Do tác động của nội và ngoại lực, công trình có thể bị biến dạng. Độ chuyển dịch lớn nhất thông th−ờng xuất hiện trên bộ phận đỉnh công trình. Đo độ chuyển dịch này tức là đo độ chuyển dịch mặt bằng của các điểm đặc tr−ng trên công trình theo các thời gian khác nhau. Để xác định độ chuyển dịch ngang, hiện nay th−ờng dùng các ph−ơng pháp sau: Ph−ơng pháp h−ớng chuẩn; ph−ơng pháp đo h−ớng; ph−ơng pháp tam giác; ph−ơng pháp đ−ờng chuyền.
Độ chuyển dịch tuyệt đối của công trình đ−ợc xác định so với những điểm gốc cố định nằm ngoài phạm vi bị chuyển dịch. Ngoài ra còn có thể xác định đ−ợc chuyển dịch t−ơng đối giữa các điểm trên công trình so với nhau.
Độ chính xác quan trắc chuyển dịch ngang công trình phụ thuộc chủ yếu tính chất cơ lý đất đá d−ới nền móng nh− đã nêu ở mục 14.1
Chu kỳ quan trắc đầu tiên đ−ợc tiến hành sau khi các mốc cơ sở đã bắt đầu ổn định và khi ch−a có áp lực ngang lên công trình. Chu kỳ này th−ờng đo đi, đo lại 2ữ3 lần.
Chu kỳ thứ 2 đ−ợc tiến hành ngay sau khi có áp lực ngang lên công trình. Sau đó tiến hành đo các chu kỳ tiếp theo dựa vào sự tăng áp lực ngang lên công trình (th−ờng cứ 25% áp lực thiết kế phải đo một chu kỳ).
Sau khi công trình đ−ợc đ−a vào sử dụng, việc quan trắc còn đ−ợc tiến hành để kiểm tra độ ổn định và bền chắc của công trình bằng cách đo vài chu kì trong một năm vào những thời điểm có thay đổi đột ngột: bão, động đất, tr−ớc và sau mùa m−a.
Quan trắc chuyển dịch ngang công trình có thể kết thúc khi tốc độ dịch chuyển giảm dần và đạt giá trị không quá 2 mm/ năm.
Để quan trắc chuyển dịch ngang có hai loại mốc kiểm tra là mốc gắn nền và mốc gắn t−ờng. Cả hai loại mốc này đều phải có 1 đầu gắn chặt với công trình, cùng chuyển dịch với công trình, đầu còn lại có cấu trúc thuận tiện cho việc đặt máy hoặc bảng ngắm. Các mốc kiểm tra đ−ợc đặt ở những vị trí đặc tr−ng của công trình. Đối với công trình dân dụng, các mốc kiểm tra đ−ợc đặt theo chu vi của công trình và cách nhau không quá 20m. ở những vị trí chịu ảnh h−ởng lớn của áp lực ngang thì khoảng cách giữa các mốc là 10ữ15 m.
Đối với các công trình công nghiệp có móng băng liền khối, các mốc kiểm tra đặt cách nhau khoảng 10ữ15 m. Đối với móng cọc hoặc khối thì mỗi khối móng đ−ợc đặt không ít hơn 3 mốc.
Đối với các đập thuỷ lợi, thuỷ điện, mốc kiểm tra đ−ợc bố trí dọc theo đ−ờng hầm thân đập và dọc theo đỉnh đập. Nếu là đập đá thì cứ 15ữ20 m phải bố trí một mốc. Nếu là đập bê tông thì mỗi khối móng đ−ợc đặt không ít hơn 3 mốc.
Mốc cơ sở đ−ợc đặt ngoài phạm vi chuyển dịch, tại những nơi có điều kiện địa chất ổn định và đ−ợc đo nối tới các điểm định h−ớng để kiểm tra. Trong mỗi chu kỳ quan trắc phải kiểm tra sự ổn định của các mốc cơ sở. Nếu phát hiện thấy mốc cơ sở bị
dịch chuyển thì phải hiệu chỉnh vào kết quả đo của các mốc kiểm tra. Mốc cơ sở th−ờng có hai loại là mốc làm bằng cột bê tông cốt thép và loại mốc bằng ống thép.
Tiêu ngắm sử dụng trong quan trắc chuyển dịch ngang công trình th−ờng có hai loại, loại tiêu ngắm cố định và loại tiêu ngắm di động. Tiêu ngắm cố định th−ờng đ−ợc dùng trong các ph−ơng pháp có đo góc và đo h−ớng. Tiêu di động là loại tiêu ngắm có thể xê dịch tới từng 0,01mm và th−ờng đ−ợc sử dụng trong ph−ơng pháp đo h−ớng chuẩn.
