Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)

Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)Quan trac chuyen dich ngang(Duc Toan)

Chủ đề: Phân tích và cho ví dụ 1 dự án quan trắc chuyển dịch ngang

Giảng viên hướng dẫn : Hồ Lan Hương

Nhóm học viên (nhóm 9): Dương Ngọc Thuyết

Nguyễn Đức Toàn Nguyễn Duy Truyền

Nội dung cần thảo luận:

Quan trắc chuyển dịch ngang công trình

I.1 Khái niệm cơ bản

Bố cục chủ đề thảo luận

I.2 Mục đích ý nghĩa I.3 Yêu cầu chung I.4 Trình tự quan trắc I.5 Lưới khống chế và các loại mốc

I Phân tích cơ sơ lý thuyết

I.6 Các phương pháp quan trắc I.7 Độ chính xác và chu kì quan trắc I.8 Tính toán xử lý số liệu

I.1 Khái niệm cơ bản

- Chuyển dịch ngang công trình:

Là sự thay đổi vị trí tọa độ (x,y) theo thời gian so với vị trí ban đầu của công trình

- Quan trắc chuyển dịch ngang công trình:

Là xác định sự thay đổi tọa độ của các điểm đặc trưng trên

công trình

=> Do đó:

Cần lập lưới khống chế tọa độ và đo đạc ở nhiều thời điểm để xác định tọa độ các điểm đặc trưng đó

I.2 Mục đích ý nghĩa

- Xác định giá trị tuyệt đối và chuyển dịch tương đối của nền

móng công trình Từ số liệu đưa ra nguyên nhân, giải pháp phù hợp ngăn ngừa sự cố có thể xảy ra

-Xác định các thông số đặc trưng của nền công trình, kiểm tra các số liệu cơ lý của nền đất

I.2 Mục đích ý nghĩa

- Xác định được các giá trị chuẩn giới hạn đánh giá biến dạng ngang của công trình

I.3 Yêu cầu chung

- Quan trắc chuyển dịch ngang công trình được tiến hành trong thời gian xây dựng và sử dụng cho đến khi đạt được độ ổn định về chuyển dịch (tốc độ chuyển dịch của công trình đạt

được từ 1mm /năm ÷ 2mm/năm)

- Quan trắc chuyển dịch trong thời gian sử dụng công trình còn được tiến hành khi phát hiện thấy công trình xuất hiện các vết nứt lớn, độ lún lệch lớn hoặc có sự thay đổi rõ nét về tình trạng của công trình do chuyển dịch ngang gây ra

Bước 1: Lập phương án kĩ thuật

I.4 Trình tự quan trắc

Bước 2: Thiết kế mốc chuẩn, mốc quan trắc

Bước 3: Chọn vị trí mốc chuẩn, hướng chuẩn

Bước 4: Gán mốc quan trắc lên công trình Bước 5: Quan trắc, theo dõi số liệu

Bước 6: Tính toán, phân tích giá trị dịch chuyển

I.5 Lưới khống chế và các loại mốc

a Lưới khống chế quan trắc chuyển dịch ngang công trình được

- Kết cấu hình học của lưới:

Thường là dạng tam giác dày đặc.

- Kết cấu hình học của lưới:

Phụ thuộc vào mốc cơ sở và mốc quan trắc, thường cũng là đồ hình tam giác.

I.5 Lưới khống chế và các loại mốc

b Các loại mốc dùng trong quan trắc chuyển dịch ngang công

trình

I.5 Lưới khống chế và các loại mốc

Một số loại mốc:

I.6 Các phương pháp quan trắc

Giao hội góc Giao hội cạnh Giao hội góc-cạnh

I.6.1 PP hướng chuẩn

Như hình, độ lệch hướng chuẩn của điểm 1 là δ1 và độ lệch

hướng chuẩn của điểm 2 là δ2

I.6.1 PP hướng chuẩn

b Các loại hướng chuẩn

I.6.1 PP hướng chuẩn

C1 Phương pháp đo góc nhỏ

• Để đo độ lệch hướng chuẩn của điểm i so

với hướng chuẩn AB, tại điểm A đặt máy

kinh vỹ, tại điểm B và điểm quan trắc i đặt

bảng ngắm Đo góc β và khoảng cách S

• Độ lệch hướng của điểm i tính theo công thức :

Vì β là góc rất nhỏ nên có thể viết:

Sai số trung phương xác định độ lệch hướng chuẩn là:

Vì số hạng thứ nhất ở vế phải rất nhỏ nên có thể bỏ qua, lúc này công thức sẽ là:

I.6.1 PP hướng chuẩn

C1 Phương pháp đo góc nhỏ

Số vòng đo và sai số trung phương cho phép đo góc nhỏ.

