật các máy tủy chuẩn đang từng bước được đưa vào sử dụng trong đo thủy chuẩn hạng 2 nhà nước. Mia được sử dụng là mia Invar mã vạch. Trước mỗi chu kì đo máy và mia cần phải được kiểm nghiệm cẩn thận theo qui phạm, đặc biệt là xác định độ ổn định của góc i của máy.

Sơ đồ lưới và chương trình đo được quy định thống nhất với tất cả các chu kì đo để giảm thiểu lượng sai số hệ thống tới kết quả đo lún, đồng thời với mỗi công trình nên sử dụng một máy thủy chuẩn và một mia Invar cố định, cùng với một người đo từ đầu chu kì đến cuối chu kì, trong những điều kiện ngoại cảnh tương tự nhau nhằm hạn chế sai số hệ thống lên kết quả đo.

Các chỉ tiêu kĩ thuật va hạn sai tuân thủ theo quy phạm hiện hành.

Phương pháp này đo được độ lún tuyệt đối, máy và dụng cụ đơn giản, nhưng để chỉnh lý thì phương pháp này đòi hỏi kĩ thuật rất cao.

2.Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao thủy tĩnh

Trong những điều kiện đặc biệt, người ta áp dụng phương pháp này, vi dụ trong các công trình công nghiệp có các hệ thống máy phức tạp với điều kiện quan trắc chật hẹp.

Thực chất của phương pháp này là áp dụng nguyên lý bình thông nhau. Trong phương pháp, người ta gắn phần đầu và phần cuối của hệ thống đo vào mốc kiểm tra cơ sở. Với mỗi chu kỳ đo, kết nối các mốc điểm kiểm tra với mốc cơ sở bằng dây dẫn chất lỏng. Trong phương pháp này có mấy điểm chú ý:

-Lựa chọn chất lỏng trong ống dẫn hợp lý, có thể là dầu nhẹ (SEA 10 đến SEA 15), để giảm khả năng tạo bọt, giảm khả năng giãn nở do nhiệt.

-Chọn tuyến đo có sự chênh lệch nhiệt độ trong môi trường ít nhất.

-Tính số hiệu chỉnh đo chênh cao nhiệt độ theo tuyến ống.

-Đọc số đầu – cuối đồng thời

3.Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao lượng giác

Trong những trường hợp không thuận lợi hoặc kém hiệu quả đối với đo cao hình học và yêu cầu độ chính xác đo lún không cao thì áp dụng phương pháo đo cao lượng giác tia ngắm ngắn không quá 100m.

Máy kinh vĩ dùng trong phương pháp này có độ chính xác cao như Theo 010, wild T2, T1, T2 và các máy có độ chính xác tương đương.

Trong đo cao lượng giác, chênh cao giữa trục quay của ống kính máy kinh vĩ và điểm ngắm trên mia được tính theo công thức:

h=ldtanZ

Trong đó: l- là khoảng cách nằm ngang từ chân máy đến mia, được đo trực tiếp hoặc được tính theo công thức : l=b(sinZ1.sinZ2)/sin(Z1-Z2)

Trong trường hợp l được tính theo công thức này thì khi đó phải ngắm hai điểm trên mia để có hai góc thiên đỉnh Z1, Z2.

Khoảng cách b giữa hai điểm ngắm mia phải được xác định chính xác.

Phương pháp này có thể được thay thế cho đo cao hình học. Tuy nhiên phương pháp này mất tương đối nhiều công sức vào việc đánh dấu điểm. Ngoài ra còn bị ảnh hưởng bởi chiết quang.

4.Quan trắc lún bằng phương pháp chụp ảnh

Phương pháp đo là chụp ảnh đơn và chụp ảnh lập thể.

Cơ sở của phương pháp là gia công các ảnh chụp mặt đất. Phạm vi ứng dụng của phương pháp này là khi cần xác định các đại lượng biến dạng rất nhanh. Độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào khoảng chụp.

Trong đo độ lún công trình thì phương pháp đo cao lượng giác và chụp ảnh không đảm bảo độ chính xác, còn phương pháp đo cao thủy tĩnh thì quá phức tạp nên người ta sử dụng phổ biến phương pháp đo cao hình học vì phương pháp này cho độ chính xác cao lại đo đạc thuận lợi.