Công trình REE Tower tại số 9, đường Đoàn Văn Bơ, Quận 4, thành phố Hồ Chí Minh có quy mô 25 tầng trong đó có 3 hầm. Theo thiết kế, đáy tầng hầm đặt ở độ sâu khoảng 13m, trong đó đáy tầng hầm kỹ thuật ở độ sâu khoảng 16m. Hệ thống tường vây sử dụng cọc barret dày 0.8m sâu 25m tại 3 mặt trước (mặt đường Đoàn Văn Bơ), sau và bên phải của công trình. Mặt trái của công trình do sát dãy trường học nên tường vây được thi công đến độ sâu 30m.Công trình được thi công trong khu vực dân cư và sát bờ sông. Theo tài liệu khảo sát địa chất thì đáy tầng hầm sẽ đặt lên lớp cát pha, hạt thô. Đây là tầng chứa nước áp lực có chiều dày khoảng 3538m (phân bố từ độ sâu khoảng 1314m đến 4748m). Theo giải pháp thi công tầng hầm thì phương pháp hạ thấp mực nước ngầm bằng các giếng bơm hút được áp dụng, 12 giếng đã được thiết kế cho công tác này. Trong quá trình thi công đáy tầng hầm thì mực nước ngầm được hạ xuống mức thấp nhất là 16m. Theo yêu cầu của đơn vị thiết kế, công tác quan trắc mực nước ngầm và dịch chuyển của tường vây được đề xuất để có biện pháp xử lý kịp thời tránh những sự cố xảy ra.CÔNG VIỆC QUAN TRẮCQuan trắc áp lực nước lỗ rỗng theo chu kỳ.Quan trắc dịch chuyển ngang theo chu kỳ.
ĐỀ CƯƠNG QUAN TRẮC ĐỊA KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH: REE TOWER HẠNG MỤC: HỆ THỐNG QUAN TRẮC PIEZOMETER VÀ INCLINOMETER ĐỊA ĐIỂM: SỐ – ĐOÀN VĂN BƠ - QUẬN – TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 10 NĂM 2009 ĐỀ CƯƠNG QUAN TRẮC ĐỊA KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH: REE TOWER HẠNG MỤC: HỆ THỐNG QUAN TRẮC PIEZOMETER VÀ INCLINOMETER ĐỊA ĐIỂM: SỐ – ĐOÀN VĂN BƠ - QUẬN – TP HỒ CHÍ MINH GIÁM ĐỐC CHỦ TRÌ CƠNG TRÌNH I CĂN CỨ - u cầu chủ đầu tư - Hồ sơ thiết kế vẽ thi công - Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 357-2005: Quy trình quan trắc dịch chuyển ngang - Các tiêu chuẩn thiết kế, thi cơng, quan trắc có liên quan II GIỚI THIỆU CHUNG II.1 ĐẶC ĐIỂM CƠNG TRÌNH - Cơng trình REE Tower số 9, đường Đồn Văn Bơ, Quận 4, thành phố Hồ Chí Minh có quy mơ 25 tầng có hầm Theo thiết kế, đáy tầng hầm đặt độ sâu khoảng -13m, đáy tầng hầm kỹ thuật độ sâu khoảng -16m Hệ thống tường vây sử dụng cọc barret dày 0.8m sâu -25m mặt trước (mặt đường Đoàn Văn Bơ), sau bên phải cơng trình Mặt trái cơng trình sát dãy trường học nên tường vây thi công đến độ sâu -30m - Cơng trình thi cơng khu vực dân cư sát bờ sông Theo tài liệu khảo sát địa chất đáy tầng hầm đặt lên lớp cát pha, hạt thô Đây tầng chứa nước áp lực có chiều dày khoảng 35-38m (phân bố từ độ sâu khoảng 13-14m đến 47-48m) - Theo giải pháp thi công tầng hầm phương pháp hạ thấp mực nước ngầm giếng bơm hút áp dụng, 12 giếng thiết kế cho công tác Trong trình thi cơng đáy tầng hầm mực nước ngầm