I.6.1 PP hướng chuẩn

• Khi đo, máy đặt tại A, đặt bảng ngắm cố định tại

B, thành lập được hướng chuẩn AB Đặt bảng ngắm di động tại điểm quan trắc (N) sao cho thước thẳng góc góc hướng AB và trục đối xứng của bảng ngắm đi qua tâm mốc của điểm N, đọc giá trị trên thước là a Khi tia ngắm đi qua tâm bảng ngắm, đọc số đọc trên thước là b

• Độ lệch hướng

I.6.2 PP đo góc cạnh

a Phương pháp tam giác

- Ứng dụng để quan trắc chuyển dịch ngang công trình ở vùng đồi núi như các đập thủy lợi - thủy điện, công trình cầu, đuờng,…

- Để đo góc và cạnh trong lưới thường sử dụng máy toàn đạc điện tử

- Các điểm kiểm tra được bố trí ở những độ cao khác nhau, có thể tạo

thành lưới tam giác.

I.6.2 PP đo góc cạnh

b Phương pháp đa giác

- Ứng dụng để quan trắc chuyển dịch ngang của những công trình có dạng hình cung như các tuyến đường, hầm giao thông, tuyến đập dạng vòm

- Trên mỗi tuyến quan trắc xây dựng một đường chuyền qua các mốc gắn tại công trình, ở hai đầu được dựa trên hai điểm khống chế cơ sở và đo nối

ít nhất 2 phương vị gốc (hình vẽ)

- Đo tất cả các góc và các cạnh trong lưới bằng máy toàn đạc điện tử độ chính xác cao

Trong hình vẽ:

- Các điểm 1, 2, 3 là các điểm quan trắc, gắn trên công trình.

- Các điểm QT1, QT2, QT3, QT4 là các điểm khống chế cơ sở.

I.6.2 PP đo góc cạnh

b Phương pháp đa giác

- Trong mỗi chu kỳ, đo các góc và cạnh của đường chuyền, sau đó bình sai

để tính tọa độ của các điểm kiểm tra

- Chú ý là phải đo góc và đo cạnh với độ chính xác cao

- Độ chuyển dịch của các điểm kiểm tra là hiệu tọa độ tính được ở 2 chu kỳ quan trắc.

I.6.2 PP đo góc cạnh

c Phương pháp giao hội

- Các dạng lưới giao hội gồm giao hội góc, giao hội cạnh, giao hội

góc - cạnh có thể được áp dụng để quan trắc chuyển dịch ngang

công trình (hình vẽ).

- Lưới giao hội dễ phù hợp với nhiều dạng địa hình, nhiều loại công

trình và triển khai thi công thuận tiện bằng các máy toàn đạc điện tử

Sai số trung phương vị trí điểm giao hội KT1 tính theo mỗi tam giác

giao hội được tính theo công thức:

Sai số trung phương vị trí điểm giao hội KT1 tính theo mỗi tam giác

giao hội được tính theo công thức:

I.6.2 PP đo góc cạnh

C3 Phương pháp giao hội góc - cạnh

- Đo:

Đặt máy toàn đạc điện tử tại các điểm khống chế, đo các góc ngang

βi và các cạnh (chiều dài ngang) Si

- Tính:

Tính tọa độ điểm quan trắc KT1 bằng bài toán giao hội góc - cạnh.

