Thiết kế kỹ thuật và lập dự toán quan trắc lún chung cư cao tầng ct14 a khu đô thị nam thăng long

§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
Lêi nãi ®Çu
Nh÷ng n¨m gÇn ®©y cïng víi sù ph¸t triÓn vÒ kinh tÕ, c¸c c«ng tr×nh nhµ cao
tÇng ®îc x©y dùng kh¾p n¬i trªn ®Êt níc ®Ó gi¶i quyÕt nhu cÇu nhµ ë cho ngêi d©n,
®Æc biÖt ë c¸c thµnh phè lín. Theo tµi liÖu kh¶o s¸t ®Þa chÊt vïng ch©u thæ S«ng
Hång, nhÊt lµ khu vùc Hµ Néi cho thÊy ®©y lµ vïng ®Êt cã lÞch sö h×nh thµnh lµ
®ång b»ng tÝch tô nªn cã kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña mét sè tÇng ®Þa chÊt kÐm nh tÇng
H¶i Hng, tÇng Th¸i B×nh, cã thÓ nãi ®©y lµ vïng ®Êt yÕu, kÐm chÞu nÐn. MÆt kh¸c
do nhu cÇu cuéc sèng, viÖc khai th¸c níc ngÇm ngµy cµng t¨ng, lµm cho ®iÒu kiÖn
®Þa chÊt ë ®©y bÞ thay ®æi. Tõ nh÷ng nguyªn nh©n nªu trªn cïng víi mét sè nguyªn
nh©n kh¸c nh thiÕt kÕ kÕt cÊu mãng c«ng tr×nh, chÊt lîng vËt liÖu c«ng tr×nh, ®iÒu
kiÖn khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa, nãng Èm, ma nhiÒu …®· lµm cho c¸c c«ng tr×nh
x©y dùng bÞ biÕn d¹ng, dÉn ®Õn kÕt cÊu bÞ ph¸ vì lµm cho mét sè c«ng tr×nh kh«ng
thÓ sö dông ®îc. BiÕn d¹ng c«ng tr×nh do nhiÒu nguyªn nh©n g©y nªn trong ®ã
nguyªn nh©n chñ yÕu lµ c«ng tr×nh bÞ lón vµ lón kh«ng ®Òu dÉn ®Õn c«ng tr×nh bÞ
vÆn xo¾n.
§Ó cã c¬ së ®¸nh gi¸ møc ®é vµ kh¶ n¨ng biÕn d¹ng cña c«ng tr×nh, tõ ®ã cã
biÖn ph¸p kÞp thêi can thiÖp, kh¾c phôc tríc khi c«ng tr×nh bÞ h háng trÇm träng th×
c«ng t¸c quan tr¾c lón c«ng tr×nh lµ kh«ng thÓ thiÕu vµ ph¶i ®îc tiÕn hµnh thêng
xuyªn.
Theo thùc tÕ hiÖn nay, c«ng t¸c quan tr¾c lón c«ng tr×nh kh«ng nh÷ng ®îc
quan t©m mµ cßn kh«ng thÓ thiÕu ®îc khi x©y dùng vµ sö dông c«ng tr×nh. Trong
c«ng t¸c quan tr¾c lón c«ng viÖc quan träng nhÊt lµ viÖc xö lý sè liÖu sau khi quan
tr¾c. Nhng víi sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ th«ng tin hiÖn nay th× viÖc xö lý kÕt qu¶
quan tr¾c ®· ®îc thùc hiÖn nhanh vµ chÝnh x¸c.
XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu thùc tÕ ®ã, em ®· chän ®Ò tµi tèt nghiÖp : “ ThiÕt kÕ kü
thuËt vµ lËp dù to¸n quan tr¾c lón chung c cao tÇng CT14-A khu ®« thÞ Nam
Th¨ng Long ”.
Néi dung cña ®å ¸n bao gåm
Ch¬ng I : Giíi thiÖu chung
Ch¬ng II: ThiÕt kÕ kü thuËt thµnh lËp líi quan tr¾c ®é lón c«ng tr×nh
Ch¬ng III: LËp dù to¸n quan tr¾c ®é lón c«ng tr×nh
PhÇn thùc nghiÖm
Do thêi gian lµm ®å ¸n kh«ng nhiÒu, kh¶ n¨ng chuyªn m«n cßn h¹n chÕ nh-
ng víi sù nç lùc cña b¶n th©n vµ sù gióp ®ì nhiÖt t×nh cña c« gi¸o híng dÉn em ®·
hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy ®óng thêi h¹n.
1
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c« §inh ThÞ LÖ Hµ cïng c¸c thÇy, c« trong bé m«n
Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh nãi riªng vµ c¸c thÇy, c« trong khoa Tr¾c ®Þa ®· gióp ®ì em hoµn thµnh
b¶n ®å ¸n nµy.
Hµ Néi, th¸ng 6 n¨m 2008
Sinh viªn thùc hiÖn
§oµn §øc ThuËn
Ch¬ng I
Giíi thiÖu chung
I.1 Giíi thiÖu vÒ c«ng tr×nh CT14A- khu ®« thÞ Nam Th¨ng Long
I.1.1 VÞ trÝ ®Þa lý khu ®o
C«ng tr×nh CT14-A khu ®« thÞ Nam Th¨ng Long ®îc x©y dùng ë phÝa nam
cña thµnh phè Hµ Néi.C«ng tr×nh x©y dùng thuéc ®Þa phËn phêng Phó Thîng –
Xu©n La, QuËn T©y Hå, Hµ Néi.
I.1.2 §iÒu kiÖn tù nhiªn khu ®o
C«ng tr×nh CT14A- khu ®« thÞ Nam Th¨ng Long n»m ë khu vùc ngo¹i vi
thµnh phè Hµ Néi trong vïng ®ång b»ng b¾c bé, khi hËu nhiÖt ®íi Èm cã giã mïa,
nhiÖt ®é trung b×nh hµng n¨m kho¶ng 240C. Mïa hÌ nãng nhiÖt ®é cao nhÊt lªn tíi
400C, ®é Èm cao, thêng cã ma b·o vËn tèc giã m¹nh cã thÓ lªn tíi 40km/h. Mïa
®«ng lóc l¹nh nhÊt trung b×nh vµo kho¶ng 100C thêng cã ma phïn Èm ít ®é Èm
2
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
kh«ng cao. Mïa xu©n thêi gian tõ th¸ng 1 ®Õn th¸ng 3 hµng n¨m thêi tiÕt nåm, ®é
Èm rÊt cao, h¬i níc nhiÒu, kh«ng khÝ ®äng trªn bÒ mÆt c«ng tr×nh vµ trang thiÕt bÞ.
C«ng tr×nh CT14A- khu ®« thÞ Nam Th¨ng Long ®îc x©y dùng trªn khu vùc
cã ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt biÕn ®éng phøc t¹p, kh«ng æn ®Þnh. Líp ®Êt díi nÒn mãng
c«ng tr×nh lµ ®Êt yÕu, chiÒu dµy líp bïn pha c¸t cã thÓ tíi hµng chôc mÐt.
