Đề tài Thiết kế phương án quan trắc lún công trình dân dụng

nghịch) ta có. Hình 2.5 h=(T2- S2) + (d1- T2) (2.14) h=(T2- S2) + (d1- d2) (2.15) Trong đó hiệu (d1- d2) là sai số vị trí điểm “0” của dụng cụ hay gọi là “hằng số” của dụng cụ. Nó thể hiện độ chính xác của công tác lắp ráp chế tạo dụng cụ về giá trị nhỏ nhất. Lờy trung bình cộng các kết qủa thuận và đảo, ta được giá tri trung bình của chênh cao xác định tại điểm đo. h= (2.16) 2.2.2. Các nguồn sai số chủ yếu ảnh hưởng đến độ chính xác đo cao thuỷ tĩnh Là do các sai số điều kiện ngoại cảnh như: +) Sự không cân bằng chất lỏng trong bình và ảnh hưởng của hiện tượng mao dẫn. +) Sự tiếp xúc thiếu chính xác giữa đầu nhọn vủa vít đo cực nhỏ với chất lỏng trong bình. +) ảnh hưởng của sai số đặt dụng cụ vào bề mặt cân đo thuỷ chuẩn. +) Do ảnh hưởng của sai số áp suất và nhiệt độ. Để đạt được độ chính xác cần thiết phải áp dụng những biện pháp giảm ảnh hưởng của hai nguồn sai số chủ yếu là sai số do dụng cụ và sai số do ảnh hưởng của ngoại cảnh. Sau đây tôi đưa ra những biện pháp tối ưu để giảm được ảnh hưởng của các nguồn sai số đã nêu trên: 1, Để đạt được độ chính xác cao, hệ thống thuỷ tĩnh cần được cách nhiệt tốt, các ống nối nên nằm trên một mặt phẳng nằm ngang (chênh lệch trong phạm vi 5 - 10mm). Không cho phép có lẫn các bọt khí trong ống nối khi để đầy dung dịch 2, Sự đột nóng có ảnh hưởng không đáng kể đến độ chính xác đo cao thuỷ tĩnh khi các ống nối được đặt nằm ngang. ảnh hưởng của sự đốt nóng ống nối được giảm bằng cách lắp đặt hệ thống thuỷ tĩnh trên cùng một mặt phẳng và chọn thời gian đo thích hợp 3, Sự đốt nóng cục bộ tại các đầu đo trong hệ thống sẽ ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác đo đạc vì thế nếu ở các đầu đo có chênh lệch về nhiệt độ, cần tính số hiệu chỉnh vào vị trí bề mặt chất lỏng do ảnh hưởng này. Để tính được số hiệu chỉnh do ảnh hưởng của nhiệt đột. Cần theo dõi nhiệt độ tại các đầu đo bằng các bộ chỉ báo 4, Thời gian tốt nhất để tiến hành đo đạc khi cả hệ thống hoàn toàn nằm trong điều kiện nhiệt độ mát lạnh hoặc khi nóng lên đến mức nhiệt độ bị thay đổi không đáng kể theo thời gian. Không nên đo khi nhiệt độ đang từ nóng chuyển dần sang lạnh 5, Nếu ống nối được đặt trên một mặt phẳng nằm ngang thì các bọt khí trong ống nối sẽ ảnh hưởng không đáng kể tới độ chính xác đo đạc 6, Đầu đo, nhất là phần chứa chất lỏng nên có hình dạng đơn giản, tốt nhất là hình trụ. Đường kính bình chứa không quá lớn để có sự phân bố nhiệt độ trong đó được đồng đều. Để không phải xác định nhiệt độ chất lỏng trong bình với độ chính xác cao thì chiều cao cột chất lỏng trong bình nên điều chỉnh ở mức 30 - 40mm 7, Nên sử dụng tế bào quang điện cho phép xác định vị trí bề mặt chất lỏng với độ chính xác m = 0,025mm và độ chính xác xác định độ cao của các điểm thiết bị bằng khoảng 0,06mm 8, Tính số hiệu chỉnh cho kết quả đo do sự thay đổi nhiệt độ áp xuất dọc theo tuyến ống dẫn của máy thủy tĩnh. Như vậy độ chính xác của phương pháp đo cao thuỷ tĩnh có thể đạt cao hơn phương pháp đo cao hình học. ở phương pháp đo cao thuỷ tĩnh thì các kết quả đo không phụ thuộc vào các nguồn sai số chủ quan và thời gian đo mỗi chu kỳ rất ngắn so với phương pháp đo cao hình học. 2.1.3.Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao lượng giác 2.1.3.1.Nguyên lý đo cao lượng giác Trong nhưng điều kiện không thuận lợi hoặc kém hiệu quả đối với đo hình học và yêu cầu độ chính xác đo lún không cao thì áp dụng phương pháp đo lượng giác tia ngắm ngắn (chiều dài tia ngắm không quá 100m). Hiện nay để đo cao lượng giác thường sử dụng các loại máy toàn đạc điện tử chính xác cao như TC-2002, TC-2003, geodimeter…. Các máy trên cho phép đo góc đứng (hoặc góc thiên đỉnh) và đo chiều dài cạnh vói độ chính xác ( theo 10, Wild-T2, T2….) Hình 2.6 Tuy nhiên trong trường hợp này cần phải có biện pháp xác định chiều dài cạnh đạt độ chính xác cần thiết. Để xác định chênh cao giữa điểm ngắm B và điểm đặt máy kinh vĩ A, máy I và chiều cao tiêu ngắm l. Chênh cao giữa hai điểm A và B được tính theo công thức. hAB=D. ctgZ + i- l + f (2.17) hoặc hAB=D.tgV+ i- l + f (2.18) Trong các công thức trên số cảI chính f do chiét quang đứng dược tinh gần đúng theo công thức f= (2.19) Trong đó: R là bán kính trung bình của Trái Đất K là hệ số chiết quang đứng Với R= 6371 km, f=0.12ữ 0.16 Các nguồn sai số chủ yếu trong đo cao lượng giác là: -sai số đo chiều dài mD - sai số đo góc thiên đỉnh mz hoặc góc đứng mV - sai số đo chiều cao may mi - sai số đo chiều cao tiêu m1 - sai số chiết quang mf Sai số trung phương chênh cao trong thuỷ chuẩn lượng giác mh2 = ctg2Z. mD2 + (D.secZ)2. ()2 + mi2 + ml2 + mf2 (2.20) Trong đó: mi là sai số trung phương xác định chiều cao máy ml là sai số trung phương xác định chiều cao tiêu mf là sai số trung phương do ảnh hưởng của độ cong tráI đất và chiết quang khí quyển Các khảo sat lý thuyết cà thực nghiệm cho thấy, đo cao lượng giác có thể đạt độ chính xác tương đương thuỷ chuẩn hình học hạng IV. Để nâng cao độ chính xác đo cao lợng giác có thể áp dụng các đồ hình đo cao từ giữa hoặc đồ hình đo cao đối hướng Hinh 2.7 Trong đo cao từ giữa chênh cao của hai điểm A và B đựơc tính theo công thức hAB= (D2ctgZ2 – D1ctgZ1) +(l1- l2) +(f2- f1) (2.21) Công thức tình chênh cao trong đo cao đối hướng hAB= D.(ctgZ1 – ctgZ2) +(i1- i2) - (l1- l2) +(f1- f2) (2.22) Ưu điểm của phương pháp đo cao lựơng giác là khả năng đo được chênh cao lớn trên một trạm máy, tuy nhiên do còn hạn chê về độ chính xác nên đo cao lượng giác chỉ được áp dụng cho những trướng hợp yêu cầu độ chính xác quan trắc không cao hoặc không thuận tiện cho đo cao hình học Để bảo đảm đo cao lựng giác trong quan trắc độ lún công trình cần áp dụng một loạt biện pháp nhằm giảm ảnh hưởng các nguồn sai số chủ yếu khi thực hiện các thao tác đo đạc ngoại nghiệp -Hạn chế chiều dài tia ngắm từ máy đến tiêu đo trong mối trường hợp, nên khống chế chiều dài tia ngắm dưới 100m -Chọn thời điểm và phương pháp đo thích hợp để giảm ảnh hưởng chiêt quang đứng Nâng cao độ chính xác đo chiều dài, gốc thiên đỉnh, chiều cao máy và tiêu ngắm Vậy trên đây tôi đưa ra ba phương pháp trắc địa để quan trắc lún công trình. Mỗi phương pháp đều có những cách đo