Chương 12 — Lắp đặt thiết bị quan trắc¶

12.1 Lắp đặt là khâu quyết định sự thành bại¶

Một thiết bị dù có thông số kỹ thuật xuất sắc đến đâu cũng sẽ trở nên vô giá trị nếu bị lắp đặt sai kỹ thuật tại hiện trường. Theo thống kê thực tế của Dunnicliff, hơn 70% các trường hợp thiết bị hư hỏng hoặc số liệu sai lệch bắt nguồn từ các lỗi phát sinh trong quá trình thi công lắp đặt.

12.2 Kỹ thuật khoan hố quan trắc¶

Phương pháp khoan: Sử dụng phương pháp khoan xoay lấy lõi hoặc khoan rửa bằng nước sạch/dung dịch sét bentonite loãng. Hạn chế tối đa việc sử dụng bọt khí hoặc hóa chất khoan có thể làm bít tắc lỗ rỗng địa tầng xung quanh buồng đo.
Rửa sạch hố khoan: Sau khi khoan đạt độ sâu thiết kế, phải rửa sạch toàn bộ mùn khoan đọng lại dưới đáy hố bằng cách bơm tuần hoàn nước sạch cho đến khi nước trào ra miệng hố hoàn toàn trong.
Kiểm tra độ thẳng đứng: Đối với hố khoan lắp đặt ống đo nghiêng, hố khoan phải đảm bảo độ thẳng đứng (độ nghiêng lệch trục \(< 1^\circ\)).

12.3 Kỹ thuật bơm vữa chèn bằng ống Tremie¶

Ống dẫn vữa Tremie: Luôn luồn ống dẫn vữa nhựa PVC hoặc ống cao su xuống tận đáy hố khoan và bơm vữa từ dưới lên trên. Tuyệt đối không bao giờ đổ vữa tự do từ miệng hố khoan xuống vì sẽ gây phân tầng cốt liệu, bọt khí và tạo khoảng hở rỗng quanh cảm biến.
Cấp phối vữa chèn (Grout Mix Design):
Vữa chèn cho áp kế và thiết bị đo nghiêng trong đất sét mềm: Tỷ lệ nước : xi măng : bentonite thường là \(6.5 : 1 : 0.4\) (theo khối lượng), tạo ra khối vữa dẻo có độ cứng tương thích với đất xung quanh (\(k \le 10^{-6}\text{ cm/s}\)), tránh tạo thành một cột bê tông quá cứng chèn ép ống đo.
Vữa chèn trong đá gốc: Sử dụng vữa xi măng - cát tỷ lệ nước/xi măng thấp (\(W/C \approx 0.45\)) kèm phụ gia trương nở nhẹ để nêm chặt ống vách vào khối đá.

12.4 Thi công tuyến hào cáp tín hiệu (Cable Trenching)¶

Tuyến cáp chôn ngầm là thành phần dễ bị tổn thương nhất bởi các phương tiện xe cơ giới, máy xúc và máy lu lèn trên công trường:

Độ sâu rãnh hào: Rãnh đào cáp phải sâu tối thiểu \(0.6 - 1.0\text{ m}\) dưới cao độ hoàn thiện.
Lớp đệm bảo vệ: Rải một lớp cát hạt mịn dày \(10\text{ cm}\) làm đệm đáy rãnh, đặt cáp lên trên, sau đó phủ tiếp một lớp cát mịn dày \(15\text{ cm}\) trước khi lấp đất đầm nén.
Quy tắc uốn sóng (Snaking): Tuyệt đối không kéo căng thẳng dây cáp trong rãnh. Bắt buộc phải đặt cáp theo hình lượn sóng hình sin (snaking) để dự phòng độ giãn dài khi đất nền lún không đều, chống đứt giằng cáp.
Băng cảnh báo ngầm và định vị: Rải dải băng nilông cảnh báo có chữ "CÁP QUAN TRẮC ĐỊA KỸ THUẬT" cách mặt đất 30 cm; đo đạc tọa độ GPS và lập bản vẽ hoàn công tuyến cáp chuẩn xác.

12.5 Bảo vệ đầu miệng hố khoan¶

Ngay sau khi hoàn thành lắp đặt, phải cố định miệng hố khoan bằng trụ bê tông bảo vệ (\(50 \times 50 \times 30\text{ cm}\)) có nắp thép khóa chặt sơn màu nổi bật (vàng hoặc cam phản quang), cắm cọc tiêu cảnh báo để ngăn máy ủi và xe tải công trường va chạm làm gãy miệng ống.

12.6 Nhật ký lắp đặt hiện trường (Installation Log)¶

Kỹ sư phụ trách phải lập nhật ký hiện trường chi tiết cho từng thiết bị, ghi rõ: - Tên thiết bị, số sê-ri, mã hiệu cảm biến. - Tọa độ thực tế, cao độ mặt đất tự nhiên và cao độ đặt cảm biến (sai số \(< 1\text{ cm}\)). - Mặt cắt địa tầng hố khoan thực tế và mực nước ngầm xuất lộ. - Tỷ trọng vữa, thể tích vữa bơm thực tế so với thể tích lý thuyết. - Số đọc ban đầu (zero reading) trước và sau khi hoàn thiện hố khoan. - Chữ ký xác nhận nghiệm thu của Kỹ sư tư vấn giám sát và Nhà thầu.

12.7 Các điểm then chốt cần ghi nhớ¶

Hơn 70% lỗi quan trắc phát sinh từ kỹ thuật thi công lắp đặt hiện trường.
Bắt buộc bơm vữa từ đáy lên bằng ống dẫn tremie để tránh khoảng hở rỗng.
Rải cáp uốn sóng (snaking) trong rãnh đệm cát mịn để chống đứt do lún nền.
Bảo vệ cơ học ngay lập tức cho miệng hố và ghi chép nhật ký lắp đặt tỉ mỉ.