I.1.3 Giíi thiÖu tæng quan vÒ c«ng tr×nh CT14A-khu ®« thÞ Nam Th¨ng Long
C«ng tr×nh nhµ ë cao tÇng ®îc x©y dùng nh»m môc ®Ých di d©n gi¶i phãng
mÆt phôc vô cho viÖc quy ho¹ch cña thµnh phè Hµ Néi. C«ng tr×nh ®îc x©y dùng
trªn khu ®Êt cã diÖn tÝch 9249m 2, diÖn tÝch x©y dùng lµ 2541m 2, tæng diÖn tÝch mÆt
sµn x©y dùng 39990m2,vµ tæng sè tÇng lµ16 tÇng (cha kÓ tÇng hÇm).
I.2 Nguyªn nh©n g©y nªn biÕn d¹ng c«ng tr×nh
C«ng tr×nh chung c cao tÇng bÞ chuyÓn dÞch, biÕn d¹ng lµ do t¸c ®éng chñ
yÕu cña hai yÕu tè lµ ®iÖu kiÖn tù nhiªn vµ qu¸ tr×nh x©y dùng, vËn hµnh c«ng tr×nh.
I.2.1 T¸c ®éng cña yÕu tè tù nhiªn
C¸c yÕu tè tù nhiªn cã ¶nh hëng tíi qu¸ tr×nh chuyÓn dÞch th¼ng ®øng cña
c«ng tr×nh bao gåm:
- Do tÝnh chÊt c¬ lý cña c¸c líp ®Êt ®¸ díi nÒn mãng c«ng tr×nh.
- Do ¶nh hëng cña c¸c yÕu tè khÝ tîng nh lµ : nhiÖt ®é, ®é Èm, giã, híng
chiÕu n¾ng…
- Sù thay ®æi chÕ ®é níc mÆt vµ níc ngÇm.
- Sù vËn ®éng néi sinh trong lßng tr¸i ®Êt.
I.2.2 T¸c ®éng cña c¸c yÕu tè liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh x©y dùng vµ vËn hµnh
c«ng tr×nh
- Do sù gia t¨ng t¶i träng c«ng tr×nh.
- Do x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm hoÆc x©y chen.
- Do khai th¸c níc ngÇm.
- Do nh÷ng sai sãt trong kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh.
I.3. ChØ tiªu kü thuËt quan tr¾c lón
I.3.1 §é chÝnh x¸c
§é chÝnh x¸c quan tr¾c lón ®îc quy ®Þnh tuú thuéc vµo tõng lo¹i c«ng tr×nh, lo¹i nÒn mãng vµ
®iÖu kiÖn chÊt cña nÒn mãng c¸c c«ng tr×nh. Sai sè giíi h¹n quan tr¾c lón ®îc quy ®Þnh nh
sau [6]:
§é chÝnh x¸c
TT §èi tîng quan tr¾c ®o ®é lón
3
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
1 C«ng tr×nh x©y dùng trªn nÒn ®¸ gèc 1.0mm
2 C«ng tr×nh x©y dùng trªn nÒn ®Êt sÐt hoÆc c¸c nÒn chÞu 3.0mm
lùc
3 C«ng tr×nh ®Ëp ®¸ chÞu ¸p lùc cao 5.0mm
4 C«ng tr×nh x©y dùng trªn nÒn trît 10mm
5 C«ng tr×nh b»ng ®Êt 15mm
I.3.2 Chu kú quan tr¾c
Thêi gian thùc hiÖn chu kú quan tr¾c phô thuéc vµo: lo¹i c«ng tr×nh, nÒn
mãng c«ng tr×nh, tõng giai ®o¹n x©y dùng vµ vËn hµnh c«ng tr×nh.
- Chu kú quan tr¾c ®Çu tiªn ®îc thùc hiÖn ngay sau khi x©y dùng mãng c«ng
tr×nh.
- Trong thêi kú x©y dùng, chu kú quan tr¾c ®îc thùc hiÖn tïy thuéc vµo møc
t¨ng t¶i träng cña c«ng tr×nh (møc 25%,50%,75% vµ 100%).
- Trong thêi kú vËn hµnh, chu kú quan tr¾c ®îc thùc hiÖn tïy thuéc vµo tèc
®é chuyÓn dÞch cña c«ng tr×nh (1th¸ng, 2th¸ng, 3th¸ng hoÆc 6th¸ng mét lÇn).
- Thêi kú c«ng tr×nh ®i vµo æn ®Þnh ( 2mm/n¨m) chu kú quan tr¾c 6th¸ng
hoÆc 1n¨m mét lÇn).
- Khi ph¸t hiÖn c¸c biÕn d¹ng bÊt thêng cÇn ph¶i bæ xung ngay chu kú quan
tr¾c.
I.4 Môc ®Ých nhiÖm vô quan tr¾c lón
Quan tr¾c chuyÓn dÞch biÕn d¹ng c«ng tr×nh lµ ®Ó x¸c ®Þnh møc ®é chuyÓn
dÞch biÕn d¹ng, nghiªn cøu t×m ra nguyªn nh©n chuyÓn dÞch biÕn d¹ng vµ tõ ®ã cã
c¸c biÖn ph¸p xö lý, ®Ò phßng tai biÕn ®èi víi c«ng tr×nh. Cô thÓ lµ:
- X¸c ®Þnh gi¸ trÞ chuyÓn dÞch biÕn d¹ng c«ng tr×nh, ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é æn
®Þnh cña c«ng tr×nh.
- KiÓm tra viÖc tÝnh to¸n, thiÕt kÕ c«ng tr×nh.
- Nghiªn cøu quy luËt chuyÓn dÞch trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c nhau vµ dù
®o¸n sù chuyÓn dÞch trong t¬ng lai.
- X¸c ®Þnh xem møc ®é chuyÓn dÞch cã ¶nh hëng ®Õn qu¸ tr×nh vËn hµnh
c«ng tr×nh kh«ng, tõ ®ã cã biÖn ph¸p ®iÒu tiÕt, khai th¸c c«ng tr×nh mét c¸ch hîp lÝ.
§Ó quan tr¾c lón mét c«ng tr×nh, tríc hÕt cÇn ph¶i thiÕt kÕ ph¬ng ¸n kinh tÕ -
kü thuËt bao gåm:
- NhiÖm vô kü thuËt.
- Kh¸i qu¸t vÒ c«ng tr×nh, ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ chÕ ®é vËn hµnh.
- S¬ ®å ph©n bè mèc khèng chÕ vµ mèc quan tr¾c.
- S¬ ®å quan tr¾c.
4
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
-Yªu cÇu ®é chÝnh x¸c quan tr¾c ë nh÷ng giai ®o¹n kh¸c nhau.
- Ph¬ng ph¸p vµ dông cô ®o.
- Ph¬ng ph¸p chØnh lý kÕt qu¶ ®o.
- S¬ ®å lÞch cho c«ng t¸c quan tr¾c.
- Biªn chÕ nh©n lùc vµ dù to¸n kinh phÝ.
I.5 Nguyªn t¾c quan tr¾c lón c«ng tr×nh
Do ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt nÒn mãng c«ng tr×nh thêng kh«ng ®ång nhÊt, c«ng
tr×nh cã kÕt cÊu phøc t¹p, t¶i träng kh«ng ®Òu nªn ®é lón ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau
còng cã thÓ kh«ng gièng nhau. §Ó x¸c ®Þnh gi¸ trÞ lón tuyÖt ®èi t¹i tõng vÞ trÝ vµ
c¸c tham sè lón chung cña c«ng tr×nh, c«ng t¸c quan tr¾c lón b»ng ph¬ng ph¸p tr¾c
®Þa ®îc thùc hiÖn trªn c¬ së nguyªn t¾c sau:
- §é lón c«ng tr×nh ®îc x¸c ®Þnh th«ng qua c¸c mèc lón g¾n t¹i nh÷ng vÞ trÝ
chÞu lùc cña ®èi tîng quan tr¾c. Sè lîng mèc lón l¾p ®Æt t¹i mçi c«ng tr×nh phô
thuéc vµo ®Æc ®iÓm nÒn mãng, kÕt cÊu, qui m« vµ kÝch thíc cña c«ng tr×nh ®ã. §é
lón cña c¸c mèc quan tr¾c ®Æc trng cho ®é lón c«ng tr×nh ë vÞ trÝ mµ mèc ®îc g¾n.
