NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA QUAN TRẮC, PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG NỀN MÓNG VÀ TẦNG HẦM CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG XÂY DỰNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT





TRẦN NGỌC ĐÔNG





, PHÂN TÍCH






LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT




HÀ NỘI - 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

TRẦN NGỌC ĐÔNG



, PHÂN TÍCH


NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ
MÃ SỐ: 62520503



LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT


NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS TRẦN KHÁNH




HÀ NỘI - 2014
i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất cứ một
công trình nào khác.

Tác giả luận án


Trần Ngọc Đông















ii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC CÁC BẢNG v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ QUAN TRẮC BIẾN DẠNG NỀN MÓNG VÀ TẦNG
HẦM CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG

XÂY DỰNG 6
1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu ở ngoài nƣớc 6
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu ở trong nƣớc 9
1.3. Đánh giá chung về tình hình nghiên cứu 12
1.4. Vấn đề tồn tại và định hƣớng nghiên cứu trong luận án 13
Chƣơng 2. QUAN TRẮC ĐỘ LÚN NỀN MÓNG VÀ TẦNG HẦM CÔNG TRÌNH
NHÀ CAO TẦNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG XÂY DỰNG 14
2.1. Yêu cầu kỹ thuật quan trắc độ lún trong quá trình xây dựng móng và tầng
hầm nhà cao tầng 14
2.2. Quan trắc độ lún nền móng nhà cao tầng trong giai đoạn thi công móng và
tầng hầm bằng phƣơng pháp trắc địa 18
2.3. Quan trắc độ lún nền móng nhà cao tầng trong giai đoạn thi công xây dựng bằng
cảm biến 27
2.4. Giải pháp kết hợp phƣơng pháp trắc địa và phƣơng pháp sử dụng cảm biến
quan trắc độ lún nền móng nhà cao tầng 32
Chƣơng 3. QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH NGANG TƢỜNG VÂY NHÀ CAO TẦNG
TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG MÓNG VÀ TẦNG HẦM 39
3.1. Yêu cầu kỹ thuật quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây nhà cao tầng 39
3.2. Quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây bằng phƣơng pháp trắc địa 43
3.3. Quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây bằng cảm biến Inclinometer 58
iii

3.4. Giải pháp quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây bằng phƣơng pháp trắc địa
kết hợp với phƣơng pháp sử dụng cảm biến 65
Chƣơng 4. PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG NỀN MÓNG VÀ TẦNG HẦM CÔNG TRÌNH
NHÀ CAO TẦNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG XÂY DỰNG 70
4.1. Nguyên tắc thành lập mô hình chuyển dịch công trình theo số liệu quan trắc 70
4.2. Mô hình lún nền móng và chuyển dịch tƣờng vây trong không gian 71
4.3. Mô hình lún và chuyển dịch nền móng nhà cao tầng theo thời gian 80
4.4. Đánh giá ảnh hƣởng của các yếu tố gây nên chuyển dịch biến dạng công trình 83

4.5. P
công móng và tầng hầm 86
4.6. Thành lập phần mềm phân tích biến dạng nền móng và tầng hầm 91
Chƣơng 5. THỰC NGHIỆM 94
5.1. Thực nghiệm quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây nhà cao tầng trong giai đoạn
thi công móng và tầng hầm 94
5.2. Thực nghiệm thành lập mô hình lún nền móng công trình nhà cao tầng trong giai
đoạn thi công móng và tầng hầm 107
5.3. Thực nghiệm xây dựng mô hình chuyển dịch ngang tƣờng vây 113
5.4. Thực nghiệm phân tích tƣơng quan tuyến tính đơn giữa mực nƣớc ngầm và
độ lún nền nhà cao tầng 119
5.5. Thực nghiệm dự báo lún nền công trình theo hàm đa thức 120
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 123
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ
LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG LUẬN ÁN 124
TÀI LIỆU THAM KHẢO 125
PHỤ LỤC 133
Phụ lục A. Số liệu quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây công trình Cục tần số vô
tuyến điện bằng phƣơng pháp trắc địa kết hợp Inclinometer 134
Phụ lục B. Số liệu quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây công trình Golden Palace chu
kỳ 01 và 02 bằng phƣơng pháp góc – cạnh 140
Phụ lục C. Một số máy toàn đạc điện tử có chế độ bắt mục tiêu tự động hiện nay … 146
iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT
Chữ viết tắt
Ý nghĩa
1

TĐĐT
Toàn đạc điện tử
2
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
3
GPS
Global Positioning System
4
KHCN
Khoa học Công nghệ
5
ADFB
Analysis of Deformation of the Foundation and Basement
6
GOCA
GNSS/GPS/LPS based Online Control and Alarm System

v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Kết quả quan trắc lún tại bàn 1 31
Bảng 2.2. Kết quả quan trắc lún tại bàn 2 31
Bảng 2.3. Kết quả quan trắc lún tại bàn 3 31
Bảng 2.4. Kết quả quan trắc lún tại đỉnh ống bằng thủy chuẩn hình học và đĩa từ 36
Bảng 2.5. Kết quả quan trắc lún tại các bàn đo lún sau khi hiệu chỉnh sai số 36
Bảng 2.6. Kết quả quan trắc lún tại bàn 1 bằng thủy chuẩn hình học kết hợp đĩa từ 37
Bảng 2.7. Kết quả quan trắc lún tại bàn 2 bằng thủy chuẩn hình học kết hợp đĩa từ 37
Bảng 2.8. Kết quả quan trắc lún tại bàn 3 bằng thủy chuẩn hình học kết hợp đĩa từ 38
Bảng 3.1. Sai số trung phƣơng cho phép quan trắc chuyển dịch ngang và các cấp đo . 42

