Quan Trắc Móng & Đào Hố Móng Sâu
Mục tiêu
Kiểm chứng các giả định thiết kế về ứng xử tải-lún, xác nhận sức chịu tải móng sâu, và bảo vệ các công trình lân cận trong đào hố móng sâu (trồi, chuyển động ngang).
Tham chiếu chương toàn diện từ các tài liệu tham khảo
| Chương |
Tên chương |
Áp dụng cho quan trắc móng/hố đào |
| Ch 1 |
Thiết bị quan trắc địa kỹ thuật: Tổng quan |
Tầm quan trọng quan trắc móng/hố móng |
| Ch 2 |
Ứng xử của đất và đá |
Ứng xử đất dưới tải, cơ chế trồi |
| Ch 3 |
Lợi ích của việc sử dụng thiết bị quan trắc địa kỹ thuật |
Kiểm chứng thiết kế, kiểm soát thi công, bảo vệ công trình lân cận |
| Ch 4 |
Phương pháp tiếp cận có hệ thống để lập kế hoạch chương trình quan trắc |
Quy trình lập kế hoạch 20 bước cho móng/hố móng |
| Ch 5 |
Quy cách mua sắm thiết bị |
Quy cách thiết bị móng |
| Ch 6 |
Sắp xếp hợp đồng |
Hợp đồng móng/hố móng |
| Ch 8 |
Cảm biến biến đổi và thu thập dữ liệu |
Cảm biến tải trọng, hệ thống đo lún, quan trắc tự động |
| Ch 9 |
Đo áp lực nước ngầm |
Áp lực hạ mực nước, áp kế trong/ngoài hố móng |
| Ch 12 |
Đo biến dạng |
Chính — Bàn đo lún, thiết bị đo biến dạng sâu, thiết bị đo nghiêng |
| Ch 13 |
Đo tải trọng và biến dạng |
Chính — Cảm biến tải trọng, cảm biến đo biến dạng, thanh truyền chuyển vị |
| Ch 14 |
Đo nhiệt độ |
Thủy hóa bê tông, đông-rã băng |
| Ch 17 |
Lắp đặt thiết bị |
Lắp đặt trong hố móng, tiếp cận hạn chế |
| Ch 18 |
Thu thập, xử lý, trình bày, diễn giải |
Quan trắc hố móng thời gian thực |
| Ch 19 |
Hố móng có chống giữ |
Chính cho hố móng sâu — tải trọng thanh chống, biến dạng tường, nước ngầm |
| Ch 20 |
Đập đắp trên nền yếu |
Móng nền yếu, cải tạo đất |
| Ch 24 |
Cọc đóng |
Thử tải cọc, thanh truyền chuyển vị, cảm biến đo biến dạng |
| Ch 25 |
Trụ khoan |
Thử tải, tính toàn khối, tải trọng trôi xuống |
| Ch 26 |
Chìa khóa thành công |
Chuỗi 25 mắt xích cho thành công móng/hố móng |
Từ Kỹ thuật móng: Tài liệu tham khảo thuộc phạm vi công cộng (USACE / FHWA)
| Chương |
Tên chương |
Áp dụng |
| Ch 2 |
Khảo sát dưới bề mặt & Mô tả khu đất |
Khảo sát địa chất công trình cho móng |
| Ch 3 |
Móng nông: Sức chịu tải |
Các thuyết sức chịu tải |
| Ch 4 |
Móng nông: Lún |
Phân tích lún, sức chịu tải cho phép |
| Ch 5 |
Móng đơn & Móng bè |
Móng bè, đài móng kết hợp |
| Ch 6 |
Móng sâu: Các loại cọc & Truyền tải |
Chính — phân loại cọc, truyền tải |
| Ch 7 |
Móng sâu: Sức chịu tải dọc trục |
Chính — sức chịu tải, mũi cọc, ma sát thành, thử tải |
| Ch 8 |
Móng sâu: Tải ngang, Nhóm cọc & Lún |
Hiệu ứng nhóm, ma sát âm, lún |
| Ch 9 |
Cọc khoan nhồi & Giếng chìm |
Chính — thi công, sức chịu tải, thử tải |
| Ch 10 |
Áp lực đất ngang |
Chủ động/bị động, hố móng chống giữ |
| Ch 11 |
Tường chắn & Tường đất có cốt (MSE) |
Công xôn, có sườn chống, trọng lực, MSE |
