Chương 7 — Quan trắc mái dốc đất & nền đắp¶
7.1 Giới thiệu¶
Với mỗi loại công trình, sổ tay FHWA trình bày hai điều: vai trò chung của quan trắc địa kỹ thuật, và các câu hỏi địa kỹ thuật chính có thể nảy sinh cùng những thiết bị giúp trả lời chúng. Chương này bàn về mái dốc đất và nền đắp.
7.2 Nền đắp trên đất yếu¶
Vai trò chung. Quan trắc theo dõi cố kết, ổn định và hiệu quả của việc đắp theo giai đoạn. Phản ứng áp lực lỗ rỗng kiểm soát tốc độ đắp an toàn; lún và chuyển vị ngang cho thấy nền có ứng xử đúng dự đoán không.
Các câu hỏi địa kỹ thuật chính:
- Nền đắp có ổn định không, hay đang phát triển phá hoại sức chịu tải / trượt mái dốc?
- Nền đất yếu đang cố kết nhanh đến đâu, và đắp theo giai đoạn có an toàn không?
- Đã lún bao nhiêu, và ở đâu?
Thiết bị phù hợp (Bảng 7-1) thường gồm: Áp kế (áp lực lỗ rỗng), bàn lún và điểm lún dưới bề mặt (lún), thiết bị đo nghiêng (chuyển vị ngang), và đo mực nước dạng ống (profile lún).
7.3 Mái dốc cắt trong đất¶
Vai trò chung. Quan trắc phát hiện sự khởi phát mất ổn định và đo tốc độ chuyển vị, để điều chỉnh thi công hoặc giao thông.
Các câu hỏi địa kỹ thuật chính:
- Mái dốc cắt có ổn định không, và tốc độ chuyển vị bao nhiêu?
- Vùng cắt hoạt động ở đâu?
- Áp lực lỗ rỗng có đang dâng tới điều kiện tới hạn không?
Thiết bị phù hợp (Bảng 7-2) thường gồm: Thiết bị đo nghiêng (vùng cắt và chuyển vị), Áp kế (áp lực lỗ rỗng), đo vết nứt (vết nứt kéo) và mốc trắc đạc.
7.4 Trượt đất trong đất¶
Vai trò chung. Quan trắc mô tả đặc điểm một khối trượt đang tồn tại hoặc tái hoạt — hình học, tốc độ và áp lực lỗ rỗng chi phối — để định hướng xử lý và theo dõi hiệu quả.
Các câu hỏi địa kỹ thuật chính:
- Khối trượt sâu và nhanh đến đâu?
- Áp lực lỗ rỗng nào chi phối nó, và chúng phản ứng thế nào với mưa?
- Biện pháp xử lý có hiệu quả không?
Thiết bị phù hợp (Bảng 7-3) thường gồm: Thiết bị đo nghiêng và TDR (vùng cắt và tốc độ), áp kế (áp lực lỗ rỗng), trắc đạc mặt ngoài và thiết bị đo biến dạng sâu (chuyển vị), và máy đo mưa (yếu tố kích hoạt).
Hình. Bố trí quan trắc điển hình cho mái dốc đất / nền đắp: Thiết bị đo nghiêng và áp kế trong mái dốc, bàn lún trên nền đắp và mốc trắc đạc (theo FHWA-HI-98-034, Ch. 7).
7.5 Bài tập — lập kế hoạch cho mái dốc đất¶
Sổ tay có một bài tập đã giải mẫu để lập kế hoạch chương trình quan trắc cho một mái dốc đất. Bài tập lần lượt đi qua quy trình lập kế hoạch:
- Bước 1 — xác định điều kiện dự án.
- Bước 3 — dự đoán cơ chế chi phối ứng xử.
- Bước 4 — xác định các câu hỏi địa kỹ thuật cần trả lời.
- Bước 6 — chọn thông số cần quan trắc.
- Bước 7 — dự đoán độ lớn thay đổi.
- Bước 10 — chọn thiết bị.
- Bước 12 — lập kế hoạch ghi lại các yếu tố có thể ảnh hưởng dữ liệu.
Kết quả ví dụ được trình bày trong Phụ lục C (xem Chương 14).
7.6 Các điểm then chốt cần ghi nhớ¶
- Với nền đắp trên đất yếu, áp lực lỗ rỗng kiểm soát tốc độ đắp an toàn — quan trắc nó trước tiên.
- Với mái dốc cắt và trượt đất, thiết bị đo nghiêng định vị vùng cắt và đo tốc độ; Áp kế giải thích áp lực chi phối.
- Kết hợp trắc đạc mặt ngoài với thiết bị dưới bề mặt để có bức tranh đầy đủ.
- Bài tập chính là quy trình lập kế hoạch (Chương 6) áp dụng từ đầu đến cuối — hãy luyện tập.