Chương 5 BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN QUAN TRĂC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH NGHỀ TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Quảng Ninh, năm 20 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc[.]
BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: QUAN TRĂC BIẾN DẠNG CƠNG TRÌNH NGHỀ: TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Quảng Ninh, năm 20… TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm BÀI QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH VÀ BIẾN DẠNG CƠNG TRÌNH Sự cần thiết đo đạc biến dạng cơng trình xây dựng Phân loại chuyển dịch biến dạng cơng trình Chuyển dịch: Là thay đổi vị trí cơng trình khơng gian * Chuyển dịch thẳng đứng (trồi, lún): Là chuyển dịch mặt phẳng đứng có thay đổi vị trí độ cao cơng trình theo thời gian * Chuyển dịch mặt phẳng nằm ngang: Là thay đổi vị trí mặt (x, y) cơng trình theo thời gian Biến dạng:.Là thay đổi hình dạng ban đầu cơng trình theo thời gian, có dạng biến dạng như: Vặn xoắn, cong vênh, rạn nứt… Nguyên nhân gây chuyển dịch biến dạng cơng trình Các cơng trình bị chuyển dịch biến dạng tác động chủ yếu loại yếu tố: 3.1 Điều kiện tự nhiên - Khả lún, trượt lớp đất đá móng cơng trình tượng địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn khác - Sự co giãn đất đá - Sự thay đổi điều kiện thuỷ văn theo nhiệt độ, độ ẩm mực nước ngầm 3.2 Quá trình xây dựng vận hành cơng trình - Ảnh hưởng trọng lượng thân cơng trình - Sự thay đổi tính chất lý đất đá việc quy hoạch cấp thoát nước - Sự sai lệch khảo sát địa chất công trình, địa chất thuỷ văn - Sự suy yếu móng cơng trình thi cơng cơng trình ngầm cơng trình - Sự thay đổi áp lực lên móng cơng trình xây dựng cơng trình khác gần - Sự rung động móng cơng trình vận hành máy móc hoạt động phương tiện giao thơng Mục đích nhiệm vụ quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình 4.1 Mục đích Quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình để xác định mức độ chuyển dịch biến dạng, nghiên cứu tìm nguyên nhân chuyển dịch biến dạng, từ có biện pháp xử lý, để phòng tai biến cơng trình 4.2 Nhiệm vụ - Xác định giá trị chuyển dịch biến dạng để đánh giá mức độ ổn định cơng trình - Kiểm tra việc tính tốn thiết kế cơng trình - Nghiên cứu quy luật biến dạng điều kiện khác dự tốn biến dạng cơng trình tương lai - Xác định loại biến dạng có ảnh hưởng đến q trình cơng nghệ, vận hành cơng trình 4.3 Nội dung đề cương (thiết kế kỹ thuật) quan trắc Để quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình, trước hết cần thiết kế phương án kinh tế- kỹ thuật bao gồm: - Nhiệm vụ kỹ thuật cơng tác quan trắc - Khái qt cơng trình, điều kiện tự nhiên, đặc điểm kết cấu chế độ vận hành cơng trình - Kết cấu phân bố mốc quan trắc - Thiết kế sơ đồ hệ thống lưới quan trắc - Ước tính độ xác tiêu kỹ thuật quan trắc - Thiết kế công tác đo đạc ngoại nghiệp xử lý số liệu - Tính tốn tham số chuyển dịch biến dạng cơng trình - Phân tích, suy giải kết quan trắc - Lập biểu đồ nhân lực, thời gian tiến độ thi công phương án - Dự tốn kinh phí cho phương án Những quy định chung đo độ lún đo chuyển dịch công trình Việc đo độ lún, đo chuyển dịch nhà cơng trình, cần tiến hành theo chương trình cụ thể nhằm mục đích sau: - Xác định giá trị độ lún, độ chuyển dịch tuyệt đối tương đối nhà cơng trình so với giá trị tính tốn theo thiết kế chúng; - Tìm nguyên nhân gây lún, chuyển dịch mức độ nguy hiểm chúng trình làm việc bình thường nhà cơng trình sở đưa giải pháp phù hợp nhằm phòng ngừa cố xảy ra; - Xác định thơng số đặc trưng cần thiết độ ổn định cơng trình; - Làm xác thêm số liệu đặc trưng cho tính