phương án xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún công trình cao tầng

phương án xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún công trình cao tầng

Mở đầu

Những năm gần đây cùng với sự phát triển về kinh tế, các công trình nhàcao tầng đợc xây dựng khắp nơi trên cả nớc, đặc biệt ở các thành phố lớn vàcác khu công nghiệp Hà Nội là một thành phố dợc xây dựng từ lâu và các thời

kỳ xây dựng bị ngắt quãng nên đặc điểm xây dựng ở đây không đợc 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 tụnên khả năng chịu tải của một số tầng địa chất kém nh tầng Hải Hng, tầngThái Bình, có thể nói đây là vùng đất yếu, kém chịu nén Mặt khác do nhu cầucuộc sống, việc khai thác nớc ngầm ngày càng tăng, làm cho điều kiện địachất ở đây bị thay đổi Từ những nguyên nhân nêu trên cùng với một sốnguyên nhân khác nh thiết kế kết cấu móng công trình, chất lợng vật liệu côngtrình, điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, ma nhiều đã làm chocác công trình xây dựng bị biến dạng, dẫn đến kết cấu bị phá vỡ làm cho một

số công trình không thể sử dụng đợc Biến dạng công trình do nhiều nguyênnhân 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 trớc khi công trình bị h hỏngtrầm trọng thì công tác quan trắc độ lún công trình là không thể thiếu và phải

đợc tiến hành thờng xuyên

Theo thực tế hiện nay thì công tác quan trắc độ lún công trình khôngnhững đợc quan tâm mà còn không thể thiếu đợc khi xây dựng và sử dụngcông trình Trong công tác quan trắc độ lún công việc quan trọng nhất là việc

xử lý số liệu sau khi quan trắc Nhng với sự phát triển của ngành khoa họccông nghệ thông tin hiện nay thì việc xử lý kết quả quan trắc đã đợc thực hiệnnhanh và chính xác

Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, trong đồ án tốt nghiệp em đã chọn vànghiên cứu đề tài : “ Phơng pháp xây dựng lới và xử lý số liệu đo lún côngtrình cao tầng.”

Đồ án đợc thực hiện gồm 3 chơng với các nội dung sau :

Chơng I : Khái quát chung.

Chơng II : Thiết kế phơng án xây dựng lới và xử lý số liệu đo lún công trình cao tầng.

Chơng III : Thực nghiệm.

Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo, hớng dẫn tận tình của thầy giáo

TS.Dơng Vân Phong trong thời gian qua để em có thể hoàn thành bản đồ án

Chơng 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 trìnhthành 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 nằmngang;

Sự chuyển dịch không đều có thể gây nên biến dạng công trình;

Các biến dạng thờng gặp là cong, vặn xoắn, rạn nứt Nếu công trình bịbiến dạng nghiêm trọng thì có thể dẫn đến sự cố

Trong phạm vi đồ án này ta chỉ nghiên cứu chuyển dịch theo phơngthẳng đứng

1.1.2 Nguyên nhân của chuyển dịch theo phơng thẳng đứng

Các công trình bị chuyển dịch theo phơng thẳng đứng là do tác độngcủa 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, trợt của lớp đất đá dới nền móng công trình và cáchiện tợng 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 mựcnớc ngầm

Các yếu tố liên quan đến quá trình xây dựng, vận hành công trình baogồm:

a ảnh hởng của trọng lợng bản thân công trình

b Sự thay đổi các tính chất cơ lý, đất đá do việc quy hoạch cấp thoát ớc

n-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 dớicông trình

e Sự thay đổi áp lực lên nền móng công trình do xây dựng các côngtrình khác ở gần

f Sự rung động của nền móng công trình do vận hành máy móc và hoạt

động của các phơng tiện giao thông

1.1.3 Đặc tính và các tham số chuyển dịch theo phơng 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 trắcsau đó

Các điểm ở những vị trí khác nhau của công trình có độ lún bằng nhauthì quá trình lún đợc coi là lún đều Lún đều chỉ xảy ra khi áp lực của côngtrình và mức độ chịu nén của đất đá ở các vị trí khác nhau của nền là nh nhau

Độ lún không đều xảy ra do sự chênh lệch áp lực lên nền và mức độchịu nén của đất đá không nh nhau Lún không đều làm cho công trình bịnghiêng, cong, vặn, xoắn và các biến dạng khác

Biến dạng lớn sẽ có thể dẫn đến hiện tợng gãy, nứt ở nền móng và tờngcủa công trình

Sự chuyển dịch của công trình đợc đặc trng bởi các tham số:

a Độ lún công trình của nền móng: Stb ;

b Chênh lệch tơng 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

d Độ cong tơng đối của công trình :

L

f

(tỷ số giữa tên trơng cung và dâycung)

e Độ vặn xoắn tơng đối của công trình đợc đặc trng 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 độchuyển 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 địnhcủa 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 tơng lai

d Xác định các loại biến dạng có ảnh hởng đến quá trình công nghệ,vận hành công trình.

Để quan trắc chuyển dịch biến dạng một công trình, trớc hết cần phảithiết kế phơng 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 Phơng pháp và dụng cụ đo

- Phơng pháp đo cao lợng giác

- Phơng pháp đo cao thủy tĩnh

- Phơng pháp chụp ảnh

1.2.1 Quan trắc lún bằng phơng pháp đo cao hình học

Đây là phơng pháp cơ bản đợc ứng dụng trong hầu hết các công trình.Tùy theo yêu cầu độ chính xác quan trắc biến dạng công trình mà ngời tadùng các loại máy khác nhau Thông thờng quan trắc lún đòi hỏi độ chính xáchạng II thuỷ chuẩn nhà nớc, do vậy máy thờng đợc sử dụng là Ni004 hoặcNi007 Gần đây, do tiến bộ của khoa học kỹ thuật, máy thủy chuẩn điện tử b-

ớc đầu đợc đa vào sử dụng trong đo thủy chuẩn hạng 2 nhà nớc Mia đợc sửdụng là mia invar mã vạch Trớc mỗi chu kỳ đo máy và mia cần phải đợc kiểmnghiệm cẩn thận theo quy phạm, đặc biệt là xác định độ ổn định của góc i củamáy

Sơ đồ lới và chơng trình đo đợc quy định thống nhất với tất cả các chu

kỳ đo để giảm thiểu lợng sai số hệ thống tới kết quả đo lún, đồng thời với mỗicông trình nên sử dụng 1 máy thủy chuẩn và 1 mia invar cố định, cùng vớimột ngời đo từ chu kỳ đầu tới chu kỳ cuối, trong những điều kiện ngoại cảnhtơng tự nhau (sáng, tra, 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

Phơng pháp này đo đợc độ lún tuyệt đối, máy và dụng cụ đơn giản,

nh-ng để chỉnh lý thì phơnh-ng pháp này đòi hỏi kỹ thuật rất cao

1.2.2 Quan trắc lún bằng phơng pháp đo cao thủy tĩnh

Trong những điều kiện đặc biệt, ngời ta áp dụng phơng pháp này, ví dụtrong các công trình công nghiệp có các bệ móng máy phức tạp với điều kiệnquan trắc chật hẹp

Thực chất của phơng pháp này là áp dụng nguyên lý bình thông nhau.Trong phơng pháp, ngời ra gắn phần đầu và phần cuối của hệ thống đo vàomốc kiểm tra và mốc cơ sở Với mỗi chu kỳ đo, kết nối các mốc kiểm tra vớimốc cơ sở bằng dây dẫn chất lỏng Trong phơng pháp này có mất điểm chú ý:

- Lựa chọn chất lỏng trong ống dẫn hợp lý, có thể là dầu nhẹ (SEA 10 đếnSEA 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 trờng 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 phơng pháp đo cao lợng giác

Trong những điều kiện không thuận lợi hoặc kém hiệu quả đối với đocao hình học và yêu cầu độ chính xác đo lún không cao thì áp dụng phơngpháp đo cao lợng giác tia ngắm ngắn, không quá 100m

Máy kinh vĩ dùng trong phơng pháp này có độ chính xác cao nh Theo

sin sin

2 1

2 1

Z Z

Z Z b l

ơng pháp này mất tơng đối nhiều công sức vào việc đánh dấu điểm Ngoài

ra còn bị ảnh hởng bởi chiết quang

1.2.4 Quan trắc lún bằng phơng pháp chụp ảnh

Phơng pháp đo là chụp ảnh đơn và chụp ảnh lập thể

Cơ sở của phơng pháp là gia công các ảnh chụp mặt đất Phạm vi ứngdụng của phơng pháp này là khi cần xác định các đại lợng biến dạng rấtnhanh Độ chính xác của phơng pháp phụ thuộc vào khoảng chụp

Trong đo độ lún công trình thì phơng pháp đo cao lợng giác và chụp ảnhkhông đảm bảo độ chính xác, còn phơng pháp đo cao thuỷ tĩnh quá phức tạpnên ngời ta sử dụng phổ biến phơng pháp đo cao hình học vì phơng pháp nàycho độ chính xác cao lại đo đạc thuân lợi

Chơng 2 Phơng pháp xây dựng lới 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 đợc thực hiện dựa trênyêu cầu khảo sát độ biến dạng công trình Độ chính xác quan trắc biến dạngtùy thuộc lợng và tốc độ biến dạng, độ chính xác thực tế mà phơng pháp vàmáy móc, thiết bị có thể đạt đợc 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 quantrắc phải nhỏ hơn 1/10  1/20 lợng biến dạng cho phép

Để thỏa mãn các đòi hỏi trên, công tác quan trắc biến dạng phải đạt độchính xác quan trắc ở từng loại công trình và sự phân bố các chu kỳ quan trắcsao cho phù hợp với loại công trình đó

Về nguyên tắc, quan trắc lún công trình đòi hỏi độ chính xác xác địnhbằng biểu thức :



) 1 (





ti S

S S

Trong đó: m Sti- yêu cầu độ chính xác quan trắc độ lún ở thời điểm t i ;

S ti,S t(i1 )- độ lún (dự báo) ở thời điểm ti và t( i 1 );  - hệ số đặc trng cho độ tin cậy của kết quả quan trắc, thôngthờng   4  6;

Công tác quan trắc độ lún nhà cao tầng thực hiện theo phơng pháp đo caohình học Độ chính xác của phơng pháp này phụ thuộc vào tầm quan trọng vàtốc độ lún của công trình

Đối với nền móng các thiết bị động lực, các thiết bị chu trình sản xuấtliên hợp dùng đo cao hình học hạng I và hạng II; với nhà và công trình bìnhthờng dùng đo cao hình học hạng III

Sai số cho phép khi đo lún quy định nh 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 nénkém;  5mm đối với toà nhà xây dựng trên nền đất đắp, đất bùn chịu nénkém;

Đo lún đợc tiến hành nhiều lần, mỗi lần đo gọi là một chu kì Thời giantiến hành các chu kỳ đo đợc xác định trong khi thiết kế kỹ thuật quan trắc lún.Chu kỳ quan trắc phải đợc tính toán sao cho kết quả quan trắc phản ánh đợcthực chất quá trình lún của công trình.

2.1.2 Lựa chọn chu kỳ đo hợp lý

toán sao cho kết quả thu đợc phản ánh đúng thực chất quá trình làm việc củanền 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

- 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 đochu 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, loạinền đất mà quyết định chu kỳ đo cho thích hợp, các chu kỳ đầu của giai đoạnnày có thể tiến hành từ 3 đến 6 tháng, các chu kỳ tiếp theo đợc quyết định trêncơ sở độ lún của chu kỳ gần nhất đã xác định Số lợng chu kỳ trong giai đoạnnày 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 đợc đo theo chu kỳ từ 1 đến 2 năm, cho đếnkhi 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 từngtoà nhà, loại nền móng công trình, đặc điểm áp lực ngang, mức độ chuyểndịch ngang và tiến độ thi công toà nhà

Chu kỳ quan trắc đầu tiên đợc thực hiện ngay sau khi xây toà nhà và trớckhi có áp lực ngang tác động đến toà nhà

Các chu kỳ tiếp theo đợc thực hiện tùy theo mức tăng hoặc giảm áp lựcngang đối với toà nhà

Trong giai đoạn sử dụng toà nhà, thực hiện 1-2 chu kỳ quan trắc trongmột 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 thểngừng quan trắc chuyển dịch ngang

Trong trờng hợp điều kiện vận hành toà nhà hoặc mức độ chuyển dịch toànhà có sự thay đổi đột ngột thì phải quan trắc bổ sung

2.2 Thiết kế mốc và lới 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 đợc 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 đợc đặt ở vào lớp đất đá tốt , ổn định (cát, sạn sỏihoặc sét cứng có bề dày lớn), các nguồn gây ra chấn động lớn hơn chiều sâucủa mốc (đối với mốc chôn sâu) Khoảng cách từ mốc cơ sở đến toà nhà thờng

từ 50-100 mét [7]

Khi lợi dụng các công trình cũ để đặt các mốc cơ sở thì các công trình nàyphải hoàn toàn ổn định (không có các hiện tợng biến dạng do chuyển dịch,lún) Không đặt mốc cơ sở tại các công trình có tải trọng động (tải trọng thay

Mốc chôn sâu có thể đợc đặt gần đối tợng quan trắc, nhng đáy mốc phải

đạt đợc độ sâu ở dới giới hạn lún của lớp đất nền toà nhà, tốt nhất là đến tầng

đá gốc, tuy vậy trong nhiều trờng hợp thực tế có thể đặt mốc đến tầng đấtcứng 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 pháptính số hiệu chỉnh dãn nở của lõi mốc do thay đổi nhiệt độ, nếu lõi mốc đợccăng bằng lực kéo thì phải tính đến cả số hiệu chỉnh do độ đàn hồi Trong thực

tế sản xuất thờng sử dụng 2 kết cấu mốc chôn sâu điển hình là mốc chôn sâulõi đơn (hình 2-1 ) và mốc chôn sâu lõi kép (hình 2-2 )

7 5 3 1

4 2

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

Trong trờng hợp đo lún với yêu cầu độ chính xác tơng đơng 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 đợc đặt ở ngoài phạm vi lún của toà nhà quan trắc(cách ít nhất 1.5 lần chiều cao toà nhà), mốc gắn tờng đợc đặt ở chân cột hoặc

ở chân tờng, mốc gắn nền đợc 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 t-ợng quan trắc không quá xa để hạn chế ảnh hởng sai số truyền độ cao đến cácmốc lún gắn trên công trình

Do khả năng ổn định của các mốc chôn nông là không cao nên các mốc loạinày đợc đặt thành cụm, mỗi cụm có không dới 3 mốc Trong từng chu kỳ quantrắc thực hiện đo kiểm tra giữa các mốc trong cụm và giữa các cụm mốc nhằmmục đích để phân tích, xác định các mốc ổn định nhất làm cơ sở độ cao chotoàn công trình Trên hình 2.3 là sơ đồ kết cấu của một loại mốc chôn nông đ-

ợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất

1 2 3 4 5

- Mốc gắn tờng, 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 trímóng, mặt bằng công trình để đặt mốc vào đúng vị trí cần thiết, tránh đợc sựphá hỏng hoặc mất tác dụng đo đạc trong các chu kỳ sau

Mốc đo lún cần bố trí sao cho phản ánh đợc một cách đầy đủ nhất về độlún của toàn bộ toà nhà, các vị trí đợc dự đoán là lún mạnh và đảm bảo đợccác điều kiện đo đạc, khi bố trí mốc đo lún cần tham khảo ý kiến của thiết kế

Số lợng mốc đo lún cho một toà nhà cần đợc tính toán một cách thích hợp saocho vừa phản ánh đợc đặc trng về độ lún của toà nhà vừa đảm bảo tính kinh tếKhoảng cách giữa các mốc đo lún phụ thuộc vào điều kiện địa chất toà nhà,cấu tạo của máy đo, giá trị độ lún ớc tính và mục đích của việc đo độlún.v.v…

Mốc đo lún cần phải đợc đặt sao cho có thể truyền độ cao trực tiếp từmốc 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 từngtoà nhà mà khoảng cách và mật độ các mốc đo lún là khác nhau

Khi đặt các mốc đo lún cần lu 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 tờng hay cột

để đảm bảo việc đặt mia đợc thuận tiện Đối với các loại mia dựng trên đầumốc, nên đặt mốc ở độ cao từ 15-20 cm so với mặt nền Với các loại mia treonên đặt mốc ở độ cao từ 80-200 cm so với mặt nền Khoảng cách từ đầu mốctới tờng hoặc cột thờng từ 3-4 cm Nơi đặt các mốc cần phải ghi ký hiệu quy -

ớc 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 mốcmới trong vòng bán kính tối đa là 3m kể từ vị trí mốc bị mất Sau khi gắn mốcphải đặt tên cho mốc mới va thêm ký hiệu quy ớc

Sau khi đặt mốc cần đo nối tới các trục định vị các cửa sổ, hay tới cácmốc 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 điềukiện đặt mia trên đầu mốc Khi đo lún nền đất xung quanh công trình hoặcnền đất yếu trên phạm vi rộng cần bố trí các mốc đo lún nằm sâu so với mặt

P là chu vi nhà hoặc chiều dài móng (m)

L là khoảng cách giữa các mốc đo độ lún (m)Thờng thì khoảng cách giữa các mốc đo độ lún lấy bằng 10 15 m hoặc theocác bớc cột toà nhà

Đối với các nhà xây trên móng cọc hoặc móng bè số lợng đầu mốc đợctính bằng công thức:

Mốc đo độ lún toà nhà cần đợc bảo quản, tránh va đập Trờng hợp cầnthiết nên có văn bản bàn giao việc bảo quản mốc với đơn vị chủ quản và thicông công trình

Một số mốc thờng dùng trong quan trắc nhà cao tầng

2.2.2 Thiết kế lới 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 lới liên kết các mốc lún và mốc cơ sở trongmột hệ thống thống nhất Nh vậy mạng lới độ cao trong đo lún công trình cócấu trúc là hệ thống với ít nhất gồm hai bậc lới : lới cơ sở và lới quan trắc

1 Lới khống chế cơ sở

Có tác dụng là cơ sở độ cao để thực hiện đo nối độ cao đến các điểmquan trắc gắn trên thân công trình trong suốt thời gian theo dõi độ lún Yêucầu đối với lới cơ sở là các điểm mốc cơ sở phải ổn định, có độ cao đợc xác

định với độ chính xác cần thiết Các mốc độ cao đợc đo nối với nhau tạo thànhmột mạng lới chặt chẽ với độ chính xác cao và đợc kiểm tra thờng xuyêntrong mỗi chu kỳ quan trắc

Lới khống chế độ cao cơ sở bao gồm các tuyến đo chênh cao liên kếttoàn bộ các điểm mốc độ cao cơ sở Mạng lới này đợc thành lập và đo trongtừng 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 thờng sơ đồ lới đợc thiết kế trên mặt bằng công trình sau khi đãkhảo sát, chọn vị trí đặt mốc khống chế ở thực địa Vị trí đặt và kết cấu mốcphải lựa chọn cẩn thận sao cho mốc đợc bảo toàn lâu dài, thuận lợi cho việc đonối đến công trình, đặc biệt cần chú ý sự ổn định của mốc trong suốt quá trìnhquan trắc.Các mốc cơ sở đợc đặt bên ngoài phạm vi ảnh hởng lún công trình,tuy nhiên không nên đặt mốc quá xa đối tợng quan trắc nhằm hạn chế ảnh h-ởng tích luỹ của sai số đo nối độ cao

Để có điều kiện kiểm tra, nâng cao chất lợng tin cậy của lới khống chếthì đối với mỗi chu kỳ quan trắc cần xây dựng không dới ba mốc khống chế

độ cao cơ sở Hệ thống mốc khống chế cơ sở có thể đợc phân bố thành từng

cụm, các mốc trong cụm cách nhau khoảng (15-50m) để có thể đo nối đợc 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 lợngtrạm đo hoặc chiều dài đờng 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 lợng đo chênhcao, đồng thời bảo đảm tính chặt chẽ của toàn bộ mạng lới

Để xác định cấp hạng đo và chỉ tiêu hạn sai, cần thực hiện ớc tính đểxác định sai số đo chênh cao trên một trạm hoặc 1km chiều dài tuyến đo Sosánh số liệu này với chỉ tiêu đa ra trong quy phạm để xác định cấp hạng cầnthiết Thực tế quan trắc độ lún tại nhiều dạng công trình ở Việt Nam và các n-

ớc khác cho thấy lới khống chế cơ sở thờng có độ chính xác tơng đơng thủychuẩn hạng I hoặc hạng II nhà nớc

2 Lới quan trắc :

Lới quan trắc là mạng lới độ cao liên kết các điểm lún gắn trên côngtrình và đo nối với hệ thống các điểm mốc lới khống chế cơ sở Các tuyến đocần đợc lựa chọn cẩn thận, bảo đảm sự thông hớng tốt, tạo nhiều vòng khépkín, các tuyến đo nối với lới khống chế đợc bố trí đều quanh công trình Cốgắng đạt đợc sự ổn định của sơ đồ lới trong tất cả mọi chu kỳ quan trắc

Các mốc lún đợc đặt ở những vị trí đặc trng cho quá trình lún của côngtrình và phân bố đều khắp mặt bằng công trình Mốc đợc đặt ở vị trí tiếp giápcủa 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 hởng của một sốnguồn sai số trong quá trình đo đạc, thi công lới Số lợng và sơ đồ phân bốmốc lún đợc thiết kế cho từng công trình cụ thể, mật độ điểm mốc phải đủ đểxác đợc các tham số đặc trng cho quá trình lún của công trình

Đối với các tòa nhà có kết cấu móng băng, tờng chịu lực thì mốc đợc

đặt theo chu vi tại vị trí giao của các tờng ngang, dọc và khoảng (10-15m) đặtmột mốc

Đối với nhà dân dụng, công nghiệp kết cấu cột, mốc lún đợc đặt trêncác cột chịu lực với mật độ không dới 3 mốc trên mỗi hớng trục

Đối với nhà lắp ghép, mốc lún đợc đặt theo chu vi tại vị trí trục nhà vớimật độ từ (6-8m) một mốc

Đối với công trình các kết cấu móng cọc, mốc đợc đặt theo trục côngtrình thì mật độ không quá 15m

Đối với công trình dạng tháp, mốc đợc bố trí đều quanh chân đế côngtrình, số lợng mốc tối thiểu là 4 mốc.