- Ph¬ng ph¸p quan tr¾c ®é lón th«ng dông lµ ®o cao chÝnh x¸c trong mçi chu
kú ®Ó x¸c ®Þnh ®é cao cña c¸c mèc quan tr¾c t¹i thêi ®iÓm ®o, ®é lón ®îc tÝnh lµ
hiÖu ®é cao t¹i thêi ®iÓm quan tr¾c so víi ®é cao ë chu kú tr íc ®îc chän lµm møc
so s¸nh:
S = H(j) – H(i) (1.1)
trong ®ã: H(j), H(i) lµ ®é cao ®o ®îc ë chu kú thø j vµ i.
Nh vËy, nÕu S < 0 th× mèc cña c«ng tr×nh bÞ lón xuèng, nÕu S > 0 th× mèc
cña c«ng tr×nh bÞ tråi lªn.
§é cao cña mèc lón ë c¸c chu kú kh¸c nhau ph¶i ®îc x¸c ®Þnh trong cïng mét
hÖ ®é cao, cã thÓ lµ hÖ ®é cao quèc gia hoÆc hÖ ®é cao côc bé gi¶ ®Þnh, nhng yªu
cÇu b¾t buéc lµ c¸c mèc khèng chÕ ®é cao ( ®îc chän lµm c¬ së so s¸nh ) ph¶i cã
®é æn ®Þnh trong suèt thêi kú theo dâi ®é lón c«ng tr×nh.
I.6 C¸c ph¬ng ph¸p quan tr¾c lón c«ng tr×nh
I.6.1 Quan tr¾c lón b»ng ®o cao h×nh häc
I.6.1.1 Nguyªn t¾c chung
§o cao h×nh häc dùa trªn nguyªn lý tia ng¾m n»m ngang cña m¸y thñy chuÈn.
§Ó ®¹t ®îc ®é chÝnh x¸c cao trong quan tr¾c lón c«ng tr×nh, chiÒu dµi tia ng¾m tõ
®iÓm ®Æt m¸y ®Õn mia ®îc h¹n chÕ ®¸ng kÓ ( kh«ng vît qu¸ 25 – 30m ), do ®ã ®îc
gäi lµ ph¬ng ph¸p ®o cao h×nh häc tia ng¾m ng¾n.
5
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
Cã hai c¸ch ®Ó x¸c ®Þnh chªnh cao gi÷a hai ®iÓm lµ ph¬ng ph¸p ®o cao tõ gi÷a
vµ ph¬ng ph¸p ®o cao phÝa tríc.
a. Ph¬ng ph¸p ®o cao tõ gi÷a: ®Æt m¸y thñy chuÈn ë gi÷a hai ®iÓm AB, t¹i hai ®iÓm
A vµ B ®Æt hai mia ( h×nh 1.1), chªnh cao gi÷a hai ®iÓm A, B ®îc x¸c ®Þnh theo
c«ng thøc:
hAB = a – b (1.2)
trong ®ã: a vµ b lµ sè ®äc chØ gi÷a trªn mia sau vµ mia tríc.
H×nh 1.1 Tr¹m ®o cao h×nh häc
H×nh 1.2. TuyÕn ®o cao h×nh häc
b. Ph¬ng ph¸p ®o cao thñy chuÈn phÝa tríc: ®Æt m¸y thñy b×nh t¹i mét ®iÓm,
cßn ®iÓm kia ta ®Æt mét mia, khi ®ã chªnh cao gi÷a ®iÓm ®Æt m¸y vµ ®iÓm ®Æt mia
tÝnh theo c«ng thøc:
hAB = i – l (1.3)
trong ®ã: i lµ chiÒu cao ®o ®îc cña m¸y, l lµ sè ®äc chØ gi÷a trªn mia.
I.6.1.2 M¸y mãc vµ dông cô ®o
ThiÕt bÞ dïng trong ®o lón lµ c¸c lo¹i m¸y thñy chuÈn chÝnh x¸c nh: H-05,
Ni002, H1, H2, Ni004, Ni007 vµ c¸c lo¹i m¸y kh¸c cã ®é chÝnh x¸c t¬ng ®¬ng. Tïy
thuéc vµo yªu cÇu ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt ®èi víi tõng c«ng tr×nh cô thÓ ®Ó chän
m¸y ®o thÝch hîp.
Mia ®îc sö dông trong ®o lón lµ mia invar thêng hoÆc mia invar chuyªn dïng
cã kÝch thíc ng¾n ( chiÒu dµi mia tõ 1.5m ®Õn 2m ), nÕu lµ thñy chuÈn sè th× dïng
mia invar víi m· v¹ch. Ngoµi ra cßn cã c¸c dông cô hç trî kh¸c nh nhiÖt kÕ, cãc
6
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
mia, « che n¾ng. Tríc vµ sau mçi chu kú ®o, m¸y vµ mia ph¶i ®îc kiÓm nghiÖm
theo ®óng qui ®Þnh trong qui ph¹m ®o cao.
I.6.1.3 C¸c chØ tiªu kü thuËt chñ yÕu
Khi quan tr¾c lón b»ng ph¬ng ph¸p ®o cao thñy chuÈn h×nh häc tia ng¾m ng¾n cÇn ph¶i
tu©n thñ theo c¸c chØ tiªu kü thuËt sau [6]:
TT ChØ tiªu kü thuËt H¹ng I H¹ng II H¹ng III
1 ChiÒu dµi tia ng¾m 25m
2 ChiÒu cao tia ng¾m, m
Chªnh lÖch kho¶ng c¸ch tõ
m¸y ®Õn mia
3
- Trªn mét tr¹m ®o
- TÝch lòy trªn ®o¹n ®o
Chªnh lÖch chªnh cao ®o
4
trªn tr¹m, mm
Chªnh lÖch chªnh cao gi÷a
5
hai tuyÕn ®o ®i vµ ®o vÒ
Sai sè khÐp tuyÕn giíi h¹n
6
f (n-sè tr¹m ®o)
I.6.1.4 C¸c nguån sai sè chñ yÕu ¶nh hëng tíi kÕt qu¶ ®o
1. Sai sè do m¸y vµ mia
Sai sè do trôc èng ng¾m vµ trôc èng thñy dµi khi chiÕu lªn mÆt ph¼ng ®øng
kh«ng song song víi nhau ( gäi lµ sai sè gãc i ).
Sai sè do l¨ng kÝnh ®iÒu quang chuyÓn dÞch kh«ng chÝnh x¸c trªn trôc quang
häc (sai sè ®iÒu quang).
§Ó lµm gi¶m ¶nh hëng cña c¸c sai sè nµy ta dïng ph¬ng ph¸p ®o cao h×nh
häc tõ gi÷a, tøc lµ ®Æt m¸y thñy chuÈn gi÷a hai mia sao cho chªnh lÖch kho¶ng
c¸ch tõ m¸y ®Õn mia tríc vµ mia sau n»m trong giíi h¹n cho phÐp.
