Quan_trac_do_lun

Quan trắc độ lún đê chắn sóng Dung Quất Sơ lược Khu liên hợp lọc hoá dầu Dung Quất Khu liên hợp lọc hoá dầu Dung Quất khu liên hợp lọc hoá dầu Việt Nam Trái tim khu liên hợp lọc hoá dầu nhà máy lọc dầu số có cơng suất 6,5 triệu dầu thô năm tương đương với 130.000thùng /ngày Khi nhà máy hoạt động tiêu thụ khoảng 50% sản lượng dầu thô khai thác hàng năm nước ta Sản phẩm nhà máy propylen, khí hố lỏng, xăng tơ, dầu hoả dân dụng, nhiên liệu phản lực, diesel sản phẩm khác Khi nhà máy hoạt động, thoả mãn khoảng 30% nhu cầu tiêu thụ nước Một cơng trình biển quan trọng vừa phục vụ cho giai đoạn thi công xây lắp cơng trình vừa phục vụ cho giai đoạn khai thác sử dụng cảng xuất sản phẩm Cảng nằm phía Đơng Vịnh Dung Quất có diện tích mặt biển 135ha bao gồm bến tàu có trọng tải 20 đến 25 nghìn chở xăng diesel, bến cho tầu tải trọng đến nghìn chở xăng, diesel, Jet A1, LPG F.O bến cho tầu dịch vụ phục vụ cho hoạt động xuất sản phẩm Để đảm bảo an toàn cho tàu bè vào cảng cần phải xây dựng hạng mục đặc biệt đê chắn sóng Đê chắn sóng cảng Dung Quất có chiều dài 1,6km chiều rộng mặt đê 10m, chiều cao mặt đê so với mặt nước biển trung bình 10m Theo tài liệu khảo sát, điểm thấp đê có độ sâu -15,8m chiều cao lớn đê chắn sóng Dung Quất 26m Đê ghép đá hộc có trọng lượng từ 50-100kg, mái đê lát khối bê tông đặc biệt (Arcropode) khố lại với đảm bảo chúng khơng bị xơ tác động sóng biển Mái đê có độ dốc (V:H) = 1:1.5 Như vùng sâu bề rộng đê đạt tới xấp xỉ 120m Về mặt địa chất, đáy vịnh Dung Quất có cấu tạo địa chất phức tạp với nhiều túi bùn diện tích lớn sâu tới hàng chục mét Vì khơng giữ kỷ lục chiều dài 10 đê chắn sóng phức tạp giỡi Để có mặt để thi công đê, Ban Quản lý dự án nhà máy lọc dầu Dung Quất phải ký với công ty Balast Hà Lan hợp đồng trị giá 23,5 triệu USD để vét túi bùn đáy vịnh Hợp đồng hoàn tất vào tháng năm 2005 Để đánh giá độ ổn định đê trình khai thác, sử dụng hiệu việc vét bùn cần có phương án theo dõi độ lún cơng trình quan trọng Trên sở xử lý số liệu đo lún đánh giá thời điểm ổn định đê đồng thời xác hố lại cơng thức lý thuyết dự đốn độ lún cho cơng trình tương tự Độ lún đê chắn sóng Dung Quất Có thể phân tích độ lún đê chắn sóng Dung Quất thành hai thành phần sau: a Độ lún lớp đất đá chân đê áp lực khối vật chất đắp đê tạo (gọi lún nền) Khi đắp đê, áp lực khối vật chất lên lớp đất đá tăng lên làm cho lớp bị lún xuống Tuy nhiên hạt lớp (chủ yếu cát) nhanh chóng xếp lại độ lún giảm dần Theo kết khảo sát chuyên gia địa kỹ thuật nhiều nước giới, để mô tả quy luật lún lớp sử dụng mơ hình Hyperbolic sau đây: sj = s0 + tj   t j (1) Trong công thức (1): sj - Độ lún thời điểm tj ; s0 - Độ lún thời điểm bắt đầu đủ tải; tj - Thời điểm quan trắc chu kỳ j; α β - Các hệ số b Độ lún thân đê (lún vật liệu) Sau thi công đê, việc xếp lèn đá không chặt tác động tác nhân bên ngồi (phương tiện vận tải lưu thơng mặt đê, tác động rung thiết bị thi công khu vực, tác nhân khác), vật chất lòng đê tự xếp lại Nhìn chung, độ lún vật liệu diễn phức tạp, lâu dài khơng có quy luật rõ ràng nên khơng thể mơ tả cơng thức toán học trường hợp lún Tuy nhiên thấy giai đoạn đầu độ lún vật liệu giảm dần theo thời gian Lắp đặt mốc quan trắc lún mốc chuẩn Mốc quan trắc đê chắn sóng Dung Quất gồm hai loại: Mốc quan trắc lún mốc quan trắc lún vật liệu a Mốc lún Yêu cầu: + Tiếp nhận phản ánh đắn độ lún đê tác dụng áp lực đê tạo ra; + Không bị phá huỷ trình thi cơng đê giai đoạn khai thác sử dụng; + Thuận tiện cho việc thao tác đo đạc tiết kiệm kinh phí Cấu tạo mật độ mốc lún Mốc lún gồm đế bê tơng cốt thép kích thước 2000x2000x800 có lỗ hình vng 400x400x400 để giữ thân mốc cọc bê tơng 400x400 Ở khu vực bình thường, mốc lún gắn với mật