riêng, có những ưu nhược điểm riêng. Từng phương pháp có độ chính xác cao hay thấp nó tuỳ thuộc vào mỗi công trình. Đối với phương pháp thuỷ chuẩn hình học thì là một phương pháp phổ biến nhất trong dùng quan trắc, còn phương pháp thuỷ chuẩn lượng giác thì thường thực hiện yêu cầu thấp về độ chính xác, đối với phương pháp thuỷ tĩnh thi được ứng dụng khi phương pháp thuỷ chuẩn hình học không thực hiện được có nghĩa là chỉ dùng trong điều kiện chật hẹp. Chương 3 Thiết kế phương án quan trắc ngoại nghiệp 3. 1. nguyên tắc chung thành lâp lưới khống chế trong quan trắc lún công trình 3.1.1. Xác định số lượng bậc khống chế Như đã nói ở chương 1, trong từng chu kỳ qua trắc ta cần phải so sánh độ cao tương đối của các điểm quan trắc với mọt “đối tượng” nằm ở bên ngaòi công trình được xem là ổn định để phát hiện ra độ lún của công trình. Do vậy trong quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình nói chung cũng như quan trắc chuyển dịch thẳng đứng công trình nói riêng không cần thiết phải xây dựng lưới khống chế nhiều bậc mà nên thiết kế một mạng lưới khống chế độc lập, chuyên dùng 2 cấp: - Cấp lưới cơ sở: Bao gồm các điểm độ cao được thiết kế nhằm mục tiêu xác định điểm khởi tính độ cao hợp lý nhất cho lưới khống chế quan trắc. Chính vì lẽ đó thông thường các điểm của lưới khống chế cơ sở được bố trí ở bên ngoài khu vực cần quan trắc biến dạng và có yêu cầu cao vế mức độ ổn định. Tối thiểu ở mỗi công trình phải có 3 mốc cơ sở. - Cấp lưới quan trắc: Bao gồm các mốc kiểm tra gắn trên công trình và trực tiếp chuyển dịch cùng với công trình. Hai bậc lưới này tạo thành một hệ thống lưới độc lập và trong từng chu kỳ quan trắc, chúng được định vị trong cùng một hệ toạ độ thống nhất với chu kỳ quan trắc đầu tiên. Mức chuyển dịch của công trình là rất nhỏ nên yêu cầu độ chính xác trong đo chuyển dịch thẳng đứng là rất cao, đảm boả độ ổn định lâu dài. Tuy nhiên, do tự nhiên và con người tác động mà các mốc khống chế cơ sở không hoàn toàn ổn định. Chính vì vậy, để đảm baỏ tính khách quan của những chuyển dịch của công trình thì trong mỗi chu kỳ quan trắc phải phân tích, đánh giá mức ổn định của các mốc khống chế cơ sở. Vấn đề là ở chỗ, những kết luận về mức ổn định của chúng phải được dựa trên các tiêu chuẩn ổn định hợp lý bằng số, phù hợp với đặc điểm kết cấu, tính chất biến dạng và yêu cầu độ chính xác cần thiết xác cần thiết xác định chuyển dịch của từng loại công trình cụ thể. Lưới khống chế trong quan trắc chuyển dịch thẳng đứng đo lặp theo chu kỳ. Do đó cần có quy trình và thuật toán xử lý số liệu phù hợp để xác định chính xác giá trị chuyển dịch của công trình ứng với thời điểm quan trắc. Nguyên lý xác định độ chuyển dịch biến dạng của công trình là dựa vào sự thay đổi vị trí của các mốc kiểm tra gắn trên công trình cho nên trong các chu kỳ quan trắc các mốc trong lưới phải được định vị trong cùng một hệ toạ độ thống nhất, ổn định ngay từ chu kỳ đầu. 3.1.2. Yêu cầu độ chính xác của mỗi bậc lưới Độ chính xác của mỗi bậc lưới được xuất phát từ yêu cầu độ chính xác quan trắc lún công trình. Yêu cầu này phụ thuộc chủ yếu và tính chất cơ lý đất đá dưới nền móng công trình và điểm kết cấu vận hành công trình. Trong quan trắc chuyển dịch thẳng đứng công trình, yêu cầu về độ chính xác quan trắc thường được quy định như ở bảng 3. 1 dưới dây [1] Bảng 3.1 STT Loại công trình Độ chính xác quan trắc(mm) 1 Công trình xây dựng trên nền đá cứng ±1.0 2 Công trình xây dựng trên nền đất,cát,sét ±3.0 3 Đập đất đá chịu áp lực cao ±5.0 4 Công trình xây dựng trên nền đất yếu ±10.0 5 Công trình bằng đất đắp ±15.0 Độ chính xác của mỗi bậc lưới được đặc trưng bởi sai số trung phương đo chênh cao trên mỗi trạm mày là m1 và m2. Theo đó, độc chính xác cần thiết đo sẽ được xác định như sau: Gọi ms là sai số trung phương xác định độ cao cảu các điểm quan trắc. Nừu các điểm trong các chu kỳ được đo cùng độ chính xác thì ta có: mH = (3. 1) Gọi mH1là thành phần ảnh hưởng của cấp lưới thứ nhất đến độ chính xác xác định độ cao. mH2 là thành phần ảnh hưởng của cấp lưới thứ hai đến độ chính xác xác định độ cao. Thì ta có thể viết: (3.2) Gọi K là hệ số giảm độ chính xác giữa hai bậc lưới, nghĩa là: mH1 = (3.3) Lúc đó : Hay (3.4) và (3.5) Từ đây có: mH1 = (3.6) và mH2 = (3.7) Như vậy sai số trung phương đo chênh cao trên mỗi trạm mày của mỗi bậc lưới là m1 và m2 sẽ được xác định như sau: m1 = (3.8) và m2 = (3.9) Trong đó: R’là trọng số đảo độ cao của điểm yếu nhất trong hệ thống lưới khống chế cơ sở, có giá trị lớn nhất và được lấy trên đường chéo chính của ma trận giả nghịch đảo. R là trọng số đảo độ cao của điểm yếu nhất trong hệ thống lưới quan trắc, có giá trị lớn nhất và được lấy trên đường chéo chính của ma trận nghịch đảo thường (ma trận hệ số trọng số). Vận dụng các ciông thức đã tính ở trên và theo yêu cầu kỹ thuật của việc quan trắc đối với công trình nhà N5D do bên A đưa ra chúng tôi chọn ms = ± 1,0 mm chọn K = 2. Theo công thức (3.6) và (3.7) ta có: mH1 = = ± 0.32 mm (3.10) mH2 = = ± 0.63 mm (3.11) Sau khi xác định được số lượng bậc khống chế chúng ta tiến hành lựa chọn dạng đồ hình hợp lý của các cấp lưới thông qua lựa chọn vị trí điểm gắn mốc, kiểu mốc, lựa chọn quy trình đo và phương pháp đo… Để có những nhìn nhận hợp lý nhất về những vấn đề trên chúng ta sẽ phân tích tách biệt cho từng cấp lưới. Nội dung cụ thể của công tác này sẽ được trình bày như sau 3.2. Thiết kế lưới khống chế cơ sở 3.2.1. Chọn sơ đồ lưới và vị trí đặt mốc Nhìn chung trong thực tế, dạng đồ hình hợp lý nhất của lưới khống chế cơ sở là lưới có cấu trúc liên kết ba điểm hoặc từng cụm ba điểm. Việc lựa chọn dạng đồ hình hợp lý của lưới khống chế cơ sở phụ thuộc vào điều kiện địa chất tình, hình thực tế của khu đo, và bản chất của từng công trìh cụ thể. Đối với các công trình dạng đặc biệt như công trình cầu, đập thuỷ điện thì chúng ta nên bố trí thành từng cụm 3 điểm ở hai bên bờ còn với các công trình công nghiệp và dân dụng thì bố trí lưới có ít nhất từ 3 điểm cơ sở trở lênYêu cầu cơ bản đối với các mốc cơ sở là phải đảm bảo ổn định, không bị chuyển dịch. Vì vậy các mốc cơ sở phải có kết cấu thích hợp được đặt ở ngoài phạm vi ảnh hưởng của quá trình chuyển dịch và biến dạng công trình, chúng được đặt ở những nơi có điều kiện địa chất ổn định. Khi lợi dụng các công trình cũ để đặt mốc chuẩn thì các công trình này phải hoàn toàn ổn định (không có các hiện tượng biến dạng do chuyển dịch, lún). Không đặt mốc chuẩn tại các công trình có tải trọng động (tải trọng thay đổi). Để thống nhất việc lựa chọn giá trị độ cao của điểm khởi tính chúng ta nên đo nối các điểm khống chế đó với ít nhất một điểm độ cao nhà nước gần nhất. Trong mỗi chu kỳ quan trắc cần phải kiểm tra sự ổn định của các mốc cơ sở., Nừu phát hiện thấy mốc cơ sở bị chuyển dịch thì phải tiến hành hiệu chỉnh và kết quả đo của các mốc kiểm tra. Đối với công trình nhà N5D, qua quá trình nghiên cứu các tài liệu và khảo sát thực tế chúng tôi quyết định bố trí chôn 4 mốc cơ sở. Đó là các mốc MC-1, MC-2, MC-3, MC-4, chúng được ép sâu đến khi đạt độ chối cho phép bằng các cọc bê tông và được phân bố bao quanh công trình nên rất thuận tiện cho việc đo nối tới các điểm qua trắc. Hình 3.1. Sơ đồ lưới khống chế cơ sở 3.2.2. Kết cấu mốc khống chế cơ sở Mốc cơ sở là mốc khống chế độ cao, là cơ sở để xác định độ lún công trình. Tuỳ theo tính chất, diện tích mặt bằng và tầm quan trọng của công trình mà ta có phương án lựa chọn số lượng các mốc chuẩn cho phù hợp. Các mốc dùng trong quan trắc chuyển dịch thẳng đứng được chia thành ba loại sau: -Mốc chôn sâu: Là loại mốc dùng để quan trắc các công trình đặc biệt chính xác. Các mốc này thường được đặt sâu tới nền đá cứng. Do có yêu độ chính xác rất coa nên mốc chôn sâu thường được đặt trong các lỗ khoan. Thân mốc cách ly với đất đá xung quanh để hạn chế ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự thay đổi độ cao của mốc. (Hình 3.2 và hình 3.2b) - Mốc chôn nông: Là loại mốc được dùng phổ biến nhất để quan trắc các công trình dân dụng và công nghiệp. Các mốc này được làm bằng cột bê tông và được nén xuống lòng đất ở độ sâu 10 mét. Phía trên có hình chỏm cầu làm bằng sứ hoặc bằng sắt và có nắp dậy để bảo vệ. (Hình 3.2.d) - Mốc gắn tường: Được đặt ở chân cột hoặc chân tường của các công trình ổn định nhiều năm. Việc lựa chọn loại mốc cơ sở hoàn toàn phụ thuộc vào yêu cầu của công tác quan trắc biến dạng. Trường hợp cần phải quan trắc biến dạng thẳng đứng trong thời gian dài thì có thể lựa chọn dạng mốc chôn sâu. Dạng mốc chôn nông được sử dụng khi cần nghiên cứu biến dạng thẳng đứng một số công trình tại những khu vực độc lập. Để đạt được hiệu quả kinh tế và bảo đảm yêu cầu về độ chính xác quan trắc, các mốc cơ sở ở công trình nhà N5D đã được chúng tôi gia cố rắt bền vững: Thân mốc là các cọc bê tông, phần đầu mốc làm bằng sắt và có dạng chỏm cầu, phía trên có nắp bảo vệ chống va đập (hình 3.2.a) Hình a 3.2.3. ước tính độ chính xác bậc lưới cơ sở Như trên đã nói, độ chính xác của bậc lưới cơ sở được đặc trưng bởi sai số trung phương đo chênh cao trên mối trạm máy. ở công trình nhà N5D, với sơ đồ lưới như hình (3.1) chúng tôI đã tiến hành ước tính như sau: Lưới khống chế cơ sở được tính mô hình của bài toán bình sai tự do trên cơ sở của phương pháp bình sai gián tiếp theo điều kiện Chọn ẩn số là độ cao của tất cả các điểm cơ sở MC-1, MC-2, MC-3, MC-4 Hệ phương trình số hiệu chỉnh được viết dưới dạng ma trận như sau: V=AX+L Trong đó: Ma trận hệ số của hệ phương trình số hiệu chỉnh X- Vector ẩn số V,L- Vector số hiệu chỉnh và số hạng tự do STT Tuyến đo Số trạm 1 MC-1 - MC-2 4 2 MC-2 - MC-3 6 3 MC-3 - MC-4 4 4 MC-4 - MC-1 6 1, Hệ phơng trình số hiệu chỉnh MC-1 MC-2 MC-3 MC-4 Pi V1 -1 1 0.2500 V2 -1 1 0.1667 V3 -1 1 0.2500 V4 1 -1 0.1667 2, Ma trận hệ số hệ phơng trình chuẩn ẩn số A là 0.4167 -0.2500 0.0000 -0.1667 -0.2500 0.4167 -0.1667 0.0000 0.0000 -0.1667 0.4167 -0.2500 -0.1667 0.0000 -0.2500 0.4167 3, Điều kiện định vị CT MC- 1 MC - 2 MC-3 MC - 4 1 1 1 1 4, Ma trận hệ số hệ phơng trình chuẩn ẩn số mở rộng 0.4167 -0.2500 0.0000 -0.1667 1 -0.2500 0.4167 -0.1667 0.0000 1 0.0000 -0.1667 0.4167 -0.2500 1 -0.1667 0.0000 -0.2500 0.4167 1 1 1 1 1 0 5, Nghịch đảo ma trận hệ số hệ phơng trình chuẩn ẩn số mở rộng 1.5500 -0.0500 -0.9500 -0.5500 0.2500 -0.0500 1.5500 -0.5500 -0.9500 0.2500 -0.9500 -0.5500 1.5500 -0.0500 0.2500 -0.5500 -0.9500 -0.0500 1.5500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.0000 6, Ma trận giả nghịch đảo 1.5500 -0.0500 -0.9500 -0.5500 -0.0500 1.5500 -0.5500 -0.9500 -0.9500 -0.5500 1.5500 -0.0500 -0.5500 -0.9500 -0.0500 1.5500 Theo công thức (3.10) ta tính được SSTP đo chênh cao trên mỗi trạm máy là: m1 = = ±= ± 0.275 (mm) Như vậy để cho công tác quan trắc lún nhà N5D đạt độ chính xác yêu cầu và để dự trữ độ chính xác thi sstp đo chênh cao trên mỗi trạm máy không được vượt quá 0.2mm .Nếu lớn hơn giá trị này cần phải đo lại. 3.3. Thiết kế lưới quan trắc 3.3.1. Chọn sơ đồ lưới và vị trí đặt mốc Lưới quan trắc chuyển dịch biến dạng thẳng đứng công trình bao gồm các mốc được gắn ngay sau khi xây dựng xong phần móng và được phân bố đều khắp công trình. Các mốc này được gắn chặt vào công trình ở những nơi đặc trưng cho quá trình chuyển dịch biến dạng và chuyển dịch cùng với công trình. Chúng thường được gắn ở những vị trí dự kiến công trình trồi (lún) nhiều nhất. Đó là những nơi có sự thay đổi về địa chất công trình, hai bên khe lún. Các mốc biến dạng thẳng đứng nên đặt ở gần cùng độ cao để tiện cho công tác đo đạc và tồn tại trong suốt quá trình theo dõi độ biến dạng công trình. Số lượng và phân bố mốc đo biến dạng phải được thiết kế cho từng dạng công trình cụ thể. Các mốc đo độ lún cần bố trí sao cho phản ánh được một cách đầy đủ nhất về độ lún của toàn bộ công trình và bảo đảm được các điều kiện đo đạc. Số lượng mốc đo lún cho một công trình cần được tính toán thích hợp sao cho vừa phản ánh được đặc trưng về độ lún của công trình vừa đảm bảo tính kinh tế. Khoảng cách giữa các mốc đo phụ thuộc vào điều kiện địa chất công trình, cấu tạo của máy đo, giá trị độ lún ước tính và mục đính của việc đo độ lún… Mốc đo độ lún phải được đặt sao cho có thể chuyền độ cao trực tiếp từ mốc này sang mốc khác, đặc biệt là ở các vị trí có liên quan đến sự thay đổi kết cấu, đồng thời có thể đo nối các mốc chuẩn một cách thuần tiện. Khi đặt các mốc đo lún cần lưu ý đến độ cao của mốc so với mặt nền đất xung quanh và khoảng cách từ đầu