Đồ án Phương pháp xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún công trình cao tầng

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K491 Mở đầu Những năm gần đây cùng với sự phát triển về kinh tế, các công trình nhà cao tầng được xây dựng khắp nơi trên cả nước, đặc biệt ở các thành phố lớn và các khu công nghiệp. Hà Nội là một thành phố dược xây dựng từ lâu và các thời kỳ xây dựng bị ngắt quãng nên đặc điểm xây dựng ở đây không được xây dựng đồng bộ các công trình xây dựng xen kẽ lẫn nhau vào các thời kỳ khác nhau. Theo tài liệu khảo sát địa chất vùng châu thổ Sông Hồng nhất là khu vực Hà Nội cho thấy đây là vùng đất có lịch sử hình thành là đồng bằng tích tụ nên khả năng chịu tải của một số tầng địa chất kém như tầng Hải Hưng, tầng Thái Bình, có thể nói đây là vùng đất yếu, kém chịu nén. Mặt khác do nhu cầu cuộc sống, việc khai thác nước ngầm ngày càng tăng, làm cho điều kiện địa chất ở đây bị thay đổi. Từ những nguyên nhân nêu trên cùng với một số nguyên nhân khác như thiết kế kết cấu móng công trình, chất lượng vật liệu công trình, điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều . . . đã làm cho các công trình xây dựng bị biến dạng, dẫn đến kết cấu bị phá vỡ làm cho một số công trình không thể sử dụng được. Biến dạng công trình do nhiều nguyên nhân gây nên trong đó nguyên nhân chủ yếu là công trình bị lún và lún không đều dẫn đến công trình bị vặn xoắn. Để có cơ sở đánh giá mức độ và khả năng biến dạng của công trình , từ đó có biện pháp kịp thời can thiệp , khắc phục trước khi công trình bị hư hỏng trầm trọng thì công tác quan trắc độ lún công trình là không thể thiếu và phải được tiến hành thường xuyên. Theo thực tế hiện nay thì công tác quan trắc độ lún công trình không những được quan tâm mà còn không thể thiếu được khi xây dựng và sử dụng công trình. Trong công tác quan trắc độ lún công việc quan trọng nhất là việc xử lý số liệu sau khi quan trắc. Nhưng với sự phát triển của ngành khoa học công nghệ thông tin hiện nay thì việc xử lý kết quả quan trắc đã được thực hiện nhanh và chính xác. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K492 Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, trong đồ án tốt nghiệp em đã chọn và nghiên cứu đề tài : “ Phương pháp xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún công trình cao tầng.” Đồ án được thực hiện gồm 3 chương với các nội dung sau : Chương I : Khái quát chung. Chương II : Thiết kế phương án xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún công trình cao tầng. Chương III : Thực nghiệm. Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS.Dương Vân Phong trong thời gian qua để em có thể hoàn thành bản đồ án của mình đúng thời hạn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 năm 2007 Sinh viên thực hiện Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K493 Chương 1 KháI quát chung 1.1 Khái quát về chuyển dịch biến dạng công trình 1.1.1 Phân loại chuyển dịch biến dạng công trình Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, có thể chia chuyển dịch công trình thành 2 loại: - Sự trồi lún: công trình bị chuyển dịch trong mặt phẳng thẳng đứng; - Chuyển dịch ngang: công trình bị chuyển dịch trong mặt phẳng nằm ngang; Sự chuyển dịch không đều có thể gây nên biến dạng công trình; Các biến dạng thường gặp là cong, vặn xoắn, rạn nứt. Nếu công trình bị biến dạng nghiêm trọng thì có thể dẫn đến sự cố. Trong phạm vi đồ án này ta chỉ nghiên cứu chuyển dịch theo phương thẳng đứng. 1.1.2 Nguyên nhân của chuyển dịch theo phương thẳng đứng Các công trình bị chuyển dịch theo phương thẳng đứng là do tác động của 2 loại yếu tố chủ yếu: - Điều kiện tự nhiên. - Quá trình xây dựng, vận hành công trình. Tác động của các yếu tố tự nhiên bao gồm: a. Khả năng lún, trượt của lớp đất đá dưới nền móng công trình và các hiện tượng địa chất công trình, địa chất thủy văn khác. b. Sự co giãn của đất đá. c. Sự thay đổi của các điều kiện thủy văn theo nhiệt độ, độ ẩm và mực nước ngầm. Các yếu tố liên quan đến quá trình xây dựng, vận hành công trình bao gồm: a. ảnh hưởng của trọng lượng bản thân công trình. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K494 b. Sự thay đổi các tính chất cơ lý, đất đá do việc quy hoạch cấp thoát nước. c. Sự sai lệch trong khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn. d. Sự suy yếu của nền móng công trình do thi công các công trình dưới công trình. e. Sự thay đổi áp lực lên nền móng công trình do xây dựng các công trình khác ở gần. f. Sự rung động của nền móng công trình do vận hành máy móc và hoạt động của các phương tiện giao thông. 1.1.3 Đặc tính và các tham số chuyển dịch theo phương thẳng đứng Độ lún tuyệt đối của 1 điểm là đoạn thẳng (tính theo chiều thẳng đứng) từ mặt phẳng ban đầu của nền móng đến mặt phẳng lún ở thời điểm quan trắc sau đó. Các điểm ở những vị trí khác nhau của công trình có độ lún bằng nhau thì quá trình lún được coi là lún đều. Lún đều chỉ xảy ra khi áp lực của công trình và mức độ chịu nén của đất đá ở các vị trí khác nhau của nền là như nhau. Độ lún không đều xảy ra do sự chênh lệch áp lực lên nền và mức độ chịu nén của đất đá không như nhau. Lún không đều làm cho công trình bị nghiêng, cong, vặn, xoắn và các biến dạng khác. Biến dạng lớn sẽ có thể dẫn đến hiện tượng gãy, nứt ở nền móng và tường của công trình. Sự chuyển dịch của công trình được đặc trưng bởi các tham số: a. Độ lún công trình của nền móng: Stb ; b. Chênh lệch tương đối độ lún 2 điểm trên nền là tỷ số giữa hiệu độ lún và khoảng cách giữa 2 điểm đó: L S ; c. Độ nghiêng i của nền móng là tỷ số giữa hiệu độ lún giữa 2 điểm ở 2 đầu công trình và chiều dài công trình. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K495 d. Độ cong tương đối của công trình : L f (tỷ số giữa tên trương cung và dây cung). e. Độ vặn xoắn tương đối của công trình được đặc trưng bằng góc  f. Chuyển dịch ngang của công trình: u 1.1.4 Mục đích và nhiệm vụ quan trắc độ lún Quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình là để xác định mức độ chuyển dịch biến dạng, nghiên cứu tìm ra nguyên nhân chuyển dịch biến dạng và từ đó có biện pháp xử lý, đề phòng tai biến đối với công trình. Cụ thể là: a. Xác định giá trị chuyển dịch biến dạng để đánh giá mức độ ổn định của công trình. b. Kiểm tra việc tính toán, thiết kế công trình. c. Nghiên cứu quy luật biến dạng trong những điều kiện khác nhau và dự đoán biến dạng của công trình trong tương lai. d. Xác định các loại biến dạng có ảnh hưởng đến quá trình công nghệ, vận hành công trình. Để quan trắc chuyển dịch biến dạng một công trình, trước hết cần phải thiết kế phương án kinh tế - kỹ thuật bao gồm: a. Nhiệm vụ kỹ thuật. b. Khái quát về công trình, điều kiện tự nhiên và chế độ vận hành. c. Sơ đồ phân bố mốc khống chế và mốc kiểm tra. d. Sơ đồ quan trắc. e. Yêu cầu độ chính xác quan trắc ở những giai đoạn khác nhau. f. Phương pháp và dụng cụ đo. g. Phương pháp chỉnh lý kết quả đo. h. Sơ đồ lịch cho công tác quan trắc. i. Biên chế nhân lực và dự toán kinh phí. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K496 1.2. Các phương pháp quan trắc độ lún công trình Khi đo độ lún công trình, có thể sử dụng một trong các phương pháp sau: - Phương pháp đo cao hình học. - Phương pháp đo cao lượng giác. - Phương pháp đo cao thủy tĩnh. - Phương pháp chụp ảnh. 1.2.1 Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao hình học Đây là phương pháp cơ bản được ứng dụng trong hầu hết các công trình. Tùy theo yêu cầu độ chính xác quan trắc biến dạng công trình mà người ta dùng các loại máy khác nhau. Thông thường quan trắc lún đòi hỏi độ chính xác hạng II thuỷ chuẩn nhà nước, do vậy máy thường được sử dụng là Ni004 hoặc Ni007. Gần đây, do tiến bộ của khoa học kỹ thuật, máy thủy chuẩn điện tử bước đầu được đưa vào sử dụng trong đo thủy chuẩn hạng 2 nhà nước. Mia được sử dụng là mia invar mã vạch. Trước mỗi chu kỳ đo máy và mia cần phải được kiểm nghiệm cẩn thận theo quy phạm, đặc biệt là xác định độ ổn định của góc i của máy. Sơ đồ lưới và chương trình đo được quy định thống nhất với tất cả các chu kỳ đo để giảm thiểu lượng sai số hệ thống tới kết quả đo lún, đồng thời với mỗi công trình nên sử dụng 1 máy thủy chuẩn và 1 mia invar cố định, cùng với một người đo từ chu kỳ đầu tới chu kỳ cuối, trong những điều kiện ngoại cảnh tương tự nhau (sáng, trưa, chiều) nhằm hạn chế sai số hệ thống lên kết quả đo. Các chỉ tiêu kỹ thuật và hạn sai tuân thủ theo quy phạm hiện hành. Phương pháp này đo được độ lún tuyệt đối, máy và dụng cụ đơn giản, nhưng để chỉnh lý thì phương pháp này đòi hỏi kỹ thuật rất cao. 1.2.2 Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao thủy tĩnh Trong những điều kiện đặc biệt, người ta áp dụng phương pháp này, ví dụ trong các công trình công nghiệp có các bệ móng máy phức tạp với điều kiện quan trắc chật hẹp. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K497 Thực chất của phương pháp này là áp dụng nguyên lý bình thông nhau. Trong phương pháp, người ra gắn phần đầu và phần cuối của hệ thống đo vào mốc kiểm tra và mốc cơ sở. Với mỗi chu kỳ đo, kết nối các mốc kiểm tra với mốc cơ sở bằng dây dẫn chất lỏng. Trong phương pháp này có mất điểm chú ý: - Lựa chọn chất lỏng trong ống dẫn hợp lý, có thể là dầu nhẹ (SEA 10 đến SEA 15), để giảm khả năng tạo bọt, giảm khả năng giãn nở do nhiệt. - Chọn tuyến đo có sự chênh lệch nhiệt độ trong môi trường ít nhất. - Tính số hiệu chỉnh do chênh cao nhiệt độ theo tuyến ống. - Đọc số đầu - cuối đồng thời. 1.2.3 Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao lượng giác Trong những điều kiện không thuận lợi hoặc kém hiệu quả đối với đo cao hình học và yêu cầu độ chính xác đo lún không cao thì áp dụng phương pháp đo cao lượng giác tia ngắm ngắn, không quá 100m. Máy kinh vĩ dùng trong phương pháp này có độ chính xác cao như Theo 010, wild T2, T1, T2 và các máy có độ chính xác tương đương. Trong đo cao lượng giác, chênh cao giữa trục quay của ống kính máy kinh vĩ và điểm ngắm trên mia được tính theo công thức: lctgZh  (1.1) Trong đó: l - khoảng cách nằm ngang từ tâm máy đến mia, được đo trực tiếp hoặc được tính theo công thức: )sin( sin.sin 21 21 ZZ ZZbl  (1.2) Trong trường hợp l được tính theo công thức (1.1) thì khi đó phải ngắm hai điểm trên mia để có hai góc thiên đỉnh 21 , ZZ Khoảng cách b giữa hai điểm ngắm mia phải được xác định chính xác. Phương pháp này có thể được thay thế cho đo cao hình học. Tuy nhiên phương pháp này mất tương đối nhiều công sức vào việc đánh dấu điểm. Ngoài ra còn bị ảnh hưởng bởi chiết quang. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K498 1.2.4 Quan trắc lún bằng phương pháp chụp ảnh Phương pháp đo là chụp ảnh đơn và chụp ảnh lập thể. Cơ sở của phương pháp là gia công các ảnh chụp mặt đất. Phạm vi ứng dụng của phương pháp này là khi cần xác định các đại lượng biến dạng rất nhanh. Độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào khoảng chụp. Trong đo độ lún công trình thì phương pháp đo cao lượng giác và chụp ảnh không đảm bảo độ chính xác, còn phương pháp đo cao thuỷ tĩnh quá phức tạp nên người ta sử dụng phổ biến phương pháp đo cao hình học vì phương pháp này cho độ chính xác cao lại đo đạc thuân lợi. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K499 Chương 2 Phương pháp xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún công trình cao tầng 2.1 Xác định độ chính xác quan trắc độ lún công trình và lựa chọn chu kỳ đo hợp lý 2.1.1 Xác định độ chính xác quan trắc lún công trình Quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình được thực hiện dựa trên yêu cầu khảo sát độ biến dạng công trình. Độ chính xác quan trắc biến dạng tùy thuộc lượng và tốc độ biến dạng, độ chính xác thực tế mà phương pháp và máy móc, thiết bị có thể đạt được và mục đích quan trắc biến dạng. Nói chung, nếu quan trắc biến dạng là để đảm bảo an toàn cho công trình thì sai số quan trắc phải nhỏ hơn 1/10  1/20 lượng biến dạng cho phép. Để thỏa mãn các đòi hỏi trên, công tác quan trắc biến dạng phải đạt độ chính xác quan trắc ở từng loại công trình và sự phân bố các chu kỳ quan trắc sao cho phù hợp với loại công trình đó. Về nguyên tắc, quan trắc lún công trình đòi hỏi độ chính xác xác định bằng biểu thức :  )1( .  