KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH :

1. CƠ SỞ LẬP PHƯƠNG ÁN.

- Nhiệm vụ quan trắc lún Công trình:

- Hồ sơ tài liệu thiết kế công trình (Mặt bằng tổng thể công trình, bản vẽ thiết kế hệ thống lưới cột...);

- Luật Xây dựng số 11/2003/QH 11 ngày 26/11/2003 của Quốc Hội;

Nghị định số 12/2009/NĐ-CP ngày 12/02/2009 của Chính phủ về việc Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình,

- Nghị định số 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ về Quản lý chất lượng công trình xây dựng;

2. MỤC ĐÍCH.

Công tác quan trắc lún công trình được thực hiện nhằm các mục đích sau:

- 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;

- 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;

3. NỘI DUNG.

3.1 Tiêu chuẩn áp dụng

- TCXD 271:2002 “Quy trình kỹ thuật xác định độ lún công trình dân dụng và công nghiệp bằng phương pháp đo cao hình học”;

- Quy phạm xây dựng lưới độ cao nhà nước hạng I, II, III và hạng IV;

3.2 Mốc quan trắc

a) Mốc chuẩn

Trước khi quan trắc lún công trình cần xây dựng l­ưới các mốc chuẩn. Khi đo lún mốc chuẩn là các mốc khống chế độ cao dùng làm cơ sở để xác định độ lún của công trình, khoảng cách từ mốc chuẩn đến công trình thường từ 50m đến 100m.

Các mốc chuẩn phải đảm bảo ổn định trong suốt quá trình quan trắc và cho phép kiểm tra độ ổn định của các mốc quan trắc gắn trên các kết cấu công trình, để đảm bảo các yêu cầu trên, mốc chuẩn phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Số lượng mốc chuẩn tối thiểu là 3 mốc;

- Nằm ngoài phạm vi ảnh hưởng lún của công trình, xa nguồn gây ra chấn động lớn;

- Giữ được độ cao ổn định trong suốt quá trình đo độ lún công trình;

- Cho phép kiểm tra một cách tin cậy độ ổn định của các mốc khác;

- Cho phép dẫn độ cao đến các mốc đo lún một cách thuận lợi, trường hợp khi đo chênh cao giữa hai điểm (mốc chuẩn đến mốc quan trắc, giữa các mốc quan trắc với nhau) mà không nhìn thấy trực tiếp bằng một trạm máy thì có thể dùng cóc để truyền độ cao.

Cóc: Là dụng cụ để đặt mia chuyền độ cao khi đo chênh cao giữa hai điểm không nhìn thấy trực tiếp bằng một trạm máy (TCXD 271:2002)

- Trong trường hợp cụ thể đáng lẽ phải xây dựng một cụm gồm 3 mốc, khoan sâu ~35m, nhưng do công trình có kích thước khá nhỏ  nằm chen sát khu dân cư, nên không thể bố trí mốc trong khu vực xây dựng và cũng không bố trí được trên vỉa hè. Do đó vận dụng điều 7.1.2 trong TCXDVN 271-2002 chúng tôi sẽ lợi dụng các công trình cũ, ổn định để đặt mốc cơ sở theo dạng đơn giản (gắn dấu mốc trên mặt bê tông, hay trên các công trình cũ, bu lông chân cột đèn hay sử dụng các mốc xây cũ của Tổng cục địa chính nằm gần công trình). Ở đây ta sẽ chọn mốc RP1, RP2, RP3 sẽ là chốt sắt gắn trên bê tông hay bulong chân cột đèn

b) Mốc quan trắc lún

Mốc đo lún là mốc được gắn trực tiếp vào các vị trí đặc trưng của các kết cấu chịu lực trên móng hoặc thân công trình, dùng để quan trắc độ lún (lún, trồi), hệ thống mốc đo lún được thiết kế và bố trí đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có kết cấu vững chắc, đơn giản và thuận tiện cho việc đo đạc;

