2.2.2.1. M c đích c a thi t b quan tr c và giám sát công trình:
H th ng giám sát, quan tr c công trình đ c s d ng đ quan tr c tr ng thái c a các công trình chính, b t đ u t th i đi m đ a công trình vào v n hành và k p th i ghi nh n đ c s sai l ch ch đ làm vi c c a k t c u xây d ng so v i thi t k . H th ng giám sát ph i đ m b o thu th p thông tin chính xác, tin c y v tr ng thái c a công trình.
2.2.2.2. Nguyên t c chung t ch c ki m soát:
Ki m soát tr ng thái các công trình chính c a tuy n áp l c đ c ti n hành b ng các bi n pháp:
- Quan sát b ng d ng c trang b t i các đi m c a l i quan tr c.
- Khám nghi m b ng m t th ng các công trình và ki m tra s tác đ ng c a kh i móng t i chúng.
- X lý và phân tích các thông tin trên c s so sánh v i d li u thi t k b ng máy tính c a h th ng thông tin-d báo.
Thi t k đã đ a ra 2 hình th c ki m soát tr ng thái và đ an toàn làm vi c c a công trình, đó là: th ng xuyên và đnh k theo k ho ch.
Ki m soát th ng xuyên đ c ti n hành theo m t s quy đ nh nh t đ nh trên c s so sánh các giá tr th c t c a thông s tr ng thái công trình đ c ki m soát v i các giá tr tiêu chu n c a chúng.
Ki m soát đnh k đ c ti n hành không ch theo m t s quy đ nh nh t đ nh,
mà còn s d ng các ph ng ti n phân tích khác, trong đó còn dùng t i toàn b t p h p các thông tin v công trình và k t qu ki m soát th c t .
Các quy đ nh đ c đ t ra theo trình t thao tác c a cán b v n hành, ph thu c vào k t qu so sánh gi a d li u quan tr c th c t và d li u thi t k , ví d : Ti p t c v n hành theo ch đ làm vi c thi t k hay c n đ a ra các h n ch vào ch đ v n hành và sau đó đánh giá tr ng thái công trình. Trên c s đó, quy t đ nh các gi i pháp khai thác đ m b o đ b n v ng công trình.
Ki m soát th ng xuyên đ c th c hi n b ng l c l ng v n hành công trình th y đi n, s d ng t t c hay m t ph n d ng c , thi t b đo l ng trên c s các tiêu chí v m c đ thông tin nhi u nh t và ý ngh a nh t cho công vi c đánh giá tr ng thái. Ngoài ra các thông tin đó ph i đáp ng yêu c u k thu t cho vi c ti p nh n chúng m t cách th ng xuyên.
Phân đ nh m t nhóm thi t b đó đ dùng cho công tác ki m soát th ng xuyên đ c ti n hành ngay giai đo n đ u v n hành công trình. Ki m soát th ng xuyên đ c đ c tr ng b ng quãng th i gian ng n nh t gi a các chu k quan tr c so v i các hình th c ki m soát khác.
Ki m soát đ nh k c ng đ c ti n hành b ng l c l ng v n hành công trình thu đi n, s d ng toàn b các thi t b đo l ng v i t n su t nh h n so v i ki m soát th ng xuyên.
Ki m soát th ng xuyên và đ nh k tr ng thái các công trình và n n móng c a chúng, đ c ti n hành phù h p v i ch ng trình quan sát th c t và s gi i quy t m t s nhi m v sau:
+ Ti n hành quan tr c th c t có h th ng, đnh v các ch s trên thi t b đo và c p nh t các ch s đo vào th vi n d li u c a máy tính;
+ Ti n hành khám nghi m b ng m t th ng và c p nh t k t qu khám nghi m vào th vi n d li u;
+ m b o tính nguyên v n và s a ch a k p th i các thi t b đo đã đ c l p đ t, ti n hành công tác ki m tra đ chính xác c a các thi t b đó;
+ Khai thác v n hành h th ng máy tính và l p th vi n d li u thu c h
th ng thông tin và d báo;
+ Cung c p thông tin k p th i cho lãnh đ o nhà máy thu đi n v k t qu ki m soát tr ng thái công trình;
+ L p các báo cáo v tr ng thái công trình.
