Những năm gần đây cùng với sự phát triển về kinh tế, các công trình nhà
cao tầng được xây dựng khắp nơi trên cả nước, đặc biệt ở các thành phố lớn và
các khu công nghiệp. Hà Nội là một thành phố dược xây dựng từ lâu và các
thời kỳ xây dựng bị ngắt quãng nên đặc điểm xây dựng ở đây không được xây
dựng đồng bộ các công trình xây dựng xen kẽ lẫn nhau vào các thời kỳ khác
nhau.
Theo tài liệu khảo sát địa chất vùng châu thổ Sông Hồng nhất là khu vực
Hà Nội cho thấy đây là vùng đất có lịch sử hình thành là đồng bằng tích tụ
nên khả năng chịu tải của một số tầng địa chất kém như tầng Hải Hưng, tầng
Thái Bình, có thể nói đây là vùng đất yếu, kém chịu nén. Mặt khác do nhu cầu
cuộc sống, việc khai thác nước ngầm ngày càng tăng, làm cho điều kiện địa
chất ở đây bị thay đổi. Từ những nguyên nhân nêu trên cùng với một số
nguyên nhân khác như thiết kế kết cấu móng công trình, chất lượng vật liệu
công trình, điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều . . . đã
làm cho các công trình xây dựng bị biến dạng, dẫn đến kết cấu bị phá vỡ làm
cho một số công trình không thể sử dụng được. Biến dạng công trình do nhiều
nguyên nhân gây nên trong đó nguyên nhân chủ yếu là công trình bị lún và
lún không đều dẫn đến công trình bị vặn xoắn.
Để có cơ sở đánh giá mức độ và khả năng biến dạng của công trình , từ
đó có biện pháp kịp thời can thiệp , khắc phục trước khi công trình bị hư hỏng
trầm trọng thì công tác quan trắc độ lún công trình là không thể thiếu và phải
được tiến hành thường xuyên.
Theo thực tế hiện nay thì công tác quan trắc độ lún công trình không
những được quan tâm mà còn không thể thiếu được khi xây dựng và sử dụng
công trình. Trong công tác quan trắc độ lún công việc quan trọng nhất là việc
xử lý số liệu sau khi quan trắc. Nhưng với sự phát triển của ngành khoa học
công nghệ thông tin hiện nay thì việc xử lý kết quả quan trắc đã được thực
hiện nhanh và chính xác.
67 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 2978 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Phương pháp xây dựng lới và xử lý số liệu đo lún công trình cao tầng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
----------
LUẬN VĂN
Đề tài: "Phương phỏp xõy dựng lới và xử lý
số liệu đo lỳn cụng trỡnh cao tầng"
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Mở đầu
Những năm gần đây cùng với sự phát triển về kinh tế, các công trình nhà
cao tầng được xây dựng khắp nơi trên cả nước, đặc biệt ở các thành phố lớn và
các khu công nghiệp. Hà Nội là một thành phố dược xây dựng từ lâu và các
thời kỳ xây dựng bị ngắt quãng nên đặc điểm xây dựng ở đây không được xây
dựng đồng bộ các công trình xây dựng xen kẽ lẫn nhau vào các thời kỳ khác
nhau.
Theo tài liệu khảo sát địa chất vùng châu thổ Sông Hồng nhất là khu vực
Hà Nội cho thấy đây là vùng đất có lịch sử hình thành là đồng bằng tích tụ
nên khả năng chịu tải của một số tầng địa chất kém như tầng Hải Hưng, tầng
Thái Bình, có thể nói đây là vùng đất yếu, kém chịu nén. Mặt khác do nhu cầu
cuộc sống, việc khai thác nước ngầm ngày càng tăng, làm cho điều kiện địa
chất ở đây bị thay đổi. Từ những nguyên nhân nêu trên cùng với một số
nguyên nhân khác như thiết kế kết cấu móng công trình, chất lượng vật liệu
công trình, điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều . . . đã
làm cho các công trình xây dựng bị biến dạng, dẫn đến kết cấu bị phá vỡ làm
cho một số công trình không thể sử dụng được. Biến dạng công trình do nhiều
nguyên nhân gây nên trong đó nguyên nhân chủ yếu là công trình bị lún và
lún không đều dẫn đến công trình bị vặn xoắn.
