STIC- Hơn 20 Năm từ quan trắc địa kỹ thuật đến quan trắc và đánh giá tự động sức khỏe kết cấu xây dựng

Chúng tôi được tiếp xúc, tham gia lấy số liệu, báo cáo quan trắc địa kỹ thuật điện tử đầu tiên là quan trắc chuyển vị mái dốc đào cửa hầm Hải phân phía bắc do Tập Đoàn Hazama thi công (2000-2025) . Cũng là lần đầu tiên vận hành thiết bị đo Incliometer.

Khi xây dựng cầu Tiên Sơn Đà Nẵng (2002) đầu cầu có đắp cao trên đất yếu, có bố trí quan trắc lún và áp lực nước lỗ rổng (Piezometer), lần đó mới được tham gia và tiếp xúc với quan trắc địa kỹ thuật kiểu đo thiết bị điện tử Piezometer.

(Cầu Tiên Sơn, Đà Nẵng)

Đến dự án Cầu – đường Nguyễn Tri Phương nối dài tại Đà Nẵng là một hợp phần quan trọng thuộc Dự án Đầu tư cơ sở hạ tầng ưu tiên thành phố Đà Nẵng, sử dụng nguồn vốn vay của Ngân hàng Thế giới (WB) và vốn đối ứng địa phương. Tuyến có đoạn nền đường đắp cao qua đất yếu có bố trí hệ thống quan trắc địa kỹ thuật gồm lún, chuyển dịch ngang bề mặt bằn trắc địa; chuyển vị ngang theo chiều sâu nền (Inclinometer) và áp lực nước lổ rỗng trong nền bằng cảm biến Piezometer. Dự án này chúng tôi vừa đo đạc vừa lập báo cáo quan trắc địa kỹ thuật dựa trên dữ liệu quan trắc và trao đổi làm việc với tư vấn trưởng người nước ngoài sau này mới biết là học trò giỏi của GS.Begardo tại AIT Thái Lan. Quá trình trao đổi, phân tích báo cáo chúng tôi cũng học được khá nhiều kiến thức từ bác Tư vấn trưởng này. Cũng lần đầu tiên sử dụng các dư liệu quan trắc để đánh giá ổn định, cố kết, quyết định thời gian gia tải nền và chuyển bước thi công.

Năm 2011, STIC tham gia cung cấp thiết bị và quan trắc hố móng đào sâu tòa Trung tâm thương mại Đà Lạt gồm quan trắc lực (Loadcell)  trong neo đất dự ứng lực do SAMOO Hàn Quốc Thi công, chuyển vị nghiên theo chiều sâu bằng Inclinometer kết hợp quan trắc chuyển vị tường vây bằng trắc địa của Nhà thầu thi công Hoàng Liên Sơn. Còn nhớ khi đào cái hố móng thẳng đứng trên đồi đến cao trình -11/-20 m, kết quả quan trắc lực neo giảm đột ngột còn 50%; kết quả quan trắc chuyển vị tường cũng khá lớn; cùng với dấu hiệu nền đường trên đỉnh tường có dấu hiệu nứt. Chúng tôi quyết định dừng đào đất để phân tích tìm nguyên nhân và khắc phục sự cố. Nhờ dữ liệu quan trắc và sự cẩn trọng của các kỹ sư tham gia dự án này nên đã dừng đào đất kịp thời sau đó phân tích kỹ lưỡng nhiều kịch bản, đối chứng mô hình phân tích và kết quả quan trắc các kỹ sư đã phát hiện nguyên nhân và quyết định cấy thêm neo đất bổ sung dài hơn và đã khắc phục được sự cố đáng tiếc có thể xảy ra.

(Trung tâm thương mại Đà Lạt)

Dự án Cao tốc Đà Nẵng-Quảng Ngãi (2013-2018), STIC tham gia quan rắc địa kỹ thuật cho nhiều gói thầu  có quan trắc địa kỹ thuật nền đắp cao trên đất yếu. Từ kinh nghiệm qua trắc Đường Nguyễn Tri Phương nối dài, STIC có kinh nghiệm và đáp ứng được yêu cầu cho cho công việc quan trắc địa kỹ thuật dự án này từ thi công lắp đặt thiết bị, lấy số liệu hàng ngày, lập báo cáo phân tích đệ trình cho Kỹ sư tư vấn để quyết định các công việc liên quan như đánh giá mức độ cố kết nền, đánh giá ổn định, điều chỉnh gia tải để đảm bảo tiến độ, chuyển giai đoạn thi công …