Đối với công trình cầu, mốc quan trắc đợc bố trí trên hai mố và các trụcầu

Đối với công trình đờng hầm, bố trí mốc ở nền và hai bên vách hầm

Đối với công trình thủy lợi, thủy điện, đập dâng, mốc đợc đặt dọc theo

đỉnh đập và các tuyến cơ phía hạ lu, thờng bố trí mốc trên một số mặt cắtngang nhất định

Đối với đập tràn, mốc lún đợc đặt trên các khối betong, mỗi khối không

ít hơn 3-4 mốc Tại tuyến đờng ống áp lực, mốc đặt trên các mố, trụ néo, mỗitrụ đặt 1-2 mốc

2.2.3 Xác định độ chính xác các bậc lới

Sai số tổng hợp các bậc lới đợc xác định trên cơ sở yêu cầu độ chínhxác quan trắc lún Nếu yêu cầu đa ra là sai số tuyệt đối độ lún thì việc xác

định sai số độ cao tổng hợp đợc tiến hành nh sau :

Do độ lún đợc tính là hiệu độ cao của hai chu kỳ quan trắc nên sai sốtrung phơng độ lún (mS) đợc xác định theo công thức :

m S2 m2H i m H2j (2.2)

Các chu kỳ quan trắc thờng đợc thiết kế với đồ hình và độ chính xác đotơng đơng nhau, nên có thể coi m H i m H j m Ho Nh vậy, công thức tính sai sốtổng hợp độ cao là :

2

S Ho

)

n i n j

m i m n

m

 (2.5)Trong thực tế hệ thống lới độ cao trong quan trắc lún có cấu trúc là lới hai bậcvì vậy sai số độ cao tổng hợp bao gồm sai số của hai bậc lới thể hiện dới

dạng :

2 2 2

QT KC

m   (2.6)Trong đó : mHO, mKC,mQT là sai số tổng hợp, sai os độ cao điểm khốngchế, sai số độ cao điểm quan trắc tơng ứng :

Đối với lới khống chế :

QT



 (2.8)Dựa vào công thức (2.7) và (2.8) và các số liệu về yêu cầu độ chính xácquan trắc sẽ xác định đợc sai số trung phơng độ cao điểm mốc yếu nhất đốivới từng bậc lới

Nếu chỉ xây dựng một mạng lới khống chế duy nhất cho việc quan trắcnhiều hạng mục công trình thì mạng lới này phải thoả mãn độ chính xác caonhất trong số các hạng mục quan trắc

2.3 Phơng án đo đạc và xử lý số liệu đo lún

Phơng án đo đạc dùng phơng pháp đo cao hình học

a.Đo độ lún toà nhà bằng phơng pháp đo cao hình học hạng I nhà nớc

Đo độ lún bằng phơng pháp đo cao hình học hạng I nhà nớc, đợc tiếnhành bằng phơng pháp kết hợp đo hai chiều : đo đi và đo về, bằng máy đo cao

có độ chính xác cao loại H1 và máy tự động cân bằng loại Ni 002 của cộnghoà dân chủ Đức (cũ), máy NA 3003 của Thụy Sỹ hoặc các máy có độ chínhxác tơng đơng

- Độ phóng đại của ống kính yêu cầu từ 40xtrở lên

- Giá trị khoảng chia trên mặt ống thủy dài không vợt quá

và mia cần phải kiểm tra, kiểm nghiệm theo yêu cầu đo chênh lệch độ caohạng I

Đối với các máy đo cao mới nhận ở xởng về hoặc các máy mới sửa chữathì trớc khi sử dụng đều phải kiểm tra, kiểm nghiệm ở trong phòng và ngoàithực địa theo những nội dụng của quy phạm Máy và mia đang dùng để đo độlún các công trình thì không đợc sử dụng vào việc khác

Khi đo độ lún công trình bằng phơng 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 củamột vạch tơng ứng với vạch khắc là 2 5mm Chiều dài của mia là 1 m 3m.Trên mia phải có ống nớc trong với giá trị độ khắc là 10  12 " trên 2mm.Giá trị khoảng chia của các vạch trên mia có thể là 5mm hoặc 10mm Sai sốkhoảng chia 1m của các tham số không đợc vợt quá 0 10mm Khi đo độ lúnbằng phuơng pháp đo cao hình học hạng I ở miền núi thì sai số này không đợcvợt quá 0 05mm Sai số khoảng chia dm của các thang số khi đo độ lún hạng

I không vợt quá  0 10mm Khi đó ở vùng núi thì sai số này không đợc vợtquá 0 05mm

Trớc 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 rõràng, ống thủy của mia phải hoàn hảo Khi đo độ lún ngời cầm mia phải chú ýquan sát các điều kiện sau:

- Đế mia phải tuyệt đối sạch

- Ngời cầm mia phải đặt mia trên điểm cao nhất của mốc, theo hiệu lệnhcủa ngời đo Khi di chuyển phải cẩn thận nhẹ nhàng để mia không bị va đập

- Mia và ống thủy tròn của mia phải đợc đặt thẳng đứng để giữ mia thẳng

đứng khi đo Không đợc xê dịch mia trên điểm đặt trong thời gian đo

- Khi làm việc trong điều kiện thiếu ánh sáng, trên mia phải gắn đèn chiếusáng

- Mia đợc dựng im trên mốc, ngời cầm mia đọc tên của mốc Không cóhiệu lệnh của ngời đo, mia không đợc rời khỏi mốc Trong thời gian giải laocần bảo quản mia không để va đập, chấn động, dựng mép mia và tờng, khi đoxong để mia trong phòng khô ráo và trong hòm riêng Trên một mốc đo trongcác 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 đợc thăngbằng không đợc nghiêng lệch, hai chân của máy đợc đặt song song với đờng

đo, chân thứ ba cắt ngang khi bên phải, khi bên trái, tất cả ba chân của chânmáy 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 đợc thực hiện theo các chơng trìnhghi ở bảng sau:

Mức độ cao thứ nhất của máy S c T c T p S p S c S p T c T p

Mức độ cao thứ hai của máy T c S c S p T p T c T p S c S p

T là số dọc trên thang phụ mia trớc ( ký hiệu là T p)

S là chữ viết tắt của từ sau

T là chữ viết tắt của từ trớc

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 ch

-ơng trình II

Chiều dài của tia ngắm không vợt quá 25 m Chiều cao của tia ngắm sovới mặt đất hay so với mặt trên của chớng ngại vật không đợc nhỏ hơn 0.8 m.Trong những trờng hợp cá biệt khi đo trong các tầng hầm của công trình cóchiều dài tia ngắm không vợt quá 15 m thì đợc phép thực hiện việc ở độ caotia ngắm là 0,5 m

Công việc đo ngắm chỉ đợc phép thực hiện trong điều kiện hoàn toànthuận lợi và hình ảnh của các vạch khắc trên mia rõ ràng, ổn định

Trớc khi bắt đầu những công việc đo ngắm 15 phút, cần đa máy ra khỏihòm đựng để tiếp nhận nhiệt độ môi trờng Trong trờng hợp phải chuyền quacác lỗ hổng, cửa sổ…thì đờng 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 trớckhi mặt trời lặn nửa giờ Không nên đo khi nhiệt độ không khí cao, gió mạnh

- Trong khi đo phải sử dụng ô che máy, tránh tác động trực tiếp của tianắng mặt trời dọi vào máy Khi di chuyển từ trạm máy này đến trạm khác phảiche máy bằng túi, bao trọng làm bằng vật liệu mịn chuyên dụng.

Chênh lệch khoảng cách từ máy tới mia trớc và mia sau tối đa là 0,4 m.Tích lũy những chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia trớc và mia sau trongmột tuyến đo (hoặc vòng khép kín) cho phép không đợc vợt quá 2 m Khoảngcách từ máy đến mia đợc đo bằng máy đo khoảng cách hoặc bằng thớc dây.Việc bố trí các khoảng cách từ máy đến mia trớc và mia sau gần bằng nhau đ-

ợc thực hiện bằng dây thừng; thớc dây hoặc thớc thép Khi góc i của máy đo

Trên mỗi trạm máy cần kiểm tra ngay công việc đo Việc kiểm tra nàybao gồm các công việc sau:

- Tính hiệu số đọc thang chính và thang phụ của mỗi mia Hiệu số củachúng phải ở trong giới hạn của hai vạch thang (0,1 mm), khi có sự khác biệtlớn, việc đo ngắm phải đợc làm lại

- Tính các chênh cao nhân đôi theo thang chính và thang phụ của mia trớc

và mia sau Sự khác biệt của các chênh cao nhân đôi theo thang chính vàthang phụ không đợc lớn hơn 4 vạch chia của bộ đo cực nhỏ 0,2 mm Khi có

sự khác biệt lớn, việc đo ngắm phải đợc làm lại

- Tính toán chênh cao: số khác biệt về chênh cao ở hai vị trí máy cho phépkhông hơn 0,2  0,3 mm

Sau khi thực hiện xong một tuyến đo khép kín, cần phải tính sai số khépvòng đo Sai số khép vòng đo không đợc vợt quá sai số giới hạn cho phép là:

) ( 3

0 n mm

f h 

Trong đó:

n là số trạm máy trong tuyến đo cao.

b Đo độ lún công trình bằng phơng pháp đo cao hình học hạng II

Đo độ lún bằng phơng pháp đo cao hình học hạng II đợc tiến bằng máy đocao loại H1 ,H2 ,NAK2 ,Ni004 và các máy đo có độ chính xác tơng đơng Cóthể dùng cả loại máy đo cao tự động cân bằng : K0Ni 007

- Độ phóng đại ống kính của các máy đo cao yêu cầu từ 35 x 40x

- Giá trị vạch khắc trên mặt ống nớc dài không vợt quá 12 " / 2mm

Việc đo cao đợc tiến hành theo các vòng đo bằng một độ cao máy Tất cảcác máy và dụng cụ dùng để đo độ lún bằng phơng pháp đo cao hình học hạng

II đều phải đợc kiểm tra, kiểm nghiệm ở trong phòng và ngoài thực địa theonội dung, yêu cầu của quy phạm