mốc đến mặt phẳng của tường hay cột để cho việc đặt mia được thuận tiện. Đối với các loại mia dựng trên đầu mốc thì ta nên đặt mốc ở độ cao 15cm á 20cm so với mặt nền, còn các loại mia treo nên đặt mốc ở độ cao 80cm á 200cm so với mặt nền. Khoảng cách từ đầu mốc tới tường hoặc cột thường từ 3cm á 4cm. Nơi đặt các mốc cần phải ghi ký hiệu quy ước trên bản vẽ của công trình và đặt tên cho mỗi mốc đo. Trong quá trình đo đạc nếu phát hiện thấy mốc bị mất, cần phải gắn bổ sung mốc mới. Vị trí của nó cách mốc đã mất không vựơt quá 3m. Sau khi gắn mốc phải đặt tên cho mốc mới và thêm ký hiệu quy ước. Các mốc đo độ lún cần phải được bảo vệ và tránh va đập. Trường hợp cần thiết nên có văn bản bàn giao việc bảo quản mốc với đơn vị chủ quan và thi công công trình. Chúng ta biết rằng, việc lựa chọn vị trí để gắn mốc độ cao quan trắc phụ thuộc vào dạng của từng công trình, kết cấu công trình và điều kiện cụ thể của khu vực có công trình. Dưới đây chúng tôi sẽ đưa ra một số cách bố trí các điểm mốc trong đo chuyển dịch thẳng đứng các công trình nhà cao tầng và nhà xưởng: [5] a. Đối với các công trình nhà ở và nhà chung cư không có khung chịu lực, sử dụng tường gạch chịu lực, móng băng thì mốc đo độ lún được phân bố theo chu vi của công trình, các mốc cách nhau 10m á 15m. Khi chiều rộng của công trình lớn hơn 25m thì các mốc được đặt thêm ở tường ngang, tại chỗ giao nhau của chúng với tường gạch dọc. b. Đối với các công trình công nghiệp và nhà khung chịu lực, mốc đô độ lún được đặt tại các cột chịu lực cho chu vi của công trình và bên trong công trình sao cho các mốc được phân bố theo trục ngang và trục dọc tối thiểu là 3 mốc tại mỗi hướng. Tại khu vực bệ lò hoặc móng máy các mốc đo độ lún được bố trí dày hơn theo các trục đối xứng. c. Đối với các nhà chung cư cao tầng có sàn bằng panen tấm lớn và các nhà tập thể có các móng lắp ghép thì các mốc được đặt theo chu vi và trục của nhà cách nhau từ 6m á 8m (tương ứng với hai tấm panen hay còn gọi là tương ứng qua hai bước của panen). d. Đối với các nhà xưởng được xây dựng trên móng cọc thì các mốc phân bố cách nhau tối đa là 15m theo trục dọc và trục ngang của công trình. Khi chiều rộng của nhà xưởng lớn hơn 25 thì số lượng mốc đo độ lún được bố trí tằng thêm một hàng 10m theo các trục. e. Đối với các nhà sản xuất nhiều tầng và các công trình công nghiệp có móng băng giao thoa thì mốc đo độ lún sẽ được bố trí theo hướng dọc và ngang của trục móng và theo chu vi của công trình, với mật độ một mốc trên 100m2 diện tích. f. Đối với các công trình loại ống khói, silô, lò luyện gang, công trình dạng tháp … mốc được đặt tối thiểu 4 chiếc theo chu vi. Với các công trình cần bảo đảm chuyển động theo một trục cần đặt mốc đo độ lún đối xứng qua hai bên của chúng. Đối với các cầu chạy, giá đỡ, đặt mốc tại các cột chịu lực và bố trí theo đường trục. g. Đối với các tường vách cứng và vách cứng có trụ, các mốc được đặt theo chu vi của công trình với khoảng cách từ 15m á 20m. h. Đối với các công trình quan trọng, các công trình nghệ thuật, mặt ngoài có ốp bằng vật liệu quý nên chọn loại mốc có bản lề