HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH ADS

TỔNG QUAN Hạng mục san hạng mục lớn thiết kế thi cơng cơng trình xây dựng Thông thường hạng mục chiếm từ 15-20% tổng mức đầu tư cơng trình Có số trường hợp đặc biệt san chiếm đến 30% tổng mức đầu tư Do việc tính tốn xác khối lượng san ✓đặc biệt quan trọng Công tác tính tốn khối lượng san gồm phần * Tính tốn biên đào đắp * Tính tốn đào đắp taluy Để tính tốn khối lượng san cần đầy đủ yếu tố: * Bề mặt tự nhiên (còn gọi bề mặt trạng hay bề mặt trước san lấp ) * Bề mặt thiết kế (còn gọi bề mặt sau san lấp hay bề mặt hồn cơng trường hợp tính hồn cơng san ) * Biên lơ đào đắp (gồm cả biên ngồi biên (vùng bỏ qua không san lấp)) Trong thực tế, toán san đa dạng Các tốn chỉ khác mơ hình thiết kế Có thể kể ứng dụng tốn tính tốn khối lượng san như: * Thiết kế tính tốn san đào đắp thơng thường * Thiết kế tính tốn hồn cơng san * Thiết kế tính tốn khối lượng nút giao * Thiết kế tính tốn dung tích hồ chứa (Hồ điều hòa, lòng hồ thủy điện, …) San nền biên đào đắp Cơng tác tính tốn khối lượng san lơ có thể thực theo phương pháp: ✓Tính tốn theo phương pháp lưới vng (Phương pháp tích phân giải tích) ✓Tính tốn theo phương pháp hình học khơng gian 3D Các phương pháp có những ưu nhược điểm riêng có chênh lệch kết quả tính tốn xây dựng lý thuyết tính tốn khác Phương pháp lưới vng thường chỉ áp dụng hiệu quả cho địa hình bằng phẳng (cả tự nhiên thiết kế tương đối bằng phẳng) còn phương phương pháp hình học có thể áp dụng cho bất kỳ trường hợp Phương pháp lưới ô vuông LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN Theo phương pháp này, vùng tính tốn khối lượng san chia thành đơn vị tích phân Mỗi đơn vị khối lăng trụ chữ nhật với mặt đáy đáy mặt làm tròn trung bình bề mặt tự nhiên bề mặt thiết kế Thể tích đơn vị tích phân tính theo cơng thức thể tích khối lăng trụ: Trong đó: V S : Thể tích khối lăng trụ tích phân đơn vị : Diện tích mặt chiếu bằng khối lăng trụ tích phân đơn vị : Cao độ thiết kế tự nhiên nội suy nút lưới Thể tích tồn vùng đào đắp cộng dồn theo hàng (hoặc cột) cộng tổng hàng (cột) với SAI SỐ TÍNH TOÁN Theo tính tốn x́t sai số : Sai số việc thu thập số liệu khảo sát bề mặt tự nhiên (hiện trạng) Sai số chỉ có cách điều chỉnh nhất tăng mật độ điểm cao trình khảo sát ngồi trường để thể xác nhất có thể mơ hình ngồi thực tế lên bản vẽ Sai số nội suy cao độ tự nhiên thiết kế nút lưới Sai số có thể hạn chế bằng cách định vị nút lưới vào điểm có cao trình xác định (khi khơng phải nội suy cao độ) Sai số chuẩn hóa khối tích phân đơn vị Sai số gồm sai số: Sai số diện tích vùng đào/đắp khối tích phân đơn vị gồm cả đào đắp Diện tích vùng đào đắp tính tốn Sai số tính trung bình chênh cao Diện tích vùng đào đắp thực tế Sai số chênh cao trung bình Hai loại sai số nhân với tạo sai số lớn cộng dồn vào kết quả tính thể tích đào đắp ô lưới đơn vị cộng dồn vào tổng thể tích Để hạn chế loại sai số tích phân đơn vị phải chia đủ nhỏ để coi thay đổi cao độ tự nhiên thiết kế không đáng kể Địa hình thay đổi đột ngột cần chia nhỏ để bám theo thay đổi địa hình Tuy nhiên việc chia lưới có giới hạn để có thể hiển thị kết quả bản vẽ Do thường chỉ chia đến kích thước 10x10m tối đa 5x5m ƯU NHƯỢC ĐIỂM ƯU ĐIỂM ✓ ✓ ✓ Tính tốn nhanh Dễ dàng thực với tính tốn bằng thủ cơng bằng phần mềm Kiểm tra dễ dàng với dữ liệu hiển thị bản vẽ in NHƯỢC ĐIỂM Sai số tính tốn ✓lớn ✓ Khơng tách xác ranh giới đào đắp B Phương pháp hình học không gian 3D LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN Tính khối lượng san theo phương pháp khối hình học khơng gian 3D Theo phương pháp này, vùng tính tốn khối lượng san tính trực tiếp thể tích theo khơng gian thực Khối lượng thể tích cả khối san tính tốn theo dạng tổng khối Tuy nhiên, để thuận lợi cho việc thẩm tra thẩm định so sánh sai số giữa phương pháp tính khối san vẫn chia nhỏ theo ô vuông lưới ô vuông Việc chia cắt thành khối nhỏ không làm phát sinh sai số tổng khối lượng vùng đào đắp SAI SỐ TÍNH TOÁN Theo tính tốn chỉ x́t sai số nhất việc thu thập số liệu khảo sát bề mặt tự nhiên (hiện trạng) Sai số chỉ có cách điều chỉnh nhất tăng mật độ điểm cao trình khảo sát ngồi trường để thể xác nhất có thể mơ hình ngồi thực tế lên bản vẽ ƯU NHƯỢC ĐIỂM ƯU ĐIỂM Giảm thiểu sai số tính tốn mơ hình hóa Khối lượng xác tuyệt đối so với số liệu khảo ✓sát Kiểm tra dễ dàng với dữ liệu hiển thị bản vẽ ✓số ✓ Tách xác ranh giới đào đắp NHƯỢC ĐIÊM ✓ Tốc độ tính tốn chậm ✓ Khó có thể thực bằng tính tốn thủ cơng Tính toán taluy san nền Cơng tác tính tốn khối lượng taluy san có thể thực theo phương pháp: ✓ Tính tốn theo phương pháp mặt cắt (Phương pháp tích phân giải tích) ✓ Tính tốn theo phương pháp hình học khơng gian 3D Các phương pháp có những ưu nhược điểm riêng có chênh lệch kết quả tính tốn xây dựng lý thuyết tính toán khác Phương pháp lưới mặt cắt thường chỉ áp dụng hiệu quả cho địa hình có đường đứt gãy địa hình tương đối vng góc với mặt cắt taluy (cả tự nhiên thiết kế phải đảm bảo điều kiện này) còn phương phương pháp hình học có thể áp dụng cho bất kỳ trường hợp Phương pháp mặt cắt LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN Tính khối lượng taluy san theo phương pháp mặt cắt Theo phương pháp này, vùng taluy tính tốn khối lượng chia thành đơn vị tích phân Mỗi đơn vị khối lăng trụ với mặt đáy mặt cắt trước sau Thể tích đơn vị tích phân tính theo cơng thức thể tích khối lăng trụ: Trong đó: V L : Thể tích khối lăng trụ tích phân đơn vị : Khoảng cách bước chia