Trong xây dựng hạ tầng giao thông, nền đường đóng vai trò quan trọng trong việc chịu tải và phân phối áp lực từ kết cấu mặt đường xuống nền đất. Tuy nhiên, tại nhiều khu vực có điều kiện địa chất yếu, hiện tượng lún nền có thể xảy ra trong và sau quá trình thi công, gây ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ công trình. Vì vậy, công tác quan trắc lún nền đường là bước không thể thiếu nhằm đánh giá sự ổn định của nền đất, hỗ trợ quyết định kỹ thuật và đảm bảo an toàn cho toàn bộ kết cấu đường.
Quan trắc lún nền đường là gì?
Quan trắc lún nền đường là quá trình đo đạc và theo dõi biến dạng thẳng đứng (lún) của một điểm cố định trên nền đất hoặc nền đường theo thời gian, bằng các phương pháp đo truyền thống hoặc thiết bị quan trắc tự động. Mục tiêu chính của công tác này là đánh giá mức độ cố kết và ổn định của nền đất yếu, đảm bảo công trình đường bộ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và tuổi thọ thiết kế.
Ý nghĩa và mục đích của quan trắc lún nền đường:
- Kiểm soát quá trình cố kết và ổn định của nền đất yếu sau đắp: Xác định tốc độ và quy luật lún sau khi đắp nền, từ đó dự đoán thời gian đạt trạng thái ổn định.
- Xác định mức độ lún thực tế so với thiết kế dự đoán: Đối chiếu số liệu lún thực tế với giá trị dự báo trong hồ sơ thiết kế để kịp thời điều chỉnh biện pháp thi công.
- Quyết định thời điểm thi công các lớp tiếp theo trong kết cấu đường: Tránh thi công khi nền chưa ổn định, giảm nguy cơ nứt, biến dạng hoặc hư hỏng mặt đường.
- Đánh giá hiệu quả xử lý nền đất: Kiểm tra hiệu quả của các giải pháp gia cố như gia tải trước, bấc thấm, cọc cát, cọc xi măng đất (CDM)…
Nền đường là yếu tố hạ tầng giao thông quan trọng cần được kiểm tra thường xuyên.
Quan trắc lún nền đường căn cứ theo tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật nào?
Việc quan trắc lún nền đường được thực hiện dựa trên các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật của Bộ Giao thông Vận tải và Bộ Xây dựng, bao gồm:
- TCVN 9362:2012 – “Thiết kế nền nhà và công trình”: áp dụng trong xử lý nền đất yếu công trình dân dụng, có thể tham khảo cho công trình giao thông khi có cấu tạo tương tự.
- QCVN 07-9:2016/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình hạ tầng kỹ thuật – phần nền đường: đề cập yêu cầu kỹ thuật đối với xử lý nền đất yếu và quan trắc lún.
Ngoài ra, hồ sơ mời thầu hoặc yêu cầu kỹ thuật riêng của từng dự án có thể chỉ rõ tần suất đo và mức độ chính xác yêu cầu.
Thiết bị dùng để quan trắc lún nền đường
Tùy theo yêu cầu kỹ thuật và điều kiện hiện trường, một số thiết bị phổ biến được sử dụng như sau:
– Máy thủy chuẩn (máy thủy bình) và mia Invar
Đây là thiết bị cơ bản và phổ biến nhất để đo cao độ các mốc lún. Các loại máy như Trimble DiNi có độ chính xác cao, thường sử dụng kết hợp với mia Invar chuẩn. Việc đo thủ công bằng máy thủy bình cho phép kiểm soát chất lượng từng phép đo và dễ hiệu chỉnh theo mốc chuẩn quốc gia.
Máy thủy bình điện tử Trimble Dini là thiết bị thông dụng dùng trong quan trắc lún nền đường.
Tấm đo lún và ống đo lún: Tấm đo lún (settlement plates) được chôn tại đáy nền đắp, có đầu nhô lên để kiểm tra cao độ qua từng giai đoạn thi công. Ống đo lún chôn trong thân nền cũng giúp theo dõi mức độ lún tại các cao trình khác nhau trong khối đắp.
Thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng (piezometer): Dùng để theo dõi diễn biến áp lực nước trong đất – là yếu tố quyết định đến tốc độ cố kết và độ lún của nền đất yếu. Các loại phổ biến bao gồm piezometer dạng Casagrande (đọc thủ công) và loại tích hợp cảm biến điện tử (đọc dữ liệu tự động).
– Thiết bị đo lún tự động bằng GNSS hoặc cảm biến IoT
Một số dự án hiện đại sử dụng thiết bị định vị GNSS RTK gắn cố định tại các mốc quan trắc, truyền dữ liệu liên tục về máy chủ qua mạng 4G. Giải pháp này phù hợp với các công trình quy mô lớn, yêu cầu quan trắc liên tục trong thời gian dài mà không cần nhân lực trực tiếp đo tại hiện trường.
Quy trình quan trắc lún nền đường cơ bản
Quá trình quan trắc lún nền đường thường bao gồm các bước cơ bản sau:
- Xác định vị trí đặt các mốc đo lún theo tuyến đường và chiều sâu cần theo dõi.
- Lắp đặt mốc và thiết bị đo phù hợp với điều kiện công trình.
- Tiến hành đo định kỳ theo tần suất được chỉ định trong thiết kế (ví dụ: hàng ngày, hàng tuần, sau mỗi lớp đắp).
- Lập biểu đồ lún theo thời gian, đánh giá tốc độ lún, kiểm tra các giá trị ổn định.
- Đưa ra khuyến nghị kỹ thuật như dừng gia tải, tiếp tục đắp nền, hoặc thay đổi phương án xử lý nếu lún vượt giới hạn cho phép.
Quan trắc lún nền đường không chỉ là yêu cầu bắt buộc trong các dự án sử dụng nền đất yếu, mà còn là công cụ kỹ thuật quan trọng giúp các bên thi công, tư vấn giám sát và chủ đầu tư kiểm soát chất lượng và an toàn công trình. Việc lựa chọn thiết bị phù hợp, thực hiện đo đúng quy trình và tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật sẽ giúp nâng cao hiệu quả quản lý công trình và giảm thiểu rủi ro kỹ thuật trong thi công đường bộ. Cần tìm hiểu thêm, bạn vui lòng liên hệ Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ nhanh nhất nhé!
>>> Xem thêm: Quan trắc tự động: Giải pháp giám sát thông minh cho đô thị số
