Thiết kế phương án quan trắc độ lún công trình nhà cao tầng

Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC

1
SV: Trần Việt Hùng

1
Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, ở nước ta quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá diễn ra rất nhanh
chóng và mạnh mẽ. Nhất là nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển, cộng với các
nguồn vốn đầu tư nước ngoài rất lớn cũng như sự năng động của các doanh nghiệp
trong nước. Để đáp ứng sự phát triển chung của đất nước đòi hỏi phải có cơ sở hạ tầng
tốt. Chính vì vậy, ngày càng có nhiều công trình vừa to, vừa hiện đại đã và đang xây
dựng lên như: Nhà cao tầng, các khu công nghiệp, các công trình giao thông, thuỷ lợi,
thuỷ điện…
Trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật yêu cầu thi công công trình đòi hỏi
có độ chính xác cao, đảm bảo cho công trình được ổn định và sử dụng lâu dài. Cho nên
công tác trắc địa đóng một vai trò quan trọng trong xây dựng công trình, nó phục vụ từ
giai đoạn khảo sát, giai đoạn thi công đến giai đoạn sử dụng vận hành công trình. Để
đảm bảo yêu cầu độ chính xác đo vẽ bản đồ, bố trí lắp ráp, quan trắc chuyển dịch công
trình ứng với mỗi giai đoạn trên và thuận lợi cho công tác trắc địa tiếp theo đòi hỏi

chúng ta phải thiết kế mạng lưới trắc địa, cũng như độ cao thoả mãn những yêu cầu đặt
ra. Vì vậy, buộc người làm công tác trắc địa cần phải xem xét các phương pháp đo đạc
đã có, nghiên cứu phương pháp và các thiết bị đo đạc mới để đảm bảo cho công trình
được ổn định và lâu dài.
Với mục đích mong muốn được tìm hiểu vẫn đề này tôi đã nhận đề tài: "Thiết
kế phương án quan trắc độ lún công trình nhà cao tầng"
Nội dung của đề tài sẽ được trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Những vấn đề chung
Chương 2: Quan trắc lún công trình bằng phương pháp trắc địa
Chương 3: Thực nghiệm thiết kế phương án quan trắc lún công trình
Được sự chỉ bảo hướng dẫn tận tình của thầy giáo ThS. Võ Ngọc Dũng và sự
nỗ lực tìm tòi học hỏi của bản thân đồ án tốt nghiệp của tôi đã được hoàn thành. Tuy
nhiên, do chưa có phong phú về tài liệu sử dụng và kinh nghiệm thực tiễn cho nên khó
tránh khỏi những sai sót trong nội dung cũng như trong công việc sử dụng các thuật
ngữ khoa học. Vì thế, tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô
giáo và các bạn đồng nghiệp để bản đồ án của tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, tháng 6 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Trần Việt Hùng

2
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
1.1. Khái niệm chung về chuyển dịch và biến dạng công trình
1.1.1. Phân loại chuyển dịch và biến dạng công trình
Trong quá trình thi công cũng như vận hành công trình thì xảy ra hiện
tượng: một phần công trình hay toàn bộ công trình thay đổi vị trí theo thời gian.
Sự thay đổi đó gọi là sự chuyển dịch công trình, sự thay đổi vị trí của công trình
theo phương dây dọi được gọi là chuyển dịch thẳng đứng. Nếu công trình bị
chuyển dịch theo hướng lên trên trong mặt phẳng thẳng đứng thì ta nói công
trình bị trồi và ngược lại thì ta nói công trình bị lún. Ở các thời điểm quan trắc
khác nhau nếu các điểm quan trắc đều có một giá trị trồi (lún) như nhau thì ta
gọi đó là hiện tượng trồi (lún) đều và ngược lại là trồi (lún) không đều. Sự thay
đổi vị trí của công trình trong mặt phẳng nằm ngang theo thời gian thì được gọi
là chuyển dịch ngang. Khi công trình có sự chuyển dịch không đều có thể gây
nên biến dạng. Các biến dạng thường gặp: cong, vặn, xoắn, đứt, gẫy, đổ, vỡ. Do
đó nhiệm vụ của người làm công tác trắc địa là phải tìm nguyên nhân gây
chuyển dịch biến dạng, từ đó đưa ra các biện pháp phòng và chống. Sau đây là
các nguyên nhân gây chuyển dịch và biến dạng công trình.
1.1.2. Nguyên nhân gây chuyển dịch và biến dạng công trình
Có rất nhiều nguyên nhân làm cho công trình bị chuyển dịch và biến
dạng, nhưng quy nạp lại có hai nhóm nguyên nhân chính sau đây:
Nhóm nguyên nhân thứ nhất: Do tác động của các yếu tố tự nhiên gây
nên. Trái đất của chúng ta luôn luôn chuyển động và biến đổi không ngừng với
các hoạt động kiến tạo và hoạt động nội sinh của lớp vỏ trái đất. Chính các hoạt
động đó đã làm cho các lớp đất đá, các hiện tượng địa chất công trình, địa chất
thuỷ văn dưới nền móng công trình bị thay đổi tính chất cơ lý (lún, trượt…) dẫn
đến sự chuyển dịch và biến dạng công trình.
Nhóm nguyên nhân thứ hai: Liên quan đến quá trình xây dựng và vận
hành công trình.

3
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Trong quá trình xây dựng do thiếu chính xác của quá trình khảo sát địa
chất, do sự tăng trực tiếp và gián tiếp tải trọng của công trình, do sự thay đổi áp
lực của nền móng bởi các công trình khác ở gần đã làm cho công trình bị chuyển
dịch. Ngoài ra, ảnh hưởng của quá trình vận hành máy móc, quá trình hoạt động
của các phương tiện giao thông và quá trình thi công các công trình ngầm cũng
góp phần không nhỏ vào sự rung động của nền móng công trình để gây ra
chuyển dịch, biến dạng.
1.1.3. Đặc tính và các tham số chuyển dịch lún công trình
Các đặc điểm ở vị trí khác nhau của công trình có độ lún bằng nhau thì
quá trình lún được coi là lún đều. Lún đều chỉ xảy ra khi áp lực của công trình
và mức độ chịu nén của đất đá ở các vị trí khác nhau của nền là như nhau.
Độ lún không đều xảy ra do sự chênh lệch áp lực lên nền và mức độ chịu
nén của đất đá là không như nhau. Lún không đều làm cho công trình bị
nghiêng, cong, vặn, xoắn và biến dạng khác.
Biến dạng lớn có thể dẫn đến hiện tượng gãy, nứt ở nền móng và tường
của công trình.
Sự chuyển dịch của công trình được đặc trưng bởi các tham số:
- Các tham số lún
a. Độ lún tuyệt đối giữa chu kỳ thứ “i” và chu kỳ “0” là đoạn thẳng (tính
theo chiều thẳng đứng) từ mặt phẳng ban đầu của nền móng đến mặt phẳng lún

ở thời điểm quan trắc.
S = H(i) - H(0)

(1.1)

H(i): Cao độ của điểm ở chu kỳ thứ i
H(0): Cao độ của điểm ở chu kỳ 0
Nếu S = 0: Điểm ổn định không xảy ra sự trồi lún
Nếu S < 0: Điểm bị lún
Nếu S > 0: Điểm bị trồi
b. Tốc độ lún
VS = (mm/tháng)

(1.2)

S: Độ lún
4
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

T: Là khoảng thời gian từ chu kỳ“0” đến chu kỳ thứ “i”
c. Độ lún trung bình của nền móng
N

∑S
i =1

i

N

STB =

(1.3)

Si: Là độ lún tuyệt đối của điểm thứ i
N: Là số điểm quan trắc
d. Độ lún lệch và độ nghiêng của công trình
+ Độ lún lệch
∆S = S1 - S2

(1.4)

+ Độ nghiêng
α = arctag

(1.5)
2

1
S2

S2

S
S1

Hình 1.1
S1, S2: Là độ lún tuyệt đối của hai điểm ở hai đầu công trình
L: Là độ dài công trình
e. Độ cong võng công trình
+ Độ võng tuyệt đối
f= 2S2 - (S1 + S3)

(1.6)

S1, S3: Là độ lún tuyệt đối của hai điểm ở hai đầu công trình
L

S2: Là độ lún tuyệt đối của điểm ở giữa công trình
2

1

3

+ Độ võng tương đối
S1

f0 =

S3

S2

(1.7)

f

5
SV: Trần Việt Hùng

S2
Hình 1.2

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

1.2. Mục đích và nhiệm vụ quan trắc
1.2.1. Mục đích và nhiệm vụ
Trong những năm gần đây, ở nước ta có rất nhiều công trình xây dựng đòi
hỏi độ chính xác cao trong thi công xây lắp cũng như quá trình sử dụng và vận
hành công trình. Xuất phát từ thực tế đó công tác trắc địa nói chung và công tác
quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình nói riêng đóng một vai trò hết sức
quan trọng. Mục đích của quá trình quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình
là để xác định mức độ chuyển dịch biến dạng công trình, nghiên cứu tìm ra
nguyên nhân gây ra chuyển dịch biến dạng và quy luật biến dạng. Từ đó đưa ra
những dự báo cho tương lai và tìm ra biện pháp phòng chống. Ngoài ra việc
quan trắc biến dạng còn góp phần vào công tác điều chỉnh bổ sung lý thuyết cơ
học đất nền móng, đề ra những kinh nghiệm về tính toán thiết kế công trình.

1.2.2. Nguyên tắc quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình
Để công tác quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình đạt được kết
quả tốt chúng ta cần thực hiện theo 4 nguyên tắc sau:
- Như chúng ta đã biết, chuyển dịch biến dạng công trình thường diễn ra
theo thời gian. Do đó để phát hiện ra mức độ chuyển dịch của công trình chúng
ta cần phải tiến hành đo nhiều lần ở nhiều thời điểm khác nhau, mỗi lần đo được
gọi là một chu kỳ.
- Trong từng chu kỳ quan trắc cần phải so sánh tương đối độ cao của các
điểm quan trắc với một "đối tượng" nằm ở bên ngoài công trình được xem là ổn
định để phát hiện ra độ lún của công trình.
- Mức độ chuyển dịch của công trình là rất nhỏ nên ta cần chọn máy và
dụng cụ đo độ lún có các tính năng kỹ thuật phù hợp, đảm bảo độ chính xác.
6
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Máy và dụng cụ đo cần được kiểm tra, kiểm nghiệm chặt chẽ trước khi đo. Để
bảo đảm độ chính xác yêu cầu trong các chu kỳ đo nên theo một sơ đồ đo, một
loại dụng cụ đo, cùng một người đo và cố gắng đo trong những điều kiện tương
tự nhau.
- Lưới khống chế dùng để quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình
khác với các lưới khống chế phục vụ cho các mục đích khác (lưới khống chế
dùng để đo vẽ địa hình, địa chính…). Vì vậy, chúng ta cần có phương pháp
riêng để xử lý số liệu sao cho phù hợp với những đặc điểm và bản chất của lưới

đo biến dạng, bảo đảm cho các kết quả đo trong các chu kỳ không chịu ảnh
hưởng của sai số số liệu gốc và được định vị trong cùng một hệ thống toạ độ đã
chọn từ chu kỳ đầu tiên.
1.2.3. Độ chính xác và chu kỳ
a. Độ chính xác quan trắc
Yêu cầu độ chính xác quan trắc lún công trình phụ thuộc chủ yếu vào tính
chất cơ lý đất đá dưới nền móng công trình và phụ thuộc vào đặc điểm kết cấu,
vận hành công trình.Việc đo độ lún công trình được chia làm 3 cấp: Cấp I, cấp
II, cấp III. Độ chính xác yêu cầu của từng cấp được đặc trưng bởi sai số trung
phương nhận được từ hai chu kỳ đo.
- Đối với cấp I: ± 1mm
- Đối với cấp II: ± 2mm
- Đối với cấp III: ± 5mm
Yêu cầu độ chính xác quan trắc lún được xác định bằng biểu thức:
mS ti=

Sti − St (i − 1)
ε

(1.8)

Trong đó: mS ti - yêu cầu độ chính xác quan trắc độ lún ở thời điểm t
Sti, St(i-1) - độ lún (dự báo) ở thời điểm ti, ti-1
ε - hệ số đặc trưng cho độ tin cậy của kết quả quan trắc, thông thường ε =4 ÷ 6.

b. Chu kỳ quan trắc
Chu kỳ: là khoảng thời gian cần thiết giữa hai thời điểm quan trắc chuyển
7
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

dịch biến dạng. Hiệu số độ cao của các điểm quan trắc giữa các chu kỳ là giá trị
trồi( lún) của các điểm. Thời gian tiến hành các chu kỳ đo được xác định trong
thời gian thiết kế kỹ thuật quan trắc lún. Chu kỳ quan trắc lún phải được tính
toán sao cho kết quả quan trắc phản ánh được thực chất quá trình lún của công
trình và được phân ra làm 3 giai đoạn:
+Giai đoạn thi công:
Chu kỳ quan trắc đầu tiên được tiến hành lúc thi công xong phần móng
công trình. Các chu kỳ tiếp theo được ấn định tùy thuộc tiến độ xây dựng và
mức tải trọng công trình.
Thường thực hiện các chu kỳ quan trắc vào lúc tiến độ công trình xây
dựng đạt được 25%, 50%, 75% và 100% tải trọng của bản thân nó. Đối với
những công trình quan trọng có điều kiện địa chất đặc biệt, có thể tăng thêm
chu kỳ đo.
+Giai đoạn vận hành công trình:
Các chu kỳ quan trắc phụ thuộc vào tốc độ lún công trình, đặc điểm vận
hành công trình. Thời gian đo giữa hai chu kỳ trong giai đoạn này có thể chọn từ
2 đến 6 tháng.
+Giai đoạn công trình đi vào ổn định:
Thời gian giữa hai chu kỳ kế tiếp có thể từ 6 tháng đến 1 năm hoặc 2 năm.
Trong một số trường hợp đặc biệt khi xuất hiện yếu tố ảnh hưởng đến độ
ổn định của công trình, cần thực hiện những chu kỳ quan trắc đột xuất.

8

SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 2
QUAN TRẮC LÚN CÔNG TRÌNH
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA
Để quan trắc lún công trình ta vẫn phải dùng các phương pháp đo cao thông
thường như phương pháp đo cao hình học, phương pháp đo cao thuỷ tĩnh, phương
pháp đo cao lượng giác. Ngoài ra, có thể xác định cao độ bằng phương pháp đo ảnh
phi địa hình (nhưng ít được sử dụng). Dưới đây tôi xin phép trình bày ba phương
pháp cơ bản nhất thường được dùng trong quan trắc lún công trình.
2.1. Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao hình học
Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao hình học nhằm xác định hiệu
chênh cao giữa hai điểm dựa trên nguyên lý tia ngắm nằm ngang song song với
mặt thuỷ chuẩn gốc và vuông góc với phương dây dọi.
Để xây dựng, lắp đặt và theo dõi sử dụng những công trình yêu cầu độ
chính xác cao, người ta áp dụng khá phổ biến phương pháp này. Phương pháp
đo cao hình học chính xác tia ngắm ngắn này có ưu điểm là độ chính xác cao,
thiết bị đo đơn giản và không đắt tiền và có thể tiến hành đo đạc trong điều kiện
xây dựng phức tạp. Phương pháp đo cao hình học chính xác tia ngắm ngắn có
thể xác định hiệu độ cao giữa hai điểm cách nhau 10-15m với sai số trung
phương 0,03-0,05mm, hiệu độ cao các điểm nằm cách nhau hàng trăm mét cũng
có thể được xác định với sai số trung phương khoảng 0,1-0,2mm. Điều quan
trọng để đảm bảo độ chính xác cao trong đo cao hình học chính xác tia ngắm

ngắn là sử dụng những máy thuỷ bình độ chính xác cao có lắp thêm tấm kính
phẳng song song và bộ đo cực nhỏ, máy có giá trị góc i nhỏ, và ổn định trong
quá trình điều chỉnh tiêu cự ống kính. Sau đây tôi xin đưa ra một số máy và
dụng cụ đo để đo lún công trình theo từng cấp.
2.1.1. Máy và dụng cụ đo
2.1.1.1. Máy
- Đối với đo lún bằng phương pháp đo cao hình học cấp I thì được tiến
hành bằng phương pháp kết hợp đo 2 chiều: đo đi và đo về bằng máy thuỷ chuẩn
có độ chính xác cao loại H1 và máy tự động cân bằng loại Ni-002,
Koni 007,máy NA3003 hoặc các máy có độ chính xác tương đương.
9
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp
x

+) Độ phóng đại của ống kính yêu cầu từ 40 trở lên
+) Giá trị khoảng chia trên mặt ống thuỷ dài không vượt quá 12''/2m
+) Giá trị vạch khắc vành đọc số của bộ đo cực nhỏ là 0,05mm và
0,10mm
Việc đo độ lún ở mỗi chu kỳ được thực hiện theo sơ đồ đã thiết kế, có thể
sử dụng các sơ đồ đơn giản từ một đến hai tuyến đơn. Trước khi đo độ lún máy
và mia phải được kiểm tra, kiểm nghiệm theo yêu cầu đo chênh lệch độ cao cấp
I.
- Đối với đo lún bằng phương pháp đo cao hình học cấp II, được tiến hành

bằng máy thuỷ chuẩn loại H1, H2, NAK2, Ni-004 và các máy thuỷ chuẩn có độ
chính xác tương đương. Có thể dùng cả loại máy thuỷ chuẩn tự động cân bằng
KONi007.
+) Độ phóng đại ống kính của các máy đo cao yêu cầu từ 35x đến 40x
+) Giá trị vạch khắc trên mặt ống thủy dài không được vượt quá 12''/2mm
+) Giá trị vạch khắc vành đọc số của bộ đo cực nhỏ là 0,05mm - 0,10mm
Việc đo cao được tiến hành theo các vòng đo bằng một độ cao máy. Tất
cả các máy và dụng cụ dùng để đo độ lún bằng phương pháp đo cao hình học
cấp II đều phải kiểm tra, kiểm nghiệm ở trong phòng và ngoài thực địa theo nội
dung yêu cầu của quy phạm.
- Đối với đo độ lún công trình bằng phương pháp đo cao hình học cấp III,
có thể dùng máy thuỷ chuẩn H3, máy thuỷ chuẩn tự động cân bằng, máy loại
KONi007, máy NAK2. Không cần lắp micrometer và các máy thuỷ chuẩn có độ
chính xác tương đương.
+) Độ phóng đại ống kính của các máy yêu cầu từ 24x trở lên.
+) Giá trị khoảng chia trên mặt bọt thủy dài không được vượt quá
15''/2mm và nếu là bọt nước tiếp xúc thì giá trị khoảng chia trên mặt bọt thủy
không được vượt quá 30''/2mm.
+) Lưới chỉ chữ thập của máy có 3 chỉ ngang.
2.1.1.2. Dụng cụ đo
- Khi đo độ lún công trình bằng phương pháp đo cao hình học cấp I, cần
sử dụng mia Invar có hai thang chia vạch.
10
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

+) Giá trị vạch khắc là 2,5mm
+) Chiều dài của mia từ 1m - 3m
+) Trên mia có bọt thủy tròn với giá trị vạch khắc là 10'' - 12'' / 2mm
+) Giá trị khoảng chia của các vạch trên mia có thể là 5mm hoặc 10mm
+) Sai số khoảng chia 1m của các thang số không được vượt quá 0,10mm
+) Khi đo độ lún bằng phương pháp đo cao hình học cấp I ở miền núi, thì
sai số này không được vượt quá 0,05mm sai số với khoảng chia dm của các
thang số khi đo lún cấp I không quá ± 0,10mm. Khi đo ở vùng núi thì sai số này
không được vượt quá ± 0,05mm.
- Khi đo độ lún bằng phương pháp đo cao hình học cấp II cần dùng mia có
băng Ivar có một hoặc hai thang chia vạch.
+) Giá trị khoảng chia của các vạch trên mia có thể là 5mm hoặc 10mm.
+) Chiều dài của mia từ 1m - 3m
+) Sai số các khoảng chia 1m, 1dm
+) Toàn chiều dài mia không được vượt quá 0,20mm
+) Khi mia dùng để đo lún ở miền núi thì sai số này không được vượt quá
0,10 mm.
- Khi đo độ lún bằng phương pháp đo cao hình học cấp III, cần sử dụng
các loại mia sau:
+) Mia hai mặt chiều dài từ 2m - 3m, với vạch chia bằng cm
+) Mia có chiều dài từ 1m - 3m, có khắc vạch ở hai thang, vạch chia nhỏ
nhất là 0,5cm.
+) Mia một mặt có lắp ống thủy và có vạch khắc xen kẽ đen đỏ có vạch
chia nhỏ nhất là 1cm.
+) Có thể sử dụng treo với chiều dài từ 0,5m - 1,2m với vạch chia ở thang
như mia thông thường.
+) Số 0 của mia treo phải trùng với lỗ trung tâm để chốt khi mia được treo
trên đó.

+) Sai số khoảng chia dm và m của cặp mia không được vượt quá ±
0,5mm.
11
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Ngoài ra ta còn dùng “cóc” để dẫn cao độ giữa các mốc cơ sở và mốc
quan trắc khi cần thiết.
Trên đây tôi đưa ra một số tiêu chuẩn loại máy và dụng cụ đo lún các cấp
I, II, III. Nhưng trước khi tiến hành công việc đo lún cần phải kiểm tra mia,
nhằm đảm bảo cho mia không bị cong, các vạch khắc và các dòng chữ số trên
mia rõ ràng, ống nước tròn của mia phải có độ nhạy cao. Người cầm mia phải
chú ý quan sát các điều kiện sau:
- Để mia phải tuyệt đối sạch
- Mia phải được đặt thẳng đứng dựa vào bọt thủy tròn, ổn định và trên
điểm cao nhất của mốc, theo hiệu lệnh của người đo, khi di chuyển nên cẩn thận
nhẹ nhàng để mia không bị va đập.
- Trong điều kiện làm việc thiếu ánh sáng thì mia phải có đèn chiếu sáng.
- Khi dựng mia trên mốc thì người cầm mia phải đọc tên của mốc. Không
có hiệu lệnh của người đo mia không được rời khỏi mốc. Trong thời gian giải
lao cần bảo quản mia không để va đập, chấn động, dựng mép mia vào tường, khi
đo xong để mia trong các chu kỳ đo khác nhau chỉ nên sử dụng một mia.
Đặc biệt cần lưu ý là chúng ta phải kiểm nghiệm máy và mia, trước và sau
mỗi chu kỳ đo nhất là phải xác định độ ổn định của góc i.

2.1.2. Sơ đồ và chương trình đo
2.1.2.1. Sơ đồ
Đối với sơ đồ lưới đo cao phải được lựa chọn và ước tính độ chính xác
trong khi lập thiết kế đo lún.
2.1.2.2. Chương trình đo
Trình độ thao tác đo lún theo phương pháp đo cao hình học cấp I, II, III
trên một trạm đo gồm các công việc sau:
- Đặt chân máy: Chân máy thuỷ chuẩn đặt trên trạm khi đo phải được
thăng bằng và đảm bảo độ ổn định cao, hai chân của chân máy đặt song song với
đường đo chân thứ ba cắt ngang khi bên phải khi bên trái, tất cả ba chân của
chân máy phải ở những vị trí chắc chắn
- Chân máy dùng để đo độ lún công trình cần có độ ổn định cao
- Lắp máy vào chân bằng ốc nối
- Cân bằng máy theo ba ốc cân và bọt thủy gắn trên máy. Độ lệch của bọt
thủy tối đa là hai vạch khắc của ống nước
12
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

- Quá trình đo máy đặt giữa hai điểm A và B trên (hình 2.1) và chênh cao
giữa hai điểm được xác định theo công thức:
hAB= a - b

(2.1)

b
B

a
h AB
A

HB

HA
MÆt thuû chuÈn

Hình 2.1
Trong đó a, b là số đọc chỉ giữa trên mia sau và mia trước trong trường
hợp không thể bố trí được trạm máy ở chính giữa, ta có thể áp dụng phương
pháp đo kép với điều kiện giữ cho chênh lệch dài tia ngắm không thay đổi như
(hình 2.2)

D2

T

1

D4

D3
2

S

D1
Hình 2.2

Chênh lệch độ cao theo sơ đồ trên được tính theo công thức sau:
h1= h'1 + D1. - D2

(2.2)

h2 = h'2 + D3. - D4.

(2.3)

Trong đó: i1, …, i4, là giá trị góc i ở các vị trí điều quang khác nhau. Nếu
giữ được vị trí điều quang không thay đổi ở chiều dài tia ngắm D2 và D3, tức là i2
= i3 đồng thời ta đặt i4 = i1 + i' ta được:
Htb = h'tb + (D1 - D4) - D4. + (D3 - D2).

(2.4)

Nếu giữ cho các khoảng cách D1 = D4 và D2 = D3 thì
Htb = h'tb - D4.

(2.5)

Nếu sai số cho phép đo chênh cao do ảnh hưởng của góc i thay đổi khi
13
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

điều quang bằng h thì góc i không được thay đổi quá:
i ≤

(2.6)

Nếu bố trí theo hình 2.2 thì ta có thể tính kiểm tra góc i như sau:
I = ρ".

(2.7)

Ngoài ra ta có thể áp dụng phương pháp đo cao thuỷ chuẩn phía trước như
sau:
Máy được đặt tại một điểm còn điểm kia được đặt mia, chênh cao giữa 2
điểm đặt máy và đặt mia được tính theo công thức:
hMN= i-l

Mặt thuỷ chuẩn

l

im

N

hMN
M

Hình 2.3: Mặt thuỷ chuẩn

Trong đó:
i: là chiều cao đo được của máy
l: là số đọc chỉ giữa trên mia
Vậy sau khi ta thực hiện xong quy trình đo lún thì ta phải ước tính được
các hạn sai xác định độ lún của công trình.
a) Ước tính độ chính xác đo cao theo hạn sai xác định độ lún tuyệt đối.
- Xác định trọng số bảo đảm của điểm yếu nhất trong lưới: Ry
- Xác định sai số trung phương trọng số đơn vị:

µ H=

14
SV: Trần Việt Hùng

(2.8)
Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Với mHy là sai số trung phương độ cao của điểm yếu nhất.
- Độ chính xác đo trong hai chu kỳ liên tiếp thường được chọn tương

đương nhau nên ta có:

µ H=

mSy
2 Ry

(2.9)
Với mSy là sai số trung phương xác định độ lún tuyệt đối được tính từ hạn
sai xác định độ lún tuyệt đối.
b) Ước tính độ chính xác đo cao theo hạn sai xác định chênh lệch độ lún.
- Xác định trọng số đảo của chênh cao yếu nhất giữa hai điểm kiểm tra
trong lưới: R∆H
- Xác định sai số trung phương trọng số đơn vị:

µ H=

(2.10)

Hoặc giữa hai chu kỳ kế tiếp nhau

µ H=

(2.11)

Với m∆S là sai số trung phương xác định chênh lệch độ lún được tính từ
hạn sai xác định chênh lệch độ lún.
Vậy dựa vào µH tính được để lựa chọn cấp hạng đo cao hợp lý đối với
công trình mà công tác đo lún phải thoả mãn cả hai yêu cầu về độ chính xác như
đã nêu trên thì phải ước tính theo cả hai công thức và lấy giá trị µH nhỏ hơn làm

cơ sở lựa chọn cấp hạng đo cao hợp lý. Khi đó sơ đồ và chương trình đo được
quy định thông nhất cho tất cả các chu kỳ quan trắc để giảm ảnh hưởng của các
nguồn sai số hệ thống đối với kết quả đo lún.
2.1.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu
Khi đo lún bằng phương pháp đo cao hình học tia ngắm ngắn cần phải
tuân theo các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu sau:
Bảng 2.1: Bảng chỉ tiêu kỹ thuật đo cao hình học
TT

Chỉ tiêu kỹ thuật

1

Chiều dài tia ngắm

2

Chiều cao tia ngắm, m

3

Chênh lệch khoảng cách từ
máy đến mia
- Trên một trạm đo

15
SV: Trần Việt Hùng

Hạng I

Hạng II

Hạng III

≤ 25m

≤ 25m

≤ 25m

0.8 ≤ h ≤ 25

0.5 ≤ h ≤ 25

0.3 ≤ h ≤ 25

0.4m

1. 0 m

2.0m

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

- Tích lũy trên đoạn đo

4
5

6

2.0m

4.0m

5.0m

0.5m

0.5m

1.0m

≤ 0.3 n (mm)

≤ 0.5 n (mm)

≤ 1.0 n (mm)

≤ 0.3 n (mm)

≤ 1.0 n (mm)

≤ 2.0 n (mm)

Chênh lệch chênh cao đo

trên trạm, mm
Chênh lệch chênh cao giữa
hai tuyến đo đi và đo về
Sai số khép tuyến giới hạn
f

h / gh

(n-số trạm đo)

Chú ý: Đối với các công trình được xây dựng trên nền đất yếu và các đập
đất đá thì yêu cầu độ chính xác quan trắc lún tương đương với độ chính xác đo
cao hạng III và có thể thấp hơn.
2.1.4. Các nguồn sai số chủ yếu làm ảnh hưởng đến kết quả đo
*Các nguồn sai số do máy và mia
- Sai số do trục ngắm và trục ống thủy tĩnh (dài) khi chiếu lên mặt phẳng
đứng không song song với nhau (gọi là sai số góc i)
Để làm giảm ảnh hưởng của sai số này ta dùng phương pháp đo thuỷ
chuẩn hình học, máy để giữa hai mia sao cho chênh lệch khoảng cách từ máy
đến mia trước và mia sau là nhỏ nhất.
- Sai số do lăng kính điều quang chuyển dịch không chuẩn xác trên trục
quang học(sai số điều quang).
Để làm giảm ảnh hưởng sai số này đến kết quả đo lún ta cố gắng bố trí
sao cho chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau là nhỏ nhất để
không phải thay đổi tiêu cự(không phải điều quang).
Đối với mia trong đo độ lún công trình cần chú ý các sai số sau:
-Sai số chiều dài thực trên 1m chiều dài mia
-Sai số vạch 0 của mia
-Sai số do ống thuỷ tròn trên mia
Trước khi tiến hành đo đạc cần phải kiểm nghiệm các nội dung trên một

cách cẩn thận trước mỗi chu kỳ đo.
* Sai số do người đo:
- Sai số làm tròn số đọc.
16
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

- Sai số do chập vạch Parabol.
- Sai số kẹp.
* Sai số do ảnh hưởng của ngoại cảnh:
- Sai số do ảnh hưởng độ cong quả đất.
Để làm giảm ảnh hưởng của sai số này thì khi đo thuỷ chuẩn từ giữa ta bố
trí sao cho sự chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau là nhỏ
nhất.
- Sai số do ảnh hưởng của chiết quang.
Ảnh hưởng của chiết quang khí quyển trong đo lún công trình chủ yếu là
chiết quang đứng.Sai số này có ảnh hưởng lớn khi chiều cao tia ngắm gần mặt
đất.
Để làm giảm ảnh hưởng của sai số này ta nên chọn thời điểm đo thích hợp
và đặt máy cao hơn mặt đất từ 1,5m.
2.2.Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao thuỷ tĩnh
2.2.1. Khái niệm
Phương pháp đo cao thuỷ tĩnh độ chính xác cao được áp dụng khi lắp đặt
và điều chỉnh về độ cao các thiết bị công nghệ như băng tải dây chuyền xử lý

lạnh trong sản xuất kính gương, các tổ hợp máy phát điện các công trình ngầm
và trong quan trắc biến dạng móng và nền móng. Nhất là phương pháp này
được áp dụng để quan trắc lún của nền các kết cấu xây dựng trong điều kiện rất
chật hẹp, không thể quan trắc bằng phương pháp đo cao hình học. Các loại máy
đo cao thuỷ tĩnh đều có cấu tạo dựa trên nguyên lý bình thông nhau rất đơn giản
và thực chất chỉ khác nhau ở chỗ phương pháp đọc số xác định vị trí bề mặt chất
lỏng trong các bình.
Phương pháp đo cao thuỷ tĩnh là phương pháp xác định chênh cao, dựa
trên định luật cơ bản của thuỷ tĩnh học: "Mặt thoáng của chất lỏng luôn vuông
góc với hướng của trọng lực và một hệ thống các bình thông nhau thì luôn nằm
trên cùng một mặt thuỷ chuẩn. Không phụ thuộc vào khối lượng chất lỏng và
thiết diện ngang của bình".
Giả sử hệ thống đo cao thuỷ tĩnh gồm hai bình N 1 và N2 dùng để xác định
chênh cao giữa hai điểm A và B. Chênh cao này cũng được tính tương tự như
17
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

trong thuỷ tĩnh hình học.
h= (d1- S1) - (d2-T1)

(2.12)

Trong đó: d1 và d2 là chênh cao của các bình và cũng là khoảng cách từ

điểm “0” của vạch thang đến mặt phẳng tựa của các bình N1 và N2.
S1 và T1 là số đọc trên vạch đọc số của các bình sau và bình trước.
N1