mặt cắt : Diện tích mặt cắt trước sau SAI SỚ TÍNH TOÁN Theo tính tốn x́t sai số : Sai số việc thu thập số liệu khảo sát bề mặt tự nhiên (hiện trạng) Sai số chỉ có cách điều chỉnh nhất tăng mật độ điểm cao trình khảo sát ngồi trường để thể xác nhất có ✓thể mơ hình ngồi thực tế lên bản vẽ Sai số chuẩn hóa khối tích phân đơn ✓vị Khối taluy tính tốn Khối taluy thực tế Để hạn chế loại sai số bước mặt cắt phải chia đủ nhỏ để coi thay đổi cao độ tự nhiên thiết kế không đáng kể Địa hình thay đổi đột ngột cần chia nhỏ để bám theo thay đổi địa hình Tuy nhiên việc chia bước mặt cắt có giới hạn để đảm bảo tốc độ tính tốn với máy tính Do thường chỉ chia đến 5m ƯU NHƯỢC ĐIỂM ƯU ĐIỂM ✓ Tính tốn nhanh ✓ Dễ dàng thực với tính tốn bằng thủ cơng bằng phần mềm ✓ Kiểm tra dễ dàng với dữ liệu hiển thị bản vẽ in NHƯỢC ĐIÊM Sai số tính tốn ✓lớn ✓ Khơng tách xác ranh giới chân taluy đào đắp mặt bằng Phương pháp hình học không gian 3D LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN Theo phương pháp này, vùng tính tốn khối lượng san tính trực tiếp thể tích theo khơng gian thực Khối lượng thể tích cả khối taluy tính tốn theo dạng tổng khối khơng phát sinh sai số so giữa mặt cắt SAI SỐ TÍNH TOÁN Theo tính tốn chỉ x́t sai số nhất việc thu thập số liệu khảo sát bề mặt tự nhiên (hiện trạng) Sai số chỉ có cách điều chỉnh nhất tăng mật độ điểm cao trình khảo sát ngồi trường để thể xác nhất có thể mơ hình ngồi thực tế lên bản vẽ ƯU NHƯỢC ĐIỂM ƯU ĐIỂM Giảm thiểu sai số tính tốn mơ hình hóa Khối lượng xác tuyệt đối so với số liệu khảo ✓sát Kiểm tra dễ dàng với dữ liệu hiển thị bản vẽ ✓số ✓Tách xác ranh giới đào đắp NHƯỢC ĐIÊM ✓Tốc độ tính tốn chậm ✓Khó có thể thực bằng tính tốn thủ cơng Dữ liệu đầu vào Để tính toán khối lượng san cần đầy đủ yếu tố: Bề mặt tự nhiên (còn gọi bề mặt trạng hay bề mặt trước san ✓lấp ) Bề mặt thiết kế (còn gọi bề mặt sau san lấp hay bề mặt hồn cơng trường hợp tính hồn cơng ✓san ) Biên lơ đào đắp (gồm cả biên ngồi biên (vùng bỏ qua khơng san ✓lấp)) Bề mặt tự nhiên và thiết kế (MHĐH) Bề mặt tự nhiên thiết kế chương trình có phương thức khai báo gọi chung Mơ hình địa hình (MHĐH) Xem mục: Mơ hình địa hình (ADS ROAD) Biên lơ đào đắp Biên lơ đào đắp xác định bằng đường Polyline chỉ gồm các đoạn thẳng, khép kín có cao độ bằng Biên lơ bao gồm loại: Bao ngồi: đường giới hạn khu vực đào đắp Mỗi vùng tính tốn san chỉ có đường ✓bao nhất Bao (hố): đường giới hạn khu vực bỏ qua không san lấp Mọi đường bao khơng chèn phía ngồi đường bao ngồi Mỗi vùng tính tốn có thể có nhiều khơng có ✓đường bao (hố) Lưới vuông tính toán san nền Lưới ô vuông đối tượng bản ADS Level dùng để quản lý chia vùng tính tốn khối lượng san chia thành đơn vị tích phân Mỗi đơn vị khối lăng trụ chữ nhật với mặt đáy đáy mặt làm tròn trung bình bề mặt tự nhiên bề mặt thiết kế Gọi lưới ô vuông thực chất lưới tập hợp tứ giác (trong trường hợp thơng thường hình vng) Kích thước ô lưới chia đủ nhỏ để coi biến thiên (thay đổi) bề mặt tự nhiên bề mặt thiết kế không đáng kể Lưới ô vng ln phải đảm bảo bao hết khu vực tính tốn (bao ngồi) Trong ADS cho phép đường bao nằm cạnh lưới ô vuông Lưới ô vuông xác định thông qua tham số sau: ✓ Tọa độ gốc lưới ✓ Góc nghiêng lưới ✓ Số hàng ✓ Chiều cao hàng ✓ Số cột Chiều rộng ✓cột Tạo lưới ô vuông Trình tự thực hiện việc tạo lưới ô vuông sau: Gọi lệnh bằng phương thức: Menu : ADS_Level \ Tạo lưới Toolbar : Command : LSN ↵ Chương trình xuất hộp thoại "Tạo lưới" ➢ Nhập tên lưới Tên lưới phải nhất không trùng Chọn nút mục để nhập góc nghiêng từ điểm bản ➢ vẽ Nhập chiều cao hàng rộng cột cho lưới ➢ vng Chọn nút mục sau chọn đường bao khu vực tính tốn (vẽ bằng Polyline bản vẽ) để chương trình tự động tính tốn tọa độ gốc số hàng ➢ số cột cần thiết để đủ bao hết đường bao vùng san cần tính tốn Chọn để tạo lưới bản ➢ vẽ ➢ Để thoát hủy lệnh chọn ➢ Kích phải chuột vào tên lưới cần phân vùng taluy đào đắp panel hình Trong danh sách menu ra, chọn menu Thiết kế taluy Các đoạn taluy sau chia (gồm taluy cạnh góc) tiếp tục phân vào nhóm Taluy ✓đào Taluy đắp để tiện dụng cho việc khai báo Các mái taluy đào sâu đắp cao bố trí đoạn giật để giảm áp lực đất chủ động mái ✓dốc nhằm tăng độ ổn định cho mái dốc THIẾT KẾ MÁI TALUY ĐÀO Mái taluy đào được thiết kế gồm các tham số sau: Hệ số mái dốc n Chiều cao giật Hcơ Bề rộng giật Bcơ Độ dốc giật icơ Mã rãnh (xem thêm khai báo tường rãnh) Mã rãnh (xem thêm khai báo tường rãnh) Khai báo taluy đào THIẾT KẾ MÁI TALUY ĐẮP Mái taluy đắp được thiết kế gồm các tham số sau: Hệ số mái dốc n Chiều cao giật Hcơ Bề rộng giật Bcơ Độ dốc giật icơ Mã tường (xem thêm khai báo tường chắn) Mã rãnh (xem thêm khai báo tường rãnh) Chú ý: Trường hợp bình thường các mái taluy đắp sẽ đặt tường chắn Nếu mã tường chắn sử dụng cho taluy đắp có cả tham số m, n, B đều bằng thì mới mở mái taluy và có giật Khai báo taluy đắp không sử dụng tường chắn Khai báo taluy đắp có sử dụng tường chắn Trình tự thực hiện việc thiết kế taluy sau: Gọi lệnh thiết kế taluy bằng phương thức: Menu : ADS_Level \ Taluy \ Thiết kế taluy Command : TKTL ↵ Kích trái chuột dấu cộng ở mục San để mở mục con, sau tiếp tục kích phải chuột vào tên lưới cần thiết kế taluy Panel hình ➢ ✓ Nhập kích thước hình học cho mặt cắt đoạn Taluy cạnh góc Thiết lập thơng số thơng số tính tốn taluy Kích chọn biểu tượng để lưu lại tồn khai ➢ báo Khai báo rãnh Rãnh mặt cắt taluy ADS Level quản lý theo mã ADS Level cho phép khai ✓báo mã rãnh khác Với mã rãnh, việc định nghĩa kích