STIC có kinh nghiệm thực hiện công tác kiểm định, thử tải kết cấu xây dựng từ khá lâu. Thường xuyên thực hiện thử tải cầu sử dụng các thiết bị đo điện tử hiện đại của Trường Đại học Bách Khoa-Đại học Đà Nẵng như các hệ thống đo điện tử của hãng BDI-USA, TML-Nhật, National Instrument -USA như đô rung động, đo biến dạng, đo chuyển vị… của kết cấu cầu và kết cấu xây dựng khác. Năm 2014 STIC được tham ga thử tải, kiểm định chu kỳ 1 cầu treo dây võng Thuận Phước Đà Nẵng. Năm 2018 được giao thi công cung cấp lắp đặt hệ thống quan trắc sức khỏe tự động (SHM) cầu Thuận Phước. Mặc dù lần đầu tiên thực hiện hiện dự án SHM nhưng các kỹ sư và chuyên gia ĐHBK đã cộng tác và hoàn thành một hệ thống hiện đại gồm cảm biến-đầu đọc-phần mềm quan trắc hiện đại, sau đó dữ liệu quan trắc cầu được tích hợp với dữ liệu quan trắc môi trường lắp trước đó trên 1 nền tảng chung. Phần mềm SHM được cài tại máy tính trạm quản lý cầu theo dõi sô liệu phản ứng kết cấu theo thời gian thực. Một cổng website tích hợp MAP4D cho hệ thống cũng được thiết lập song song để truy cập dữ liệu từ xa qua web và mobile.

(Hệ thống quan trắc cầu Thuận Phước, Đà Nẵng)

Sau SHM cầu Thuận phước, STIC được giao tiếp tục lắp đăt SHM cho cầu Rồng và cầu Trần Thị Lý (giai đoạn 2) 2018-2019 và xây dựng cổng web chung tích hợp SHM các dự án quan trắc cầu tại Đà Nẵng.

(Hệ thống quan trắc cầu Rồng, Tp. Đà Nẵng)

(Hệ thống quan trắc cầu Trần Thị Lý, Tp. Đà Nẵng)

(Cổng web quan trắc các cầu trên sông Hàn, Đà Nẵng)

Song song phát triễn SHM kết cấu cầu, STIC tham gia cung cấp lặp đặt thiết bị quan trắc các dự án quan trắc đập: Alin B1-Huế; Đập Nậm Kông 2-Lào, Đập Nậm Cúm-lai Châu; Đập Hòa Liên- Đà Nẵng, Đập Sông Than- Ninh Thuận; Đập dâng sông Trà khúc-Quảng Ngãi; Đập Đăkpo kei-Kontum (2016-2026).

(Tuyến quan trắc thấm 02 – Đập đất)

(Web SHM Đập Dâng Hạ Lưu Sông Trà Khúc - Quảng Ngãi)

STIC luôn tiếp tục nghiên cứu cải tiến, cập nhật công nghệ SHM từ giải pháp phần cứng đến phần mềm. Những dự án SHM gần đây như Cầu Nguyễn Hoàng-Huế, Cầu Sông Hiếu-Quảng trị, Cầu Thuận An-Huế, Cầu Tân thuận 1-Hồ Chí minh hệ thống đã sử dụng giải pháp tính toán biên (egde computing) và điện toán đám mây (cloud computing) để không cần bố trí máy tính tại trạm công trình, hệ thống được điều hành từ xa qua web và mobile để tiết kiệm chi phí vận hành. Công nghệ Dashboard tiên tiến chuyên nghiệp cũng được cập nhật để nâng cao hiệu suất khai thác và trình bày dữ liệu.

STIC vẫn tiếp tục nghiên cứu để cập nhật các công nghệ mới trong chẩn đoán hư hỏng tự động (Auto damage detection); ứng dụng AI để phân tích dữ liệu lớn của SHM; Công nghệ bản sao số (Digital Twin) kết hợp SHM  và cập nhật cho các dự án SHM trong thời gian đến …

(Web SHM cầu Nguyễn Hoàng-Huế)

(Web SHM cầu Thuận An-Huế)

(Web SHM cầu Sông Hiếu-Quảng Trị)