- Bố trí đảm bảo phản ảnh một cách đầy đủ về độ lún và độ nghiêng của toàn công trình và các điều kiện đo đạc (các vị trí đặc trưng về lún không đều, các vị trí dự đoán lún mạnh, các vị trí đặc trưng về địa chất công trình, hai bên khe lún, nơi có thay đổi tải trọng, thang máy…), tránh sự phá hỏng hoặc mất tác dụng đo đạc trong các chu kỳ sau;

- Số lượng mốc quan trắc lún được tính toán thích hợp sao cho vừa phản ảnh được đặc trưng giá trị đo đạc, vừa đảm bảo tính kinh tế;

- Căn cứ vào các đặc điểm nền móng và kết cấu công trình dự kiến bố trí 13 mốc quan trắc tại tầng hầm của công trình để đảm bảo độ ổn định và tránh sự va chạm trong quá trình thi công và hoàn thiện.

Vị trí các mốc: được bố trí cụ thể theo từng công trình

3.3 Thiết bị sử dụng

Sử dụng máy thủy bình độ chính xác cao NA2 và mia Invar hoặc các máy khác có độ chính xác tương đương (như Ni04, NAK2 hoặc NA03) để quan trắc lún công trình.

Hình 1: Máy NA-2

3.4 Phương pháp quan trắc lún

- Ph­ương pháp sử dụng phổ biến để đo độ lún nhà và công trình là phư­ơng pháp đo cao hình học quy định trong tiêu chuẩn TCXDVN 271: 2002 “Quy trình kỹ thuật xác định độ lún công trình dân dụng và công nghiệp bằng phương pháp đo cao hình học”.

- Nội dung của phương pháp là xác định độ cao các mốc đo lún (được gắn tại các vị trí thích hợp trên hạng mục công trình) theo độ cao giả định của hệ thống mốc chuẩn bằng phương pháp thủy chuẩn hình học tia ngắm ngắn.

- Việc quan trắc lún tiến hành theo các chu kỳ, giá trị lún của từng mốc trong mỗi chu kỳ đo được xác định dựa trên chênh cao độ giữa hai lần đo (hai chu kỳ).

- Trong quá trình đo đạc cần tuân thủ các hạn sai trong qui phạm qui định đối với thuỷ chuẩn Hạng II  Nhà nước với một số chỉ tiêu kĩ thuật chủ yếu như sau:

+ Chiều dài tia ngắm nhỏ hơn 25 mét;

+ Chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau không được vượt quá 1 mét. Tuy nhiên tuỳ thuộc vào điều kiện mặt bằng công trình mà chênh lệch khoảng ngắm có thể tới lớn hơn;

+ Chênh lệch về chênh cao trên một trạm máy xác định theo thang chính và thang phụ của mia Invar (hoặc theo 2 lần đọc số) không được vượt quá 0.3 mm;

+ Sai số khép vòng f­­h  phải thoả mãn:

                                           f­­h  <= 0.5     , n số trạm máy

- Chu kỳ quan trắc lún: Số chu kỳ quan trắc được xác định phụ thuộc vào đặc điểm công trình, tiến độ xây dựng và đặc điểm về độ lún của công trình. Chu kỳ quan trắc được tính toán để phản ánh đúng thực chất quá trình chịu tải của nền móng và sự ổn định của công trình. Tổng số chu kỳ quan trắc là 9 chu kỳ, chia làm 2 giai đoạn sau:

* Giai đọan xây dựng :

      - Chu kỳ 1 : Sau khi gắn mốc vào kết cấu tầng hầm

      - Chu kỳ 2 : xây dựng xong sàn thứ 2

      - Chu kỳ 3 : xây dựng xong sàn thứ 4

      - Chu kỳ 4 : xây dựng xong sàn thứ 6

      - Chu kỳ 5 : xây dựng xong sàn thứ 8

      - Chu kỳ 6 : xây dựng xong sàn thứ 10

…………………………………

      - Chu kỳ n : xây dựng xong sàn tầng mái

* Giai đọan 6 tháng đầu sử dụng  :