Để có cơ sở đánh giá mức độ và khả năng biến dạng của công trình , từ
đó có biện pháp kịp thời can thiệp , khắc phục trước khi công trình bị hư hỏng
trầm trọng thì công tác quan trắc độ lún công trình là không thể thiếu và phải
được tiến hành thường xuyên.
Theo thực tế hiện nay thì công tác quan trắc độ lún công trình không
những được quan tâm mà còn không thể thiếu được khi xây dựng và sử dụng
công trình. Trong công tác quan trắc độ lún công việc quan trọng nhất là việc
xử lý số liệu sau khi quan trắc. Nhưng với sự phát triển của ngành khoa học
công nghệ thông tin hiện nay thì việc xử lý kết quả quan trắc đã được thực
hiện nhanh và chính xác.
Nguyễn Doãn Hiếu 1 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, trong đồ án tốt nghiệp em đã chọn và
nghiên cứu đề tài : “ Phương pháp xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún công
trình cao tầng.”
Đồ án được thực hiện gồm 3 chương với các nội dung sau :
Chương I : Khái quát chung.
Chương II : Thiết kế phương án xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún
công trình cao tầng.
Chương III : Thực nghiệm.
Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của thầy giáo
TS.Dương Vân Phong trong thời gian qua để em có thể hoàn thành bản đồ án
của mình đúng thời hạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 12 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Doãn Hiếu 2 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Chương 1
KháI quát chung
1.1 Khái quát về chuyển dịch biến dạng công trình
1.1.1 Phân loại chuyển dịch biến dạng công trình
Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, có thể chia chuyển dịch công trình
thành 2 loại:
- Sự trồi lún: công trình bị chuyển dịch trong mặt phẳng thẳng đứng;
- Chuyển dịch ngang: công trình bị chuyển dịch trong mặt phẳng nằm
ngang;
Sự chuyển dịch không đều có thể gây nên biến dạng công trình;
Các biến dạng thường gặp là cong, vặn xoắn, rạn nứt. Nếu công trình bị
biến dạng nghiêm trọng thì có thể dẫn đến sự cố.
Trong phạm vi đồ án này ta chỉ nghiên cứu chuyển dịch theo phương
thẳng đứng.
1.1.2 Nguyên nhân của chuyển dịch theo phương thẳng đứng
Các công trình bị chuyển dịch theo phương thẳng đứng là do tác động
của 2 loại yếu tố chủ yếu:
- Điều kiện tự nhiên.
- Quá trình xây dựng, vận hành công trình.
Tác động của các yếu tố tự nhiên bao gồm:
a. Khả năng lún, trượt của lớp đất đá dưới nền móng công trình và các
hiện tượng địa chất công trình, địa chất thủy văn khác.
b. Sự co giãn của đất đá.
c. Sự thay đổi của các điều kiện thủy văn theo nhiệt độ, độ ẩm và mực
nước ngầm.
Các yếu tố liên quan đến quá trình xây dựng, vận hành công trình bao
gồm:
a. ảnh hưởng của trọng lượng bản thân công trình.
Nguyễn Doãn Hiếu 3 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
b. Sự thay đổi các tính chất cơ lý, đất đá do việc quy hoạch cấp thoát
nước.
c. Sự sai lệch trong khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn.
d. Sự suy yếu của nền móng công trình do thi công các công trình dưới
công trình.
e. Sự thay đổi áp lực lên nền móng công trình do xây dựng các công
trình khác ở gần.
f. Sự rung động của nền móng công trình do vận hành máy móc và hoạt
động của các phương tiện giao thông.
1.1.3 Đặc tính và các tham số chuyển dịch theo phương thẳng đứng
Độ lún tuyệt đối của 1 điểm 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
sau đó.
Các điểm ở những 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 không như nhau. Lún không đều làm cho công trình bị
nghiêng, cong, vặn, xoắn và các biến dạng khác.
Biến dạng lớn sẽ 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:
a. Độ lún công trình của nền móng: Stb ;
b. Chênh lệch tương đối độ lún 2 điểm trên nền là tỷ số giữa hiệu độ lún
S
và khoảng cách giữa 2 điểm đó: ;
L
c. Độ nghiêng i của nền móng là tỷ số giữa hiệu độ lún giữa 2 điểm ở 2
đầu công trình và chiều dài công trình.
Nguyễn Doãn Hiếu 4 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
f
d. Độ cong tương đối của công trình : (tỷ số giữa tên trương cung và
L
dây cung).
e. Độ vặn xoắn tương đối của công trình được đặc trưng bằng góc
f. Chuyển dịch ngang của công trình: u
1.1.4 Mục đích và nhiệm vụ quan trắc độ lún
Quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình là để xác định mức độ
chuyển dịch biến dạng, nghiên cứu tìm ra nguyên nhân chuyển dịch biến dạng
và từ đó có biện pháp xử lý, đề phòng tai biến đối với công trình. Cụ thể là:
a. Xác định giá trị chuyển dịch biến dạng để đánh giá mức độ ổn định
của công trình.
b. Kiểm tra việc tính toán, thiết kế công trình.
c. Nghiên cứu quy luật biến dạng trong những điều kiện khác nhau và
dự đoán biến dạng của công trình trong tương lai.
d. Xác định các loại biến dạng có ảnh hưởng đến quá trình công nghệ,
vận hành công trình.
Để quan trắc chuyển dịch biến dạng một công trình, trước hết cần phải
thiết kế phương án kinh tế - kỹ thuật bao gồm:
a. Nhiệm vụ kỹ thuật.
b. Khái quát về công trình, điều kiện tự nhiên và chế độ vận hành.
c. Sơ đồ phân bố mốc khống chế và mốc kiểm tra.
d. Sơ đồ quan trắc.
e. Yêu cầu độ chính xác quan trắc ở những giai đoạn khác nhau.
f. Phương pháp và dụng cụ đo.
g. Phương pháp chỉnh lý kết quả đo.
h. Sơ đồ lịch cho công tác quan trắc.
i. Biên chế nhân lực và dự toán kinh phí.
Nguyễn Doãn Hiếu 5 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
1.2. Các phương pháp quan trắc độ lún công trình
Khi đo độ lún công trình, có thể sử dụng một trong các phương pháp
sau:
- Phương pháp đo cao hình học.
- Phương pháp đo cao lượng giác.
- Phương pháp đo cao thủy tĩnh.
- Phương pháp chụp ảnh.
1.2.1 Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao hình học
Đây là phương pháp cơ bản được ứng dụng trong hầu hết các công
trình. Tùy theo yêu cầu độ chính xác quan trắc biến dạng công trình mà người
ta dùng các loại máy khác nhau. Thông thường quan trắc lún đòi hỏi độ chính
xác hạng II thuỷ chuẩn nhà nước, do vậy máy thường được sử dụng là Ni004
hoặc Ni007. Gần đây, do tiến bộ của khoa học kỹ thuật, máy thủy chuẩn điện
tử bước đầu được đưa vào sử dụng trong đo thủy chuẩn hạng 2 nhà nước. Mia
được sử dụng là mia invar mã vạch. Trước mỗi chu kỳ đo máy và mia cần phải
được kiểm nghiệm cẩn thận theo quy phạm, đặc biệt là xác định độ ổn định
của góc i của máy.
Sơ đồ lưới và chương trình đo được quy định thống nhất với tất cả các
chu kỳ đo để giảm thiểu lượng sai số hệ thống tới kết quả đo lún, đồng thời
với mỗi công trình nên sử dụng 1 máy thủy chuẩn và 1 mia invar cố định,
cùng với một người đo từ chu kỳ đầu tới chu kỳ cuối, trong những điều kiện
ngoại cảnh tương tự nhau (sáng, trưa, chiều) nhằm hạn chế sai số hệ thống lên
kết quả đo.
Các chỉ tiêu kỹ thuật và hạn sai tuân thủ theo quy phạm hiện hành.
Phương pháp này đo được độ lún tuyệt đối, máy và dụng cụ đơn giản,
nhưng để chỉnh lý thì phương pháp này đòi hỏi kỹ thuật rất cao.
1.2.2 Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao thủy tĩnh
Trong những điều kiện đặc biệt, người ta áp dụng phương pháp này, ví
dụ trong các công trình công nghiệp có các bệ móng máy phức tạp với điều
kiện quan trắc chật hẹp.
Nguyễn Doãn Hiếu 6 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Thực chất của phương pháp này là áp dụng nguyên lý bình thông nhau.
Trong phương pháp, người ra gắn phần đầu và phần cuối của hệ thống đo vào
mốc kiểm tra và mốc cơ sở. Với mỗi chu kỳ đo, kết nối các mốc kiểm tra với
mốc cơ sở bằng dây dẫn chất lỏng. Trong phương pháp này có mất điểm chú
ý:
- Lựa chọn chất lỏng trong ống dẫn hợp lý, có thể là dầu nhẹ (SEA 10 đến
SEA 15), để giảm khả năng tạo bọt, giảm khả năng giãn nở do nhiệt.
- Chọn tuyến đo có sự chênh lệch nhiệt độ trong môi trường ít nhất.
- Tính số hiệu chỉnh do chênh cao nhiệt độ theo tuyến ống.
- Đọc số đầu - cuối đồng thời.
1.2.3 Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao lượng giác
Trong những điều kiện không thuận lợi hoặc kém hiệu quả đối với đo
cao hình học và yêu cầu độ chính xác đo lún không cao thì áp dụng phương
pháp đo cao lượng giác tia ngắm ngắn, không quá 100m.
Máy kinh vĩ dùng trong phương pháp này có độ chính xác cao như Theo
010, wild T2, T1, T2 và các máy có độ chính xác tương đương.
Trong đo cao lượng giác, chênh cao giữa trục quay của ống kính máy
kinh vĩ và điểm ngắm trên mia được tính theo công thức:
h lctgZ (1.1)
Trong đó: l - khoảng cách nằm ngang từ tâm máy đến mia, được đo
trực tiếp hoặc được tính theo công thức:
sin Z .sin Z
l b 1 2 (1.2)
sin(Z1 Z 2 )
Trong trường hợp l được tính theo công thức (1.1) thì khi đó phải ngắm
hai điểm trên mia để có hai góc thiên đỉnh Z1 , Z 2
Khoảng cách b giữa hai điểm ngắm mia phải được xác định chính xác.
Phương pháp này có thể được thay thế cho đo cao hình học. Tuy nhiên
phương pháp này mất tương đối nhiều công sức vào việc đánh dấu điểm.
Ngoài ra còn bị ảnh hưởng bởi chiết quang.
Nguyễn Doãn Hiếu 7 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
1.2.4 Quan trắc lún bằng phương pháp chụp ảnh
Phương pháp đo là chụp ảnh đơn và chụp ảnh lập thể.
Cơ sở của phương pháp là gia công các ảnh chụp mặt đất. Phạm vi ứng
dụng của phương pháp này là khi cần xác định các đại lượng biến dạng rất
nhanh. Độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào khoảng chụp.
Trong đo độ lún công trình thì phương pháp đo cao lượng giác và chụp ảnh
không đảm bảo độ chính xác, còn phương pháp đo cao thuỷ tĩnh quá phức tạp
nên người ta sử dụng phổ biến phương pháp đo cao hình học vì phương pháp
này cho độ chính xác cao lại đo đạc thuân lợi.
Nguyễn Doãn Hiếu 8 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Chương 2
Phương pháp xây dựng lưới và xử lý số liệu đo lún
công trình cao tầng
2.1 Xác định độ chính xác quan trắc độ lún công trình và
lựa chọn chu kỳ đo hợp lý
2.1.1 Xác định độ chính xác quan trắc lún công trình
Quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình được thực hiện dựa trên
yêu cầu khảo sát độ biến dạng công trình. Độ chính xác quan trắc biến dạng
tùy thuộc lượng và tốc độ biến dạng, độ chính xác thực tế mà phương pháp và
máy móc, thiết bị có thể đạt được và mục đích quan trắc biến dạng. Nói
chung, nếu quan trắc biến dạng là để đảm bảo an toàn cho công trình thì sai số
quan trắc phải nhỏ hơn 1/10 1/20 lượng biến dạng cho phép.
Để thỏa mãn các đòi hỏi trên, công tác quan trắc biến dạng phải đạt độ
chính xác quan trắc ở từng loại công trình và sự phân bố các chu kỳ quan trắc
sao cho phù hợp với loại công trình đó.
Về nguyên tắc, quan trắc lún công trình đòi hỏi độ chính xác xác định
bằng biểu thức :
S S
m ti t(i1) (2.1)
S.ti
Trong đó: mSti - yêu cầu độ chính xác quan trắc độ lún ở thời điểm ti ;
Sti , St(i1) - độ lún (dự báo) ở thời điểm ti và t(i1) ;
- hệ số đặc trưng cho độ tin cậy của kết quả quan trắc, thông
thường 4 6 ;
Công tác quan trắc độ lún nhà cao tầng thực hiện theo phương pháp đo
cao hình học. Độ chính xác của phương pháp này phụ thuộc vào tầm quan
trọng và tốc độ lún của công trình.
Nguyễn Doãn Hiếu 9 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đối với nền móng các thiết bị động lực, các thiết bị chu trình sản xuất
liên hợp ... dùng đo cao hình học hạng I và hạng II; với nhà và công trình bình
thường dùng đo cao hình học hạng III.
Sai số cho phép khi đo lún quy định như sau:
1mm đối với toà nhà xây dựng trên nền đất cứng và nửa cứng;
2mm đối với toà nhà xây dựng trên nền đất cát, đất sét chịu nén kém;
5mm đối với toà nhà xây dựng trên nền đất đắp, đất bùn chịu nén
kém;
Đo lún được tiến hành nhiều lần, mỗi lần đo gọi là một chu kì. Thời gian
tiến hành các chu kỳ đo được xác định trong khi thiết kế kỹ thuật quan trắc
lún. Chu kỳ quan trắc phải được tính toán sao cho kết quả quan trắc phản ánh
được thực chất quá trình lún của công trình.
Bảng 2-1
Giá trị độ lún Giai đoạn xây dựng Giai đoạn khai thác sử dụng
dự tính Loại đất nền
(mm) Cát Đất sét Cát Đất sét
<50 1 1 1 1
50 – 100 2 1 1 1
100 – 250 5 2 1 2
250 – 500 10 5 2 5
>500 15 10 5 10
Bảng 2-1- Sai số cho phép đo độ lún theo thời gian
(đơn vị tính là milimet)
2.1.2 Lựa chọn chu kỳ đo hợp lý
Tuỳ thuộc vào từng toà nhà mà dự kiến chu kỳ đo. Chu kỳ đo được tính
toán sao cho kết quả thu được phản ánh đúng thực chất quá trình làm việc của
nền móng và sự ổn định của toà nhà. Có thể phân chia chu kỳ đo thành 3 giai
đoạn:
- Giai đoạn thi công xây dựng, công trình lún nhiều.
Nguyễn Doãn Hiếu 10 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
- Giai đoạn độ lún giảm dần.
- Giai đoạn tắt lún và ổn định.
a. Giai đoạn thi công xây dựng
Giai đoạn thi công xây dựng, (công trình lún nhiều), nên đặt mốc và đo
chu kỳ đầu tiên sau khi thi công xong phần móng. Có thể xác định bằng (%)
tải trọng, nên đo vào các công đoạn công trình đạt 25%, 50%, 75% và 100%
tải trọng bản thân toà nhà. Khi tiến độ xây dựng đều thì có thể bố trí chu kỳ
đo theo tuần hoặc theo tháng.
b. Giai đoạn độ lún giảm dần
Giai đoạn độ lún của toà nhà giảm dần, tuỳ thuộc vào dạng móng, loại
nền đất mà quyết định chu kỳ đo cho thích hợp, các chu kỳ đầu của giai đoạn
này có thể tiến hành từ 3 đến 6 tháng, các chu kỳ tiếp theo được quyết định
trên cơ sở độ lún của chu kỳ gần nhất đã xác định. Số lượng chu kỳ trong giai
đoạn này tuỳ thuộc vào giá trị và tốc độ lún của toà nhà mà quyết định.
c. Giai đoạn ổn định và tắt lún
Giai đoạn ổn định và tắt lún được đo theo chu kỳ từ 1 đến 2 năm, cho đến
khi giá trị độ lún của toà nhà nằm trong giới hạn ổn định.
Nói chung, thời gian thực hiện các chu kỳ quan trắc tùy thuộc vào từng
toà nhà, loại nền móng công trình, đặc điểm áp lực ngang, mức độ chuyển
dịch ngang và tiến độ thi công toà nhà.
Chu kỳ quan trắc đầu tiên được thực hiện ngay sau khi xây toà nhà và
trước khi có áp lực ngang tác động đến toà nhà.
Các chu kỳ tiếp theo được thực hiện tùy theo mức tăng hoặc giảm áp lực
ngang đối với toà nhà.
Trong giai đoạn sử dụng toà nhà, thực hiện 1-2 chu kỳ quan trắc trong
một năm vào những lúc điều kiện ngoại cảnh khác nhau nhiều nhất.
Khi toà nhà ổn định, tốc độ chuyển dịch khoảng 1-2mm/năm thì có thể
ngừng quan trắc chuyển dịch ngang.
Trong trường hợp điều kiện vận hành toà nhà hoặc mức độ chuyển dịch
toà nhà có sự thay đổi đột ngột thì phải quan trắc bổ sung.
Nguyễn Doãn Hiếu 11 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
2.2 Thiết kế mốc và lưới khống chế phục vụ đo lún công trình
2.2.1 Thiết kế mốc
2.2.1.1 Mốc cơ sở
Mốc cơ sở là mốc cung cấp số liệu gốc để xác định độ lún toà nhà. Mốc
cơ sở cần thoả mãn các yêu cầu sau:
- Giữ được độ cao ổn định trong suốt quá trình đo độ lún toà nhà.
- 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.
Vị trí các mốc cơ sở cần được đặt ở vào lớp đất đá tốt , ổn định (cát, sạn
sỏi hoặc sét cứng có bề dày lớn), các nguồn gây ra chấn động lớn hơn chiều
sâu của mốc (đối với mốc chôn sâu). Khoảng cách từ mốc cơ sở đến toà nhà
thường từ 50-100 mét [7].
Khi lợi dụng các công trình cũ để đặt các 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 cơ sở tại các công trình có tải trọng động (tải trọng thay
đổi).
