Đề tài Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu địa phương, đắp trên nền đất yếu từ Quảng Ninh đến Quảng Nam

trong thời gian thi công và sau thi công Trung tâm Thủy công – Viện KHTL Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-7 Bảng 9-4: Danh mục các nội dung quan trắc thông dụng G h i c h ú B ằ n g b ê t ô n g h a y t h é p đ ặ t t r ự c t i ế p l ê n b ề m ặ t đ ê ; Đ ư ợ c q u a n t r ắ c b ằ n g p h ư ơ n g p h á p t r ắ c đ ạ c . B ằ n g t h é p đ ặ t l ê n m ặ t l ớ p đ ấ t c ầ n đ o l ú n ; Đ ư ợ c q u a n t r ắ c t ự đ ộ n g . B ằ n g b ê t ô n g k ế t h ợ p t h é p đ ặ t t r ự c t i ế p l ê n l ớ p đ ấ t c ầ n q u a n t r ắ c ; Đ ư ợ c q u a n t r ắ c b ằ n g t r ắ c đ ạ c . B ằ n g t h é p , c ù n g m ộ t l ú c q u a n t r ắ c đ ư ợ c đ ộ l ú n c ủ a n h i ề u l ớ p đ ấ t k h á c n h a u . N g u y ê n l ý q u a n t r ắ c b ằ n g k h í n é n . C ấ u t ạ o g i ố n g t r ê n n h ư n g q u a n t r ắ c b ằ n g n g u y ê n l ý t ừ t í n h v à m ộ t l ú c q u a n t r ắ c đ ư ợ c n h i ề u l ớ p đ ấ t k h á c n h a u . B ằ n g b ê t ô n g h a y t h é p ; đ ặ t l ê n đ ỉ n h h a y c ơ đ ê ; Đ ư ợ c q u a n s á t t h e o p h ư ơ n g p h á p t r ắ c đ ạ c . H ầ m đ ặ t c h í n h g i ữ a đ ỉ n h đ ê , b ằ n g b ê t ô n g c ố t t h é p c ó đ ư ờ n g k í n h k h o ả n g 1 m ; C ắ m s â u v à o đ á g ố c , t r ê n đ ỉ n h c ó g i á đ ỡ b ằ n g t h é p h ì n h đ ể t r e o q u ả l ắ c ( q u ả d ọ i ) . Q u ả l ắ c t h u ậ n l à c h â n c ố đ ị n h v à o n ề n , t r ê n đ ỉ n h t ự d o d ị c h c h u y ể n ; Q ủ a l ắ c đ ả o n g ư ợ c l ạ i : c ố đ ị n h t r ê n đ ỉ n h v à t ư d o d i c h u y ể n d ư ớ i đ á y . C ă n c ứ v à o s ự d ị c h c h u y ể n s o v ớ i h ư ớ n g t h ẳ n g đ ứ n g b a n đ ầ u , c h o b i ế t đ ộ c h u y ể n v ị n g a n g , n g h i ê n g , l ệ c h . T h i ế t b ị đ o đ ư ợ c c h ô n n g h i ê n g , k h i đ o t a t h ả t h i ế t b ị v à o s ẽ c h o t a b i ế t t r ị s ố d ị c h c h u y ể n n g a n g , n g h i ê n g . T h i ế t b ị đ o l à h ệ t h ố n g ố n g đ ổ đ ầ y c h ấ t l ỏ n g ; T h i ế t b ị b ộ t h u c ấ u t ạ o n h ư m ộ t á p k ế . G i ố n g n h ư t r ê n n h ư n g t r o n g ố n g t h a y c h ấ t l ỏ n g b ằ n g k h í n é n . G ồ m m ộ t t h a n h k i m l o ạ i đ ư ợ c k é o c ă n g , m ộ t ố n g t h ổ i v à m ộ t c u ộ n d â y đ i ệ n t ừ . K h i b ị k í c h , t h a n h k i m l o ạ i r u n g t ạ o n ê n m ộ t t í n h i ệ u t ầ n s ố t r u y ề n q u a m ộ t c á p t í n h i ệ u đ ế n t h i ế t b ị t h u . C ấ u t ạ o n h ư t r ê n T h i ế t b ị đ o 1 . M ố c q u a n t r ắ c l ú n m ặ t b ằ n g b ê t ô n g c ố t t h é p ( M ố c 2 . M ố c m ặ t b ằ n g t h é p ( S e t t l e m e n t g a u g e ) 1 . M ố c q u a n t r ắ c l ú n s â u b ằ n g b ê t ô n g c ố t t h é p ( M ố c s â u ) . 2 . M ố c s â u b ằ n g t h é p k i ể u k h í n é n ( P r e u m a t i c 3 . M ố c s â u b ằ n g t h é p k i ể u t ừ t í n h ( M a g n e t i c e x t e n s o m e t e r ) . 1 . M ố c n g ắ m q u a n t r ắ c c h u y ể n v ị n g a n g b ằ n g p h ư ơ n g p h á p t r ắ c đ ạ c . 2 . H ầ m d ọ c q u a n t r ắ c c h u y ể n v ị n g a n g b ằ n g q u ả d ọ i . 3 . Q u ả l ắ c t h u ậ n , đ ả o q u a n t r ắ c c h u y ể n v ị n g a n g , n g h i ê n g b ằ n g q u ả d ọ i 4 . T h i ế t b ị đ o đ ư ợ c đ ặ t n g h i ê n g đ ể q u a n t r ắ c l ú n n g a n g , n g h i ê n g ( I n c l i n o m e t e r ) . 1 . Á p l ự c k i ể u t h ủ y l ự c ( H y d r a u l i c p i e z o m e t e r ) . 2 . Á p l ự c k ế k i ể u k h í n é n ( P n e u m a t i c p i e z o m e t e r ) . 3 . Á p l ự c k ế k i ể u d â y r u n g ( V s p i e z o m e t e r ) . 4 . Á p l ự c k ế k i ể u d â y r u n g ( C a r l s o n p o r e p r e s s u r e ) . N ộ i d u n g q u a n t r ắ c Q u a n t r ắ c l ú n m ặ t Q u a n t r ắ c l ú n s â u Q u a n t r ắ c c h u y ể n v ị n g a n g Q u a n t r ắ c á p l ự c l ỗ r ỗ n g S T T 1 2 3 4 Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-8 9.3 Giới thiệu các thiết bị quan trắc 9.3.1 Thiết bị đo độ lún a. Ý nghĩa Từ những kết quả đô độ lún mà có thể đánh giá phương pháp tính toán trong thiết kế, chất lượng thi công, đồng thời qua đó có thể đề ra biện pháp tu bổ, sửa chữa một cách đúng đắn. b. Nhiệm vụ Quan trắc độ lún là dùng các dụng cụ đo đã đặt sẵn trong công trình mà xác định độ lún của công trình theo thời gian. Tùy theo yêu cầu cụ thể mà cần đo độ lún toàn bộ, từng lớp hay cục bộ của một vùng nào đó. c. Các thiết bị quan trắc c.1. Máy đo trắc đạc Máy đo trắc đạc đo thăng bằng các mốc đặt trên và trong công trình, để xác định cao trình của các mốc này bằng cách so sánh với cao độ các mốc gốc - Mốc gốc Là những mốc có cao trình cố định và nằm trong mạng lưới địa hình chung của toàn vùng và cao độ của nó lấy so với mặt chuẩn là mặt biển. Mốc gốc dùng để đo biến dạng của đê thường chia làm hai loại: - Mốc cơ bản Thường xây dựng trước thời gian khởi công xây dựng công trình, đặt ở nơi cách xa hố móng và trong suốt thời gian xây dựng và khai thác không ảnh hưởng đến nó. Với mục đích làm cho cao độ của mốc ít thay đổi, mốc cơ bản cần đặt trên đất tốt, đã cố kết hoàn toàn và tốt nhất đặt trên nền đá, ở những nơi không bị ngập nước, không bị sụt lở và không có hiện tượng Karst. - Mốc phụ Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-9 Vì mốc cơ bản không thể để trực tiếp ở gần công trình, nên phải có mốc phụ ở vị trí trung gian giữa các mốc cơ bản với các mốc đo đạc. Cao độ của mốc phụ xác định bằng cách đo thăng bằng hai lần với độ chính xác cấp II từ các mốc cơ bản. Mốc phụ thường đặt gần công trình và trong một số trường hợp đặt ngay trên một bộ phận của công trình, cho nên cao trình của nó sẽ thay đổi theo thời gian. Vì vậy, cao trình của mốc phụ cần phải xác định thường xuyên theo chu kỳ (2÷3lần/năm). Không nên đặt các mốc phụ ở vùng có khả năng biến dạng mặt đất, ở gần vùng đang nổ mìn, nơi bị ngập lụt và có nước mạch thấm ra trên mặt đất. c.2. Các mốc gắn với công trình bao gồm mốc mặt và mốc sâu - Mốc mặt Thường đặt trên đỉnh đê hoặc trên mái dốc để đo độ lún toàn cục. Mốc mặt nằm