Nghiên cứu ảnh hưởng khi vận hành thiết bị cơ khí tới rung động đất nền

Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 862-878 Transport and Communications Science Journal RESEARCH ON EFFECTS OF MECHANICAL EQUIPMENT OPERATION ON GROUND VIBRATION Nguyen Thi Cam Nhung*, Nguyen Duc Binh, Nguyen Huu Quyet University of Transport and Communications, No Cau Giay Street, Hanoi, Vietnam ARTICLE INFO TYPE: Research Article Received: 10/05/2022 Revised: 08/07/2022 Accepted: 05/12/2022 Published online: 15/12/2022 https://doi.org/10.47869/tcsj.73.9.3 * Corresponding author Email: ncnhung@utc.edu.vn ; Tel: +84947610939 Abstract In industrial zones, especially mechanical and construction industrial plants, the operation of heavy machinery and equipment for processing and production is able to lead to the great impact on the stability of the surrounding environment The study of ground vibrations has received much attention from researchers all over the world due to the important nature of the problem which has not been addressed yet This article focuses on the vibration measurement and the signal processing techniques to assess the effects of ground vibrations from industrial production activities at the KVB factory in Binh Duong province, Vietnam to the surrounding areas From the obtained results, solutions to ensure the safety of the neighboring areas were proposed with regard to the current construction standard The results of this study can be effectively applied to the monitoring and evaluation of the effects of ground vibrations from industrial production activities on the surrounding structures Keywords: ground vibration, mechanical machinery, intermittent vibration  2022 University of Transport and Communications 862 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 862-878 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG KHI VẬN HÀNH THIẾT BỊ CƠ KHÍ TỚI RUNG ĐỘNG ĐẤT NỀN Nguyen Thi Cam Nhung*, Nguyen Duc Binh, Nguyen Huu Quyet Trường Đại học Giao thông vận tải, Số Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam THƠNG TIN BÀI BÁO CHUN MỤC: Cơng trình khoa học Ngày nhận bài: 10/05/2022 Ngày nhận sửa: 08/07/2022 Ngày chấp nhận đăng: 05/12/2022 Ngày xuất Online: 15/12/2022 https://doi.org/10.47869/tcsj.73.9.3 * Tác giả liên hệ Email: ncnhung@utc.edu.vn ; Tel: +84947610939 Tóm tắt Trong khu cơng nghiệp, đặc biệt nhà máy cơng nghiệp khí, xây dựng, việc vận hành máy móc, thiết bị nặng phục vụ cơng tác gia cơng, sản xuất gây ảnh hưởng lớn đến ổn định đất Việc nghiên cứu rung động đất nhận nhiều quan tâm nhà khoa học ngồi nước tính chất quan trọng vấn đề Bài báo tập trung vào phương pháp đo thực nghiệp, xử lý số liệu phù hợp để từ phân tích, xác định ảnh hưởng rung động đất từ hoạt động sản xuất cơng nghiệp nhà máy KVB – tỉnh Bình Dương khu vực xung quanh Từ kết thu tiến hành so sánh, đối chiếu với điều kiện thực tế tiêu chuẩn hành liên quan để đưa giải pháp đảm bảo an tồn cho cơng trình lân cận Kết báo áp dụng cách hiệu cho công tác quan trắc đánh giá ảnh hưởng rung động đất từ hoạt động sản xuất cơng nghiệp tới cơng trình xung quanh Từ khóa: Rung động đất nền, máy móc khí, rung động gián đoạn  2022 Trường Đại học Giao thông vận tải ĐẶT VẤN ĐỀ Sự công nghiệp hóa dẫn đến xuất máy móc thiết bị thi cơng lớn Máy móc cơng nghiệp máy dệt công nghiệp, máy may công nghiệp, búa, thiết bị xây dựng máy đóng cọc, máy đục bê tông, máy đầm, máy phá bê tông, máy xúc máy đào hầm nguồn gây rung động tới môi trường Rung động đất gây hoạt động thi công, xây dựng, vận hành máy móc thiết bị hạng nặng vấn đề lớn quốc gia Rung tạo truyền qua đất ảnh hưởng đến cơng trình lân 863 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 862-878 cận gây ảnh hưởng đến tâm lý cho người sinh sống quanh Ngồi thiệt hại xảy tòa nhà, vật dụng, rung động đất gây trục trặc cho thiết bị chuyên dụng kính hiển vi điện tử phịng thí nghiệm vi điện tử,… Nhiều quốc gia giới ban hành tiêu chuẩn để đánh giá ảnh hưởng rung động lên cơng trình lân cận Trên giới có nhiều nghiên cứu rung động đất từ hoạt động thi công xây dựng, hoạt động công nghiệp Hiller cộng [1] tập trung vào nghiên cứu rung động mặt đất gây máy lu rung Một mơ hình thực nghiệm phát triển, dựa thơng tin sẵn có, để dự đoán vận tốc đỉnh hạt khoảng cách lên đến 100m từ nguồn Dự báo phần lớn rút từ liệu thử nghiệm có kiểm sốt xác nhận cách phù hợp với liệu từ địa điểm xây dựng Crabb cộng [2] đo rung động trình thi cơng tới đất cơng trình xung quanh từ số loại thiết bị xây dựng máy lu rung, máy đóng cọc, số thiết bị chun dụng khác thí nghiệm kiểm sốt công trường xây dựng Anh Wegener cộng [3] nghiên cứu tiếng ồn dao động hoạt động sản xuất công nghiệp ô tơ Các quy trình sản xuất khí máy móc sản xuất gây nhiều tiếng ồn rung động Tiếng ồn bắt nguồn từ lực thời kích thích kết cấu thành dao động, phát sóng âm vào mơi trường dao động bề mặt Việc đo tiếng ồn phân tích thiếu để truy ngược nguồn gốc để tập trung biện pháp đối phó để tiết lộ nội dung tín hiệu khỏi sóng âm Các cơng cụ mơ có sẵn trình bày báo Ở đây, ngành công nghiệp tìm kiếm cảm biến băng tần rộng, mang lượng lớn tín hiệu dễ lấy để giảm số lượng cảm biến bổ sung Các tiêu chuẩn điển hình ngày thu thập biện pháp đối phó áp dụng để truyền bá kiến thức tạo cho phương pháp tiếp cận trực quan Bài báo xu hướng phát triển tương lai nghiên cứu cần thiết lĩnh vực đó.Štefánia Salokyová cộng [4] quan sát lượng rung động ổ đỡ máy tiện chọn trước thông qua thay đổi số vòng quay phút độ dày vật liệu loại bỏ kiểu gia công tiện mặt trước Bài báo mô tả chi tiết vấn đề rung động tạo gia công vật liệu tiện Nó bao gồm việc thực hiện, đánh giá thử nghiệm trường so sánh giá trị biên độ gia tốc dao động đo theo tiêu chuẩn Tại Việt Nam, khu cơng nghiệp nặng, nhà máy khí,…ngày xây dựng nhiều Nhiều hoạt động sản xuất, gia công, sửa chữa như: ép, nghiền, dập,…gây sóng lan truyền đất tác động lên cơng trình người sống xung quanh khu vực Biên độ sóng lan truyền lớn ảnh hưởng lớn đến cơng trình lân cận Nếu cường độ sóng lan truyền lớn gây hư hại cơng trình gây tranh chấp khơng đáng có cộng đồng dân cư khu vực chủ dự án Xác định bán kính rung động gây ảnh hưởng cơng trình lân cận nguồn gây rung làm sở cho qui hoạch, lựa chọn công nghệ thi công, thiết kế biện pháp giảm chấn nhằm giảm thiểu rủi ro cho cơng trình xung quanh TS Nguyễn Lan [5] tổng hợp số kết thử nghiệm đo rung chấn số hoạt động thi công xây dựng Rung chấn đất hoạt động thi cơng xây dựng Theo với tần số dao động đo nằm khoảng từ 12,59 Hz đến 18,58 Hz, nằm khoảng chọn 10Hz đến 50 Hz, giá trị vận tốc dao động an toàn cho phép chọn 3,37 mm/s cho nhà khung chưa bị hư hỏng trước thi cơng cơng trình Với nhà có kết cấu khơng chắn, tường xây tường nhà khung bê tông bị nứt nẻ, hư hỏng trước thi cơng cơng trình, giá trị vận tốc dao động cho phép chọn mm/s nhằm đảm bảo cơng trình khơng tiếp tục phát triển vết nứt có Nguyễn Thị Cẩm Nhung nhóm nghiên cứu [6] thực đo rung động đất gây hoạt động thi công xây dựng 864 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 862-878 tuyến đường sắt Metro line – Hồ Chí Minh như: lu rung, ép cọc,…đến cơng trình lân cận mơi trường xung quanh Phương pháp dự báo dao động mặt đất, không giống phép đo vật lý, mô tả dao động dạng thành phần tần số chúng (phổ tần số) Do đó, đầu chúng bị giới hạn biên độ dao động, đặc biệt vận tốc hạt lớn Kết cho thấy gia tốc rung động thời gian làm việc khu vực xây dựng gần cao so với thời gian nghỉ Tất giá trị gia tốc rung thu cao độ rung môi trường (khoảng 1,1 đến 1,3 lần), kể làm việc lúc nghỉ ngơi Tác giả thực nghiên cứu rung động đất từ hoạt động thi công xây dựng khác thi công tuyến đường sắt cao Nhổn – Ga Hà Nội [7] tuyến đường vành đai [8] Bên cạnh hoạt động thi công xây dựng hoạt động khu cơng nghiệp tác động lớn đến cơng trình, khu vực xung quanh gây nhiều ảnh hưởng tiêu cực Hơn Việt Nam, quy định tham số, thiết bị đo, phương pháp dừng lại mức độ khái quát, giới thiệu TCVN 6963:2021 [9], TCVN 7378:2004 [10] QCVN 27:2010/BTNMT [11] Vì vậy, báo tập trung vào phương pháp thực nghiệm đo đạc xử lý liệu đo rung động từ máy cơng nghiệp khí nhà máy KVB – tỉnh Bình Dương CƠ SỞ LÝ THUYẾT RUNG ĐỘNG ĐẤT NỀN Có nhiều loại rung động đất nền, biểu diễn dạng dao động thể Hình Hình Các dạng rung động phổ biến [12] Trong bao gồm dạng sau: 865 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 862-878 - Rung liên tục nguồn rung tác dụng liên tục lên đất thời gian dài liên tục (thường diễn liên tục ngày đêm) Đây thường hoạt động thi công xây dựng đường (lu lèn đường) xây dựng đào cơng trình ngầm lòng đất - Rung động tắt dần (xung) phát triển nhanh chóng lên đến ngưỡng cực hạn rung động sau tắt dần Rung động tắt dần thường gặp dạng tác dụng đột ngột lực lên đất thi cơng đóng cọc, đào phương pháp đập, với chu kỳ diễn ngắn, thường hai giây - Rung động gián đoạn định nghĩa tác dụng gián đoạn liên tục (như máy khoan) rung động liên tục thay đổi cường độ tác dụng lên đất (như máy dập) - Ngồi cịn trạng thái khác: trạng thái giả Hầu hết tiêu chuẩn đánh giá rung động công bố tổ chức đề cập đến số ngưỡng bất lợi cho người cơng trình chủ yếu dựa vào kết kiểm tra rung động liên tục Trên sở đó, đánh giá rung động đất hai tiêu chí: ảnh hưởng đến người ảnh hưởng đến cơng trình Trong báo này, tác giả tập trung vào đánh giá kết cấu cơng trình Để đánh giá mức độ rung động, tiêu chuẩn quốc tế xác định điều phù hợp để cung cấp hướng dẫn thiệt hại xây dựng xảy ra: - Tiêu chuẩn DIN 4150-3: 1999 [12] Rung động kết cấu - phần 3: Ảnh hưởng rung động lên cấu trúc Khi áp dụng tiêu chuẩn với tòa nhà thương mại khu dân cư xung quanh khu vực thi công đường vành đai ngưỡng rung gây hư hại lên kết cấu trung bình nằm khoảng từ 15 - 25 PPV mm/s (Peak particle velocity) ứng với tần số máy thi công (máy lu rung) từ 30 – 50 Hz - Tiêu chuẩn Anh 7385-2: 1993 [13] Đánh giá đo lường độ rung tòa nhà, phần Hướng dẫn mức độ thiệt hại từ rung động từ mặt đất - Tiêu chuẩn Thụy Sĩ [14]VSS-SN640-312a: 1992: Có tính đến loại xây dựng tần số nguồn rung - Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 7378: 2004 - Rung động chấn động - Rung động cơng trình - Mức rung giới hạn phương pháp đánh giá Trong báo tác giả so sánh kết đo tính toán với giá trị quy định tiêu chuẩn để đưa đánh giá phù hợp với điều kiện địa chất biện pháp đảm bảo an toàn với khu vực Rung động đất trình thiết yếu hạt đất chuyển lực kích thích từ hạt sang hạt khác Chuyển động liên tục từ hạt sang hạt khác dẫn đến lan truyền diện rộng ảnh hưởng đến vật thể xung quanh Khi cường độ rung động đủ mạnh, đất khơng đảm bảo khả chịu lực cho kết cấu đặt Rung động ảnh hưởng trực tiếp đến kết cấu Trong trường hợp này, xảy tượng cộng hưởng tần số gây hư hỏng kết cấu Bên cạnh đó, có nhiều cơng thức thực nghiệm đề xuất để xác định, đánh giá sơ vận tốc rung động giới hạn với loại nguồn rung nhằm đánh giá ảnh hướng đến cơng trình xung quanh Trong báo này, tác giả tập trung chủ yếu dạng 866 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 862-878 nguồn rung gián đoạn – tương ứng với nguồn rung khảo sát thực tế máy gia công khí hạng tặng (nguồn rung mơ tả phần dưới) Khi hoạt động, thiết bị sử dụng tải trọng lượng lớn để cắt đoạn thép đường kính lớn (>D100) gây xung kích chấn động môi trường xung quanh, tác động gây rung động lên mặt đất, sử dụng công thức để xác định sơ ngưỡng giới hạn [15]:  R  v = 67   H  Q    −1.1 (1) Trong đó: v – vận tốc riêng giới hạn (m/s); R – khoảng cách từ nguồn rung đến điểm khảo sát (m); H – chiều cao thả hành trình tạo xung kích gây rung động (m); Q – tải trọng gây rung động (tấn) Trên sở tham khảo tiêu chuẩn quốc tế, việc đánh giá phân tích kết rung động từ hoạt động sản xuất khí khu vực nhà máy KVB – tỉnh Bình Dương đối chiếu với tiêu chuẩn để đưa kết luận biện pháp để hạn chế ảnh hưởng tới cơng trình xung quanh ĐO ĐẠC THỰC NGHIỆM 3.1 Giới thiệu khu vực đo đạc Nhà xưởng Cơng ty sản xuất xuất KVB thuộc Khu công nghiệp Phước Mỹ 3, Thị xã Bến Cát, tỉnh Bình Dương Kết cấu dạng cơng trình xây dựng cơng nghiệp kiên cố có kết cấu khung thép: - Diện tích nhà xưởng chính: 92,00 × 51,07 ≈ 4670 (m2) - Chiều cao (tính từ mặt đất – đỉnh mái tôn): 10 (m) - Nhà xưởng bao gồm khu: khu nhà xưởng, văn phịng, nhà nén khí, nhà bảo trì, nhà vệ sinh, phịng cuộn,… Địa chất: Theo tài liệu tham khảo địa tầng cơng trình Nhà xưởng – Cơng ty TNHH Sản xuất xuất KVB chia làm lớp đất chính: - Lớp 1: Sét pha nhẹ, màu xám vàng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng - Lớp 2: Sét pha lẫn sạn sỏi, màu xám vàng – xám tro – xám trắng, trạng thái dẻo cứng - Lớp 3: Sét, màu xám đen, trạng thái dẻo mềm - Lớp 4: Cát pha, màu xám trắng - Lớp 5: Sét pha nặng, màu xám nâu, trạng thái dẻo cứng - Lớp 6: Sét, màu xám nâu, trạng thái nửa cứng 867 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 862-878 3.2 Nguồn rung Măt nhà máy gia cơng khí (Hình 2) vị trí nguồn rung khảo sát khu vực thực đo rung động nằm nhà xưởng Cơng ty TNHH KSF VINA (Hình 3) Các thông số kỹ thuật nguồn rung liệt kê bảng Hình Mặt khu vực đo rung động khu vực nguồn rung Hình Nguồn rung khảo sát – Máy gia cơng khí VOVO VFP-1600 : Bảng Thông số kỹ thuật nguồn rung STT Thông số kỹ thuật Giá trị Đơn vị Công suất 1600 Tấn Hành trình vận hành 300 mm Khoảng cách điều chỉnh 15 mm Tốc độ vận hành (tối đa) 75 Lần/phút Tốc độ vận hành (bình thường) 15 Lần/phút Chiều cao khuôn tối đa 850 mm Áp lực khí kg/cm2 Lực gia cơng khí 150000 kg 3.3 Thiết bị sử dụng Các thiết bị, dụng cụ sử dụng đo rung động đất đáp ứng tiêu chí quy định Mục - TCVN 7378:2004 - - Đinh sắt: Gắn đất có đường kính tương đương 16 mm, đóng sâu xuống đất 35 cm (Hình 4) Hình Đinh gắn đất Hình Đầu đo thu tín hiệu rung động – Model: PCB 393B12 868 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 862-878 - Đầu đo: Đầu đo nhận dạng dao động, gia tốc với độ nhạy cao (Hình 5) Khi thực đo đạc, gắn chặt đầu đo với đinh gắn đất thông qua nam châm vĩnh cửu với lực hút > 65 kg đảm bảo đầu đo không bị rung lắc trình thu thập liệu (Hình 6) Các thông số đầu đo thể bảng số Hình Gắn đầu đo đất Bảng Các thông số đầu đo STT - Thông số Dải tần số đo Độ không tuyến tính Độ nhạy Đơn vị Hz % mV/g Thiết bị chuyển đổi tín hiệu: Sử dụng thu tín hiệu model Chassis NI cDAQ‑9178 8‑Slot (Hình 7), USB CompactDAQ Tích hợp module NI-9234 (Hình 8), 4-Channel, Sound and Vibration Input Module Hình Bộ thu tín hiệu NI cDAQ-9178 - Giá trị 0,15 – 1000 ≤1,00 ≈ 1019,4 Hình Module NI-9234 Thiết bị đọc ghi kết đo: Sử dụng máy tính xách tay tích hợp phần mềm đo đạc thu thập liệu NI-LabVIEW 2014 (32-bit) thu tín hiệu từ đầu đo thời gian đo lưu thành file liệu lần đo (6 điểm đo x phương) thể hình Hình Máy tính xách tay với phần mềm thu xử lý liệu đo 869 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 862-878 - Một số thiết bị khác: Dây truyền tín hiệu từ đầu đo thu tín hiệu: cáp đồng trục với IP65 Bao gồm dây ngắn (chiều dài L 15 m) 3.4 Vị trí điểm đo Do sóng tạo từ chấn động lan truyền xung quanh theo hình trịn từ tâm (nguồn rung) Trong đó, gồm loại sóng mặt, sóng dọc sóng ngang Tương ứng với phương thu sóng, bố trí 06 điểm đo thể theo sơ đồ để thu kết tốt (hình 12): Hình 12 Sơ đồ đo ngày 08/03/2022 870 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 862-878 Khoảng cách từ nguồn rung tới điểm đo liệt kê bảng kết - Với điểm P1, P2 P3 bố trí nằm đường thẳng từ nguồn rung để đánh giá vận tốc đỉnh phụ thuộc theo khoảng cách truyền sóng - Với điểm P1, P4 P6 bố trí khoảng cách tới nguồn rung để đánh giá ảnh hưởng địa chất khu vực đo đac - Tương tự với điểm P3 P5, từ kết thu phân tích tác động cường độ sóng truyền thẳng từ nguồn rung tới điểm đo (P3) suy giảm truyền qua khu vực nhà máy (P5) 3.5 Kết Dữ liệu đo gia tốc theo phương thể hình Hình 13: Phương Z Phương X 871 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 862-878 Phương Y Hình 13 Dữ liệu đo gia tốc theo phương Sau liệu lưu lại, sử dụng toolbox phần mềm Matlab để biến đổi từ kết đo gia tốc vận tốc theo thời gian, thu biểu đồ sau xử lý số thời điểm thể Hình 14 Hình 15 Điểm Điểm Điểm Điểm 872 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 862-878 Điểm Điểm Hình 14 Dữ liệu vận tốc theo thời gian điểm đến mốc thời gian 14h18-14h24 Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm 873 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 862-878 Hình 15 Dữ liệu vận tốc theo thời gian điểm đến mốc thời gian 14h25-14h32 Bảng Vận tốc rung động vị trí theo phương thẳng đứng – Z Điểm P1 P2 P3 P4 P5 P6 ≈ 28 ≈ 51 ≈ 67 ≈ 18 ≈ 73 ≈ 22 0,002 0,003 0,002 0,300 0,067 0,200 0,310 0,070 0,201 0,072 0,210 0,070 0,213 Ngày 08/03/2022 Khoảng cách tới nguồn rung (m) 12h55-12h59: Thời điểm bình thường, khơng có nguồn rung Giá trị (mm/s) 0,003 0,002 0,002 13h18-13h24: Thời điểm bắt đầu xuất rung động Giá trị (mm/s) 0,152 0,043 0,081 13h25-13h32: Rung động xuất với biên độ tăng dần Giá trị (mm/s) 0,160 0,044 0,082 13h34-13h38: Rung động xuất với biên độ giá trị Giá trị (mm/s) 0,168 0,049 0,083 0,311 13h35-13h42: Rung động xuất với biên độ giá trị Giá trị (mm/s) 0,169 0,048 0,083 0,313 Bảng Vận tốc rung động vị trí theo phương ngang hướng đầu đo nguồn rung – X Điểm P1 P2 P3 P4 P5 P6 ≈ 28 ≈ 51 ≈ 67 ≈ 18 ≈ 73 ≈ 22 0,002 0,002 0,002 Ngày 08/03/2022 Khoảng cách tới nguồn rung (m) 14h00-14h15: Thời điểm bình thường, khơng có nguồn rung Giá trị (mm/s) 0,002 0,002 0,002 874 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 862-878 Điểm P1 P2 P3 P4 P5 P6 0,210 0,023 0,140 0,030 0,141 0,031 0,143 14h18-14h24: Thời điểm bắt đầu xuất rung động Giá trị (mm/s) 0,044 0,042 0,032 14h25-14h32: Rung động xuất với biên độ tăng chậm dần Giá trị (mm/s) 0,039 0,032 0,030 0,212 14h34-14h38: Rung động xuất với biên độ giá trị Giá trị (mm/s) 0,040 0,033 0,031 0,214 Bảng Vận tốc rung động vị trí theo phương ngang vng góc với phương X mặt phẳng – Y Điểm P1 P2 P3 Ngày 08/03/2022 Khoảng cách tới ≈ 28 ≈ 51 ≈ 67 nguồn rung (m) 15h20-15h24: Thời điểm có nguồn rung, biên độ Giá trị (mm/s) 0,162 0,042 0,082 15h25-15h27: Thời điểm không xuất rung động Giá trị (mm/s) 0,003 0,002 0,002 15h28-15h31: Rung động xuất với biên độ Giá trị (mm/s) 0,161 0,051 0,082 15h32-15h35: Rung động xuất với biên độ Giá trị (mm/s) 0,168 0,048 0,091 15h36-15h40: Rung động xuất với biên độ Giá trị (mm/s) 0,172 0,050 0,088 P4 P5 P6 ≈ 18 ≈ 73 ≈ 22 0,301 0,066 0,205 0,003 0,002 0,002 0,298 0,071 0,207 0,301 0,072 0,211 0,300 0,070 0,220 Nhận xét (bảng 2-4) - Nguồn rung xác định thời điểm khảo sát (ngày 08 tháng năm 2022: cụ thể trình vận hành máy gia cơng khí để cắt/dập đoạn thép cỡ D100) tác động rung động gián đoạn (Intermittent vibration impact - Rung động xuất khoảng thời gian ngắn khơng vượt q ngưỡng an tồn kết cấu cơng trình theo TCVN 7378:2004) - Tần số rung động gây móng cơng trình (nhà xưởng) theo kết đo đạc nằm khoảng – 10 (Hz) So sánh với tần số thực nghiệm Phụ lục C - TCVN 7378:2004 ta f = 46/H = 46/10 = 4.6 (Hz – với H chiều cao nhà xưởng) - Theo bảng – TCVN 7378:2004 Giá trị vận tốc rung giới hạn công trình chịu tác động rung gián đoạn, ta đánh Bảng : Bảng Giá trị vận tốc rung giới hạn cơng trình chịu tác động rung gián đoạn Loại cơng trình Loại I Vận tốc rung giới hạn (mm/s) Hz – 10 Hz 20 Vận tốc rung động lớn (mm/s) VZmax VXmax VYmax 0,311 