Vai trò của máy đo sâu hồi âm trong quy hoạch và xây dựng cầu vượt sông

Máy đo sâu hồi âm là công cụ cơ bản cho mọi khảo sát thủy văn, địa chất trước và trong khi xây dựng cầu vượt sông. Dưới đây là phân tích cụ thể về vai trò thiết bị này ở hai giai đoạn quy hoạch và xây dựng cầu vượt sông, kèm gợi ý dòng máy phù hợp.

Vai trò của máy đo sâu hồi âm trong giai đoạn quy hoạch cầu vượt sông

Ở giai đoạn này, mục tiêu chính là thu thập dữ liệu nền đáy sông, cấu trúc trầm tích và xác định điều kiện thủy động học, nhằm chọn vị trí hợp lý cho trụ cầu, thiết kế móng, đánh giá rủi ro sạt lở/ăn mòn đáy , và ước lượng công tác nạo vét cần thiết.

Trước khi xây dựng cầu vượt sông cần thu thập dữ liệu nền đáy, cầu trúc trầm tích,… để lựa chọn vị trí hợp lý trụ cầu.

– Lập bản đồ bathymetry đáy sông

Đo độ sâu liên tục dọc tuyến sông, xây dựng bản đồ cao độ đáy (bathymetry) để xác định hình thái lòng sông, luồng chảy, bãi bồi, vùng xoáy. Đây là dữ liệu đầu vào quan trọng cho việc bố trí tim cầu, vị trí trụ và tính toán tải trọng thủy lực.

– Phát hiện vật thể và cấu trúc ngầm

Khi kết hợp Echosounder với Side-Scan Sonar, có thể phát hiện các vật thể chìm như đá lớn, cống ngầm, kết cấu cũ… giúp tránh rủi ro khi khoan cọc, thi công móng.

– Khảo sát trầm tích và đánh giá nền móng

Việc tích hợp Sub-Bottom Profiler (Chirp/Pinger/Boomer) cho phép xác định chiều dày lớp phù sa, bùn mềm hay cấu trúc cứng bên dưới đáy. Đây yếu tố quyết định lựa chọn phương án móng (móng cọc dài, cọc khoan nhồi hay cần gia cố nền).

– Đánh giá nguy cơ xói lở và bồi tụ

Dữ liệu đáy sông và trầm tích từ bản đồ đáy và khảo sát trầm tích cho phép mô phỏng vùng có nguy cơ xói dưới chân trụ khi có lũ, và tính toán chiều sâu xói thiết kế.

– Lập dữ liệu tham chiếu cho mô phỏng thủy lực

Bathymetry và độ nhám đáy là tham số quan trọng cho các mô hình dòng chảy 1D/2D/CFD, phục vụ dự báo tác động dòng chảy quanh trụ cầu.

Dữ liệu đo sâu giúp dự báo tác động dòng chảy quanh trụ cầu.

Vai trò của máy đo sâu hồi âm trong giai đoạn xây dựng cầu vượt sông

Khi bước vào giai đoạn xây dựng cầu vượt sông, máy đo sâu hồi âm tiếp tục được sử dụng như một công cụ kiểm soát kỹ thuật và an toàn công trình.

– Kiểm tra cao độ và nghiệm thu nạo vét

Trước khi thi công móng, Echosounder được dùng để kiểm tra cao độ đáy sau nạo vét, đảm bảo đạt đúng thiết kế. Sau thi công, đo kiểm tra lại để nghiệm thu công tác nạo vét.

– Hỗ trợ định vị thiết bị xây dựng cầu vượt sông

Echosounder tích hợp GNSS/RTK giúp liên kết dữ liệu độ sâu với hệ tọa độ quốc gia, hỗ trợ định vị chính xác vị trí khoan cọc, giàn cẩu, tàu thi công và ROV khảo sát trụ.

– Giám sát xói – bồi trong quá trình thi công và vận hành

Máy đo sâu hồi âm dùng trong thực hiện khảo sát định kỳ để phát hiện sớm hiện tượng xói sâu quanh chân trụ, từ đó kịp thời gia cố hoặc điều chỉnh biện pháp bảo vệ móng (như lan can chống xói, móng gia cố).

– Kiểm tra cấu kiện chìm và đầu cọc

Trong xây dựng cầu vượt sông, thiết bị đo sâu còn giúp xác định tình trạng lộ/chôn của đầu cọc, móng trụ so với thiết kế, phát hiện vật cản ảnh hưởng đến lắp đặt.

– Cung cấp dữ liệu cho hồ sơ nghiệm thu

Dữ liệu từ máy đo sâu hồi âm như echogram, log độ sâu, DEM đáy sông là bằng chứng kỹ thuật quan trọng trong hồ sơ hoàn công và lưu trữ dài hạn. Nhờ đó, giúp đơn vị nhanh chóng hoàn thành hồ sơ nghiệm thu sau xây dựng cầu vượt sông.

Máy đo sâu hồi âm tiếp tục được sử dụng như một công cụ kiểm soát kỹ thuật và an toàn công trình xây dựng cầu vượt sông.

Dòng máy đo sâu hồi âm nào phù hợp cho công tác quy hoạch và xây dựng cầu vượt sông?

