Đo đạc và giám sát khống chế (P3)

5. Hộp áp suất đo ứng suất tiếp xúc giữa hệ che chống và vi nham
(1) Nguyên lí đo đạc
ứng suất tiếp xúc giữa hệ che chống (bê tông phun hoặc vỏ hầm đổ bê tông bằng cốp pha) với vi nham cùng úng suất bên trong của chúng lớn hay bé đèu phản ánh trạng thái công tác của hệ che chống, phản ánh tình hình áp lục của vi nham đã đặt lên hệ che chóng. Vì vậy việc đo đạc ứng suất trong của hệ che chống và ứng suất tiếp xúc giữa hệ che chống và vi nham là một điều tất yếu.
Đo đạc phải dùng hộp áp lực để tiến hành. Hộp áp lực được vùi ở vị trí cần đo trong bê tông và vị trị cần đo của mặt tiếp xúc hệ che chống – VI nham. Áp lực mà hộp đã chịu tức là áp lục của điểm đo. 
(2) Hộp áp lực
a. Hộp áp lực có hai cách chuyền cảm úng: dùng từ trở, và dùng thủy lục.
b. Nguyên lí-công tác của hộp áp lục kiểu điều chỉnh tần số bằng từ trở như sau: khi áp lục tác dụng lên tấm chịu nén, thông qua lớp dầu chuyền cho màng hai của đon nguyên chuyền cảm ứng, làm cho nó biến dạng, thay đổi khe không khí của đường từ, tức là cải biến từ trở, khi dẫn vào tín hiệu giao động, túc phát sinh cảm úng điện từ, tần số của tín hiệu đưa vào phát sinh thay đổi, tần số đó thay đổi theo áp lục lớn hay bé của bên ngoài; căn cứ vào đó có thể đo được áp lục (hình 2-61).
Hình 2.61. Bộ phận chuyển áp lực dùng biến áp tù để điều chỉnh tần số
c. Hộp áp lực bằng thủy lực Glozel. Hộp có bộ phận chuyền cảm là một bầu dầu dẹt. Thông qua bơm dầu gia áp, từ đồng hồ bơm dầu có thể trục tiếp đọc được số nội ứng suất hoặc ứng suất tiếp xúc (hình 2-62).
Hình 2.62. Hộp đo áp lực Glozel
d. Hộp áp lực kiêu điều tần số bằng biến đổi từ trở có năng lực chống nhiễu tốt, độ nhạy tương đối cao, thích hợp cho điều khiển từ xa, nhưng nếu ứng dụng cho giới chất cứng rắn thì cần phải phối hợp với độ cứng của nó, vì vậy hiệu quả không lí tưởng lắm.
Hộp áp lục kiêu thủy lực giảm thiêu ảnh hưởng của ứng suất tập trung, tính năng của máy ôn định và tin cậy, là một loại hộp đo áp lực lí tưởng.
(3) Phương pháp đo và sự việc cần chú ý:
a. Theo phương pháp ứng suất cần đo đem bộ phận chuyền cảm áp lực chôn vào trong vị trí cần đo. Khi phun bê tông hoặc đầm bê tông trong cốp pha cần chú ý không được làm hỏng dây dẫn hoặc óng dẫn. .
b. Hệ thống hộp áp lực chạy bằng thủy lực phải được lắp đầu nối đường óng và van ở vị trí thích đáng. 
c. số lần đo và vị trí đo cần tuân theo bảng 2-30.
(4) Chỉnh lí số liệu
Trong quá trình đo đạc cần ghi chép đầy đủ, chỉnh lí kịp thời các bản vẽ bảng biểu có liên quan, như hình phân bố ứng suất tiếp xúc.
7. Sóng âm thanh đo tốc độ sóng đàn hồi của vi nham
(1) Nguyên lí đo đạc
Đo bằng sóng âm thanh là một loại phương pháp đo thăm dò của vật lí địa cầu. Cách đo lằ ở một đầu của nham thể kích và phát sóng đàn hồi, còn ở một đầu khác tiếp nhận sóng được chuyền lại qua nham thể, sóng đàn hồi qua nham thể chuyền lại thì tốc độ sóng, biên độ sóng, tần số sóng đều bị thay đổi. Đối với cùng một loại sóng kích phát đàn hồi, sau khi xuyên qua các nham tầng khác nhau, sẽ phát sinh thay đổi mỗi loại một khác. Cải đó chủ yếu là do tính chất cơ học vật lí của nham thể mỗi loại một khác mà có. Vì thế đặc trưng chuyền dẫn sóng đàn hồi trong nham thể sẽ phản ánh tính chất cơ học vật lí của nham thể, như mô đun đàn hồi động, cường độ nham thể, tính toàn khối hoặc mức độ vụn nát, độ chặt v.v… Căn cứ vào đó có thê phán đoán tính chất công trình của nham thạch như tính ổn định và có thế tiến hành phân loại công trình đối với vi nham. Nguyên lí đo đạc xem hình 2.63.

