Phương pháp quan trắc biến dạng công trình

Biến dạng thực chất là chuyển vị không gian của các điểm trên công trình qua một chu kỳ thời gian.
Vì ta không thể quan trắc hết được tất cả các điểm của công trình nên cần thiết phải chọn một số điểm có khả năng bị chuyển vị rất nhiều (các điểm trên cột đối với nhà khung chịu lực). Những điểm này được gọi là điểm quan trắc.

Để xác định vị trí các điểm quan trắc người ta phải đo nối chúng với một hệ thống điểm được cố định kiên cố gọi là các “mốc chuẩn”, các mốc chuẩn này được định kỳ đo kiểm tra. Từ hệ thống mốc này và các kết quả đo tính được tọa độ các điểm quan trắc.

Công tác quan trắc biến dạng công trình được tiến hành với độ chính xác đo đạc rất cao. Do vậy chỉ những người có chuyên môn cao về trắc địa mới tiến hành được công việc này.

Để đơn giản người ta chia chuyển vị của các điểm quan trắc thành 2 thành phần:

- Chuyển vị thẳng đứng: gọi là lún, được xác định bằng đo cao hình học (tương đương với đo cao hình học hạng II nhà nước).

- Chuyển vị mặt bằng: gọi tắt là chuyển vị, được xác định bằng các tọa độ X, Y và xác định bằng đo góc và đo dài.

Quan trắc lún

a. Mốc gốc (mốc chuẩn)

Ít nhất phải có 3 mốc được bố trí gần công trình nhưng phải nằm ngoài phạm vi ảnh hưởng lún của công trình. Mốc gốc có thể chôn ở dưới đất, gắn trên tường các công trình kiên cố khác đã được xây dựng từ lâu. Moác chuaån 300m

b. Mốc lún: được đặt vòng quanh đỉnh móng công trình, dưới chân cột hay tường chịu lực, ở những điểm thay đổi kết cấu.

c. Chu kỳ quan trắc:

- Chu kỳ quan trắc đầu tiên bắt đầu sau khi xây lắp xong móng công trình (gọi là chu kỳ 0)

- Trong giai đọan xây dựng các lần đo được tiến hành khi công trình có bước nhảy về tải trọng, đặc biệt khi công trình đạt được 25%, 50%, 75%, 100%.

- Trong giai đoạn sử dụng công trình chu kỳ đo có thể là tháng, quý, nửa năm ... việc quan trắc lún phát triển cho đến khi độ lún trong 3 chu kỳ liên tiếp không thay đổi khi đó mới kết thúc.

Quan trắc chuyển vị

- Dưới tác dụng của các thành phần ngoại lực tác động vào công trình, công trình có thể bị dịch chuyển đi theo phương nằm ngang.

- Muốn quan trắc độ dịch chuyển của công trình ta đo xác định tọa độ (mặt bằng) của một số điểm đặc trưng trên công trình vào các thời điểm khác nhau theo các phương pháp: hướng chuẩn, đo góc, Δ, đường chuyền .... ở đây ta xét phương pháp giao hội góc.

- Đặt các mốc gốc I, II, III, IV ngoài phạm vi ảnh hưởng của công trình tạo thành một số hướng gốc.
- Đặt các mốc dịch chuyển 1, 2, 3 ở trên công trình.
- Đo góc bằng βi hợp với các hướng gốc và hướng ngắm đến các mốc đo dịch chuyển theo từng chu kỳ.

Để kiểm tra có thể đo cả góc β2 ở phía bờ bên kia.

Phương pháp này ưu điểm là áp dụng được với công trình có dạng bất kỳ, việc tính toán đơn giản.

Quan trắc nghiêng

Tùy thuộc vào độ cao, hình dáng, kích thước của công trình, độ nghiêng có thể được xác định bằng nhiều phương pháp.

a. Phương pháp chiếu thẳng đứng

Với những công trình có chiều cao H ≤ 15m ta dùng dây dọi để chiếu điểm. Đọan l được đo trực tiếp bằng thước thép.

Với những công trình cao dùng máy chiếu quang học hoặc Lazer.

b. Phương pháp đo góc bằng (phương pháp giao hội góc)

Phương pháp này thường được áp dụng để xác định độ nghiêng của các công trình cao có dạng tháp.
Điểm 1 nằm ở đỉnh công trình. Bố trí các điểm gốc A, B, M. N ở gần công trình, trong đó cố gắng đặt A và B sao cho hướng A-1 và B-1 có dạng trực giao từ đó ta tính được đọan nghiêng l thành phần thứ nhất ở một chu kỳ nào đó là:

Độ chính xác của phương pháp này phụ thuộc vào độ chính xác đo góc bằng và đo khoảng cách S.

Ngoài ra, các bạn có thể tham khảo thêm bài viết: Tìm hiểu về quan trắc biến dạng công trình để hiểu hơn về công tác quan trắc và đo đạc sự biến dạng của công trình.

Tư vấn kiểm định xây dựng