Đầu đo nghiêng, Đầu đo nghiêng được sử dụng để theo dõi các dịch chuyển ngang của đất trong các khu vực trượt đất và các bờ đắp. Chúng cũng được sử dụng để theo dõi độ lệch của các tường chắn và cọc khi chịu tải trọng. Đầu đo nghiêng ngang sẽ được thảo luận trong một phần khác, được sử dụng để theo dõi lún trong nền móng và các bờ đắp.
Các lý do cho việc lắp đặt đầu đo nghiêng như sau:
Điều tra hiện trường, Điều tra hiện trường địa kỹ thuật liên quan đến các đánh giá về cường độ đất và tính ổn định. Đầu đo nghiêng theo dõi dịch chuyển, một phép đo ổn định trực tiếp. Vì vậy chúng thường được sử dụng trong điều tra hiện trường. Lắp đặt tại một vị trí đã dự kiến trong đập, một đầu đo nghiêng có thể phát hiện dịch chuyển tại mặt phẳng cắt dưới đất. Mặt phẳng cắt có thể gây nhiều vấn đề sau này khi hồ chứa sau đập được chứa nước và áp lực nước lỗ rỗng dọc theo mặt phẳng cắt tăng lên.
Kiểm chứng các giả định thiết kế, Đầu đo nghiêng có thể được lắp đặt để kiểm tra rằng các dịch chuyển thực tế của một công trình có tương quan với những dịch chuyển đã đựợc dự đoán trong giai đoạn thiết kế. Ví dụ: một đầu đo nghiêng có thể được lắp đặt phía sau một tường chắn để kiểm tra rằng nó không lệch quá 7.5 cm khi chịu toàn bộ tải trọng. Nếu đầu đo nghiêng phát hiện độ lệch quá 7.5 cm, người thiết kế có thể sửa đổi thiết kế cho những phần tiếp theo của tường chắn.
Xác định nhu cầu cho các phép đo chính xác, Đầu đo nghiêng được lắp đặt để theo dõi độ lớn, hướng và tốc độ dịch chuyển. Thông tin này giúp các kỹ sư xác định nhu cầu cho các phép đo chính xác. Ví dụ, Bộ giao thông có thể biết rất nhiều sự trượt đất có thể gây sự cố cho các con đường nhưng không đủ tiền hoặc nhân lực để ổn định tất cả chúng. Qua theo dõi trượt đất bằng đầu đo nghiêng các kỹ sư có thể nhận dạng những nguy cơ xấu nhất và đặt ưu tiên cho các biện pháp ổn định.
Theo dõi sự thực hiện
lâu dài, Đầu đo nghiêng được lắp đặt cho việc theo dõi lâu dài để phát hiện những thay đổi các điều kiện mặt đất hay trong bản thân công trình. Ví dụ, một nhà thầu đang tân trang lại một tường chắn đất tình cờ làm tắc hệ thống thoát nước của nó, làm cho áp lực nước lỗ rỗng sau tường chắn tăng lên. Một đầu đo được theo dõi thường xuyên có thể phát hiện dịch chuyển trong đất sau tường chắn trước khi có thể nhìn thấy dịch chuyển trên tường chắn.
Theo dõi an toàn, Đầu đo nghiêng, đặc biệt là đầu đo nghiêng đặt tại chỗ được theo dõi một cách liên tục có thể cảnh báo sớm sự cố thê thảm. Các hệ thống như thế này có thể được lắp đặt gần đường cao tốc, đường xe lửa và các đường ống chạy qua các khu vực trượt lở.
Theo dõi độ dịch chuyển ngang, hướng và tốc độ dịch chuyển ngang của cọc vây, tường vây hoặc đất trong vùng ảnh hưởng của công trình nhằm đánh giá mức độ, dự báo diễn biến của các dịch chuyển, từ đó có các giải pháp xử lý cho những vấn đề về dịch chuyển ngang gây ra.Thông qua quan trắc ở hiện trường, có thể so sánh số liệu với lý thuyết tính toán đồng thời tổng hợp kinh nghiệm về thiết kế và thi công cho các công trình trong tương lai
1. Giới thiệu
Thiết bị Inclinometer được dùng để đo dịch chuyển ngang nhờ một đầu dò được kết nối với thiết bị thu số liệu, đầu dò sẽ được kéo dọc theo ống đo nghiêng từ đáy lên tới đỉnh ống. Ống đo nghiêng được lắp đặt trong lỗ khoan chờ sẵn trong tường vây hoặc trong đất. Một số ứng dụng đặc trưng của nó như sau:
- Xác định được khu vực có sự trượt lở đất.