hạ xuống mức thấp -16m - Theo yêu cầu đơn vị thiết kế, công tác quan trắc mực nước ngầm dịch chuyển tường vây đề xuất để có biện pháp xử lý kịp thời tránh cố xảy II.2 CÔNG VIỆC QUAN TRẮC - Quan trắc áp lực nước lỗ rỗng theo chu kỳ - Quan trắc dịch chuyển ngang theo chu kỳ III KHỐI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN III.1 KHỐI LƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ ST Số lượn I Công tác Standpipe Piezometer Khoan tạo lỗ (6 lỗ 32m + lỗ 27m) Nắp bòt PVC dành cho ống Piezometer m Cái 408 14 Ống PVC Bình Minh (8cây/lỗ x lỗ x 4m/cây + 7cây/lỗ x lỗ x 4m /cây) Đầu (lọc) dùng đo áp lực nước lỗ rỗng kiểu Casagrand Công tác lắp đặt (bao gồm vật tư cát, sét, ximăng trám) m 416 Cái 14 m 408 Công tác quan trắc Chu kỳ 1008 II Công tác đo chuyển vò ngang Nắp bòt PVC dành cho ống Inclinometer ng PVC phục vụ công tác vệ sinh Máy bơm nước phụ vụ công tác vệ sinh, lắp đặt Vệ sinh + cưa phá đầu ống sắt Cung cấp ống đo nghiêng chuyên dụng Cung cấp đầu nối ống đo nghiêng chuyên dụng Cung cấp nắp bịt đáy ống Inclinometer Công tác lắp đặt (bao gồm cát, sét, xi măng) Cái m 10 32 Cái Vò trí m 10 265 Cái 80 Cái 10 m 265 Chu kỳ 780 5 Công tác quan trắc Về tần số quan trắc mực nước ngầm dịch chuyển ngang nêu dự kiến, tính trung bình lần/tuần thời gian dự kiến thi công tầng hầm tháng Thời gian quan trắc mực nước ngầm đề xuất 24 tuần Thời gian quan trắc dịch chuyển ngang kéo dài tuần 26 tuần Tuy nhiên, tần số độ thưa/dày phụ thuộc vào tiến độ thi công diễn biến thực tế cơng trình Dự kiến: • Trong thời gian thi cơng tầng hầm thứ 1, quan trắc ngày/lần • Trong thời gian thi công tầng hầm thứ 2ngày/lần • Trong thời gian thi công tầng hầm thứ ngày/lần • Sau thi cơng xong tầng thứ tần số quan trắc giảm lại ngày/lần cho 20 ngày ngày/lần cho thời gian lại Giá trị nghiệm thu chu kỳ quan trắc giá trị thực tế thi công cơng trường III.2 THIẾT KẾ CÁC CƠNG TÁC QUAN TRẮC III.2.1 THIẾT KẾ ĐO ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG - Theo sơ đồ mặt tường vây, bố trí giếng quan trắc xung quanh tường vây với số lượng giếng 14 giếng Độ sâu giếng 32m mặt giáp trường học (phía trái cơng trình) mặt đối diện với (phía phải cơng trình), giếng mặt lại (trước sau cơng trình), xem thêm sơ đồ giếng ký hiệu GQT01 đến GQT-14 mặt định vị giếng Kết cấu giếng : Miệng giếng quan trắc Đoạn trám xi măng bảo vệ Mực nước giếng Đoạn trám sét cách ly Đoạn trám cát pha sét Ống PVC Vật liệu gốm có bề dày 50mm, có vận tốc thấm v = 3mm/s dùng cho tầng chứa cát hạt thô pha sét Nước chảy vào ống lọc, ống lọc có cát hạt thơ 50mm Đoạn trám cát hạt thô Đầu lọc Sơ đồ lắp đặt giếng piezometer standpipe cấu tạo đầu lọc Cấu tạo đầu lọc gồm Đầu lọc inox có lỗ 2mm, chứa cát hạt thô, lớp cát hạt