Bảng 4.1. Phân cấp hƣ hại công trình theo biến dạng 89
Bảng 4.2. Trị khống chế thiết kế và giám sát biến dạng hố móng công trình 90
Bảng 4.3. Tính năng của phần mềm ADFB 92
Bảng 5.1. Chuyển dịch tâm miệng ống dẫn hƣớng đo bằng trắc địa và Inclinometer 98
Bảng 5.2. Độ lệch tâm miệng ống dẫn hƣớng 99
Bảng 5.3. Giá trị chuyển dịch của các điểm đo bằng Inclinometer sau khi hiệu chỉnh sai
số (điểm ICL5) 100
Bảng 5.4. Giá trị chuyển dịch của các điểm đo bằng Inclinometer sau khi hiệu chỉnh
chuyển dịch của điểm gốc (điểm ICL5) 103
Bảng 5.5. Tọa độ và độ lún của các mốc quan trắc lún móng bè 108
Bảng 5.6. Kết quả so sánh độ lún đo thực tế với độ lún nội suy từ mô hình 109
Bảng 5.7. Tọa độ và độ lún của các mốc trên trục A 110
Bảng 5.8. Kết quả so sánh độ lún đo thực tế với độ lún nội suy từ mô hình 111
Bảng 5.9. Tọa độ và độ lún của các mốc quan trắc 112
Bảng 5.10. Kết quả so sánh độ lún đo thực tế với độ lún nội suy từ mô hình 113
Bảng 5.11. Số liệu quan trắc chuyển dịch ngang 114
Bảng 5.12. Kết quả so sánh chuyển dịch đo thực tế với chuyển dịch nội suy từ mô hình 116
Bảng 5.13. Số liệu quan trắc chuyển dịch ngang cạnh AB của tƣờng vây 116
Bảng 5.14. Số liệu quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây 117
vi

Bảng 5.15. Kết quả so sánh chuyển dịch đo thực tế với chuyển dịch nội suy từ mô hình 118
ƣ 119
11 121
121
122
8 đến chu kỳ 11 122

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Ảnh hƣởng của hố đào đến công trình lân cận [11] 14
Hình 2.2. Biến dạng của khối đất xung quanh hố đào [80] 15
Hình 2.3. Mốc đo lún sâu của các lớp đất 21
Hình 2.4. Lắp đặt mốc quan trắc lún các lớp đất 21
Hình 2.5. Mặt bằng bố trí mốc đo lún bề mặt đất và đo lún các công trình lân cận 22

Hình 2.6. Mặt bằng bố trí mốc đo lún công trình 24
Hình 2.7. Ống dẫn hƣớng và nam châm nhện 27
Hình 2.8. Dây đo, nam châm nhện và nam châm đĩa 27
Hình 2.9. Quan trắc lún bằng đĩa từ [17] 28
Hình 2.10. Lắp đặt mốc đo trồi đáy hố đào 29
Hình 2.11. Biểu đồ kết quả quan trắc lún bằng đĩa từ 32
Hình 2.12. Quan trắc lún bằng thủy chuẩn hình học kết hợp đĩa từ 35
Hình 3.1. Biện pháp thi công Top-down 39
Hình 3.2. Biện pháp thi công bán Top-down 39
Hình 3.3. Biện pháp thi công đào mở 39
Hình 3.4. Tƣờng chắn đất bằng bê tông cốt thép (tƣờng Barrette) - Tƣờng vây 40
Hình 3.5. Tƣờng chắn đất bằng cừ thép 40
Hình 3.6. Tƣờng chắn đất bằng cọc khoan nhồi 40
Hình 3.7. Tƣờng chắn đất bằng cọc xi măng đất 40
Hình 3.8. Tƣờng chắn đất bằng ván + sƣờn thép hình 40
Hình 3.9. Tƣờng vây (tƣờng barrette) chống đỡ thành hố đào 41
Hình 3.10. Thi công tƣờng vây 41
Hình 3.11. Cấu tạo mốc quan trắc chuyển dịch ngang đỉnh tƣờng vây 43
Hình 3.12. Sơ đồ lƣới tam giác quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây 46
Hình 3.13. Sơ đồ lƣới đa giác quan trắc chuyển dịch tƣờng vây 47
Hình 3.14. Sơ đồ lƣới giao hội quan trắc chuyển dịch tƣờng vây 47
Hình 3.15. Sơ đồ hƣớng chuẩn quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây 48
Hình 3.16. Quan trắc tự động chuyển dịch của tƣờng vây bằng máy TĐĐT 50
viii

3.17. Điểm khống chế cơ sở 50
3.18. Gƣơng quan trắc gắn cố định trên tƣờng vây 50
Hình 3.19. Tham số chuyển dịch ngang tƣờng vây 53
Hình 3.20. Đồ hình quan trắc tự động nhiều hơn 1 trạm máy 55
Hình 3.21. Cấu tạo thiết bị đo chuyển dịch ngang Inclinometer 58

Hình 3.22. Các hƣớng quy ƣớc trong quan trắc chuyển dịch ngang bằng Inclinometer 59
Hình 3.23. Sơ đồ tính toán trong đo chuyển dịch ngang bằng Inclinometer 59
Hình 3.24. Đồ thị chuyển dịch của điểm quan trắc bằng Inclinometer 61
Hình 3.25. Lắp đặt ống đo chuyển dịch ngang Inclinometer tại công trƣờng 63
3 ng 66
Hình 3.27. Hệ tọa độ đo chuyển dịch 66
Hình 4.1. Mô hình đối tƣợng quan trắc 70
Hình 4.2. Tham số lún công trình dạng vùng [17] 72
Hình 4.3. Phễu lún nền đất yếu 74
Hình 4.4. Chuyển dịch giữa hai hệ tọa độ 76
Hình 4.5. Biến dạng của công trình lân cận hố đào 87
Hình 4.6. Giao diện tổng quát phần mềm ADFB 92
Hình 4.7. Giao diện modul tính toán tham số chuyển dịch ngang 93
Hình 4.8. Giao diện modul xây dựng mô hình chuyển dịch ngang trong mặt phẳng 93
5.1. Sơ ng vây công trình 94
i gian 95
Hình 5.3. Hệ thống lƣới quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây 96
Hình 5.4. Thiết kế điểm quan trắc kết hợp Inclinometer và Toàn đạc điện tử 97
Hình 5.5. Đồ thị của điểm quan trắc ICL5 trƣớc và sau khi hiệu chỉnh sai số 102
Hình 5.6. Đồ thị điểm ICL5 trƣớc và sau khi hiệu chỉnh chuyển dịch của điểm gốc 106
Hình 5.7. Vị trí mặt bằng bố trí mốc quan trắc lún móng bè 107
Hình 5.8. Vị trí mặt bằng bố trí mốc quan trắc lún công trình và lún nền 112
Hình 5.9. Bố trí mốc quan trắc chuyển dịch tƣờng vây công trình Golden Palace 114
1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây cùng với tốc độ phát triển của các đô thị, đặc biệt
là ở các thành phố lớn việc đầu tƣ xây dựng các công trình nhà cao tầng phát triển
khá nhanh. Trong thiết kế nhà cao tầng hiện nay ở nƣớc ta, hầu hết đều có tầng hầm

