Bài Thuyết trình quan trắc lún công trình

Tóm tắt Đề tài “ Xử lí số liệu quan trắc lún công trình đại học Văn Lang ” được xây dựng dựa trên vai trò quan trọng của quan trắc biến dạng công trình nói chung và quan trắc lún nói ri

ĐỀ TÀI: “XỬ LÝ SỐ LIỆU QUAN TRẮC LÚN CÔNG TRÌNH ĐẠI HỌC VĂN LANG

PHƯỜNG 5, QUẬN GÒ VẤP, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH”

Giáo viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN HỮU ĐỨC Sinh viên thực hiện: ĐỖ THỊ HUYỀN TRÂN

Lớp : 04-ĐHTĐ-03 MSSV: 0450030134

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM

KHOA TRẮC ĐỊA BẢN ĐỒ VÀ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tháng 1/2020

Tóm tắt

 Đề tài “ Xử lí số liệu quan trắc lún công trình đại học Văn Lang ” được xây dựng dựa trên vai trò quan trọng của quan trắc biến dạng công trình nói chung và quan trắc lún nói riêng Giúp công trình đưa vào sử dụng an toàn , thuận tiện, phù hợp với nhu cầu phát triển giáo dục của Việt Nam.

 Các kết quả thu được là căn cứ để đánh giá tình hình

ổn định của công trình và đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời khi công trình bị biến dạng Đồng thời , kết quả còn là sản phẩm của sinh viên trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.

III • Tính toán thực nghiệm

I Khái quát về quan trắc biến dạng công trình

 Chuyển dịch công trình là sự thay đổi vị trí của công trình trong không gian so với vị trí ban đầu của công trình.

*Chuyển dịch được phân thành 2 loại:

+ Chuyển dịch theo phương thẳng đứng hay còn gọi

là độ lún (ký hiệu là S)

 Khi S>0 công trình trồi

 Khi S<0 công trình lún + Chuyển dịch ngang ( ký hiệu là Q): là sự thay đổi vị trí công trình trong mặt phẳng nằm ngang có thể theo một hướng xác định hoặc một hướng bất kỳ

Khái niệm

Biến dạng công trình là sự thay đổi về hình dạng và kích thước công trình so với trạng thái ban đầu, là hậu quả của quá trình chuyển dịch không đều

 + Các loại biến dạng thường gặp là : Cong vênh, vặn xoắn , rạn nứt…

Nguyên nhân gây nên chuyển dịch và biến dạng công

trình:

Do tác động bởi nhiều yếu tố nên làm cho công trình bị chuyển dịch và biến dạng Trong đó có 2 yếu tố chính:

◦ + Nhóm yếu tố tự nhiên

◦ + Nhóm yếu tố nhân tạo

I Khái quát về quan trắc biến dạng công trình

Khái niệm

Xác định giá trị chuyển dịch biến dạng để đánh giá độ

ổn định công trình phòng ngừa các sự cố hư hỏng, đổ

vỡ có thể xảy ra

Xác định giá trị chuyển dịch biến dạng để đánh giá độ

ổn định công trình phòng ngừa các sự cố hư hỏng, đổ

trong tương lai.

Nghiên cứu quy luật biến dạng trong những điều kiện khác nhau và dự đoán biến dạng của công trình

trong tương lai.

Xác định các loại biến dạng có ảnh hưởng đến quá trình vận hành công trình, từ đó đề ra chế độ sử

 Các phương pháp quan trắc lún công trình

đo cao thủy tĩnh

• Ưu điểm: Quan

trắc các nền kết cấu trong điều kiện xây dựng chật hẹp.

• Nhược điểm: Độ

chính xác không bằng phương pháp đo cao hình học từ giữa

• Ưu điểm: Quan

trắc các nền kết cấu trong điều kiện xây dựng chật hẹp.

• Nhược điểm: Độ

chính xác không bằng phương pháp đo cao hình học từ giữa

Hình 1.6 Mốc chôn nông dạng ống

I Khái quát về quan trắc biến dạng công trình

 Hệ thống mốc quan trắc

Mốc độ cao cơ sở dùng trong quan trắc thường được thiết kế theo 3

kiểu: Mốc chôn sâu, mốc chôn nông, mốc gắn tường.

