Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: TCXDVN 357: 2005: Nhà và công trình dạng tháp - quy trình quan trắc độ nghiêng bằng phương pháp trắc địa
TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA TIÊU CHU ẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM: TCXDVN 357: 2005 NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH D ẠNG THÁP - QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA High-rise building and structures – Tilt monitoring procedure by surveying method Biên so ạn lần 1 Nhà và công trình d ạng tháp - Quy trình quan tr ắc độ nghi êng công trình b ằng phương pháp tr ắc địa. High-rise building and structures - Tilt Monitoring by surveying method 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chu ẩn này áp dụng để quan sát độ nghi êng của các nh à cao tầng, các hạng mục v à các kết cấu trên các công trình công nghi ệp như các silô ch ứa vật liệu rời, các bồn chứa nhiên liệu, ống khói nh à máy, thá p truyền hình, ăng ten vô tuy ến viễn thông v à các công trình khác trong giai đoạn thi công xây dựng cũng nh ư trong giai đo ạn khai thác sử dụng. 2. Tiêu chu ẩn viện dẫn - TCXDVN 271: 2002. Qui trình k ỹ thuật xác định độ lún công tr ình dân d ụng và công nghiệp bằng ph ương pháp đo cao h ình học. - TCXDVN 309: 2004. Công tác Tr ắc địa trong xây dựng công tr ình dân d ụng và công nghiệp - Yêu cầu chung . 3. Ký hiệu dùng trong tiêu chu ẩn Góc phương v ị, hướng nghi êng Góc đo C Sai số trục ngắn của máy kinh vĩ D Khoảng cách giữa hai điểm, Định thức e Véc tơ đ ộ lệch (độ nghi êng) tổng hợp của một điểm so với chân công tr ình Góc nghiêng c ủa công tr ình e y Véc tơ đ ộ lệch (độ nghi êng) của một điểm so với chân công tr ình theo h ướng trục Y (trục tung) e X Véc tơ đ ộ lệch (độ nghi êng) của một điểm so với chân công tr ình theo h ướng trục X (trục hoành) x, y Gia số toạ độ h Chênh l ệch độ cao giữa hai điểm H, h Độ cao của một điểm, chiều cao của công tr ình m Sai số trung ph ương của một đại l ượng đo m Sai số trung ph ương đo góc m D Sai số trung ph ương đo chi ều dài m P Sai số trung ph ương vị trí điểm MO Sai số vạch chỉ ti êu bàn đ ộ đứng của máy kinh vĩ Z Góc thiên đ ỉnh của điểm quan trắc 4. Qui định chung 4.1. Việc đo độ nghi êng được thực hiện đối với tất cả các công tr ình như đã nêu trong phần phạm vi áp dụng theo quyết định của c ơ quan thi ết kế hoặc Ban quản lý công tr ình. 4.2. Phương pháp đo đ ộ nghiêng sẽ được lựa chọ n tuỳ theo độ chính xác y êu cầu, điều kiện đo ngắm v à trang thi ết bị của đ ơn vị tiến h ành đo đ ạc. 4.3. Để biểu diễn độ nghi êng và hư ớng nghiêng đối với mỗi công tr ình cần xác lập một hệ tọa độ thống nhất. Hệ toạ độ n ày có thể là chung cho toàn b ộ công tr ình hoặc cũng có thể là cục bộ đối với từng hạng mục ri êng biệt. Việc chọn hệ toạ độ do cán bộ kỹ thuật chủ trì quan trắc quyết định. 4.4. Đối với các công tr ình có tr ục đứng duy nhất v à rõ ràng nh ư ống khói nh à máy, tháp truyền hình, ăng ten VTVT, silô, b ồn chứa nhiên liệu vv th ì độ nghiêng của công tr ình được hiểu l à sự sai lệch của trục đứng thực tế của nó tạị điểm đang xét so với đ ường TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA thẳng đứng đ ược xác định bằng đ ường dây dọi. Độ nghi êng của công tr ình được đặc trưng bởi véc t ơ độ lệch tổng hợp e (h ình 1). Thông thư ờng người ta thường phân tích véc tơ này thành hai thành ph ần vuông góc với nhau. Th ành phần theo trục X (ký hiệu l à e x ) và thành ph ần theo trục Y (ký hiệu l à e y ). Đối với các công tr ình không có tr ục đứng duy nhất và rõ ràng nh ư các toà nh à cao tầng thì độ nghiêng của nó được đánh giá qua độ nghiêng c ủa các bức t ường và của các cột chịu lực chính. 4.5. Độ nghiêng của công tr ình còn được thể hiện bằng góc nghi êng và hướng nghiêng . Góc nghiêng là góc h ợp bởi trục đứng lý t ưởng (đường dây dọi) và trục đứng thực tế của công trình. Góc nghiêng (hình 1) được xác định theo công thức h e (1) Hình 1. Nh ững yếu tố về độ nghi êng của công tr ình Hướng nghiêng là góc đ ịnh hướng của véc t ơ e, là góc h ợp bởi nửa tr ên của trục Y v à hình chi ếu của véc t ơ e trên m ặt phẳng (H.1). H ướng nghi êng sẽ được xác định theo công thức x y e e Arctg (2) 4.6. Việc quan trắc độ nghi êng phải được thực hiện bằn g các máy móc, thi ết bị phù hợp với từng ph ương pháp và đ ộ chính xác y êu cầu. Trước khi đ ưa vào sử dụng các máy móc thiết bị phải đ ược kiểm nghiệm v à hiệu chỉnh theo đúng các qui định của ti êu chuẩn hoặc qui phạm chuy ên ngành. 