để giải quyết vấn đề đỗ xe và các hệ thống kỹ thuật của tòa nhà. Phổ biến là các
công trình cao từ 10 đến 30 tầng đƣợc thiết kế có từ 1 đến 3 tầng hầm để đáp ứng
yêu cầu sử dụng của Chủ đầu tƣ trong hoàn cảnh công trình bị khống chế chiều cao
và khuôn viên đất có hạn. Việc xây dựng tầng hầm trong nhà cao tầng đã tỏ ra có
hiệu quả tốt về mặt công năng sử dụng và phù hợp với chủ trƣơng quy hoạch đô thị
trong tình hình phát triển đô thị và gia tăng dân số hiện nay. Tuy nhiên, khi đào đất
làm tƣờng cừ hố đào, khi thi công móng và tầng hầm nhà cao tầng trong thời gian
gần đây không ít công trình lân cận hố đào đã bị sự cố nặng nề, gây nhiều tổn thất
về kinh tế và gây ra bức xúc trong xã hội. Những tồn tại đó phần lớn là do không
kịp thời theo dõi quan trắc và phân tích những tác động do quá trình thi công móng
và tầng hầm có thể gây ra.
Khi thi công hố đào sâu để thi công móng và tầng hầm sẽ làm thay đổi trạng
thái ứng suất dẫn tới biến dạng đất nền xung quanh khu vực hố đào và có thể làm
thay đổi mực nƣớc ngầm dẫn đến nền đất bị chuyển dịch và có thể gây lún, hƣ hỏng
công trình lân cận hố đào nếu không có giải pháp thích hợp để chống đỡ thành hố
đào. Đối với các nhà cao tầng có tầng hầm đƣợc xây chen trong khu dân cƣ thì
tƣờng vây là giải pháp thích hợp để chống đỡ thành hố đào. Do vậy, trong quá trình
thi công móng và tầng hầm cần tiến hành quan trắc để xem thử những bức tƣờng
chắn hố đào có bị chuyển dịch hay không khi đào đất ở giữa. Mặt khác, không chỉ
quan trắc tƣờng vây mà cần phải quan trắc cả khu vực xung quanh công trình (nền
đất xung quanh hố đào, các công trình lân cận hố đào, …). Những thông số quan
trắc này giúp đơn vị thi công công trình và các cơ quan chức năng biết trƣớc đƣợc
những tác động xấu sẽ xảy ra để từ đó cân nhắc gia cố thêm tƣờng hay không hoặc
thay đổi phƣơng pháp thi công.
2

Vấn đề quan trắc, phân tích biến dạng nền móng và tầng hầm nhà cao tầng
trong giai đoạn thi công xây dựng trở nên cấp thiết. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chƣa
đƣợc chú trọng thích đáng, chƣa có một nghiên cứu thấu đáo, hoàn chỉnh và một giải
pháp kỹ thuật nào đƣợc đề xuất. Vì thế, nghiên cứu phƣơng pháp quan trắc, phân tích

biến dạng nền móng và tầng hầm công trình nhà cao tầng trong giai đoạn thi công xây
dựng là rất cần thiết. Góp phần không chỉ nhằm an toàn cho toàn cao ốc mà còn cả
các công trình lân cận, con ngƣời và các sinh hoạt bình thƣờng của cƣ dân.
2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm góp phần phát triển và hoàn thiện
phƣơng pháp quan trắc, phân tích biến dạng, đánh giá và mô hình hóa quá trình chuyển
dịch của nền móng và tầng hầm nhà cao tầng trong giai đoạn thi công xây dựng.
- Đối tƣợng nghiên cứu là: phƣơng pháp quan trắc, phân tích biến dạng nền
móng và tầng hầm của các công trình nhà cao tầng ở Việt Nam.
- Phạm vi nghiên cứu của luận án bao gồm: Nghiên cứu phƣơng pháp trắc
địa, phƣơng pháp sử dụng cảm biến quan trắc biến dạng nền móng và tƣờng vây
nhà cao tầng; nghiên cứu kết hợp phƣơng pháp trắc địa và phƣơng pháp sử dụng
cảm biến để nhằm nâng cao chất lƣợng và hiệu quả quan trắc biến dạng nền móng
và tầng hầm; phân tích, đánh giá và mô hình hóa quá trình chuyển dịch của nền
móng và tƣờng vây nhà cao tầng trong giai đoạn thi công móng và tầng hầm.
3. Nội dung nghiên cứu
1- Nghiên cứu kết hợp phƣơng pháp trắc địa với phƣơng pháp sử dụng cảm
biến để quan trắc lún nền móng và chuyển dịch ngang tƣờng vây công trình nhà cao
tầng trong giai đoạn thi công móng và tầng hầm.
2- Nghiên cứu ứng dụng hệ thống quan trắc tự động để quan trắc liên tục
chuyển dịch của tƣờng vây.
3- Xây dựng mô hình chuyển dịch, phân tích, đánh giá, dự báo chuyển dịch
nền móng và tƣờng vây nhà cao tầng.
4- Lập phần mềm phân tích biến dạng nền móng và tầng hầm nhà cao tầng.
3