0,214 0,301 875 Đánh giá An toàn Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 862-878 Loại II Loại III - An toàn An toàn Theo QCVN 27-2010-BTNMT: Từ biểu đồ liệu đo gia tốc theo phương phần 3.5, ta quy đổi từ gia tốc rung (m/s2) sang mức gia tốc rung (dB) theo bảng Khu công nghiệp nằm khu vực thông thường (Bảng 6), nguồn rung khảo sát từ hoạt động sản xuất thời gian khảo sát nằm khoảng từ - 21 giờ, theo bảng Quy chuẩn: Bảng Đánh giá an toàn khu vực xem xét STT Phương Giá trị lớn Giá trị quy đổi Mức rung cho phép Đánh giá Z 0,027 m/s2 68,75 dB 70 dB An toàn X 0,012 m/s2 61,25 dB 70 dB An toàn Y 67,92 dB 70 dB An toàn 0,025 m/s - Có thể thấy, đối chiếu với QCVN 27-2010-BTNMT giá trị rung động gần đạt mức giá trị giới hạn Vì vậy, cần có biện pháp giảm thiểu, hạn chế ảnh hưởng từ nguồn rung khảo sát tới người sinh sống làm việc xung quanh - Tham khảo Tiêu chuẩn Anh: BS 5228-2:2009: Quy phạm thực hành kiểm soát tiếng ồn độ rung công trường xây dựng công trường - Phần 2: Rung động (Bảng 7): Các ngưỡng nhận thức rung động người Bảng Các ngưỡng nhận thức rung động người Vận tốc rung động (mm/s) 0,14 0,30 1,00 10,00 - Ảnh hưởng Rung cảm nhận tình nhạy cảm hầu hết tần suất rung liên quan đến xây dựng Ở tần số thấp hơn, người nhạy cảm với rung động Rung động cảm nhận mơi trường dân cư Có khả rung động mức môi trường dân cư gây khiếu nại, chấp nhận cư dân có cảnh báo giải thích trước Rung động có khả khơng thể chịu đựng thời gian ngắn tiếp xúc với mức Như vậy, với thời điểm xuất rung động phạm vi bán kính ảnh hưởng R < 30 (m) có cảm nhận rung động (vận tốc rung động đo > 0,14 mm/s) phạm vi bán kính ảnh hưởng R < 20 (m) có cảm nhận rõ (vận tốc rung động đo > 0,3 mm/s) KẾT LUẬN Theo kết xử lý liệu đo rung động đất ngày 08/03/2022 xuất nhiều rung động với giá trị lớn theo phương X, Y Z 0.301, 0.214 0.311 mm/s Khi so sánh với TCVN 7378:2004 với loại công trình, kết luận kết cấu cơng trình đảm bảo an toàn với nguồn rung động khảo sát Ví dụ với giá trị lớn 876 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 862-878 phương phương Z – VZmax = 0.311 mm/s đạt 1.56 % vận tốc giới hạn cơng trình loại I, 6.22% với cơng trình loại II 10.37% với cơng trình loại III Con người làm việc nhà máy cảm nhận rung động gây thời điểm khảo sát theo BS 5228-2:2009 Bên cạnh đó, theo QCVN 27-2010-BTNMT mức gia tốc rung (dB) theo phương xấp xỉ giá trị giới hạn, người làm việc khu vực bên cạnh nguồn rung (vị trí đặt đầu đo) nhận thức mức rung động cảm thấy khó chịu với nguồn rung áp lực dập/nén q trình gia cơng khí Kết nghiên cứu tài liệu tham khảo hữu ích cho việc đánh giá sơ ảnh hưởng hoạt động sản xuất công nghiệp, thi công xây dựng tới khu vực xung quanh LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn kỹ sư Công ty TNHH Giao thông vận tải hỗ trợ trình thực nghiên cứu thực nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] D M Hiller, G I Crabb, "Groundborne vibration caused by mechanised construction works." (2000), Prepared for Quality Services — Civil Engineering, Highways Agency, Transport Research Laboratory, TRL Report 429 [2] G I Crabb, D M Hiller, Prediction of groundborne vibration from vibrating rollers In Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Transport, Thomas Telford Ltd, 153 (2002) 131-140 https://doi.org/10.1680/tran.2002.153.2.131 [3] Konrad Wegener, Friedrich Bleicher, Uwe Heisel, Hans-Werner Hoffmeister, Hans-Christian Möhring, Noise and vibrations in machine tools, CIRP Annals, 70 (2021) 611-633 https://doi.org/10.1016/j.cirp.2021.05.010 [4] S.S Krehel, R Pollak, M.K Marek, Research on impacts of mechanical vibrations on the production machine to its rate of change of technical state Advances in Mechanical Engineering (2016) https://doi.org/10.1177/1687814016655778 [5] Nguyễn Lan, Rung động đất nền, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2019 [6] Thi Cam Nhung Nguyen, Trong Huy Dang, Huu Quyet Nguyen, Ngoc Hoa Tran, Experimental study of ground vibration caused by construction activities of metro line project in Ho Chi Minh city, Science Journal of Transportation, 11 (2021) 68-78 [7] N.T.C.Nhung, N.H.Quyết, N.D.Nam, T.V.Đoàn, T.T.Kiên, B.H.Hoàng, Phương pháp thực nghiệm đo rung động đất lu rung tuyến đường sắt thị, Tạp chí Cầu đường Việt Nam, (2020) [8] N.T.C.Nhung, N.H.Quyết, T.Q.Minh, T.T.Linh, Nghiên cứu ảnh hưởng rung động đất máy thi công tuyến đường sắt thị, Tạp chí Giao thơng vận tải, Số 6/2020, 2020 [9] Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 6963:2001 - Rung động chấn động - Rung động hoạt động xây dựng sản xuất công nghiệp - phương pháp đo, Vibration and shock - Vibration emitted by construction works and factories - Method of measurement [10].Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 7378: 2004 - Rung động chấn động - Rung động công trình - mức rung giới hạn phương pháp đánh giá, Vibration and shock - Vibration of buildings Limits of vibration levels and method for evaluation [11].Quy chuẩn Việt Nam: QCVN 27:2010/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia độ rung [12].Tiêu chuẩn Đức : DIN 4150-3:1999 (1999), Structural vibration part 3: effects of vibration on structures, Berlin: Deutches Institut fur Normung 877 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 862-878 [13].Tiêu chuẩn Anh: BS 7385-2:1993 (1993), Evaluation and measurement for vibration in buildings – part 2: guide to damage levels from ground-borne vibration British Standards Institution [14].Tiêu chẩn Thụy Sĩ: Swiss Standard VSS-SN640-312a:1992 (1992), Effects of vibration on construction [15] Charles H Dowding, Construction Vibrations, 2nd, 2000, ISBN-13: 978-0964431317 ,ISBN10: 0964431319 https://www.scholars.northwestern.edu/en/publications/construction-vibrations 878 ... học Giao thơng vận tải NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG KHI VẬN HÀNH THIẾT BỊ CƠ KHÍ TỚI RUNG ĐỘNG ĐẤT NỀN Nguyen Thi Cam Nhung*, Nguyen Duc Binh, Nguyen Huu Quyet Trường Đại học Giao thông vận tải, Số Cầu... cơng nghiệp, đặc biệt nhà máy cơng nghiệp khí, xây dựng, việc vận hành máy móc, thiết bị nặng phục vụ cơng tác gia cơng, sản xuất gây ảnh hưởng lớn đến ổn định đất Việc nghiên cứu rung động đất. .. hầm nguồn gây rung động tới môi trường Rung động đất gây hoạt động thi công, xây dựng, vận hành máy móc thiết bị hạng nặng vấn đề lớn quốc gia Rung tạo truyền qua đất ảnh hưởng đến cơng trình lân