Đối với những công trình có thể bố trí các mốc chuyển dịch trên cùng một độ cao và thẳng hàng, thì tiện lợi nhất là áp dụng h−ớng chuẩn. ở hai đầu h−ớng chuẩn cần bố trí các mốc A1, A2 (hình 14-2) và các mốc quan trắc I, II, nằm trên h−ớng chuẩn đó. Độ dịch chuyển của các điểm 1,2... gắn trên công trình đ−ợc xác định qua sự thay đổi độ lệch (y) so với h−ớng chuẩn giữa các chu kỳ quan trắc. Độ lệch này có thể đ−ợc xác định gián tiếp bằng các ph−ơng pháp đo góc hay xác định trực tiếp nhờ sử dụng bảng ngắm di động.
Khi áp dụng ph−ơng pháp đo góc nhỏ γi" thì độ lệch đ−ợc tính theo công thức: '' '' i i i l . y ρ γ = (14.8) A x γ I y 1 2 3 4 5 6 7 II A X Y 2 1 1 1 1
Hình 14-2. Sơ đồ quan trắc chuyển dịch ngang công trình theo ph−ơng pháp h−ớng chuẩn
Trong tr−ờng hợp sử dụng bảng ngắm di động, độ lệch (y) đ−ợc xác định trực tiếp qua số đọc trên thang số, khi điều chỉnh bảng ngắm vào đúng h−ớng chuẩn.
Đối với những công trình không bố trí đ−ợc h−ớng chuẩn và khi số l−ợng điểm cần quan trắc không nhiều (khoảng 3ữ4 điểm) có thể áp dụng ph−ơng pháp đo h−ớng.
Để áp dụng ph−ơng pháp này, cần bố trí ít nhất là ba mốc cơ sở I, II, III ở những vị trí ổn định (hình 14-3).
Trong đó có một điểm (ví dụ III) thẳng hàng với các mốc kiểm tra 1, 2, 3 và sẽ vuông góc với h−ớng dự kiến chuyển dịch của công trình, còn các góc giao hội không nhỏ hơn 300. Giá trị chuyển dịch của điểm kiểm tra đ−ợc tính theo công thức sau:
'' '' i. l q ρ β ∆ = (14.9)
đổi h−ớng đến các mốc kiểm tra i giữa hai chu kì.
Các h−ớng ngắm từ các điểm cơ sở tới các điểm định h−ớng 01; 02; 03... trong mọi chu kỳ phải giữ nguyên và dùng để kiểm tra độ ổn định của mốc cơ sở.
Ph−ơng pháp tam giác và giao hội góc th−ờng đ−ợc sử dụng để quan trắc dịch chuyển ngang của các công trình đ−ợc xây dựng ở vùng đồi núi nh− các đập thuỷ điện, thuỷ lợi. Các điểm kiểm tra đ−ợc bố trí ở những độ cao khác nhau và có thể đ−ợc bao trong l−ới tam giác nếu tại các điểm đó đặt đ−ợc máy kinh vĩ, nếu không thì chúng đ−ợc xác định bằng giao hội thuận (hình 14-4-b).
1 2 3 I II III 07 08 09 05 06 04 02 03 01
Hình 14-3. Sơ đồ quan trắc chuyển dịch ngang công trình theo ph−ơng pháp đo h−ớng
Ph−ơng pháp đ−ờng chuyền đa giác th−ờng đ−ợc ứng dụng để quan trắc dịch chuyển ngang của các công trình có dạng hình cung nh− đ−ờng cong, đập cong (hình 14-4-a).
VI V IV IIII II I I II 2 1 1 2 3 4 2 a) b)
Hình 14-4. Sơ đồ quan trắc chuyển dịch ngang công trình bằng ph−ơng pháp thành lập tuyến đa giác và tam giác
Thành lập tuyến đa giác cơ sở qua các điểm I, 1, 2, 3 ....II. Trong mỗi chu kỳ, đo tất cả các cạnh, góc của đa giác, rồi bình sai tính tọa độ của các điểm kiểm tra. Độ dịch chuyển của các điểm là hiệu tọa độ tính đ−ợc ở hai chu kỳ quan trắc:
+ Độ chính xác quan trắc chuyển dịch ngang th−ờng đòi hỏi rất cao, vì thế khi đo góc, đo h−ớng cần sử dụng các loại máy kinh vĩ có độ chính xác 1ữ2’’ và dụng cụ đo dài với sai số t−ơng đối là 1/300.000.
+ Hiện nay, nhờ có thiết bị đo đạc hiện đại là máy toàn đạc điện tử có khả năng cùng một lúc có thể xác định đ−ợc tọa độ không gian của điểm đo với độ chính xác cao nên việc áp dụng ph−ơng pháp đo tọa độ là rất tiện lợi và kinh tế.