4. Phương pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp thống kê: Tìm kiếm, thu thập tài liệu và cập nhật các thông
tin trên mạng internet và các thƣ viện.
- Phƣơng pháp phân tích: nghiên cứu lý thuyết quan trắc biến dạng công

trình, các thuật toán xử lý số liệu đo đạc ngoại nghiệp, làm cơ sở lý luận, thiết kế dữ
liệu, mô hình toán, viết thuật toán và chƣơng trình.
- Phƣơng pháp thực nghiệm: Tiến hành các thực nghiệm cụ thể để chứng
minh lý thuyết, khẳng định tính đúng đắn, khả thi và đi đến kết luận.
- Phƣơng pháp so sánh: Đối chiếu với các kết quả nghiên cứu khác hoặc các
nội dung liên quan để so sánh, đánh giá, đƣa ra giải pháp phù hợp.
- Phƣơng pháp ứng dụng tin học: Xây dựng các thuật toán và lập các chƣơng
trình tính toán trên máy tính.
- Phƣơng pháp toán học: Tập hợp các quy luật, định lý toán học để chứng
minh một số công thức phục vụ cho việc tính toán và lập chƣơng trình máy tính.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học: Góp phần phát triển và hoàn thiện phƣơng pháp quan trắc,
phân tích biến dạng, đánh giá và mô hình hóa quá trình chuyển dịch của nền móng
và tầng hầm nhà cao tầng trong giai đoạn thi công xây dựng.
Ý nghĩa thực tiễn: Các kết quả nghiên cứu có thể đƣợc ứng dụng để quan
trắc, phân tích, đánh giá và dự báo biến dạng nền móng và tầng hầm nhà cao tầng
trong giai đoạn thi công xây dựng ở thực tế sản xuất. Góp phần phòng ngừa sự cố
đối với công trình và các công trình lân cận.
6. Các luận điểm bảo vệ
Luận điểm thứ nhất: Giải pháp kết hợp phƣơng pháp trắc địa với phƣơng
pháp sử dụng cảm biến nhƣ đề xuất trong luận án cho phép nâng cao hiệu quả công
tác quan trắc biến dạng nền móng và tƣờng vây nhà cao tầng.
Luận điểm thứ hai: Mô hình biến dạng công trình thành lập trên cơ sở số liệu
quan trắc cho phép đánh giá độ lún cũng nhƣ chuyển dịch ngang nền móng, tƣờng
vây nhà cao tầng theo thời gian, trong không gian và đánh giá sự phụ thuộc giữa
biến dạng với tác nhân gây ra biến dạng đó.
4

7. Các điểm mới của luận án
1- Đề xuất giải pháp kết hợp phƣơng pháp trắc địa với phƣơng pháp sử dụng

cảm biến để nâng cao chất lƣợng và hiệu quả công tác quan trắc biến dạng nền
móng và tƣờng vây nhà cao tầng.
2- Đề xuất thành lập các mô hình biến dạng nền móng và tƣờng vây nhà cao
tầng theo thời gian, trong không gian và đánh giá sự phụ thuộc giữa biến dạng với
các tác nhân gây ra biến dạng.
3- Thành lập phần mềm phân tích biến dạng nền móng và tầng hầm công
trình nhà cao tầng.
8. Cấu trúc và nội dung luận án
Cấu trúc luận án gồm ba phần:
Phần mở đầu: Giới thiệu tổng quan về luận án, tính cấp thiết, mục đích, ý
nghĩa, phƣơng pháp, nội dung nghiên cứu của luận án, đồng thời đƣa ra các luận
điểm bảo vệ và điểm mới của luận án.
Phần nội dung nghiên cứu chính được trình bày trong 5 chương:
Chương 1: Tổng quan về quan trắc biến dạng nền móng và tầng hầm công
trình nhà cao tầng trong giai đoạn thi công xây dựng.
Chương 2: Quan trắc độ lún trong quá trình xây dựng nền móng và tầng hầm
công trình nhà cao tầng.
Chương 3: Quan trắc chuyển dịch ngang tƣờng vây nhà cao tầng trong giai
đoạn thi công móng và tầng hầm.
Chương 4: Phân tích biến dạng nền móng và tầng hầm công trình nhà cao
tầng trong giai đoạn thi công xây dựng.
Chương 5: Thực nghiệm.
Phần kết luận: Tổng hợp lại những vấn đề nghiên cứu trong luận án, đƣa ra
những nhận xét, đánh giá các giải pháp nâng cao hiệu quả của công tác quan trắc
biến dạng nền móng và tầng hầm công trình nhà cao tầng trong giai đoạn thi công
xây dựng cũng nhƣ định hƣớng cho phát triển trong tƣơng lai.
5

9. Lời cảm ơn
Trƣớc hết, nghiên cứu sinh xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu

sắc đến ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Trần Khánh đã tận tình hƣớng dẫn, giúp
đỡ và cho nhiều chỉ dẫn khoa học có giá trị giúp nghiên cứu sinh hoàn thành các nội
dung của luận án.
Nghiên cứu sinh xin cảm ơn các thầy, cô trong Khoa Trắc địa - Trƣờng đại
học Mỏ - Địa chất, các đồng nghiệp trong ngành Trắc địa và đặc biệt là các thầy, cô
trong Bộ môn Trắc địa công trình đã giúp đỡ và có những ý kiến đóng góp quý báu
cho tác giả hoàn thiện nội dung của luận án.
Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp ở Trung tâm Tƣ vấn
Trắc địa và Xây dựng - Viện KHCN Xây dựng đã tận tình giúp đỡ cho tác giả đƣợc
tiếp cận và tham gia vào thực tế sản xuất để có đƣợc các số liệu thực nghiệm trong
luận án.
Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó.