| Ch 12 |
Tường cừ & Hố đào chống đỡ |
Công xôn, có neo, đê quây; thiết kế thanh chống |
| Ch 13 |
Ổn định mái dốc |
Sườn dốc hố móng, phương pháp lát cắt |
| Ch 14 |
Gia cố nền & Quan trắc móng |
Tiền chất tải, cột đá, bơm vữa |
Từ Cơ học đất & Địa kỹ thuật: Tài liệu tham khảo thuộc phạm vi công cộng (USACE / FHWA)
| Chương |
Áp dụng |
| Ch 3 |
Phân loại — phân loại đất cho móng |
| Ch 4 |
Đầm chặt — chuẩn bị nền móng |
| Ch 5 |
Tính thấm — thấm dưới móng |
| Ch 7 |
Ứng suất hữu hiệu & Áp lực nước lỗ rỗng — K0, trạng thái ứng suất |
| Ch 8 |
Phân bố ứng suất trong đất — Boussinesq, biểu đồ ảnh hưởng |
| Ch 9 |
Cố kết — tính nén, lún |
| Ch 10 |
Sức kháng cắt — ứng suất hữu hiệu/tổng, sức chịu tải cọc |
| Ch 12 |
Thí nghiệm tại chỗ & Chọn thông số — khoan, lấy mẫu, SPT, CPT |
Mảng thiết bị điển hình cho móng & đào hố móng sâu
| Thiết bị |
Mục đích |
Chương Dunnicliff |
Thiết bị đại diện |
| Cảm biến tải trọng |
Thử tải cọc, quan trắc tải trọng neo |
Ch 13, 24, 25 |
Cảm biến tải trọng dây rung, cảm biến tải trọng thủy lực |
| Bàn đo lún |
Theo dõi cố kết dưới móng |
Ch 12, 19 |
Bàn đo lún, không dây |
| Thiết bị đo biến dạng sâu dạng thanh |
Lún móng sâu, trồi |
Ch 12, 24, 25 |
Thiết bị đo biến dạng sâu dạng thanh, MPBX |
| Thiết bị đo nghiêng (chu vi) |
Chuyển động ngang tường hố móng |
Ch 12, 19 |
Thiết bị đo nghiêng MEMS, mảng IPI |
| Áp kế |
Áp lực hạ mực nước trong/ngoài |
Ch 9, 19 |
Áp kế dây rung, không dây |
| Cảm biến đo độ nghiêng |
Nghiêng công trình lân cận |
Ch 12, 19 |
Cảm biến đo độ nghiêng MEMS, không dây |
| Cảm biến tải trọng thanh chống |
Tải trọng thanh chống/neo trong hố chống |
Ch 13, 19 |
Cảm biến tải trọng dây rung, cảm biến tải trọng thủy lực |
| Thanh truyền chuyển vị / Cảm biến đo khe nứt |
Lún móng, quan trắc khe nứt |
Ch 12, 13, 24, 25 |
Thanh truyền chuyển vị, máy đo khe nứt |
| Cảm biến đo biến dạng |
Biến dạng cọc/trụ, ứng suất bê tông |
Ch 13, 24, 25 |
Cảm biến dây rung, lá điện trở |
| AMTS / máy kinh vĩ |
Biến dạng bề mặt, quan trắc công trình |
Ch 12, 18 |
AMTS, không dây |
| GNSS / máy thu GNSS |
Dịch chuyển 3D công trình |
Ch 12, 18 |
Trạm GNSS liên tục |
| Mạng không dây mesh |
Dữ liệu không dây từ tất cả cảm biến |
Ch 8, 18 |
Mạng không dây mesh |
Hướng dẫn lắp đặt (từ Dunnicliff Ch 9, 12, 13, 17, 19, 24, 25)
Thiết bị thử tải cọc
- Cảm biến đo tải trọng (Load Cell): Tại đầu cọc, đã hiệu chuẩn
- Thanh truyền chuyển vị (Telltale): Bố trí tại các độ sâu khác nhau dọc thân cọc
- Cảm biến đo biến dạng (Strain Gauge): Dọc theo chiều dài cọc bằng thanh thép đo biến dạng phụ (sister bar)
- Mốc chuẩn tham chiếu: Ổn định, nằm ngoài vùng ảnh hưởng của tải trọng
Thiết bị cọc khoan nhồi / trụ khoan
- Cảm biến đo tải trọng mũi cọc: Đặt tại đáy cọc / đáy trụ