4.7. Trong giai đo ạn thi công xây dựng độ nghi êng của công tr ình xu ất hiện do lỗi của người thi công, v ì vậy nó cần phải đ ược phát hiện kịp thời để b ên thi công có bi ện pháp chỉnh sửa. 4.8. Độ nghiêng của công tr ình trong giai đoạn khai thác sử dụng xuất hiện do nhiều nguyên nhân: Do tác động của tải trọng, tác động của gió, do ảnh h ưởng của độ lún không đ ều v.v Vì vậy việc xác định độ nghi êng của công tr ình trong giai đoạn này cần phải được thực hiện lặp đi lặp lại theo các chu kỳ để theo d õi và đánh giá sự phát triển của nó theo t hời gian. Chu kỳ đo được chọn d ài hay ng ắn tuỳ thuộc v ào tốc độ phát triển của độ nghi êng và do cơ quan thi ết kế hoặc Ban quản lý công tr ình quyết định. 4.9. Sự phát triển của độ nghi êng của công tr ình trong giai đoạn khai thác sử dụng có liên quan tr ực tiếp với sự lún lệch của nó, vì vậy song song với sự theo d õi độ nghiêng cần tiến hành theo dõi c ả độ lún của công tr ình bằng phương pháp thu ỷ chuẩn hình học chính xác theo TCXDVN 271:2002. 4.10. Khi quan tr ắc độ nghi êng của các công tr ình trong điều kiện kh ông có không gian thao tác đ ủ rộng th ì máy kinh v ĩ hoặc máy to àn đạc điện tử cần phải đ ược trang bị th êm Đường dây dọi đi qua chân công trình Trục thực tế của công tr ình Góc nghiêng c ủa công tr ình Hướng nghi êng của công trình TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA kính ngắm vuông góc v à phải sử dụng loại máy có con lắc điện tử để b ù xiên cho hai tr ục và con l ắc này phải được kích hoạt ở chế độ hoạt động. 4.11. Sai số giới hạn khi quan trắc độ nghi êng của một số công tr ình được cho trong bảng 1. Bảng 1- Sai s ố giới hạn khi quan sát độ nghi êng công trình Loại công tr ình Sai số giới hạn Nhà ở cao tầng 0,0001H Ông khói nhà máy 0,0005H Các silô ch ứa vật liệu rời, bồ n chứa dầu, khí hoá lỏng 0,001H Tháp truy ền hình, ăng ten VTVT 0,0001H 5. Quan tr ắc độ nghi êng của các nh à cao t ầng 5.1. Hệ toạ độ qui ước dùng để quan trắc độ nghi êng các toà nhà cao t ầng tốt nhất n ên chọn sao cho các trục của nó song song hoặc vuông góc với các cạnh của to à nhà (hình 2). 5.2. Các điểm quan trắc độ nghi êng nên ch ọn tại các khu vực có thể đặc tr ưng tốt nhất cho sự dịch chuyển của to à nhà như: các góc nhà, khu v ực khe lún, khu vực có xuất hiện các vết nứt và các khu v ực do c ơ quan thi ết kế hoặc ban quản lý công tr ình yêu c ầu. 5.3. Để xác định độ nghi êng của nhà cao tầng cần bố trí các điểm đo cố định A 1 , A 2 , A n và B 1 , B 2 , B n . Khi đặt máy tại các điểm A i sẽ ngắm tới công tr ình theo h ướng song song với trục Y c òn khi đặt máy tại các điểm B i thì ngắm máy tới công tr ình theo h ướng song song v ới trục X (H ình 2). Hình 2 - Hệ trục tọa độ v à các điểm quan trắc độ nghi êng nhà cao t ầng 5.4 . Đo độ nghiêng của các nh à cao tầng trong giai đoạn thi công xây dựng. 5.4.1. Trong giai đo ạn thi công xây dựng nh à cao tầng độ thẳng đứng tổng thể của nó được đảm bảo bằng các dụng cụ chiếu đứng để chuyển toạ độ từ mặt bằng c ơ sở (mặt bằng tầng 1) l ên các tầng. Vì vậy trong giai đoạn n ày chỉ đo độ nghi êng cục bộ của các yếu tố trên từng tầng . Các y ếu tố cần xác định độ nghi êng là côp -pha để đổ bê tông các cột, tường chịu lực, buồng thang máy v à các yếu tố khác. 5.4.2. Phương pháp đơn gi ản nhất để xác định độ nghi êng của các yếu tố của nh à cao tầng trong giai đoạn thi công l à treo dây dọi và dùng thư ớc để đo khoảng cách từ dây dọi đến yếu tố cần kiểm tra ở phía tr ên và phía dư ới. Độ nghi êng của yếu tố cần quan trắc được đánh giá thông qua ch ênh lệch khoảng cách đo đ ược ở phía tr ên và phía dư ới (Hình A.1, ph ụ lục A). 