Công tác quan trắc trong thi công công trình ngầm

Tóm tắt: Trong xây dựng công trình ngầm, công tác quan trắc và khảo sát địa kỹ thuật đóng vai trò rất quan trọng giúp kiểm tra sự chính xác của các giai đoạn thiết kế, thi công, ngăn ngừa rủi ro kỹ thuật trong thi công, đánh giá sự ảnh hưởng tiềm tàng do thi công công trình ngầm đến các công trình lân cận và cũng giúp đánh giá ứng xử của công trình sau khi đưa vào sử dụng. Hơn nữa, công tác quan trắc trong và sau quá trình thi công sẽ là cơ sở cho công tác quản lý khai thác công trình giúp kéo dài tuổi thọ và thời gian ổn định của công trình ngầm, cũng như của công trình trên mặt đất.

Bài báo này tổng kết các công nghệ, thiết bị quan trắc hiện nay đang được ứng dụng trong công tác quan trắc địa kỹ thuật của công trình ngầm.

Abstract: In the underground construction, the monitoring and the geotechnical investigation play a very important role to evaluate the accuracy of the design, construction, risk prevention in construction, evaluate the effect of underground construction to surrounding structure and also for assessing the behavior of the building after being put into use. Moreover, the monitoring work during and after the construction process will be the basis for the management, exploitation of projects to extend the life and time stability of the underground and works on the ground .
This paper summarizes the technology, monitoring equipment are now being applied in the geotechnical monitoring for underground project.

Môi trường lòng đất (đá) trước khi có sự xuất hiện của hầm đang ở trạng thái cân bằng. Tuy nhiên dưới ảnh hưởng của việc thi công hầm, trạng thái cân bằng này bị phá vỡ, do đó sẽ xuất hiện các chuyển vị để đạt đến trạng thái cân bằng mới. Trong khi đó, công trình ngầm, đặc biệt là hầm, do đặc điểm được xây dựng bên trong lòng đất (đá) nên luôn luôn có sự tương tác với môi trường xung quanh (đất hoặc đá). Ứng xử của hầm, do đó sẽ phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính cũng như ứng xử của môi trường xung quanh nó, được thể hiện dưới các dạng khác nhau như chuyển vị, thay đổi trạng thái ứng suất, thay đổi áp lực nước…. Việc quan trắc các yếu tố này thông qua việc lắp đặt các hệ thống, thiệt bị quan trắc xung quanh hầm đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát cũng như dự đoán ứng xủa của hầm cũng như của môi trường xung quanh (đất, đá) và ảnh hưởng của nó lên các công trình hiện hữu.

Các thiết bị quan trắc thường được lựa chọn và bố trí tùy thuộc vào những tính chất đặc thù của công trình, địa tầng địa chất, mức độ chi tiết của dữ liệu… để nhận được những loại thông tin như: ứng xử của đất (áp lực, chuyển vị và biến dạng của đất); sự tương tác giữa đất-kết cấu công trình (chuyển vị tương đối của kết cấu (vỏ hầm)), biến dạng kéo và nén của kết cấu; điều kiện địa chất (áp lực nước lỗ rỗng, chế độ dòng chảy, nhiệt độ); ảnh hưởng của công trình đến môi trường xung quanh (chuyển vị của đất, tiếng ồn, rung động, chất lượng không khí)…

Chi tiết tham khảo Tạp chí GTVT số tháng 8/2013