ittitiS SS m (2.1) Trong đó: Stim - yêu cầu độ chính xác quan trắc độ lún ở thời điểm it ; )1(, itti SS - độ lún (dự báo) ở thời điểm ti và )1( it ;  - hệ số đặc trưng cho độ tin cậy của kết quả quan trắc, thông thường 64  ; Công tác quan trắc độ lún nhà cao tầng thực hiện theo phương pháp đo cao hình học. Độ chính xác của phương pháp này phụ thuộc vào tầm quan trọng và tốc độ lún của công trình. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4910 Đối với nền móng các thiết bị động lực, các thiết bị chu trình sản xuất liên hợp ... dùng đo cao hình học hạng I và hạng II; với nhà và công trình bình thường dùng đo cao hình học hạng III. Sai số cho phép khi đo lún quy định như sau:  1mm đối với toà nhà xây dựng trên nền đất cứng và nửa cứng;  2mm đối với toà nhà xây dựng trên nền đất cát, đất sét chịu nén kém;  5mm đối với toà nhà xây dựng trên nền đất đắp, đất bùn chịu nén kém; Đo lún được tiến hành nhiều lần, mỗi lần đo gọi là một chu kì. Thời gian tiến hành các chu kỳ đo được xác định trong khi thiết kế kỹ thuật quan trắc lún. Chu kỳ quan trắc phải được tính toán sao cho kết quả quan trắc phản ánh được thực chất quá trình lún của công trình. Bảng 2-1 Giá trị độ lún dự tính (mm) Giai đoạn xây dựng Giai đoạn khai thác sử dụng Loại đất nền Cát Đất sét Cát Đất sét <50 1 1 1 1 50 – 100 2 1 1 1 100 – 250 5 2 1 2 250 – 500 10 5 2 5 >500 15 10 5 10 Bảng 2-1- Sai số cho phép đo độ lún theo thời gian (đơn vị tính là milimet) 2.1.2 Lựa chọn chu kỳ đo hợp lý Tuỳ thuộc vào từng toà nhà mà dự kiến chu kỳ đo. Chu kỳ đo được tính toán sao cho kết quả thu được phản ánh đúng thực chất quá trình làm việc của nền móng và sự ổn định của toà nhà. Có thể phân chia chu kỳ đo thành 3 giai đoạn: - Giai đoạn thi công xây dựng, công trình lún nhiều. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4911 - Giai đoạn độ lún giảm dần. - Giai đoạn tắt lún và ổn định. a. Giai đoạn thi công xây dựng Giai đoạn thi công xây dựng, (công trình lún nhiều), nên đặt mốc và đo chu kỳ đầu tiên sau khi thi công xong phần móng. Có thể xác định bằng (%) tải trọng, nên đo vào các công đoạn công trình đạt 25%, 50%, 75% và 100% tải trọng bản thân toà nhà. Khi tiến độ xây dựng đều thì có thể bố trí chu kỳ đo theo tuần hoặc theo tháng. b. Giai đoạn độ lún giảm dần Giai đoạn độ lún của toà nhà giảm dần, tuỳ thuộc vào dạng móng, loại nền đất mà quyết định chu kỳ đo cho thích hợp, các chu kỳ đầu của giai đoạn này có thể tiến hành từ 3 đến 6 tháng, các chu kỳ tiếp theo được quyết định trên cơ sở độ lún của chu kỳ gần nhất đã xác định. Số lượng chu kỳ trong giai đoạn này tuỳ thuộc vào giá trị và tốc độ lún của toà nhà mà quyết định. c. Giai đoạn ổn định và tắt lún Giai đoạn ổn định và tắt lún được đo theo chu kỳ từ 1 đến 2 năm, cho đến khi giá trị độ lún của toà nhà nằm trong giới hạn ổn định. Nói chung, thời gian thực hiện các chu kỳ quan trắc tùy thuộc vào từng toà nhà, loại nền móng công trình, đặc điểm áp lực ngang, mức độ chuyển dịch ngang và tiến độ thi công toà nhà. Chu kỳ quan trắc đầu tiên được thực hiện ngay sau khi xây toà nhà và trước khi có áp lực ngang tác động đến toà nhà. Các chu kỳ tiếp theo được thực hiện tùy theo mức tăng hoặc giảm áp lực ngang đối với toà nhà. Trong giai đoạn sử dụng toà nhà, thực hiện 1-2 chu kỳ quan trắc trong một năm vào những lúc điều kiện ngoại cảnh khác nhau nhiều nhất. Khi toà nhà ổn định, tốc độ chuyển dịch khoảng 1-2mm/năm thì có thể ngừng quan trắc chuyển dịch ngang. Trong trường hợp điều kiện vận hành toà nhà hoặc mức độ chuyển dịch toà nhà có sự thay đổi đột ngột thì phải quan trắc bổ sung. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4912 2.2 Thiết kế mốc và lưới khống chế phục vụ đo lún công trình 2.2.1 Thiết kế mốc 2.2.1.1 Mốc cơ sở Mốc cơ sở là mốc cung cấp số liệu gốc để xác định độ lún toà nhà. Mốc cơ sở cần thoả mãn các yêu cầu sau: - Giữ được độ cao ổn định trong suốt quá trình đo độ lún toà nhà. - Cho phép kiểm tra một cách tin cậy độ ổn định của các mốc khác. - Cho phép dẫn độ cao đến các mốc đo lún một cách thuận lợi. Vị trí các mốc cơ sở cần được đặt ở vào lớp đất đá tốt , ổn định (cát, sạn sỏi hoặc sét cứng có bề dày lớn), các nguồn gây ra chấn động lớn hơn chiều sâu của mốc (đối với mốc chôn sâu). Khoảng cách từ mốc cơ sở đến toà nhà thường từ 50-100 mét [7]. Khi lợi dụng các công trình cũ để đặt các mốc cơ sở thì các công trình này phải hoàn toàn ổn định (không có các hiện tượng biến dạng do chuyển dịch, lún). Không đặt mốc cơ sở tại các công trình có tải trọng động (tải trọng thay đổi). Tuỳ thuộc vào yêu cầu độ chính xác đo lún và điều kiện địa chất nền xung quanh khu vực toà nhà quan trắc, mốc cơ sở dùng trong đo lún có thể được thiết kế theo một trong 3 loại là mốc chôn sâu, mốc chôn nông và mốc gắn tường hoặc gắn nền. Xây dựmg hệ thống mốc cơ sở có đủ độ ổn định cần thiết trong quan trắc độ lún cũng như chuyển dịch ngang của toà nhà là công việc phức tạp, có ý nghĩa quyết định đến chất lượng và độ tin cậy của kết quả cuối cùng. Mốc chôn sâu có thể được đặt gần đối tượng quan trắc, nhưng đáy mốc phải đạt được độ sâu ở dưới giới hạn lún của lớp đất nền toà nhà, tốt nhất là đến tầng đá gốc, tuy vậy trong nhiều trường hợp thực tế có thể đặt mốc đến tầng đất cứng là đạt yêu cầu. Điều kiện bắt buộc đối với mốc chôn sâu là phải có độ ổn định trong suốt quá trình quan trắc. Để đảm bảo yêu cầu trên cần có biện pháp tính số hiệu chỉnh dãn nở của lõi mốc do thay đổi nhiệt độ, nếu lõi mốc được căng bằng lực kéo thì phải tính đến cả số hiệu chỉnh do độ đàn hồi. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4913 Trong thực tế sản xuất thường sử dụng 2 kết cấu mốc chôn sâu điển hình là mốc chôn sâu lõi đơn (hình 2-1 ) và mốc chôn sâu lõi kép (hình 2-2 ) . 7 5 31 4 2 6 d=0.01-0.03 d=0.1-0.3 A A L 6 7 5 1 3A A 4 8 2 L d=0.1-0.3 d=0.01-0.03 1-ống bảo vệ 2-Tầng đát cứng 3-Lõi mốc kim loại 4-Đệm xốp 5-Đầu mốc hình chỏm cầu 6-Nắp bảo vệ đầu mốc 7-Hố bảo vệ 1-ống bảo vệ 2-Tầng đát cứng 3-Lõi chính 4-Đệm xốp 5-Đầu mốc hình chỏm cầu 6-Nắp bảo vệ đầu mốc 7-Hố bảo vệ 8-Lõi phụ Hình 2.2 : Kết cấu chôn sâu lõi kép (a):Mặt đứng (b):Mặt cắt A-A (b):Mặt cắt A-A (a):Mặt đứng Hình 2.1 : Kết cấu chôn sâu lõi đơn Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4914 Trong trường hợp đo lún với yêu cầu độ chính xác tương đương với đo cao hạng II, III có thể sử dụng loại mốc chôn nông hoặc mốc gắn nền làm mốc cơ sở. Các mốc chôn nông được đặt ở ngoài phạm vi lún của toà nhà quan trắc (cách ít nhất 1.5 lần chiều cao toà nhà), mốc gắn tường được đặt ở chân cột hoặc ở chân tường, mốc gắn nền được đặt ở nền của những công trình đã ổn định, không bị lún. Trong khả năng cho phép cố gắng bố trí mốc cơ sở cách đối tượng quan trắc không quá xa để hạn chế ảnh hưởng sai số truyền độ cao đến các mốc lún gắn trên công trình. Do khả năng ổn định của các mốc chôn nông là không cao nên các mốc loại này được đặt thành cụm, mỗi cụm có không dưới 3 mốc. Trong từng chu kỳ quan trắc thực hiện đo kiểm tra giữa các mốc trong cụm và giữa các cụm mốc nhằm mục đích để phân tích, xác định các mốc ổn định nhất làm cơ sở độ cao cho toàn công trình. Trên hình 2.3 là sơ đồ kết cấu của một loại mốc chôn nông được sử dụng rộng rãi trong sản xuất. 1 2 3 4 5 7 8 10 0 1-Đầu mốc 2-Lõi mốc 3-ống bảo vệ 4-Bê tông 5-Đế mốc 6-Nắp bảo vệ đầu mốc 7-Hố bảo vệ mốc 8-Lớp bê tông lót Hình 2.3 : Mốc chôn nông dạng ống 6 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4915 2.2.1.2 Mốc đo lún Khái niệm: Mốc đo lún là mốc được gắn trực tiếp vào các vị trí đặc trưng của các kết cấu chịu lực trên nền móng hoặc thân toà nhà, dùng để quan sát độ trồi lún của toà nhà. Mốc đo lún được phân ra như sau: - Mốc gắn tường, cột; - Mốc nền móng; - Các mốc chôn sâu dùng để đo độ lún theo lớp đất. Các đặc điểm và yêu cầu khi bố trí mốc đo lún: Mốc đo lún phải có kết cấu vững chắc, đơn giản và thuận tiện cho việc đo đạc, khi đặt mia, treo mia, không làm thay đổi độ cao của nó. Khi thiết kế các mốc đo lún phải nghiên cứu các tài liệu mặt bằng bố trí móng, mặt bằng công trình để đặt mốc vào đúng vị trí cần thiết, tránh được sự phá hỏng hoặc mất tác dụng đo đạc trong các chu kỳ sau. Mốc đo lún cần bố trí sao cho phản ánh được một cách đầy đủ nhất về độ lún của toàn bộ toà nhà, các vị trí được dự đoán là lún mạnh và đảm bảo được các điều kiện đo đạc, khi bố trí mốc đo lún cần tham khảo ý kiến của thiết kế. Số lượng mốc đo lún cho một toà nhà cần được tính toán một cách thích hợp sao cho vừa phản ánh được đặc trưng về độ lún của toà nhà vừa đảm bảo tính kinh tế Khoảng cách giữa các mốc đo lún phụ thuộc vào điều kiện địa chất toà nhà, cấu tạo của máy đo, giá trị độ lún ước tính và mục đích của việc đo độ lún.v.v… Mốc đo lún cần phải được đặt sao cho có thể truyền độ cao trực tiếp từ mốc này sang mốc khác, đặc biệt là ở các vị trí có liên quan đến mặt kết cấu, đồng thời có thể đo nối với các mốc cơ sở một cách thuận tiện. Tùy vào từng toà nhà mà khoảng cách và mật độ các mốc đo lún là khác nhau. Khi đặt các mốc đo lún cần lưu ý đến độ cao của các mốc so với mặt nền đất ở xung quanh và khoảng cách từ đầu mốc đến mặt phẳng của tường hay cột để đảm bảo việc đặt mia được thuận tiện. Đối với các loại mia dựng trên đầu mốc, nên đặt mốc ở độ cao từ 15-20 cm so với mặt nền. Với các loại mia Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4916 treo nên đặt mốc ở độ cao từ 80-200 cm so với mặt nền. Khoảng cách từ đầu mốc tới tường hoặc cột thường từ 3-4 cm. Nơi đặt các mốc cần phải ghi ký hiệu quy ước trên bản vẽ của toà nhà với tỷ lệ 1:100  1:500 và đặt tên cho mỗi mốc. Đối với các toà nhà quan trọng, các toà nhà mặt ngoài ốp bằng men hoặc đá quý nên chọn loại mốc đo độ lún có bản lề quay, có nắp đậy nhằm đảm bảo mỹ quan cho toà nhà. Nếu trong quá trình đo đạc phát hiện thấy mốc bị mất thì phải thay mốc mới trong vòng bán kính tối đa là 3m kể từ vị trí mốc bị mất. Sau khi gắn mốc phải đặt tên cho mốc mới va thêm ký hiệu quy ước. Sau khi đặt mốc cần đo nối tới các trục định vị các cửa sổ, hay tới các mốc cửa, các phần lồi của công trình và các góc nhà với độ chính xác tối đa là 10 cm. Đối với các loại mốc nền, không nên đặt cao quá 1 cm và chú ý đến điều kiện đặt mia trên đầu mốc. Khi đo lún nền đất xung quanh công trình hoặc nền đất yếu trên phạm vi rộng cần bố trí các mốc đo lún nằm sâu so với mặt đất từ 40 đến 50 cm. Số lượng mốc đo độ lún đặt cho nhà dân dụng hoặc công trình công nghiệp được ước tính theo công thức tổng quát sau đây : L PN  Trong đó : N là số lượng mốc đo độ lún P là chu vi nhà hoặc chiều dài móng (m) L là khoảng cách giữa các mốc đo độ lún (m) Thường thì khoảng cách giữa các mốc đo độ lún lấy bằng 10 15 m hoặc theo các bước cột toà nhà. Đối với các nhà xây trên móng cọc hoặc móng bè số lượng đầu mốc được tính bằng công thức: F SN  Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4917 Trong đó: S là diện tích mặt móng (m2) F là diện tích khống chế của một mốc (m2), thường lấy từ 100 – 150m. Cấu tạo mốc đo độ lún được phân ra 3 phần chính: - Thân mốc. - Đầu mốc. - Phần bảo vệ. Tùy thuộc vào toà nhà mà thân mốc có cấu tạo khác nhau. Khi đặt mốc phải đảm bảo sự liên kết vững chắc giữa thân mốc với thân công trình. Đầu mốc dạng hình cầu, hoặc hình bán cầu, để bảo đảm khi dựng mia thì mia sẽ luôn luôn tiếp xúc tại một điểm cố định. Mốc đo độ lún toà nhà cần được bảo quản, tránh va đập. Trường hợp cần thiết nên có văn bản bàn giao việc bảo quản mốc với đơn vị chủ quản và thi công công trình. Một số mốc thường dùng trong quan trắc nhà cao tầng (b) Hình 2.4 : Mốc gắn tuờng a-Loại