lộ thiên trên mặt ngoài công trình và thường khi công trình xây dựng đến cao trình thiết kế thì đồng thời đặt mốc ngay trên mặt công trình ở vào nơi qui định. Mốc mặt gồm một ống thép mà mút dưới được gắn vào một trụ bê tông đặt trong hố. Đoạn gần giữa ống gắn với một tấm bê tông nhằm tăng độ ổn định của ống khi đặt trong hố. Phần trên cần xây dựng một tháp bảo vệ. Đỉnh của ống được gắn cơ cấu đo và đỉnh ổng đặt thấp hơn mặt đất công trình khoảng 20cm. - Mốc sâu Dùng để đo độ lún của những lớp đất trong thân đê cho nên phải chôn sâu trong thân đê. Mốc sâu gồm một tấm đáy bằng bê tông cốt thép hình vuông dày 0,15÷0,20m và kích thước các cạnh 1,5÷3,0m. Trên tấm đáy để tựa (tự do) một ống thép với những kết cấu giữ thăng bằng. Đầu trên ống thép giữ cơ cấu đo. Ống thép đặt trong một ống bảo vệ có tầng cách ly nhằm loại trừ mọi tác dụng của ngoại lực lên ống. Phần trên mốc được bảo vệ bằng một ống trụ có tấm đáy và nắp đậy. Cao trình nắp đậy ngang với cao trình mặt công trình. Như vậy ta có thể biết được cao trình của tấm đáy bở vì ống tựa trên tấm đáy mà chiều dài ống đã biết. Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-10 Mốc mặt và mốc sâu thường bố trí trên những mặt cắt thẳng đứng ngang với thân đê và gọi là tuyến đo. Các tuyến đo ngày thường nằm cách nhau 50÷100m. Trên một tuyến đo bố trí cả mốc mặt và mốc sâu. Mốc mặt thường đặt 1÷2 cái ở đỉnh (phụ thuộc chiều rộng đỉnh đê) và ngoài mặt đường giao thông. Ở mái dốc hạ lưu, nếu có cơ thì mốc mặt đặt trên cơ đê. Trên mái dốc thượng lưu chỉ đặt mốc mặt trong những trường hợp đặc biệt như mực nước thượng lưu thay đổi nhiều hoặc vật liệu đắp không đồng chất theo chiều dài đê. Trong trường hợp này cần đặt một mốc nằm trên mực nước triều thiết kế và một mốc nằm cao hơn mực nước triều min 1÷2m. Mốc sâu trong thân đê đặt trên những đường thẳng nằm ngang chừng 2÷7mốc và phụ thuộc chiều cao đê. Các đường nằm ngang này cách nhau 20÷30m. c.3. Đo bằng các thiết bị Settlement Các thiết bị này đặt trong thân đê, tại các vị trí cần đo mà mỗi sự biến dạng nhỏ sẽ được biết thông qua các thiết bị đọc với độ chính xác cao. - Ống đo độ lún nằm ngang Trong một số trường hợp đặc biệt, ống đo độ lún nằm ngang được lắp vào mặt cắt ngang của đê (Xem Hình 9-1). Một bộ cảm biến áp suất chất lỏng được kéo vào trong ống đã được đổ đầy nước theo những thời đoạn xác định. Sai khác về áp lực nước đo được sẽ dùng để tính toán độ lún tại bất cứ điểm nào dọc theo ống. Thiết bị này có ưu điểm là đo được độ lún tại tất cả các điểm trên một mặt cắt ngang xác định trong một khoảng thời gian dài. Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-11 Hình 9-1: Nguyên lý đo sử dụng ống đo lún nằm ngang - Đo bằng neo xoắn Neo xoắn (xem Hình 9-2) có cấu tạo gồm một lưỡi xoắn có một đầu kéo dài lên mặt đất. Độ lún của lớp đất chứa neo xoắn chính là độ lún phần đỉnh trên cùng trên mặt đất của neo, kể cả khi độ lún của đất nền lớn hơn. Đỉnh trên được kiểm tra định kỳ bằng ống bọt khí. Độ lún ghi nhận của neo xoắn sẽ cho biết lực kéo xuống tác dụng lên phần kéo dài nhỏ hơn sức chịu tải của phần lưỡi xoắn trong đất. Do đó đường kính của phần nằm trong đất nên lớn hơn phần kéo dài khỏi mặt đất. Hình 9-2: Nguyên lý đo sử dụng neo xoắn Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-12 - Côn cố định Côn cố định (xem Hình 9-3) là một thiết bị cơ khí với một đầu côn có thể di chuyển. Độ dài di chuyển ít nhất phải bằng độ lún ước tính của lớp đất. Đầu côn được nối với một thanh nằm cố định được kéo dài lên mặt đất và được đặt trong một ống. Ma sát âm do đó không ảnh hưởng đến đầu côn. Ma sát giữa thanh cố định và ống được hạn chế bằng các lớp dầu. Thiết bị này vận hành tốt và cho độ chính xác cao trừ trường hợp chiều sâu lớp đất nhỏ hoặc khi đất nền có sức chịu tải tốt (ví dụ khi côn được đặt ngay trong nền cát). Hình 9-3: Nguyên lý đo sử dụng côn cố định - Giếng đo lún bằng khí Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-13 Giếng đo lún bằng khí (xem Hình 9-4) về cơ bản là một áp kế điện tử đặt ở một độ sâu nhất định. Thiết bị này đo áp lực thủy tĩnh trong các ống mềm. Áp lực thủy tĩnh được tính từ độ chênh cao giữa cảm ứng và đáy ống làm chuẩn. Có 2 ống mềm được sử dụng: ống cấp và ống xả. Khi áp suất không khí trong ống cấp cao hơn áp suất thủy tĩnh trong ống xả, màng ngăn được nâng lên và không khí được tháo ra qua ống xả. Áp suất không khí trong ống cấp bằng chính áp suất thủy tĩnh trong ống làm chuẩn. Giá trị được đo lại trên mặt đất bằng một áp kế. Hình 9-4: Nguyên lý đo sử dụng giếng đo lún bằng khí 9.3.2 Thiết bị đo chuyển vị ngang a. Ý nghĩa Đê có thể chuyển vị ngang do tác dụng của áp lực nước phía mái dốc thượng lưu trong thời gian khai thác. Từ những kết quả đo chuyển vị ngang mà có thể đánh giá phương pháp tính toán trong thiết kế, chất lượng thi công, đồng thời qua đó có thể đề ra biện pháp tu bổ, sửa chữa một cách đúng đắn. Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-14 b. Nhiệm vụ Chuyển vị ngang thường xuất hiện đối với các đê cao bởi vì trường hợp này áp lực nước có trị số rất lớn. Nên cần đo chuyển vị ngang của toàn bộ hoặc một phần đê theo thời gian. c. Các phương pháp đo c.1. Phương pháp đo tuyến bằng ống ngắm Bằng phương pháp đo tuyến ống ngắm là trên mặt đê hoặc mái dốc, nơi có thể dễ dàng xảy ra chuyển vị ngang, người ta đặt những mốc ngầm. Những mốc này được đặt trên những tuyến thẳng cùng với những mốc cố định ở hai bên bờ. Độ chuyển vị ngang chính là độ sai lệch giữa các mốc ngắm với các mốc cố định trên tuyến ngắm. Phương pháp này đơn giản và cho phép xác định độ chuyển vị ngang một cách nhanh chóng mà không cần phải qua những phép tính phụ. Để xác định chính xác độ chuyển vị ngang cần phải có những loại ống ngắm chuyên môn. c.2. Phương pháp tam giác đạc Trong trường hợp địa hình không cho phép dùng phương pháp đo tuyến bằng ống ngắm thì dùng phương pháp tam giác đạc. Trên công trình đặt sẵn những mốc tạo thành hệ thống tam giác có liên quan đến nhau. Một hoặc hai đoạn giữa các mốc được chọn làm đường cơ bản của tam giác đạc. Nơi nào địa hình cho