độ 1mốc 100mét chiều dài đê Tại vùng trước túi bùn cần phải đặt vùng mốc Việc lắp đặt mốc thực theo trình tự sau: - Đặt đế mốc xuống lớp cát đáy biển, cố gắng cho đế mốc vị trí nằm ngang; - Đặt thân mốc vào lỗ đế mốc, neo giữ tạm thời đế mốc đứng thẳng; Xếp đá xây dựng thân đê đạt độ cao thiết kế b Mốc lún vật liệu Các mốc lún vật liệu mốc sứ thông thường dạng hình cao 100mm, đường kính đáy khoảng 80mm Mặt mốc có dạng cầu để đặt mia xác mật độ 1mốc 50m chiều dài đê c Mốc chuẩn Tại khu vực đê chắn sóng có mốc độ cao kiên cố mốc R6, DQ 28 DQ27 Tất mốc gắn vào phiến đá gốc có kích thước lớn phát lộ mặt đất Như việc xây dựng mốc chuẩn thuận lợi Nhược điểm mốc chuẩn tập trrung đầu phía Tây (phía gần bờ) đầu phía Đơng (phía ngồi khơi) khơng có mốc chuẩn, sai số độ cao điểm khơi lớn khơng có biện pháp để tăng cường độ xác cho điểm Thiết bị đo Việc đo lún đê chắn sóng Dung Quất thực máy thuỷ bình LEICA NA-2 Thuỵ Sĩ Các tính kỹ thuật chủ yếu máy trình bày bảng Trình tự đo a Đo mốc lún Ngay sau đặt mốc lún thực đo chu kỳ để xác định độ cao H i (độ cao mốc thứ i chu kỳ - chu kỳ 0) Sau xếp đá đến cao độ thiết kế đo chu kỳ để xác định H i Từ thời điểm trở tiến hành quan trắc liên tục 10 chu kỳ với tần suất tuần chu kỳ b Đo mốc lún vật liệu Các mốc lún vật liệu đươc gắn vào sau đê đắp đến đủ cao độ thiết kế quan trắc với tần suất tháng chu kỳ Xử lý số liệu a Xử lý số liệu lún Theo số liệu quan trắc tính độ lún mốc thứ i chu kỳ thứ j là: sij = Hij – Hi.0 (2) Bảng Các tiêu kỹ thuật chủ yếu máy thuỷ bình LEICA NA -2 Thứ tự Chỉ tiêu kỹ thuật Giá trị Hệ thống ống kính Độ phóng đại 34X Khoảng cách điều quang tối thiểu 0,9m Hệ thống tự cân Độ nhạy bọt thuỷ tròn 8’ Giới hạn hoạt động hệ thống tự cân ± 12’ Độ xác tự cân ± 0,2’’ Độ xác máy Sai số ngẫu nhiên 1km thuỷ chuẩn, đo chiều thuận ± 0,5mm nghịch, mia Invar tiêu chuẩn, đọc số Micrometer Sai số ngẫu nhiên 1km thuỷ chuẩn, đo chiều thuận ± 2,0mm nghịch, mia Invar tiêu chuẩn khơng dùng Micrometer Sau có 10 chu kỳ quan trắc xác định hệ số α β công thức (1) theo nguyên lý số bình phương nhỏ theo trình tự sau: - Lập hệ phương trình sai số dạng: AX + L = V (3) Trong A ma trận hệ số phương trình sai số có kích thước n hàng cột, n số chu kỳ quan trắc (không kể chu kỳ đầu tiên) 1  1 A=   1  t1   t2    t n  X- vectơ ẩn số gồm phần tử X1 = α β L- vectơ số hạng tự gồm n phần tử LT = li,1, li,2, li,n lij - số hạng tự do: lij = ti, j si , j  si , V- vectơ số hiệu chỉnh vào đại lượng đo gồm n phần tử VT=v1, v2, Hệ phương trình (3) có vơ số nghiệm số phương trình nhiều số ẩn số Nghiệm tốt hệ nghiệm thoả mãn điều kiện ∑v2 = (nguyên lý số bình phương nhỏ nhất) Theo nguyên lý số bình phương nhỏ nhất, từ hệ phương trình (3) hệ phương trình chuẩn có dạng: RX +B = (4) Trong R ma trận hệ số phương trình chuẩn: R= ATA, B = ATL Giải hệ phương trình (4) theo cơng thức X = R1B (5) Như sau giải nghiệm α β theo công thức (5) dễ dàng xác định độ lún giới hạn mốc lún nền: s gh lim1  ( s  t   t (6) Dễ dàng cho thấy t → ∞ sgh → s0 + 1/β Sau 10 chu kỳ đầu tiên, độ lún mốc lún khơng cịn nhiều giảm chu kỳ quan trắc xuống tuần tháng chu kỳ b Xử lý số liệu lún vật liệu Kết quan trắc lún vật liệu xử lý quan trắc lún thông thường trình bày TCXDVN 271: 2002 Kết luận Phương án quan trắc độ lún đê chắn sóng Dung Quất mà chúng tơi trình bày đơn giản kinh tế Khi thực không cần mua thiết bị nhập ngoại đắt tiền Ngoại trừ máy thuỷ bình LEICA có sẵn cịn lại tất loại vật tư khác sẵn có nước nên chủ động hồn tồn Các kết quan trắc cho phép xác định độ lún giới hạn, dự báo thời điểm cơng trình vào ổn định đánh giá cách tin cậy hiệu việc xử lý móng cơng trình quan trọng TS.Ngơ Văn Hợi (Nguồn tin: T/C KHCN Xây dựng, số 1/2006)