2. Sai sè do ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh
Do ¶nh hëng ®é cong qu¶ ®Êt: ®Ó lµm gi¶m ¶nh hëng cña sai sè nµy th× khi ®o
cÇn chän vÞ trÝ ®Æt m¸y sao cho chªnh lÖch kho¶ng c¸ch tõ m¸y ®Õn hai mia (tr íc
vµ sau) n»m trong giíi h¹n ®· ®îc quy ®Þnh.
7
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
Do ¶nh hëng cña chiÕt quang: ®Ó lµm gi¶m ¶nh hëng cña sai sè nµy cÇn chän
thêi ®iÓm ®o thÝch hîp vµ bè trÝ tr¹m ®o sao cho tia ng¾m kh«ng ®i qua líp kh«ng
khÝ ë s¸t mÆt ®Êt.
3. Sai sè do ngêi ®o
Nhãm sai sè liªn quan ®Õn ngêi ®o gåm cã: sai sè lµm trïng bät thñy dµi vµ
sai sè ®äc sè trªn bé ®o cùc nhá, c¸c sai sè nµy ®îc gi¶m ®¸ng kÓ khi sö dông m¸y
cã bé tù c©n b»ng vµ m¸y thñy chuÈn ®iÖn tö.
I.6.2 Ph¬ng ph¸p ®o cao thñy tÜnh
Ph¬ng ph¸p ®o cao thñy tÜnh ®îc ¸p dông ®Ó quan tr¾c lón cña nÒn kÕt cÊu x©y
dùng trong ®iÒu kiÖn rÊt chËt hÑp kh«ng thÓ dùng m¸y, dùng mia ®îc.
§o cao thñy tÜnh ®îc dùa trªn ®Þnh luËt thñy lùc lµ “ BÒ mÆt chÊt láng trong
c¸c b×nh th«ng nhau lu«n cã vÞ trÝ n»m ngang ( vu«ng gãc ph¬ng d©y däi ) vµ cã
cïng mét ®é cao, kh«ng phô thuéc vµo h×nh d¹ng mÆt c¾t còng nh khèi lîng chÊt
láng trong b×nh”.
Dông cô ®o thñy tÜnh lµ mét hÖ thèng gåm Ýt nhÊt 2 b×nh th«ng nhau N 1, N2
( h×nh 1.3). §Ó ®o chªnh cao gi÷a 2 ®iÓm A, B ®Æt b×nh N 1 t¹i A, b×nh N2 t¹i B
( ®o thuËn ). HoÆc ngîc l¹i, khi ®o ®¶o ®Æt b×nh N1 t¹i B, b×nh N2 t¹i A.
(a)- VÞ trÝ ®o thuËn (b)- VÞ trÝ ®o ®¶o
H×nh 1.3. S¬ ®å m¸y ®o cao thñy chuÈn thuû tÜnh
Khi ®o thuËn, chªnh cao hAB gi÷a 2 ®iÓm A, B ®îc tÝnh theo c«ng thøc :
(1.4)
trong ®ã:
sè ®äc trªn thanh sè t¹i c¸c b×nh t¬ng øng
kho¶ng c¸ch tõ v¹ch “ 0 ” cña thanh sè ®Õn mÆt ph¼ng ®¸y cña b×nh.
Tõ (1.4) ta cã :
8
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
(1.5)
T¬ng tù, khi ®o ®¶o chªnh cao ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
(1.6)
HiÖu ®îc gäi lµ sai sè MO cña m¸y, khi chÕ t¹o cè g¾ng lµm cho
MO cã gi¸ trÞ tuyÖt ®èi nhá nhÊt ( MO 0 ). LÇn lît lÊy tæng vµ hiÖu c¸c c«ng
thøc (a), (b) sÏ x¸c ®Þnh ®îc chªnh cao theo kÕt qu¶ 2 chiÒu ®o:
(1.7)
vµ sai sè MO:
(1.8)
C¸c nguån sai sè chñ yÕu ¶nh hëng ®Õn ®é chÝnh x¸c ®o cao thñy tÜnh lµ c¸c
sai sè do ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh. V× vËy trong qu¸ tr×nh ®o ph¶i ¸p dông c¸c biÖn
ph¸p sau ®Ó gi¶m ¶nh hëng cña sai sè nµy.
- Lùa chän tuyÕn ®o gradien nhiÖt ®é thÊp, tøc lµ chän tuyÕn ®o cã sù thay ®æi Ýt
nhÊt vÒ nhiÖt ®é vµ m«i trêng.
- Lùa chän chÊt láng trong èng dÉn gi÷a c¸c b×nh th«ng nhau.
- TÝnh sè hiÖu chØnh kÕt qu¶ ®o do sù thay ®æi nhiÖt ®é, ¸p suÊt däc theo èng dÉn.
- Thùc hiÖn ®äc sè ®ång thêi trªn c¸c m¸y thñy tÜnh ®Ó lµm gi¶m ¶nh hëng cña sù
giao ®éng chÊt láng trong b×nh th«ng nhau.
I.6.3 Quan tr¾c lón b»ng ph¬ng ph¸p ®o cao lîng gi¸c
Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh«ng thuËn lîi hoÆc kÐm hiÖu qu¶ ®èi víi ®o cao
h×nh häc vµ yªu cÇu ®é chÝnh x¸c ®o lón kh«ng cao th× cã thÓ ¸p dông ph¬ng ph¸p
®o cao lîng gi¸c tia ng¾m ng¾n ( chiÒu dµi tia ng¾m kh«ng qu¸ 100m). HiÖn nay ®Ó
®o cao lîng gi¸c thêng dïng c¸c lo¹i m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö chÝnh x¸c cao nh TC-
2002, TC-2003, Geodimeter…
§Ó x¸c ®Þnh chªnh cao gi÷a c¸c ®iÓm, ®Æt m¸y kinh vÜ (A) vµ ng¾m ®iÓm
(B), cÇn ph¶i ®o c¸c ®¹i lîng lµ kho¶ng c¸ch ngang D, gãc thiªn ®Ønh Z (hoÆc gãc
®øng V) chiÒu cao m¸y (i) vµ chiÒu cao tiªu (l) ký hiÖu ë h×nh 1.4.
9
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
H×nh 1.4. §o cao lîng gi¸c
Chªnh cao gi÷a 2 ®iÓm A vµ B ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
(1.9)
HoÆc
(1.10)
trong ®ã: f lµ sè hiÖu chØnh ®é cao do chiÕt quang ®øng cña tr¸i ®Êt theo c«ng thøc
gÇn ®óng:
(1.11)
trong c«ng thøc (1.9) R lµ b¸n kÝnh trung b×nh cña tr¸i ®Êt (R =6372Km), k lµ hÖ
sè chiÕt quang ®øng .
Mét trong nh÷ng nguån sai sè chñ yÕu ¶nh hëng ®Õn kÕt qu¶ ®o cao lîng
gi¸c lµ sai sè chiÕt quang ®øng. §Ó h¹n chÕ ¶nh hëng cña nguån sai sè nµy ®Õn kÕt
qu¶ ®o cÇn chän thêi gian ®o thÝch hîp hoÆc ®o tõ 2 3 lÇn ë nh÷ng thêi ®iÓm kh¸c
nhau trong ngµy vµ lÊy trÞ trung b×nh hoÆc tÝnh sè hiÖu chØnh cho chiÕt quang ®øng
cho kÕt qu¶ ®o.