2.2.2.3. Các y u t c n đ c b trí đ quan tr c :
• Chuy n v ngang và đ ng thân đ p;
• Ki m tra tính nguyên kh i ti p xúc bê tông – đá;
• Áp l c th m đ y ng c chân công trình;
• Ch y th m qua thân đ p;
• Bi n d ng khe n i gi a các phân đo n;
• Ch đ nhi t c a bê tông;
• Quan tr c ch đ đa ch n.
2.2.2.4. Thi t b quan tr c
Các thi t b quan tr c chính s đ c t p t i các m t c t ngang đ p g i là tuy n quan tr c. M i tuy n quan tr c này s ph trách theo dõi thông s c a m i đ n nguyên c n quan tr c.Các thi t b quan tr c chính nh sau
1. o nhi t đ b ng s i cáp quang phân ph i (DFOT)
DFOT dùng đ ki m soát di n bi n nhi t đ trong kh i đ p.DFOT tr n b v i cáp s i, cáp bên n i, các m i n i c khí, h p n i, công c tháo r i và DTS.
2. Nhi t k
Nhi t k đi n t (Thermistors) ho c thi t b nhi t tr (RTD’s) ph i đ c c p và l p đ t cho đo b sung nhi t đ trong bê tông trong th i gian thi công và các giai đo n đ u v n hành
Nhi t k đi n t g m dây v i nhi t k đi n t g n vào cáp t i các kho ng cách đ nh tr c. Dây c a nhi t k đi n t ph i đ c đ t riêng cho t ng đo n và cao đ , v i hai dây m i đ cao, m t th ng l u c a gi ng cáp và m t h l u. M t ti n đ c a chi u dài cáp liên quan ph i do nhà cung c p /nhà th u l p và ph i trình lên T v n giám sát đ phê duy t tr c khi đ t mua. M i m t dây c a nhi t k ph i
bao ph m t m c cao trình cao nh t t i m t m t c t c a thi t b và m i dây bi n nhi t ph i có nhãn mác riêng tr c khi l p đ t đ đ a ra m t s ch c ch n cho v trí.
Cáp k t h p v i m i dây c m nhi t ph i đ c n i tr c ti p vào v bao che c a b chia b ng các tuy n cáp. M i dây c m nhi t ph i có nhãn mác riêng, và nhà cung c p /nhà th u ph i cung c p m t s đ n i dây ch ra v trí nhi t k và màu c a dây .
3.Thi t b đo ng su t
ng su t k lo i Munich (đ c g i là ng su t k ) ph i đ c cung c p và l p đ t đ đo s phát tri n c a ng su t trong thân đ p RCC. ng su t k s g m m t nhi t k đi n t cho vi c bù nhi t đ .
4. Máy đo bi n d ng
Máy đo bi n d ng ph i đ c cung c p và l p đ t trong m t hàng k t h p v i và t i cùng m t s v trí nh ng su t k . Nh ng thi t b này đ c s d ng đ đo s c c ng k t h p v i ng su t gây ra trong thân đ p RCC. Máy đo bi n d ng ph i là lo i đ t s n và g m m t nhi t k cho bù nhi t đ
5. Con l c thu n và ngh ch
Con l c thu n và ngh ch dùng đ đo m t cách chính xác s u n cong, nghiêng hay l ch c a đ p hoàn toàn v i ch p d ng c treo, rãnh dây. d i chì cho chi u dài c th , ch ng rung, néo, thùng phao, b các t m cho hai h ng, dây thép không g , đ u đ c t đ ng và th công. Thi t b đ c thi t k đ n i v i m t h th ng ghi s t đ ng.
