Chương 8 — Giám sát Biến dạng: Khảo sát và Cảm biến Địa kỹ thuật¶
8.1 Chuyển động là tín hiệu cuối cùng¶
Biến dạng (deformation) — chuyển động của đập hoặc nền móng — thường là dấu hiệu trực tiếp nhất của sự suy yếu. Nó được giám sát cả ở bề mặt (khảo sát) và bên trong (các cảm biến địa kỹ thuật).
8.2 Biến dạng bề mặt — khảo sát¶
Một mạng lưới khống chế khảo sát (survey control network) gồm các mốc (monument) trên đỉnh đập, mái dốc, và abutment là xương sống của giám sát biến dạng:
- Máy toàn đạc (total station) / GNSS đo vị trí ngang và đứng đến milimet.
- Tần suất dao động từ hàng tháng trong trạng thái ổn định đến hàng ngày trong thi công hoặc sau một sự kiện.
- Mốc chuẩn (datums) phải nằm trên nền ổn định bên ngoài vùng ảnh hưởng.
Khảo sát cho thấy lún, rút ngắn đỉnh đập, và phình mái dốc.
8.3 Biến dạng bên trong — Thiết bị đo nghiêng¶
Một thiết bị đo nghiêng đo chuyển vị ngang của vỏ ống (casing) lắp trong một lỗ khoan. Nó phát hiện các bề mặt trượt (độ sâu nơi chuyển động tập trung) — dấu hiệu của mất ổn định mái dốc hoặc xói mòn nội bộ.
- Lắp vỏ ống xuyên qua vùng quan tâm, neo bên dưới nó.
- Đọc từ đáy lên; đáy là mốc tham chiếu.
- Tính toàn vẹn vỏ ống là then chốt: một vỏ ống nứt hoặc lệch cho số đọc sai.
8.4 Biến dạng bên trong — Thiết bị đo biến dạng sâu và hệ thống lún¶
- Thiết bị đo biến dạng sâu (thanh, từ tính, dây) đo chuyển động giữa một neo sâu trong nền ổn định và một điểm gần bề mặt hơn — phát hiện lún hoặc trồi (heave) tại các độ sâu cụ thể.
- Hệ thống lún (lỏng, từ tính, thiết bị đo lún) theo dõi chuyển động thẳng đứng trên một đập đất.
8.5 Cảm biến đo độ nghiêng và cảm biến đo khe nứt¶
- Cảm biến đo độ nghiêng cảm nhận sự xoay của một bề mặt; hữu ích trên các kết cấu bê tông và mái dốc dốc.
- Cảm biến đo khe nứt / cảm biến đo khe nối đo độ mở của vết nứt hoặc khe nối trong đập bê tông, abutment, và nền móng.
8.6 Kết hợp các phép đo¶
Biến dạng mạnh nhất khi được tương quan: một khảo sát bề mặt cho thấy ở đâu đập chuyển động; một thiết bị đo nghiêng cho thấy tại độ sâu nào; áp kế cho thấy tại sao (thay đổi áp lực nước lỗ rỗng). Cùng nhau chúng xác định vị trí cơ chế.
Xây dựng đường cơ sở biến dạng sớm
Đập đất lún khi chúng cố kết; những năm đầu xác định tốc độ lún bình thường. Sự tăng tốc sau này nổi bật rõ ràng so với đường cơ sở đó.
Hình. Giám sát biến dạng: mốc khảo sát trên đỉnh đập (lún, dịch chuyển hạ lưu) cùng thiết bị đo nghiêng cho biến dạng trong (phạm vi ASCE MOP-135).
8.7 Điểm mấu chốt¶
- Biến dạng là tín hiệu suy yếu trực tiếp nhất; hãy giám sát bên trong và bên ngoài.
- Mạng lưới khảo sát cho chuyển động bề mặt; thiết bị đo nghiêng bộc lộ độ sâu trượt.
- Thiết bị đo biến dạng sâu và hệ thống lún cho chuyển động thẳng đứng phân giải theo độ sâu.
- Tương quan biến dạng với áp kế để xác định cơ chế và vị trí.