cố định b-Dạng chìm (a) Hình 2.5 : Mốc gắn nền 2.2.2 Thiết kế lưới độ cao trong quan trắc lún Để đảm bảo tính chặt chẽ và độ chính xác cần thiết cho việc xác định độ cao, cần thành lập một mạng lưới liên kết các mốc lún và mốc cơ sở trong một hệ thống thống nhất. Như vậy mạng lưới độ cao trong đo lún công trình có cấu trúc là hệ thống với ít nhất gồm hai bậc lưới : lưới cơ sở và lưới quan trắc. 1. Lưới khống chế cơ sở Có tác dụng là cơ sở độ cao để thực hiện đo nối độ cao đến các điểm quan trắc gắn trên thân công trình trong suốt thời gian theo dõi độ lún. Yêu Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4918 cầu đối với lưới cơ sở là các điểm mốc cơ sở phải ổn định, có độ cao được xác định với độ chính xác cần thiết. Các mốc độ cao được đo nối với nhau tạo thành một mạng lưới chặt chẽ với độ chính xác cao và được kiểm tra thường xuyên trong mỗi chu kỳ quan trắc. Lưới khống chế độ cao cơ sở bao gồm các tuyến đo chênh cao liên kết toàn bộ các điểm mốc độ cao cơ sở. Mạng lưới này được thành lập và đo trong từng chu kỳ quan trắc nhằm hai mục đích : a. Kiểm tra đánh giá độ ổn định các điểm mốc. b. Xác định hệ thống độ cao cơ sở thống nhất trong tất cả các chu kỳ đo. Thông thường sơ đồ lưới được thiết kế trên mặt bằng công trình sau khi đã khảo sát, chọn vị trí đặt mốc khống chế ở thực địa. Vị trí đặt và kết cấu mốc phải lựa chọn cẩn thận sao cho mốc được bảo toàn lâu dài, thuận lợi cho việc đo nối đến công trình, đặc biệt cần chú ý sự ổn định của mốc trong suốt quá trình quan trắc.Các mốc cơ sở được đặt bên ngoài phạm vi ảnh hưởng lún công trình, tuy nhiên không nên đặt mốc quá xa đối tượng quan trắc nhằm hạn chế ảnh hưởng tích luỹ của sai số đo nối độ cao. Để có điều kiện kiểm tra, nâng cao chất lượng tin cậy của lưới khống chế thì đối với mỗi chu kỳ quan trắc cần xây dựng không dưới ba mốc khống chế độ cao cơ sở. Hệ thống mốc khống chế cơ sở có thể được phân bố thành từng cụm, các mốc trong cụm cách nhau khoảng (15-50m) để có thể đo nối được từ 1 trạm đô hoặc phân bố các mốc rải đều xung quanh công trình. Trên sơ đồ thiết kế ghi rõ tên mốc, vạch các tuyến đo và ghi rõ số lượng trạm đo hoặc chiều dài đường đo trong mỗi tuyến, trong điều kiện cho phép cần cố gắng tạo các vòng đo khép kín để có điều kiện kiểm tra chất lượng đo chênh cao, đồng thời bảo đảm tính chặt chẽ của toàn bộ mạng lưới. Để xác định cấp hạng đo và chỉ tiêu hạn sai, cần thực hiện ước tính để xác định sai số đo chênh cao trên một trạm hoặc 1km chiều dài tuyến đo. So sánh số liệu này với chỉ tiêu đưa ra trong quy phạm để xác định cấp hạng cần thiết. Thực tế quan trắc độ lún tại nhiều dạng công trình ở Việt Nam và các Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4919 nước khác cho thấy lưới khống chế cơ sở thường có độ chính xác tương đương thủy chuẩn hạng I hoặc hạng II nhà nước. 2. Lưới quan trắc : Lưới quan trắc là mạng lưới độ cao liên kết các điểm lún gắn trên công trình và đo nối với hệ thống các điểm mốc lưới khống chế cơ sở. Các tuyến đo cần được lựa chọn cẩn thận, bảo đảm sự thông hướng tốt, tạo nhiều vòng khép kín, các tuyến đo nối với lưới khống chế được bố trí đều quanh công trình. Cố gắng đạt được sự ổn định của sơ đồ lưới trong tất cả mọi chu kỳ quan trắc. Các mốc lún được đặt ở những vị trí đặc trưng cho quá trình lún của công trình và phân bố đều khắp mặt bằng công trình. Mốc được đặt ở vị trí tiếp giáp của các khối kết cấu, bên cạnh khe lún, tại những nới có áp lực động mạnh, những khu vực có điều kiện địa chất công trình kém ổn định. Các mốc lún nên bố trí ở cùng độ cao để thuận lợi cho đo đạc và hạn chế ảnh hưởng của một số nguồn sai số trong quá trình đo đạc, thi công lưới. Số lượng và sơ đồ phân bố mốc lún được thiết kế cho từng công trình cụ thể, mật độ điểm mốc phải đủ để xác được các tham số đặc trưng cho quá trình lún của công trình. Đối với các tòa nhà có kết cấu móng băng, tường chịu lực thì mốc được đặt theo chu vi tại vị trí giao của các tường ngang, dọc và khoảng (10-15m) đặt một mốc. Đối với nhà dân dụng, công nghiệp kết cấu cột, mốc lún được đặt trên các cột chịu lực với mật độ không dưới 3 mốc trên mỗi hướng trục. Đối với nhà lắp ghép, mốc lún được đặt theo chu vi tại vị trí trục nhà với mật độ từ (6-8m) một mốc. Đối với công trình các kết cấu móng cọc, mốc được đặt theo trục công trình thì mật độ không quá 15m. Đối với công trình dạng tháp, mốc được bố trí đều quanh chân đế công trình, số lượng mốc tối thiểu là 4 mốc. Đối với công trình cầu, mốc quan trắc được bố trí trên hai mố và các trụ cầu. Đối với công trình đường hầm, bố trí mốc ở nền và hai bên vách hầm. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4920 Đối với công trình thủy lợi, thủy điện, đập dâng, mốc được đặt dọc theo đỉnh đập và các tuyến cơ phía hạ lưu, thường bố trí mốc trên một số mặt cắt ngang nhất định. Đối với đập tràn, mốc lún được đặt trên các khối betong, mỗi khối không ít hơn 3-4 mốc. Tại tuyến đường ống áp lực, mốc đặt trên các mố, trụ néo, mỗi trụ đặt 1-2 mốc. 2.2.3 Xác định độ chính xác các bậc lưới Sai số tổng hợp các bậc lưới được xác định trên cơ sở yêu cầu độ chính xác quan trắc lún. Nếu yêu cầu đưa ra là sai số tuyệt đối độ lún thì việc xác định sai số độ cao tổng hợp được tiến hành như sau : Do độ lún được tính là hiệu độ cao của hai chu kỳ quan trắc nên sai số trung phương độ lún (mS) được xác định theo công thức : 222 ji HHS mmm  (2.2) Các chu kỳ quan trắc thường được thiết kế với đồ hình và độ chính xác đo tương đương nhau, nên có thể coi HoHH mmm ji  . Như vậy, công thức tính sai số tổng hợp độ cao là : 2 S Ho m m  (2.3) Nếu trong nhiệm vụ quan trắc có đề ra chỉ tiêu bảo đảm độ chính xác xác định độ lún lệch, thì sẽ xuất phát từ công thức : )()( jninjmimnm HHHHSSS  (2.4) Coi sai số xác định độ cao điểm i và điểm j là như nhau, sẽ thu được công thức ước tính gần đúng : 2 S Ho m m  (2.5) Trong thực tế hệ thống lưới độ cao trong quan trắc lún có cấu trúc là lưới hai bậc vì vậy sai số độ cao tổng hợp bao gồm sai số của hai bậc lưới thể hiện dưới dạng : 222 QTKCHo mmm  (2.6) Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4921 Trong đó : mHO, mKC,mQT là sai số tổng hợp, sai os độ cao điểm khống chế, sai số độ cao điểm quan trắc tương ứng : Đối với lưới khống chế : 21 k m m HoKC   (2.7) Đối với lưới quan trắc : 21 . k mk m HoQT   (2.8) Dựa vào công thức (2.7) và (2.8) và các số liệu về yêu cầu độ chính xác quan trắc sẽ xác định được sai số trung phương độ cao điểm mốc yếu nhất đối với từng bậc lưới. Nếu chỉ xây dựng một mạng lưới khống chế duy nhất cho việc quan trắc nhiều hạng mục công trình thì mạng lưới này phải thoả mãn độ chính xác cao nhất trong số các hạng mục quan trắc. 2.3 Phương án đo đạc và xử lý số liệu đo lún 2.3.1 Phương án đo đạc Lưới cơ sở được đo với tiêu chuẩn độ chính xác tương đương với lưới hạng I nhà nước. Lưới quan trắc được đo với tiêu chuẩn độ chính xác tương đương với lưới hạng II nhà nước. Phương án đo đạc dùng phương pháp đo cao hình học a.Đo độ lún toà nhà bằng phương pháp đo cao hình học hạng I nhà nước Đo độ lún bằng phương pháp đo cao hình học hạng I nhà nước, được tiến hành bằng phương pháp kết hợp đo hai chiều : đo đi và đo về, bằng máy đo cao có độ chính xác cao loại 1H và máy tự động cân bằng loại 002Ni của cộng hoà dân chủ Đức (cũ), máy 3003NA của Thụy Sỹ hoặc các máy có độ chính xác tương đương. - Độ phóng đại của ống kính yêu cầu từ x40 trở lên. - Giá trị khoảng chia trên mặt ống thủy dài không vượt quá mm2/"12 . Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4922 - Giá trị vạch khắc vành đọc số của bộ đo cực nhỏ mm05.0 và mm10.0 . Việc đo độ lún ở mỗi chu kỳ được thực hiện theo sơ đồ thiết kế từ trước, có thể sử dụng các sơ đồ đơn giản từ một đén hai tuyến đơn. Trước khi đo độ lún máy và mia cần phải kiểm tra, kiểm nghiệm theo yêu cầu đo chênh lệch độ cao hạng I Đối với các máy đo cao mới nhận ở xưởng về hoặc các máy mới sửa chữa thì trước khi sử dụng đều phải kiểm tra, kiểm nghiệm ở trong phòng và ngoài thực địa theo những nội dụng của quy phạm. Máy và mia đang dùng để đo độ lún các công trình thì không được sử dụng vào việc khác. Khi đo độ lún công trình bằng phương pháp đo cao hình học hạng I thì cần sử dụng mia có băng invar, trong đó có hai thang chia vạch, sự xê dịch của một vạch tương ứng với vạch khắc là mm5.2 . Chiều dài của mia là mm 31  . Trên mia phải có ống nước trong với giá trị độ khắc là "1210  trên mm2 . Giá trị khoảng chia của các vạch trên mia có thể là mm5 hoặc mm10 . Sai số khoảng chia m1 của các tham số không được vượt quá mm10.0 . Khi đo độ lún bằng phuơng pháp đo cao hình học hạng I ở miền núi thì sai số này không được vượt quá mm05.0 . Sai số khoảng chia dm của các thang số khi đo độ lún hạng I không vượt quá mm10.0 . Khi đó ở vùng núi thì sai số này không được vượt quá mm05.0 . Trước khi bắt đầu công việc đo độ lún cần thiết phải kiểm tra mia nhằm đảm bảo là mia không bị cong, các vạch khắc và các dòng chữ số trên mia rõ ràng, ống thủy của mia phải hoàn hảo. Khi đo độ lún người cầm mia phải chú ý quan sát các điều kiện sau: - Đế mia phải tuyệt đối sạch. - Người cầm mia phải đặt mia trên điểm cao nhất của mốc, theo hiệu lệnh của người đo. Khi di chuyển phải cẩn thận nhẹ nhàng để mia không bị va đập. - Mia và ống thủy tròn của mia phải được đặt thẳng đứng để giữ mia thẳng đứng khi đo. Không được xê dịch mia trên điểm đặt trong thời gian đo. - Khi làm việc trong điều kiện thiếu ánh sáng, trên mia phải gắn đèn chiếu sáng. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4923 - Mia được dựng im trên mốc, người cầm mia đọc tên của mốc. Không có hiệu lệnh của người đo, mia không được rời khỏi mốc. Trong thời gian giải lao cần bảo quản mia không để va đập, chấn động, dựng mép mia và tường, khi đo xong để mia trong phòng khô ráo và trong hòm riêng. Trên một mốc đo trong các chu kỳ đo khác nhau chỉ nên sử dụng một mia. Trình tự thao tác trên một trạm đo gồm các công việc sau: - Đặt chân máy: chân máy thủy chuẩn đặt trên trạm khi đo phải được thăng bằng không được nghiêng lệch, hai chân của máy được đặt song song với đường đo, chân thứ ba cắt ngang khi bên phải, khi bên trái, tất cả ba chân của chân máy phải ở trong những điều kiện giống nhau. - Lắp máy vào chân bằng ốc nối. - Cân bằng bọt thủy theo ống thủy gắn trên máy. Độ lệch của bọt thủy tối đa là hai vạch khắc của ống thủy. Việc tính toán ghi chép số đọc trên mia được thực hiện theo các chương trình ghi ở bảng sau: Mức độ cao thứ nhất của máy cS cT pT pS cS pS cT pT Mức độ cao thứ hai của máy cT cS pS pT cT pT cS pS Trong đó : cS là số đọc trên thang chính mia sau ( ký hiệu là cS ) pS là số đọc trên thang phụ mia sau ( ký hiệu là pS ) cT là số đọc trên thang chính mia trước ( ký hiệu là cT ) pT là số dọc trên thang phụ mia trước ( ký hiệu là pT ) S là chữ viết tắt của từ sau T là chữ viết tắt của từ trước c là chữ viết tắt của từ thang chính p là chữ viết tắt của từ thang phụ Khi đo độ lún bằng một mia và đặt trên nền đất cứng thì nên sử dụng chương trình II. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4924 Chiều dài của tia ngắm không vượt quá 25 m. Chiều cao của tia ngắm so với mặt đất hay so với mặt trên của chướng ngại vật không được nhỏ hơn 0.8 m. Trong những trường hợp cá biệt khi đo trong các tầng hầm của công trình có chiều dài tia ngắm không vượt quá 15 m thì được phép thực hiện việc ở độ cao tia ngắm là 0,5 m. Công việc đo ngắm chỉ được phép thực hiện trong điều kiện hoàn toàn thuận lợi và hình ảnh của các vạch khắc trên mia rõ ràng, ổn định. Trước khi bắt đầu những công việc đo ngắm 15 phút, cần đưa máy ra khỏi hòm đựng để tiếp nhận nhiệt độ môi trường. Trong trường hợp phải chuyền qua các lỗ hổng, cửa sổ…thì đường kính các lỗ hổng, cửa sổ tối thiểu là 0.5 m. Không nên đặt máy ở nơi ranh giới giữa không khí nóng và lạnh. Chọn thời gian đo: - Việc đo ngắm nên bắt đầu sau khi mặt trời mọc nửa giờ và kết thúc trước khi mặt trời lặn nửa giờ. Không nên đo khi nhiệt độ không khí cao, gió mạnh từng hồi, bởi vì lúc này việc kẹp vạch và bắt mục tiêu là không chính xác. - Trong khi đo phải sử dụng ô che máy, tránh tác động trực tiếp của tia nắng mặt trời dọi vào máy. Khi di chuyển từ trạm máy này đến trạm khác phải che máy bằng túi, bao trọng làm bằng vật liệu mịn chuyên dụng. Chênh lệch khoảng cách từ máy tới mia trước và mia sau tối đa là 0,4 m. Tích lũy những chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau trong một tuyến đo (hoặc vòng khép kín) cho phép không được vượt quá 2 m. Khoảng cách từ máy đến mia được đo bằng máy đo khoảng cách hoặc bằng thước dây. Việc bố trí các khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau gần bằng nhau được thực hiện bằng dây thừng; thước dây hoặc thước thép. Khi góc i của máy đo "8"4  có thể cho phép chênh lệch khoảng cách từ máy tới mia trước và mia sau là 0,8 m và tích lũy những chênh lệch khoảng cách trong một tuyến đo hoặc vòng khép kín là 4 m. Trên mỗi trạm máy cần kiểm tra ngay công việc đo. Việc kiểm tra này bao gồm các công việc sau: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4925 - Tính hiệu số đọc thang chính và thang phụ của mỗi mia. Hiệu số của chúng phải ở trong giới hạn của hai vạch thang (0,1 mm), khi có sự khác biệt lớn, việc đo ngắm phải được làm lại. - Tính các chênh cao nhân đôi theo thang chính và thang phụ của mia trước và mia sau. Sự khác biệt của các chênh cao nhân đôi theo thang chính và thang phụ không được lớn hơn 4 vạch chia của bộ đo cực nhỏ 0,2 mm. Khi có sự khác biệt lớn, việc đo ngắm phải được làm lại. - Tính toán chênh cao: số khác biệt về chênh cao ở hai vị trí máy cho phép không hơn 0,2  0,3 mm. Sau khi thực hiện xong một tuyến đo khép kín, cần phải tính sai số khép vòng đo. Sai số khép vòng đo không được vượt quá sai số giới hạn cho phép là: )(3.0 mmnf h  Trong đó: n là số trạm máy trong tuyến đo cao. b. Đo độ lún công trình bằng phương pháp đo cao hình học hạng II Đo độ lún bằng phương pháp đo cao hình học hạng II được tiến bằng máy đo cao loại 004,2,2,1 NiNAKHH và các máy đo có độ chính xác tương đương. Có thể dùng cả loại máy đo cao tự động cân bằng : 0070 NiK - Độ phóng đại ống kính của các máy đo cao yêu cầu từ xx 4035  . - Giá trị vạch khắc trên mặt ống nước dài không vượt quá mm2/"12 . - Giá trị vạch khắc vành đọc số của bộ đo cực nhỏ là mm10.005.0  . Việc đo cao được tiến hành theo các vòng đo bằng một độ cao máy. Tất cả các máy và dụng cụ dùng để đo độ lún bằng phương pháp đo cao hình học hạng II đều phải được kiểm tra, kiểm nghiệm ở trong phòng và ngoài thực địa theo nội dung, yêu cầu của quy phạm. Khi đo độ lún bằng phương pháp đo cao hình học hạng II cần dùng mia có băng invar hoặc hai thang chia vạch. Giá trị khoảng chia của các vạch trên mia có thể là 5 mm hoặc 10 mm Chiều dài của mia từ 1m 3 m. Sai số các khoảng chia 1 m, 1dm và toàn chiều dài mia không vượt quá 0,20 mm. Khi Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4926 mia dùng để đo độ lún ở miền núi thì sai số này không được vượt quá 0,10 mm . Trình tự đo ngắm trên một trạm máy: tương tự như trình tự của phương pháp đo cao hình học hạng I . Khi đo độ lún toà nhà, quá trình đo ngắm bắt đầu từ một cọc mốc và kết thúc cũng nên dừng ở cọc mốc đó. Cũng có thể kết thúc việc đo ngắm trên một cọc mốc khác theo các đường đo khép kín hoặc đường đo nối vào các mốc cơ sở. Số trạm máy trong tuyến đo treo được phép tối đa là 2. Số trạm máy trong tuyến đo khép kín phải bảo đảm độ chính xác cần thiết của giá trị độ lún nhận được. Chiều dài của tia ngắm không được vượt quá 30m, trong trường hợp cá biệt khi đường đo dài và sử dụng mia khắc vạch có bề rộng là 2 mm, thì cho phép tăng chiều dài của của tia ngắm đến 40 m.Chiều cao tia ngắm phải đặt cách mặt đất tối thiểu là 0,5 m. Sự chênh lệch của khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau không vượt quá 1 m Tích lũy khoảng cách từ máy đến mia trong các tuyến đo hoặc một vòng đo khép kín không được vượt quá mm 43  . Khi góc i của máy "8"4  , có thể cho phép chênh lệch khoảng cách từ máy tới mia là m2 và tích lũy chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia trong một tuyến đo hoặc vòng đo khép kín không được vượt quá m8 . Việc đo độ lún phải được thực hiện trong điều kiện thuận lợi cho việc đo ngắm theo quy tắc: tương tự như phương pháp đo cao hình học hạng I. Nếu sử dụng các điểm chuyển tiếp khi đo độ lún công trình thì phải sử dụng các “cóc” để đặt mia. Tại mối trạm máy cần kiểm tra ngay các kết quả đo ở ngoài thực địa. Công tác kiểm tra này bao gồm: - Tính hiệu số đọc của thang chính và thang phụ của mia. Hiệu số này phải được phân biệt với số cố định không lớn hơn 3 vạch chia của bộ đo cực nhỏ )15.0( mm . Khi có sự khác nhau lớn, việc đo tại trạm máy cần phải được thực hiện lại. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4927 - Tính các chênh cao nhân đôi theo thang chính và thang phụ của mia trước và mia sau. Sự khác nhau của chênh cao nhân đôi ở thang chính và thang phụ không được lớn hơn 6 vạch chia của bộ đo cực nhỏ )3.0( mm . Khi có sự chênh lệch lớn, công việc đo ngắm cần phải được thực hiện lại. - Tính toán chênh cao đo. Sau khi thực hiện các tuyến đo khép kín, phải tính toán kiểm tra sai số khép vòng đo. Sai số khép vòng đo không được vượt quá sai số cho phép tính theo công thức : )(5.0 mmnf h  Trong đó : n là trạm máy trong tuyến đo cao khép kín. 2.3.2 Xử lý số liệu đo lún công trình Việc xử lý số liệu đo lún công trình được bắt đầu từ việc kiểm tra sổ đo ngoại nghiệp. Nếu các số liệu ghi trong sổ đo ngoại nghiệp không có sai sót thì tiến hành xác định chênh cao trung bình theo thang chính và thang phụ hoặc chênh cao trung bình giữa hai lần đọc số. Vẽ sơ đồ các tuyến đo và ghi trên sơ đồ các số liệu sau: - Chênh cao trung bình được tính theo thang chính và thang phụ hoặc theo hai lần đọc số. - Số trạm máy trên tuyến đo. - Hướng của tuyến đo. Xác định sai số khép của tất cả các vòng khép trên sơ đồ. Sai số khép cho phép của các vòng đo được xác định theo công thức sau: Hạng I : nmmf chfh 3.0)( 1  Hạng II : nmmf IIchfh 5.0)(  Trong các công thức trên n là số trạm máy trong vòng đo khép kín. Nếu sai số vòng đo của tất cả các vòng đo nhỏ hơn hoặc bằng giá trị cho phép thì tiến hành bình sai lưới. Trong trường hợp sai số khép vòng đo vượt quá giá trị cho phép thì phải tiến hành đo lại. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4928 Việc bình sai lưới thủy chuẩn đo độ lún công trình được thực hiện theo phương pháp bình sai chặt chẽ trên cơ sở của phương pháp số bình phương nhỏ nhất. Tùy theo điều kiện cụ thể có thể sử dụng một trong các phương pháp sau đây: - Phương pháp bình sai điều kiện. - Phương pháp bình sai gián tiếp. Trong thực tế người ta hay sử dụng phương pháp bình sai gián tiếp để xử lý số liệu đo lún Trình tự các bước bình sai lưới độ cao theo phương pháp bình sai gián tiếp 1. Chọn ẩn số : Các ẩn số được chọn phải độc lập. Đối với các lưới độ cao ẩn số có thể là các chênh cao hoạc độ cao của các điểm cần xác định. Thông thường người ta hay chọn độ cao của các điểm cần xác định làm ẩn số. 2. .Lập phương trình số hiệu chỉnh : ở dạng ma trận , hệ phương trình số hiệu chỉnh như sau : VLHA  Trong đó A là ma trận hệ số phương trình số hiệu chỉnh có kích thước mn ; n là số đại lượng đo , m là ẩn số ; H là vectơ hiệu chỉnh cào các ẩn số. H có kích thước bằng số ẩn m . L là véctơ số hạng tự do có kích thước bằng số đại lượng đo n . V là véctơ số hiệu chỉnh có kích thước bằng số đại lượng đo n . 3. Xác định trọng số của các đại lượng đo          nP P P P 2 1 4.Lập hệ phương trình chuẩn 0 BHN Trong đó : PAAN T PLAB T a.Giải hệ phương trình chuẩn, xác định nghiệm H Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4929 BNH 1 b.Đánh giá độ chính xác của kết quả đo Sau khi bình sai lưới phải lập bảng kê các mốc lún, độ cao và sai số xác định độ cao của từng mốc. Việc đánh giá độ chính xác của các kết quả đo được thực hiện như sau : - Xác định SSTP :   kn PVV  Trong đó:  là SSTP đơn vị trọng số n là số đoạn đo trong lưới k là số điểm cần xác định độ cao (bằng số mốc đo độ lún) - SSTP độ cao của điểm bất kỳ Hi H P M 1 Trong đó : HiP 1 là trọng số đảo của điểm cần đánh giá Sau khi có ít nhất hai chu kỳ đo có thể tính được độ lún của toà nhà theo các công thức : - Độ lún tương đối của mốc thứ j trong chu kỳ đo thứ i được xác định theo công thức : 1)()()(  ijijij HHS - Độ lún tổng cộng của mốc thứ j trong chu kỳ đo thứ i là : 1)()()( jijj HHiS  Trong đó : i jS )( là độ lún của mốc thứ j trong chu kỳ đo thứ i . i jH )( là độ lún của mốc thứ j trong chu kỳ đo thứ i . 1)( ijH là độ cao của mốc thứ j trong chu kỳ đo kề trước . Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4930 1)( jH là độ cao của mốc thứ j trong chu kỳ đo đầu tiên . - Độ lún trung bình của công trình trong chu kỳ đo thứ i được xác định theo công thức sau:     n j n j j i j i tb P PS S 1 1 )( )( - Độ lún trung bình tổng cộng của công trình từ khi bắt đầu đo đến chu kỳ đo thứ i là :    n j j ii tb i tb P PSS 1 )()( Trong đó : j iP là diện tích của nền móng chịu ảnh hưởng của mốc lún thứ j . P là diện tích toàn bộ nền móng công trình. Thông thường có thể tính độ lún trung bình của công trình theo công thức sau : n S S n j j i i tb   1)( Trong đó : n là số mốc lún được đo trên công trình . - Tốc độ lún của công trình trong chu kỳ đo độ lún thứ i được tính theo công thức sau : 30)( t S i tb i  -Tốc độ lún trung bình tổng cộng của công trình từ chu kỳ đầu đến chu kỳ đo hiện tại (.chu kỳ thứ j ) được tính : 30)( T SV i tb i  Trong đó : ii V, là tốc độ lún tính theo đơn vị mm/tháng . Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4931 t là khoảng thời gian giữa chu kỳ kế trước và chu kỳ hiện tại ( tính bằng ngày ). T là khoảng thời gian giữa chu kỳ đo đầu tiên và chu kỳ đo hiện tại (tính bằng ngày). Sau mỗi chu kỳ đo cần lập bảng thống kê độ cao và độ lún tổng cộng của các mốc trong chu kỳ hiện tại và độ lún tổng cộng của các mốc, tính độ lún trung bình của công trình trong chu kỳ đang xét và độ lún tổng cộng của công trình. Ngoài ra cần chỉ rõ các mốc có diễn biến lún đặc biệt: mốc có độ lún lớn nhất, mốc có độ lún nhỏ nhất, tốc độ lún trung bình của toà nhà và một số nhận xét ngắn gọn. Hiệu độ lún lớn nhất giữa hai điểm trên công trình : minmaxmax SSS  Độ nghiêng của nền công trình trên hướng AB : ABL Si max Trong đó: ABL là khoảng cách giữa hai điểm có độ lún lớn nhất và nhỏ nhất. Độ cong tuyệt đối và độ cong tương đối dọc theo trục công trình: - Độ cong tuyệt đối : 2 )(2 312 SSSf  - Độ cong tương đối: 13L ff  Trong đó : 1, 2, 3 là số hiệu của 3 điểm kiểm tra phân bố dọc theo trục công trình theo thứ tự 1, 2, 3 ( đầu, giữa, cuối). Dựa vào các tham số trên đây để thành lập các biều đồ lún. a. Biểu đồ lún theo trục ngang, trục dọc của công trình. b. Biểu đồ lún theo thời gian của điểm kiểm tra. c. Bình đồ lún công trình. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4932 2.4 Phân tích độ ổn định của các mốc cơ sở Trong đo độ lún công trình, chẳng những các mốc dùng để đo độ lún bị thay đổi độ cao theo thời gian mà ngay cả các mốc cơ sở cũng không giữ được độ cao ổn định trong suốt quá trình đo, vì vậy việc kiểm tra độ ổn định của các mốc cơ sở đóng một vai trò đặc biệt quan trọng và là một nội dung bắt buộc trong xử lý số liệu đo độ lún công trình . Để độ lún của các điểm kiểm tra gắn trên công trình được khách quan nhất, người ta phải kiểm nghiệm và phân tích độ ổn định của các mốc cơ sở, từ đó xác định mốc cơ sở ổn định nhất làm căn cứ tính lún. Có nhiều phương pháp kiểm nghiệm và phân tích độ ổn định của các mốc cơ sở, sau đây là nội dung vắn tắt các phương pháp đó: 2.4.1 Phương pháp Kostekhel Với nhận định : sau khi lưới được bình sai theo phương pháp tự do, sự thay đổi chênh cao của cùng một đoạn đo trong lưới ở các chu kỳ khác nhau chủ yếu là do các mốc bị chuyển dịch biến dạng gây nên. Cơ sở khoa học của phương pháp là: Lần lượt chọn các mốc cơ sở của lưới tam giác làm điểm gốc khởi tính tọa độ hoặc độ cao , bình sai lưới theo phương pháp tự do với số liệu gốc tối thiểu, tính số hiệu chỉnh V cho tất cả các mốc và cho từng 2 chu kỳ.Mốc nào được chọn làm điểm khởi mà có   minvv thì mốc đó được coi là mốc ổn định và tọa độ hay độ cao của nó từ chu kỳ đầu được lấy làm gốc để khởi tính. 2.4.2 Phương pháp Trernhikov Nguyên tắc của phương pháp là độ cao trung bình của nhóm mốc cơ sở trong lưới là không đổi với quan trắc lún, hoặc tọa độ trọng tâm lưới là không đổi giữa các chu kỳ quan trắc chuyển dịch ngang công trình. Cơ sở của phương pháp là: Bình sai tự do lưới cơ sở, tìm số hiệu chỉnh cho độ cao của điểm gốc (hoặc tọa độ trọng tâm lưới – với lưới mặt bằng) ở chu kỳ quan trắc j sao cho sau khi hiệu chỉnh cho tất cả các mốc thì tổng bình phương của độ lệch còn lại là nhỏ nhất. Số hiệu chỉnh cho độ cao của mốc khởi tính chính là số hiệu Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4933 chỉnh bổ sung cho độ cao trung bình ( hoặc tọa độ trọng tâm lưới - với lưới mặt bằng ) của hệ thống lưới cơ sở vì độ cao đáng tin cậy nhất là trị trung bình độ cao của các mốc tính được khi lần lượt lấy mỗi điểm trong lưới làm mốc độ cao khởi tính. 2.4.3 Phương pháp phân tích tương quan Phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích quan hệ giữa các giá trị chênh cao của cùng một đoạn đo (giữa 2 mốc) ở các chu kỳ khác nhau để xác định độ ổn định của hệ thống mốc cơ sở. Nội dung chủ yếu của phương pháp : tính chênh cao trung bình mỗi đoạn đo từ n chu kỳ )8( n . Tính độ chênh lệch và độ lệch chuẩn của các chênh cao được đo trong các chu kỳ so với chênh cao trung bình. Tính các hệ số tương quan, kiểm tra ý nghĩa các hệ số này thông qua phân tích phương sai các hệ số tương quan. 2.4.4 Phương pháp bình sai lưới tự do Thông qua ma trận định vị C của lưới và tiêu chuẩn sai số trung phương phải nhỏ hơn 3 lần sai số giới hạn, người ta loại bỏ dần các điểm khống chế cơ sở không ổn định trong quá trình tính toán nhích dần. Tại chu kỳ đầu tiên, lưới khống chế cơ sở được bình sai như một lưới thông thường với số liệu gốc tối thiểu. Từ chu kỳ thứ hai, lưới khống chế được bình sai như một mạng lưới tự do, độ cao bình sai của chu kỳ trước được lấy làm độ cao gần đúng của chu kỳ sau. Nghiệm của hệ phương trình chuẩn chính là độ lún của các mốc cơ sở tại chu kỳ đang xét, các điểm có độ lún lớn hơn tiêu chuẩn đánh giá Smax là những điểm không ổn định. Cuối cùng kết quả bình sai dựa trên các điểm khống chế cơ sở ổn định và kết quả lún hay chuyển dịch ngang của điểm kiểm tra được phản ánh trung thực. Để xử lý lưới khống chế trong thực tế hay sử dụng phương pháp bình sai lưới tự do vì phương pháp bính sai tự do cho phép giải quyết đồng thời 2 nhiệm vụ đặt ra của bài toán phân tích độ ổn định lưới khống chế là : đánh giá độ ổn định của các mốc cơ sở và định vị mạng lưới . Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4934 2.5 bình sai lưới tự do 2.5.1 Khái niệm về lưới trắc địa tự do Phụ thuộc vào tính chất và số liệu gốc, lưới trắc địa được chia làm 2 loại : lưới phụ thuộc và lưới tự do. Lưới trắc địa tự do được định nghĩa là loại lưới mà trong đó không có đủ số liệu gốc tối thiểu cần thiết cho việc định vị mạng lưới đó. Mỗi dạng lưới có một tập hợp số liệu gốc tối thiểu riêng biệt, cụ thể là : lưới độ cao có số liệu gốc tối thiểu là độ cao của một điểm gốc . Như vậy có thể rút ra định nghĩa cụ thể hơn cho các dạng lưới độ cao tự do như sau: 1. Lưới độ cao tự do là lưới không có điểm độ cao gốc. 2.Đối với lưới độ cao tự do, số khuyết d = 1 và là lưới tự do bậc 1 (Số lượng các yếu tố gốc còn thiếu trong tất cả các mạng lưới được gọi là số khuyết và được kí hiệu bằng d, còn bản thân lưới được gọi là lưới tự do bậc d). Nếu lưới trắc địa có thừa yếu tố gốc tối thiểu thì gọi là lưới trắc địa phụ thuộc. Như vậy có một trường hợp đặc biệt khi trong lưới có vừa đủ số liệu yếu tố gốc tối thiểu, trong lý thuyết bình sai dạng lưới như vậy được coi là lưới tự do bậc 0 (số khuyết d = 0). Khi lưới trắc địa có số liệu gốc có sai số vượt quá sai số đo và nếu trong tính toán, số liệu gốc chỉ được sử dụng để định vị lưới thì mạng lưới đó cũng được coi là lưới tự do, nếu trong bình sai lưới phụ thuộc, các điểm có số liệu gốc gọi là điểm gốc ( hoặc điểm khởi tính) thì trong bình sai tự do các điểm đó gọi là điểm định vị. 2.5.2 Cơ sở lý thuyết của bình sai tự do 1 .Định nghĩa: Bình sai tự do được định nghĩa là bình sai lưới trắc địa tự do theo phương pháp gián tiếp với ẩn số cần xác định là độ cao của tất cả các điểm trong lưới. 2 .Lý thuyết chung: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4935 Giả sử một mạng lưới tự do được bình sai theo phương pháp gián tiếp với ẩn số là độ cao tất cả các điểm mốc trong lưới, khi đó : a. Phương trình số hiệu chỉnh có dạng : A . x + L = V (2.9) Với : A ma trận hệ số  x vector ẩn số V, L vector số hiệu chỉnh và vector số hạng tự do Vì trong lưới tự do không có đủ các yếu tố định vị tối thiểu nên ma trận hệ hệ phương trình số hiệu chỉnh (2.6) có một số cột phụ thuộc (số lượng cột phụ bằng số khuyết của lưới ). b. Khi chuyển từ hệ phương trình số hiệu chỉnh sang hệ phương trình chuẩn theo nguyên lý số bình phương nhỏ nhất sẽ thu được : R. bx  = 0 (2.10) R = ATPA ; b = AT PL ; Ma trận hệ số R trong phương trình (2) có tính chất : Det(R) = 0 c. Hệ phương trình chuẩn (2) có vô số nghiệm , vì vậy không thể giải theo các phương pháp thông thường. Nhưng có thể xác định được véctơ nghiệm riêng bằng cách đưa bổ xung một hệ phương trình điều kiện ràng buộc đối với véctơ ẩn số dưới dạng : CT. x + LC = 0 (2.11) Hệ phương trình (2.11) phải thoả mãn 2 điều kiện : 1-Số lượng phương trình điều kiện bằng số khuyết trong mạng lưới . 2- Các hàng của ma trận CT phải độc lập tuyến tính đối với các hàng của ma trận A . d. Kết hợp hai biểu thức (2) và (3) sẽ thu được hệ phương trình chuẩn mở rộng:    0TC CR    K x    CL b = 0 (2.12) Ma trận hệ số của hệ phương trình (4) có nghịch đảo thường và có thể được biểu diễn dưới dạng ma trận khối : Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4936      0 ~ 0 TT T TR C CR (2.13) Khi đó nghiệm của phương trình (4) được xác định theo công thức : x = -R~.b - T.LC (2.14) Trong công thức (5) và (6) ma trận R~ là một dạng giả nghịch đảo của R và có thể được tính như sau : R~ = ( R + CP0CT )-1 –TP0-1 TT (2.15) Với : T = B ( CTB )-1 (2.16) Trong công thức (8) B là ma trận kích thước(dxk) thoả mãn điều kiện : A.B = 0 Thông thường, trong các ứng dụng thực tiễn ma trận B thường được chọn như sau : B = (1 1 1 ….1) (2.17) e. Đánh giá độ chính xác các yếu tố trong lưới được thực hiện theo quy trình thông thường, tương tự như trong bình sai gián tiếp kèm điều kiện, cụ thể là : - Sai số trung phương đơn vị trọng số : dkN PVV T  (2.18) - Sai số trung phương của hàm số : mF= FP 1 . (2.19) Trong đó : T F f P 1 R~f (2.20) Trong các công thức trên : N-k +d : số lượng trị đo thừa trong lưới f : vector hệ số khai triển của hàm số 3.Tính chất ma trận giả nghịch đảo a. Phương trình bao ma trận Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4937 Thực chất là nghịch đảo ma trận hệ số của hệ phương trình chuẩn mở rộng:       0 ~ 0 1 TT T TR C CR (2.21) b. Phương trình định vị tạm thời : R~ = (E - TCT ) Q0(E - CTT) (2.22) với Q0 là ma trận nghịch đảo của lưới tự do bậc 0 c. Tính theo công thức R~ = ( R + CP0CT )-1 – TPo-1TT (2.23) 2.6 Bình sai lưới khống chế cơ sở và lưới đo lún 2.6.1 Bình sai lưới khống chế cơ sở Với số liệu đo trực tiếp tại mỗi chu kỳ, lưới cơ sở được bình sai theo phương pháp bình sai lưới tự do, có thể tóm tắt gồm các bước sau: Tại chu kỳ đầu tiên, lưới cơ sở được bình sai như một lưới thông thường với số liệu gốc tối thiểu. Từ chu kỳ thứ hai trở đi, lưới khống chế cơ sở được bình sai như một lưới tự do. Nếu lấy độ cao bình sai của chu kỳ trước làm độ cao gần đúng của chu kỳ sau thì số gia ẩn số tính được chính là độ lún của chu kỳ đang tính so với chu kỳ trước nó. Để bình sai lưới khống chế cơ sở theo phương pháp bình sai lưới tự do thì việc xác định ma trận định vị C là quan trọng nhất. Bước 1: coi tất cả các điểm đều ổn định, khi đó Ci = 1. Bước 2: tiến hành bình sai lưới Bước 3: tìm ra điểm i có độ lún lớn nhất Smax , so sánh độ lún đó với tiêu chuẩn đánh giá độ ổn định S. Nếu Smax  S thì gán Ci = 0 và quay lại bước 2. Nếu Smax  S thì dừng lại Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4938 Thực chất của bài toàn bình sai lưới cơ sở theo phương pháp bình sai lưới tự do là định vị lưới theo các điểm ổn định. 2.6.2 Bình sai lưới quan trắc Có nhiều phương pháp để bình sai lưới quan trắc lún như phương pháp bình sai điều kiện, bình sai gián tiếp,…. Tuy nhiên phương pháp bình sai gián tiếp có tính quy luật và ngắn gọn hơn nên thích hợp trong việc lập trình máy tính để bình sai những mạng lưới lớn. Nội dung của phương pháp này có thể nêu tóm tắt như sau: 1. Xác định số lượng các ẩn số và chọn ẩn số. Lưới quan trắc lún thường là lưới độc lập hoặc lưới phụ thuộc, nên số lượng các ẩn số tính theo công thức: * Với lưới độc lập: t= p – 1 (2.24) * Với lưới phụ thuộc: t= p – p* (2.25) Trong công thức trên p là tổng số điểm của lưới, p* là số điểm có độ cao biết trước. Sau khi xác định số lượng các ẩn số vừa đủ và độc lập, ta thường chọn ẩn số là trị bình sai độ cao các mốc 'jH . Dựa vào các điểm đã biết độ cao ta xác định được trị gần đúng của các ẩn số. 2. Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh Hệ phương trình số hiệu chỉnh có dạng ma trận: V=AX + L (2.26) 3. Lập và giải hệ phương trình chuẩn Trong phương pháp bình sai gián tiếp hệ phương trình chuẩn có dạng ma trận: NX + M = (ATPA)X + (ATPL) = 0 (2.27) Nghiệm của hệ phương trình chuẩn: X = - N-1M (2.28) 4. Tính các trị sau bình sai - ẩn số sau bình sai: X’ = X0 + X (2.29) - Số hiệu chỉnh trị đo: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4939 V= AX + L Và ma trận trị đo sau bình sai: L’ = L + V (2.30) 5. Đánh giá độ chính xác: a. Sai số trung phương trọng số đơn vị: tn PVV m T 0 (2.31) b. Sai số trung phương ẩn số ffF Qmm 0 (2.31) 2.7 Dự đoán lún Có thể dự đoán lún theo hai cách : 1.Theo lý thuyết cơ học đất nền móng thì độ lún công trình ở thời điểm t có thể được dự tính theo công thức : )1( ttpt eSS  (2.32) Trong đó: Stp: độ lún toàn phần của công trình .  : Hệ số nén tương đối của nền công trình . Các kết quả đo lún được sử dụng để xác định các thông số Stp và  . Nếu đã tiến hành n chu kỳ quan trắc lún (n>2) thì hai thông số trên đây được xác định theo phương pháp bình phương nhỏ nhất, tức  2i = min . Khai triển hàm (II.7.1) thành chuỗi và giữ lại đến số hạng bậc nhất :   tp tp titi titi SS SSSS           00 0  Trong đó :   )1( 0 0 0 0 0 ti tpti tptptp eSS SSS      0 ,0 tpS là trị gần đúng của tpS, Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4940 Ký hiệu : i it tp ti i ti itp ti be S S aetSS              .. 0 0 0 0 0 1 .    Phương trình số hiệu chỉnh có dạng : itpiii lSba   Trong đó : titii titii SSl SS ')( ' 0   tiS ' là trị đo Từ hệ phương trình số hiệu chỉnh (II.6.1) lập hệ phương trình chuẩn :             0 0   blSbbab alSabaa tp tp   (2.33) Giải hệ phương trình chuẩn (II.6.2) ta có tpS , . Từ đó tính : tptptp SSS   0 0  (2.34) Từ (II.6.3) ta thấy tốc độ lún lớn nhất khi bắt đầu quan trắc lún và tốc độ lún giảm dần theo thời gian . Khi 6t công trình được coi là ổn định và ngừng đo lún . Đồ thị biểu diễn độ lún tuyệt đối và tốc độ lún theo thời gian có dạng như hình 2.6 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4941 t2 4 6 St v hình 2-6 2. Để dự đoán lún có thể sử dụng đa thức : n nt tatataaS  ...210 Trong đó : tS - độ lún . t - khoảng thời gian giữa các chu kỳ . naaaa ,..., 21,0 - hệ số của đa thức . Nếu bậc của đa thức đã được xác định thì các hệ số ia được xác định theo phương pháp bình phương nhỏ nhất. Nếu bậc của đa thức được xác định đồng thời với việc xác định các hệ số ia thì bài toán được giải theo phương pháp nhích dần. Đa thức nào được sử dụng để tính mà có    min2  tinhdo SS thì đa thức đó được chọn để dự đoán lún. Trong phương pháp dự đoán lún theo hàm đa thức việc xác định số bậc đa thức ta phải lần lượt lập các đa thức với số bậc tăng từ 0 đến (k-2) điều này rất phức tạp vì vậy trong thực tế người ta thường dự báo độ lún theo hàm số mũ. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4942 Chương 3 Thực nghiệm Trong đồ án này em chọn quan trắc độ lún “ Trụ sở Tổng công ty Đầu tư Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Hà Nội “ làm thực nghiệm kiểm chứng những vấn đề lý thuyết. Số liệu đo gồm nhiều chu kỳ, trong đồ án này em chỉ lấy 3 chu kỳ đặc chưng. 3.1 đặc điểm công trình và yêu cầu cơ bản đối với công tác đo độ lún 3.1.1 Điều kiện địa chất Trụ sở Tổng công ty Đầu tư Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (PTNT) Hà Nội được xây dựng tại khu phố Ngô Tất Tố. Đây là công trình nhà cao 7 tầng được xây dựng mới hoàn toàn, có một số đặc điểm chính sau : a.Điều kiện địa chất Toàn bộ khu nhà của Tổng công ty Đầu tư Nông nghiệp và PTNT Hà Nội được xây dựng trên khu vực có điều kiệ địa chất biến động phức tạp, không ổn định. lớp đất dưới nền móng công trình là đất yếu, chiều dày lớp bùn có thể tới hàng chục mét . b.Đặc điểm kết cấu công trình Công trình có một đơn nguyên cao 7 tầng được xây dựng mới hoàn toàn, với kết cấu mốc là cọc bê tông ép. Toàn bộ phần trên của ngô nhà được xây dựng theo công nghệ đổ bê tông cốt thép các khung cột nhà. 3.1.2 yêu cầu đối với công tác đo độ lún Do công trình được xây dựng trên khu vực có tình hình địa chất biến đổi phức tạp, do vậy trong quá trình thi công và trong thời gian sử dụng công trình cần phải tiến hành quan trắc độ lún của công trình với mục đích xác định, đánh giá các đặc trưng lún và mức độ ảnh hưởng của độ lún với các kết cấu phía trên ngôi nhà. Tuy nhiên, với yêu cầu thực tế, công trình được quan trắc 3 chu kỳ. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4943 Việc khảo sát độ lún Trụ sở Tổng công ty Đầu tư Nông nghiệp và PTNT Hà Nội được thực hiện với nhiệm vụ và các mục đích sau : - Xác định, đánh giá độ lún, tốc độ lún tại các vị trí đặc trưng của ngôi nhà và tính toán các thông số lún tổng thể của toàn bộ công trình. - Kết quả quan trắc độ lún là một trong những cơ sở để đánh giá chất lượng công trình. 3.2 thiết kế lưới 3.2.1 Thiết kế lưới a.Lưới khống chế cơ sở Gồm 6 mốc chia làm 2 cụm mỗi cụm 3 mốc, có tác dụng là cơ sở độ cao thuỷ chuẩn để thực hiện đo nối độ cao các điểm quan trắc gắn trên thân công trình trong suốt quá trình theo dõi độ lún. Yêu cầu đối với các điểm mốc độ cao gốc là phải ổn định, có độ cao được xác định với độ chính xác cần thiết, vì vậy các điểm độ cao gốc phải có cấu trúc thích hợp và được đặt ở những vị trí ổn định, nằm ngoài phạm vi lún của công trình. Các mốc độ cao cần được đo nối liên kết với nhau tạo thành một mạng lưới chặt chẽ với độ chính xác cao và được kiểm tra thường xuyên trong mỗi chu kỳ quan trắc. Lưới khống chế cơ sở là đường thuỷ chuẩn hạng I đo khép kín. Lưới khống chế độ cao được đo nối, liên kết 6 mốc điểm cơ sở (mốc chuẩn ép), trong lưới gồm 8 tuyến đo độ cao tạo thành 3 vòng khép kín. Sơ đồ lưới khống chế được đưa ra trong hình 3-1 Hình 3-1: Sơ đồ lưới khống chế cơ sở MC5 MC4 MC6 MC3 MC1 MC2 h5 h4 h6 h8 h7 h2 h1 h3 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4944 m20 m13m14m15 m2m1 m3 mc4 mc5 mc6 m17m16 m18 m12 m7m10m11 mc2 m4 m5 m6 mc1 mc3 m19 m9 m8 b.Lưới quan trắc Xung quanh công trình sẽ được gắn 20 mốc lún tại vị trí các cột chịu lực của toà nhà. Các điểm quan trắc được liên kết với nhau và nối với hệ thống điểm khống chế bắng tuyến thuỷ chuẩn hạng II. Các mốc quan trắc được kí hiệu từ M1 đến M20. Lưới quan trắc là mạng lưới thuỷ chuẩn dày đặc liên kết các mốc lún và được đo nối với 2 mốc khống chế. Hình 3-2 : Sơ đồ đo lún 3.2.2 Kết cấu mốc a. Mốc khống chế Do điều kiện mặt bằng của công trình xung quanh không thể bố trí được các mốc gốc bằng cọc khoan hoặc cọc ép, do đó mốc khống chế được xây dựng gồm 2 cụm mốc, các mốc được bố trí ngoài phạm vi lún của công trình, ít chịu ảnh hưởng của các rung động ngoại cảnh nên hệ thống mốc đặt ở đây có khả năng ổn định lâu dài. Các mốc khống chế này có kết cấu bằng bê tông cốt thép. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4945 Hình 3-3: Kết cấu mốc khống chế b.Mốc quan trắc Các mốc lún có dạng chỏm cầu bằng thép không gỉ, được khoan và gắn vào các vị trí cột chịu lực chíng của công trình. Kết cấu mốc được đưa ra trong hình 3-4. Trong quá trình gia cố lắp đặt phải chú ý sao cho các mốc lún không ảnh hưởng đến kiến trúc của công trình ( đặc biệt các mốc ở vị trí cột tiền sảnh). Hình 3-4: Kết cấu mốc lún 3.2.3 Ước tính độ chính xác a.Xác định sai số tổng hợp của các bậc lưới Kí hiệu : m1 là sai số độ cao lưới khống chế m2 là sai số độ cao lưới quan trắc mH là sai số tổng hợp của 2 lưới Do độ lún của một điểm được tính là hiệu độ cao của điểm đó trong 2 chu kỳ quan trắc : S = Hj - Hi Nên sai số trung phương độ lún (mS) được xác định theo công thức : 222 )()( ji HHs mmm  40 cm 20 cm 20 cm 20 cm 40 cm Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4946 Các chu kỳ quan trắc được thiết kế với đồ hình và độ chính xác đo tương đương nhau, nên có thể coi : HHH mmm ji  )()( . Vậy sai số tổng hợp độ cao là : 2 S H m m  Trong đó : mS = 1.0 mm ( yêu cầu độ chính xác đặt ra ) thay vào ta có : mH = 0.71 mm kí hiệu : k- là hệ số giảm độ chính xác giữa 2 bậc lưới liên tiếp k = 1 2 m m ( chọn k = 2 ) mH2 = m12 + km12 = m12( 1 + k2 ) m1 = 21 k mH  = 0.32 mm m2 = k m1 = 0.64 mm như vậy với yêu cầu đặt ra của đo lún là mS = 1.0 mm thì sai số của mỗi bậc lưới là: - Đối với lưới khống chế : m1 = 0.32 mm - Đối với lưới quan trắc : m2 = 0.64 mm b.Ước tính độ chính xác lưới độ cao trong quan trắc lún công trình *Ước tính độ chính xác lưói khống chế cơ sở - Chọn ẩn số là độ cao của 6 điểm mốc trong lưới - Thành lập hệ phương trình số hiệu chỉnh : tt Hệ phương trình số hiệu chỉnh Trọng số P MC1 MC2 MC3 MC4 MC5 MC6 1 -1 1 0 0 0 0 1 2 0 -1 1 0 0 0 1 3 1 0 -1 0 0 0 1 4 -1 0 0 1 0 0 0.1 5 0 0 0 -1 1 0 1 6 0 0 0 0 -1 1 1 7 0 0 0 1 0 -1 1 8 0 0 -1 0 0 1 0.1 Bảng 3-1: Hệ phương trình số hiệu chỉnh Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4947 - Thành lập ma trận hệ phương trình chuẩn R =                  1.2 12 1111111.2 1.0001.2 00012 0011111.01111111.2 - Xác lập ma trận định vị C C = (1 1 1 1 1 1) - Tính ma trận giả nghịch đảo R~ =                382.1 133.1545.1 051.1125.1365.1 159.1244.1162.1382.1 244.1323.1236.1133.1545.1 162.1236.1143.1051.1125.1365.1 Tính sai số đo chênh cao trên 1 trạm đo Điểm M2 và điểm M5 là có trọng số đảo lớn nhất nên là điểm yếu nhất. Sai số chênh cao 1 trạm đo phải thoả mãn để sai số độ cao điểm mốc M2 và điểm M5 không vượt quá 0.32mm được tính theo công thức : m/tr = 545.1 32.0 = 0.26 mm *Ước tính độ chính xác lưới quan trắc - Chọn ẩn số là độ cao của 20 mốc quan trắc trong lưới - Xác định ma trận hệ số hệ phương trình số hiệu chỉnh - Tính sai số đo chênh cao trên một trạm đo Điểm M7 là có trọng số đảo lớn nhất nên là điểm yếu nhất. Sai số chênh cao một trạm đo phải thoả mãn sao cho sai số độ cao điểm mốc M7 không vượt 0.64mm được tính theo công thức : mm/tr = 955.2 64.0 = 0.37mm Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4948 3.2.4 Phương án đo đạc a. Phương pháp quan trắc Để đảm bảo độ chính xác độ lún (ms = 1 mm) theo TCXDVN 271 -2002 “ Quy trình kỹ thuật xác định độ lún công trình dân dụng và công nghiệp “ cần phảI áp dụng phương pháp thuỷ chuẩn hình học, trong lưới khống chế cơ sở được đo với độ chính xác của thuỷ chuẩn hạng I, còn lưới quan trắc được đo với độ chính xác của thuỷ chuẩn hạng II. b. Máy móc và dụng cụ đo Dùng máy Ni - 004 (do CHLB Đức cũ sản xuất) và cặp mia invar. Trước mỗi chu kỳ quan trắc cần kiểm nghiệm, hiệu chỉnh máy và mia theo đúng quy trình của quy phạm đo thuỷ chuẩn. c. Các chỉ tiêu và hạn sai đo đạc Các chỉ tiêu và hạn sai đo đạc của thuỷ chuẩn hạng I, II được đưa ra trong bảng sau : TT Chỉ tiêu kỹ thật Thuỷ chuẩn hạngII Thuỷ chuẩn hạng I 1 Chiều dài tia ngắm ( m) 25 25 2 Chiều cao tia ngắm (m) 0.5 0.5-0.8 3 Chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia(m) -Trên một trạm đo - Tích luỹ trên một đoạn đo 1.0 2.0 0.5 1.0 4 Chênh lệch chênh cao đo trên 1trạm (mm) 0.5 0.4 5 Chênh lệch chênh cao giữa đo đI ,đo về 0.5 n (mm) 0.4 n (mm) 6 Sai số khép tuyến 0.4 n 0.2 n Bảng 3-3 : Chỉ tiêu kỹ thuật Trong đó : n là số trạm đo theo 1 chiều trong tuyến Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4949 3.3 Bình sai lưới cơ sở và lưới quan trắc theo các chu kỳ 3.3.1 Chu kỳ 1 a. Lưới cơ sở: Thành Quả tính toán bình sai Lưới khống chế cơ sở chu kỳ 1 (16/11/2004) ===========*****============ Các chỉ tiêu của lưới --------------------- 1. Tổng số điểm : 6 2. Số điểm gốc : 1 3. Số điểm mới lập : 5 4. Số lượng trị đo : 8 --------------- Số liệu khởi tính ---------------- ====================================== | SO | TEN | D O C A O | | TT | DIEM | ( m ) | |====================================| | 1 | MC1 | 7.0000 | ====================================== Kết quả độ cao bình sai =========****========== ======================================== | SO | KI HIEU | DO CAO | S.S.T.P. | | T/T | DIEM | H (m) | MH (mm) | |======================================| | 1 | MC2 | 6.98909 | 0.04 | | 2 | MC3 | 6.96691 | 0.04 | | 3 | MC4 | 7.40822 | 0.09 | | 4 | MC5 | 7.65235 | 0.10 | | 5 | MC6 | 8.41037 | 0.09 | ======================================== TRị đo và các đạI lượng bình sai ================================ ============================================================= | SO | TEN DOAN DO | CHENH CAO| SO | SO H/C| CHENH CAO| | TT |Diem dau-Diem sau| DO (mm) | TRAM | V(mm) | b/s (mm) | |===========================================================| | 1 |MC2 _MC3 | -22.15 | 1 | -0.03 | -22.18 | | 2 |MC3 _MC1 | 33.14 | 1 | -0.04 | 33.09 | | 3 |MC1 _MC2 | -10.88 | 1 | -0.03 | -10.91 | | 4 |MC4 _MC5 | 244.15 | 1 | -0.01 | 244.13 | | 5 |MC5 _MC6 | 758.04 | 2 | -0.02 | 758.02 | | 6 |MC4 _MC6 | 1002.16 | 3 | -0.01 | 1002.15 | | 7 |MC4 _MC1 | -408.29 | 5 | 0.07 | -408.22 | | 8 |MC3 _MC6 | 1443.34 | 8 | 0.12 | 1443.46 | ============================================================= Sai so don vi trong so Mh = 0.05 mm/Tram Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4950 * Đánh giá chất lượng đo ngoại nghiệp lưới cơ sở: Số liệu đo đạc trong mạng lưới khống chế cơ sở đạt yêu cầu: Sai số chênh cao trên 1 trạm đo trong 2 cụm mốc đạt giá trị tương ứng là 0.05mm (độ chính xác đo thiết kế là 0.26mm/trạm), Sai số trung phương độ cao của tất cả các điểm trong 2 cụm mốc không vượt quá 0.1mm (sai số cho phép là 0.3mm). Như vậy, kết quả đo đạc trên là tin cậy và độ cao của các mốc chẩn này được lấy làm số liệu gốc cho lưới quan trắc Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4951 b. Lưới quan trắc: Thành Quả tính toán bình sai Lưới quan trắc chu kỳ 1(16/11/2004) ===========*****============ Các chỉ tiêu của lưới --------------------- 1. Tổng số điểm : 22 2. Số điểm gốc : 2 3. Số điểm mới lập : 20 4. Số lượng trị đo : 26 --------------- Số liệu khởi tính ----------------- ====================================== | SO | TEN | D O C A O | | TT | DIEM | (m) | |====================================| | 1 | MC1 | 7.0000 | | 2 | MC5 | 7.6524 | ====================================== Kết quả độ cao bình sai =========****========== ======================================== | SO | KI HIEU | DO CAO | S.S.T.P. | | T/T | DIEM | H ( m ) | MH (mm) | |======================================| | 1 | M1 | 8.59713 | 0.18 | | 2 | M2 | 8.69121 | 0.18 | | 3 | M3 | 8.48166 | 0.17 | | 4 | M4 | 8.45352 | 0.18 | | 5 | M5 | 8.69749 | 0.18 | | 6 | M6 | 8.70403 | 0.17 | | 7 | M7 | 8.64715 | 0.18 | | 8 | M8 | 8.64058 | 0.21 | | 9 | M9 | 8.69696 | 0.21 | | 10 | M10 | 8.68846 | 0.19 | | 11 | M11 | 8.67865 | 0.18 | | 12 | M12 | 8.83906 | 0.19 | | 13 | M13 | 8.82864 | 0.17 | | 14 | M14 | 8.71934 | 0.17 | | 15 | M15 | 8.69996 | 0.16 | | 16 | M16 | 8.67783 | 0.15 | | 17 | M17 | 8.70145 | 0.16 | | 18 | M18 | 8.78233 | 0.17 | | 19 | M19 | 8.65417 | 0.19 | | 20 | M20 | 8.96523 | 0.18 | ======================================== Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4952 TRị đo và các đạI lượng bình sai ================================ ============================================================= | SO | TEN DOAN DO | CHENH CAO| SO | SO H/C| CHENH CAO| | TT |Diem dau-Diem sau| DO (mm) | TRAM | V(mm) | b/s (mm) | |===========================================================| | 1 |M1 _M2 | 94.15 | 1 | -0.07 | 94.08 | | 2 |M2 _M3 | -209.49 | 1 | -0.07 | -209.55 | | 3 |M3 _M4 | -28.14 | 1 | 0.00 | -28.14 | | 4 |M4 _M5 | 243.98 | 1 | 0.00 | 243.98 | | 5 |M5 _M6 | 6.54 | 1 | 0.00 | 6.54 | | 6 |M6 _M7 | -56.85 | 1 | -0.04 | -56.88 | | 7 |M7 _M8 | -6.56 | 2 | -0.02 | -6.57 | | 8 |M8 _M9 | 56.40 | 2 | -0.02 | 56.38 | | 9 |M9 _M19 | -42.78 | 2 | -0.02 | -42.79 | | 10 |M19 _M18 | 128.25 | 2 | -0.09 | 128.16 | | 11 |M18 _M17 | -80.84 | 1 | -0.04 | -80.88 | | 12 |M17 _M16 | -23.57 | 1 | -0.04 | -23.61 | | 13 |M1 _M15 | 102.76 | 1 | 0.07 | 102.82 | | 14 |M15 _M16 | -22.13 | 1 | 0.00 | -22.12 | | 15 |M15 _M14 | 19.33 | 1 | 0.06 | 19.39 | | 16 |M14 _M13 | 109.23 | 1 | 0.06 | 109.29 | | 17 |M13 _M18 | -46.31 | 1 | -0.01 | -46.31 | | 18 |M13 _M3 | -347.05 | 1 | 0.07 | -346.98 | | 19 |M18 _M20 | 182.91 | 1 | -0.01 | 182.90 | | 20 |M20 _M12 | -126.17 | 1 | -0.01 | -126.17 | | 21 |M12 _M11 | -160.40 | 1 | -0.01 | -160.41 | | 22 |M11 _M10 | 9.78 | 1 | 0.03 | 9.81 | | 23 |M11 _M19 | -24.45 | 1 | -0.04 | -24.48 | | 24 |M10 _M7 | -41.34 | 1 | 0.03 | -41.31 | | 25 |M16 _MC5 | -1025.37 | 3 | -0.12 | -1025.48 | | 26 |M6 _MC1 | -1704.31 | 7 | 0.28 | -1704.03 | ============================================================= Sai so don vi trong so Mh = 0.10 mm/Tram * Đánh giá chất lượng đo lưới quan trắc: Đánh giá kết quả bình sai: Sai số trung phương trạm đo đạt 0.1mm (sai số cho phép là 0.5mm/trạm), sai số trung phương độ cao của tất cả các điểm đều nhỏ hơn 0.21mm (điểm có sai số lớn nhất là điểm M8 và M9: mH=0.21mm). Như vậy, có thể kết luận: kết quả độ cao và các chỉ tiêu sai số sau bình sai đều đạt yêu cầu của đề cương và quy phạm, số liệu đo đạc và tính toán thuỷ chuẩn đạt chất lượng và thoả mãn các điều kiện quan trắc. Độ cao của các mốc quan trắc chu kỳ 1 này là cơ sở để so sánh với độ cao các mốc quan trắc ở các chu kỳ tiếp theo. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4953 3.3.2 Chu kỳ 2 a. Lưới cơ sở: Thành Quả tính toán bình sai Lưới khống chế cơ sở chu kỳ 2 (01/12/2004) ===========*****============ Các chỉ tiêu của lưới --------------------- 1. Tổng số điểm : 6 2. Số điểm gốc : 0 3. Số điểm mới lập : 6 4. Số lượng trị đo : 8 --------------- Số liệu khởi tính ---------------- ====================================== | SO | TEN | D O C A O | | TT | DIEM | ( m ) | |====================================| | 1 | MC2 | 6.9891 | | 2 | MC3 | 6.9669 | | 3 | MC4 | 7.4082 | | 4 | MC5 | 7.6524 | | 5 | MC6 | 8.4104 | | 6 | MC1 | 7.0000 | ====================================== kết quả độ cao bình sai =========****========== ================================================= | SO | KI HIEU | DO CAO | DO LECH | S.S.T.P | | T/T | DIEM | H ( m ) | S(mm) | MH (mm) | |===============================================| | 1 | MC2 | 6.98913 | 0.04 | 0.08 | | 2 | MC3 | 6.96645 | | 0.09 | | 3 | MC4 | 7.40869 | | 0.12 | | 4 | MC5 | 7.65238 | 0.03 | 0.12 | | 5 | MC6 | 8.40976 | | 0.13 | | 6 | MC1 | 6.99993 | -0.07 | 0.07 | ================================================= Tieu chuan danh gia do lech: Smax = 0.3 mm Trị đo và các đại lượng bình sai ================================ ============================================================= | SO | TEN DOAN DO | CHENH CAO| SO | SO H/C| CHENH CAO| | TT |Diem dau-Diem sau| DO (mm) | TRAM | V(mm) | b/s (mm) | |===========================================================| | 1 |MC2 _MC3 | -22.73 | 1 | 0.05 | -22.68 | | 2 |MC3 _MC1 | 33.41 | 1 | 0.07 | 33.48 | | 3 |MC1 _MC2 | -10.85 | 1 | 0.05 | -10.80 | | 4 |MC4 _MC5 | 243.63 | 1 | 0.06 | 243.69 | | 5 |MC5 _MC6 | 757.25 | 2 | 0.13 | 757.38 | | 6 |MC4 _MC6 | 1001.19 | 3 | -0.12 | 1001.06 | | 7 |MC4 _MC1 | -408.67 | 4 | -0.09 | -408.76 | | 8 |MC3 _MC6 | 1443.45 | 6 | -0.14 | 1443.31 | ============================================================= Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4954 Sai so don vi trong so Mh = 0.10 mm/Tr * Đánh giá chất lượng đo ngoại nghiệp lưới cơ sở chu kỳ 2 Số liệu đo đạc trong mạng lưới khống chế cơ sở đạt yêu cầu: Sai số chênh cao trên 1 trạm đo trong 2 cụm mốc đạt giá trị tương ứng là 0.1mm (độ chính xác đo thiết kế là 0.25mm/trạm), Sai số trung phương độ cao của tất cả các điểm trong 2 cụm mốc không vượt quá -0.14mm (sai số cho phép là 0.3mm). Như vậy, kết quả đo đạc trên có độ tin cậy cao và độ cao của các mốc chẩn này được lấy làm số liệu gốc cho lưới quan trắc của chu kỳ 2. Kết Quả tính toán độ lún lưới cơ sở (Chu kỳ 2 so với chu kỳ 1) Số TT Tên điểm Độ cao (m) Độ lún (mm) Tốc độ lún (mm)/tháng Ghi chú Chu kỳ 1 Chu kỳ 2 S Vs 1 MC1 7.00000 6.99993 -0.07 -0.14 2 MC2 6.98909 6.98913 0.04 0.08 3 MC3 6.96691 6.96645 -0.46 -0.92 4 MC4 7.40822 7.40869 0.47 0.94 5 MC5 7.65235 7.65238 0.03 0.06 6 MC6 8.41037 8.40976 -0.61 -1.22 Trung bình Smax 0.47 0.94 MC4 Smin 0.03 0.06 MC5 Slech 0.44 0.88 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4955 b. Lưới quan trắc: Thành Quả tính toán bình sai Lưới quan trắc lún chu kỳ 2(01/12/2004) ===========*****============ Các chỉ tiêu của lưới --------------------- 1. Tổng số điểm : 22 2. Số điểm gốc : 2 3. Số điểm mới lập : 20 4. Số lượng trị đo : 26 --------------- Số liệu khởi tính ---------------- ====================================== | SO | TEN | D O C A O | | TT | DIEM | ( m ) | |====================================| | 1 | MC1 | 6.9999 | | 2 | MC5 | 7.6524 | ====================================== kết quả độ cao bình sai =========****========== ======================================== | SO | KI HIEU | DO CAO | S.S.T.P. | | T/T | DIEM | H ( m ) | MH (mm) | |======================================| | 1 | M1 | 8.59631 | 0.11 | | 2 | M2 | 8.69007 | 0.11 | | 3 | M3 | 8.48044 | 0.11 | | 4 | M4 | 8.45272 | 0.11 | | 5 | M5 | 8.69641 | 0.11 | | 6 | M6 | 8.70301 | 0.11 | | 7 | M7 | 8.64629 | 0.12 | | 8 | M8 | 8.64053 | 0.13 | | 9 | M9 | 8.69561 | 0.13 | | 10 | M10 | 8.68690 | 0.12 | | 11 | M11 | 8.67683 | 0.12 | | 12 | M12 | 8.83737 | 0.12 | | 13 | M13 | 8.82670 | 0.11 | | 14 | M14 | 8.71776 | 0.11 | | 15 | M15 | 8.69869 | 0.10 | | 16 | M16 | 8.67599 | 0.09 | | 17 | M17 | 8.69972 | 0.10 | | 18 | M18 | 8.78042 | 0.11 | | 19 | M19 | 8.65273 | 0.12 | | 20 | M20 | 8.96331 | 0.12 | ======================================== Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4956 trị đo và các đại lượng bình sai ================================ ============================================================= | SO | TEN DOAN DO | CHENH CAO| SO | SO H/C| CHENH CAO| | TT |Diem dau-Diem sau| DO (mm) | TRAM | V(mm) | b/s (mm) | |===========================================================| | 1 |M1 _M2 | 93.78 | 1 | -0.02 | 93.76 | | 2 |M2 _M3 | -209.60 | 1 | -0.02 | -209.62 | | 3 |M3 _M4 | -27.75 | 1 | 0.03 | -27.72 | | 4 |M4 _M5 | 243.66 | 1 | 0.03 | 243.69 | | 5 |M5 _M6 | 6.58 | 1 | 0.03 | 6.61 | | 6 |M6 _M7 | -56.75 | 1 | 0.03 | -56.72 | | 7 |M7 _M8 | -5.73 | 2 | -0.03 | -5.76 | | 8 |M8 _M9 | 55.11 | 2 | -0.03 | 55.08 | | 9 |M9 _M19 | -42.86 | 2 | -0.03 | -42.88 | | 10 |M19 _M18 | 127.72 | 2 | -0.03 | 127.68 | | 11 |M18 _M17 | -80.72 | 1 | 0.02 | -80.70 | | 12 |M17 _M16 | -23.75 | 1 | 0.02 | -23.73 | | 13 |M1 _M15 | 102.35 | 1 | 0.02 | 102.37 | | 14 |M15 _M16 | -22.68 | 1 | -0.02 | -22.70 | | 15 |M15 _M14 | 19.03 | 1 | 0.04 | 19.07 | | 16 |M14 _M13 | 108.90 | 1 | 0.04 | 108.94 | | 17 |M13 _M18 | -46.28 | 1 | -0.01 | -46.28 | | 18 |M13 _M3 | -346.31 | 1 | 0.05 | -346.25 | | 19 |M18 _M20 | 182.94 | 1 | -0.04 | 182.90 | | 20 |M20 _M12 | -125.91 | 1 | -0.04 | -125.95 | | 21 |M12 _M11 | -160.50 | 1 | -0.04 | -160.54 | | 22 |M11 _M10 | 10.11 | 1 | -0.04 | 10.07 | | 23 |M11 _M19 | -24.09 | 2 | -0.01 | -24.10 | | 24 |M10 _M7 | -40.57 | 1 | -0.04 | -40.61 | | 25 |M16 _MC5 | -1023.61 | 3 | 0.00 | -1023.61 | | 26 |M6 _MC1 | -1703.08 | 7 | -0.01 | -1703.08 | ============================================================= Sai so don vi trong so Mh = 0.06 mm/Tr * Đánh giá chất lượng đo lưới quan trắc chu kỳ 2: Đánh giá kết quả bình sai: Sai số trung phương trạm đo đạt 0.06mm (sai số cho phép là 0.5mm/trạm), sai số trung phương độ cao của tất cả các điểm đều nhỏ hơn 0.0.13mm (điểm có sai số lớn nhất là điểm M8 và M9: mH=0.13mm). Như vậy, có thể kết luận: kết quả độ cao và các chỉ tiêu sai số sau bình sai đều đạt yêu cầu của đề cương và quy phạm, số liệu đo đạc và tính toán thuỷ chuẩn đạt chất lượng và thoả mãn các điều kiện quan trắc. Lấy độ cao của các mốc quan trắc chu kỳ 2 để so sánh với độ cao các mốc quan trắc ở chu kỳ, 1đưa ra kết quả quan trắc sau 2 chu kỳ (đó là độ lún của công trình và tốc độ lún của các mốc qua trắc). Đồng thời kết quả quan trắc này được lấy để so sánh với các chu kỳ tiếp theo. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4957 c. bảng so sánh chu kỳ 2 với chu kỳ 1 Từ kết quả đo đạc ngoài thực địa, sau 2 chu kỳ quan trắc lún nhà làm việc Tổng công ty vật tư nông nghiệp đã có thể tính được độ lún, tốc độ lún của công trình như bảng 3-1 Bảng 3-1 Kết Quả tính toán độ lún (Chu kỳ 2 so với chu kỳ 1) Số TT Tên điểm Độ cao (m) Độ lún (mm) Tốc độ lún (mm)/tháng Ghi chú Chu kỳ 1 Chu kỳ 2 S Vs 1 M1 8.59713 8.59631 -0.82 -1.64 2 M2 8.69121 8.69007 -1.14 -2.28 3 M3 8.48166 8.48044 -1.22 -2.44 4 M4 8.45352 8.45272 -0.80 -1.60 5 M5 8.69749 8.69641 -1.08 -2.16 6 M6 8.70403 8.70301 -1.02 -2.04 7 M7 8.64715 8.64629 -0.86 -1.72 8 M8 8.64058 8.64053 -0.05 -0.10 9 M9 8.69696 8.69561 -1.35 -2.70 10 M10 8.68846 8.68690 -1.56 -3.12 11 M11 8.67865 8.67683 -1.82 -3.64 12 M12 8.83906 8.83737 -1.69 -3.38 13 M13 8.82864 8.82670 -1.94 -3.88 14 M14 8.71934 8.71776 -1.58 -3.16 15 M15 8.69996 8.69869 -1.27 -2.54 16 M16 8.67783 8.67599 -1.84 -3.68 17 M17 8.70145 8.69972 -1.73 -3.46 18 M18 8.78233 8.78042 -1.91 -3.82 19 M19 8.65417 8.65273 -1.44 -2.88 20 M20 8.96523 8.96331 -1.92 -3.84 Trung bình -1.35 -2.70 Smax -1.94 -3.88 M13 Smin -0.05 -0.10 M8 Slech -1.89 -3.78 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4958 3.3.3 Chu kỳ 3 a. Lưới cơ sở: Thành Quả tính toán bình sai Lưới khống chế cơ sở chu kỳ 3 (14/12/2004) ===========*****============ Các chỉ tiêu của lưới --------------------- 1. Tổng số điểm : 6 2. Số điểm gốc : 0 3. Số điểm mới lập : 6 4. Số lượng trị đo : 8 Số liệu khởi tính ---------------- ====================================== | SO | TEN | D O C A O | | TT | DIEM | (m) | |====================================| | 1 | MC2 | 6.9891 | | 2 | MC3 | 6.9665 | | 3 | MC4 | 7.4087 | | 4 | MC5 | 7.6524 | | 5 | MC6 | 8.4098 | | 6 | MC1 | 6.9999 | ====================================== kết quả độ cao bình sai =========****========== ================================================= | SO | KI HIEU | DO CAO | DO LECH | S.S.T.P | | T/T | DIEM | H ( m ) | S(mm) | MH (mm) | |===============================================| | 1 | MC2 | 6.98893 | -0.20 | 0.15 | | 2 | MC3 | 6.96661 | 0.16 | 0.14 | | 3 | MC4 | 7.40879 | 0.10 | 0.19 | | 4 | MC5 | 7.65242 | 0.04 | 0.23 | | 5 | MC6 | 8.41017 | | 0.23 | | 6 | MC1 | 6.99982 | -0.11 | 0.14 | ================================================= Tieu chuan danh gia do lech: Smax = 0.3 mm trị đo và các đại lượng bình sai ================================ ============================================================= | SO | TEN DOAN DO | CHENH CAO| SO | SO H/C| CHENH CAO| | TT |Diem dau-Diem sau| DO (mm) | TRAM | V(mm) | b/s (mm) | |===========================================================| | 1 |MC2 _MC3 | -22.44 | 1 | 0.12 | -22.32 | | 2 |MC3 _MC1 | 33.10 | 1 | 0.11 | 33.21 | | 3 |MC1 _MC2 | -11.01 | 1 | 0.12 | -10.89 | | 4 |MC4 _MC5 | 243.78 | 2 | -0.15 | 243.63 | | 5 |MC5 _MC6 | 757.98 | 3 | -0.23 | 757.75 | | 6 |MC4 _MC6 | 1001.18 | 3 | 0.20 | 1001.37 | | 7 |MC4 _MC1 | -409.02 | 5 | 0.05 | -408.97 | | 8 |MC3 _MC6 | 1443.49 | 7 | 0.07 | 1443.55 | ============================================================= Sai so don vi trong so Mh = 0.17 mm/Tram Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4959 * Đánh giá chất lượng đo ngoại nghiệp lưới cơ sở chu kỳ 3 Số liệu đo đạc trong mạng lưới khống chế cơ sở đạt yêu cầu: Sai số chênh cao trên 1 trạm đo trong 2 cụm mốc đạt giá trị tương ứng là 0.17mm (độ chính xác đo thiết kế là 0.25mm/trạm), Sai số trung phương độ cao của tất cả các điểm trong 2 cụm mốc không vượt quá 0.23mm (sai số cho phép là 0.3mm). Từ số liệu đo đạc, kết quả tính toán trên cho độ tin cậy cao và độ cao của các mốc chuẩn này được lấy làm số liệu gốc cho lưới quan trắc của chu kỳ 3. Kết Quả tính toán độ lún lưới cơ sở (Chu kỳ 3 so với chu kỳ 1) Số TT Tên điểm Độ cao (m) Độ lún (mm) Tốc độ lún (mm)/tháng Ghi chú Chu kỳ 1 Chu kỳ 2 S Vs 1 MC1 7.00000 6.99982 -0.18 -0.19 2 MC2 6.98909 6.98893 -0.16 -0.17 3 MC3 6.96691 6.96661 -0.30 -0.32 4 MC4 7.40822 7.40879 0.57 0.61 5 MC5 7.65235 7.65242 0.07 0.07 6 MC6 8.41037 8.41017 -0.20 -0.21 Trung bình Smax 0.57 0.61 MC4 Smin 0.07 0.07 MC5 Slech 0.50 0.54 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4960 b. Lưới quan trắc: Thành Quả tính toán bình sai Lưới quan trắc lún chu kỳ 3 (14/12/2004) ===========*****============ Các chỉ tiêu của lưới --------------------- 1. Tổng số điểm : 22 2. Số điểm gốc : 2 3. Số điểm mới lập : 20 4. Số lượng trị đo : 26 --------------- Số liệu khởi tính ---------------- ====================================== | SO | TEN | D O C A O | | TT | DIEM | ( m ) | |====================================| | 1 | MC1 | 6.9998 | | 2 | MC5 | 7.6524 | ====================================== kết quả độ cao bình sai =========****========== ======================================== | SO | KI HIEU | DO CAO | S.S.T.P. | | T/T | DIEM | H ( m ) | MH (mm) | |======================================| | 1 | M1 | 8.59511 | 0.36 | | 2 | M2 | 8.68880 | 0.37 | | 3 | M3 | 8.47941 | 0.36 | | 4 | M4 | 8.45136 | 0.38 | | 5 | M5 | 8.69539 | 0.38 | | 6 | M6 | 8.70208 | 0.36 | | 7 | M7 | 8.64524 | 0.38 | | 8 | M8 | 8.63892 | 0.43 | | 9 | M9 | 8.69445 | 0.43 | | 10 | M10 | 8.68598 | 0.39 | | 11 | M11 | 8.67536 | 0.39 | | 12 | M12 | 8.83567 | 0.40 | | 13 | M13 | 8.82485 | 0.35 | | 14 | M14 | 8.71624 | 0.36 | | 15 | M15 | 8.69684 | 0.33 | | 16 | M16 | 8.67445 | 0.30 | | 17 | M17 | 8.69793 | 0.36 | | 18 | M18 | 8.77903 | 0.36 | | 19 | M19 | 8.65127 | 0.39 | | 20 | M20 | 8.96169 | 0.39 | ======================================== Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4961 trị đo và các đại lượng bình sai ================================ ============================================================= | SO | TEN DOAN DO | CHENH CAO| SO | SO H/C| CHENH CAO| | TT |Diem dau-Diem sau| DO (mm) | TRAM | V(mm) | b/s (mm) | |===========================================================| | 1 |M1 _M2 | 93.72 | 1 | -0.02 | 93.69 | | 2 |M2 _M3 | -209.37 | 1 | -0.02 | -209.39 | | 3 |M3 _M4 | -28.13 | 1 | 0.08 | -28.05 | | 4 |M4 _M5 | 243.88 | 2 | 0.15 | 244.03 | | 5 |M5 _M6 | 6.62 | 1 | 0.08 | 6.69 | | 6 |M6 _M7 | -56.80 | 1 | -0.04 | -56.84 | | 7 |M7 _M8 | -6.25 | 2 | -0.07 | -6.32 | | 8 |M8 _M9 | 55.60 | 2 | -0.07 | 55.53 | | 9 |M9 _M19 | -43.11 | 2 | -0.07 | -43.18 | | 10 |M19 _M18 | 127.93 | 2 | -0.16 | 127.76 | | 11 |M18 _M17 | -81.00 | 2 | -0.10 | -81.10 | | 12 |M17 _M16 | -23.38 | 2 | -0.10 | -23.48 | | 13 |M1 _M15 | 101.71 | 1 | 0.02 | 101.73 | | 14 |M15 _M16 | -22.33 | 1 | -0.06 | -22.39 | | 15 |M15 _M14 | 19.31 | 1 | 0.09 | 19.39 | | 16 |M14 _M13 | 108.52 | 1 | 0.09 | 108.61 | | 17 |M13 _M18 | -45.81 | 1 | -0.01 | -45.82 | | 18 |M13 _M3 | -345.54 | 1 | 0.10 | -345.44 | | 19 |M18 _M20 | 182.70 | 1 | -0.04 | 182.66 | | 20 |M20 _M12 | -125.98 | 1 | -0.04 | -126.02 | | 21 |M12 _M11 | -160.28 | 1 | -0.04 | -160.32 | | 22 |M11 _M10 | 10.62 | 1 | 0.01 | 10.63 | | 23 |M11 _M19 | -24.00 | 2 | -0.09 | -24.09 | | 24 |M10 _M7 | -40.76 | 1 | 0.01 | -40.75 | | 25 |M16 _MC5 | -1021.68 | 3 | -0.35 | -1022.03 | | 26 |M6 _MC1 | -1703.07 | 7 | 0.81 | -1702.26 | ============================================================= Sai so don vi trong so Mh = 0.20 mm/Tram * Đánh giá chất lượng đo lưới quan trắc chu kỳ 3: Đánh giá kết quả bình sai: Sai số trung phương trạm đo đạt 0.2mm (sai số cho phép là 0.5mm/trạm), sai số trung phương độ cao của tất cả các điểm đều nhỏ hơn 0.43mm-sai số cho phép là 0.7mm, điểm có sai số lớn nhất là điểm M8 và M9: mH=0.43mm. Từ thành tính toán này, có thể kết luận: kết quả độ cao và các chỉ tiêu sai số sau bình sai đều đạt yêu cầu của đề cương và quy phạm, số liệu đo đạc và tính toán thuỷ chuẩn đạt chất lượng và thoả mãn các điều kiện quan trắc. Lấy độ cao của các mốc quan trắc chu kỳ 2 để so sánh với độ cao các mốc quan trắc ở chu kỳ1 và chu kỳ 2 và đưa ra kết quả quan trắc sau 3 chu kỳ (đó là độ lún của công trình và tốc độ lún của các mốc qua trắc). Đồng thời kết quả quan trắc này được lấy để so sánh với các chu kỳ tiếp theo. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4962 c. Bảng so sánh chu kỳ 3 với chu kỳ 2, chu kỳ 3 so với chu kỳ 1 Từ kết quả đo đạc ngoài thực địa, sau 3 chu kỳ quan trắc lún nhà làm việc Tổng công ty vật tư nông nghiệp đã có thể tính được độ lún, tốc độ lún của công trình như bảng 3-2 và 3-3. Bảng 3-2 Kết Quả tính toán độ lún (Chu kỳ 3 so với chu kỳ 2) Số TT Tên điểm Độ cao (m) Độ lún (mm) Tốc độ lún (mm) GhichúChu kỳ 2 Chu kỳ 3 S Vs 1 M1 8.59631 8.59511 -1.20 -2.77 2 M2 8.69007 8.68880 -1.27 -2.93 3 M3 8.48044 8.47941 -1.03 -2.38 4 M4 8.45272 8.45136 -1.36 -3.14 5 M5 8.69641 8.69539 -1.02 -2.35 6 M6 8.70301 8.70208 -0.93 -2.15 7 M7 8.64629 8.64524 -1.05 -2.42 8 M8 8.64053 8.63892 -1.61 -3.72 9 M9 8.69561 8.69445 -1.16 -2.68 10 M10 8.68690 8.68598 -0.92 -2.12 11 M11 8.67683 8.67536 -1.47 -3.39 12 M12 8.83737 8.83567 -1.70 -3.92 13 M13 8.82670 8.82485 -1.85 -4.27 14 M14 8.71776 8.71624 -1.52 -3.51 15 M15 8.69869 8.69684 -1.85 -4.27 16 M16 8.67599 8.67445 -1.54 -3.55 17 M17 8.69972 8.69793 -1.79 -4.13 18 M18 8.78042 8.77903 -1.39 -3.21 19 M19 8.65273 8.65127 -1.46 -3.37 20 M20 8.96331 8.96169 -1.62 -3.74 Trung bình -1.39 -3.20 Smax -1.85 -4.27 M13 Smin -0.92 -2.12 M10 Slech -0.93 -2.15 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4963 Bảng 3-3 Kết Quả tính toán độ lún (Chu kỳ 3 so với chu kỳ 1) Số TT Tên điểm Độ cao (m) Độ lún (mm) Tốc độ lún (mm) GhichúChu kỳ 1 Chu kỳ 3 S Vs 1 M1 8.59713 8.59511 -2.02 -2.16 2 M2 8.69121 8.68880 -2.41 -2.58 3 M3 8.48166 8.47941 -2.25 -2.41 4 M4 8.45352 8.45136 -2.16 -2.31 5 M5 8.69749 8.69539 -2.10 -2.25 6 M6 8.70403 8.70208 -1.95 -2.09 7 M7 8.64715 8.64524 -1.91 -2.05 8 M8 8.64058 8.63892 -1.66 -1.78 9 M9 8.69696 8.69445 -2.51 -2.69 10 M10 8.68846 8.68598 -2.48 -2.66 11 M11 8.67865 8.67536 -3.29 -3.52 12 M12 8.83906 8.83567 -3.39 -3.63 13 M13 8.82864 8.82485 -3.79 -4.06 14 M14 8.71934 8.71624 -3.10 -3.32 15 M15 8.69996 8.69684 -3.12 -3.34 16 M16 8.67783 8.67445 -3.38 -3.62 17 M17 8.70145 8.69793 -3.52 -3.77 18 M18 8.78233 8.77903 -3.30 -3.54 19 M19 8.65417 8.65127 -2.90 -3.11 20 M20 8.96523 8.96169 -3.54 -3.79 Trung bình -2.74 -2.93 Smax -3.79 -4.06 M13 Smin -1.66 -1.78 M8 Slech -2.13 -2.28 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4964 Kết luận và kiến nghị Qua một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu để hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình, em có một số nhận xét như sau: 1. Trong đồ án đã nêu ra phương pháp xây dựng lưới quan trắc và các phương pháp bình sai thông thường đối với lưới khống chế cơ sở và lưới quan trắc. 2. Bình sai lưới khống chế cơ sở theo phương pháp bình sai lưới tự do cho phép nhận được kết quả trực tiếp từ mỗi chu kỳ đo. Đồng thời loại trừ được ảnh hưởng của sai số số liệu gốc đến kết quả đo. 3. Để bình sai lưới cơ sở theo phương pháp bình sai lưới tự do thì việc xác định độ cao gần đúng có ảnh hưởng trực tiếp đến kết độ cao sau bình sai. Do đó việc sử dụng độ cao bình sai của chu kỳ trước làm độ cao gần đúng của chu kỳ sau cho phép định vị lưới trong một hệ độ cao thống nhất. 4. Đối với lưới quan trắc, có nhiều phương pháp bình sai khác nhau, như bình sai điều kiện, bình sai gián tiếp…. Tuy nhiên phương pháp bình sai điều kiện chỉ ứng dụng đối với những mảng lưới nhỏ, có thể tính toán nhanh chóng. Nhưng đối với những mạng lưới lớn thì phương pháp bình sai gián tiếp chiếm ưu thế hơn cả do tính quy luật, dễ dàng lập trình trên máy tính. 5. Kết quả tính toán thực nghiệm đã được kiểm tra bằng nhiều phương pháp khác nhau, và đều cho kết quả với độ chính xác như nhau. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo TS.Dương Vân Phong để em có thể hoàn thành tốt đồ án của mình! Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 năm 2007 Sinh viên thực hiện Nguyễn Doãn Hiếu Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4965 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bỡnh sai tớnh toỏn lưới trắc địa và GPS GS.TSKH Hoàng Ngọc Hà Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2006 [2] Tớnh toỏn trắc địa và cơ sở dữ liệu GS.TSKH Hoàng Ngọc Hà - Đại học Mỏ - địa chất 1999 [3] Cơ sở toỏn học xử lý số liệu trắc địa Hoàng Ngọc Hà – Trương Quang Hiếu - Đại học Mỏ - địa chất 1999 [4] Nghiờn cứu ứng dụng bỡnh sai tự do trong lĩnh vực xử lý số liệu trắc địa cụng trỡnh - Trần Khỏnh - Luận ỏn phú tiến sĩ khoa học kỹ thuật – Hà Nội 1996. [5] Lý thuyết sai số và phương phỏp bỡnh phương nhỏ nhất Phan văn Hiến – Vi Trường – Trương Quang Hiếu Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Doãn Hiếu Cao đẳng Trắc địa B – K4966 Mục lục Mở đầu………………………………………………...……………………1 Chương 1 : Khái quát chung…………………………………...…………3 1.1. Khái quát về chuyển dịch biến dạng công trình........................3 1.2. Các phương pháp quan trắc độ lún công trình...........................6 Chương 2 : Phương pháp xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún công trình cao tầng ……………………………………....... 9 2.1. Xác định độ chính xác quan trắc độ lún công trình và lựa chọn chu kỳ đo hợp lý.........................................................................9 2.2. Thiết kế mốc và lưới khống chế phục vụ đo lún công trình.....12 2.3. Phương pháp đo đạc và xử lý số liệu đo lún..............................21 2.4. Phân tích độ ổn định của các mốc cơ sở....................................32 2.5. Bình sai lưới tự do..................................................................... 34 2.6. Bình sai lưới khống chế cơ sở và lưới đo lún.............................37 2.7. Dự đoán lún................................................................................39 Chương 3 : Thực nghiệm………………………………………...………..42 3.1. Đặc điểm công trình và yêu cầu cơ bản đối với công tác đo độ lún.....................................................................42 3.2. Thiết kế lưới...............................................................................43 3.3. Bình sai lưới cơ sở và lưới quan trắc theo các chu kỳ................49 Kết luận và kiến nghị……………………………………………………...64 Tài liệu tham khảo………………………………………………………...65