N2
T1

S1

d1

d2
A
h

B

Hình 2.4(vị trí thuận )
h= (T1-S1) + (d1- d2)

(2.13)

Khi ta đổi chỗ các bình cho nhau (vị trí nghịch) ta có.
N2

N1
T2

S2

d2

d1
A
h

B

Hình 2.5
h=(T2-S2)+(d1-T2)

(2.14)

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.
Lấy trung bình cộng các kết quả thuận và đảo, ta được giá trị trung bình
của chênh cao xác định tại điểm đo.
(T1 − S1 ) + (T2 − S 2 )
2
h=

18
SV: Trần Việt Hùng

(2.15)
Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

2.2.2. Các nguồn sai số chủ yếu ảnh hưởng đến độ chính xác đo cao thủy 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 của 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 đốt 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 độ. 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
19
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

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.
2.3. Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao lượng giác
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 với độ chính xác (theo 10, Wild-T2, T2….)

l
z

v
B

i
A
20
SV: Trần Việt Hùng

D

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.6 Đo cao từ một điểm
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

(2.16)

hoặc
hAB=D.tgV+ i- l + f

(2.17)

Trong các công thức trên số cải chính f do chiết quang đứng được tính
gần đúng theo công thức:
l−K 2
.D
f= 2 R

(2.18)

Trong đó: R là bán kính trung bình của Trái Đất
K là hệ số chiết quang đứng
Với R= 6371 km, f=0.12: 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 máy 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.

mZ
( ρ

) 2 + m i 2 + m l 2 + m f2

(2.19)

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 sát lý thuyết và thực nghiệm cho thấy, đo cao lượng giác có thể
21
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

đạt độ chính xác tương đương thuỷ chuẩn hình học hạng IV. Để nâng cao độ
chính xác đo cao lượng giác có thể áp dụng các đồ hình đo cao từ giữa hoặc đồ
hình đo cao đối hướng.

l2

l1
Z1 Z2
A

D1

B
l2

D2
Z2

l1
Z1

B
A

D

Hình 2.7 Đo cao từ giữa
Trong đo cao từ giữa chênh cao của hai điểm A và B được tính theo
công thức:
hAB= (D2ctgZ2 - D1ctgZ1) +(l1- l2) +(f2- f1)

(2.20)

Công thức tính chênh cao trong đo cao đối hướng:
hAB= D.(ctgZ1 - ctgZ2) +(i1- i2) - (l1- l2) +(f1- f2)

(2.21)

Ưu điểm của phương pháp đo cao lượng giác là khả năng đo được chênh
cao lớn trên một trạm máy, tuy nhiên do còn hạn chế về độ chính xác nên đo cao
lượng giác chỉ được áp dụng cho những trường hợp yêu cầu độ chính xác quan
trắc không cao hoặc không thuận tiện cho đo cao hình học.
Để bảo đảm đo cao lượng 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 mỗi trường hợp, nên
khống chế chiều dài tia ngắm dưới 100m.
-Chọn thời điểm và phương pháp đo thích hợp để giảm ảnh hưởng chiết
quang đứng.
Nâng cao độ chính xác đo chiều dài, góc thiên đỉnh, chiều cao máy và tiêu ngắm.
22
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

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
thì được ứng dụng khi phương pháp thuỷ chuẩn hình học không thực hiện được
có nghĩa là chỉ dùng trong điều kiện chật hẹp.

23
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN QUAN TRẮC NGOẠI NGHIỆP
3.1. Nguyên tắc chung thành lập 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 quan trắc ta cần phải so sánh
độ cao tương đối của các điểm quan trắc với một “đối tượng” nằm ở bên ngoài
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 bảo 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 bảo 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
định chuyển dịch của từng loại công trình cụ thể.
24
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55


Trường Đại học Mỏ Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

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 đây:
Bảng 3.1
ST

Độ chính xác

T
1
2
3
4

Loại công trình
Công trình xây dựng trên nền đá cứng
Công trình xây dựng trên nền đất,cát,sét
Đập đất đá chịu áp lực cao
Công trình xây dựng trên nền đất yếu

5

Công trình bằng đất đắp

quan trắc(mm)
±1.0

±3.0
±5.0
±10.0
±15.0

Độ chính xác của mỗi bậc lưới được đặc trưng bởi sai số trung phương đo
chênh cao trên mỗi trạm này là µ1 và µ2. Theo đó, độ chính xác cần thiết đo sẽ
được xác định như sau:
Gọi ms là sai số trung phương xác định độ cao của các điểm quan trắc.
Nếu các điểm trong các chu kỳ được đo cùng độ chính xác thì ta có:
mH =

(3. 1)

Gọi mH1 là 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
25
SV: Trần Việt Hùng

Trắc địa Mỏ - CT k55