6

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ QUAN TRẮC BIẾN DẠNG NỀN MÓNG VÀ TẦNG HẦM

CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG XÂY DỰNG
1.1. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU Ở NGOÀI NƢỚC
Trong điều kiện đô thị khi xây dựng ngầm thƣờng gây ra nhiều hệ lụy xấu
chẳng những đối với công trình ở gần nhƣ lún, nứt, thậm chí sụp đổ mà còn làm
thay đổi chế độ thủy động của nƣớc dƣới đất. Đối với quá trình đào đất để thi công
móng và tầng hầm công trình nhà cao tầng khi lấy đi một lƣợng đất nào đó sẽ làm
thay đổi trạng thái ứng suất dẫn tới biến dạng của khối đất quanh hố đào. Đất sẽ
chuyển dịch về phía hố đào, độ lớn của chuyển dịch phụ thuộc vào chất lƣợng của
kết cấu chống giữ, loại đất, khoảng cách cũng nhƣ vị trí và tải trọng của công trình
lân cận. Tổng hợp các loại chuyển dịch này sẽ làm mặt đất ở lân cận hố đào lún
xuống. Nếu trong vùng ảnh hƣởng này có công trình thì công trình sẽ bị biến dạng.
Vì vậy, quan trắc biến dạng nền móng công trình nhà cao tầng trong quá trình thi
công móng và tầng hầm là đối tƣợng nghiên cứu của nhiều nhà khoa học tại các
viện nghiên cứu và các trƣờng đại học lớn trên thế giới. Các hƣớng nghiên cứu để
đảm bảo hiệu quả cho công tác quan trắc biến dạng nền móng công trình nhà cao
tầng bao gồm:
1- Quan trắc chuyển dịch nền móng nhà cao tầng trong giai đoạn thi công móng
và tầng hầm
Công tác quan trắc chuyển dịch nền móng nhà cao tầng trong giai đoạn thi
công móng và tầng hầm chủ yếu là quan trắc trong quá trình thi công hố đào để thi
công móng và tầng hầm. Các hƣớng nghiên cứu là xác định nội dung quan trắc và
phƣơng pháp quan trắc.
- Xác định nội dung quan trắc: nội dung quan trắc thƣờng đƣợc nêu trong các
tiêu chuẩn thiết kế, thi công hoặc quản lý. Ví dụ, theo JGJ 120 - 99 [82], nội dung
quan trắc trong quá trình thi công hố đào bao gồm: quan trắc chuyển dịch theo
phƣơng ngang của kết cấu chống giữ; biến dạng của đƣờng ống ngầm và công trình
7

xung quanh; mực nƣớc ngầm; nội lực trong cọc, tƣờng; lực kéo trong đất; lực dọc
trong thanh chống; biến dạng trụ đứng; độ lún theo chiều sâu của các lớp đất và độ

trồi đất ở đáy hố móng; áp lực ngang trên bề mặt kết cấu chống giữ.
- Phƣơng pháp quan trắc: phƣơng pháp quan trắc chuyển dịch trong quá trình
thi công hố đào phục vụ thi công móng và tầng hầm gồm phƣơng pháp trắc địa và
phƣơng pháp sử dụng cảm biến. Phƣơng pháp trắc địa thƣờng dùng để quan trắc
chuyển dịch bề mặt còn phƣơng pháp sử dụng cảm biến dùng để quan trắc chuyển
dịch theo chiều sâu. Trong phƣơng pháp sử dụng cảm biến thiết bị dùng để đo
chuyển dịch ngang của kết cấu chống giữ thành hố đào là Inclinometer còn thiết bị
quan trắc lún theo chiều sâu là Extensometer.
Về vấn đề quan trắc chuyển dịch nền móng nhà cao tầng có các công trình
nghiên cứu [46], [47], [48], [49], [52], [53], [54].
2- Phân tích đánh giá kết quả quan trắc chuyển dịch nền móng và tầng hầm
nhà cao tầng
Công tác phân tích đánh giá kết quả quan trắc biến dạng công trình gồm có:
- Phân tích đánh giá kết quả quan trắc biến dạng công trình trong không gian
ba chiều.
- Phân tích đánh giá kết quả quan trắc biến dạng công trình theo thời gian, từ
đó đƣa ra đƣợc biến dạng công trình trong tƣơng lai.
- Phân tích đánh giá ảnh hƣởng của các nhân tố tác động đến biến dạng công trình.
Trong quan trắc biến dạng nền móng và tầng hầm nhà cao tầng, các hƣớng
nghiên cứu chủ yếu tập trung vào nâng cao độ chính xác quan trắc, nâng cao mức
độ tin cậy của giá trị quan trắc và phân tích số liệu quan trắc nhằm kiểm soát sự cố
có thể xảy ra đối với công trình và công trình lân cận.
P.Erik Mikkelsen (2003) đã nghiên cứu phân tích dữ liệu để nâng cao độ
chính xác đo chuyển dịch ngang bằng thiết bị Inclinometer [60].
Christian Moormann (2004) dựa trên kết quả quan trắc 530 công trình hố đào
sâu trong đất mềm yếu, đề xuất trị cảnh báo và giá trị giới hạn về chuyển dịch
8

ngang của tƣờng và chuyển dịch đứng của đất lân cận hố đào, dùng chúng để kiểm
soát và phòng ngừa những hƣ hại có thể xảy ra đối với công trình ở gần hố đào [50].

Sự cố công trình thực tế về hố móng sâu đƣợc phân tích dựa trên kết quả
quan trắc đƣợc thiết kế và lắp đặt trƣớc khi thi công tầng hầm và bổ sung kịp thời
trong quá trình diễn biến sự cố. Phƣơng pháp kiểm soát sự cố khá chủ động nhờ
phân tích một cách khoa học các thông tin từ quan trắc [53].
Richard N. Hwang, Za-Chieh Moh and C. H. Wang (2007) đã chỉ ra rằng:
biến động điểm đáy của ống Inclinometer là không thể tránh khỏi, thậm chí kể cả khi
đáy ống đƣợc lắp đặt trong tầng cuội sỏi. Trong đo chuyển dịch ngang bằng cách áp
dụng các điểm đáy ống nhƣ điểm tham chiếu có thể sẽ là sai lầm. Các điểm ở phía trên
của ống dẫn hƣớng cần đƣợc theo dõi để đọc, có thể đƣợc hiệu chỉnh cho phù hợp [62].
A.Rahman, M.Taha (2005), Inclinometers là những công cụ tốt để đo lƣờng
và quan trắc sự biến dạng ngang của đất do đào đắp. Tuy nhiên ống dẫn hƣớng sử
dụng phải đủ sâu để có đƣợc kết quả đáng tin cậy. Vì lý do này ống dẫn hƣớng
Inclinometers lắp đặt bên trong tƣờng vây phải đƣợc lắp đặt ít nhất là đến hết chiều
sâu bức tƣờng hoặc thậm chí sâu hơn. Đó là khuyến cáo để lắp đặt các
Inclinometers nhằm thực hiện các mô hình phân tích chính xác hơn về thông số
chuyển dịch biến dạng của đất bên ngoài của bức tƣờng ngăn hoặc cho tiêu chuẩn
thiết kế tốt hơn [47].
3- Tự động hóa quá trình quan trắc và xử lý số liệu
Về mặt tự động hóa quá trình quan trắc và xử lý số liệu, ngoài các hãng
sản xuất thiết bị và phần mềm quan trắc tự động, các tác giả Reiner Jäger,
Simone Kälber, Manuel Oswald and Martin Bertges (2006) đã xây dựng hệ
thống điều khiển và cảnh báo trực tuyến dựa trên GNSS (hệ thống vệ tinh dẫn
đƣờng toàn cầu), GPS (hệ thống định vị toàn cầu), LPS (hệ thống định vị cục bộ)
để quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình một cách liên tục [61]. Ngoài ra,
tự động hóa quan trắc và xử lý số liệu có các công trình nghiên cứu [51], [55],
[57], [58], [63].
9