Trong ®o lón c«ng tr×nh th× ph¬ng ph¸p ®o cao lîng gi¸c kh«ng ®¶m b¶o ®é
chÝnh x¸c, cßn ph¬ng ph¸p ®o cao thñy tÜnh qu¸ phøc t¹p nªn ngêi ta sö dông phæ
biÕn ph¬ng ph¸p ®o cao h×nh häc v× ph¬ng ph¸p nµy cho ®é chÝnh x¸c cao l¹i ®o
®¹c thuËn lîi.
10
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
Ch¬ng II
thiÕt kÕ ph¬ng ¸n kü thuËt
quan tr¾c ®é lón c«ng tr×nh
II.1 Nguyªn t¾c x©y dùng líi quan tr¾c lón
II.1.1 Ph¬ng ph¸p x©y dùng líi quan tr¾c lón
ChuyÓn dÞch th¼ng ®øng lµ sù thay ®æi ®é cao cña c«ng tr×nh theo thêi gian
v× vËy ®Ó quan tr¾c chuyÓn dÞch th¼ng ®øng ph¶i lËp líi khèng chÕ ®é cao, x¸c ®Þnh
®é cao c«ng tr×nh ë c¸c thêi ®iÓm ®Ó so s¸nh víi nhau t×m ra chuyÓn dÞch.Trong
quan tr¾c lón, líi khèng chÕ ®é cao lµ khèng chÕ hai cÊp ®éc lËp.
II.1.1.1 CÊp líi c¬ së
Líi c¬ së bao gåm c¸c mèc c¬ së hay cßn gäi lµ mèc chuÈn ®Æt ngoµi c«ng
tr×nh cã yªu cÇu æn ®Þnh cao vÒ vÞ trÝ ®é cao.
Sè lîng mèc c¬ së  3, ®îc bè trÝ c¸ch xa c«ng tr×nh Ýt nhÊt 1.5 lÇn chiÒu
cao c«ng tr×nh nhng kh«ng qu¸ xa c«ng tr×nh, c¸c mèc c¬ së nµy cã t¸c dông khëi
tÝnh ®é cao cho bËc líi thø 2.
II.1.1.2 CÊp líi quan tr¾c lón
Líi quan tr¾c lón bao gåm c¸c ®iÓm kiÓm tra g¾n trªn c«ng tr×nh, chuyÓn
dÞch cïng víi c«ng tr×nh. C¸c ®iÓm kiÓm tra ®îc bè trÝ ®Òu trªn mÆt b»ng c«ng
tr×nh n¬i dù kiÕn chuyÓn dÞch th¼ng ®øng lµ Ýt nhÊt, c¸c mèc thêng ®îc g¾n vµo
phÇn chÞu lùc cña c«ng tr×nh, cao h¬n cèt “0.0” tõ 20 50 cm n¬i thuËn tiÖn cho
quan tr¾c.
Hai cÊp líi nµy t¹o lªn mét hÖ thèng ®é cao thèng nhÊt vµ trong mçi chu kú
chóng ®îc ®o ®¹c ®ång thêi.
II.1.2 X¸c ®Þnh ®é chÝnh x¸c cña c¸c bËc líi
Sai sè tæng hîp c¸c bËc líi ®îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së yªu cÇu ®é chÝnh x¸c
quan tr¾c lón. NÕu yªu cÇu ®a ra lµ sai sè tuyÖt ®èi ®é lón th× viÖc x¸c ®Þnh sai sè
®é cao tæng hîp ®îc thùc hiÖn nh sau :
Do ®é lón ®îc tÝnh lµ hiÖu ®é cao cña hai chu kú quan tr¾c theo c«ng thøc
(1.1) nªn sai sè trung ph¬ng ®é lón (ms) ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
(2.1)
11
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
C¸c chu kú quan tr¾c thêng ®îc thiÕt kÕ víi ®å h×nh vµ ®é chÝnh x¸c ®o t¬ng ®¬ng
nhau, nªn cã thÓ coi . Nh vËy, c«ng thøc tÝnh sai sè tæng hîp ®é cao
sÏ lµ :
(2.2)
NÕu trong nhiÖm vô quan tr¾c cã ®Ò ra chØ tiªu b¶o ®¶m ®é chÝnh x¸c x¸c
®Þnh ®é lón lÖch, th× sÏ xuÊt ph¸t tõ c«ng thøc:
(2.3)
Coi sai sè x¸c ®Þnh ®é cao ®iÓm i vµ j lµ nh nhau, sÏ thu ®îc c«ng thøc íc tÝnh gÇn
®óng :
(2.4)
Trong thùc tÕ hÖ thèng líi ®é cao trong quan tr¾c lón cã cÊu tróc lµ líi 2 bËc
v× vËy sai sè ®é cao tæng hîp bao gåm sai sè cña 2 bËc líi thÓ hiÖn díi d¹ng:
(2.5)
trong ®ã:
: c¸c sai sè tæng hîp,
: sai sè ®é cao ®iÓm khèng chÕ,
: sai sè ®é cao ®iÓm quan tr¾c.
§èi víi líi khèng chÕ :
(2.6)
§èi víi líi quan tr¾c :
(2.7)
Dùa vµo c«ng thøc (2.6) vµ (2.7) vµ c¸c sè liÖu vÒ yªu cÇu ®é chÝnh x¸c quan
tr¾c sÏ x¸c ®Þnh ®îc sai sè trung ph¬ng ®é cao ®iÓm mèc yÕu nhÊt ®èi víi tõng bËc
líi.
NÕu hÖ thèng líi quan tr¾c ®îc x©y dùng tõ n bËc th× sai sè cña bËc líi thø i
®îc tÝnh theo c«ng thøc :
(2.8)
12
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
NÕu chØ x©y dùng mét m¹ng líi khèng chÕ duy nhÊt cho viÖc quan tr¾c nhiÒu
h¹ng môc c«ng tr×nh th× m¹ng líi nµy ph¶i tháa m·n ®é chÝnh x¸c cao nhÊt trong sè
c¸c h¹ng môc quan tr¾c.
II.2 KÕt cÊu vµ ph©n bè mèc
II.2.1 Mèc c¬ së
Mèc khèng chÕ ®îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh hÖ ®é cao c¬ së trong suèt qu¸ tr×nh
quan tr¾c, do ®ã yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi c¸c mèc c¬ së lµ ph¶i cã sù æn ®Þnh, kh«ng
bÞ tråi lón hoÆc chuyÓn dÞch. V× vËy, mèc khèng chÕ ph¶i cã kÕt cÊu thÝch hîp, ®îc
®Æt ë ngoµi ph¹m vi ¶nh hëng cña chuyÓn dÞch c«ng tr×nh hoÆc ®Æt ë tÇng ®Êt cøng.
Tïy thuéc vµo yªu cÇu ®é chÝnh x¸c ®o lón vµ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt nÒn xung
quanh khu vùc ®èi tîng quan tr¾c, mèc c¬ së dïng trong ®o lón cã thÓ ®îc thiÕt kÕ
theo mét trong ba lo¹i lµ mèc ch«n s©u, mèc ch«n n«ng, mèc g¾n têng hoÆc g¾n
nÒn. X©y dùng hÖ thèng mèc c¬ së cã ®ñ æn ®Þnh cÇn thiÕt trong quan tr¾c ®é lón lµ
c«ng viÖc phøc t¹p cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt lîng vµ ®é tin cËy cña kÕt qu¶
cuèi cïng.