Con l c thu n có m t tr ng l ng kéo 100kg, g n vào dây thép không g đ ng kính 2mm, và m t chi u dài đ ng dây d i l n nh t là 150m.
Con l c ngh ch có m t l c đ y ng c n i kéo là 100kg và đ c g n vào dây thép không g có đ ng kính 2mm, và m t dây d i có chi u dài l n nh t là 150m.
D ng c đ c: t i m i d y hành lang cho m i con l c, ph i có d ng c đ c ki u t đ ng không ti p xúc, có th n i vào m t h th ng ghi s t đông sau m t th i gian. Ngoài ra ph i có d ng c đ c quang h c xách tay cho phép đ c th công.
Gi ng con l c là m t kh i bê tông đúc s n kích th c trong 1.2 x 0.7m và đ c đ t s n trong RCC hay CVC. l ch c c đ i c a gi ng theo chi u th ng đ ng là ±2cm trên b t k đo n dài 10m nào và không v t quá ±5cm t ng chi u dài c a gi ng. Trong RCC, kh i đúc s n s đ c b c b ng GEVR có đ dày b ng 0.6 m.
B đ u đ c đ c g n trên giá đ thép không g và các t m đ c c đ nh vào bên trong c a gi ng cáp.
Kh i đúc s n c ng đ c s d ng nh là m t gi ng cáp có b trí v i m t thang cáp trong m t th ng l u và thang leo chân ph n gi a c a m t ph i đ cho phép đ t cáp.
6 . Giãn k đa đi m h khoan
Giãn k đa di m h khoan đ c cung c p và l p đ t trong h khoan đ ng kính 105mm. M i h khoan s đ c trang b 6 c n giãn k đ n, néo t i đ sâu -50, -40, -30, -20, -10 và -5m bên d i n n c a kh i đ n nguyên.
Giãn k đ c thi t k riêng cho vi c đo bi n d ng đá và g m 6 c n s i thu tinh tr t đ n, néo c n, ng b o v , đ u đo và b chuy n đ i đ u đ c. Chi u dài c a m i néo đ c xác đ nh và giãn k ph i đ c đ t hàng riêng và đ c ch t o trong x ng c a nhà ch t o.
Các đ u đo đ c ch t vào g i đ m mà nó đ c trát vào đnh khi khai m b t đ u khoan. Các néo đáy c a c a ph n cu i th p h n c a thanh đ c trát vào n i theo h ng d n c a nhà ch t o. Néo c đ nh ph n cu i th p h n và đ u đo trên h n c a thanh s là đi m c đnh gi a hai ph n.
Giãn k đa đi m đ c l p đ t trong h khoan theo 2 lo i:
-H khoan th ng đ ng gi a màn thoát n c và màn ch ng th m t h c đ t thi t b đo đ c ho c phía h l u c a hành lang. Chi u dài c n c a giãn k đ c l y theo các chi u dài t ng ng v i kho ng cách gi a đ sâu néo và cao đ c a đ u đo trong hành lang khoan phun
-Trong h khoan nghiêng 15° so v i chi u th ng đ ng v h ng th ng l u t
phía th ng l u c a hành lang. Chi u dài c n c a giãn k đ c l y theo các đo n dài t ng ng v i kho ng cách gi a đ sâu néo và cao đ đ u đo trong hành lang khoan phun.
H khoan ph i dài h n 1m so v i c n dài nh t và s đ c khoan b ng khoan xoay đ p và đ c b m n c r a s ch hoàn toàn sau khi khoan và tr c khi l p đ t thi t b .
Mét đ u tiên c a m i h khoan ph i đ c khoan r ng ra và có mi ng l dài 1.2m, v i m t g n i và m t mi ng phun c nh cho v a quay l i khi khoan ph t.