- Độ chính xác:

Sai số trung phương vị trí điểm giao hội KT1 tính theo mỗi tam giác

giao hội được tính theo công thức:

(1) (2)

P P P

m m m





I.6.3 PP GPS-Quan trắc chuyển dịch ngang

- Nguyên lý định vị GPS

Có 2 loại hình định vị cơ bản là định vị tuyệt đối và định vị tương đối,

trong đó định vị tương đối cho phép xác định số gia tọa độ với độ chính xác cao và được áp dụng để xây dựng các mạng lưới trắc địa chuyên

dùng.

- Cấu trúc của mạng lưới quan trắc chuyển dịch ngang công trình

Hệ thống lưới quan trắc biến dạng công trình bao gồm 2 bậc lưới, bậc

một là lưới cơ sở và bậc hai là lưới quan trắc Yêu cầu độ chính xác

chuyển dịch đối với các cấp lưới trong quan trắc biến dạng được xác định theo công thức:

- Đối với lưới cơ sở:

2

1

q qcs

M m

q qQT

k M m

I.6.3 PP GPS-Quan trắc chuyển dịch ngang

quan trắc biến dạng công trình, khuyến cáo nên áp dụng phương thức liên kết cạnh - điểm.

I.7 Độ chính xác và chu kì quan trắc

I.7.1 Độ chính xác

- Sai số quan trắc chuyển dịch ngang được xác định trên cơ sở Tiêu chuẩn

và Quy phạm xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp.

- Đối với các công trình đặc biệt, công trình quan trọng đòi hỏi độ chính xác cao thì dựa vào đặc điểm, qui trình thi công và thời gian sử dụng công trình

I.7 Độ chính xác và chu kì quan trắc

I.7.2 Chu kì quan trắc

- Thời gian thực hiện các chu kỳ quan trắc chuyển dịch được tiến hành dựa vào các yếu tố :

+ Loại nhà và công trình;

+ Loại nền đất xây dựng nhà và công trình;

+ Đặc điểm áp lực ngang;

+ Mức độ chuyển dịch ngang;

+ Tiến độ thi công xây dựng công trình

-Trong thời gian sử dụng công trình, số lượng chu kỳ quan trắc

được tiến hành từ 1÷2 chu kỳ trong một năm, vào những thời điểm

mà điều kiện ngoại cảnh khác biệt nhất

I.7 Độ chính xác và chu kì quan trắc

I.7.2 Chu kì quan trắc

- Chu kỳ quan trắc đầu tiên được thực hiện ngay sau khi xây dựng móng công trình và trước khi có áp lực ngang tác động đến công trình

- Các chu kỳ tiếp theo được thực hiện tuỳ thuộc vào mức tăng hoặc giảm áp lực ngang tác động vào công trình hoặc có thể quan trắc 2 tháng 1 lần trong thời gian xây dựng công trình

II Ví dụ thực tiễn quan trắc chuyển dịch ngang

II.1 Dự án quan trắc chuyển dịch ngang tuyến đập thủy điện Tuyên Quang.

II Ví dụ thực tiễn quan trắc chuyển dịch ngang

1 Giới thiệu chung công trình:

-Thủy điện Tuyên Quang nằm trong địa phận 3 tỉnh: Tuyên Quang,

Hà Giang và Bắc Kạn Tổng diện tích mặt nước trên hồ thuỷ điện hơn 8.000 ha, dung tích 2 tỉ m3 nước

- Thuỷ điện Tuyên Quang có 3 tổ máy (tổng công suất 342 MW), phát điện lên lưới điện quốc gia với công suất lắp máy là 342MW, sản lượng điện trung bình hằng năm là 1,295 tỷ kWh

- Nhà máy thủy điện Tuyên Quang được thi công theo hình thức đập: đập đá đổ, bản mặt bằng bê tông cốt thép

- Chiều dài đập theo đỉnh là 717,9m

- Chiều cao đập lớn nhất là 92,2m

- Chiều rộng đỉnh đập là 10m

- Mực nước dâng trung bình: 36m

II Ví dụ thực tiễn quan trắc chuyển dịch ngang

2 Nhiệm vụ kỹ thuật của công tác quan trắc :

-Số lượng mốc quan trắc: tại đập bê tông bản mặt bố trí 24 điểm

mốc trên 4 tuyến cơ, mỗi tuyến có 6 điểm mốc, đặt tại 6 mặt cắt

-Vị trí đặt mốc trên đỉnh và các cơ đập, các điểm mốc được ký hiệu

từ MM-1 đến MM-24 Tại mỗi khối trên đập bê tông trọng lực đặt 2 điểm mốc quan trắc (Khi thực nghiệm lập lưới quan trắc bằng công nghệ GPS chỉ tiến hành đo mạng lưới với 4 điểm cơ sở và 8÷14