II.2.1.1 Mèc ch«n s©u
Mèc ch«n s©u ®îc ®Æt ë gÇn ®èi tîng quan tr¾c nhng ®¸y mèc ph¶i ®¹t ®îc
®é s©u ë díi giíi h¹n lón cña líp ®Êt ®¸ díi nÒn c«ng tr×nh vµ thêng ®Õn tÇng ®¸
gèc hoÆc ®Êt cøng æn ®Þnh. Trong trêng hîp ®o lón ®èi víi c«ng tr×nh ®ßi hái ®é
chÝnh x¸c cao th× ph¶i ®Æt Ýt nhÊt hai mèc ch«n s©u. Nãi chung mèc ch«n s©u ®îc
®Æt trong lç khoan, th©n mèc c¸ch li víi ®Êt ®¸ xung quanh vµ c¸c kÕ cÊu kh¸c ®Ó
h¹n chÕ ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ®Õn sù thay ®æi chiÒu dµi (®é cao) cña mèc. Cã hai
lo¹i mèc ch«n s©u lµ mèc lâi ®¬n vµ mèc lâi kÐp.
H×nh 2.1. KÕt cÊu mèc ch«n s©u lâi ®¬n
13
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
H×nh 2.2. KÕt cÊu mèc ch«n s©u lâi kÐp
II.2.1.2 Mèc ch«n n«ng
Trong thùc tÕ ®Ó thµnh lËp mét hÖ thèng mèc quan tr¾c chØ gåm toµn mèc
ch«n s©u lµ mét c«ng viÖc hÕt søc khã kh¨n vµ ®ßi hái chi phÝ rÊt lín. Cho nªn ng -
êi ta ®· thiÕt kÕ mét lo¹i mèc ®¬n gi¶n, chi phÝ ®Ó thµnh lËp mèc thÊp h¬n phï hîp
víi yªu cÇu quan tr¾c lón cña hÇu hÕt c¸c c«ng tr×nh c«ng nghiÖp vµ d©n dông gäi
lµ mèc ch«n n«ng. Mèc ch«n n«ng cã ®Æc ®iÓm lµ sù æn ®Þnh vÒ ®é cao kÐm h¬n
mèc ch«n s©u nhng ta cã thÓ sö dông c¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®é æn ®Þnh cña
chóng theo tiªu chuÈn æn ®Þnh ®èi víi mèc khèng chÕ c¬ së. ChÝnh v× vËy mèc
ch«n n«ng ®Æt ngoµi ph¹m vi lón c«ng tr×nh vµ bè trÝ thµnh tõng côm tõ 3 mèc trë
lªn. S¬ ®å mèc ch«n n«ng ®îc ®a ra trªn h×nh 2.3.
H×nh 2.3. Mèc ch«n n«ng d¹ng èng
II.2.2 Mèc quan tr¾c
Mèc quan tr¾c thêng cã hai lo¹i: mèc g¾n têng, ®îc sö dông ®Ó l¾p vµo têng
hoÆc cét c«ng tr×nh vµ mèc g¾n nÒn.
KÕt cÊu ®¬n gi¶n cña mèc quan tr¾c g¾n cè ®Þnh lªn ®èi tîng quan tr¾c lµ
mét ®o¹n thÐp kÐo dµi kho¶ng 15 cm hoÆc 5 6 cm tïy thuéc vµo chiÒu dµy têng
14
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
(hoÆc cét) mµ mèc ®îc g¾n trªn ®ã. §Ó t¨ng tÝnh thÈm mü, lo¹i mèc nµy thêng ®îc
gia c«ng tõ ®o¹n thÐp trßn, mét phÇn g¾n vµo têng, phÇn nh« ra ®îc gia c«ng h×nh
chám cÇu ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc ®Æt mia khi thùc hiÖn quan tr¾c (h×nh 2.4- a). Mèc
g¾n têng lo¹i ch×m (h×nh 2.4- b) ®îc gia c«ng gåm hai phÇn: mét èng trô rçng ch«n
cè ®Þnh ch×m trong têng vµ bé phËn ®Çu ®o rêi cã thÓ th¸o l¾p ®îc.
H×nh 2.4 Mèc g¾n têng
(a)- Lo¹i cè ®Þnh (b)- Lo¹i ch×m
C¸c mèc quan tr¾c ®îc ®Æt ë nh÷ng vÞ trÝ ®Æc trng cho qu¸ tr×nh lón cña c«ng
tr×nh vµ ph©n bè ®Òu kh¾p chu vi c«ng tr×nh. Mèc ®îc ®Æt ë nh÷ng vÞ trÝ tiÕp gi¸p
cña c¸c khèi kÕt cÊu, bªn c¹nh c¸c khe lón, t¹i nh÷ng n¬i cã ¸p lùc ®éng lín,
nh÷ng chç cã ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt kÐm æn ®Þnh.
C¸c mèc quan tr¾c nªn bè trÝ ë gÇn cïng ®é cao ®Ó thuËn tiÖn cho c«ng t¸c
®o ®¹c. Sè lîng vµ s¬ ®å ph©n bè mèc quan tr¾c ®îc thiÕt kÕ cho tõng c«ng tr×nh cô
thÓ vµ mËt ®é ph¶i ®ñ ®Ó x¸c ®Þnh ®îc c¸c tham sè ®Æc trng cho qu¸ tr×nh lón cña
c«ng tr×nh.
§èi víi mét sè d¹ng c«ng tr×nh, mèc quan tr¾c thêng ®îc bè trÝ nh sau:
- Víi nhµ l¾p ghÐp, mãng b¨ng, mèc ®îc bè trÝ ë c¸c cét chÞu lùc, trªn mçi
híng cña trôc däc, trôc ngang nªn cã tõ 3 mèc trë lªn.
- §èi víi nhµ g¹ch, mãng b¨ng, mèc ®îc bè trÝ däc theo têng, ë nh÷ng chç
giao nhau cña têng däc vµ têng ngang, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c mèc tõ 10 15 m.
- §èi víi c«ng tr×nh nhµ l¾p ghÐp nhiÒu khèi, mãng rêi, c¸c mèc ®îc bè trÝ
theo chu vi vµ theo c¸c trôc, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c mèc tõ 6 8m.
- §èi víi c¸c c«ng tr×nh cao, mãng b¨ng liÒn khèi th× c¸c mèc bè trÝ theo chu
vi cña c«ng tr×nh, theo c¸c trôc däc, trôc ngang sao cho ®¹t mËt ®é 1mèc/100m 2
diÖn tÝch mÆt b»ng c«ng tr×nh.
- §èi víi c¸c c«ng tr×nh x©y dùng trªn mãng cäc, mèc ®îc ®Æt bè trÝ däc
theo c¸c trôc, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c mèc kh«ng qu¸ 15m.
15
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
- §èi víi c¸c c«ng tr×nh d¹ng th¸p, cÇn bè trÝ kh«ng Ýt h¬n 4 mèc quan tr¾c
theo chu vi c«ng tr×nh.