chất lý đất; - Dùng làm số liệu kiểm tra phương pháp tính tốn, xác định giá trị độ lún, độ chuyển dịch giới hạn cho phép loại đất cơng trình khác - Công việc đo độ lún đo chuyển dịch móng nhà cơng trình tiến hành thời gian xây dựng sử dụng đạt độ ổn định độ lún chuyển dịch Việc đo chuyển dịch thời gian sử dụng cơng trình cịn tiến hành phát thấy cơng trình xuất vết nứt lớn có thay đổi rõ nét điều kiện làm việc nhà cơng trình - Trong q trình đo chuyển dịch nhà cơng trình cần phải xác định (độc lập đồng thời) đại lượng sau: Chuyển dịch thẳng đứng (độ lún, độ võng, độ trồi); chuyển dịch ngang (độ chuyển dịch); độ nghiêng; vết nứt - Việc đo độ lún chuyển dịch cơng trình tiến hành theo trình tự sau: + Lập đề cương phương án kỹ thuật + Lựa chọn thiết kế cấu tạo loại mốc chuẩn mốc quan trắc + Phân bố vị trí đặt mốc sở mặt độ cao + Gắn mốc đo lún đo chuyển dịch cho nhà công trình + Sử dụng máy đo giá trị độ lún, độ chuyển dịch ngang độ nghiêng + Tính tốn sử lý số liệu phân tích kết đo - Các phương pháp đo độ lún, đo chuyển dịch ngang độ nghiêng nêu đề cương phương án kỹ thuật chọn tuỳ thuộc vào yêu cầu độ xác phép đo, đặc điểm cấu tạo móng, đặc điểm địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn đất nền, khả ứng dụng hiệu kinh tế phương pháp Việc xác định sơ độ xác đo độ lún, đo chuyển dịch ngang thực phù hợp với giá trị độ lún độ chuyển dịch ngang dự tính theo thiết kế nêu bảng (4.1) Bảng 4.1 Sai số đo chuyển dịch giai đoạn xây dựng sử dụng cơng trình Đơn vị tính mm Giá trị tính tốn độ lún độ chuyển dịch ngang dự tính theo thiết kế < 50 50 100 100 250 250 500 > 500 Giai đoạn xây dựng Giai đoạn sử dụng cơng trình Loại đất Cát Đất sét Cát Đất sét 10 15 1 10 1 1 10 Dựa sở sai số cho phép đo chuyển dịch bảng (4.1) để xác định độ xác cấp đo; khơng có số liệu dự tính theo thiết kế việc lựa chọn cấp đo dựa vào đặc điểm đất tầm quan trọng cơng trình theo bảng (4.2) Bảng 4.2 Sai số giới hạn đo chuyển dịch độ xác cấp đo Đơn vị tính mm Sai số đo chuyển dịch Độ xác cấp đo Độ lún Độ chuyển dịch ngang 1 2 5 10 Cấp 1: Đo độ lún độ chuyển dịch ngang nhà cơng trình xây dựng đất cứng nửa cứng (thời gian sử dụng 50 năm), cơng trình quan trọng, cơng trình có ý nghĩa đặc biệt Cấp 2: Đo độ lún độ chuyển dịch ngang nhà công trình xây dựng cát, đất sét đất có tính biến dạng cao, cơng trình đo để xác định nguyên nhân hư hỏng Cấp 3: Đo độ lún độ chuyển dịch ngang nhà cơng trình xây dựng đất đắp, đất yếu đất bị nén mạnh Quan trắc chuyển dịch cơng trình phương pháp trắc địa H P1’ P2’ P1 X P2 QY P1’’ Q QX P2’’ O Y Hình 4.1 Chuyển dịch công trình Nếu thời điểm T1 công trình có vị trí P1, thời điểm T2 cơng trình có vị trí P2, vector P1P2 thể chuyển dịch cơng trình khơng gian (hình 4.1) Thơng thường vector P1P2 phân tích từ thành phần: - Theo phương thẳng đứng thu đoạn S = P1’P2’, thể độ lún cơng trình - Theo mặt phẳng ngang thu đoạn Q= P1’’P2’’, thể chuyển dịch ngang cơng trình, chuyển dịch ngang lại phân tích theo trục tọa độ để xác ... trắc chuyển dịch biến dạng công trình 4.1 Mục đích Quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình để xác định mức độ chuyển dịch biến dạng, nghiên cứu tìm nguyên nhân chuyển dịch biến dạng, từ có biện... cấm BÀI QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH VÀ BIẾN DẠNG CƠNG TRÌNH Sự cần thiết đo đạc biến dạng cơng trình xây dựng Phân loại chuyển dịch biến dạng cơng trình Chuyển dịch: Là thay đổi vị trí cơng trình khơng... toán biến dạng cơng trình tương lai - Xác định loại biến dạng có ảnh hưởng đến trình cơng nghệ, vận hành cơng trình 4.3 Nội dung đề cương (thiết kế kỹ thuật) quan trắc Để quan trắc chuyển dịch biến