1.2. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU Ở TRONG NƢỚC
Ở nƣớc ta cuối những năm 1980 việc quan trắc biến dạng các công trình xây

dựng đã đƣợc nhiều ngành quan tâm. Điều đó xuất phát từ một thực tế là ngày càng
có nhiều công trình xây dựng đòi hỏi độ chính xác cao trong thi công xây lắp và
phải đảm bảo một yêu cầu nghiêm ngặt trong khai thác và vận hành chúng. Các số
liệu đầy đủ chính xác về sự biến dạng của công trình là những tài liệu hữu ích quan
trọng. Dựa vào các số liệu này chúng ta không chỉ khẳng định đƣợc độ an toàn, bền
vững của công trình mà còn cho phép đƣa ra những dự đoán về độ biến dạng của
công trình trong tƣơng lai, giúp cho công tác nghiên cứu và xử lý các sự cố của
công trình nhƣ lún, nghiêng, chuyển dịch một cách hợp lý về khoa học cũng nhƣ
hiệu quả về kinh tế.
Năm 1985 đã có tiêu chuẩn TCVN 3972:1985 “Công tác trắc địa trong xây
dựng công trình” [34] đã nói đến quan trắc biến dạng công trình. Từ đó đến nay đã
có nhiều công trình nghiên cứu khoa học các cấp, một số luận án, luận văn nghiên
cứu về quan trắc biến dạng công trình để hoàn thiện công tác quan trắc công trình,
đáp ứng đƣợc yêu cầu quan trắc đối với các công trình cụ thể.
1- Nghiên cứu về lý thuyết
- Nghiên cứu phƣơng pháp và quy trình quan trắc biến dạng công trình:
Quy trình công nghệ quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình đã đƣợc tác
giả Trần Khánh (1991) thể hiện trong báo cáo đề tài nhánh của đề tài cấp nhà nƣớc
46A-05-01 [13].
Đã có nhiều nhà khoa học trong nƣớc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ, máy
móc và thiết bị nhằm nâng cao độ chính xác trong công tác quan trắc chuyển dịch
công trình, giảm thiểu về kinh phí, thời gian quan trắc, những vấn đề này thể hiện
trong các công trình nghiên cứu [3], [4], [5], [9], [13], [27], [28], [29]. Đã có nhiều
công trình nghiên cứu trở thành tiêu chuẩn quốc gia để làm cơ sở cho quan trắc biến
dạng công trình [34], [35], [36], [37], [38].
- Nghiên cứu về thiết kế lƣới và xử lý số liệu quan trắc biến dạng công trình:
10

Để mạng lƣới quan trắc biến dạng đáp ứng đƣợc yêu cầu về độ chính xác và
yêu cầu về thời gian thì hệ thống lƣới quan trắc cần đƣợc thiết kế tối ƣu.

Về mặt thiết kế tối ƣu lƣới quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình đã có
công trình nghiên cứu của tác giả Nguyễn Quang Phúc (2006). Trong công trình
nghiên cứu này đã trình bày đầy đủ về đặc điểm công tác thiết kế hệ thống lƣới
quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình và những kết quả nghiên cứu thiết kế tối
ƣu lƣới quan trắc biến dạng công trình trên máy tính điện tử. Các nghiên cứu cũng
cho thấy, việc thiết kế tối ƣu lƣới quan trắc biến dạng trên máy tính điện tử là đơn
giản và hiệu quả [20].
Trong công trình nghiên cứu [29] cũng đã đề cập đến thiết kế tối ƣu độ chính
xác lƣới và thiết kế tối ƣu chi phí thi công lƣới.
Công tác xử lý và phân tích số liệu quan trắc là công việc rất quan trọng góp
phần nâng cao tính chính xác của công tác đánh giá độ biến dạng công trình. Vấn đề
này đã đƣợc các nhà khoa học trong nƣớc khảo sát và thể hiện qua các công trình
nghiên cứu [2], [10], [15], [19], [32]. Ví dụ, trong công trình [15] đã đề xuất các
biện pháp cần thiết để làm giảm tác động của các nguồn sai số số liệu gốc và sai số
hệ thống trị đo đến kết quả đo biến dạng.
- Nghiên cứu ứng dụng các thiết bị hiện đại trong quan trắc biến dạng công trình:
Trong phƣơng pháp trắc địa truyền thống để xác định đƣợc chuyển dịch
ngang và chuyển dịch thẳng đứng của công trình thƣờng phải quan trắc riêng theo
các phƣơng pháp khác nhau. Nhƣ vậy không những chu kỳ quan trắc kéo dài, khối
lƣợng công tác lớn mà còn tăng thêm khó khăn cho phân tích biến dạng. Do đó cần
phải nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới, hiện đại nhƣ cảm biến, hệ thống quan
trắc tự động vào quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình để cung cấp thông tin
chuyển dịch 3 chiều của điểm quan trắc, số liệu quan trắc liên tục, tự động hóa từ
khâu thu thập, truyền, quản lý số liệu đến việc phân tích và dự báo chuyển dịch biến
dạng, đạt đến mục đích giám sát điều khiển tức thời từ xa, liên quan đến vấn đề này
đã có các công trình nghiên cứu [3], [5], [32].
11