Ph n v a ph t này sau đó đ cho đông c ng tr c khi khoan l i. i u này cho phép đ u quy chi u đ c n i tr c ti p vào g và đ m s thông thu t đáy cho đ n đ u quy chi u.
Sau khi l p đ t xong, không gian gi a ng b o v và thành h khoan s đ c phun l p b ng v a t đáy h khoan theo h ng đi lên. V a phun ph i có t l n c/
xi m ng là 0.6 và 0.8 và c ng đ nén không th p h n 15 MPa tu i 28 ngày. V a phun ch a ph gia không co ngót.
Giãn k đa đi m ph i đ c trang b nhi t k đ t t i kho ng cách đi m gi a gi a các đi m c đnh c a c n khoan.
Thi t b ph i có kh n ng k t n i v i m t h th ng ghi s t đ ng sau này..
7. Piezomet
Piezomet dây rung, v i c m nhi t s đ c l p đ t tromg h khoan đ ng kính 105 mm khoan vào đá n n. Thi t b này đ c khoan t m t đá tr c khi b t đ u đ RCC, và t hành lang khoan phun sau khi hoàn thành công tác khoan phun ch ng th m. Các h khoan đ c khoan th ng đ ng t m t đá t i các v trí và đ sâu nêu trong b n v . Các piezomet ph i đ c l p t i đ sâu ghi trong b n v nhìn chung t i đ sâu -20, -10 và -1m d i đáy c a kh i đ n nguyên.
Các h khoan s khoan t hành lang khoan phun phía h l u c a màng thoát n c và nghiêng kho ng 30° h ng v h l u đ n đ sâu nh nêu trong b n v , thông th ng đ sâu -30m d i đáy c a đ n nguyên. Piezomet c th ph i đ c l p đ t t i đ sâu nêu trong b n v thông th ng t i đ sâu -30, -20, -10 và -1m
d i n n c a đ n nguyên.
Mét đ u c a m i h khoan ph i có kích th c l n h n và mi ng h khoan dài 1.2m, v i m t g và m t l thông c nh bên cho v a quay l i, đ c khoan phun vào trong h khoan. Ph n v a phun này sau đó đ c đ cho đông c ng tr c khi khoan l i. i u này cho phép h đ c g n kín trong th i gian phun n u có áp l c phun trong h khoan.
H khoan đ c x i n c và r a r ch tr c khi l p đ t piezomet. Piezomet đ c đ t t i các v trí mong mu n và đ c khoan phun l p đ y h khoan b ng m t h n h p bentonite/xim ng có tính th m thích h p .
Cáp thi t b ph i d n đ n máy ghi s li u l p đ t trong hành lang khoan phun.
Thi t b có kh n ng đ c n i vào m t h th ng ghi s t đ ng sau này 8. Gi ng quan tr c ng đ ng t i các vai –OQTA
Gi ng quan tr c ng đ ng ph i đ c l p đ t trong h khoan th ng đ ng có đ ng kính 105 mm t i các v trí và đ sâu nêu trong b n v , t i các mái c a vai h l u đ p
Gi ng quan tr c ng đ ng g m ng PVC bao g m m t ph n c a sàng có rãnh t t đ t t i đáy c a h khoan. H khoan đ c l p l i b ng cát xung quanh ng đ ng PVC, đ cho phép dòng n c ch y t do t b t k m nào trong g ng n c ng m.
Mi ng c a h khoan đ c trang b m t n p b o v và thông khí. Trong khi khoan và l p đ t gi ng quan tr c ng đ ng, h khoan ph i đ c gi n đ nh.
o l ng n c ng m b ng th công v i m t máy ti p xúc.
9. K gia t c nh y
K gia t c nh y đ c l p đ t t i các v trí trong m t h khoan khoan t hành lang th p nh t vào n n móng c a đ p đ đo di n bi n gia t c theo các h ng X, Y và Z.