Khi đo độ lún bằng phơng pháp đo cao hình học hạng II cần dùng mia cóbăng invar hoặc hai thang chia vạch Giá trị khoảng chia của các vạch trênmia có thể là 5 mm hoặc 10 mm Chiều dài của mia từ 1m 3 m Sai số cáckhoảng chia 1 m, 1dm và toàn chiều dài mia không vợt quá 0,20 mm Khi miadùng để đo độ lún ở miền núi thì sai số này không đợc vợt quá 0,10 mm

Trình tự đo ngắm trên một trạm máy: tơng tự nh trình tự của phơng pháp

đo cao hình học hạng I

Khi đo độ lún toà nhà, quá trình đo ngắm bắt đầu từ một cọc mốc và kếtthúc cũng nên dừng ở cọc mốc đó Cũng có thể kết thúc việc đo ngắm trênmột cọc mốc khác theo các đờng đo khép kín hoặc đờng đo nối vào các mốccơ sở Số trạm máy trong tuyến đo treo đợc phép tối đa là 2 Số trạm máytrong tuyến đo khép kín phải bảo đảm độ chính xác cần thiết của giá trị độ lúnnhận đợc

Chiều dài của tia ngắm không đợc vợt quá 30m, trong trờng hợp cá biệtkhi đờng đo dài và sử dụng mia khắc vạch có bề rộng là 2 mm, thì cho phéptăng chiều dài của của tia ngắm đến 40 m.Chiều cao tia ngắm phải đặt cáchmặt đất tối thiểu là 0,5 m

Sự chênh lệch của khoảng cách từ máy đến mia trớc và mia sau không

v-ợt quá 1 m Tích lũy khoảng cách từ máy đến mia trong các tuyến đo hoặc mộtvòng đo khép kín không đợc vợt quá 3 m 4m Khi góc i của máy  4  " 8 ",

có thể cho phép chênh lệch khoảng cách từ máy tới mia là 2m và tích lũychênh lệch khoảng cách từ máy đến mia trong một tuyến đo hoặc vòng đokhép kín không đợc vợt quá 8m

Việc đo độ lún phải đợc thực hiện trong điều kiện thuận lợi cho việc đongắm theo quy tắc: tơng tự nh phơng pháp đo cao hình học hạng I

Nếu sử dụng các điểm chuyển tiếp khi đo độ lún công trình thì phải sửdụng 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

đợc phân biệt với số cố định không lớn hơn 3 vạch chia của bộ đo cực nhỏ

- Tính các chênh cao nhân đôi theo thang chính và thang phụ của mia trớc

và mia sau Sự khác nhau của chênh cao nhân đôi ở thang chính và thang phụkhông đợc lớn hơn 6 vạch chia của bộ đo cực nhỏ ( 0 3mm) Khi có sự chênhlệch lớn, công việc đo ngắm cần phải đợc thực hiện lại

- Tính toán chênh cao đo

Sau khi thực hiện các tuyến đo khép kín, phải tính toán kiểm tra sai sốkhép vòng đo Sai số khép vòng đo không đợc vợt quá sai số cho phép tínhtheo công thức :

) ( 5

Vẽ sơ đồ các tuyến đo và ghi trên sơ đồ các số liệu sau:

- Chênh cao trung bình đợc tính theo thang chính và thang phụ hoặc theohai lần đọc số

- Số trạm máy trên tuyến đo

- Hớng của tuyến đo

Xác định sai số khép của tất cả các vòng khép trên sơ đồ Sai số khép chophép của các vòng đo đợc xác định theo công thức sau:

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 thìtiến hành bình sai lới Trong trờng hợp sai số khép vòng đo vợt quá giá trị chophép thì phải tiến hành đo lại

Việc bình sai lới thủy chuẩn đo độ lún công trình đợc thực hiện theo

ph-ơng pháp bình sai chặt chẽ trên cơ sở của phph-ơng pháp số bình phph-ơng nhỏ nhất.Tùy theo điều kiện cụ thể có thể sử dụng một trong các phơng pháp sau đây:

- Phơng pháp bình sai điều kiện

- Phơng pháp bình sai gián tiếp.

Trong thực tế ngời ta hay sử dụng phơng pháp bình sai gián tiếp để xử lý

2 .Lập phơng trình số hiệu chỉnh :

ở dạng ma trận , hệ phơng trình số hiệu chỉnh nh sau :

V L H



a.Giải hệ phơng trình chuẩn, xác định nghiệm H

H   N 1B

b.Đánh giá độ chính xác của kết quả đo

Sau khi bình sai lới phải lập bảng kê các mốc lún, độ cao và sai số xác định độcao của từng mốc

Việc đánh giá độ chính xác của các kết quả đo đợc thực hiện nh sau :

- Xác định SSTP :

k n

n là số đoạn đo trong lới

k là số điểm cần xác định độ cao (bằng số mốc đo độ lún)

- SSTP độ cao của điểm bất kỳ

Hi H

là trọng số đảo của điểm cần đánh giá

Sau khi có ít nhất hai chu kỳ đo có thể tính đợc độ lún của toà nhà theocác công thức :

- Độ lún tơng đối của mốc thứ j trong chu kỳ đo thứ i đợc xác định theocông thức :

1

) ( ) ( ) (S j i  H j i  H j i

- Độ lún tổng cộng của mốc thứ j trong chu kỳ đo thứ i là :

1

) ( ) ( )

i j

Trong đó :

i j

S )

( là độ lún của mốc thứ j trong chu kỳ đo thứ i

i j

H )