thô lớp vật liệu gốm có bề dày 50mm có vận tốc thấm 3mm/s (18cm/phút) Đảm bảo cho mực nước dâng/hạ giếng không bị tác động đột ngột có vận tốc tương đối ổn định khoảng 18cm/phút Cấu tạo ống giếng: Ống PVC nối thông suốt từ đầu lọc lên miệng (mặt đất) Quy trình thí nghiệm xác định vận tốc v /hệ số thấm K đầu lọc thực sau Thiết kế hệ thống thí nghiệm hình vẽ Δ Q Van, T Δ H ΔL B1: Điều chỉnh van lưu lượng T cho độ cao ΔH không đổi dòng chảy ổn định, bão hòa B2: Tại thời điểm t1, t2, dùng đồng hồ bấm giây xác định ΔT, đồng thời xác định lưu lượng ΔQ tương ứng với khoảng thời gian ΔT Theo định luật Darcy, ta có q = ΔQ/ΔT = K.F.I với (1) K: Hệ số thấm vật liệu cần thí nghiệm F: Tiết diện ngang mặt cắt vật liệu thí nghiệm I = ΔH/ΔL : Gradient thủy lực Từ công thức (1), chia vế cho F, ta có V = K.I Thế ΔH = 180mm ΔL = 50mm F = π r2 Và từ giá trị (2) (r = 25mm) ΔQ = 100ml, ΔT = 17s đo từ thí nghiệm => V= mm/s = 18cm/phút = 10800mm/h K= 0.833 mm/s = 5cm/phút = 3000 mm/h Từ kết thí nghiệm cho ta K= 0.833 = const, v = 3mm/s vận tốc riêng đầu lọc ΔH = 180mm Vận tốc thay đổi phụ thuộc vào gradient thủy lực Sau lắp đặt ngồi cơng trường, tốc độ tăng hạ mực nước giếng phụ thuộc vào tốc độ hạ thấp mực nước thực tế Giếng quan trắc mực nước tầng chứa nước xác định kết hợp quan trắc áp lực nước lỗ rỗng đất đá vị trí lắp đầu lọc gọi piezometer standpipe Cấu tạo hệ thống gồm đầu lọc ống thông suốt Ống thông suốt để đảm bảo hệ thống giếng nhận nước từ vị trí xác định (đầu lọc) Đầu lọc đảm bảo mực nước tăng/ hạ giếng với vận tốc ổn định, phù hợp với mục tiêu quan trắc Việc thiết kế thi công giếng quan trắc phải đảm bảo quan trắc đối tượng, tức quan trắc tầng chứa nước xét, xem xét biến đổi mực nước/áp lực nước tầng chứa nước theo thời gian Việc tính tốn tóm tắt sau: Cao độ cơng trình (H=0.0) h Miệng giếng quan trắc H1 H2 Mực nước giếng L H h: Cao độ miệng giếng so với cao độ cơng trình, (m) L: Chiều dài giếng lắp đặt cơng trình, (m) H1: Chiều sâu mực nước tính từ miệng giếng (xác định thước đo độ sâu lần đo, có dấu “-” phía trước giá trị đo), (m) H2= H1 + h: Chiều sâu mực nước tính từ cao độ cơng trình (dùng để vẽ biểu đồ mực nước báo cáo), (m) Xem kết đo chu kỳ H = L – | H1| : (m) Chiều cao cột nước so với đầu lọc, sử dụng để tính áp lực nước lỗ rỗng đất đá nằm độ sâu với đầu lọc tầng xét Áp lực nước lổ rỗng tính theo cơng thức sau: P= γn x H (Kpa) Với γ n dung trọng nước: γ n = 1000kg/m3 Giá trị P sử dụng để báo cáo diễn biến áp lực nước lỗ rỗng theo thời gian quan trắc Xem hình kết đo chu kỳ Các bước thi cơng • Khoan giếng có đường kính D90mm đến độ sâu -32m, -27m theo vị trí • Làm hố khoan nước • Hạ đầu lọc kiểu Casagrand đến độ sâu thiết kế • Chèn cát đến độ sâu -31m (đối với giếng