thước độ rãnh quy ước bằng việc nhập điểm ✓của rãnh bằng hệ tọa độ tương đối Mã rãnh dùng chung cho cả rãnh taluy đào rãnh cho taluy đào taluy ✓đắp Rãnh hình thang 0.4x0.4 Rãnh tam giác 0.8x0.4 Trình tự thực hiện việc khai báo rãnh sau: Gọi lệnh thiết kế taluy bằng phương thức: Menu : ADS_Level \ Taluy \ Thiết kế taluy Command : TKTL ↵ Kích trái chuột dấu cộng ở mục San để mở mục con, sau tiếp tục kích phải chuột vào tên lưới cần khai báo rãnh Panel hình Trong danh sách menu ra, chọn menu ➢ ➢ Chọn mục Hộp thoại hiển thị khai báo rãnh Chọn vào mã rãnh cần khai báo mục danh sách rãnh hiển thị chi tiết kích thước ➢ rãnh ➢ Lần lượt nhập lại kích thước cho rãnh, chương trình tự động lưu kích thước đã khai báo Khai báo tường chắn taluy dương Tường chắn (gọi tắt tường) mặt cắt taluy dương ADS Level quản lý theo mã ✓trong ADS Level cho phép khai báo mã tường khác Với mã tường, có tham số điều ✓khiển: m: hệ số mái dốc (VD m=0.5 > taluy 1:0.5) n: hệ số mái dốc (VD n=0.5 > taluy 1:0.5) B: Bề rộng đỉnh tường Mã tường chỉ dùng cho khai báo taluy đắp Trình tự thực hiện việc khai báo tường sau: Gọi lệnh thiết kế taluy bằng phương thức: Menu : ADS_Level \ Taluy \ Thiết kế taluy Command : TKTL ↵ Kích trái chuột dấu cộng ở mục San để mở mục con, sau tiếp tục kích phải chuột vào tên lưới cần khai báo tường Panel hình Trong danh sách menu ra, chọn menu ➢ ➢ Chọn mục Hộp thoại hiển thị khai báo tường chắn ➢ Chọn vào mã tường cần khai báo mục danh sách tường hiển thị chi tiết thông số tường Lần lượt nhập lại thông số cho tường, chương trình tự động lưu thông số đã khai ➢ báo Định vị chân taluy Trong số trường hợp san nền, chân taluy san phạm vào chỉ giới thiết kế Khi cần thay đổi cos cao độ thiết kế thay đổi độ dốc mái taluy để đảm bảo không vi phạm chỉ giới thiết kế Thường trường hợp thiết kế mái taluy có độ dốc thay đổi đoạn vi phạm chỉ giới ✓(tăng độ dốc) giữ nguyên cos cao độ thiết kế Chân taluy trường hợp cố định bằng đường Polyline giới hạn mặt ✓bằng Trình tự thực hiện việc định nghĩa chân taluy sau: Vẽ đường Polyline dự định chọn làm chân ➢ taluy ➢ Kích trái chuột dấu cộng ở mục San để mở mục con, sau tiếp tục kích phải chuột vào tên lưới cần định nghĩa chân taluy Panel hình ➢ Trong danh sách menu ra, chọn menu Chọn đường Polyline dùng làm chân taluy đã có bản ➢ vẽ Chú ý: Ngoài việc định nghĩa chân taluy còn cần phải đặt tham số cho taluy để thiết kế taluy giới hạn chân Thiết lập thông số tính toán taluy Taluy san có nhiều tùy chọn phương pháp tính tốn khác đã đề cập phần tổng quan Do vậy, trước tính tốn khối lượng cần thiết lập thơng số theo u cầu kết quả ✓trả chuẩn xác Từng đoạn taluy (cạnh góc) có thể tính theo phương pháp độc lập với Với đoạn taluy cần ý thiết lập thông số ✓sau: ➢ Chọn phương pháp tính khối (hình học khơng gian 3D) phương pháp mặt cắt ➢ Chọn giới hạn chân taluy ( sau đã định nghĩa chân taluy) Trình tự thực hiện việc thiết lập các thông số sau: Gọi lệnh thiết kế taluy bằng phương thức: Menu : ADS_Level \ Taluy \ Thiết kế taluy Command : TKTL ↵ Kích trái chuột dấu cộng ở mục San để mở mục con, sau tiếp tục kích phải chuột vào tên lưới cần thiết kế taluy Panel hình Thiết lập thơng số bằng cách đánh dấu vào ➢ơ Kích chọn biểu tượng để lưu lại toàn khai ➢ báo Vẽ mặt cắt taluy Khi tính khối lượng taluy theo phương pháp mặt cắt, để kiểm tra khối lượng cần vẽ mặt cắt ✓taluy ✓ Mặt cắt taluy thể khoảng cách cao độ đường tự nhiên đường thiết kế ✓ Mặt cắt taluy có tham số: Tỷ lệ đứng Tỷ lệ ngang Cao độ Trình tự thực hiện việc vẽ mặt cắt taluy sau: Gọi lệnh bằng phương thức: Menu : ADS_Level \ Taluy \ Thiết kế taluy Command : TKTL ↵ Kích trái chuột dấu cộng ở mục San để mở mục ➢ ➢ Kích phải chuột vào tên lưới cần thiết kế taluy Panel hình Kích phải chuột vào đoạn taluy cần vẽ mặt cắt, chọn ➢ menu ➢ Nhập tỷ lệ đứng, tỷ lệ ngang, cao độ ➢ Chỉ điểm chèn bản vẽ Tính đào đắp taluy ✓ ✓ Sau đã thiết kế taluy có thể tính tốn khối lượng taluy Sau tính tốn chương trình tự động trả kết quả: Trình tự thực hiện việc tính đào đắp taluy sau Gọi lệnh theo cách ✓sau: Menu : ADS_Level \ Taluy \ Tính đào đắp taluy Toolbar : Command : TDDTL ↵ Kích trái chuột dấu cộng ở mục San để mở mục con, sau tiếp tục kích phải chuột vào ➢ tên lưới cần tính khối lượng đào đắp Panel hình Trong danh sách menu ra, chọn menu Chọn lưới vng cần tính đào đắp (nếu gọi lệnh theo cách thao tác Panel (cách 4) ➢ không cần chọn lưới) Xuất bảng khối lượng taluy Trình tự thực hiện việc xuất bảng khối lượng taluy sau: ✓ Gọi lệnh bằng phương thức: Menu : ADS_Level \ Lập bảng tổng hợp khối lượng taluy Toolbar : Command : BKLSN ↵ Kích trái chuột dấu cộng ở mục San để mở mục con, sau tiếp tục kích phải chuột vào tên lưới cần xuất bảng khối lượng taluy Panel hình Trong danh sách menu ra, chọn menu Chỉ điểm để chèn bảng khối lượng taluy bản vẽ (nếu gọi lệnh theo cách thao tác Panel ➢ (cách 4) khơng cần chọn lưới) ... vẽ Do thường chỉ chia đến kích thước 10x10m tối đa 5x5m ƯU NHƯỢC ĐIỂM ƯU ĐIỂM ✓ ✓ ✓ Tính tốn nhanh Dễ dàng thực với tính tốn bằng thủ cơng bằng phần mềm Kiểm tra dễ dàng với dữ liệu hiển... bảo tốc độ tính tốn với máy tính Do thường chỉ chia đến 5m ƯU NHƯỢC ĐIỂM ƯU ĐIỂM ✓ Tính tốn nhanh ✓ Dễ dàng thực với tính tốn bằng thủ cơng bằng phần mềm ✓ Kiểm tra dễ dàng với dữ liệu... chương trình có phương thức khai báo gọi chung Mơ hình địa hình (MHĐH) Xem mục: Mơ hình địa hình (ADS ROAD) Biên lơ đào đắp Biên lơ đào đắp xác định bằng đường Polyline chỉ gồm các đoạn