quay, có nắp đậy nhằm bảo đảm mỹ quan cho công trình. Cấu tạo của mốc này được trình bày ở (hình 3.4a). Dựa vào bản thiết kế và đặc điểm của công trình nhà N5D, dựa vào điều kiện thực tế của khu đo, chúng tôi đã bố trí gắp các mốc quan trắc ở những vị trí dễ xảy ra chuyển dịch biến dạng như trên các thân cột của nhà, khu vực hầm thang máy… 3.3.2. Cấu tạo mốc quan trắc Bậc lưới quan trắc biến dạng thẳng đứng có cấp hạng thấp hơn lưới khống chế cơ sở một bậc nên mốc đo biến dạng phải có cấu tạo đơn giản nhưng vững chắc thuận tiện cho việc chôn mốc và dễ đặt mia. Mốc đo độ lún được phân làm 3 phần chính: - Thân mốc - Đầu mốc - Phần bảo vệ Tuỳ thuộc vào loại công trình mà thân mốc có cấu tạo khác nhau. Khi đặt mốc phải đảm boả sự liên kết vững chắc giữa thân mốc với thân công trình. Đầu mốc có dạng hình cầu hoặc bán cầu để đảm bảo khi dựng mia thì mia sẽ luôn luôn tiếp xúc tại một điểm cố định. Đối với công trình Nhà N5D chúng tôi đã sử dụng các mốc quan trắc được gia công bằng sắt có chiều dài khoảng 10 - 12cm, phía đầu có dạng chỏm cầu (hình 3.4.c). Các mốc này được gắn chặt vào tường và được đặt nghiêm một góc 750 so với mặt phẳng tường nên rất thuận tiện cho việc đặt mia 750 Hinh 3.4c 3.3.3. ước tính độ chính xác bậc lưới quan trắc Lưới quan trắc được ước tính theo phương pháp điểm nút của giáo sư Popov. Phương pháp nàycho phép ta có thể lập được hệ phương trình chuẩn R ngay trên sơ đồ lưới theo nguyên tắc sau: “Đối với các điểm nút (các điẻm nằm trên đường chéo chính) thì có giá trị bằng tổng giá trị trọng số của các hướng đi vào nút, đối với các điểm còn lại thì có giá trị bằng giá trị của trọng số trên tuyến đo và lấy dấu ngược lại” Theo sơ đồ trên, với D-1,D-2,……,D-26 là các điểm nút; (i) là số trạm máy tương ứng trên mối trạm đo; giả sử N là điểm gốc. Ta có kết quả ước tính lưới như sau: STT Tuyến đo Số trạm STT Tuyến đo Số trạm STT Tuyến đo Số trạm 1 D1 - D2 1 12 D12 - D13 1 23 D20 - D21 2 2 D2 - D3 2 13 D13 - D14 1 24 D21 - D22 1 3 D3 - D4 1 14 D14 - D15 1 25 D22 - D10 1 4 D4 -D5 1 15 D15 - D16 3 26 D25 D23 2 5 D5 - D6 1 16 D16 - D 17 1 27 D23 - D24 1 6 D6 - D7 1 17 D17 - D18 1 28 D24 D19 4 7 D7 - D8 1 18 d18 - D1 1 29 D19 D20 1 8 D8 - D9 1 19 D2 - D25 6 30 MC1 -D11 2 9 D9 - D10 2 20 D25 - D26 1 31 MC2 - D9 2 10 D10-D11 1 21 D26 D20 2 32 MC3 - D3 2 11 D11 D12 1 22 D20 - D15 3 33 mC4 - D16 2 Sai số trung phương đo chênh cao trên mỗi trạm máy là: 2=± = = ± 0.3 mm Để đảm bảo độ chính xác quan trắc theo yêu cầu và để dự trữ độ chính xác ta nên đo với 2= 0.2 mm 3.4. Tổ chức công tác đo đạc ngoại nghiệp 3.4.1. Yêu cầu chung Trong quan trắc chuyển dịch biến dạng thẳng đứng công trình công tác đo đạc ngoại nghiệp chiếm một vai trò rất quan trọng, bao gồm: Việc xác định khối lượng công việc, lập sơ đồ và chưng trình đo, chọn máy móc và dụng cụ đo, kiểm nghiệm mày và mia, đo đạc theo các chu kỳ… Nội dung của công tác này sẽ được trình bày cụ thể như sau: a.Chọn mày và dụng cụ đo. Máy và dụng cụ đo độ lún phải có các tính năng kỹ thuật phù hợp, bảo đảm độ chính xác. Các mày thường dùng trong đo lún và Ni_004 và Koni_007. Mia đ