5.5. Đo độ nghiêng của các toà nhà cao t ầng trong giai đoạn khai thác sử dụng 5.5.1. Độ nghiêng của các to à nhà cao t ầng trong giai đoạn khai thác sử dụng có thể được đo bằng các máy to àn đạc điện tử có chế độ đo trực tiếp không cần g ương, các máy toàn đ ạc điện tử thông th ường hoặc các máy kinh v ĩ. 5.5.2. Việc đo độ nghi êng của các to à nhà cao t ầng trong giai đoạn khai thác sử dụng bắt đầu bằng việc đánh dấu các điểm đặt máy cố định nh ư hình 2 và các điểm đo tại các vị trí được xem xét cẩn thận theo y êu cầu của Ban quản lý công tr ình và cơ quan thi ết kế. Các điểm đặt máy đ ược cố định bằng các mốc b ê tông kiên c ố trên mặt đất cách công trình một khoảng cách ph ù hợp để đo ngắm một cách thuận lợi v à đảm bảo độ chính xác B’ n A 1 A’ 1 A n A’ n B’ 1 B 1 B n Y X TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA (nếu điều kiện cho phép th ì nên chọn khoảng cách từ điểm đặt máy tới chân c ông trình bằng chiều cao của nó). Các điểm quan trắc có thể l àm bằng kim loại gắn cố định v ào công trình, c ũng có thể đánh dấu các điểm quan trắc bằng s ơn hoặc dán vào đó gương giấy đặc biệt. 5.5.3. Đo độ nghiêng của nhà cao tầng bằng máy to àn đạc điện tử có chế độ đo trực tiếp bằng LASER không cần g ương đư ợc thực hiện theo tr ình tự sau: a. Đặt máy tại điểm A i (i=1, 2, n - các điểm cố định đánh dấu tr ên mặt đất) sao cho mặt phẳng chuẩn trực của máy vuông góc với h ướng X . Từ A i lần lượt ngắm máy tới các điểm A j (j=1, 2, , k - các điểm quan trắc đ ược đánh dấu tr ên thân công trình) và đo các khoảng cách ngang t ương ứng là D (1) A , D (2) A D (k) A (hình A3, ph ụ lục A); b. Chuyển máy ra điểm B i làm tương t ự như ở điểm A i và đo đư ợc các khoảng cách D (1) B , D (2) B , D (k) B ; c. Tính thành ph ần độ nghi êng của công tr ình dọc theo h ướng X bằng công thức e y = D (j) A – D (1) A (3) d. Tính thành ph ần độ nghi êng của công tr ình dọc theo h ướng Y bằng công thức e (j) x = D (j) B - D (j) B (4) e. Tính đ ộ lớn của vé c tơ tổng hợp e 22 yx eee (5) f. Tính góc nghiêng theo công th ức (1) v à hướng nghi êng của công trình theo công th ức (2). 5.5.4. Nếu không có máy to àn đạc điện tử có chế độ đo trực tiếp bằng LASER th ì có thể sử dụng máy to àn đạc điện tử thông th ường nhưng tron g trường hợp n ày tại các điểm A i j và B i j cần phải dán các g ương giấy chuyên dùng. Trình t ự đo và tính các y ếu tố đặc tr ưng cho độ nghiêng của công tr ình tương tự như trong m ục 5.5.3. 5.5.5. Nếu không có máy to àn đạc điện tử v à điều kiện đo ngắm cho phép thì có thể sử dụng máy kinh vĩ thông th ường, tốt nhất n ên dùng máy kinh v ĩ điện tử có hệ thống con lắc điện tử để hiệu chỉnh độ nghi êng của hai trục (dual axis correction). Trình tự đo ngắm và xác đ ịnh yếu tố đặc tr ưng cho đ ộ nghiêng như sau: a) Đặt máy kinh vĩ tại điểm A i cân máy c ẩn thận bằng bọt thuỷ điện tử, đặt Dual - axis correction ở chế độ mở; b) Lần lượt ngắm máy l ên các đi ểm A i j đã đánh dấu ở chu kỳ 1 v à đọc được các góc i 1 , i 2 i k ; c) Chuyển máy sang đi ểm B i và làm tương t ự sẽ đọc đ ược các góc i 1 , i 2 … i k Tính độ lệch theo hư ớng X bằng công thức: e x j = ( i j - 1 1 )D Ai (6) d) Tính độ lệch theo h ướng Y bằng công thức: e y j = ( i j - 1 j ) D Bi (7) Véc tơ đ ộ lệch tổng hợp đ ược tính theo công thức (5), h ướng nghi êng đư ợc tính the o công thức (2) t ương tự như trong m ục 5.5.3. Các khoảng cách từ các điểm A i và B i tới công trình được đo với sai số không v ượt quá 1cm. 5.5.6. Có thể sử dụng máy kinh vĩ v à một thước nhựa hoặc th ước kim loại thông th ường để đo độ nghi êng theo trình t ự sau: a) Đặt máy tại điểm A i tương t ự như trong m ục 5.5.3; b) Lần lượt ngắm máy l ên các điểm A i J và hạ dần ống kính xuống để có thể đọc số tr ên thước đặt tại điểm A i 1 theo chỉ đứng của máy kinh vĩ. Khoảng cách từ điểm A i 1 trên thư ớc tới vị trí chiếu của điểm A i j chính là thành ph ần độ lệch theo h ướng X (e x ) của điểm A i j như hình A.2 trong ph ụ lục A; c) Chuyển máy sang điểm B i và làm tương t ự sẽ xác định đ ược thành phần độ lệch theo hướng Y (e y ); Các yếu tố khác đ ược xác định theo các công thức (5) v à (6). 