CHƯƠNG 2: HỆ SCADA CHO QUẢN LÝ VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH THỦY LỢI
2.3. Thiết bị đo và thu thập dữ liệu
2.3.11. Quan trắc biến dạng thân và nền đập
Mục đích: Khác với quan trắc biến dạng bề mặt công trình là quan trắc các chuyển vị trên bề mặt công trình. Công tác quan trắc biến dạng thân đập và nền đập có chức năng giám sát sự biến dạng bên trong của công trình. Do vậy việc quan trắc biến dạng thân đập và nền đập bao gồm công tác quan trắc các dịch chuyển ngang trong thân đập, biến dạng lún trong thân đập và nền đập và quan trắc ứng suất thân đập hay đo áp lực khối đắp trong thân đập để theo dõi các biến dạng trong thân đập
Vị trí quan trắc: Để theo dõi biến dạng trong thân và nền đập thường bố trí các tuyến quan trắc trên các mặt vuông góc với tim đập, số lƣợng tuyến và số thiết bị trên mỗi tuyến phụ thuộc vào quy mô công trình, mức độ quan trọng của công trình, thường mỗi đập nên bố trí ít nhất 3 tuyến quan trắc biến dạng trong thân và nền đập.
Trong một tuyến quan trắc có hai phần là quan trắc biến dạng trong thân đập và quan trắc biến dạng giữa thân và nền đập. Dưới đây là một tuyến quan trắc điển hình bố trí thiết bị quan trắc biến dạng trong thân và nền đập.
Hình 2.7 - Bố trí điển hình tuyến quan trắc biến dạng trong thân và nền đập Thiết bị quan trắc: Các thiết bị chính trong hệ thống quan trắc biến dạng thân và nền đập thông thường bao gồm: Thiết bị đo dịch chuyển ngang Extensometer, thiết bị đo biến dạng lún đo lún sâu trong thân đập Settlement cell, thiết bị đo lún khu vực tiếp giáp thân và nền đập Jointmeter, thiết bị đƣợc lắp đặt trong thân đập ở các độ sâu khác nhau. Các thiết bị trong hệ thống quan trắc biến dạng thân và nền đập thông thường bao gồm các thiết bị như:
Thiết bị đo chuyển dịch ngang trong thân đập thường lựa chọn loại Extensometer làm việc theo nguyên lý dây rung Vibrating Wire với các thông số kỹ thuật cơ bản sau:
- Dải đo 0 ÷ 200mm
- Độ phân giải: 0.02% dải đo
63.00 63.00
1:1.40
(iiib)
1:1.50
1:1.50
(IIIC)
100.00
1:1.50
(IIIf)
75.00
1:1.50
50.00
(iiie)
122.50
121.30
8
O3-S1sc3 6
7 7
8
giới hạn khoan phụt màng chống thấm dự kiÕn q < 0.03 l/ph.m
P.Z12 P.Z11
M.M34
1:0.20
M.S11 M.N6
C.L8
60.00
30.0 P.Z10
M.S10
P.Z9
85.00
tại bè mặt hố móng đập +60.0
30.0 f.S7
(iiib) (IIIC)
52.0 28.0
11.0 12.0 38.5
f.S8
48.0 Dải bê tông M200 bảo vệ cáp tín hiệu
- Độ chính xác: ≤ ±0.25% dải đo - Vật liệu: Thép không gỉ
- Cáp truyền tín hiệu loại IRC-41A.
- Dải nhiệt độ làm việc: -20 ÷ 80°C
Hình 2.8 - Thiết bị đo dịch chuyển ngang kiểu dây rung
Thiết bị đo lún trong thân đập thường được chọn là loại Soil Settlement, làm việc nguyên tắc dây rung Vibrating Wire đƣợc lắp đặt cùng các thiết bị phụ trợ.
Thiết bị đo Soil Settlement với các thông số kỹ thuật cơ bản sau:
- Dải đo 0 ÷ 35m dải đo có thể thay đổi phụ thuộc vào chiều cao công trình.
- Độ phân giải: 0.025% dải đo - Độ chính xác: ≤ ±0.5% dải đo - Cáp truyền tín hiệu loại IRC-390 - Vật liệu: Thép không gỉ
- Dải nhiệt độ làm việc: -20 ÷ 80°C
Hình 2.10 - Bố trí thiết bị đo lún trong thân đập Settlement kiểu dây rung Thiết bị đo lún khu vực tiếp giáp giữa thân và nền đập thường chọn loại thiết bị Jointmeter làm việc Nguyên tắc dây rung Vibrating Wire đƣợc lắp đặt cùng các thiết bị phụ trợ. Thiết bị Vibrating Wire Joinmeter có các thông số kĩ thuật nhƣ sau:
- Dải đo 0 ÷ 300mm tùy thuộc vào yêu cầu quan trắc - Độ chính xác: ≤ ± 0.25% dải đo
- Độ phân giải: 0.025% dải đo
- Dải nhiệt độ làm việc: -20°C ÷ 80°C - Vật liệu: Thép không gỉ
- Cáp truyền tín hiệu loại IRC-41A.
Thiết bị đo áp lực các khối đắp thân đập thường được chọn loại Total pressure cells để quan trắc biến dạng thân đập và áp lực khối đắp đập tại các độ sâu khác nhau trong thân đập. Thiết bị đo đƣợc lắp đặt cùng bộ biến đổi áp suất pressure transducer, thiết bị làm việc nguyên lý dây rung Vibrating Wire có các thông số kĩ thuật cơ bản sau:
* Thiết bị Total Pressure cell - Dải đo từ 0 ÷ 20.000 kPa - Vật liệu: Thép không gỉ
* Thiết bị biến đổi áp suất Pressure Transducer thiết bị phụ trợ - Dải đo từ 0 ÷ 20.000 kPa
- Độ chính xác: ≤ ± 0.5% dải đo - Độ phân giải: 0.025% dải đo - Cáp truyền tín hiệu loại IRC-390 - Vật liệu: Thép không gỉ
Công tác lắp đặt: Quá trình lắp đặt đƣợc thực hiện đồng thời với công tác thi công đập tại vị trí có các tuyến quan trắc đã được xác định trước. Sau khi thi công xong hố móng và khi thi công đập tới các cao trình lắp đặt các hàng quan trắc, công tác thi công đập tại các tuyến quan trắc phải tạm dừng để triển khai lắp đặt các thiết bị quan trắc, do vậy công tác lắp đặt thiết bị phải được tiến hành khẩn trương, nhƣng phải đảm bảo đúng theo quy trình kỹ thuật lắp đặt của từng thiết bị và yêu cầu thiết kế yêu cầu. Thiết bị phải đƣợc lắp đúng vị trí và đƣợc xác định cao độ, tọa độ, sau khi lắp đặt thiết bị cần đƣợc căn chỉnh để có thể đƣa vào hoạt động thu thập số liệu ngay trong quá trình thi công đập.