- Nghiên cứu phân tích biến dạng công trình:
Từ kết quả quan trắc biến dạng công trình tiến hành phân tích biến dạng công

trình nhằm đánh giá mức độ biến dạng của công trình cũng nhƣ phân tích các yếu tố
ảnh hƣởng đến biến dạng công trình là hết sức cần thiết, góp phần phòng chánh sự
cố công trình có thể xảy ra, liên quan đến vấn đề này có các công trình nghiên cứu
[18], [19], [29], [32].
- Nghiên cứu ứng dụng tin học vào xử lý số liệu quan trắc biến dạng công trình:
Ngoài việc nghiên cứu các phƣơng pháp quan trắc, quy trình quan trắc,
phƣơng pháp thiết kế lƣới quan trắc, xử lý số liệu quan trắc, phân tích biến dạng
công trình thì công tác nghiên cứu ứng dụng tin học vào quan trắc biến dạng công
trình là rất cần thiết, góp phần tự động hóa tính toán trên máy tính điện tử, trong
lĩnh vực nghiên cứu này có các công trình nghiên cứu [8], [21], [29].
2- Triển khai công tác quan trắc nền móng nhà trong sản xuất
- Xác định nội dung quan trắc: nội dung quan trắc thƣờng đƣợc nêu trong các
tiêu chuẩn thiết kế, thi công hoặc quản lý. Theo TCVN 9363:2012 [36], nội dung
quan trắc trong quá trình thi công hố đào bao gồm: lún bề mặt đất xung quanh hố
đào; chuyển dịch ngang thành hố đào; mực nƣớc ngầm; bùng nền đáy hố đào;
chuyển dịch đỉnh tƣờng cừ; áp lực đất tác dụng vào tƣờng cừ; chuyển dịch và ứng
suất trong các thanh chống của hệ chống đỡ; biến dạng nhà và công trình lân cận.
- Phƣơng pháp quan trắc: phƣơng pháp quan trắc chuyển dịch trong quá trình
thi công hố đào phục vụ thi công móng và tầng hầm gồm phƣơng pháp trắc địa và
phƣơng pháp sử dụng cảm biến. Phƣơng pháp trắc địa thƣờng dùng để quan trắc
chuyển dịch bề mặt còn phƣơng pháp sử dụng cảm biến dùng để quan trắc chuyển
dịch theo chiều sâu. Trong phƣơng pháp sử dụng cảm biến thiết bị dùng để đo
chuyển dịch ngang của kết cấu chống giữ thành hố đào là Inclinometer còn thiết bị
quan trắc lún theo chiều sâu là Extensometer (đĩa từ).
Công tác quan trắc nền móng nhà cao tầng có các công trình nghiên cứu [1],
và một số công trình nghiên cứu đã trở thành TCVN nhƣ [34], [35], [37], [38].
12

Trong [1] đã chỉ ra rằng ứng dụng công nghệ quan trắc Địa kỹ thuật trong
thi công xây dựng công trình có thể dự báo và phòng ngừa sự cố xảy ra cho chính

công trình đang thi công cũng nhƣ các công trình lân cận; mặt khác, quan trắc Địa
kỹ thuật còn góp phần điều chỉnh biện pháp kỹ thuật thi công công trình, trong
một số trƣờng hợp dẫn đến điều chỉnh hồ sơ thiết kế cho phù hợp với điều kiện
thực tế. Quan trắc Địa kỹ thuật còn góp phần tạo cơ sở, bằng chứng kỹ thuật để
giải quyết tranh chấp pháp lý xảy ra khi có khiếu kiện hƣ hỏng công trình do xây
dựng công trình khác. Trong công trình [1] đã hƣớng dẫn những nguyên lý cơ bản
để thực hiện quan trắc Địa kỹ thuật trong quá trình thi công nền móng nhà cao
tầng, thi công các công trình ngầm và hố đào sâu của các công trình xây dựng tại
Hà Nội, bao gồm: nội dung công tác quan trắc; thiết kế chƣơng trình quan trắc;
nguyên lý lắp đặt và hoạt động của các thiết bị quan trắc; chuẩn bị quan trắc và
tiến hành quan trắc.
Trong [37] đã hƣớng dẫn về công tác đo chuyển dịch khi xây dựng nhà cao
tầng bằng phƣơng pháp trắc địa.
1.3. ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
Qua tìm hiểu tình hình nghiên cứu tổng quan của công tác quan trắc biến
dạng trên thế giới và trong nƣớc có thể nhận thấy nhƣ sau:
Trên thế giới: Nhìn chung các nghiên cứu của thế giới về lĩnh vực này chƣa
phù hợp với điều kiện Việt Nam (đất yếu, xây chen, yếu tố xây dựng, )
Ở Việt Nam: Hạn chế về năng lực sản xuất thiết bị đo đạc chính xác cao, nên
chủ yếu sử dụng các công nghệ hiện đại nhập khẩu, chƣa có điều kiện chế tạo các
thiết bị đo chuyên dùng cho công tác quan trắc biến dạng công trình.
Tại các công trình lớn ở Việt Nam, việc quan trắc biến dạng chủ yếu vẫn
thực hiện theo chu kỳ với các thiết bị và công nghệ truyền thống, việc quan trắc liên
tục tại một số công trình mới trong giai đoạn thử nghiệm (các công trình có áp dụng
hệ thống quan trắc tự động hiện nay vẫn do đối tác nƣớc ngoài thực hiện).
13

Trong công tác xử lý số liệu quan trắc biến dạng công trình đã áp dụng
phƣơng pháp chặt chẽ và công nghệ tiên tiến đối với hệ thống lƣới quan trắc, tuy
vậy việc phân tích kết quả quan trắc chƣa đƣợc chú ý nhiều.