phép thì dùng phương pháp bắn tia. Những mốc trên mạng lưới tam giác nói trên đã được xác định tọa độ bằng phương pháp trắc đạc. Về sau khi các mốc bị chuyển vị thì có thể đánh giá sự chuyển vị đó bằng cách so sánh tọa độ của chúng với tọa độ ban đầu. c.3. Phương pháp đo bằng thiết bị Horizontal Beams và EL In-Place Inclinometer Các thiết bị này đặt ngay trong thân đê, tại các vị trí cần đo và mỗi sự biến dạng nhỏ sẽ được biết thông qua các thiết bị đọc với độ chính xác cao. - Ống đo độ nghiêng (inclinometer tube) Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-15 Ống đo độ nghiêng được dùng để đo chuyển vị ngang của công trình. Các ống này làm bằng vật liệu mềm, thường có đường kính trong khoảng 50mm. Để đo chuyển vị, đặt các ống này vào trong một hố được khoan sâu khoảng 2m vào trong lớp đất chặt nằm ngay dưới lớp đất có tính nén lún. Sau khi dỡ lớp bọc ngoài của ống đổ các sỏi nhỏ vào trong ống để đảm bảo tính liên kết giữa thiết bị đo với nền là tối ưu. Trong phạm vi các lớp đất nén lún phía trên, đổ các hạt sét mịn vào trong ống để đảm bảo tính liên kết đồng thời chống rò rỉ nước dọc theo ống. Do tính đàn hồi của ống là nhỏ nên không ảnh hưởng đến biến dạng của công trình. Hình 9-5: Nguyên lý đo sử dụng ống đo độ nghiêng Một máy đo độ nghiêng được đặt vào trong ống. Thiết bị này sẽ đo độ nghiêng của ống dù liên tục hay không liên tục chỉ với những chuyển vị rất nhỏ. Sau khi lắp đặt, các thiết bị này được tích hợp luôn vào công trình. Để chống ống đo bị lật, một rãnh dẫn hướng được làm trong ống. Ống có thể được treo lên để chống bị xoắn. Do chuyển vị ngang sẽ được hiện thị trên một đĩa đặt thẳng đứng, độ nghiêng của thiết bị đo phải chính xác phải khớp với các giá trị được đo ban đầu theo hai hướng trực giao nhau. Đáy ống phải được đặt vào trong lớp đất chặt để làm mốc. Tuy nhiên, điểm đầu của ống cũng có thể dùng làm mốc nếu được đặt trên một mặt nằm ngang Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-16 sử dụng đo quang học. Độ chính xác của thiết bị đo này khá cao, có thể nhận biết chuyển vị khoảng vài centimet nếu đặt ở sâu 15m. Hình 9-6: Ống đo độ nghiêng điện tử Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-17 9.3.3 Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng a. Ý nghĩa Đối với thân đê có hệ số thấm bé và độ ngậm nước cao thì áp lực lỗ rỗng sẽ xuất hiện trong quá trình xây dựng cũng như khai thác. Áp lực lỗ rỗng có trị số lớn nhất thường vào cuối thời kỳ xây dựng và giảm dần theo thời gian. Áp lực lỗ rỗng ảnh hưởng lớn đến độ ổn định của đê cho nên không phải chỉ tính toán nó trong thiết kế mà cần đo đạc trong thời gian khai thác để biết sự diễn biến của nó mà đánh giá độ ổn định của đê. b. Nhiệm vụ Áp lực nước lỗ rỗng trong đất pr nói chung không thể đo trực tiếp mà phải đo gián tiếp bằng cách tìm hiệu số giữa áp lực toàn bộ p và áp lực thủy tĩnh pn theo công thức: pr = p - pn (9-1) Như vậy nếu biết được tổng áp lực theo thời gian p=p(t) và áp lực thủy tĩnh theo thời gian pn=pn(t) thì có thể tìm được trị số áp lực