II.3 ThiÕt kÕ líi khèng chÕ c¬ së
II.3.1 S¬ ®å ph©n bè ®iÓm líi c¬ së
Líi khèng chÕ ®é cao c¬ së bao gåm c¸c tuyÕn ®o chªnh cao liªn kÕt toµn bé
®iÓm mèc ®é cao c¬ së. M¹ng líi nµy ®îc thµnh lËp vµ ®o trong tõng chu kú quan
tr¾c nh»m hai môc ®Ých:
- KiÓm tra, ®¸nh gi¸ ®é æn ®Þnh c¸c ®iÓm mèc.
- X¸c ®Þnh hÖ thèng ®é cao c¬ së thèng nhÊt trong c¸c chu kú ®o.
Th«ng thêng, s¬ ®å líi ®îc thiÕt kÕ trªn b¶n vÏ mÆt b»ng c«ng tr×nh sau khi
®· kh¶o s¸t, chän vÞ trÝ ®Æt mèc khèng chÕ ë thùc ®Þa. VÞ trÝ ®Æt vµ kÕt cÊu mèc
khèng chÕ ph¶i ®îc lùa chän cÈn thËn sao cho mèc ®îc b¶o toµn l©u dµi, thuËn lîi
cho viÖc ®o nèi ®Õn c«ng tr×nh, ®Æc biÖt cÇn chó ý b¶o ®¶m sù æn ®Þnh cña mèc
trong suèt qu¸ tr×nh quan tr¾c. C¸c mèc c¬ së ®îc ®Æt t¹i nh÷ng vÞ trÝ bªn ngoµi
ph¹m vi ¶nh hëng lón cña c«ng tr×nh (c¸ch kh«ng díi 1,5 lÇn chiÒu cao c«ng tr×nh
quan tr¾c), tuy nhiªn còng kh«ng nªn ®Æt mèc ë qu¸ xa ®èi tîng quan tr¾c nh»m
h¹n chÕ ¶nh hëng tÝch lòy cña sai sè ®o nèi ®é cao.
H×nh 2.5. S¬ ®å líi khèng chÕ c¬ së d¹ng côm
§Ó cã ®iÒu kiÖn kiÓm tra, n©ng cao ®é tin cËy cña líi khèng chÕ th× ®èi víi
mçi c«ng tr×nh quan tr¾c cÇn x©y dùng kh«ng díi 3 mèc khèng chÕ ®é cao c¬ së.
HÖ thèng mèc c¬ së cã thÓ ®îc ph©n bè thµnh tõng côm (h×nh 2.5), c¸c mèc trong
côm c¸ch nhau kho¶ng 15 – 50m ®Ó cã thÓ ®o nèi ®îc tõ mét tr¹m ®o. C¸ch ph©n
bè thø 2 lµ ®Æt mèc r¶i ®Òu xung quanh c«ng tr×nh (h×nh 2.6).
16
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
H×nh 2.6. S¬ ®å líi khèng chÕ c¬ së d¹ng ®iÓm ®¬n
Trªn
s¬ ®å thiÕt
kÕ ghi râ tªn mèc, v¹ch c¸c tuyÕn ®o vµ ghi râ sè lîng tr¹m ®o hoÆc chiÒu dµi ®êng
®o (dù kiÕn) trong mçi tuyÕn, cÇn t¹o c¸c vßng ®o khÐp kÝn ®Ó cã ®iÒu kiÖn kiÓm
tra chÊt lîng ®o chªnh cao, ®ång thêi ®¶m b¶o tÝnh chÆt chÏ cña toµn bé m¹ng líi.
§Ó x¸c ®Þnh cÊp h¹ng ®o vµ c¸c chØ tiªu h¹n sai, cÇn thùc hiÖn íc tÝnh ®Ó x¸c
®Þnh sai sè ®o chªnh cao trªn mét tr¹m kh¸c hoÆc 1 km chiÒu dµi tuyÕn ®o. So s¸nh
sè liÖu nµy víi chØ tiªu ®a ra trong quy ph¹m ®Ó x¸c ®Þnh cÊp h¹ng ®o cÇn thiÕt.
Thùc tÕ quan tr¾c ®é lón t¹i nhiÒu d¹ng c«ng tr×nh ë ViÖt Nam vµ c¸c níc kh¸c cho
thÊy líi khèng chÕ c¬ së thêng cã ®é chÝnh x¸c t¬ng ®¬ng thñy chuÈn h¹ng I hoÆc
h¹ng II nhµ níc.
II.3.2 ¦íc tÝnh ®é chÝnh x¸c ®o ®¹c trong líi
ViÖc íc tÝnh ®é chÝnh x¸c ®îc thùc hiÖn theo c¸c tiªu chuÈn: h¹n sai x¸c
®Þnh ®é lón tuyÖt ®èi vµ h¹n sai chªnh lÖch ®é lón gi÷a hai ®iÓm kÒ nhau, ®îc thùc
hiÖn nh sau:
+ X¸c ®Þnh träng sè ®¶o cña ®iÓm yÕu nhÊt trong líi:
ViÖc x¸c ®Þnh träng sè ®¶o cña ®iÓm yÕu ®îc dùa trªn s¬ ®å m¹ng líi ®o lón
vµ thùc hiÖn theo mét trong c¸c ph¬ng ph¸p: ph¬ng ph¸p thay thÕ träng sè t¬ng ®-
¬ng, ph¬ng ph¸p nhÝch dÇn hoÆc ph¬ng ph¸p íc tÝnh theo c¸c ch¬ng tr×nh ®îc lËp
trªn m¸y tÝnh.
+ X¸c ®Þnh sai sè trung ph¬ng träng sè ®¬n vÞ (SSTP):
(2.9)
trong ®ã : lµ SSTP ®é cao cña ®iÓm yÕu nhÊt.
17
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
§é chÝnh x¸c ®o trong hai chu kú liªn tiÕp thêng ®îc chän t¬ng ®¬ng nhau
nªn ta cã:
(2.10)
trong ®ã : lµ sai sè trung ph¬ng x¸c ®Þnh ®é lón tuyÖt ®èi ®îc tÝnh tõ h¹n sai
x¸c ®Þnh ®é lón tuyÖt ®èi.
¦íc tÝnh ®é chÝnh x¸c ®o cao theo h¹n sai x¸c ®Þnh chªnh lÖch ®é lón ® îc
thùc hiÖn nh sau:
+ X¸c ®Þnh träng sè ®¶o cña chªnh cao yÕu nhÊt gi÷a hai ®iÓm kiÓm tra
trong líi:
+ X¸c ®Þnh sai sè trung ph¬ng träng sè ®¬n vÞ:
(2.11)
(2.12)
trong ®ã : lµ SSTP x¸c ®Þnh chªnh lÖch ®é lón ®îc tÝnh tõ h¹n sai x¸c ®Þnh
chªnh lÖch ®é lón.
Dùa vµo tÝnh ®îc tõ (2.11) vµ (2.12) ®Ó lùa chän cÊp h¹ng ®o cao hîp lý. §èi
víi mét c«ng tr×nh mµ c«ng t¸c ®o lón ph¶i tháa m·n c¶ hai yªu cÇu vÒ ®é chÝnh
x¸c nh ®· nªu trªn th× ph¶i íc tÝnh theo c¶ hai c«ng thøc vµ lÊy gi¸ trÞ nhá h¬n lµm
c¬ së lùa chän cÊp h¹ng ®o cao hîp lý.