điểm quan trắc)

-Yêu cầu độ chính xác quan trắc: yêu cầu độ chính xác đối với các điểm quan trắc được đặt ra rất cao Sai số chuyển dịch ngang tại các điểm quan trắc trên tuyến đập bê tông trọng lực không vượt quá

±5mm, còn sai số chuyển dịch tại đập bê tông bản mặt không vượt quá ±10mm

II Ví dụ thực tiễn quan trắc chuyển dịch ngang

3 Thiết kế sơ đồ lưới

Trong mạng lưới quan trắc thực nghiệm có 4 điểm mốc cơ sở

(QT-01, QT-03, QT-05, QT-06) và 8÷14 điểm quan trắc gắn trên thân đập Cả 2 loại mốc nêu trên đều có kết cấu định tâm bắt buộc, thuận lợi đặt thiết bị

II Ví dụ thực tiễn quan trắc chuyển dịch ngang

4 Tổ chức đo đạc ngoại nghiệp

Máy móc và thiết bị đo bao gồm: 8 máy thu tín hiệu vệ tinh loại

4600LS do hãng Trimble Navigation của Mỹ sản xuất Độ chính xác theo lý lịch máy 5mm + 1ppm

a Quan trắc chu kỳ 1:Trong chu kỳ 1 (thực hiện trong tháng 1 năm 2008) đã triển khai quan trắc thực nghiệm với 2 nội dung: Đo lưới khống chế cơ sở gồm 4 điểm (QT-01, QT-03, QT-05, QT-06) với 4

ca đo Đo lưới quan trắc với 14 điểm, thời gian đo mỗi ca đo kéo dài

1 giờ 30 phút

b Quan trắc chu kỳ 2:Trong chu kỳ 2 (thực hiện trong tháng 3 năm 2009) đã triển khai quan trắc thực nghiệm với 2 nội dung giống như chu kỳ 1: Đo lưới khống chế cơ sở gồm 4 điểm với 4 ca đo Đo lưới quan trắc với 8 điểm, thời gian đo mỗi ca đo kéo dài 1 giờ 30 phút

II Ví dụ thực tiễn quan trắc chuyển dịch ngang

5 Kết quả đo và xử lý số liệu lưới thực nghiệm

- Xử lý số liệu đo lưới quan trắc chuyển dịch ngang tuyến đập thuỷ điện Tuyên Quang được thực hiện trong hai chu kỳ 1 và 2 được

thực hiện bằng phần mềm GPSurvey 2.35 Phương án bình sai lựa chọn là bình sai lưới tự do với 1 điểm gốc là điểm QT- 06 (tọa độ giả định)

- Các chỉ tiêu độ chính xác đo đạc và tính toán bình sai đối với

mạng lưới quan trắc trong 2 chu kỳ thực nghiệm đều đạt yêu cầu kỹ thuật

II Ví dụ thực tiễn quan trắc chuyển dịch ngang

6 Tính toán và kết quả tính dịch chuyển

Dựa trên kết quả đo đạc mạng lưới quan trắc chuyển dịch ngang trong các chu kỳ, giá trị chuyển dịch của đối tượng quan trắc được tính toán theo các công thức:

- Chuyển dịch theo hướng trục OX:

- Chuyển dịch theo hướng trục OY:

II Ví dụ thực tiễn quan trắc chuyển dịch ngang

Bảng kết quả tính toán quan trắc chuyển dịch công trình thủy điện Tuyên Quang

=> Kết quả toán chuyển dịch ngang thực nghiệm đều đạt yêu cầu kỹ thuật, giới hạn cho phép

KÍNH MONG CÁC BẠN HỌC VIÊN XEM XÉT GÓP Ý.

TRÂN TRỌNG CẢM ƠN!