Mốc cơ sở

Hình Kết cấu mốc chôn sâu lõi đơn

Hình Kết cấu mốc chôn sâu lõi kép

I Khái quát về quan trắc biến dạng công trình

 Hệ thống mốc quan trắc

Mốc quan trắc thường được thiết kế theo 2 kiểu: mốc gắn tường, mốc gắn nền

Hình : Mốc gắn tường

Hình : Mốc gắn nền

I Khái quát về quan trắc biến dạng công trình

 Lưới khống chế quan trắc lún công trình

Hình : Lưới cơ sở dạng rời

Hình : Lưới cơ sở dạng cụm

Hình : Lưới quan trắc

II Công tác quan trắc lún và xử lý số liệu quan trắc lún công trình

 Một số phương pháp phân tích độ ổn định của mốc lún

Phương pháp bình sai bằng thuật toán tự

do

Phương pháp Trernhikov

 Phương pháp thuật toán bình sai tự do để đánh giá độ ổn

định của các mốc độ cao cơ sở

Lưới khống chế được định vị theo độ cao trung bình của các điểm mốc ổn định theo nguyên tắc: độ cao trung bình của các mốc ổn định không thay đổi giữa các chu kỳ quan trắc.

Để giải quyết các nhiệm vụ đã nêu, bài toán xử lý số liệu lưới khống chế sẽ được thực hiện với quy trình được thể hiện bằng sơ đồ tính toán như sau:

Xử lý số liệu quan trắc lún công trình:

II Công tác quan trắc lún và xử lý số liệu quan trắc lún công trình

Việc bình sai lưới thủy chuẩn đo độ lún được thực hiện theo phương pháp bình sai chặt chẽ trên phương pháp số bình phương nhỏ nhất, tùy vào điều kiện cụ thể mà có thể sử dụng một trong những 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 tham số ( bình sai gián tiếp) để xử lí số liệu

đo lún.

B3: Xác định trọng số của các đại lượng đoB2: Lập phương trình số hiệu chỉnh

Xử lý số liệu quan trắc lún công trình:

II Công tác quan trắc lún và xử lý số liệu quan trắc lún công trình

(Đào Xuân Lộc – 2013)

 Dự báo lún theo hàm đa thức:

Khi sử dụng đa thức, độ lún công trình được thể hiện dưới dạng:

Trong đó St là độ lún công trình ở thời điểm t, t là thời điểm xảy ra độlún,

a0, a1, a2,…an là hệ sô của đa thức

Giới thiệu khu vực nghiên cứu:

III Tính toán thực nghiệm:

Hình : Tổng quan khu vực nghiên cứu

Trường Đại Học Văn Lang tọa lạc tại phường 5 quận Gò Vấp TP.HCM với diện tích 5.8ha Trường kiên trì và tích cực thực hiện thành công đền bù, giải tỏa Trường được xúc tiến xây dựng với những hạng mục đạt chuẩn của một trường đại học, đáp ứng yêu cầu cao về cơ sở vật chất , tiện nghi học tập

Giới thiệu khu vực nghiên cứu:

III Tính toán thực nghiệm:

Thiết bị sử dụng cho công tác quan trắc lún công trình Đại Học Văn Lang là : Máy thủy chuẩn chính xác (độ chính xác 0.3 mm/km), Thủy bình điện tử DNA03 + mia invar mã vạch

Thời gian thực hiện các chu kỳ quan trắc :

+Chu kỳ 1 ngày 06/12/2016 ( chu kỳ gốc- đổ bê tông sàn tầng 1)+ Chu kỳ 2 ngày 09/01/2017 ( đổ bê tông sàn tầng 4)

+ Chu kỳ 3 ngày 20/03/2017 ( đổ bê tông sàn tầng 8)+ Chu kỳ 4 ngày 06/07/2017 ( đổ bê tông sàn tầng 12)+ Chu kỳ 5 ngày 15/09/2017 ( trong quá trình hoàn thiện)+ Chu kỳ 6 ngày 21/12/2017 ( trong quá trình hoàn thiện)+ Chu kỳ 7 ngày 17/01/2018 ( trong quá trình hoàn thiện)