6. Quan tr ắc độ nghiêng của các công tr ình có d ạng hình trụ tròn 6.1. Hiện nay việc thi công các công tr ình dạng hình trụ tròn bằng bê tông c ốt thép nh ư si lô ch ứa vật liệu rời, ống khói nh à máy v .v , chủ yếu được thực hiện bằng ph ương pháp côp -pha trư ợt, vì vậy việc đo độ nghiêng của nó trong giai đoạn thi công xây dựng tốt nhất n ên thực hiện bằng các máy chiếu chuy ên dùng. Các máy chi ếu thích hợp cho loại công việc này được giới thiệu trong P hụ lục F. TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA 6.2. Tuỳ theo kết cấu của mâm s àng (sàn công tác) và tu ỳ điều kiệ n đo ng ắm cụ thể m à có thể sử dụng ph ương pháp chi ếu từ tâm l ên hoặc chiếu từ b ên ngoài. 6.3. Quy trình xác định độ nghi êng theo phương pháp chi ếu từ tâm l ên được thực hiện theo trình t ự sau: a) Trước khi thi công xây dựng công tr ình bằng phương pháp côp pha trượt cần bố trí chính xác v ị trí tâm của công tr ình (si lô ho ặc ống khói) ngo ài hiện trường, cố định nó bằng một mốc ki ên cố trên đó có l ắp đặt bộ phận định tâm bắt buộc để đặt máy chiếu như trình bày trong ph ần Phụ lục G; b) Dựng một hệ toạ độ giả định có g ốc toạ độ l à điểm vừa đ ược đánh dấu nh ư đã nêu ở phần trên, hai tr ục X và Y của nó được đánh dấu tr ên thực địa bằng các mốc b ê tông kiên cố; c) Dựng hệ trục toạ độ vuông góc thứ hai tr ên mặt một tấm mica kích th ước khoảng 60 x 60 cm (hình.3) trên đó các tr ục X và Y đư ợc chia th ành các v ạch 1cm bằng hai loại mực khác nhau đ ể dễ nhận biết tránh nhầm lẫn. Trong hệ toạ độ n ày để tiện cho việc tính toán vị trí thực tế của mâm s àng nên ghi các v ạch khắc có dấu ( -) theo hư ớng từ gốc toạ độ lên phía trên và sang bên p hải và ngược lại giá trị vạch khắc có dấu d ương bên trái và phía dư ới gốc toạ độ tăng dần từ tr ên xuống dưới và từ phải qua trái. d) Đặt tấm mica có hệ toạ độ n ày vào tâm mâm sàng sao cho đi ểm O’ của hệ toạ độ trên tấm mica tr ùng với gốc toạ độ O tr ên mặt đất và các trục X’ và Y’ trùng v ới các trục X và Y đ ã đánh dấu như nói ở phần tr ên; X Y Hình 3 - Tấm Mica có khắc hệ toạ độ gắn tr ên mâm sàng e) Trong quá trình thi công xây d ựng công tr ình bằng phương pháp côp -pha trượt, sau mỗi lần trượt cần đặt máy chiếu tại đi ểm đã đánh dấu ở tâm công tr ình và ng ắm vào tấm mica đặt ở mặt d ưới mâm s àng đọc các số đọc x và y trên h ệ trục toạ độ, đây chính l à thành ph ần độ lệch tâm của công tr ình tại điểm đang quan sát (e x và e y ) so với vị trí tâm chính xác c ủa nó dưới mặt đất; f) Véc tơ t ổng hợp độ nghi êng tổng hợp và hướng nghi êng được tính theo các công thức (5) và (2); g) Độ lệch thành phần, véc tơ độ lệch tổng hợp v à hướng lệch phải đ ược thông báo kịp thời cho đ ơn vị thi công để chỉnh mâm s àng về vị trí thẳng đứng. 6.4. Nếu kết cấu của công tr ình không cho phép chi ếu trực tiếp từ tâm l ên thì có th ể thực hiện việc xác định độ nghi êng bằng phương pháp chi ếu từ bên ngoài theo quy trình sau đây: a) Bố trí điểm tâm của công tr ình và d ựng hệ toạ độ giả định XOY giống nh ư mục 6.3 nhưng không cần đánh dấu điểm O bằng mốc ki ên cố và cũng không cần xây dựng mốc dọi tâm bắt buộc. Mốc O ở tâm của công tr ình chỉ sử dụng tạm thời; b) Từ tâm của công tr ình bố trí bốn điểm O 1 , O 2 , O 3, O 4 sao cho đi ểm này nằm nằm tr ên các trục toạ độ v à cách mép ngoài c ủa công trình t ừ 0,8m - 1m (hình A8, ph ụ lục A). Các điểm được đánh dấu bằng các mốc b ê tông kiên c ố có hệ thống dọi tâm bắt buộc để đặt máy chi ếu loại ZL; c) Dựng trên 4 tấm mica 4 hệ toạ độ X'O 1 'Y', X'O' 2 Y' 2 , X'O' 3 Y' và X'O' 4 Y’ giống như làm trong mục 6.3; d) Đặt máy chiếu ZL tại điểm O 1 và gắn tấm mica có chia vạch nh ư hình 3 lên mâm sàng ở vòng đầu tiên sao cho đi ểm O 1 trùng v ới điểm O' 1 và các tr ục O 1 ’X’, O 1 ’Y’ song song v ới các trục O 1 X và O 1 Y. Cũng làm tương t ự như vậy đối với các điểm O 2 , O 3 và O 4 ; TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA e) Trong quá trình thi công silo b ằng phương pháp côp pha trư ợt, sau mỗi lần tr ượt cán bộ kỹ thuật lần l ượt đặt máy chiếu ZL tại các điểm O 1 , O 2 , O 3, và O 4, đọc các giá trị x và y trên các thang s ố