lỗ rỗng theo thời gian pr=pr(t). c. Thiết bị quan trắc Dụng cụ đo áp lực lỗ rỗng có nhiều loại nhưng thông thường trong đê đất thường sử dụng các loại chính sau: - Thiết bị ∏TH-1: Thiết bị này dùng để đo áp lực lỗ rỗng trong đất bị phá hoại kết cấu như đặt trong thân đê. Nó là một áp kế đất đặt trong một hộp đặc biệt có nắp lưới. Nắp lưới này chịu tác dụng của áp lực lỗ rỗng. - Thiết bị ∏TH-3: Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-18 Thiết bị này dùng để đo áp lực lỗ rỗng trong đất chưa bị phá hoại kết cấu (đất nguyên dạng). Dụng cụ này gồm một hộp bằng kim loại đặt trong nó một áp kế đất. Độ cứng của mặt hộp phải đủ chống được áp lực đất tác dụng bên ngoài. Hộp được nối với một kim bằng kim loại hình ống có chiều dài 1÷1,5m và đường kính trong 0,2mm. Đoạn đầu của ống kim này có cấu tạo sao cho có thể chuyển được áp lực bên ngoài vào trong lòng kim ống và trong lòng kim đổ đầy vadơlin. Kim ống nối chặt với hộp đo áp liên thông với lòng hộp bằng những lỗ khoan nhỏ và trong hộp cũng chứa đầy vadơlin. Như vậy nếu có áp lực tác động bên ngoài kim ống thì áp lực này chuyển vào trong vadơlin và chuyển tiếp vào trong hộp, tác dụng lên mặt áp kế đất. Kim của áp kế sẽ chỉ chỉ số áp lực tác dụng. Khi cần đo áp lực lỗ rỗng trong đất nguyên dạng ở một độ sâu nào đó thì cần khoan với hố khoan có đường kính 150÷200mm. Giếng khoan chỉ cần khoan đến cao trình cách điểm đo một khoảng bằng chiều dài kim ống. Sau đó dùng cần khoan đưa kim xuống đất sao cho đầu lỗ kim ống đạt cao trình định đo. Dùng dây nối áp kế với các bảng được đặt trong các hành lang hoặc trên mái dốc hạ lưu để theo dõi áp lực kẽ rỗng tại điểm đã định. - Thiết bị đo Total Pressure Cell Dụng cụ để đo áp lực lỗ rỗng bố trí trong thân đê trên những mặt cắt nằm ngang của đê gọi là tuyến đo và tuyến đo này nên bố trí cùng với tuyến đo áp lực khi xác định đường bão hòa. Trong một tuyến đo, dụng cụ đo được đặt trên những đường nằm ngang và các đường này cách nhau 20÷30m theo chiều cao. Mỗi một đường ngang đặt 3÷7 dụng cụ đo, phụ thuộc chiều rộng của đê. Dụng cụ đo được đặt tập trung nhiều vào các vùng trung tâm của đê. 9.4 Các quy định chủ yếu về bố trí thiết bị quan trắc 9.4.1 Thiết bị đo để quan trắc lún a. Yêu cầu Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-19 Để quan trắc lún mặt (lún ở đỉnh, cơ và trên mái đê) ta có thể sử dụng các thiết bị đo giới thiệu trong Bảng 9-1; Đối với công trình nhỏ từ cấp IV trở xuống nên ưu tiên áp dụng phương pháp trắc đạc dùng hệ thống mốc mặt. Để quan trắc các lớp đất khác nhau trong thân đê và nên đê cao (cấp II trở lên) nên sử dụng các thiết bị đo tự động như: Quả lắc thuận đảo, thiết bị đo kiểu từ tính (Magnetic Extensometer), thiết bị đo lún sâu bằng khí nén (Preumatic settlement cell) Đối với những đê thấp (cấp IV trở xuống) nên sử dụng các mốc sâu đơn giản. Hệ thống mốc mặt và mốc sâu phải bố trí trong cùng một tuyến đo. Số lượng mốc trong một tuyến phụ thuộc vào tính chất phức tạp của địa chất nền, số lớp đất trong thân, nhiệm vụ nghiên cứu, qui