sâu-32m), -26m (đối với giếng sâu -27m) • Thả cát pha đất trám đến độ sâu -15m (đối với loại giếng) • Thả sét bentonite dạng viên vào giếng khoan đến độ sâu -0.5m • Lớp trám xi măng giúp ổn định • Đậy nắp, sơn bảo vệ tiến hành quan trắc Phương pháp dụng cụ quan trắc - Đầu đo áp lực nước lỗ rỗng loại ống đứng gồm đầu lọc kiểu Casagrand nối với ống đứng D42mm thông lên mặt đất, bảo vệ nắp nhựa Đầu lọc cho phép nước thấm qua vận tốc kiểm sốt phù hợp với việc thi cơng hạ thấp mực nước ngầm đặc điểm tầng cát thô - Một lớp cát thô bao xung quanh đầu lọc đáy hố khoan để đảm bảo nước liên thông tầng chứa nước đầu lọc, mực nước tăng hạ giếng quan trắc mực áp lực tầng chứa nước sử dụng để tính áp lực nước lỗ rỗng độ sâu quan trắc - Mực nước giếng quan trắc đo thước đo độ sâu dùng hiệu ứng điện (dụng cụ điện chuyên dụng đo mực nước hãng Slope Indicator, DGSI, USA) Dụng cụ đo mực nước gồm đầu dò, dây cáp điện gắn với thiết bị điện tử Đầu dò thả với vận tốc chậm dần từ xuống, đầu dò tiếp xúc với nước, mạch nối tiếp, đèn còi điện tử báo hiệu Các vạch độ sâu dây mực nước cần đo - Trong trình lắp đặt đầu đo thơng tin sau ghi lại : Tên cơng trình, hạng mục hiệu cơng trình, tên số hiệu điểm đo, ngày tháng lắp đặt; nội dung lắp đặt, độ sâu lắp đặt: mô tả chi tiết số hiệu, công việc lắp đặt, số liệu đọc thử khó khăn (nếu có) lắp đặt - Trình tự tiến hành đo điểm với tần suất đo dự kiến cơng trình lần/tuần Tuy nhiên tần suất thưa/dày phụ thuộc vào tiến độ thi công tầng hầm Kiến nghị đề xuất phía Một số hình ảnh lắp đặt giếng quan trắc công trường Gắn đầu lọc kiểu Casagrand vào ống PVC Mang mang ống PVC với đầu lọc lắp đặt vào lỗ khoan Nối ống PVC keo chuyên dụng Lắp đặt cát hạt thô quanh đầu lọc Trám bentonite cách ly tầng chứa nước 10 Trám xi măng, hồn thành cơng tác lắp đặt Miệng giếng đậy nắp bảo vệ Thiết bị đo mực nước Water Level Indicator hãng DGSI (Durham Geo Slope Indicator, USA) 11 III.2.2 THIẾT KẾ CÔNG TÁC ĐO CHUYỂN VỊ NGANG Lập lưới quan trắc : Căn theo hồ sơ thiết kế vẽ thiết kế thi công , số lượng giếng quan trắc chuyển vị ngang nhà thầu cung cấp gồm 10 vị trí quan trắc, hố khoan sâu 28.5 m hố khoan sâu 23.5m Kết cấu giếng đo chuyển vị ngang : - Chọn lựa 10 giếng giếng lắp đặt sẵn q trình thi cơng tường vây Giếng cấu tạo ống thép xuyên suốt, với đường kính D114mm đến độ sâu -23.5m, -28.5m Ống sắt D114 lắp đặt sẵn tường vây - Thổi rửa giếng khoan máy nén khí/máy bơm Xác định lại độ sâu vị trí kiểm tra thơng suốt ống - Tiến hành công tác lắp đặt ống đo nghiêng (ống vách) Giữa ống nối với khớp nối chuyên dụng Dùng keo chuyên dụng dán mối nối trước thực công tác nối ống - Bơm nước vào ống đo nghiêng nhằm đảm ống không bị đẩy bơm vữa - Dùng bơm áp lực bơm vữa xi măng trộn phụ gia trám khoảng hở ống đo nghiêng vào giếng theo phương pháp dâng từ lên ống có đường kính 21mm 12 Các bước lắp đặt ống đo nghiêng Ống đo nghiêng khớp nối - Khi tiến hành lắp đặt ống đo nghiêng, cần lưu ý đặt phương A-C phải song song với phương dịch chuyển cần xác định 13 Hố khai đào Tường vây Hướng dịch chuyển A B D C Mặt cắt ống đo nghiêng - Xây mốc bảo vệ đậy nắp ống để tránh vật khác rơi vào ống - Chờ vữa xi măng ninh kết tối thiểu 3-5 ngày, bắt đầu cho kỳ đo Phương pháp dụng cụ quan trắc: Giếng đo độ nghiêng dùng để kiểm tra chuyển vị tường vây, bờ kè, mố cầu có nằm giới hạn cho phép thiết kế Giếng đo độ nghiêng chôn vĩnh viễn vào hố khoan khoan qua khu vực dự đốn có chuyển dịch Thiết bị nghiêng thiết bị chuẩn để kiểm tra giếng Lần đo cho số liệu ban đầu giếng Các lần kiểm tra cho thay đổi biểu đồ có xảy dịch chuyển Một thiết bị đọc số liệu (inclinometer logger hãng Geotechnical Instruments-UK) để ghi kết kiểm tra kèm với đầu đo chuyên dụng Số liệu tự động lưu trữ vào thiết bị Toàn số liệu xử lý, minh giải phần mềm chuyên dụng 14 Inclinometer logger hãng Geotechnical Instruments-UK Bộ ghi nhận số liệu từ đầu đo Cáp truyền tín hiệu Đầu đo Tiến hành đo dịch chuyển theo thời gian (Hình minh họa) Dụng cụ đo dịch chuyển ngang hãng Geotechnical Instruments (UK) 15 Hình minh họa: Diễn biến dịch chuyển ngang theo thời gian 16 IV TIẾN ĐỘ VÀ TẦN SUẤT QUAN TRẮC Thời gian triển khai công tác quan trắc vòng 3-5 ngày sau chờ hỗn hợp xi măng/bentonite/cát ninh kết hoàn toàn Thời gian thực cơng tác quan trắc, thí nghiệm dự kiến là: 26 tuần Tần suất đo dự kiến công tác quan trắc sau: STT DẠNG QUAN TRẮC Đo dịch chuyển ngang Áp lực nước lỗ rỗng 1-2/3 2-3 lần/tuần 2-3 lần/tuần THÁNG THỨ 3/4-4/5 lần/tuần lần/tuần 5-6 2-3 lần/tuần 2-3 lần/tuần Tần số quan trắc theo tiến độ thi công tầng hầm, việc tăng giảm độ dày tần số phụ thuộc vào yêu cầu thực tế công trường (Đã nêu phần trên) V BÁO CÁO KẾT QUẢ Đơn vị thi công báo cáo nhanh kết công tác đo sau 01 ngày thực công tác đo Báo cáo tổng hợp báo cáo theo tuần Các báo cáo đơn vị thi công dạng: biểu số liệu, biểu đồ so sách chu kỳ đo đánh giá khuyến cáo cần thiết VI KIẾN NGHỊ- KHUYẾN CÁO Việc hạ thấp mực nước nên chia thành giai đoạn Giai đoạn hạ thấp vừa đủ để thi công tầng hầm độ sâu mà có nguy xảy bục hố móng Giai đoạn hạ thấp đủ để để thi công đáy tầng hầm thứ Giai đoạn tăng lưu lượng giếng xung quanh vị trí sâu (hầm kỹ thuật thang máy) thời gian vừa đủ đề thi cơng Việc khai đào hố móng hạ thấp mực nước ngầm gây dịch chuyển đất đá làm giảm áp lực nước lỗ rỗng khu vực lân cận Hiện tượng lún/nứt xuất hiện.Nếu dùng phương pháp giảm mực nước ngầm gian đoạn nguy hiểm Việc chia thành nhiều gian đoạn làm giảm thiểu áp lực nước rỗ rỗng