- Sức kháng bên: Cảm biến đo biến dạng dạng thanh thép đo biến dạng phụ (sister bar) buộc trên lồng thép
- Đo siêu âm xuyên lỗ (CSL): Thử tính toàn khối cọc
- Thanh truyền chuyển vị (Telltale): Xác định quy luật phân bố truyền tải trọng
Quan trắc hố móng chống giữ
- Tải trọng thanh chống: Cảm biến đo tải trọng (Load Cell) tại mỗi cấp thanh chống
- Biến dạng tường: Thiết bị đo nghiêng (Inclinometer) phía sau tường vây / tường cừ
- Nước ngầm: Áp kế (Piezometer) bên trong và ngoài hố móng
- Lún bề mặt: Bàn đo lún, trạm toàn đạc tự động AMTS
- Công trình lân cận: Cảm biến đo độ nghiêng (Tiltmeter), mốc đo lún, AMTS
Quan trắc hạ mực nước
- Mảng áp kế (Piezometer): Bên trong và bên ngoài hố móng
- Đo lưu lượng: Lưu lượng bơm hố ga
- Quan trắc hạ mực: Giếng quan sát mực nước
Hướng dẫn diễn giải dữ liệu (từ Dunnicliff Ch 18, 19, 24, 25)
| Thông số |
Dải bình thường |
Mức cảnh báo |
Mức tới hạn |
Tham chiếu |
| Lún đầu cọc (thử tải) |
< 5% đường kính cọc |
> 10% đường kính cọc |
> 20% đường kính cọc |
Ch 24 |
| Biến động tải trọng thanh chống |
± 10% thiết kế |
> 20% thiết kế |
> 30% thiết kế |
Ch 19 |
| Biến dạng tường hố móng |
< H/500 |
> H/300 |
> H/200 |
Ch 19 |
| Hạ mực nước ngầm |
Giá trị thiết kế |
2× thiết kế |
Mất sự hỗ trợ |
Ch 19 |
| Nghiêng công trình lân cận |
< 1:1000 |
1:500 |
1:250 |
Ch 19 |
| Lún công trình |
< 25 mm |
> 50 mm |
> 75 mm |
Ch 19 |
Quan Trắc Tự Động Cho Hố Móng (Dunnicliff Ch 18, Ch 19)
| Hệ thống |
Chức năng |
Triển khai |
| Tải trọng thanh chống thời gian thực |
Quan trắc tải trọng thanh chống liên tục |
Cảm biến tải trọng không dây |
| Biến dạng tường |
Thiết bị đo nghiêng + AMTS |
MEMS IPI + AMTS |
| Quan trắc nước ngầm |
Áp kế trong/ngoài |
Áp kế không dây |
| Lún bề mặt |
AMTS + GNSS |
AMTS + Locator One |
| Cảnh báo tự động |
Vượt ngưỡng |
Nền tảng đám mây |
| Quan trắc công trình lân cận |
Nghiêng + lún |
Cảm biến đo độ nghiêng + bàn đo lún + AMTS |
Trang liên quan
Nguồn: Tổng hợp từ Dunnicliff (616 chunks), Foundation Engineering (USACE/FHWA, phạm vi công cộng), Soil Mechanics (USACE/FHWA, phạm vi công cộng), NCHRP Synthesis 89, và các tài liệu tham khảo hiện trường.
Video công nghệ & Tư liệu thực hành liên quan
Video Hướng dẫn Thực hành (RST Instruments): Đấu nối Cảm biến Hiện trường và Datalogger cho Quan trắc Thí nghiệm Cọc và Hố đào Sâu.
Tư liệu thực hành bổ trợ từ RST Instruments & Measurand (Terra Insights)
- RST Instruments (@RSTgeotechnical): Connecting Instruments to Data Loggers
Đấu nối và cài đặt kênh cho áp kế, hộp đo áp lực đất (earth pressure cell) và load cell trong móng sâu.
- Measurand (@MeasurandVideos): How to install SAAV Extend
Triển khai cảm biến ShapeArray tự động đo lún sâu và chuyển vị ngang cho cọc khoan nhồi và tường vây hố móng.