Tài liệu MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ MỐC CƠ SỞ TRONG ĐO LÚN CÔNG TRÌNH pdf

MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ MỐC CƠ SỞ TRONG ĐO LÚN CÔNG TRÌNH
Ths. Đinh Xuân Vinh
Công ty cổ phần Tư vấn đầu tư và xây dựng HUD - CIC
1. Đặt vấn đề:
Với tốc độ đô thị hoá đang diễn ra ngày
càng nhanh trên đất nước ta, hàng trăm khu đô thị
mới đang triển khai xây dựng hoặc mới đi vào hoạt
động. Hơn bao giờ hết, công tác đảm bảo an toàn
chất lượng cho các công trình xây dựng(CTXD) lại
được quan tâm như hiện nay. Chất lượng CTXD
được đánh giá bằng nhiều tiêu chí, trong đó việc xác
định độ ổn định của công trình qua thời gian sử
dụng là điều hết sức quan trọng. Để thực hiện điều
này, thế giới thường tiến hành kiểm tra độ chuyển
dịch ( ngang và đứng) của CTXD (thế giới gọi
chung là biến dạng), qua đó nhận được cái nhìn
khách quan và trung thực về tính ổn định của
CTXD, từ đó đề xuất những giải pháp thiết kế hoặc
gia cường CTXD cho phù hợp.
2. Về đo lún công trình
Việc đánh giá độ lún của CTXD thường
thực hiện bằng phép đo nhiều chu kỳ thuỷ chuẩn
hình học tia ngắm ngắn với tiêu chuẩn hạng I, hạng
II Nhà nước. Các quy trình đo cũng như loại máy sử
dụng đã được trình bày trong các giáo trình của
Khoa Trắc địa, trường Đại học Mỏ Địa chất, các tiêu
chuẩn xây dựng Việt Nam do Bộ Xây dựng ban
hành. Trong công tác xác định độ lún của CTXD, có
3 bước phải tiến hành. Thứ nhất là xây dựng hệ
thống mốc cơ sở (tối thiểu 3 mốc), thứ hai là quy
trình đo và loại phương tiện sử dụng, thứ ba là giải

pháp xử lý nội nghiệp. Bước thứ ba đóng vai trò rất
lớn trong việc xác định độ lún CTXD và đã được
trình bày trong số 3/2005 Tạp chí Xây dựng[1].
Bước thứ hai cũng được cụ thể hoá bằng TCXDVN
271 – 2002. Bước đầu tiên là việc xây dựng mốc cơ
sở thì lâu nay thực hiện vẫn còn một số bất cập.
Trong nội dung bài báo này, tác giả mong muốn đưa
ra một cái nhìn tổng quát, khách quan và khoa học
về vấn đề mốc cơ sở đo lún CTXD.
3. Việc xây dựng mốc cơ sở đo lún
Như chúng ta đã biết, mốc đo lún CTXD
được xây dựng ở nơi có tác động địa chấn nhỏ nhất
trong điều kiện có thể, ví dụ nơi cách xa công
trường đang đóng cọc, cách xa đường giao thông
chính có xe tải nặng hoạt động, không nằm trên địa
tầng trượt hay mái trượt, ...Việc lựa chọn đầy đủ
những yếu tố về địa chất trong phạm vi một khu đô
thị mới, khu công nghiệp hay khu chế xuất cũng là
điều khó. Trên thế giới (Nga, Ucraina, Mêhico, Mỹ,
Bungari...) thường phân chia 3 loại mốc cơ sở: Mốc
chôn sâu(đến tầng đá gốc), mốc chôn nông (khoảng
2 m), mốc gắn tường hoặc gắn nền các công trình đã
lún ổn định. Do trên khu vực cần đo lún ít có công
trình hiện hữu mà độ lún đã ổn định, nên các mốc cơ
sở dạng gắn tường hay gắn nền ít được sử dụng. Các
mốc chôn nông dễ bị ảnh hưởng bởi các xung động
của lớp đất mặt như: tải trọng của công trình gần đó,
tải trọng động của các phương tiện vận tải,... Nên việc
xây dựng các mốc dạng chôn sâu là ưu tiên
hàng đầu. Để tiến hành đặt mốc cơ sở đo lún (loại chôn

sâu) vào tầng đá gốc, phải thực hiện nhiều giai đoạn:
sau khi khoan tạo lỗ với độ sâu đến hàng trăm mét[2],
[4], đặt ống thép cách ly với đất đá xung quanh thân
mốc nhằm hạn chế ảnh hưởng của nhiệt độ các địa tầng
đến sự thay đổi chiều dài (độ cao) của mốc. Chu kì
đầu, công tác đo đạc xác định độ cao của mốc (đỉnh
mốc) được tiến hành đồng thời với việc đo nhiệt độ
thân mốc, để qua đó hiệu chỉnh vào độ cao mốc trong
các chu kì sau này. Để xác định nhiệt độ thân mốc,
người ta thả xuống lỗ khoan đặt mốc nhiều đầu đo
nhiệt độ, ứng với nhiều độ sâu khác nhau, nhiệt độ
trung bình của mốc được tính dựa trên nhiệt độ không
khí tại các vị trí khác nhau trong lỗ khoan và khoảng
cách giữa các điểm đo nhiệt độ. Do việc đo nhiệt độ
trong lòng hố khoan rất khó khăn, nên ngày nay
phương pháp này ít dùng trên thế giới. Nếu thân mốc
được làm bằng thép ống, thì do hệ số giãn nở α của
thép, chiều dài thân mốc có thể thay đổi cỡ 0.5 mm / 4
m giữa hai mùa đông - hè (giả thiết giữa hai mùa chênh
nhiệt độ là 10
0
C)[3], nghĩa là với chiều dài thân mốc
khoảng 50 m, ta có sự thay đổi chiều dài (độ cao) mốc
giữa hai mùa đông - hè cỡ 6 mm.
Trên đây là với mốc lõi đơn, hiện nay trên thế
giới người ta xây dựng mốc cơ sở đo lún dạng chôn
sâu với kết cấu lõi kép: gồm một lõi chính và một lõi
phụ[4]. Chiều dài của lõi chính và lõi phụ lúc ban đầu
(khi chưa chôn mốc) được xác định. Sau khi chôn mốc,
do nhiệt độ trong lòng ống khoan thay đổi theo mùa

khí hậu, do hệ số giãn nở nhiệt của lõi chính và lõi phụ
khác nhau, lúc này chiều dài giữa lõi chính và lõi phụ
có một lượng chênh
∆
so với ban đầu. Ta xác định
được sự thay đổi chiều dài của mốc chính
C
L∆
nhờ
biết trước hệ số giãn nở nhiệt của lõi chính α
C
, lõi phụ
α
P
:

Trong công thức:

∆
đo được tại thời điểm công tác
α
C
, α
P
là hệ số giãn nở nhiệt đã biết trước

C
L∆
độ giãn nở của lõi chính do nhiệt độ tại thời
điểm công tác.

Hiệu chỉnh
C
L∆
vào độ cao của mốc, ta có độ cao
chuẩn.
4. Thực trạng ở nước ta
Công tác quan trắc chuyển dịch và biến dạng
công trình hiện nay ở nước ta được thực hiện với hầu
hết các mốc chôn sâu lõi đơn. Khu vực đô thị như Hà
Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, với điều kiện địa tầng là
sỏi cuội cũng phải ở độ sâu khoảng 50 m. Nếu mốc cơ
sở đo lún được đặt vào tầng sỏi cuội thì độ dài của mốc
∆
−
=∆
CP
C
C
L
αα
α