mô đê b. Tuyến quan trắc lún mặt của đê Tuyến quan trắc lún mặt cách nhau 100÷150m. Trong những trường hợp sau đây, tuyến đo lún mặt phải bố trí bổ sung: - Nếu có chiều cao đê biến đổi đột ngột. - Địa chất nền phức tạp. - Tuyến đê cong mà có góc ngoặt vượt quá 15o. c. Số lượng mốc mặt trong mỗi tuyến qui định Ở trên đỉnh đê ngoài phạm vi đường giao thông (đối với những đê kết hợp đường giao thông), cần bố trí từ 1÷2 mốc; Với đê không kết hợp đường giao thông bề rộng mặt đê nhỏ thì bố trí một mốc. Trên mái hạ lưu đê nên bố trí các mốc mặt trên các cơ đê (nếu có), khi không có cơ thì bố trí trực tiếp lên mái. Vị trí các mốc lấy tùy theo chiều cao đê, do chiều cao đê không quá cao nên thường bố trí một điểm đo ở đỉnh đê. Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-20 Trên mái thượng lưu đê, hệ thống mốc mặt chỉ đặt đối với đê cấp I, II có chế độ làm việc đặt biệt như mực nước giao động lớn thì bố trí một mốc ở trên mực nước triều thiết kế và một mốc đặt cao hơn mực nước triều min từ 1÷2m. d. Tuyến quan trắc lún sâu Được qui định như ở mục b, nên bố trí trùng với tuyến quan trắc lún mặt. Các mốc đo lún sâu đặt trên cùng một cao độ trong mặt cắt ngang của đê gọi là tuyến đo ngang. Đối với tuyến đo ngang: đê đồng chất thì bố trí một tuyến ở đỉnh đê, một tuyến ở chân đê, với đê không đồng chất thì cứ mỗi loại đất bố trí một tuyến đo sâu. 9.4.2 Bố trí thiết bị quan trắc chuyển vị ngang a. Yêu cầu Việc bố trí quan trắc chuyển vị ngang đối với đê biển qui định như sau: Cách nhau 100÷150m bố trí một tuyến quan trắc chuyển vị ngang. Số lượng tuyến quan trắc tuyến quan trắc chuyển vị ngang phục thuộc vào chiều dài đê, vị trí tuyến quan trắc chuyển vị ngang nên thiết kế trùng với tuyến quan trắc lún. Điểm quan trắc có thể bố trí ở mép thượng lưu đê hoặc tại giao điểm của mực nước triều thiết kế với mái đê thượng lưu. Với đê đồng chất thì bố trí một điểm quan trắc chuyển vị ngang ở trên đỉnh, còn với đê không đồng chất thì cứ mỗi loại đất khác nhau bố trí một điểm quan trắc. b. Thiết bị đo Để quan trắc chuyển vị ngang có thể sử dụng một trong những loại sau: - Mốc ngắm. - Hầm dọc. - Quả lắc thuận, đảo. - Thiết bị đo bố trí nghiêng (Inclinometer) c. Trường hợp có kết cấu bê tông cốt thếp nằm trong thân đê Chuyên đề 32: Quan trắc thi công đê biển trong thời gian thi công và sau thi công Đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu đại phương và đắp trên nền đất yếu từ QN-QN 9-21 Tuyến quan trắc nên bố trí trùng với vị trí có kết cấu bê tông cốt thép, nếu kết cấu bê tông nằm lộ thiên ra khỏi mặt đê thì bố trí thiết bị quan trắc chuyển bị ngang như đê đất bình thường. 9.4.3 Bố trí thiết bị quan trắc áp lực lỗ rỗng a. Yêu cầu Bố trí thiết bị để quan trắc áp lực lỗ rỗng chỉ đối với đê cấp II trở lên mà thân đê là đất sét hoặc á sét nặng. Đối với đê có cấp thấp hơn chỉ tiến hành khi có chế độ quan trắc đặc biệt. b. Thiết bị quan trắc Thiết bị quan trắc áp lực lỗ rỗng trong thân đê là các áp lực kế (piezometer) có cấu tạo giống như áp kế đo áp lực đất, nướ