      - Chu kỳ n+1 : 3 tháng sau khi xây dựng xong hòan thiện

      - Chu kỳ n+2 : 6 tháng sau khi xây dựng xong hòan thiện

- Việc quan trắc lún được tiến hành cho tới khi tốc độ lún công trình ổn định (1¸2mm/năm). Trường hợp sau 9 chu kỳ, nếu công trình chưa đạt ổn định về độ lún thì việc tiếp tục quan trắc hay không do chủ đầu tư quyết định.

4. XỬ LÝ SỐ LIỆU QUAN TRẮC LÚN.

Lưới độ cao đo lún được bình sai chặt chẽ theo nguyên lí số bình phương nhỏ nhất

[Pvv] = min.

   Trong đó :     v  là số hiệu chỉnh vào các đại lượng đo trực tiếp.

P  là trọng số của các đại lượng đo.

Số liệu đo đạc được xử lý trên máy vi tính theo chương trình bình sai chuẩn các đại lượng đặc trưng cho độ lún của công trình được tính theo các công thức sau:

- Độ lún tương đối của mốc thứ j trong chu kỳ thứ k so với chu kỳ thứ i là:

                                                                                                                       (1)

- Độ lún tổng cộng của mốc thứ j được tính bằng hiệu độ cao của mốc đó tại chu kỳ thứ k và độ cao của nó tại chu kỳ đầu tiên:

                                                (2)

Trong các công thức (1) và (2):

: Độ lún tương đối của mốc thứ j (Độ lún xảy ra trong khoảng thời gian giữa hai chu kỳ liên tiếp i và k).

 :            Độ lún tổng cộng của mốc thứ j (Độ lún của mốc thứ J xảy ra trong khoảng thời gian từ chu kỳ đầu tiên đến chu kỳ thứ  k)

 :           Độ cao của mốc thứ  J trong chu kỳ thứ i

 :           Độ cao của mốc thứ  J trong chu kỳ thứ k

- Độ lún trung bình của công trình trong chu kỳ thứ k :

                                           (3)

n  : Số mốc được quan trắc trên công trình.

- Độ lún trung bình tổng cộng của công trình trong chu kỳ thứ k:

                                                        (4)

- Tốc độ lún trung bình của công trình trong chu kỳ thứ k là(tính bằng mm/tháng, một tháng lấy bằng 30 ngày):

                                             (5)

- Tốc độ lún trung bình của công trình kể từ khi bắt đầu quan sát là

                                            (6)

Trong các công thức  (5) và (6 ):

         Sng(i-k) :      Số ngày giữa hai chu kỳ liên tiếp

         Sng(1-k)   :   Số ngày giữa chu kỳ đầu tiên và chu kỳ thứ k

Báo cáo kết quả sẽ được lập với các nội dung sau:

- Cơ sở lập báo cáo;

- Mục đích công tác quan trắc;

- Phương pháp, kết quả quan trắc;

- Kết luận và kiến nghị.

- Phần phụ lục

Phần phụ lục báo cáo kết quả quan trắc gồm các nội dung sau:

- Sơ đồ bố trí, cấu tạo mốc chuẩn;

- Sơ đồ bố trí, cấu tạo các mốc quan trắc ;

- Các phụ lục kết quả tính toán.

5 CHU KỲ QUAN TRẮC NGANG:  dự kiến tiến hành quan trắc m chu kỳ.

- Chu kỳ 1 : Trước khi đơn vị thi công tiến hành đào đất thi công tầng hầm;

- Chu kỳ 2 : Khi đơn vị thi công đào được ½ khối lượng dự kiến

- Chu kỳ 3 : Khi đơn vị thi công hoàn thành công tác đào đất