– Nguyên tắc lựa chọn thiết bị

Do đặc thù sông có độ sâu thay đổi, nền mềm, dòng chảy phức tạp và nhiều vật thể ngầm, giải pháp hiệu quả thường là kết hợp nhiều công nghệ:

• Máy đo sâu hồi âm đơn tia: Đo độ sâu nhanh, chi phí hợp lý, phù hợp nạo vét và giám sát thi công.
• Máy đo sâu hồi âm đa tia: Khi cần bản đồ đáy 3D độ phân giải cao cho thiết kế chi tiết hoặc mô phỏng thủy lực.
• Side-Scan Sonar: Phát hiện vật thể bề mặt đáy.
• Sub-Bottom Profiler (Chirp/Pinger): Khảo sát lớp trầm tích dưới đáy.
• GNSS/RTK: Gắn tọa độ chính xác cho dữ liệu đo.

Trong nhiều dự án quy hoạch và xây dựng cầu vượt sông, kết hợp các thiết bị đo sâu hồi âm đơn tia với Sub-bottom và Side-Scan đã đáp ứng tốt yêu cầu kỹ thuật. Thực tế, máy đo sâu hồi âm đa tia chỉ cần khi yêu cầu bản đồ cao độ rất chi tiết cho mô phỏng thủy lực hoặc khi sông rộng/độ phức tạp lớn.

– Một số dòng máy đo sâu phù hợp

Knudsen nổi tiếng về các dòng máy đo sâu hồi âm đơn tia, hệ Chirp/CHIRP Sub-Bottom, và các hệ Portable/Portable-Rack thích hợp khảo sát ven bờ, sông và vùng nước nông hay sâu. Dưới đây là một số model tiêu biểu:

– Gợi ý cấu hình khảo sát phù hợp cho dự án quy hoạch, xây dựng cầu vượt sông

Trong các dự án xây dựng cầu vượt sông, cấu hình khảo sát cần linh hoạt theo từng giai đoạn. Ở giai đoạn quy hoạch, thường sử dụng máy đo sâu đơn tia đa tần số kết hợp Sub-Bottom Pinger để đánh giá địa hình đáy và lớp trầm tích dọc tuyến cầu; có thể bổ sung side-scan sonar khi cần phát hiện vật thể ngầm.

Với thiết kế chi tiết hoặc khu vực sông rộng, yêu cầu mô phỏng thủy lực cao, nên triển khai máy đo sâu đa tia kết hợp hệ sub-bottom CHIRP độ phân giải cao để thu thập dữ liệu địa hình và địa tầng đầy đủ, chính xác. Cụ thể:

• Khảo sát sơ bộ (giai đoạn quy hoạch): Sử dụng máy đo sâu đơn tia đa tần số (Sounder Portable) kết hợp Side-Scan Sonar (khi cần phát hiện vật thể đáy) và Sub-Bottom Pinger Knudsen 3212 để khảo sát cấu trúc trầm tích dọc tuyến cầu. Dữ liệu được gắn tọa độ chính xác thông qua GNSS RTK, phục vụ phân tích và thiết kế sơ bộ.
• Khảo sát thiết kế chi tiết: Đối với các dự án yêu cầu mô phỏng thủy lực chuyên sâu hoặc khu vực sông rộng, nên triển khai máy đo sâu đa tia kết hợp hệ Sub-Bottom Chirp độ phân giải cao (Chirp 3260) và Side-Scan Sonar, nhằm thu thập đầy đủ dữ liệu địa hình đáy và địa tầng dưới đáy.
• Giám sát thi công và nghiệm thu: Trong quá trình thi công, Portable Sounder hoặc Mini Sounder được sử dụng để kiểm tra cao độ nạo vét với tần suất cao. Đồng thời, Sub-Bottom Profiler hỗ trợ đánh giá lớp đáy sau nạo vét. Toàn bộ dữ liệu được lưu trữ làm cơ sở cho công tác nghiệm thu và hoàn công.

Khi triển khai khảo sát, cần chú ý hiệu chỉnh chuyển động tàu (Heave, Pitch, Roll), kiểm soát tốc độ và mật độ tuyến đo, đồng thời xử lý và lưu trữ đầy đủ dữ liệu thô, mô hình đáy và báo cáo xói – bồi nhằm phục vụ nghiệm thu và hồ sơ kỹ thuật lâu dài.

Máy đo sâu hồi âm cung cấp dữ liệu để phục vụ nghiệm thu và hồ sơ kỹ thuật lâu dài cho các dự án xây dựng cầu vượt sông.

Máy đo sâu hồi âm là thiết bị bắt buộc trong cả quy hoạch và xây dựng cầu vượt sông, từ lập bản đồ độ sâu, đánh giá trầm tích, lựa chọn phương án móng đến giám sát nạo vét và theo dõi xói trụ. Việc lựa chọn đúng cấu hình máy đo sâu hồi âm giúp giảm rủi ro kỹ thuật, tối ưu chi phí và đảm bảo an toàn công trình lâu dài.

Để được tư vấn chi tiết về dòng máy đo sâu hồi âm phù hợp cho dự án quy hoạch và xây dựng cầu vượt sông, hãy gọi ngay đến HOTLINE 0983 206 789. Đội ngũ kỹ thuật EKTECH luôn sẵn sàng hỗ trợ quý khách hàng!

>>> Xem thêm: Khảo sát hồ chứa và đập thủy điện bằng máy đo sâu hồi âm