Xử lý lưới cơ sở bằng phần mềm Microsoft Excel

và Dp Survey:

III Tính toán thực nghiệm:

Sơ đồ lưới cơ sở

Xử lý lưới cơ sở bằng phần mềm Microsoft Excel

và Dp Survey:

III Tính toán thực nghiệm:

Tên Mốc Độ Cao Hi (mm)

Chu Kỳ 1

Chu kỳ 2

Chu kỳ 3

Chu kỳ 4

Chu kỳ 5

Chu kỳ 6

Chu kỳ 7

Chu kỳ 2

Chu kỳ 3

Chu kỳ 4

Chu kỳ 5

Chu kỳ 6

Chu kỳ 7

VL04 2048 2048.2 2048.3 2048.3 2048.4 2048.3 2048.3

GPS2 1376.3 1376 1375.7 1375.7 1376 1376.1 1376.1

VL02 1541.7 1541.7 1542 1541.9 1541.6 1541.5 1541.6

Bảng tổng hợp độ cao sau bình sai các mốc cơ sở bằng Dp Survey 2.9

Bảng tổng hợp độ cao sau bình sai các mốc cơ sở bằng Microsoft Excel

 Nhận xét : kết quả xử lý lưới độ cao cơ sở qua 7 chu kỳ bằng Excel và Dp survey ta nhận thấy rằng đều cho kết quả

độ cao sau bình sai đa số là giống nhau, và ở một vài chu kỳ

có lệch nhau không đáng kể (0.05mm) Các mốc VL04, GPS2, VL02 đều ổn định và có thể làm số liệu gốc cho lưới quan trắc cả các chu kỳ

Xử lý lưới cơ sở bằng phần mềm Microsoft Excel và

Bảng Tổng hợp dịch chuyển các mốc cơ sở trong 7 chu kỳ

Nhận xét : Từ kết quả trên bảng ta thấy độ dịch chuyển của các mốc

từ các chu kỳ tiếp theo so với chu kỳ 1 là không lớn luôn nằm trong giới hạn Qua các chu kỳ thì độ dịch chuyển lớn nhất nằm mốc VL04, nhưng vẫn đảm bảo các mốc hoàn toàn ổn định và có thể làm cơ sở cao độ gốc cho lưới quan trắc

Xử lý lưới quan trắc bằng phần mềm Microsoft Excel

và Dp Survey:

III Tính toán thực nghiệm:

Sơ đồ lưới quan trắc từ

chu kỳ 1 đến chu kỳ 5

Sơ lưới quan trắc chu kỳ 6 và chu kỳ 7

(do mốc VL04 bị hỏng )

Xử lý lưới quan trắc bằng phần mềm Microsoft Excel và

Dp Survey:

III Tính toán thực nghiệm:

Lưới quan trắc các chu kỳ đều được bình sai tham số ( bình sai gián tiếp) qua các chu kỳ bằng phần mềm Microsoft excel và Dp survey 2.9

Bảng kết quả chênh lệch độ cao các mốc quan trắc giữa phần mềm excel và Dp Survey

Tên Mốc

(mm)

Chu Kỳ 1

Chu kỳ 2

Chu kỳ 3

Chu kỳ 4

Chu kỳ 5

Chu kỳ 6

Chu kỳ 7

Chu kỳ 3

Chu kỳ 4

Chu kỳ 5

Chu kỳ 6

Chu kỳ 7

M6 0 0 0 0 0 0 0

M7 0 0.1 0.1 0 0 0 0

M8 0 0 0.2 0 0 0 0

M9 0 0 0.1 0.1 0 0 0.1

 Nhận xét :Từ kết quả xử lý lưới quan trắc 7 chu kỳ bằng cả Excel và Dp

Survey ta nhận thấy kết quả đa phần giống nhau, trông đó vẫn có một vài kết quả lệch nhau nhưng không đáng kể () do sai số làm tròn số

Xử lý lưới quan trắc bằng phần mềm Microsoft Excel và

Bảng độ lún tuyệt đối các mốc quan trắc công trình (mm)

 Nhận xét: từ kết quả tham số lún trên ta thấy độ lún lớn nhất chu kỳ

3 là mốc 4 (-2.91mm) ,còn với chu kỳ 2,4,5 thì độ lún lớn nhất là mốc 5, với chu kỳ 6, 7 thì độ lún lớn nhất rơi vào mốc M4 Độ lún nhỏ nhất của chu kỳ 2 là 0.79mm thuộc mốc M3, còn các chu kỳ 3,4,5,6,7 thì thuộc chu kỳ 7.