tương ứng. Dựa v ào các s ố đọc này tính đư ợc toạ độ thực tế của các điểm O 1 ’, O 2 ’, O 3 ’ và O 4 ’ trên cơ s ở đó tính ra toạ độ thực tế của tâm côn g trình; f) Tính đư ợc độ nghi êng của thực tế của nó để đ ơn vị thi công kịp thời điều chỉnh. Tr ình tự xử lý số liệu xác định độ nghi êng bằng phương pháp này đư ợc trình bày trong ph ụ lục E; 6.5. Trong giai đo ạn khai thác sử dụng đối với các công tr ình có dạng hình côn ho ặc hình trụ tròn có bán kính l ớn thì tốt nhất n ên xác đ ịnh độ nghi êng của chúng bằng ph ương pháp đo to ạ độ bên ngoài công trình s ử dụng các máy to àn đạc điện tử có chế độ đo trực tiếp bằng LASER không cần g ương phản xạ. Tr ình tự thực hiện việc đo độ nghi êng trong trường hợp n ày như sau: a) Lập một đ ường chuyền khép kín xung quanh đối t ượng cần xác định độ nghi êng (hình A6, phụ lục A). Số điểm đ ường chuyền tối thiểu l à 3, khuy ến cáo từ 5 ÷ 9 điểm. Toạ độ và độ cao của các điểm đ ược xác định trong một hệ giả định; b) Lần lượt đặt các máy to àn đạc điện tử tại các điểm của đ ường chuyền, nhập toạ độ v à độ cao của điểm đặt máy, định h ướng máy theo toạ độ của một điểm đ ường chuyền khác; c) Khởi động chế độ xác định toạ độ không gian ba chiều v à ngắm máy v ào đối tượng cần xác định độ nghi êng ở vòng sát m ặt đất (chân của công tr ình) theo h ướng vuông góc với bề mặt của đối t ượng, xác định toạ độ x (1) A , y (1) A , H (1) A ; d) Đưa ống kính l ên cao d ần và đo toạ độ cho đến khi H (2) A = H (1) A + h trong đó h = 2m, 5m ho ặc 10m tuỳ theo y êu cầu của cơ quan thi ết kế hoặc ban quản lý công tr ình, đo các giá tr ị x (2) A , y (2) A và H (2) A và lần lượt làm như v ậy cho đến hết chiều c ao của công trình; e) Chuyển máy sang điểm đ ường chuyển tiếp theo v à lặp lại các thao tác nh ư bước b, c và d như t ại điểm A; f) Dựa vào toạ độ của các điểm đ ược đo trên từng vòng xác định ra toạ độ x (i) c y (i) c và bán kính R i của vòng đó; g) So sánh to ạ độ x (i) c y (i) c của từng v òng với vòng gốc ở sát mặt đất sẽ xác định đ ược độ nghiêng c ủa công tr ình. Trình t ự tính toán số liệu xác định độ nghi êng của công tr ình được trình bày trong ph ụ lục B; 6.6. Nếu không có máy to àn đạc điện tử với chế độ đo trực tiếp bằng LASER thì có th ể sử dụng máy kinh vĩ thông th ường để xác định toạ độ tâm công tr ình bằng phương pháp giao hội thuận. B ài toán giao h ội thuận có thể thực hiện từ 2, 3 hoặc 4 điểm ở đây chỉ trình bày qui trình giao h ội từ 2 điểm. Việc mở rộng ra giao hội từ 3 hoặc 4 điểm được thực hiện t ương tự như đối với tr ường hợp 2 điểm. Tr ình tự thực hiện nh ư sau: a) Triển khai một đ ường chuyền khép kín 3 - 4 điểm xung quanh đối t ượng cần kiểm tra độ nghiêng như m ục 6.5. Vị trí các điểm phải chọn cách công tr ình một khoảng tối t hiểu bằng chiều cao của nó. Toạ độ v à độ cao của các điểm đ ược tính trong một hệ giả định; b) Đặt máy tại điểm A đo chiều cao máy v à hướng máy l ên đối tượng tại điểm nằm sát mặt đất đo các giá trị T 1 , P 1 , B 1 và Z 1 . Trong đó: T 1 - Số đọc tr ên mặt bàn độ ngang khi tia ngắm tiếp xúc với đối t ượng ở mép b ên trái của vòng 1 P 1 - Số đọc tr ên mặt độ ngang khi tia ngắm ti ếp xúc với đối t ượng ở mép phải Z 1 - Góc thiên đ ỉnh khi ngắm v òng 1; c) Dựa vào khoảng cách từ điểm đặt máy tới công tr ình tính các giá tr ị Z i ứng với các vòng trên đối tượng cần quan trắc theo công thức dHDctgZH D ArctgZ st i 1 (8) Trong đó: D - khoảng cách từ điểm đặt máy tới công tr ình ; dH - Chênh cao gi ữa các v òng (2m, 5 m hoặc 10m tuỳ theo y êu cầu của c ơ quan thi ết kế hoặc Ban quản lý công tr ình); H st - Chiều cao máy tại điểm A. TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA d) Lần lượt đặt giá trị của b àn độ đúng bằng góc Z i vừa tính đ ược và ngắm máy v ào mép trái hoặc mép phải của đối t ượng và đọc các số đ ọc T i , P i và B i như đ ối với vòng 1; e) Chuyển máy sang điểm B v à lại các thao tác nh ư ở điểm A. Các số đọc tr ên bàn độ ngang kí hi ệu là T i , P i và A i , Trong đó: T 1 - Số đọc tr ên mặt bàn độ ngang khi tia ngắm ti ếp xúc với đối t ượng ở mép bên trái c ủa vòng 1 P 1 - Số đọc tr ên bàn độ ngang khi tia ngắ m tiếp xúc với đối t ượng ở mép phải góc thiên đỉnh khi ngắm v òng 1; A 1 - Số đọc tr ên bàn đ ộ ngang khi ngắm tới ti êu ngắm đặt tại điểm A. f) Tính các góc i i theo công th ức: i = B i - ( 2 1 T i + P i ) (9) i = ( 2 1 T i + P i ) - A i (10) g) Tính to ạ độ (x c ) i và (y c ) i (toạ độ tâm của v òng thư i)theo công th ức: (x c ) i = ctgctg yyctgxctgx BABA (11) ctgctg xxctgyctgy y BABA i c (12) h) Tính các thành ph ần độ lệch theo các trục X v à Y theo các công th ức (e x ) i = (x c ) i - (x c ) 1 (13) (e y ) i = (y c ) i - (y c ) 1 (14) Véc tơ đ ộ nghiêng tổng hợp v à góc nghiêng được tính theo các công thức (5) v à (1) 6.7. Nếu có thể chọn đ ược hai điểm đặt máy sao cho chúng tạo th ành hai hư ớng vuông góc với nhau nh ư hình A.5 (ph ụ lục A) th ì có thể xác định độ nghi êng của đối tượng bằng phương pháp đo hư ớng như theo tr ình tự sau: a) Đặt máy tại điểm A cân bằng máy chính xác, đo khoảng cách từ máy tới đối t ượng D A và chiều cao máy i A sau đó ng ắm theo h ướng tiếp tuyến với 2 mép của đối t ượng ở vòng sát mặt đất (chân công tr ình) đọc các số đọc T 1 , P 1 và Z 1 (hình A5, ph ụ lục A). b) Tính giá trị các góc thi ên đỉnh Z i của các vòng cách nhau 2,5 ho ặc 10m tuỳ theo y êu cầu của ban quản lý công tr ình theo công th ức (8); c) Đặt bàn độ đứng của máy lần l ượt vào các giá tr ị góc Z i tính được của các v òng, tại mỗi vòng đọc các giá trị T i và P i ; d) Chuyển máy sang điểm B v à lặp lại các thao tác nh ư tại điểm A; e) Độ nghiêng của công tr ình theo h ướng X tại v òng thứ i được tính theo công thức sau : (e x ) i = ( i - 1 ) . D A (15) Trong đó: i = ( T i + P i )/2 (16) Thành ph ần độ nghi êng của công tr ình theo h ướng Y được xác định theo công thức (e y ) i = ( i - 1 ) . D B (17) Trong đó: i = ( 2 1 T i + P 1 ) (18) Véc tơ đ ộ nghiêng tổng hợp v à góc nghiêng đư ợc tính theo các công thức ( 5) và (1). Hướng nghi êng đư ợc tính theo công thức (2). 7. Quan trắc độ nghi êng của các tháp truyền h ình và tháp ăng ten vô tuy ến viễn thông. 7.1. Các tháp truy ền hình và tháp ăng ten vô tuy ến viễn thông hiện nay đều có tiết diện ngang là hình vuông và được lắp ráp bằng các loại thép ống v à thép hình. Chi ều cao tối đa của các tháp hiện nay ở n ước ta <200m v ì vậy phương pháp chính h ợp nhất để quan TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA trắc độ nghi êng của tháp l à phương pháp đo góc nh ỏ bằng máy kinh vĩ theo tr ình tự sau đây: a) Khôi phục vị trí tâm c ủa tháp truyền h ình hoặc ăng ten VTTH, đánh dấu nó bằng một điểm cố định tr ên mặt đất và đặt tại đây một ti êu ngắm; b) Dựng hệ trục toạ độ giả định có gốc toạ độ l à tâm của tháp vừa đ ược xác định trong mục a và hai trục X và Y vuông góc v ới các cạnh của tháp như hình 4; Hình 4. S ơ đồ xác định độ nghi êng của tháp truyền h ình và ăng ten VTVT c) Trên hai hư ớng X và Y chọn mỗi h ướng 2 điểm A, A1 v à B, B1. n ếu điều kiện cho phép thì ch ọn các điểm n ày sao cho kho ảng cách từ chúng tới tâm tháp xấp xỉ bằng chiều cao của tháp. D ùng máy TĐĐT ho ặc thước thép xác định các khoảng cách n ày; d) Đặt máy kinh vĩ hoặc máy TĐĐT tại A v à đo góc tạo bởi điểm giữa của từng tầng v à tâm tháp đ ể xác định các góc A i ; e) Chuyển máy sang các điểm A1, B, B1 v à thực hiện quá trình đo đạc tương tự như tại điểm A đo đ ược các góc A1 i , B i và B1 i tạo bởi điểm giữa của từng tầng tháp với tâm tháp; f) Độ nghiêng của tầng tháp thứ i theo h ướng các trục X v à Y được tính theo công thức: i A x i A xix eee 1 2 1 )( i B y i B yiy eee 1 2 1 )( A AA i i A x De 1 1 1 1 1 1 A AA i i A x De B BB i i B y De 1 1 1 1 1 1 B BB i i B y De Trong đó: A i – Số đọc trên bàn đ ộ ngang khi ngắm máy l ên điểm giữa của đốt thứ i khi đặt máy tại điểm A; A A1 B1 B O TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA A1 i – Số đọc tr ên bàn độ ngang khi ngắ m máy lên đi ểm giữa của đốt thứ i khi đặt máy tại điểm A1 B i – Số đọc trên bàn đ ộ ngang khi ngắm máy l ên điểm giữa của đốt thứ i khi đặt máy tại điểm B B1 i – Số đọc trên bàn đ ộ ngang khi ngắm máy l ên điểm giữa của đốt thứ i khi đặt máy tại điểm B1 Theo các công th ức trên đây, ngoài đ ộ nghiêng còn có th ể đánh giá đ ược độ vặn xoắn của tháp. Nếu các cặp giá trị (e x A ) i và (e x A1 ) i , (e y B ) i và (e y B1 ) i có dấu ngược nhau hoặc có giá trị không bằng nhau nghĩa l à tháp b ị vặn xoắn. Véc tơ đ ộ lệch tổng hợp v à góc nghiêng đư ợc xác định theo công thức (5) v à (6). TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA Phụ lục A (Tham kh ảo) Các phương pháp xác đ ịnh độ nghi êng, độ chính xác v à khả năng áp dụng của chúng Có rất nhiều ph ương pháp xác đ ịnh độ nghi êng của các công tr ình, hiện nay có một số phương pháp ch ủ yếu thương đư ợc áp dụng nh ư sau: A.1. Phương pháp cơ h ọc A1.1. Nội dung Đây là phương pháp đơn gi ản nhất để xác định độ nghi êng của công tr ình. Để xác định độ nghiêng ngư ời ta treo một dây dọi v à đo khoảng cách từ dây dọi đến đến bề mặt của công trình ở phía trên (đỉnh)và phía dư ới (gốc) nh ư hình A.1. Độ nghiêng thành ph ần (e x ) của công tr ình theo h ướng thước đo sẽ đ ược xác định dựa v ào chênh l ệch của hai khoảng cách nói tr ên. Mu ốn xác định độ nghi êng thành ph ần e y cần treo dọi v à thực hiện đo ở hướng vuông g óc với mặt vừa đo e x . A.1.2. Độ chính xác của ph ương pháp Phương pháp cơ h ọc dùng dây d ọi có độ chính xác không cao. Do dây dọi bị dao động n ên khó đo đư ợc khoảng cách chính xác từ dây dọi đến bề mặt của công tr ình. Đặc biệt l à công trình càng cao thì độ chính xác càng gi ảm. Với các công tr ình có độ cao từ 3 - 5 m thì sai s ố đo khoảng cách nằm trong khoảng từ 2 - 3m trong đi ều kiện không có gió. A.1.3. Ph ạm vi áp dụng: Phương pháp ch ỉ có thể sử dụng để kiểm tra độ nghi êng của các cột trong phạm vi từng tầng nhà ho ặc kiểm tra độ nghi êng của các bức t ường. Hình A.1 Xác định độ nghi êng của các cột bằng dây dọi A.2. Phương pháp chi ếu bằng chỉ dứng của máy kinh vĩ A.2.1.Nội dung của ph ương pháp: Đ ể thực hiện ph ương pháp này có th ể sử dụng bất kỳ loại máy kinh vĩ n ào. Tuy nhiên đ ể tăng độ chính xác của ph ương pháp, khi s ử dụng máy quang cơ thông thư ờng cần có bọt thuỷ vắt ngang (đặt tr ên trục quay của ống kính). Nếu sử dụng máy kinh vĩ điện tử hoặc to àn đạc điện tử th ì chế độ bù xiên của hai trục cần phải đặt ở trạng thái hoạt động. Việc xác các định độ nghi êng thành ph ần bằng ph ương pháp này đư ợc thực hiện nh ư sau: Máy kinh v ĩ đặt tại điểm cố định (ví dụ điểm A 1 , hình A2) cách công trình m ột khoảng bằng chiều cao của nó, cân máy bằng bọt thuỷ dài (đối với máy kinh vĩ quang c ơ) hoặc bằng bọt thuỷ điện tử (đối với máy kinh vĩ điện tử). Đánh dấu các điểm A (1) , A (2) , A (k) trên công trình (dán ho ặc vẽ các ti êu ngắm). Tại điểm A (1) ở sát mặt đất, đặt một th ước có khắc vạch milimet nằm ngang . Chiếu các điểm A (j) (j=1, 2,k) b ằng chỉ đứng của máy kinh vĩ xuống th ước đặt ở phía d ưới ta sẽ đọc đ ược khoảng cách d j tính từ điểm A (j) tới hình chiếu của điểm A (1) . Chênh l ệch khoảng cách d j trong các chu k ỳ đo so với khoảng cách Thước dây dọi [...]... chiếu trực tiếp từ tâm công trình lên TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNHQUAN TRẮC ĐỘ NGHIÊNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA Hình A.8 Xác định độ nghiêng bằng phương pháp chiếu đứng từ bên ngoài công trình TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNHQUAN TRẮC ĐỘ NGHIÊNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA Phụ lục B (Tham khảo) Xử lý số liệu đo đạc xác định độ nghiêng công trình có thiết diện hình tròn bằng phương pháp đo toạ độ bên ngoài Sơ đồ... TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNHQUAN TRẮC ĐỘ NGHIÊNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA ei hi = 0.167 57.3 010' 56 TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNHQUAN TRẮC ĐỘ NGHIÊNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 1 2 Tên máy Hãng và nước chế tạo đứng Độ chính xác đo góc ngang Thứ tự Phụ lục F (Tham khảo) Tính năng kỹ thuật của một số máy sử dụng để đo độ nghiêng công trình Tầm Độ chính xác hoạt đo cạnh động xa... nhỏ A.6 Phương pháp đo toạ độ bên ngoài công trình A.6.1 Nội dung của