Đo đạc và giám sát khống chế (P3) 1
Hình 2,63. Sơ đồ nguyên lí đo bằng sóng âm thanh.
1- Máy giao động; 2- Máy đổi năng lượng phát xạ; 3- Máy thu năng lượng chuyền qua;
4- Máy phóng đại; 5- Máy hiện số.

Hiện nay, trong đo đạc công trình, người ta ứng dụng phổ biến tốc độ sóng dọc (Vp ) của sóng âm thanh chuyền qua nham thể để làm chỉ tiêu đánh giá tính chất cơ học vật lí của nham thê. Nói chung có những quy luật sau;
a. Nham thạch phong hóa, vụn nát, nhiều mặt kết cấu thì tốc độ sóng thấp, suy giảm nhanh, tần phổ phúc tạp;
b. Nham thể nhiều nước hoặc ứng suất tăng lên thì tốc độ sóng cao, suy giảm ít, tần phổ đơn giản.
c. Nham thể không đồng đều thì tốc độ sóng và tần phổ cũng không đều.
(2) Một số điểm cần chú ý khi đo bằng sóng âm thanh.
a. Lựa chọn khu vực đo thăm dò cần phải có tính điển hình và tính đại diện;
b. Bố trí điểm đo, tuyến đo, lỗ đo cần nhằm mục đích cụ thể, cần căn cứ vào tình hình địa chất công trình thực tế, đặc tính cơ ‘nọc của nham thạch và hình thức kiến trúc để bố trí; 
c. Nói chung đo đạc bằng sóng âm thanh lấy việc đo tốc độ sóng dọc (Vp) là chính, nhưng theo yêu cầu thực tế, cũng có thể đo tóc độ sóng ngang (Vs), cần ghi chép biên độ sóng đê tiến hành phân tích tần phổ.
(3) Chỉnh lí số liệu
Trong công trình đường hầm người ta dùng máy phát âm thanh đo được tốc độ dóng dọc tại đỉnh vòm, chân vòm, lưng tường và các bộ phận khác. Dựa vào số liệu đo đạc kịp thòi chỉnh lí và vẽ được các đường cong Vp(tốc độ sóng dọc) + L (chiều dài đoạn đo).Các hình thức đường cong thường thấy có thể quy nạp thành 4 loại như đã thấy trong hình 2.64.
Hình 2.64. Các loại đường cong quan hệ tốc độ và độ sâu lỗ
a. Hình không phân vùng rõ ràng, biểu thị vi nham hoàn chỉnh.
b. Hình”L” không có vùng rời rạc có vùng ứng suất cao, biểu thị vi nham khá cứng chắc;
c. Hình ‘T” có vùng rời rạc, cần phân tích để phân biệt lí do bị long rời, do nổ phá gây nên long rời hay là do vi nham đã tiến vào giai đoạn dẻo mà bị long rời.
d. Hình “n” đèu có cả vùng long rời và cả vùng ứng suất cao.