Trong quan trắc biến dạng phục vụ thi công móng và tầng hầm nhà cao tầng
hiện nay vẫn chƣa kết hợp liên ngành để xử lý số liệu quan trắc. Mặt khác, công tác
phân tích kết quả quan trắc vẫn còn bỏ ngỏ hoặc chƣa đƣợc quan tâm đúng mức.
Trong thực tế sản xuất đã ứng dụng công nghệ tin học để tự động hóa quá
trình tính toán. Các phần mềm đang đƣợc ứng dụng trong sản xuất mới chỉ giải
quyết đƣợc các nhiệm vụ đơn lẻ trong quá trình xử lý số liệu, chƣa có phần mềm xử
lý tổng thể các vấn đề đặt ra đối với công tác quan trắc biến dạng công trình.
1.4. VẤN ĐỀ TỒN TẠI VÀ ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN
Hiện nay phƣơng pháp trắc địa và phƣơng pháp sử dụng cảm biến để quan
trắc biến dạng nền móng và tầng hầm nhà cao tầng vẫn đang tách biệt với nhau. Vì
vậy, nghiên cứu sử dụng kết hợp phƣơng pháp trắc địa với phƣơng pháp sử dụng
cảm biến nhằm nâng cao chất lƣợng và hiệu quả công tác quan trắc biến dạng nền
móng nhà cao tầng là việc làm cần thiết.
Nghiên cứu ứng dụng hệ thống quan trắc tự động để tự động quan trắc liên
tục chuyển dịch của tƣờng vây công trình nhà cao tầng nhằm góp phần phòng ngừa
sự cố có thể xảy ra trong quá trình thi công hố đào là cần thiết.
Công tác quan trắc biến dạng nền móng, tƣờng vây nhà cao tầng, quan trắc
các công trình lân cận hố đào, quan trắc độ lún công trình chính trong quá trình thi
công móng và tầng hầm nhằm mục đích đảm bảo an toàn cho công trình và các
công trình lân cận. Thực tế cho thấy, hiện nay các số liệu quan trắc trong giai đoạn
này mới chỉ ở khâu cung cấp số liệu chứ vẫn chƣa có những phân tích đánh giá cụ
thể ảnh hƣởng của quá trình thi công hố đào đến các công trình lân cận. Do đó cần
tiến hành nghiên cứu, phân tích số liệu quan trắc và thành lập mô hình chuyển dịch
nền móng công trình và chuyển dịch của tƣờng vây nhằm kiểm soát sự cố có thể
xảy ra đối với công trình và các công trình lân cận.
14

Chương 2
QUAN TRẮC ĐỘ LÚN NỀN MÓNG VÀ TẦNG HẦM CÔNG TRÌNH
NHÀ CAO TẦNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG XÂY DỰNG

2.1. YÊU CẦU KỸ THUẬT QUAN TRẮC ĐỘ LÚN TRONG QUÁ TRÌNH
XÂY DỰNG MÓNG VÀ TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG
2.1.1. Nguyên nhân gây ra độ lún trong quá trình thi công móng và tầng hầm
Trong điều kiện đô thị khi xây dựng ngầm thƣờng gây ra nhiều hệ lụy xấu
chẳng những đối với công trình ở gần nhƣ lún, nứt, thậm chí sụp đổ (hình 2.1) mà
còn làm thay đổi chế độ thủy động của nƣớc dƣới đất.

Hình 2.1. Ảnh hưởng của hố đào đến công trình lân cận [11]
Trên hình 2.1:
1. Nguyên nhân gây chuyển dịch 2. Đất bị đào hoặc chuyển dịch
3. Phân bố chuyển dịch thể tích 4. Chuyển dịch của mặt đất
5. Chuyển dịch của kết cấu và nghiêng lệch 6. Sự hư hỏng của kết cấu
7. Chuyển dịch đất quanh hố đào phía không có công trình hiện hữu.
Từ trên hình 2.1 ta thấy:
Trong quá trình thi công hố đào để thi công móng và tầng hầm, khi lấy đi
một lƣợng đất nào đó sẽ làm thay đổi trạng thái ứng suất nên dẫn tới biến dạng của
khối đất quanh hố đào. Đất sẽ chuyển dịch về phía hố đào, độ lớn của chuyển dịch
phụ thuộc vào chất lƣợng của kết cấu chống giữ, loại đất, khoảng cách cũng nhƣ vị
trí và tải trọng của công trình lân cận. Tổng hợp các loại chuyển dịch này sẽ làm
mặt đất lân cận hố đào lún xuống. Nếu trong vùng ảnh hƣởng này có các công trình
thì chúng sẽ bị biến dạng.
15

2.1.2. Nội dung công tác quan trắc độ lún trong quá trình thi công móng
và tầng hầm
Nội dung công tác quan trắc độ lún trong quá trình thi công móng và tầng hầm
công trình nhà cao tầng chủ yếu bao gồm các công việc sau [35], [36], [37], [82]:
- Quan trắc lún bề mặt đất, quan trắc lún theo chiều sâu của các lớp đất xung
quanh hố đào (lún các tầng đất nền).
- Quan trắc lún các công trình lân cận.

- Quan trắc trồi hố móng (bùng nền đáy hố đào).
- Theo [35] việc đo và xác định độ lún của công trình cần đƣợc tiến hành ngay
từ khi xây xong phần móng. Do vậy, khi thi công xây dựng tầng hầm công trình đã có
tải trọng nên cần quan trắc độ lún của công trình ngay cả trong giai đoạn này.
2.1.3. Xác định vùng quan trắc lún trong quá trình thi công móng và tầng hầm
Trong quá trình thi công hố đào để thi công móng và tầng hầm nhà cao tầng
vấn đề đặt ra là phải xác định đƣợc vùng bị lún (phễu lún) do hố đào gây nên để từ
đó tiến hành quan trắc lún nền và các công trình trong vùng bị lún đó nhằm kiểm
soát sự cố có thể xảy ra đối với các công trình lân cận hố đào. Vùng bị ảnh hƣởng
lún này thƣờng đƣợc đơn vị thiết kế phần móng và tầng hầm đƣa ra.
Trong trƣờng hợp thiết kế không đƣa ra vùng cần quan trắc lún thì chúng ta
có thể tính vùng ảnh hƣởng này theo các công thức ƣớc tính. Hình 2.2 thể hiện biến
dạng của khối đất xung quanh hố đào.

Hình 2.2. Biến dạng của khối đất xung quanh hố đào [80]