lớn thời gian lâu khơng giải cố lún/nứt, dịch chuyển Vì vậy, đòi hỏi phải lắp đặt thêm mốc quan trắc lún/nghiêng số cơng trình xung quanh để có biện pháp xử lý kịp thời Phụ lục 1: 17 Nhân lực phục vụ công tác quan trắc Địa kỹ thuật STT Họ Tên KSTĐ Huỳnh Văn Hạnh TS Nguyễn Đình Tứ ThS Chu Đức Thắng Chủ trì Phụ trách kỹ thuật Đo dịch chuyển, đo nghiêng + minh giải, báo Đào Hồng Hải cáo Lắp đặt Đo dịch chuyển, đo nghiêng + Đo mực Phạm Minh Tuấn nước giếng quan trắc+ minh giải, báo cáo Lắp đặt Đo dịch chuyển, đo nghiêng + Đo mực Võ Văn Cường nước giếng quan trắc+ minh giải, báo cáo Lắp đặt Đo dịch chuyển, đo nghiêng + Đo mực Nguyễn Văn Cường nước giếng quan trắc Đo dịch chuyển, đo nghiêng + Đo mực nước giếng quan trắc Đội công nhân kỹ thuật (5 Khoan, lắp đặt giếng quan trắc Lắp đặt ống đo người) Nhiệm vụ dịch chuyển 18 Phụ lục 2: Thiết bị phục vụ công tác quan trắc Địa kỹ thuật Máy đo dịch chuyển ngang (Inclinometer logger) Logger readout specifications Display LCD Battery Nickel Cadmium rechargeable V, 45 Ah, VLRA Resolution 0.0001 V @ V fs range Range ± V, ± V, ± V (factory configured) Temperature range 0°C to 50°C Data storage > 26,000 readings Communication 2400 baud RS 232C Size 237 mm (w) x 248 mm (h) x 70 mm (d) Weight 4.5 kg Probe specifications Measuring range Resolution Distance between wheels Operating temperature Probe dimensions Probe weight Probe casing System accuracy ± 15° of vertical ± 30°, ± 50° optional ± 0.025 mm/500 mm 500 mm 0°C to 80°C Overall 32 mm x 700 mm length 2.0 kg Stainless steel ± mm/30 m Operating cable and cable reel Six core abrasion resistant, weather proof signal cable with cores in black, white, red, green, blue, grey with central high tensile straining member, graduated at every 0.5 m Outer sheath is of polyurethane of nominal diameter 10.4 mm Length as specified by the customer A six pin connector is provided for connecting to the probe The cable reel comprises of a plastic winding reel on tubular frame to hold the specified length of the cable 19 Thiết bị đo mực nước (Water level Indicator) (Hãng DGSI, USA, www.slopeindicator.com) 20 ... kế, công tác quan trắc mực nước ngầm dịch chuyển tường vây đề xuất để có biện pháp xử lý kịp thời tránh cố xảy II.2 CÔNG VIỆC QUAN TRẮC - Quan trắc áp lực nước lỗ rỗng theo chu kỳ - Quan trắc dịch... chu kỳ quan trắc giá trị thực tế thi công cơng trường III.2 THIẾT KẾ CÁC CƠNG TÁC QUAN TRẮC III.2.1 THIẾT KẾ ĐO ÁP LỰC NƯỚC LỖ RỖNG - Theo sơ đồ mặt tường vây, bố trí giếng quan trắc xung quanh... tăng/ hạ giếng với vận tốc ổn định, phù hợp với mục tiêu quan trắc Việc thiết kế thi công giếng quan trắc phải đảm bảo quan trắc đối tượng, tức quan trắc tầng chứa nước xét, xem xét biến đổi mực nước/áp