( là độ lún của mốc thứ j trong chu kỳ đo thứ i

1

) (H j i là độ cao của mốc thứ j trong chu kỳ đo kề trớc

1

) (H j 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 đợc xác định theocông thức sau:

j i j i

tb

P

P S S

1

1

) ( )

j i i tb i

tb

P

P S S

1

) ( )

S S

n j

j i i



) (

t

S tb i

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 ) đợc tính :

30 ) (

Hiệu độ lún lớn nhất giữa hai điểm trên công trình :

min max max S S

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

Để độ lún của các điểm kiểm tra gắn trên công trình đợc khách quannhất, ngời 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 phơng pháp kiểm nghiệm và phân tích độ ổn định của cácmốc cơ sở, sau đây là nội dung vắn tắt các phơng pháp đó:

2.4.1 Phơng pháp Kostekhel

Với nhận định : sau khi lới đợc bình sai theo phơng pháp tự do, sự thay

đổi chênh cao của cùng một đoạn đo trong lới ở các chu kỳ khác nhau chủ yếu

là do các mốc bị chuyển dịch biến dạng gây nên Cơ sở khoa học của phơngpháp là:

Lần lợt chọn các mốc cơ sở của lới tam giác làm điểm gốc khởi tính tọa

độ hoặc độ cao , bình sai lới theo phơng 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 đợcchọn làm điểm khởi mà có  vv  minthì mốc đó đợc coi là mốc ổn định và tọa

độ hay độ cao của nó từ chu kỳ đầu đợc lấy làm gốc để khởi tính

sau khi hiệu chỉnh cho tất cả các mốc thì tổng bình phơng của độ lệch còn lại

là nhỏ nhất Số hiệu chỉnh cho độ cao của mốc khởi tính chính là số hiệuchỉnh bổ sung cho độ cao trung bình ( hoặc tọa độ trọng tâm lới - với lới mặtbằng ) của hệ thống lới cơ sở vì độ cao đáng tin cậy nhất là trị trung bình độcao của các mốc tính đợc khi lần lợt lấy mỗi điểm trong lới làm mốc độ caokhởi tính

2.4.3 Phơng pháp phân tích tơng quan

Phơng 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 phơng pháp : tính chênh cao trung bình mỗi đoạn

đo từ n chu kỳ ( n 8 ) Tính độ chênh lệch và độ lệch chuẩn của các chênhcao đợc đo trong các chu kỳ so với chênh cao trung bình Tính các hệ số tơngquan, kiểm tra ý nghĩa các hệ số này thông qua phân tích phơng sai các hệ sốtơng quan

ổn định

Cuối cùng kết quả bình sai dựa trên các điểm khống chế cơ sở ổn định và kếtquả lún hay chuyển dịch ngang của điểm kiểm tra đợc phản ánh trung thực

Để xử lý lới khống chế trong thực tế hay sử dụng phơng pháp bình sai lới

tự do vì phơng pháp bính sai tự do cho phép giải quyết đồng thời 2 nhiệm vụ

đặt ra của bài toán phân tích độ ổn định lới khống chế là : đánh giá độ ổn địnhcủa các mốc cơ sở và định vị mạng lới

2.5 bình sai lới tự do

2.5.1 Khái niệm về lới trắc địa tự do

Phụ thuộc vào tính chất và số liệu gốc, lới trắc địa đợc chia làm 2 loại : lớiphụ thuộc và lới tự do Lới trắc địa tự do đợc định nghĩa là loại lới mà trong đó

Mỗi dạng lới có một tập hợp số liệu gốc tối thiểu riêng biệt, cụ thể là : lới

độ cao có số liệu gốc tối thiểu là độ cao của một điểm gốc

Nh vậy có thể rút ra định nghĩa cụ thể hơn cho các dạng lới độ cao tự do

nh sau:

1 Lới độ cao tự do là lới không có điểm độ cao gốc

2.Đối với lới độ cao tự do, số khuyết d = 1 và là lới tự do bậc 1 (Số lợng cácyếu tố gốc còn thiếu trong tất cả các mạng lới đợc gọi là số khuyết và đợc kíhiệu bằng d, còn bản thân lới đợc gọi là lới tự do bậc d)

Nếu lới trắc địa có thừa yếu tố gốc tối thiểu thì gọi là lới trắc địa phụthuộc Nh vậy có một trờng hợp đặc biệt khi trong lới có vừa đủ số liệu yếu tốgốc tối thiểu, trong lý thuyết bình sai dạng lới nh vậy đợc coi là lới tự do bậc 0(số khuyết d = 0)

Khi lới trắc địa có số liệu gốc có sai số vợt quá sai số đo và nếu trong tínhtoán, số liệu gốc chỉ đợc sử dụng để định vị lới thì mạng lới đó cũng đợc coi làlới tự do, nếu trong bình sai lới phụ thuộc, các điểm có số liệu gốc gọi là điểmgốc ( hoặc điểm khởi tính) thì trong bình sai tự do các điểm đó gọi là điểm

Giả sử một mạng lới tự do đợc bình sai theo phơng pháp gián tiếp với ẩn số

là độ cao tất cả các điểm mốc trong lới, khi đó :

a Phơng 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 lới tự do không có đủ các yếu tố định vị tối thiểu nên ma trận hệ

hệ phơng trình số hiệu chỉnh (2.6) có một số cột phụ thuộc (số lợng cột phụbằng số khuyết của lới )

b Khi chuyển từ hệ phơng trình số hiệu chỉnh sang hệ phơng trình chuẩn theonguyên lý số bình phơng nhỏ nhất sẽ thu đợc :

R.x  b = 0 (2.10)

R = ATPA ; b = AT PL ;