II. 4 ThiÕt kÕ líi quan tr¾c
Líi quan tr¾c lµ m¹ng líi ®é cao liªn kÕt gi÷a c¸c ®iÓm lón g¾n trªn c«ng
tr×nh vµ ®o nèi víi hÖ thèng ®iÓm mèc líi khèng chÕ c¬ së. C¸c tuyÕn ®o cÇn ®îc
lùa chän cÈn thËn, b¶o ®¶m sù th«ng híng tèt, t¹o nhiÒu vßng khÐp, c¸c tuyÕn ®o
nèi víi líi khèng chÕ ®îc bè trÝ ®Òu quanh c«ng tr×nh.
C¸c mèc lón ®îc ®Æt ë nh÷ng vÞ trÝ chÞu lùc cña c«ng tr×nh vµ ph©n bè ®Òu kh¾p
mÆt b»ng c«ng tr×nh. Mèc ®îc ®Æt ë vÞ trÝ tiÕp gi¸p cña c¸c khèi kÕt cÊu, bªn c¹nh
khe lón, t¹i nh÷ng n¬i cã ¸p lùc ®éng lín, nh÷ng khu vùc cã ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt
c«ng tr×nh kÐm æn ®Þnh. C¸c mèc lón nªn bè trÝ ë gÇn cïng ®é cao ®Ó thuËn lîi cho
®o ®¹c vµ h¹n chÕ ¶nh hëng cña mét sè nguån sai sè trong qu¸ tr×nh ®o ®¹c, thi
c«ng líi.
Sè lîng mèc ®o lón ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau:
18
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
(2.13)
trong ®ã :
N: sè lîng mèc ®o ®é lón,
P: chu vi nhµ hoÆc chiÒu dµi mãng (m),
L: kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c mèc ®o lón (m).
S¬ ®å ph©n bè mèc lón ®îc thiÕt kÕ cho tõng c«ng tr×nh cô thÓ, mËt ®é ®iÓm
mèc ph¶i ®ñ ®Ó x¸c ®Þnh ®îc c¸c tham sè ®Æc trng cho qu¸ tr×nh lón cña c«ng tr×nh.
II.5 Ph¬ng ph¸p íc tÝnh ®é chÝnh x¸c líi ®é cao trong quan tr¾c
lón c«ng tr×nh
¦íc tÝnh ®é chÝnh x¸c líi lµ mét trong nh÷ng viÖc quan träng trong toµn bé
qu¸ tr×nh thiÕt kÕ líi tr¾c ®Þa (líi khèng chÕ mÆt b»ng hoÆc ®é cao ). KÕt qu¶ íc
tÝnh ®é chÝnh x¸c cho phÐp chóng ta lùa chän ®îc ph¬ng ¸n ®o vµ thiÕt bÞ ®o hîp lý
®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu ®o vÒ c¶ kinh tÕ vµ kü thuËt.
Trong quan tr¾c lón c«ng tr×nh líi khèng chÕ c¬ së thêng ®îc íc tÝnh theo
ph¬ng ph¸p líi ®é cao tù do, cßn líi quan tr¾c ®îc íc tÝnh theo ph¬ng ph¸p chÆt
chÏ.
Bíc 1 : Chän Èn
Chän Èn sè lµ ®é cao c¸c ®iÓm cÇn x¸c ®Þnh trong líi. V× líi ®é cao c¬ së lµ
líi tù do nªn ®èi víi bËc líi nµy cÇn chän Èn sè lµ ®é cao cña tÊt c¶ c¸c ®iÓm trong
líi.
Bíc 2 : LËp hÖ ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh
V = AX + L (2.14)
Bíc 3 : LËp ma trËn hÖ sè (R) cña hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn
Ma trËn hÖ sè cña hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
R = ATPA (2.15)
trong ®ã : P lµ ma trËn träng sè cña trÞ ®o. §èi víi líi ®é cao trong quan tr¾c lón
c«ng tr×nh (lµ líi cã kÝch thíc nhá), th× träng sè cña c¸c ®o¹n ®o chªnh cao thêng
®îc tÝnh theo c«ng thøc:
(2.16)
Bíc 4 : TÝnh ma trËn nghÞch ®¶o
§èi víi bËc líi quan tr¾c, tÝnh ma trËn nghÞch ®¶o thêng thÓ hiÖn díi d¹ng:
Q = R-1
Cßn ®èi víi líi khèng chÕ, thay cho viÖc tÝnh ma trËn nghÞch ®¶o Q cÇn sö dông ma
trËn gi¶ nghÞch ®¶o , tÝnh theo c«ng thøc:
19
§oµn §øc ThuËn Tr¾c ®Þa B – K48
(2.17)
Bíc 5 : TÝnh c¸c chØ tiªu sai sè cña líi
1. Cho biÕt sai sè ®o chªnh cao trªn mét tr¹m ®o, cÇn x¸c ®Þnh sai sè ®é cao ®iÓm
hoÆc sai sè hiÖu ®é cao gi÷a 2 ®iÓm. Träng sè ®¶o cña hµm sè øng víi c¸c trêng
hîp ®ã lµ:
-Träng sè ®é cao ®iÓm i:
(2.18)
-Träng sè hiÖu ®é cao gi÷a hai ®iÓm k vµ n:
(2.19)
-Sai sè trung ph¬ng cña hµm t¬ng øng lµ:
(2.20)
2. Cho tríc chØ tiªu ®é chÝnh x¸c mµ líi cÇn ®¸p øng, cÇn tÝnh sai sè ®o chªnh cao
trªn 1 tr¹m ®o. Trong trêng hîp nµy sö dông c«ng thøc:
(2.21)
Dùa vµo sai sè chªnh cao 1 tr¹m ®o ( ) tÝnh ®îc vµ ®èi chiÕu víi tiªu chuÈn
®o ®é cao trong líi tr¾c ®Þa c«ng tr×nh ®Ó x¸c ®Þnh ®îc cÊp h¹ng, chØ tiªu kü thuËt
®o cao trong líi.
II.6 Tæ chøc ®o ®¹c ngo¹i nghiÖp
II.6.1 Ph¬ng ¸n ®o ®¹c
Líi c¬ së ®îc ®o víi tiªu chuÈn ®é chÝnh x¸c t¬ng ®¬ng víi líi h¹ng I nhµ n-
íc. Líi quan tr¾c ®îc ®o víi tiªu chuÈn ®é chÝnh x¸c t¬ng ®¬ng víi líi h¹ng II nhµ
níc. Ph¬ng ¸n ®o ®¹c dïng ph¬ng ph¸p ®o cao h×nh häc.
II.6.1.1 §o ®é lón c«ng tr× b»ng ph¬ng ph¸p ®o cao h×nh häc h¹ng I nhµ níc
§o ®é lón b»ng ph¬ng ph¸p ®o cao h×nh häc h¹ng I nhµ níc, ®îc tiÕn hµnh
b»ng ph¬ng ph¸p kÕt hîp ®o hai chiÒu: ®o ®i vµ ®o vÒ, b»ng m¸y ®o cao cã ®é
chÝnh x¸c cao lo¹i H1 vµ m¸y tù ®éng c©n b»ng lo¹i Ni – 002 cña céng hßa d©n
chñ §øc (cò), m¸y NA – 3003 cña Thôy Sü hoÆc c¸c m¸y cã ®é chÝnh x¸c t¬ng ®-
¬ng.
- §é phãng ®¹i cña èng kÝnh yªu cÇu tõ 40X trë lªn.
- Gi¸ trÞ kho¶ng chia trªn mÆt èng thñy dµi kh«ng vît qu¸ .
20