phương pháp Nội dung của phương pháp này là xác định toạ độ tâm của công trình trên các độ cao khác nhau dựa vào toạ độ đo thực tế của các điểm trên thân ở phía trong hoặc phía ngoài công trình (hình A6) A.6.2 Độ chính xác của phương pháp Độ chính xác xác định độ nghiêng của công trình bằng phương pháp này phụ thuộc vào độ chính... silô Hướng nghiêng 000’00” 24116’ 24629’ 22720’ 22421’ 20000’ 21256’ 23345’ 22830’ 22648 20227 21017’ TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNHQUAN TRẮC ĐỘ NGHIÊNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA Phụ lục C (Tham khảo) Xử lý kết quả xác định độ nghiêng bằng phương pháp đo hướng Sơ đồ bố trí các điểm đo được thể hiện trên H.A.5 Số liệu quan trắc độ nghiêng của một công trình hình trụ cao 62m theo phương pháp đo... được độ nghiêng theo các công thức (1) và (2) Ví dụ minh hoạ: Dưới đây là quá trình xử lý số liệu quan trắc độ nghiêng của silô bột liệu nhà máy xi măng X thực hiện bằng máy toàn đạc điện tử TCR - 303 để đo theo phương pháp đo toạ độ từ bên ngoài Bảng B1: Toạ độ các điểm trên vòng 1, H=4.73 Điểm 1 Toạ độ của các điểm đo trực tiếp X Y 946.609 964.045 TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNHQUAN TRẮC ĐỘ NGHIÊNG BẰNG PHƯƠNG... toàn đạc điện tử A.3.3 Phạm vị áp dụng: TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNHQUAN TRẮC ĐỘ NGHIÊNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA Phương pháp này rất thuận tiện cho việc quan trắc độ nghiêng của các nhà cao tầng Hiệu quả kinh tế đặc biệt cao nếu các máy toàn đạc điện tử được tích hợp chế độ đo trực tiếp không cần gương A.4 Phương pháp giao hội góc thuận A.4.1 Nội dung của phương pháp Khi tiến hành các thao tác đo cần... Xác định độ nghiêng bằng phương pháp chiếu đứng từ tâm công trình Y X A.8 Xác định độ nghiêng bằng phương pháp chiếu từ bên ngoài công trình A.8.1 Nội dung của phương pháp Nội dung của phương pháp này là sử dụng máy chiếu đứng để xác định toạ độ thực tế của các điểm O1’, O 2’, O 3’ và O 4’ nằm trên các tục toạ độ, thông qua chúng xác định được toạ độ thực tế của tâm công trình tại vòng đang xét và xác... theo công thức Ai0 Atb i Atb 0 Trong đó: TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNHQUAN TRẮC ĐỘ NGHIÊNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA i = 0,1, 2 - số lượng hướng đo trên một trạm máy 5 Trị số hướng tới tâm công trình (cột 8) được tính theo công thức Ac = 1 ( AI AII ) 2 6 Góc mở tại điểm đặt máy được tính theo công thức (cột 4) = A B - A tâm = B A - Btâm 7 Tính toạ độ tâm công trình (điểm giao hội) theo công. .. độ A, B và C thì toạ độ tâm công trình sẽ được xác định 2 lần độc lập nhau nghĩa là độ chính xác tăng lên m P = ±7mm/ 2 lần, trong trường hợp này: 2 = ±5mm A.5 Phương pháp đo hướng A.5.1 Nội dung của phương pháp Nội dung của phương pháp đo hướng để xác định độ nghiêng cũng gần giống phương pháp giao hội góc thuận Phương pháp này chỉ có một số điểm khác biệt sau đây: TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNHQUAN TRẮC... bằng phương pháp đo toạ độ bên ngoài A.7 Xác định độ nghiêng bằng phương pháp chiếu đứng từ tâm công trình A.7.1 Nội dung của phương pháp Sử dụng máy chiếu đứng loại ZL chiếu trực tiếp từ tâm công trình lên các vòng ở trên cao để xác định toạ độ tâm thực tế của nó tại vòng đang xét Độ nghiêng của công trình được xác định thông qua giá trị chênh lệc toạ độ tâm thực tế của vòng đang xét và tâm của công trình . TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA TIÊU CHU ẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM: TCXDVN 357: 2005 NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH D ẠNG THÁP - QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI. <200m v ì vậy phương pháp chính h ợp nhất để quan TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI ÊNG BẰNG PH ƯƠNG PHÁP TR ẮC ĐỊA trắc độ nghi êng của tháp l à phương pháp đo góc nh ỏ bằng máy kinh. định độ nghi êng bằng phương pháp đo to ạ độ bên ngoài X Y Hình A7. Xác định độ nghi êng bằng phương pháp c hiếu đứng từ tâm công trình TCXDVN 357: 2005 QUY TRÌNH QUAN TR ẮC ĐỘ NGHI