Ứng dụng Etabs trong tính toán công trình

1
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN

M
M
Ụ
Ụ
C
C


Đ
Đ
Í
Í
C
C
H
H


N
N
G
G
H
H
I
I
Ê

Ê
N
N


C
C
Ứ
Ứ
U
U


Đất nước ta mở cửa và hội nhập, nền kinh tế phát triển, cùng với tốc độ đô thị
hóa hiện nay ngày càng nhiều các dự án xây dựng nhà cao tầng, khu chung cư, tòa
nhà thương mại... được triển khai rộng rãi. Tuy nhiên, sự phức tạp của môi trường
địa chất, sự tác động của thiên nhiên và con người đã làm cho biến dạng xảy ra và
có khả năng vượt quá các giới hạn cho phép khi tính toán thiết kế làm ảnh hưởng
đến sự ổn định của công trình, các loại biến dạng đó là lún, nghiêng, chuyển dịch
toàn bộ hay một phần công trình gây nguy hiểm và thiệt hại lớn cho xã hội. Vì vậy,
việc đảm bảo chất lượng cho công trình là một nhiệm vụ tất yếu.
Để đảm bảo được chất lượng, ngoài công tác khảo sát địa chất, bản vẽ thiết kế,
chất lượng thi công xây dựng công trình... thì việc quan sát được những chuy
ển
biến của địa chất bên dưới nền móng trong suốt quá trình chịu sự thay đổi tải trọng
bên trên là hết sức quan trọng. Nó giúp kiểm tra được giải pháp nền móng, ước tính
độ biến dạng có thể xảy ra vượt quá giới hạn cho phép của thiết kế hay không? phát
hiện những rủi ro có thể xảy ra một cách kịp thời.
Bởi vậy, mục tiêu nghiên cứu đề tài này là nắm bắt quy trình quan trắc lún
theo ph

ương pháp đo cao hình học chính xác khoảng cách ngắn trong phạm vi công
trình dân dụng – công nghiệp và xử lý tính toán số liệu đo bằng phương pháp bình
sai tham số, từ đó có thể dùng kết quả quan trắc này để xác định được mức độ lún
của công trình, cho phép điều chỉnh chính xác lại khối lượng công việc, bổ sung
thiết kế, điều chỉnh lịch thi công, trên cơ sở giá trị thực tế lún nhằm khắc phụ
c sự
cố ngay từ đầu, tránh những rủi ro có thể xảy ra về sau.
Đề tài được thực hiện dựa trên phương pháp tìm đọc tra cứu, thực tập thực hành
đo lún, tìm hiểu cơ sở toán học xử lý kết quả đo lún, các tham số lún công trình và
độ tin cậy của các tham số trên. Cần lưu ý rằng kỹ thuật đo lún là kỹ thuật đo độ
chính xác cao mà trong chương trình đào tạo kỹ sư dân d
ụng - công nghiệp và cầu
đường chưa được đưa vào, nên một mục tiêu của đề tài sẽ là xây dựng chuyên đề
mở rộng trong quá trình đào tạo của Khoa Kỹ Thuật Công Trình - Trường Đại Học
Lạc Hồng.
2
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
C
C
H
H
Ư
Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
G

1
1
:
:


S
S
Ơ
Ơ


L
L
Ư
Ư
Ợ
Ợ
C
C


V
V
Ề
Ề

Q
Q
U
U
A
A
N
N


T
T
R
R
Ắ
Ắ
C
C


B
B
I
I
Ế
Ế
N
N

D
D
Ạ
Ạ
N
N
G
G


C
C
Ô
Ô
N
N
G
G


T
T
R
R
Ì
Ì
N
N
H
H

1.1. KHÁI NIỆM VỀ BIẾN DẠNG VÀ QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG
TRÌNH
Do công trình có kết cấu khác nhau, dưới ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên,
hoạt động của con người nên công trình xây dựng bị biến dạng. Biến dạng có thể
hiểu là sự thay đổi hình dạng, vị trí, kích thước của đối tượng quan trắc theo thời
gian so với thời điểm ban đầu nào đó. Dưới áp lực củ
a tải trọng công trình, nền đất
dưới móng công trình dần dần bị nén lại và chuyển dịch theo phương thẳng đứng.
Sự chuyển dịch đó được gọi là sự trồi lún của công trình. Ngoài áp lực do bản thân
tải trọng công trình, độ lún công trình cũng còn có thể xảy ra do điều kiện địa chất,
các tác động như sự rung động của thiết bị, búa đóng cọc, phương tiện giao thông
lớ
n gần công trình, sự thay đổi mực nước ngầm,..... Độ lún có thể đồng đều và cũng
có thể không đồng đều. Do tải trọng khác nhau của từng phần công trình tác dụng
lên móng cũng như độ nén ép của nền đất dưới móng không đều nên thường nảy
sinh độ lún không đều và điều đó gây nên các hiện tượng biến dạng khác nhau như
chuyển dịch nghiêng, võng, rạn nứt công trình.
Tình trạng biến dạng công trình đượ
c đánh giá qua sự thay đổi tọa độ, cao độ
các điểm quan trắc theo thời gian, được đánh dấu bằng các mốc quan trắc, các điểm
này được phân bố tại các vị trí đặc trưng của công trình như vị trí thân móng, cột,
hai bên khe lún hay những nơi dự đoán lún mạnh để cùng tham gia chuyển dịch với
kết cấu công trình.
1.2. NHIỆM VỤ QUAN TRẮC, ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ CHU KỲ QUAN
TRẮC
Mục đ
ích của công tác quan trắc biến dạng công trình là xác định các đại
lượng biến dạng để đánh giá độ bền vững của công trình, kịp thời đưa ra những giải

pháp đảm bảo cho công trình hoạt động bình thường. Kết quả quan trắc biến dạng
công trình sẽ minh chứng cho độ tin cậy của các giải pháp thiết kế móng và kết cấu
xây dựng, cho phép sử dụng các biện pháp ngăn ngừa sự cố
đảm bảo cho công trình
hoạt động bình thường hay khắc phục hậu quả khi có biến dạng vượt quá giới hạn
3
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
cho phép, cũng như xác định quy luật biến dạng để có thể dự báo quá trình biến
dạng tránh những tổn thất bất ngờ có thể xảy ra.
Như vậy, nhiệm vụ của quan trắc biến dạng lún bao gồm các nội dung chủ yếu
sau:
- Xác định độ lún, trồi thực tế của công trình rồi so với giá trị tính toán và thiết
kế cho phép.
- Tìm ra nguyên nhân và mức độ nguy hiểm của công trình đối với quá trình
làm việc bình thường. Từ đó, đưa ra các giải pháp phù hợp nhằm ngăn ngừa
các sự cố có thể xảy ra.
- Xác định các thông số đặc trưng, cần thiết về độ ổn định của nền móng công
trình.
- Nghiên cứu quy luật biến dạng của khu xây dựng trong những điều kiện khác
nhau. Làm chính xác thêm các số liệu đặc trưng cho tính chất cơ lý của đất,
dùng làm số liệu kiểm tra các ph
ương pháp tính toán, xác định các giá trị độ
lún, độ chuyển dịch giới hạn cho phép đối với các loại nền đất và công trình
khác nhau.
- Dự đoán quá trình biến dạng trong tương lai.
Quan trắc biến dạng công trình là một tập hợp các công tác đo đạc phức tạp,
chính xác, đạt được mức độ sai số được quy định trong TCXDVN 271:2002 nhằm
xác định giá trị biến dạng và nguyên nhân gây biến dạng. Độ chính xác có thể được
quy định trong nhi

ệm vụ kỹ thuật khi thiết kế công trình, trong quy chuẩn xây dựng
hoặc bằng phương pháp tính toán.
Đối với các công trình phức tạp, có giá trị kinh tế lớn, quan trọng (ví dụ như
cụm Thủy điện Sơn La) thì quan trắc công trình phải được tiến hành ngay từ khi
thiết kế, trên khu đất mà sau này sẽ xây dựng công trình để nghiên cứu các điều
kiện tự nhiên. Đồng thời tạo hệ thống mốc gố
c trắc địa để đánh giá độ ổn định của
hệ thống mốc gốc này trước khi dùng chúng làm cơ sở quan trắc biến dạng công
trình.
4
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
Đối với phần lớn các công trình thì quan trắc biến dạng được tiến hành ngay
từ khi xây dựng móng công trình và được tiến hành lặp đi lặp lại, có hệ thống qua
một khoảng thời gian nhất định trong suốt thời kỳ xây dựng cho đến khi công trình
được đưa vào khai thác sử dụng, mỗi lần đo được gọi là một chu kỳ đo. Trong
những trường hợp bất thường như sự thay đổi t
ải trọng, nhiệt độ môi trường, bão
lụt, động đất,... thì phải tiến hành quan trắc đột xuất. Thời gian đo trong một chu kỳ
đối với công trình dân dụng thường từ 1 - 3 ngày.
Khoảng thời gian giữa hai chu kỳ đo liên tiếp được chọn tùy thuộc vào loại
công trình, vào đặc điểm xây dựng cũng như tốc độ biến dạng công trình. Chu kỳ
quan trắc đầu tiên của giai đoạn thi công đượ
c tiến hành vào thời điểm xây xong
phần móng công trình. Các chu kỳ tiếp theo được ấn định tùy thuộc vào tiến độ xây
dựng, mức tăng tải trọng công trình. Đối với công trình có chiều cao lớn, có địa
chất nền móng và kết cấu phức tạp có thể tăng thêm chu kỳ đo. Đối với những công
trình có khả năng nhạy cảm với lún, biến dạng thì ngay cả sau khi công trình đã tắt
lún, biến dạ
ng cũng phải tiếp tục quan trắc 1-2 năm/ một chu kỳ.

Khi thực hiện quan trắc cần phải tính đến khả năng tác động của các yếu tố tự
nhiên như: độ địa chấn, nhiệt độ theo từng mùa, mực nước ngầm, các yếu tố do
hoạt động của con người như sự rung động cơ học của các loại động cơ, búa,...
1.3. PHẠM VI ÁP DỤNG CÔNG TÁC ĐO LÚN CÔNG TRÌNH
Các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp thuộc những đối tượng sau
đây (được quy định trong TCXDVN 271:2002) đều phải tiến hành đo và xác định
độ lún:
- Các công trình cao tầng đặt trên móng cọc ma sát.
- Các công trình nhạy cảm với lún không đều.
- Các công trình đặt trên nền đất yếu.
- Các loại đối tượng công trình khác khi có yêu cầu đo và xác định độ lún.
Đối với khu vực Nam Bộ, nơi chủ yếu có đặc trưng là nền đất yếu thì việc
đo
lún đặc biệt quan trọng. Việc quan trắc lún không chỉ giới hạn ở những công trình
đang xây dựng mà còn phải quan trắc ở những công trình lân cận.
5
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
C
C
H
H
Ư
Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
G

2
2
:
:


G
G
I
I
Ớ
Ớ
I
I


T
T
H
H
I
I
Ệ
Ệ
U
U

P
P
H
H
Ư
Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
G


P
P
H
H
Á
Á
P
P


Đ
Đ
O
O

L
L
Ú
Ú
N
N


C
C
Ô
Ô
N
N
G
G


T
T
R
R
Ì
Ì
N
N
H
H

2.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐO
Trước hết chúng ta phải khẳng định rằng lún là sự thay đổi cao độ công trình
theo thời gian. Nếu các mốc quan trắc gắn trên công trình có cao độ giảm xuống
theo thời gian thì ta nói công trình đang bị lún, nếu cao độ các mốc tăng lên theo
thời gian thì ta nói công trình đang trồi. Như vậy, đo lún tức là xác định cao độ của
các mốc quan trắc được gắn trên công trình và xác định lún là tìm hiệu cao độ các
mốc quan trắc gi
ữa các chu kỳ đo.
Độ trồi lún công trình có thể được xác định bằng các phương pháp trắc địa
như:
- Phương pháp đo cao hình học khoảng cách ngắn (25m);
- Phương pháp đo cao thủy tĩnh;
- Phương pháp đo cao lượng giác khoảng cách ngắn;
- Phương pháp đo chụp ảnh lập thể.
Sử dụng phương pháp này hay phương pháp kia là tùy vào điều kiện đo, thiết
bị đo và độ chính xác yêu cầu. Tuy nhiên, phương pháp
được áp dụng phổ biến
hiện nay là phương pháp đo cao hình học chính xác khoảng cách ngắn, do có nhiều
ưu điểm nên nó được xem là phương pháp thông dụng nhất. Phương pháp này có
độ chính xác cao, tiến hành đo đạc đơn giản, nhanh chóng, máy móc thiết bị không
quá đắt tiền, có thể tiến hành trong những điều kiện khó khăn, chật hẹp. Phương
pháp này có thể xác định được hiệu độ cao các điểm cách nhau 5 đến 10m với sai
số
từ 0,05 đến 0,1mm.
Ngoài ra, phương pháp thủy tĩnh dựa trên đặc điểm bề mặt chất lỏng trong
bình thông nhau luôn nằm trên cùng một mức độ cao. Phương pháp này đạt được
độ chính xác rất cao, nó được ưu tiên áp dụng ở những nơi khó lui tới, trong các
tầng hầm chật chội, độ chiếu sáng kém, có những tác động có hại cho sức khỏe con
người như dưới các tầng hầm và trong các nhà máy điện nguyên tử.
6

SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
Phương pháp đo cao lượng giác được thực hiện bằng tia ngắm nằm nghiêng
của máy kinh vĩ có độ chính xác thấp hơn, nhưng nó thuận lợi trong những trường
hợp phải quan trắc nhiều điểm của công trình ở những độ cao khác nhau như trên
công trình đập thủy điện.
Phương pháp chụp ảnh lập thể dựa trên việc đo chênh cao theo mô hình lập
thể mặt đất được tạ
o nên nhờ các dụng cụ chuyên dùng, phương pháp này không có
lợi về mặt kinh tế nên ít được áp dụng.
2.2. THIẾT BỊ ĐO ĐỘ LÚN CÔNG TRÌNH THEO PHƯƠNG PHÁP ĐO
CAO HÌNH HỌC CHÍNH XÁC KHOẢNG CÁCH NGẮN
Theo Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 271:2002, để đo độ lún công trình cần
phải sử dụng các máy thủy chuẩn có độ chính xác cao, có bộ đo cực nhỏ như
(Ni004, Ni002, NA3003, H1, H2, H3, NAK2…) hoặc các máy có độ chính xác
tương đương với các tính năng kỹ thuật như sau:
- Độ phóng đại của ống kính lớn hơn 24 lần (tùy từng cấp đo)
- Giá trị khoảng chia trên ống nước dài không vượt quá 12”/2mm
- Giá trị vạch khắc vành đọc số của bộ đo cực nhỏ (bộ phận micrometer) là
0.05mm hoặc 0.10mm



7
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN

Hình 2.1 – Máy thủy chuẩn Leica NA2 và NAK2

Hình 2.2 – Máy thủy bình NAK2 và phụ tùng đi kèm




Hình 2.3 – Các bộ phận máy thủy bình NAK2
4. Ốc điều chỉnh
bàn độ ngang
2. Ốc điều quang
3. Ốc điều chỉnh
chập vạch
5. Ống đọc số trên
bộ đocưcnhỏ
1. Kính mắt
6. Số đọc trực tiếp
trên bàn độ ngang
7. Ốc cân đế
má
y
8. Chân ba
8
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
Mia để đo độ lún là mia Invar, khung mia bằng gỗ hoặc nhôm, mia có chiều
dài 1m, 1.7m, 2m hoặc 3m. Giữa thân mia là dải invar có độ co giãn rất thấp có
khắc vạch chia. Mặt trước của mia là 2 dãy số được quy ước là thang chính và
thang phụ khi đọc số, giá trị khoảng chia (là khoảng cách giữa hai vạch thang chính
hoặc thang phụ) của các vạch trên mia là 5mm hoặc 10mm.

Thang chính : nằm bên phải của mia, được đánh số tăng dần từ dưới lên trên
(ứng với đáy mia là vạch 0).
Thang phụ : nằm bên trái của mia được đánh số tăng dần từ dưới lên trên (ứng
với đáy mia là một số nào đó).
Khoảng cách giữa hai vạch chia cùng thang chính hoặc thang phụ là 10mm
Khoảng cách trục vạch chia giữa thang chính và thang phụ kề nhau là 5mm
Phía sau mia có gắn một bọt nước tròn để đưa mia v
ề vị trí thẳng đứng.
 Cách đọc số trên máy NAK2:
Đây là máy của hãng Leica (Thụy Sĩ), máy này không có bọt nước dài mà tia
ngắm tự điều chỉnh về vị trí nằm ngang nhờ bộ phận tự điều chỉnh và khi đo chỉ cần
điều chỉnh cho bọt nước tròn vào giữa là được.
Thang chính
Thang phụ
Hình 2.4 - Mia Invar (loại có giá trị khoảng chia 10mm)

Bọt nước
Mặt sau
Mặt trước
9
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
Dùng ốc điều chỉnh bàn độ ngang 4 (hình 2.3) bắt mục tiêu và ốc chập vạch 3
(hình 2.3) sao cho chỉ chữ V tiếp xúc với một vạch thang chính hoặc thang phụ
(hình 2.6, hình 2.7).
Sau khi chập vạch giữ nguyên trạng thái của máy tiến hành đọc số trên ống
kính (hình 2.6) và trên bộ đo cực nhỏ (hình 2.5) trong ống đọc số 5 (hình 2.3)

Hình 2.5 - Đọc số trên bộ đo cực nhỏ Hình 2.6 - Thị trường ống kính


Hình 2.7- Chụp vạch bằng chỉ chữ V
Ví dụ
: Số đọc theo mỗi thang chính hoặc phụ gồm 2 phần:
- Đọc số trong ống kính trực tiếp trên mia (thang phụ): 427 (hình 2.6)
- Đọc trên bộ đo cực nhỏ : 564 (số “4” là phần ước lượng căn cứ vào
vạch “0” bộ đo cực nhỏ)
=> Tổng hợp số đọc là : 427564
Chỉ chữ v
10
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
Lưu ý : Khi đọc số chỉ chập được một vạch thang chính và một vạch thang
phụ kề vạch thang chính.
2.3. PHƯƠNG PHÁP ĐO CAO HÌNH HỌC CHÍNH XÁC KHOẢNG
CÁCH NGẮN
Phương pháp đo cao hình học chính xác là phương pháp chủ yếu hiện nay sử
dụng lập lưới hạng 1,2 Nhà nước. Khoảng cách trung bình từ máy tới mia là 50 đến
60 mét. Tuy nhiên, trong đo lún công trình bằng phương pháp này thì khoảng cách
từ máy tới mia là không quá 25 mét. Chính vì thế nhiều sai số được giảm xuố
ng khi
đo chênh cao với khoảng cách ngắn. Nên để xác định độ lún, người ta sử dụng
phương pháp này và gọi là phương pháp đo cao hình học chính xác khoảng cách
ngắn.
Nguyên lý đo
: Phương pháp đo cao hình học dựa trên cơ sở dùng tia ngắm
nằm ngang của máy thủy bình (máy Nivô) để xác định độ chênh cao giữa hai điểm

đặt mia. Độ chênh cao được xác định theo số đọc trên mia đặt thẳng đứng tại hai
điểm đo.
Trước khi đo độ lún công trình cần phải kiểm nghiệm máy và mia, đảm bảo
cho mia không bị cong, các vạch khắc và các dòng chữ số trên mia rõ ràng, trục
ngắm khi điều chỉnh tiêu c
ự của máy phải chính xác, các vít trên máy hoạt động tốt.

Hình 2.8- Sơ đồ nguyên lý đo cao hình học
11
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
Thao tác trên một trạm đo khi chỉ dùng một mia đo lún như sau:
Đặt máy ở vị trí gần giữa hai điểm mia, chân máy đặt chắc chắn đảm bảo độ
ổn định cao. Lắp máy vào chân ba, ốc vít vặn vừa chặt, dùng ba ốc cân điều chỉnh
cho bọt nước thủy tròn vào chính giữa tâm.
 Trình tự đo:
Tiến hành bằng phương pháp kết hợp 2 chiều đo đi, đo về ho
ặc một chiều đo
với hai chiều cao đặt máy khác nhau.
Sau đây là trình tự đo theo chương trình II (chương trình I xem trang 12)
+ Chiều cao máy thứ nhất
Đọc số thang chính mia sau (S
c
)
Đọc số thang phụ mia sau (S
p
)
Đọc số thang chính mia trước (T
c
)

Đọc số thang phụ mia trước (T
p
)
+ Sau khi thay đổi chiều cao máy (đo lặp)
Đọc số thang chính mia trước
Đọc số thang phụ mia trước
Đọc số thang chính mia sau
Đọc số thang phụ mia sau
Chiều dài của tia ngắm không vượt quá 25m, chiều cao của tia ngắm so với
mặt đất hay so với mặt trên của chướng ngại vật không được nhỏ hơn 0,8 m. Trong
trường hợp đặc biệt, khi đo trong các tầng hầm của các công trình có chiều dài tia
ngắm không vượ
t quá 15m thì được phép thực hiện việc đo ở độ cao tia ngắm là
0,5m.
Công việc đo ngắm chỉ được thực hiện trong điều kiện hoàn toàn thuận lợi và
hình ảnh của các vạch khắc trên mia rõ ràng, ổn định.
Trước khi bắt đầu thực hiện công việc đo ngắm 15 phút, cần đưa máy ra khỏi
hòm để tiếp nhận nhiệt độ môi trường.
12
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUYỄN THỊ TRANG HUYỀN
Không nên đo vào thời gian khi mặt trời sắp mọc hoặc sắp lặn, khi hình ảnh
dao động, khi có gió mạnh từng hồi, nhiệt độ lên cao hoặc không đều.
Chênh lệch khoảng cách từ máy tới mia trước và mia sau ΔD = ⎜D
S
-D
T
⎜ tối đa
là 0,4m với đo cao hình học cấp I và 1m với đo cao hình học cấp II.
Mẫu ghi chép số đọc trên mia theo các chương trình:

Chương trình I Chương trình II
Chiều cao máy lần 1 Sc Tc Tp Sp

Sc Sp Tc Tp
Chiều cao máy lần 2 Tc Sc Sp Tp

Tc Tp Sc Sp
- Chênh cao một trạm đo theo phương pháp đo trên được xác định bằng cách:
- Chênh cao đo tính theo thang chính: h
c
= (Sc) – (Tc)
- Chênh cao đo tính theo thang phụ: h
p
= (Sp) – (Tp)
⇒ Chênh cao trạm theo một chiều cao máy đo:
2
1
pc
TD
hh
h
+
=

⇒ Chênh cao trạm đo tính theo hai chiều cao máy:
2
21
TDTD
TD
hh

h
+
=

Sơ đồ và chương trình đo được thống nhất cho tất cả các chu kỳ quan trắc.
Đồng thời chỉ sử dụng một bộ máy móc, dụng cụ đo cố định, cố gắng đo trong
những điều kiện tương tự nhau trong các chu kỳ nhằm giảm ảnh hưởng các nguồn
sau số hệ thống đối với kết quả đo.
Mẫu sổ
đo được trình bày trong phụ lục 1






13
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N
C
C
H
H
Ư

Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
G


3
3
:
:


X
X
Â
Â
Y
Y


D
D
Ự
Ự
N
N
G

G


C
C
H
H
Ư
Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
G


T
T
R
R
Ì
Ì
N
N
H
H


Q

Q
U
U
A
A
N
N


T
T
R
R
Ắ
Ắ
C
C


L
L
Ú
Ú
N
N


C
C
Ô

Ô
N
N
G
G


T
T
R
R
Ì
Ì
N
N
H
H


Trong giai đoạn xây dựng, ngay từ lúc bắt đầu đào hố móng phải tiến hành
quan trắc để qua đó xác định đại lượng trương nở của đất, điều chỉnh chính xác
khối lượng công việc, bổ sung thiết kế,... Kết quả đo biến dạng trong giai đoạn thi
công được dùng là cở sở để xem xét công trình có được đưa vào sử dụng, vận hành
hay không.
Trong quá trình vận hành, số liệ
u quan trắc giúp ta đưa ra các giải pháp kịp
thời để bảo vệ công trình khỏi các sự cố hoặc khắc phục các nguyên nhân gây lún.
Kết quả quan trắc biến dạng bằng phương pháp đo lặp trắc địa cần phải thỏa
mãn về mật độ điểm đo, tính thời sự và độ chính xác.
• Mật độ điểm đo phụ thuộc vào tính đúng đắn lựa ch

ọn vị trí gắn mốc quan
trắc. Các mốc này phải được gắn ở nơi có khả năng xảy ra biến dạng nguy hiểm,
dẫn tới dịch chuyển công trình hoặc từng bộ phận của công trình.
• Tính thời sự kết quả đo phụ thuộc chủ yếu vào tần suất đo (chu kỳ đo).
• Độ chính xác kết quả đo phụ thuộc vào hai yếu t
ố: phương pháp đo và sơ đồ
đo.
Để đảm bảo được các yêu cầu trên và kết quả đạt độ chính xác cao cần phải
xác định rõ trình tự và nội dung công việc trong từng giai đoạn cụ thể. Vì vậy, cần
lập phương án kỹ thuật xây dựng chương trình quan trắc biến dạng công trình.
Phương án kỹ thuật đo độ lún công trình được thiết kế tùy thuộc vào tầm quan
trọng củ
a công trình, điều kiện địa chất của khu vực xây dựng công trình, các đối
tượng đo và phải đảm bảo được các nội dung sau:
1- Tóm tắt miêu tả đối tượng quan trắc, các đặc điểm hiện trạng, sơ đồ các
đối tượng này và các đặc điểm khác có liên quan đến công tác đo độ
lún.
2- Thiết kế hệ thống mốc đo.
3- Xác lập cấp đo, thiết kế sơ
đồ đo lặp trắc địa, chu kỳ đo.
14
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N
4- Lập quy trình đo độ lún công trình.

5- Phân tích đánh giá độ ổn định của các mốc chuẩn.
6- Phương pháp tính toán số liệu đo lún.
7- Tính toán các thông số độ lún.
8- Lập biểu đồ độ lún
3.1. TÓM TẮT MIÊU TẢ ĐỐI TƯỢNG QUAN TRẮC
Để mô tả đối tượng đo trước hết phải lập sơ đồ vị trí có thể đặt mốc và công
trình cần nghiên cứu khảo sát. Tóm tắt mô tả điều ki
ện địa chất công trình, thủy
văn, khí hậu, địa hình, kết cấu công trình: kích thước móng, độ sâu móng, sơ đồ các
cột, khoảng cách giữa các nhịp, khe co giãn...
Tất cả những thông tin nêu trên (càng chi tiết càng tốt) phục vụ cho việc soạn thảo
bản thiết kế vị trí đặt các mốc quan trắc và mốc gốc thuận tiện, tối ưu cho việc quan
trắc lâu dài sau này.
3.2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG MỐC Đ
O
Quan trắc biến dạng công trình được tiến hành theo một sơ đồ đo chung cho
tất cả các chu kỳ. Sơ đồ này bao trùm lên tất cả các điểm đo cao, mà độ cao gần
đúng của chúng được biết trước khi bố trí các mốc này ngoài thực địa. Các điểm
này được chia làm 3 loại:
+ Các điểm gốc: độ cao của chúng được xem ổn định trong phạm vi sai số giới
hạn cho phép.
+ Các đi
ểm quan trắc: cao độ của chúng cần phải xác định trong từng chu kỳ
đo. Các điểm này gắn vào công trình cần xác định biến dạng.
+ Các điểm đo nối cần thiết để xây dựng sơ đồ đo tối ưu.
3.2.1. XÂY DỰNG HỆ THỐNG MỐC CƠ SỞ
Mốc cơ sở là mốc khống chế độ cao, là cơ sở để xác định độ lún công trình.
Mố
c cơ sở cần thỏa mãn các yêu cầu sau đây:
+ Giữ được độ cao ổn định trong suốt quá trình đo độ lún công trình.

15
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N
+ Cho phép kiểm tra một cách tin cậy độ ổn định của các mốc khác.
+ Cho phép dẫn độ cao đến các mốc đo lún một cách thuận lợi.
Cao độ của mốc cơ sở có thể được dẫn từ mốc độ cao quốc gia hoặc giả định
độ cao của một mốc cơ sở.
Vị trí các mốc cơ sở cần được đặt vào lớp đất tốt, ổn đị
nh (cát, sạn sỏi hoặc sét
cứng có bề dày lớn), địa tầng có điều kiện thủy văn tốt. Ví dụ: mốc được đặt gối
đầu lên đá gốc ở các công trình thủy điện, hoặc khoan nhồi để làm mốc. Mốc đặt
cách nguồn gây ra chấn động khoảng cách lớn hơn chiều sâu của mốc (đối với mốc
chôn sâu); phải ở ngoài phạm vi các đường giao thông chính, nhữ
ng nơi có dốc
trượt. Mặt khác, các mốc cơ sở không được bố trí quá xa công trình để hạn chế các
sai số tích lũy khi chuyền cao độ từ mốc cơ sở tới mốc quan trắc. Khoảng cách từ
mốc cơ sở (chuẩn) đến công trình thường từ 50m đến 100m (TCXDVN 271:2002)
để không bị ảnh hưởng của biến dạng công trình tới độ ổn định của mốc.
Khi lợi dụng các công trình c
ũ để đặt mốc cơ sở 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).
Trong trường hợp khó khăn về mặt bằng, mốc cơ sở được đặt cách xa khoảng
2/3 chiều cao công trình, không chôn ở nơi ngập nước, sườn đất trượt, gò đống, bờ

đê, cách xa đườ
ng sắt hơn 50m, cách đường ô tô 30m (mục 3.3 TCXD 203:1997).
Vị trí đặt cụ thể được thể hiện trong bản thiết kế chương trình đo lún được chủ
đầu tư phê duyệt.
Tùy theo tính chất, diện tích mặt bằng và tầm quan trọng của công trình, số
lượng mốc chuẩn cần chọn phù hợp với TCXDVN 3972:85. Thông thường để đánh
giá được độ ổn định của các mốc cơ sở và đảm b
ảo mức độ tin cậy khi xác định độ
lún, đối với mỗi công trình độc lập cần xây dựng ít nhất là 3 mốc cơ sở. Các mốc
này phải được bố trí thành một lưới thủy chuẩn khép kín.
Để thiết kế kết cấu mốc cơ sở cần dựa vào số liệu địa chất công trình, thủy văn
khu đo. Các mốc cơ sở được chia thành 3 loại:
Mốc chuẩ
n loại A: là mốc có dạng cọc ống. Mốc này thường sử dụng khi đo
16
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N
độ lún công trình quan trọng xây dựng trên nền đất đá ổn định, chiều sâu khá lớn,
khu vực thi công chịu tác động của lực động học. Hình dạng cấu tạo mốc chuẩn
loại A được trình bày ở hình 2.1

Hình 3.1 - Mốc chuẩn loại A
Mốc chuẩn loại B:
là mốc có dạng cọc bêtông cốt thép. Mốc này thường áp

dụng khi đo độ lún các công trình xây dựng trên móng cọc, chiều sâu đạt đến lớp
đất đá tốt được sử dụng để tựa cọc công trình. Hình dạng cấu tạo được trình bày ở
hình 3.2.
Thông thường trên khu vực xây dựng nếu công trình được thi công bằng cọc
ép thì lõi mốc cơ sở cũng được ép cọc bêtông đến độ sâu thiết kế. Có một số công
trình như Saigonpearl thì mốc cơ sở làm luôn bằng cọc khoan nhồi có độ sâu đến
60 mét.
Đá gốc
17
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N

Hình 3.2 - Mốc chuẩn loại B
Mốc chuẩn loại C
: là mốc có dạng cọc ngắn hoặc khối bêtông được chôn vào
lớp đất tốt nguyên thổ đầu tiên. Loại mốc này thường áp dụng khi đo độ lún các
công trình dân dụng được xây dựng trên nền đất đá kém ổn định. Hình dạng cấu tạo
được trình bày ở hình A.3a, hình A.3b, hình A.3c.


Mốc loại này thường được đặt trên các vỉa Laterít tốt.
Hình 3.3a - Mốc chuẩn loại C dạng khối bêtông
1.

Trụ mốc bêtông
2.

Dấu mốc bằng sứ hoặc đồng
3.

Mốc phụ hình ống
4.

Vỏ ống mốc phụ bằng thép
hoặc nhựa
5.

Thành cổ mốc bằng bê tông
6.

Nắp đậy bê tông
18
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N

Cấu tạo đầu đo của các mốc chuẩn có dạng hình cầu, chỏm cầu bằng thép
không gỉ, bằng đồng hoặc bằng sứ. Phần đầu của các mốc chuẩn cần được xây bảo
vệ có nắp đậy sao cho tác động của mặt đất không làm ảnh hưởng đến vị trí của
Hình 3.3b - Mốc chuẩn loại C hình ống
Hình 3.3c - Mốc chuẩn loại C dạng cọc

1.

Đầu mốc (
φ
= 2cm
÷
4cm)
2.

Ống mốc (
φ
= 7cm
÷
8cm)
3.

Ống bảo vệ (
φ
= 2cm
÷
4cm)
4.

Vòng kẹp giữ ống bảo vệ

5.

Thanh neo
6.

Đệm bêtông
7.

Nắp
8.

Giếng gạch hoặc bêtông
9.

Cửa nắp
10.

Xỉ
11 Lớp đệmbêtông
1.
Đầu mốc (
φ
= 2cm
÷
4cm)
2.
Cọc mốc (
φ
= 7cm
÷

8cm)
3.
Giếng dầu hoặc giếng dầu đặt
trong hố móng cọc hoặc giếng
quét bitum (nhựa đường) bọc cọc
mốc khi chôn.
4.
Hố gạch xây, bêtông
5.
Cửa nắp
6.
Xỉ
7.
Lớp đệm bêtông khi đặt trong hố
móng (loại mốc này được lắp đặt
bằng cách đóng cọc hay chôn chặt
dưới hố có độ sâu từ 1m
÷
2m)
1.

Đầu mốc (
φ
= 2cm
÷
4cm)
2.

Ống mốc (
φ

= 7cm
÷
8cm)
3.

Ống bảo vệ (
φ
= 2cm
÷
4cm)
4.

Vòng kẹp giữ ống bảo vệ
5.

Thanh neo
6.

Đệm bêtông
7.

Nắp
8.

Giếng gạch hoặc bêtông
9.

Cửa nắp
10.

Xỉ
11.

Lớp đệm bêtông
19
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N
mốc. Đối với các công trình quan trọng mốc chuẩn cần được xây rào bảo vệ và
khóa cổng khi ra vào.


Hình 3.4 - Mốc cở sở ngoài hiện trường
 Thực trạng ở nước ta :
Công tác quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình hiện nay ở nước ta
được thực hiện với hầu hết các mốc chôn sâu lõi đơn. Khu vực đô thị như Hà Nội
TP Hồ Chí Minh với điều kiện địa tầng là sỏi cuội cũng phải ở độ sâu khoảng 50m.
Nếu mốc cơ
sở đo lún đặt vào tầng sỏi cuội thì độ dài của mốc cũng cỡ 50m. Hơn
nữa, chúng ta đều xây dựng mốc đo lún với kết cấu lõi đơn được làm bằng thép ống
có mạ kẽm bên trong và bên ngoài, đường kính khoảng 40mm. Việc làm này cũng
có lý do, một phần vì thi công dễ dàng hơn, phần khác vì kinh phí có hạn. Tuy
nhiên như trên đã phân tích, với loại mốc đó thì độ cao mốc sẽ có biến động lớn khi
nhiệt độ không khí thay đổi. Đây chính là bất cập mà lâu nay các chuyên gia trắc
địa gặp phải. Để giải bài toán này, từ những năm 90 của thế kỷ trước đã có đề xuất

xây dựng quanh Hà Nội một hệ thống mốc cơ sở đo lún dạng chôn sâu theo đúng
quy trình công nghệ với kinh phí khá lớn. Nhưng cho đến nay, dự án vẫn chưa thực
hiện được.
 Trên thế giới thường phân chia 3 lo
ại mốc cơ sở:
- Mốc chôn sâu đến tầng đá gốc.
- Mốc chôn nông khoảng 2m.
20
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N
- Mốc gần tường hoặc gần nền các công trình đã lún ổn định.
Tuy nhiên, do trên khu vực cần đo lún ít có công trình hiện hữu mà độ lún đã
ổn định, nên các mốc cơ sở dạng gần tường hay gần nền ít được sử dụng. Các mốc
chôn nông dễ bị ảnh hưởng bởi các xung động của lớp đất mặt như: tải trọng của
công trình gần đó, tải trọng độ
ng của các phương tiện vận tải... Nên việc xây dựng
các mốc dạng chôn sâu được ưu tiên hàng đầu. Để tiến hành đặt mốc cơ sở đo lún
loại chôn sâu vào tầng đá gốc, phải thực hiện nhiều giai đoạn.
Sau khi khoan tạo lỗ với độ sâu đến hàng trăm mét, đặt ống thép cách ly với
đất đá xung quanh thân mốc nhằm hạn chế ảnh hưởng của nhiệt độ
các địa tầng đến
sự thay đổi chiều dài độ cao của mốc.
Chu kỳ đầu, công tác đo đạc xác định độ cao của đỉnh mốc được tiến hành
đồng thời với việc đo nhiệt độ thân mốc, để qua đó hiệu chỉnh vào độ cao mốc

trong các chu kỳ sau này. Để xác định nhiệt độ thân mốc, người ta thả xuống lỗ
khoan đặt mốc nhiều đầu
đo nhiệt độ, ứng với nhiều độ sâu khác khau, nhiệt độ
trung bình của mốc được tính dựa trên nhiệt độ không khí tại các vị trí khác nhau
trong lỗ khoan và khoảng cách giữa các điểm đo nhiệt độ. Do việc đo nhiệt độ
trong lòng hố khoan rất khó khăn, nên ngày nay phương pháp này ít dùng trên thế
giới.
Nếu thân mốc được làm bằng thép ống, thì do hệ số giãn nở của thép, chiều
dài thân mốc có thể thay đổ
i cỡ 0,5mm/4m giữa hai mùa đông-hè giả thiết giữa hai
mùa chênh nhiệt độ là 10
o
C, nghĩa là với chiều dài thân mốc khoảng 50m, ta có sự
thay đổi chiều dài độ cao mốc giữa hai mùa đông - hè cỡ 6mm.
Trên đây là với mốc lõi đơn, hiện nay trên thế giới người ta xây dựng mốc cơ
sở đo lún dạng chôn sâu với kết cấu lõi kép: gồm một lõi chính và một lõi phụ.
Chiều dài của lõi chính và lõi phụ lúc ban đầu khi chưa chôn mốc được xác định.
Sau khi chôn mốc, do nhiệt độ trong lòng ống khoan thay đổi theo mùa khí hậ
u, do
hệ số giãn nở nhiệt của lõi chính và lõi phụ khác nhau lúc này chiều dài giữa lõi
chính và lõi phụ có một lượng chênh Δ so với ban đầu. Ta xác định được sự thay
đổi chiều dài của mốc chính ΔL
C
nhờ biết trước hệ số giãn nở nhiệt của lõi chính
α
C
, lõi phụ α
P
:
21

SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N
Δ
−
=Δ
cp
c
Lc
αα
α

Trong đó :
Δ: đo được tại thời điểm công tác (là chênh lệch cao độ giữa lõi mốc chính
và phụ).
α
C
, α
P
: là hệ số giãn nở nhiệt đã biết trước.
ΔL
C
độ giãn nở của lõi chính do nhiệt độ tại thời điểm công tác.
Hiệu chỉnh ΔL
C

vào độ cao của mốc, ta có độ cao chuẩn.
 Giải pháp cho mốc cơ sở đo lún tại Việt Nam:
Trước mắt, để thực hiện công tác đo lún công trình, chúng ta vẫn phải xây
dựng các mốc cơ sở đo lún tại khu đô thị mới hoặc công trình công nghiệp. Tuy
nhiên, có thể giảm thiểu phần nào sự thay đổi độ cao mốc do nhiệt độ. Đó là xây
dựng các mốc đo lún dạng lõi đơ
n với chiều sâu khoảng 10m, lúc này ΔL do nhiệt
độ thay đổi khoảng 1mm và nên chọn vị trí sao cho địa tầng đặt mốc -10m là sét
dạng dẻo đến dẻo cứng hoặc cát hạt mịn. Đồng thời, trong hệ thống mốc cơ sở phải
có một mốc được đặt tới địa tầng ổn định ví dụ như tầng sỏi cuội tại Hà Nội, áp
dụng phân tích xác suất thố
ng kê hoặc phương pháp bình sai lưới tự do, ta sẽ tìm
được mốc ổn định trong chu kỳ đo.
3.2.2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG MỐC QUAN TRẮC LÚN
Mốc đo lún là mốc được gắn trực tiếp vào các vị trí đặc trưng của các kết cấu
chịu lực trên nền móng hoặc thân công trình (thân móng, cột, hai bên khe lún...) để
tham gia chuyển dịch cùng với công trình, dùng để quan sát độ trồi lún của công
trình.
Mốc đo độ lún được phân ra các loạ
i như sau:
- Mốc gắn tường, cột;
- Mốc nền móng;
- Các mốc chôn sâu dùng để đo độ lún các lớp đất.
22
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY

Ề
N
Sau khi thi công xong phần móng phải gắn các mốc đo lún vào các vị trí chịu
lực của công trình theo đúng thiết kế.
Mốc đo lún phải có kết cấu vững chắc, đơn giản và thuận tiện cho việc đo đạc,
khi đặt mia, hoặc treo mia, không làm thay đổi độ cao của nó.
Mốc đo lún cần bố trí sao cho phản ảnh đầy đủ nhất về độ lún của toàn công
trình và bảo đảm được các điề
u kiện đo đạc. Khoảng cách giữa các mốc đo độ lún
phụ thuộc vào điều kiện địa chất công trình, giá trị độ lún ước tính.
Mốc đo lún phải được đặt sao cho có thể chuyền độ cao trực tiếp từ mốc này
sang mốc khác, đồng thời có thể đo nối với mốc chuẩn một cách thuận tiện.
Mốc độ lún phải được đặt ở các v
ị trí đặc trưng về độ lún không đều., các vị
trí dự đoán là lún mạnh, những vị trí thay đổi về địa chất, hai bên khe lún, hầm
thang máy, vị trí tiếp giáp giữa hai công trình và những vị trí có biến dạng đột xuất.
Với nhà khung chịu lực, mốc đo lún được đặt tại các vị trí cột chịu lực của
công trình phân bố theo trục ngang, dọc của công trình và các vị trí tiếp giáp của
các đơn nguyên.
Vớ
i các nhà vách cứng được đặt theo chu vi công trình với khoảng cách 15m
đến 20m có một mốc. Các mốc được đặt cao hơn mặt nền từ 15cm đến 20cm đối
với các mốc có thể dựng mia lên trên mặt mốc, từ 0.8m đến 2m với mốc sử dụng
mia treo. Khoảng cách từ mốc tới mặt tường từ 3cm đến 4cm.
Khoảng cách giữa các mốc đo lún phụ thuộc vào điều kiện địa chất công trình
và k
ết cấu của từng loại công trình và được thể hiện trong bản thiết kế sơ đồ bố trí
mốc.
Số lượng mốc đo độ lún cho một công trình cần được tính toán thích hợp sao
cho vừa phản ảnh được đặc trưng về độ lún của công trình, vừa đảm bảo tính kinh

tế.
Số lượng mốc đo độ lún cho nhà dân dụng hoặc công nghiệp được ước tính theo
công thứ
c tổng quát sau:
L
P
N =

23
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề
N
Trong đó :
N : là số lượng mốc đo lún.
P : là chu vi nhà hay chiều dài móng.
L : là khoảng cách giữa các mốc đo độ lún (8-10 m).
Đối với nhà xây trên móng cọc hoặc móng bè số lượng đầu mốc được tính bằng
công thức:
F
S
N =

Trong đó :
S: là diện tích mặt móng (m
2

).
F: là diện tích khống chế của một mốc (m2) thường lấy từ 100m
2
– 150m
2

Cấu tạo của mốc đo lún được phân ra 3 phần chính:
- Thân mốc.
- Đầu mốc.
- Phần bảo vệ.
Tùy thuộc vào công trình mà thân mốc có cấu tạo khác nhau. Khi đặt mốc
phải bảo đảm sự liên kết vững chắc giữa thân mốc với công trình. Đầu mốc dạng
hình cầu hoặc bán cầu, để bảo đảm khi dựng mia thì sẽ luôn tiếp xúc tại một điểm
cố
định cao nhất của mốc.





Hình 3.5 - Mốc đo độ lún Hình 3.6 - Mốc đo độ Hình 3.7 - Mốc đo độ
có cấu tạo vững chắc lún nền đất lún mặt nền
24
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề

N
3.3. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ ĐO LẶP TRẮC ĐỊA, CHU KỲ ĐO
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 xác định
lún nhận được từ hai chu kỳ đo.
- Đối với cấp I: ± 1mm
- Đối với cấp II: ± 2mm
- Đối với cấp II: ± 5mm
Các giá trị này ta phải hiểu là ΔS là sai số trung phương giới hạn đo lún. Từ
ΔS = t.m
S
ta suy ra
t
S
m
S
Δ
=
(*); theo Tiêu chuẩn Việt Nam 271: 2002 thì t = 2
(với xác suất lập khoảng tin cậy là 0,95).
Từ (*) ta lại theo hệ số hơn thua vì độ chính xác K giữa lưới cơ sở và lưới
quan trắc (thường K = 2÷3), mà:
Ta có: m
S
cơ sở
=
K
m
qtrac
S

và: m
S
2
= (m
S
csở
)
2
+ (m
S
qtrắc
)
2

Tìm m
S
cs
và m
S
qt

Suy luận tiếp, lún là hiệu cao độ giữa hai chu kỳ của điểm được quan trắc và
giả sử 2 chu kỳ quan trắc có độ chính xác tương đương nhau thì độ cao mốc cơ sở
và mốc quan trắc trong nửa chu kỳ đo phải được xác định bởi sai số trung phương:
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪

⎬
⎫
=
=
2
2
qt
Sqt
H
cs
S
cs
H
m
m
m
m
(
**
)
Các cấp đo độ lún công trình dựa vào đặc điểm của nền đất và tầm quan trọng
của công trình, được quy định tại TCXDVN 271:2002 - phụ lục D.
25
SVTH: 1/ PHẠM TUẤN ANH GVHD: PGS.TS. ĐÀO XUÂN LỘC
2/ NGUY
Ễ
N TH
Ị
TRANG HUY
Ề

N
Dựa trên cơ sở sơ đồ mốc gốc và mốc quan trắc tiến hành lập tuyến thủy
chuẩn bao trùm lên tất cả các điểm gốc và quan trắc. Sơ đồ đo trắc địa được hiểu là
sơ đồ chuyền cao độ từ các mốc gốc đến mốc quan trắc.
Căn cứ sơ đồ đo và yêu cầu đo (
**
) ta tìm được sai số đơn v
ị trọng số cho mỗi
cấp đo lưới cơ sở và lưới quan trắc riêng. Từ đó thiết lập quy trình công nghệ đo
riêng cho từng cấp hạng.
 Chu kỳ đo:
Đối với các công trình phức tạp, có giá trị kinh tế lớn, quan trọng thì quan trắc
công trình phải được tiến hành ngay từ khi thiết kế, trên khu đất mà sau này sẽ xây
dựng công trình để nghiên cứu các điều kiện tự nhiên.
Quan trắ
c biến dạng được tiến hành ngay từ khi xây dựng móng công trình và
được tiến hành lặp đi lặp lại, có hệ thống qua một khoảng thời gian nhất định trong
suốt thời kỳ xây dựng cho đến khi công trình được đưa vào khai thác sử dụng, mỗi
lần đo được gọi là một chu kỳ đo. Trong những trường hợp bất thường như sự thay
đổi tải trọng trình có khả năng nhạy c
ảm với lún, biến dạng thì ngay cả sau khi
công trình đã tắt lún, biến dạng cũng phải tiếp tục quan trắc 1-2 năm/ một chu kỳ.
Khi thực hiện quan trắc cần phải tính đến khả năng tác động của các yếu tố tự
nhiên như: độ địa chấn, nhiệt độ theo từng mùa, mực nước ngầm, các yếu tố do
hoạt động của con người như sự rung độ
ng cơ học của các loại động cơ, búa,...
Tùy theo tính chất đất nền mà hiện tượng lún sẽ tắt dần nhanh hay chậm, như
công trình trên nền đất pha sét lún nhanh hơn trên nền cát.
Tốc độ lún thường xảy ra trong thời gian xây dựng nhanh hơn trong thời gian
vận hành, sử dụng công trình. Trị số độ lún lớn nhất cũng xảy ra trong thời gian xây

dựng công trình.
Tùy thuộc vào tính chất từng công trình mà dự kiến chu kỳ đo. Chu k
ỳ được
tính toán sao cho kết quả phản ánh được đúng thực chất quá trình làm việc của nền
móng và sự ổn định của công trình. Có thể phân chia chu kỳ đo thành 2 giai đoạn.
- Giai đoạn thi công xây dựng (công trình lún nhiều ).