 Biểu đồ lún:

III Tính toán thực nghiệm:

Biểu đồ lún công trình thể hiện độ lún một cách trực quan và dễ theo dõi nhất,

Từ biểu đồ lún ta đưa ra nhận xét và đánh giá độ lún của công trình một cách khách quan nhất.

Thông qua biểu đồ lún ta có thể có cái nhìn rõ nhất về mức độ trồi, lún của công

trình từ đó đưa ra những biện pháp xử lý cũng như khắc phục kịp thời.

Tên Điểm

Độ lún (mm)

Độ lún (mm)

Độ lún (mm)

Độ lún (mm)

Độ lún (mm)

Độ lún (mm)

Độ lún (mm)

Nhận xét: chu kỳ 1 đến chu kỳ 3 thì đa số các mốc lún đều trong đó

có mốc 3 ở chu kỳ 2 trồi nhẹ do tác động áp lực nước ngầm lên công trình Từ chu kỳ 4 các mốc lún đều, ta cần theo dõi chặt chẽ và đưa ra biện pháp xử lý thích hợp khi công trình biến dạng ngoài cho phép.

 Thể hiện độ lún công trình bằng phần mềm Surfer 8:

III Tính toán thực nghiệm:

Surfer là một phần mềm hỗ trợ tạo đường bình độ, bề mặt địa hình, 3D, tính khối lượng

Phần mềm Surfer được sử dụng rộng rãi cho các mô hình địa hình, mô hình hóa độ sâu, phân tích bề mặt, lập bản đồ đường đồng mức, bản đồ bề mặt 3D, đường phân nước, grid, phân tích tầm nhìn, thể tích

Giao diện phần mềm Surfer

Kết quả thể hiện độ lún chu kỳ 2 công trình dạng

Post Map (dạng điểm)

Tên Điểm

Độ lún (mm)

 Một số dạng thể hiện độ lún công trình bằng Surfer 8

 Thể hiện độ lún công trình bằng phần mềm Surfer 8:

Kết quả thể hiện độ lún chu kỳ 2 công trình dạng Contour map

(đường đồng mức)

Kết quả thể hiện độ lún chu kỳ 2 công trình dạng

wireframe (khung lưới)

•Bảng kết quả dự báo lún mốc M1 công trình qua 9 chu kỳ

•Biểu đồ dự báo lún theo đa thức bậc 2

 Biểu đồ dự báo lún theo đa thức bậc 3 :

chu kỳ 2 chu kỳ 3chu kỳ 4 chu kỳ 5 chu kỳ 6chu kỳ 7 chu kỳ 8 chu kỳ 9

-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3

 Nhận xét: Ta thấy độ lún mốc M1 lún đều qua các chu kỳ từ 1 đến

7 nhưng chu kỳ 9 thì có sự trồi nhẹ Cần tiếp tục theo dõi công trình

và đưa ra hướng khắc phụ biến dạng hiệu quả.

-Tìm hiểu nguyên nhân gây nên

chuyển dịch biến dạng công trình

- Xử lý số liệu và đánh giá độ ổn

định của lưới cơ sở và lưới quan trắc

- Tìm hiểu việc lập biểu đồ lún và dự

báo độ lún thông qua số liệu các mốc

quan trắc công trình ở các chu kỳ.

- Lập hàm dự đoán lún bậc 2, bậc 3

cho các mốc quan trắc các chu kỳ

tiếp theo của công trình.

Hiểu nguyên nhân gây nên chuyển dịch biến dạng công trình

Sử dụng các thuật toán bình sai để tính toán trên excel và phần mềm

Dp survey để xử lý số liệu của lưới

Tha nk

you !!!

Cảm ơn quý Thầy cô và các bạn

đã chú ý lắng nghe!!!