K gia t c nh y c a m i v trí g m m t gia t c k ba tr c m t máy đ m v i m t ngu n đi n n đ nh. K gia t c đ c g n vào v trí ch c ch n và ch ng đ c h h ng do hành đ ng c ý ho c n c th m. H gia t c d i đ c b t kín hoàn toàn, thi t k đ v n hành trong môi tr ng bão hoà n c.
Các thi t b này đ c n i tr c ti p vào ADAS nh ng s d ng máy s đ truy n s li u s đ n phòng đi u khi n. C n m t máy tính dành riêng đ giám sát các thi t b này.
10. Thi t b đo khe
Hai lo i k đo khe đ c s d ng, 1) g n ngoài và 2) đ t s n.
Lo i g n ngoài đ c đ t trong m t h c vách hành lang h l u v i con s n truy n g n vào c nh trái c a khe và m t tham kh o c nh ph i khe. C m t tham kh o và con s n truy n ch c ch n trên m t bê tông ho c c nh c a kh p ti p xúc và ch ng đ c n c th m, các v t li u và các tác đ ng.Thi t b đ c l p đ t qua khe ti p xúc nh nêu trong b n v
*K đo khe 3Dđo bi n d ng nguyên kh i t ng đ i theo 3 h ng, song song và vuông góc v i tim đ p và m t th ng đ ng. Vi c đo đ c th c hiên qua k ti p xúc và thi t b đ c đ t qua m i m t khe ti p xúc th ng l u hành lang trên khe c nh tr c con l c.
*K đo khe 2D đo bi n d ng nguyên kh i t ng đ i theo 2 h ng, song song và vuông góc v i tim đ p . Vi c đo đ c th c hiên qua khe ti p xúc và thi t b đ c đ t qua ph n còn l i m t khe ti p xúc trong th ng l u hành lang và gi a hành lang trên khe và n m d i c a l y n c và các khoang.
*K đo khe đ t s n đ c đ t t i m i 2 m khe h l u t m t h l u c a m i hành lang đ đ m b o r ng chuy n dch đ u c a khe là đ c ghi nh n, nó đ c l p đ t song song v i tim đ p.
11. Máng đo n c
Máng đo n c đ giám sát l u l ng th m x y ra t vai và các h khoan thoát n c đ c thu t hành lang tiêu n c và màn phun. Máng đo n c đ c l p đ t t i các đi m riêng trong hành lang n i có b c th t đ t o đ chênh cho phép. Ngoài ra, c n làm các máng đo đ t hai đ u m i hành lang đ đo n c th m t vai.
L p đ t g m b l ng v i đ chính xác c khí, thép không g hình V 90° ho c ch n m t c t khác t i cu i h l u và m t t m vách ng n cho phép n c ch y qua phía d i, nó n m t i cu i th ng l u b l ng. M t thang đo m c n c t m th i đ c
th công đ c đ t t i c nh b l ng và d tr s đ c g n các c m bi n m c n c t đ ng đê sau này l p đ t ghi s t đ ng trong máng.
12. K đo l ch đ t s n
K đo l ch đ c đ t s n đ đo chu n xác đ l ch ho c nghiêng đ p t h ng tim X (th ng/ h l u). Các thi t b này đ c s d ng khi ki m tra đ c con l c và s c p các s đo v b t k chuy n d ch mà nó x y ra tr c khi l p đ t qu
13. C c tiêu, ch t m c, và m c c đ nh đo đ c
S dich chuy n c a k t c u đ p và vai đ c giám sát b ng đo chu n xác đa hình và thu chu n.
C c tiêu phù h p cho l i tam giác kho ng cách xa gi a các m c c đinh và c c tiêu.
C c tiêu đ c đ t t i các v trí có th nhìn rõ gi a m i m c c đnh và c c tiêu và ch t m c vai đ p đ c nêu trong b n v
V trí các c c tiêu nêu trong b n v đ c T v n giám sát phê duy t sau khi l i tam giác có th đ c l p.