- Quan trắc chuyển vị ngang của đập đất, nền đấp trên đất yếu, hố đào sâu hoặc tunnel.
- Quan trắc độ dịch chuyển của cọc vây, tường vây, hoặc tường chắn đất.
Thiết bị Inclinometer gồm có 4 bộ phận chính như sau:
- Ống vách casing có thể được làm bằng nhựa dẻo, nhôm hợp kim, sợi thủy tinh hoặc thép. Nó có các đường rãnh để định hướng cho đầu dò, và được lắp đặt gần như thẳng đứng.
- Đầu do có bộ cảm biến trọng lực.
- Bộ thu số liệu.
- Dây cáp điện tử kết nối đầu dò với bộ thu số liệu.
- Bộ hiển thị cầm tay có thể kết nối Bluetooth.
Ống vách của đầu đo nghiêng là một ống đã tạo rãnh sẵn, được sử dụng khi lắp đặt. Nó thực hiện chức năng dẫn hướng cho đầu dò của đầu đo nghiêng. Đường kính của ống vách gồm có loại lớn, vừa và nhỏ, được làm từ nhiều chất liệu khác nhau, tùy thuộc vào tính chất nhiệm vụ của công việc mà ta chọn loại phù hợp nhất.
Đầu dò đo nghiêng có bánh xe chạy trong các rãnh dọc trong ống vách. Nó bao gồm hai tốc kế cân bằng lực. Một tốc kế đo độ trục A, tốc kế kia đo độ nghiêng trong mặt phẳng vuông góc được gọi là trục B.
a. Ống vách và vật liệu
- Đường kính ống vách ảnh hưởng tới tuổi thọ và chất lượng công việc. Dịch chuyển của nền đất, tường vây làm cho ống vách biến dạng theo và cản trở đầu dò chuyển động trong ống vách. Ống vách đường kính lớn hơn cho phép quan trắc với dịch chuyển lớn hơn. Luôn sử dụng ống vách có đường kính lớn nhất có thể.
- Các vật liệu làm ống vách cũng ảnh hưởng tới tuổi thọ lắp đặt. Ống vách làm bằng nhựa ABS phù hợp với việc tiếp xúc lâu dài với các loại đất, vữa và nước ngầm. Nó không bị ăn mòn và thích ứng với các dịch chuyển của đất. Ống vách bằng nhôm có thể bị ăn mòn. Khi lắp đặt ống vách bằng nhôm cẩn thận không làm xước lớp keo epoxy bảo vệ của nó.
b. Hướng ống vách
- Hố khoan phải gần như thẳng đứng. Sai số trong đo nghiêng tăng theo độ nghiêng của ống.
- Khi tiến hành lắp đặt ống đo nghiêng, cần lưu ý đặt phương A(+) – A(-) phải song song với hướng dịch chuyển. Trong công trình hố đào sâu cần đặt như hình bên dưới như sau:
c. Các ống nối
- Keo ABS dùng trên các ống nối đòi hỏi 24h mới đạt được đầy đủ cường độ. Ống vách thường được lắp ráp và lắp đặt nhanh hơn nhiều. Trong các hố đầy nước, sự đẩy nổi giảm trọng lượng của ống vách do đó không cần quan tâm cường độ của keo và ống nối.
- Tuy nhiên, khi ống vách được lắp đặt trong hố khoan khô, ống nối phải giữ toàn bộ trọng lượng của ống vách. Trong trường hợp này, đóng chặt ống nối bằng các đinh tán. Các ống nối khi dán, keo chui vào ống vách có thể gây tắc, làm rãnh dẫn hướng thiếu chính xác và làm hỏng các bánh xe của đầu dò.
d. Đổ vữa
- Vữa xi măng được trộn để có được cường độ tương tự như cường độ của đất. Dung trọng của vữa tạo ra một lực đẩy nổi, do đó cần có biện pháp để giữ ống vách trong hố khoan không bị đẩy lên khi lắp đặt.
- Không ấn ống vách xuống bằng máy khoan vì phương pháp này có thể làm ống vách bị xoắn trong lỗ khoan. Vữa được đổ nhiều lần, sau mỗi đợt đông cứng, thường đổ thêm vữa vào lỗ khoan từ 1 đến 2 lần đến lúc đầy ống.
Lắp đặt đo nghiêng.
Lắp đặt ống vách trong lỗ khoan, thêm ống vách khi đạt tới độ sâu yêu cầu.