Tuỳ thuộc vào yêu cầu độ chính xác đo lún và điều kiện địa chất nền xung
quanh khu vực toà nhà quan trắc, mốc cơ sở dùng trong đo lún có thể được
thiết kế theo một trong 3 loại là mốc chôn sâu, mốc chôn nông và mốc gắn
tường hoặc gắn nền. Xây dựmg hệ thống mốc cơ sở có đủ độ ổn định cần thiết
trong quan trắc độ lún cũng như chuyển dịch ngang của toà nhà là công việc
phức tạp, có ý nghĩa quyết định đến chất lượng và độ tin cậy của kết quả cuối
cùng.
Mốc chôn sâu có thể được đặt gần đối tượng quan trắc, nhưng đáy mốc
phải đạt được độ sâu ở dưới giới hạn lún của lớp đất nền toà nhà, tốt nhất là
đến tầng đá gốc, tuy vậy trong nhiều trường hợp thực tế có thể đặt mốc đến
tầng đất cứng là đạt yêu cầu. Điều kiện bắt buộc đối với mốc chôn sâu là phải
có độ ổn định trong suốt quá trình quan trắc. Để đảm bảo yêu cầu trên cần có
biện pháp tính số hiệu chỉnh dãn nở của lõi mốc do thay đổi nhiệt độ, nếu lõi
mốc được căng bằng lực kéo thì phải tính đến cả số hiệu chỉnh do độ đàn hồi.
Nguyễn Doãn Hiếu 12 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Trong thực tế sản xuất thường sử dụng 2 kết cấu mốc chôn sâu điển hình là
mốc chôn sâu lõi đơn (hình 2-1 ) và mốc chôn sâu lõi kép (hình 2-2 ) .
6 7 d=0.01-0.03
5
1 3 d=0.1-0.3
A A
(b):Mặt cắt A-A
L 4 1-ống bảo vệ
2-Tầng đát cứng
3-Lõi mốc kim loại
2 4-Đệm xốp
5-Đầu mốc hình chỏm cầu
6-Nắp bảo vệ đầu mốc
(a):Mặt đứng 7-Hố bảo vệ
Hình 2.1 : Kết cấu chôn sâu lõi đơn
6 7 d=0.01-0.03
5
1 3 d=0.1-0.3
A A
(b):Mặt cắt A-A
L 4 1-ống bảo vệ
2-Tầng đát cứng
3-Lõi chính
8
4-Đệm xốp
2
5-Đầu mốc hình chỏm cầu
6-Nắp bảo vệ đầu mốc
(a):Mặt đứng 7-Hố bảo vệ
8-Lõi phụ
Hình 2.2 : Kết cấu chôn sâu lõi kép
Nguyễn Doãn Hiếu 13 Cao đẳng Trắc địa B – K49
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Trong trường hợp đo lún với yêu cầu độ chính xác tương đương với đo cao
hạng II, III có thể sử dụng loại mốc chôn nông hoặc mốc gắn nền làm mốc cơ
sở.
Các mốc chôn nông được đặt ở ngoài phạm vi lún của toà nhà quan trắc
(cách ít nhất 1.5 lần chiều cao toà nhà), mốc gắn tường được đặt ở chân cột
hoặc ở chân tường, mốc gắn nền được đặt ở nền của những công trình đã ổn
định, không bị lún. Trong khả năng cho phép cố gắng bố trí mốc cơ sở cách
đối tượng quan trắc không quá xa để hạn chế ảnh hưởng sai số truyền độ cao
đến các mốc lún gắn trên công trình.
Do khả năng ổn định của các mốc chôn nông là không cao nên các mốc loại
này được đặt thành cụm, mỗi cụm có không dưới 3 mốc. Trong từng chu kỳ
quan trắc thực hiện đo kiểm tra giữa các mốc trong cụm và giữa các cụm mốc
nhằm mục đích để phân tích, xác định các mốc ổn định nhất làm cơ sở độ cao
cho toàn công