14. Thi t b tr cđ c
Thi t b đo cung c p các kh n ng đo đ ng th ng, thu chu n và tam giác.
15. Tr m khí t ng
M t tr m khí t ng đ c đ t đ ghí các đi u ki n môi tr ng t i khu v c đ p.
Tr m đ c đ t g n công tr ng, nh ng ngoài ph m vi nh h ng giao thông công tr ng và b i, t c p đi n và đ c rào đ ch ng phá h h ng
Tr m khí t ng giám sát biên đ nhi t đ , b c x m t tr i, t c đ gió, áp su t không khí, đ m t ng đ i và m a trên c s hàng gi . Tr m đ c đ t tr c khi thi công các h ng m c chính đ b t đ u quan tr c các s li u c n.
16. Máy đo m c n c
Máy đo m c n c ghi m c n c h và m c n c h l u. D ng c đ c đ t t i th ng l u đ p g n c a l y n c và m t h l u đ p t i v trí g n nhà máy nh nêu trong b n v .
B chuy n m c n c đ c đ t bên trong m t ng thép h p kim đ ng mà nó đ c b t ch t trên mái đ p. L p đ t sao cho b chuy n có th đ c tháo đ b o d ng sau đó l p l i.
Máy đo m c n c h đ c đ c t đ ng và th công. M t nhóm đo m c n c có th đ c th công.
17. H th ng thu th p s li u t d ng (ADAS)
ADAS thu th p , l u gi và th hi n s li u cho t t c m i thi t b ngoài s li u tr c đ c.
Ph n l n s li u đ c thu th p t đ ng tuy v y s li u t ng piezomet th ng đ ng đ c thu th p b ng vi c s d ng PDA. PDA đ ng th i c ng đ c s d ng đ thu th p s li u đ u vào t quan tr c tr c quan liên quan đ n đi u ki n truy n và các đo đ c khác n u c n nh thoát n c riêng ho c dòng ch y.
Cung c p h th ng ADAS c ng g m ph n c ng máy tính, giao di n, đa di n (multiplexes), g n v i ngu n đi n ( c quy th ng xuyên và t m th i), h th ng thông tin và ph n m m. Do đ ph c t p c a h th ng có kh n ng ngu n c p thi t b và ph n m m đ n t các nhà cung c p khác nhau. Trách nhi m c a nhà cung c p làxác đ nh đ t ng thích c a các ph n khác nhau và cung c p m t h th ng có th v n hành đ c.
18. Thi t b s li u c m tay (PDA)
S li u không đ c thu th p t đ ng b i ADAS s đ c thu th p trên m t PDA và cung c p s li u đ u vào sau cho h th ng ADAS. PDA là ch ng trình đ t tr c đ ch đ c theo m t l nh riêng đ c hi u nh m t m ch l trình. Ngoài ra đ i v i đ c th công cho Piezomet ng đ ng, dòng ch y thoát n c….Các s li u này g m quan tr c tr c quan đ c ghi nh có/ không cho b t k thay đ i nào trong đi u ki n ho c m t thang 1 đ n 5 đ i v i th m. PDA đ c l p trình đ thúc đ y ng i s d ng cho vi c đ c ti p theo và trình bày các s đ c tr c đ so sánh.
Nó c ng báo đ ng các m c đ t câu h i cho ng i s d ng n u s đ c khác v i mong đ i.
S li u t PDA đ c format và chuy n đ n ADAS khi hoàn thành đo đ c.
19. u đ c dây rung
a ph n thi t b (ngoài h n nhi t đ ) là thi t b dây rung, m t d ng c đ c c m tay đ c c p đ đ c th công trên các thi t b này. Vi c này c n khi ki m tra kh n ng làm vi c đ tin c y c a thi t b tr c khi l p đ t, trong quá trình l p đ t và sau khi l p đ t đ n khi m i thi t b đó đ c n i vào ADAS