Trong xây dựng công trình ngầm, công tác khảo sát địa kỹ thuật và công tác quan trắc đóng vai trò đặc biệt quan trọng và có thể nói nói là không thể thiếu cho mỗi dự án. Công tác khảo sát giúp cho người thiết kế có cái nhìn toàn diện, chính xác về các điều kiện địa chất, thủy văn của khu vực để từ đó đưa ra các thiết kế và biện pháp thi công phù hợp. Tuy nhiên các tính toán địa kỹ thuật hiện nay vẫn dựa phần lớn vào các lý thuyết cổ điển có từ nửa thế kỷ trước và vẫn còn phải sử dụng rất nhiều các giả thiết để làm đơn giản hóa mô hình. Áp dụng một cách thuần túy tính toán lý thuyết mà không có kiểm chứng thực tế vào thi công các công trình ngầm hiện nay thì sẽ tiềm tàng các nguy cơ tai nạn vô cùng lớn. Các hố đào hiện nay thi công khó hơn nhiều so với trước đây: chiều sâu hố đào lớn hơn, mặt bằng thi công chật hẹp hơn, địa chất thủy văn nhiều khu vực bất lợi hơn … Viêc theo dõi liên tục ứng xử của đất cũng như kết cấu trong suốt và sau quá trình thi công sẽ giúp lường trước được tất cả các nguy cơ có thể xảy ra và từ đó đưa ra các cảnh bảo để người kỹ sư có hướng xử lý kịp thời. Đó chính là vai trò của công tác Quan trắc trong xây dựng công trình ngầm.
Mục đích chính của Quan trắc:
- Đảm bảo an toàn trong quá trình đào: cho người và máy móc thiết bị là mục tiêu quan trọng hàng đầu của công tác quan trắc. Các dấu hiệu, triệu chứng bất thường luôn luôn xuất hiện trước khi thảm họa xảy ra. Do vậy việc theo dõi thường xuyên và liên tục các ứng xử của công trình sẽ làm giảm thiểu nguy cơ xảy ra tai nạn. Đồng thời tín hiệu cảnh bảo phát ra kịp thời sẽ giúp người kỹ sư đưa ra được phương án đề phòng thích hợp.
- Đảm bảo an toàn cho công trình lân cận: tương tự như mục tiêu trên, điều kiện an toàn cho người và công trình lân cận luôn được đặt ưu tiên hàng đầu.
- Cập nhật và tối ưu thiết kế: Trong đa số các trường hợp, thiết kế ban đầu đưa ra không thể mô tả được một cách chính xác các ứng xử thực tế của địa chất và công trình. Quan trắc thực tế giúp người kỹ sư có cơ sở điều chỉnh được các thông số trong mô hình tính sao cho sát nhất và kinh tế nhất. Công việc này đã được áp dụng từ rất lâu trong công tác cọc (tối ưu chiều dài cọc cho cọc đại trà .v.v.).
- Theo dõi ứng xử lâu dài của công trình: Số liệu quan trắc trong suốt quá trình vận hành của kết cấu sẽ được so sánh và đối chứng với các giả thiết tính toán ban đầu. Đây là các case study quan trọng và là cơ sở vững chắc để triển khai các dự án tương tự sau này.
- Cung cấp số liệu thực tế để làm cơ sở pháp lý: Trong quá trình xây dựng nếu có xảy ra hư hỏng, các số liệu quan trắc lưu lại trong nhật ký thi công sẽ giúp người điều tra phát hiện được đúng nguyên nhân sự cố và tránh khỏi các tranh cãi, kiện tụng không liên quan.
Phân loại quan trắc:
