TỔNG QUAN VỀ QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH

MỤC LỤC Nội dung Mở đầu Chương TỔNG QUAN VỀ QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH BIẾN DẠNG CƠNG TRÌNH 1.1 1.2 1.3 Khái quat quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình Tình hình nghiên cứu quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình Quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình theo thời gian thực Chương LÝ THUYẾT CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ GNSS/CORS 2.1 2.2 2.3 Khái quát chung công nghệ GNSS Khái quát công nghệ CORS Các kỹ thuật định vị theo công nghệ trạm CORS Chương NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KỸ THUẬT QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH BIẾN DẠNG CƠNG TRÌNH THEO THỜI GIAN THỰC 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Thiết lập hệ thống quan trắc Phát triển thiết bị thu nhận truyền dẫn số liệu GNSS cho trạm quan trắc Giải mã tín hiệu vệ tinh GNSS Thiết kế xây dựng phần mềm xử lý số liệu GNSS Kiểm nghiệm đánh giá độ xác hệ thống quan trắc Thực nghiệm quan trắc thực địa Kết luận kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO MỞ ĐẦU Trang 4 11 20 20 26 33 37 37 39 43 44 45 48 52 53 Quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình ứng dụng quan trọng thực tiễn tất đối tượng mặt đất bị thay đổi theo thời gian tác động nhiều yếu tố khác Các cơng trình xây dựng chịu tác động biến đổi địa chất dẫn tới dịch chuyển đứng ngang Chuyển dịch, biến dạng cơng trình gây nguy làm hư hỏng chí làm đổ vỡ cơng trình Đối với vỏ trái đất chuyển dịch ngang minh chứng cho thuyết kiến tạo trái đất học thuyết tiên tiến khác Vì quan trắc dịch chuyển vỏ trái đất, cơng trình kỹ thuật đối tượng nghiên cứu nhiều nhà khoa học nước giới Trong năm gần nước ta có nhiều cơng trình kỹ thuật lớn đại xây dựng tòa nhà Keangnam Hanoi Landmark Tower, Lotte Center Hanoi, cầu Nhật Tân, cầu Bãi Cháy v.v Tuy nhiên q trình thi cơng giai đoạn vận hành, loại cơng trình thường bị dịch chuyển biến dạng làm cơng trình tính ổn định, gây nguy hiểm cho người Như biết theo quy định Bộ xây dựng, cơng trình q trình thi cơng sau đưa vào vận hành, sử dụng thời gian đầu phải quan trắc dịch chuyển biến dạng Công tác quan trắc dịch chuyển, biến dạng cơng trình địi hỏi u cầu khắt khe mặt kỹ thuật, quy trình sản xuất, độ xác, để đánh giá tình trạng dịch chuyển biến dạng, phát bất thường xảy suốt q trình thi cơng vận hành cơng trình Từ trước tới nay, để xác định mức độ dịch chuyển biến dạng cơng trình cần phải dựa vào điểm mạng lưới khống chế trắc địa bố trí mặt đất Tuy nhiên điểm mạng lưới khống chế trắc bị dịch chuyển nên xác định mức độ dịch chuyển tuyệt đối cơng trình, việc đánh giá mức độ ổn định công trình khơng chuẩn xác Hiện nay, với chương trình nâng cấp đổi hệ thống GLONASS Liên bang Nga chương trình xây dựng hệ thống GALILEO Cộng đồng Châu Âu hay hệ thống vệ tinh định vị COMPASS Trung Quốc tạo thay đổi to lớn tương lai công nghệ định vị vệ tinh Thêm vào đó, thân hệ thống định vị GPS Mỹ có chương trình nâng cấp nhằm cải thiện nâng cao khả tích hợp độ xác số liệu mà hệ thống cung cấp Sự kết hợp hệ thống GPS, GLONASS, GALILEO COMPASS hình thành nên hệ thống vệ tinh dẫn đường tồn cầu (Global Navigation Satellite System – GNSS), cung cấp số lượng vệ tinh nhiều so với số lượng vệ tinh có GPS, nâng cao độ xác máy thu mặt đất cung cấp nhiều ứng dụng Những đổi thay mang tính chiến lược hệ thống GNSS tính đa hệ, mức độ phát triển hệ thống hỗ trợ, máy thu, phần mềm phương pháp đo ảnh hưởng lớn tới ứng dụng lĩnh vực Trắc địa-Bản đồ Nó thúc đẩy việc thực công tác định vị theo xu thiết lập mạng lưới trạm tham chiếu hoạt động liên tục (Continuously Operating Reference Station - CORS) thay cho mạng lưới trắc địa truyền thống Việc xây dựng trạm CORS có nhiều ý nghĩa, phù hợp với người dùng, khơng cịn giới hạn lĩnh vực Trắc địa-Bản đồ, đồng thời thỏa mãn tức thời nhiều yêu cầu khác nhau, cung cấp chế độ đo động thời gian thực RTK với độ xác cao Ưu điểm CORS phạm vi phủ sóng rộng, hiệu cao, sử dụng lâu dài, trở thành xu hướng lĩnh vực Trắc địa-Bản đồ Cung cấp cho tất người dùng ổn định, thống hệ thống tham chiếu tọa độ chuẩn hóa sở liệu Trắc địa-Bản đồ, nâng cao chất lượng, hiệu suất cơng tác ngoại nghiệp Nhận thấy vai trị to lớn việc ứng dụng công nghệ GNSS/CORS công tác Trắc địa Việt Nam, báo cáo: “Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình theo thời gian thực” tác giả nhóm nghiên cứu thực thời gian qua đạt kết khả quan cơng tác quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình Chương TỔNG QUAN VỀ QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH BIẾN DẠNG CƠNG TRÌNH 1.1 Khái qt quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình 1.1.1 Khái niệm quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình Ở nước ta cuối năm 1980 việc quan trắc biến dạng cơng trình xây dựng nhiều ngành quan tâm Điều xuất phát từ thực tế ngày có nhiều cơng trình xây dựng địi hỏi độ xác cao thi cơng xây lắp phải đảm bảo yêu cầu nghiêm ngặt trình khai thác, vận hành Các số liệu đầy đủ xác biến dạng cơng trình tài liệu hữu ích quan trọng Dựa vào số liệu khơng khẳng định độ an tồn bền vững cơng trình, mà cịn cho phép đưa dự đốn độ biến dạng cơng trình tương lai, giúp cho cơng tác xử lý cố cơng trình lún, nghiêng, chuyển dịch cách hợp lý khoa học hiệu kinh tế Các cơng trình kỹ thuật, dân dụng cơng nghiệp q trình xây dựng vận hành dịch chuyển khỏi vị trí ban đầu làm thay đổi hình dạng gây tượng trồi, lún, nghiêng, trượt cơng trình Q trình dịch chuyển gọi tượng biến dạng cơng trình thay đổi vị trí cơng trình theo khơng gian thời gian Nếu cơng trình dịch chuyển theo mặt phẳng thẳng đứng gọi q trình trồi lún cơng trình, thay đổi móng cơng trình theo độ cao Trong trường hợp cơng trình dịch chuyển theo mặt phẳng nằm ngang q trình gọi dịch chuyển ngang cơng trình Q trình biến dạng dịch chuyển khơng phận cơng trình, tượng biến dạng cục gây nên uốn cong, vặn xoắn, nứt cơng trình 1.1.2 Ngun nhân gây nên chuyển dịch biến dạng cơng trình 1.1.2.1 Các yếu tố tự nhiên gây nên chuyển dịch biến dạng công trình + Do thay đổi khả chịu nén, trượt lớp đất đá móng cơng trình + Do thay đổi mực nước ngầm; + Do co giãn lớp đất đá; + Do tính chất lý đất đá móng cơng trình phân bố không mà tạo nên lún không đồng phận khác công trình 1.1.2.2 Các yếu tố nhân tạo gây nên chuyển dịch biến dạng cơng trình + Ảnh hưởng tải trọng thân cơng trình; + Sự suy yếu móng cơng trình có liên quan đến thi cơng cơng trình; + Sự rung động móng vận hành máy móc phương tiện giao thông thời gian thi công giai đoạn khai thác vận hành cơng trình + Sự sai lệch trình khảo sát địa chất dẫn đến sai số thiết kế; + Sự thay đổi áp lực móng cơng trình việc xây dựng cơng trình khác gần + Các cơng trình xây dựng ảnh hưởng tải trọng phía (các cơng trình xây dựng sườn dốc) gây nên chuyển dịch ngang trượt Như tượng biến dạng ln xẩy cơng trình xây dựng thời gian vận hành sử dụng cơng trình 1.1.3 Nội dung vai trị quan trắc biến dạng cơng trình 1.1.3.1 Nội dung quan trắc biến dạng cơng trình Quan trắc biến dạng chủ yếu gồm quan trắc dịch vị ngang dịch vị thẳng đứng, đo độ lệch, độ nghiêng, cong, vênh, vặn xoắn, chấn động, khe nứt…Dịch vị ngang biến động điểm quan trắc mặt phẳng nằm ngang, phân giải hướng định đó; dịch vị thẳng đứng biến động điểm quan trắc mặt phẳng thẳng đứng hướng pháp tuyến mặt Geoid Độ lệch vênh xem dịch vị hướng đó; độ nghiêng tính chuyển thành dịch vị ngang hướng thẳng đứng, có thơng qua đo dịch vị ngang thẳng đứng đo khoảng cách Ngồi nội dung quan trắc nói trên, cịn bao gồm quan trắc đại lượng vật lý liên quan đến biến dạng ứng lực, ứng biến, nhiệt độ, áp xuất, mực nước (mực nước ngầm, mực nước hồ), dòng thấm, áp lực thấm, áp lực trương 1.1.3.2 Vai trò quan trắc biến dạng a) Về mặt thực dụng Chủ yếu để biết độ ổn định loại cơng trình xây dựng, thiết bị khí, kết cấu địa chất liên quan đến biến dạng cơng trình, cung cấp thơng tin cần thiết để chuẩn đốn độ an tồn cơng trình, kịp thời phát vấn đề có biện pháp xử lý, phịng ngừa cố phát sinh Thực tế vừa qua có cố kỹ thuật, chí cố cơng trình xảy Có thể kể đến cố cơng trình gây hậu nghiêm trọng nước ta cố sập đổ cầu Rào năm 1987 sau năm đưa vào khai thác, cố nứt vỡ đường ống áp lực Nhà máy Thủy điện Yaly năm 1991, vỡ bể lắng lọc Thanh Hóa năm 2002, sập sàn bê tơng Trung tâm thương mại Phú Mỹ Hưng - TP Hồ Chí Minh năm 2010, sập nhà tầng 51 Huỳnh Thúc Kháng - Hà Nội năm 2011, sập đà giáo hai nhịp neo cầu Cần Thơ, cố kỹ thuật xảy cầu Kiền trình thi cơng, cố cầu Bính, cầu Bãi Cháy, vỡ đường ống dẫn nước sông Đà, sập trần nhà thi đấu Phan Đình Phùng trình khai thác, vỡ đập Thủy điện La Krel (Gia Lai), vỡ bể áp lực cơng trình Thủy điện Ea Súp (Đăk Lăk)… Chi phí khắc phục cố có lúc lên đến hàng trăm tỉ đồng b) Về mặt khoa học Tích lũy tư liệu phân tích biến dạng lý giải đắn chế biến dạng, nghiệm chứng giả thuyết biến dạng, phục vụ cho nghiên cứu lý thuyết phương pháp dự báo tai họa Kiểm nghiệm lý thuyết thiết kế công trình đưa trở lại cho thiết kế nhằm xây dựng mơ hình dự báo biến dạng 1.1.4 u cầu độ xác quan trắc Yêu cầu độ xác cơng tác quan trắc chuyển dịch độ xác cần thiết xác định chuyển dịch cơng trình chu kỳ quan trắc Độ xác xác định dựa vào tiêu lý móng cơng trình, đặc điểm kết cấu cơng trình Có hai cách xác định u cầu độ xác cơng tác quan trắc chuyển dịch cơng trình xác định theo u cầu độ xác cơng tác quan trắc hạng mục cơng trình thiết kế kỹ thuật cơng trình xác định theo tiêu chuẩn, quy chuẩn hành Bộ, Ngành Đối với tuyến đập bê tông trọng lực cơng trình thủy điện độ xác quan trắc nêu thiết kế kỹ thuật công trình 1.1.5 Phương pháp quan trắc Đặc điểm lớn quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình quan trắc chu kỳ, gọi quan trắc chu kỳ quan trắc lặp lại nhiều lần, lần thứ gọi chu kỳ đầu chu kỳ Quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình dạng cơng tác đo lặp thực nhiều lần với đối tượng, lần đo gọi chu kỳ quan trắc Thời gian thực chu kỳ quan trắc tùy thuộc vào loại cơng trình, loại móng, đặc điểm áp lực ngang, mức độ chuyển dịch tiến độ thi cơng cơng trình Quan trắc chuyển dịch phương pháp Trắc địa thực công nghệ đo đạc mặt đất (sử dụng máy kinh vĩ, máy toàn đạc điện tử, máy thủy chuẩn quang học, máy thủy chuẩn điện tử, máy thủy chuẩn tự động) công nghệ đo đạc vệ tinh (sử dụng máy thu tín hiệu vệ tinh) Tuy nhiên, dao động cầu, dao động công trình cao lúc có biến động đột xuất đập lũ lụt, sạt lở …lại cần phải quan trắc liên tục 1.2 Tình hình nghiên cứu quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình 1.2.1 Tình hình nghiên cứu lý thuyết giới Chuyển dịch biến dạng cơng trình gây nguy làm biến dạng, hư hỏng chí làm đổ vỡ cơng trình Đối với vỏ trái đất chuyển dịch ngang minh chứng cho thuyết kiến tạo trái đất học thuyết địa động khác Vì vậy, quan trắc chuyển dịch vỏ trái đất cơng trình kỹ thuật đối tượng nghiên cứu nhiều nhà khoa học viện nghiên cứu trường đại học lớn giới Các hướng nghiên cứu để đảm bảo hiệu cơng tác quan trắc biến dạng cơng trình bao gồm 1.2.1.1 Nghiên cứu ứng dụng thiết bị đại quan trắc biến dạng cơng trình với mục đích nâng cao hiệu cơng tác quan trắc - Các thiết bị đo đạc thông dụng, bao gồm: máy thủy chuẩn quang học, máy thủy chuẩn điện tử, máy tồn đạc điện tử độ xác cao - Các thiết bị chuyên dùng phục vụ cho mục đích quan trắc biến dạng, gồm có: máy thủy tĩnh tự động để xác định độ lún, máy đo hướng chuẩn, hệ thống quan trắc tự động (bao gồm máy toàn đạc điện tử, máy GPS, máy quét laze mặt đất chuyên dụng) 1.2.1.2 Nghiên cứu phương pháp quy trình quan trắc - Thiết kế tối ưu cơng tác quan trắc biến dạng cơng trình: Xác định u cầu độ xác chu kỳ quan trắc hợp lý cho loại cơng trình cụ thể - Tối ưu hóa thiết kế lưới quan trắc với hàm mục tiêu: Nâng cao độ xác giảm thời gian thao tác ngoại nghiệp - Nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu quan trắc ngoại nghiệp: Xác định đánh giá độ ổn định điểm sở quan trắc biến dạng, tính tốn bình sai lưới quan trắc tính tham số biến dạng cơng trình 1.2.1.3 Phân tích, đánh giá kết quan trắc biến dạng cơng trình Các cơng trình nghiên cứu công bố tập trung vào hướng chủ yếu sau: - Phân tích, đánh giá kết quan trắc biến dạng không gian chiều - Phân tích, đánh giá kết quan trắc biến dạng theo thời gian, từ đưa dự báo biến dạng cơng trình tương lai - Phân tích, đánh giá ảnh hưởng nhân tố tác động đến biến dạng cơng trình 1.2.2 Tình hình nghiên cứu lý thuyết Việt Nam Ở nước ta cuối năm 1980 việc quan trắc biến dạng quan tâm triển khai rộng rãi cơng trình nước Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học cấp, luận án, luận văn đề cập tới vấn đề - Nghiên cứu phương pháp quy trình quan trắc biến dạng cơng trình: Quy trình cơng nghệ quan trắc dịch chuyển biến dạng cơng trình tác giả Trần Khánh (1991) thể báo cáo đề tài nhánh đề tài cấp nhà nước số 46A-05-01 [5] - Nghiên cứu thiết kế lưới xử lý số liệu quan trắc biến dạng công trình: Để mạng lưới quan trắc biến dạng đáp ứng yêu cầu độ xác yêu cầu thời gian thi cơng hệ thống lưới quan trắc cần thiết kế tối ưu Về mặt thiết kế tối ưu lưới quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình có cơng trình nghiên cứu tác giả Nguyễn Quang Phúc (2006) [8] Trong cơng trình trình bày đầy đủ đặc điểm cơng tác thiết kế hệ thống lưới quan trắc biến dạng công trình máy tính điện tử Các nghiên cứu cho thấy, việc thiết kế tối ưu lưới quan trắc biến dạng máy tính điện tử đơn giản hiệu Trong cơng trình nghiên cứu tác giả để cập đến thiết kế tối ưu độ xác lưới thiết kế tối ưu chi phí thi cơng lưới Cơng tác xử lý phân tích số liệu quan trắc cơng việc quan trọng góp phần nâng cao tính xác cơng tác đánh giá độ biến dạng cơng trình - Nghiên cứu ứng dụng thiết bị đại quan trắc biến dạng cơng trình: Trong phương pháp Trắc địa truyền thống để xác định chuyển dịch ngang chuyển dịch thẳng đứng cơng trình phải quan trắc riêng theo phương pháp khác Như chu kỳ quan trắc kéo dài, khối lượng công tác lớn mà cịn tăng thêm khó khăn cho phân tích biến dạng Do cần phải nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới, đại cảm biến, hệ thống quan trắc tự động vào quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình để cung cấp thơng tin chuyển dịch chiều điểm quan trắc, số liệu quan trắc liên tục, tự động hóa từ khâu thu thập, truyền, quản lý số liệu đến phân tích dự báo chuyển dịch biến dạng, đạt đến mục đích giám sát điều khiển tức thời từ xa - Nghiên cứu phân tích biến dạng cơng trình Từ kết quan trắc biến dạng cơng trình tiến hành phân tích biến dạng cơng trình nhằm đánh giá mức độ biến dạng cơng trình phân tích yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng cơng trình cần thiết, góp phần phịng tránh cố cơng trình xẩy ra, liên quan đến vấn đề có cơng trình nghiên cứu [7], [8], [10], [11] - Nghiên cứu ứng dụng tin học xử lý số liệu quan trắc biến dạng cơng trình: Ngồi việc nghiên cứu phương pháp quan trắc, quy trình quan trắc, phương pháp thiết kế lưới quan trắc, xử lý số liệu quan trắc, phân tích biến dạng cơng trình công tác nghiên cứu ứng dụng tin học vào quan trắc biến dạng cơng trình cần thiết, góp phần tự động hóa tính tốn máy tính điện tử, liên quan đến vấn đề có cơng trình nghiên cứu [3], [9], [10] 1.2.3 Tình hình thực tiễn quan trắc biến dạng số cơng trình 1.2.3.1 Trên giới Hiện nay, hầu hết cơng trình lớn quốc gia giới quan trắc biến dạng với thiết bị đo đạc đại nhất, nhiều cơng trình ứng dụng cơng nghệ GPS Có thể kể số cơng trình quan trắc điển hình số nước giới sau: Cơng trình đập Santa Lucia Bồ Đào Nha, quan trắc độ lún máy thuỷ chuẩn số tự động, quan trắc chuyển dịch máy tồn đạc điện tử, cịn phương pháp GPS tiến hành thử nghiệm Mỹ nước sử dụng nhiều công nghệ GPS quan trắc biến dạng cơng trình (đặc biệt cơng trình Thuỷ lợi- Thuỷ điện) Ví dụ: đập thuỷ điện Pacoima, đập Libby, cơng trình hồ chứa Diamond Valley, cầu Floating 520 Seattle Mỹ quan trắc biến dạng GPS Cơng trình nhà ga trung tâm Zurich Thụy Sỹ quan trắc máy toàn đạc điện tử tự động Cơng trình mỏ đồng Phalaborwa Nam Phi quan trắc biến dạng công nghệ GPS Cơng trình cầu Incheon Hàn Quốc, đập thuỷ điện Lagre (Bồ Đào Nha), đập Ladhon (Hy Lạp), thuỷ điện Quebec (Canada) quan trắc biến dạng cơng nghệ GPS Cơng trình cầu Tsing Ma Hồng Kông cầu treo dài giới có giao thơng đường đường sắt Cầu sử dụng hệ thống GPS thời gian thực để thu thập liệu truyền hệ thống máy tính qua mạng cáp quang để xử lý nhằm nâng cao hiệu công tác giám sát cầu cách tự động (Hình 1.1) Hình 1.1 Ứng dụng cơng nghệ GPS quan trắc cầu Tsing (Hồng Kông) Đặc biệt công trình đập thuỷ điện Tam Hiệp sơng Dương Tử (Trung quốc) cơng trình thuỷ điện lớn giới (đập dài 2390m, cao 185m hồ có dung tích 38 tỷ m3) bố trí hệ thống tự động quan trắc chuyển dịch ngang công nghệ GPS, đập thủy điện bê tông trọng lực dạng vòm cách Hà Nham (dài 653m, cao 151m) bố trí hệ thống tự động hóa GPS quan trắc biến dạng đưa vào sử dụng từ tháng 3/1998 1.2.3.2 Ở Việt Nam Hiện nay, nước ta công tác quan trắc biến dạng cơng trình kỹ thuật trọng triển khai hầu hết tất cơng trình lớn, công nghệ GPS thực nghiệm ứng dụng số loại cơng trình sau: - Đối với cơng trình thủy lợi, thủy điện: Hầu hết cơng trình thủy lợi, thủy điện nước tiến hành công tác quan trắc biến dạng (quan trắc chuyển dịch ngang thực máy toàn đạc điện tử xác, quan trắc độ lún máy thủy chuẩn quang học, điện tử đĩa từ) Ví dụ: nhà máy thủy điện Đa Nhim, thủy điện Thác Bà, thủy điện Hịa Bình, thủy điện Sơn La, thủy điện Tuyên Quang Hiện nay, số hồ chứa cịn có lắp hệ thống quan trắc cảnh báo lũ tự động Việc thử nghiệm ứng dụng công nghệ GPS Công ty cổ phần tư vấn xây dựng điện I kết hợp với số giảng viên Trường Đại học Mỏ - Địa chất đo thử nghiệm chu kỳ vào năm 2002 Nhà máy thủy điện Yaly chưa đến kết luận việc ứng dụng công nghệ quan trắc biến dạng cơng trình thủy điện - Tại nhà máy lọc dầu Dung Quất triển khai ứng dụng công nghệ GPS lập lưới thi công hạng mục cơng trình quan trọng như: đê chắn sóng, cầu cảng, bồn chứa dầu, tháp chưng cất, đường ống vận chuyển… - Các cơng trình cầu, đường cao tốc, nhà cao tầng thành phố lớn nước ứng dụng công nghệ GPS việc lập lưới thi công xây dựng cơng trình như: trung tâm Hội nghị Quốc gia, sân vận động Mỹ Đình, nhà máy xi măng Bút Sơn, xi măng Thái Nguyên, khu công nghệ Dung Quất, khu công nghiệp Yên Phong (Bắc Ninh), cầu Bãi Cháy - Quảng Ninh, Cầu Tân Hà - Tuyên Quang … tuyến đường Hồ Chí Minh qua phía đơng Trường Sơn, đường cao tốc Ninh Bình Thanh Hóa đo lưới thi công công nghệ GPS Công nghệ GPS cịn ứng dụng việc chuyển trục cơng trình xây dựng nhà cao tầng Công ty thông tin di động phía Nam (VMS)… - Viện cơng nghệ Vũ trụ thuộc Viện khoa học công nghệ Việt Nam triển khai đề tài “Nghiên cứu đề xuất sử dụng cơng nghệ GPS độ xác cao việc xác định độ dịch chuyển cơng trình xây dựng ven bờ” triển khai thực nghiệm xác định chuyển dịch cơng trình nhà máy xi măng Cẩm Phả xây dựng ven bờ vịnh Bái Tử Long với tốc độ dịch chuyển khoảng từ 5mm đến 11 mm/năm số mốc gắn cơng trình Viện nghiên cứu Địa (nay Viện khoa học Đo đạc Bản đồ - Bộ Tài nguyên Môi trường) ứng dụng công nghệ GPS việc xác định chuyển dịch vỏ Trái Đất khu vực đứt gãy Lai Châu - Điện Biên đạt kết tốt 1.2.4 Một số nhận xét đánh giá cơng tác quan trắc biến dạng Qua tìm hiểu tình hình nghiên cứu tổng quan cơng tác quan trắc biến dạng giới nước rút số nhận xét sau 1.2.4.1 Trên giới Nhìn chung nghiên cứu giới lĩnh vực trọng phát triển nhanh, nhiều kỹ thuật quan trắc mới, thiết bị đo đạc độ xác cao đời mức độ tự động hóa cao, đáp ứng yêu cầu thực tiễn nghiên cứu khoa học Tuy nhiên số pháp quan trắc, thiết bị chưa phù hợp với điều kiện Việt Nam (đất yếu, xây chen, yếu tố xây dựng, … ) 1.2.4.2 Ở Việt Nam Hạn chế lực sản xuất thiết bị đo đạc xác cao, nên chủ yếu sử dụng công nghệ đại nhập chưa có điều kiện chế tạo thiết bị đo chuyên dùng cho công tác quan trắc biến dạng cơng trình Tại cơng trình lớn Việt Nam, việc quan trắc biến dạng chủ yếu thực theo chu kỳ với thiết bị công nghệ truyền thống, việc quan trắc liên tục 10 Hình 3.4 Module Arduino UNO R3 Chíp ATmega 328 dịng chíp mới, họ nhà AVR hoạt động 8bit 4/8/16/32K Bytes hệ thống nhớ tự động làm việc 256/512/512/1K Bytes nhớ ROM, 512/1K/1K/2K Bytes nhớ SRAM 3.2.1.3 Module lưu trữ truyền dẫn liệu máy chủ Ethernet W5100 Đây hệ thống truyền dẫn hệ thống lưu trữ liệu Module tích hợp chíp xử lý Ethernet W5100 cho tốc độ truyền mạng LAN lên tới 100Mbps Tích hợp thêm tính gắn thẻ nhớ Micro SD lên tới 4Gb (hình 3.5) Hình 3.5 Module Ethernet Shield W5100 Trên Module cịn tích hợp đèn báo trạng thái bao gồm đèn báo mạng LAN, Full, RX,TX… giúp cho việc kiểm soát lỗi trở nên dễ dàng linh hoạt 3.2.1.4 Module thời gian thực Module thời gian thực (Real Time Module) có tác dụng cấp thời gian thực cho Arduino để xác định thời điểm truyền liệu từ trạm Rover trạm CORS Module thời gian thực (hình 3.6) hiệu chỉnh định kỳ từ thời gian vệ tinh nên ln đảm bảo độ xác cần thiết cho hoạt động hệ thống Rover 40 Hình 3.6 Module thời gian thực ( Real Time Module) Module thời gian thực giao tiếp trực tiếp với Arduino chuẩn IC2s chân analog analog Module cấp nguồn 5V trực tiếp từ Board Arduino (hình 3.7) Hình 3.7 Kết nối Arduino với module Real Time Tất Module tích hợp với tạo nên truyền liệu GNSS từ trạm quan trắc trung tâm quản lý trạm CORS (hình 3.8) a) Trước hoàn thiện b) Sau hoàn thiện Hình 3.8 Bộ truyền liệu GNSS 3.2.1.5 Hệ thống cung cấp lượng lưu trữ lượng Để đảm bảo cho hoạt động Rover thiết bị trời liên tục, hệ thống cung cấp lượng sử dụng pin lượng mặt trời acquy Vào ban ngày pin lượng mặt trời cung cấp lượng cho toàn hệ thống trạm quan trắc đầu thu GNSS, sổ đo điện tử (field book), modem v.v…và nạp điện cho acquy để tích trữ lượng cho hệ thống hoạt động vào ban đêm (Hình 3.9) pin lượng mặt trời 41 Hình 3.9: Panel pin mặt trời Như với nguồn cung cấp lượng lưu trữ lượng đảm bảo cho hệ thống trạm quan trắc cơng trình liên tục 24/24h 3.2.1.6 Hệ thống truyền dẫn tín hiệu Modem internet Đây cơng cụ truyền tín hiệu từ Rover trạm CORS truyền tín hiệu ngược lại Ở trạm CORS modem tích hợp hỗ trợ thêm cổng kết nối để tạo đường dẫn tín hiệu thông qua mạng internet Cổng đặt cố định với địa IP tĩnh (Internet Protocol) nhà mạng cung cấp (hình 3.10) Hình 3.10: Modem kết nối mạng internet 3.2.2 Xây dựng phần mềm điều khiển cho truyền liệu GNSS Bộ truyền liệu GNSS sau thiết kế lắp đặt, để hệ thống hoạt động cần phải thành lập phần mềm điều khiển Phần mềm viết theo định dạng NMEA, sử dụng công cụ Arduino ngôn ngữ lập trình C# (hình 3.11) 42 Hình 3.11 Mã nguồn phần mềm xử lý liệu trả từ thu tín hiệu Max232 Mã nguồn phần mềm sau viết kiểm tra lỗi, nạp vào truyền liệu GNSS thông qua cổng kết nối USB với máy tính nhờ cơng cụ lập trình Arduino 3.3.Giải mã tín hiệu vệ tinh GNSS Cấu trúc liệu theo định dạng NMEA tiêu chuẩn kỹ thuật cho phép thiết bị điện tử gửi thơng tin máy tính tới thiết bị điện tử khác [16] Tiêu chuẩn điện sử dụng EIA-232, hầu hết phần cứng cho phép định dạng với NMEA0183 kết nối qua cổng EIA-232 Để xây dựng chương trình điều khiển thu nhận truyền dẫn tín hiệu vệ tinh cần có thơng tin chuẩn cấu trúc định dạng chuẩn liệu Bảng cấu trúc liệu GNSS theo chuẩn định dạng NMEA0183 số loại tin nhắn từ trạm quan trắc truyền máy chủ Mỗi đoạn mã theo chuẩn định dạng NMEA bắt đầu với ký tự “$” hàng nối tiếp lớn 80 ký tự Dữ liệu chứa đựng bên hàng với kiếu khác cách dấu phảy (,), sau dấu phảy có ký tự khoảng trống Các dịng liệu thường GNGSA, GNRMC, GNVTG, GNGGA, GNGLL, GNGSV, GNZDA sau đến thông tin thời gian, tọa độ, trạng thái, độ cao Trong bảng số đoạn mã liệu theo chuẩn định dạng NMEA thu nhận từ thiết bị thu GNSS Bảng Một số đoạn mã liệu theo chuẩn định dạng NMEA 0183 $GNGGA,hhmmss.ss,llll.lll,a,yyyyy.yyy,a,x,uu,v.v,w.w,M,x.x,M,,zzzz*hh $GNGLL,llll.lll,a,yyyyy.yyy,b,hhmmss.sss,A,a*hh $GNGSA,a,x,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,u.u,v.v,z.z*hh $GNGSV,x,u,xx,uu,vv,zzz,ss,uu,vv,zzz,ss, ,uu,vv,zzz,ss*hh $GNRMC,hhmmss.sss,x,llll.lll,a,yyyyy.yyy,a,x.x,u.u,xxxxxx,,,v*hh $GNVTG,x.x,T,y.y,M,u.u,N,v.v,K,m*hh 43 $GNZDA,hhmmss.sss,dd,mm,yyyy,xx,yy*hh Tất liệu giải mã để lọc thơng tin trị đo có chất lượng tốt nhất, đặc biệt ý đến hai loại tin nhắn $GNGGA $GNGSV Dòng tin nhắn GNGGA cho biết trị đo đạt yêu cầu độ xác (trị đo Fixed), dòng tin nhắn GNGSV cho biết sai số vị trí điểm đo Fixed Tất trị đo đạt yêu cầu độ xác lưu trữ tệp theo ngày có tên data kết hợp với ngày tháng năm (ví dụ: data25082018.txt) Tệp số liệu được phần mềm xử lý kết chuyển dịch biến dạng cơng trình theo thời gian thực 3.4.Thiết kế xây dựng phần mềm xử lý số liệu GNSS Số liệu quan trắc biến dạng cầu truyền liên tục từ trạm quan trắc máy tính chủ (Server) thơng qua truyền liệu Có hai phần mềm tự thiết kế xây dựng để đảm bảo cho hệ thống trạm quan trắc hoạt động liên tục mà không bị sung đột liệu Phần mềm thứ tên gọi Server GNSS CORS WDM có chức thu nhận truyền dẫn số liệu từ trạm quan trắc gửi máy chủ (hình 3.12) Phần mềm thứ hai tên gọi GNSS CORS Monitoring có chức phân tích, xử lý số liệu để xác định hiển thị đại lượng dịch chuyển biến dạng cơng trình Các phần mềm viết ngơn ngữ lập trình VB.Net nhờ cơng cụ lập trình Visual Studio 2017 Hình 3.12 Phần mềm thu nhận truyền dẫn số liệu GNSS Các thiết bị phần cứng phần mềm thiết kế, xây dựng tạo thành hệ thống đồng quan trắc liên tục chuyển dịch biến dạng cơng trình theo thời gian thực 3.5 Kiểm nghiệm đánh giá độ xác hệ thống quan trắc 3.5.1.Thiết kế, xây dựng hệ thiết bị đánh giá độ xác hệ thống quan trắc Để đánh giá khả ứng dụng hệ thống quan trắc cầu, nghiên cứu này, hệ thiết bị thiết kế, chế tạo Thiết bị gồm có đường ray nằm ngang có gắn thước thép để xác định chuyển dịch ngang Mốc quan trắc với định tâm bắt buộc gắn bánh xe để chuyển dịch đường ray Mốc quan trắc có gắn thước thép theo phương thẳng đứng để quan trắc chuyển dịch đứng Các thiết bị 44 trạm quan trắc gồm có, máy thu (receiver) tần số SOUTH S82 GNSS, thu nhận truyền dẫn số liệu GNSS, Modem Internet không dây, acquy, pin lượng mặt trời Antenna đặt cố định lên mốc quan trắc, bật nút khởi động máy thu kết nối với thu nhận Blutooth Hệ thống tự động thu nhận truyền dẫn số liệu máy chủ Các đèn báo hiển thị tình trạng hoạt động hệ thống trạm quan trắc (hình 3.13) Hình 3.13 Hệ thiết bị đánh giá độ xác quan trắc biến dạng cơng trình theo thời gian thực 3.5.2.Số liệu quan trắc độ xác Quá trình đánh giá độ xác mức độ hoạt động hệ thống quan trắc thực vào ngày 25, 26, 27, 28 tháng năm 2018 Mỗi lần quan trắc tiến hành thu tín hiệu hai thời điểm cách dịch chuyển điểm quan trắc khoảng cách định Đại lượng dịch chuyển điểm quan trắc xác định dựa vào thước thép gắn mốc quan trắc (đại lượng dùng để kiểm tra), sau dựa vào số liệu quan trắc để xác định đại lượng dịch chuyển kỹ thuật đo RTK Dữ liệu thu trạm quan trắc theo tiêu chuẩn NMEA 183 gửi liên tục từ trạm quan trắc máy chủ với tần suất giây tin nhắn Ở bảng thể đoạn tệp số liệu theo tiêu chuẩn NMEA thu trạm quan trắc lúc 16giờ, 47 phút, 13 giây, ngày 25/6/2018 Bảng Dữ liệu NMEA thu trạm quan trắc ngày 20/6/2018 $GNGGK,164713.00,062518,2104.3054650,N,10546.4090182,E,1,23,1.7,EHT-1.331,M*72 $PTNL,GGK,164713.00,062518,2104.3054650,N,10546.4090182,E,1,23,1.1,EHT-1.331,M*57 $GNGGQ,164713.00,062518,2104.3054650,N,10546.4090182,E,1,23,1.000,-1.331,M*36 $GNGLL,2104.3054650,N,10546.4090182,E,164713.00,A,A*77 $GNGNS,164713.00,2104.3054650,N,10546.4090182,E,AANA,23,0.6,-1.331,,,*63 $GNGSA,A,3,03,10,14,16,22,26,29,31,,,,,1.1,0.6,0.9*2E $GNGSA,A,3,70,71,73,80,,,,,,,,,1.1,0.6,0.9*2E $GPGSV,3,1,10,03,12,320,41,10,28,166,44,14,57,029,49,16,37,203,46*75 $GPGSV,3,2,10,22,30,307,46,25,16,038,,26,69,200,51,29,14,084,41*7D 45 $GPGSV,3,3,10,31,50,356,51,32,51,077,50,,,,,,,,*7B $GLGSV,1,1,04,70,68,348,45,71,17,333,43,73,49,267,50,80,45,003,45*66 $GAGSV,2,1,06,04,48,123,49,05,21,322,43,09,70,352,52,24,59,251,51*6F Từ tệp liệu thu theo chuẩn NMEA loại tin nhắn GPGGA GPGST thu để xử lý lọc trị đo tốt nhất, trình xử lý tiến hành qua bước sau: Bước thứ nhất, kiểm tra tính tồn vẹn tin nhắn tệp liệu NMEA Khi tin nhắn theo định dạng NMEA nhận từ trạm quan trắc, cần phải kiểm tra tính tồn vẹn (đầy đủ) tin nhắn tệp liệu này, dòng tin nhắn thiếu hay thừa thơng tin khơng sử dụng tin nhắn để lấy số liệu Việc kiểm tra tính tồn vẹn liệu thực cách phân tích tất ký tự khoảng từ $ đến * chuỗi tin nhắn NMEA thành chuỗi Sau đó, cần thực thuật toán thao tác bit XOR ký tự với ký tự tiếp theo, kết thúc chuỗi Bước thứ hai, lọc tin nhắn có tọa độ hiệu chỉnh vị trí (Fixed) Trong chuỗi tin nhắn GNGGA GPGGA, sau ký tự “E” số trị đo được hiệu chỉnh lọc gia trị Nếu sau ký tự “E” số 0, 1, 2, hay khơng lấy trị đo này, (bảng 4) thể đoạn tin nhắn lọc để lấy tọa độ hiệu chỉnh vị trí Bước thứ ba, lọc tin nhắn có tọa độ hiệu chỉnh vị trí có sai số vị trí nhỏ Trong số tin nhắn có tọa độ hiệu chỉnh sai số vị trí khác nhau, để nâng cao độ xác định vị cần lọc tin nhắn có sai số vị trí điểm nhỏ Việc lọc tọa độ có sai số nhỏ thực cách phân tích chuỗi tin nhắn GPGST GNGST Bảng Dữ liệu GNGGA theo chuẩn định dạng NMEA 0183 lọc $GNGGA,070309.00,2104.29999960,N,10546.41406609,E,4,22,0.7,23.698,M,-28.333,M,1.0,4095*4C $GNGGA,070310.00,2104.30000020,N,10546.41406564,E,4,22,0.7,23.699,M,-28.333,M,1.0,4095*41 $GNGGA,070311.00,2104.29999998,N,10546.41406593,E,4,22,0.7,23.703,M,-28.333,M,1.0,4095*41 $GNGGA,070312.00,2104.29999893,N,10546.41406725,E,4,22,0.7,23.700,M,-28.333,M,1.0,4095*44 $GNGGA,070313.00,2104.29999942,N,10546.41406699,E,4,22,0.7,23.701,M,-28.333,M,1.0,4095*4F $GNGGA,070314.00,2104.29999894,N,10546.41406737,E,4,22,0.7,23.701,M,-28.333,M,1.0,4095*47 $GNGGA,070315.00,2104.30000032,N,10546.41406652,E,4,22,0.7,23.689,M,-28.333,M,1.0,4095*40 $GNGGA,070316.00,2104.29999938,N,10546.41406966,E,4,22,0.7,23.699,M,-28.333,M,1.0,4095*48 $GNGGA,070317.00,2104.29999921,N,10546.41406725,E,4,22,0.7,23.698,M,-28.333,M,1.0,4095*49 $GNGGA,070318.00,2104.29999947,N,10546.41406839,E,4,22,0.7,23.701,M,-28.333,M,1.0,4095*45 $GNGGA,070319.00,2104.29999955,N,10546.41406849,E,4,22,0.7,23.696,M,-28.333,M,1.0,4095*4F $GNGGA,070320.00,2104.29999779,N,10546.41406726,E,4,22,0.7,23.699,M,-28.333,M,1.0,4095*4C Từ giá trị tọa độ lọc khoảng thời gian quan trắc, tính giá trị tọa độ trung bình Khi chuyển dịch cơng trình mặt phẳng ngang hai thời điểm quan trắc xác định thông qua đại lượng tọa độ mặt (X, Y) 46 Với số liệu quan trắc ngày 20/8/2018, xác định thành phần chuyển dịch ngang: -Chuyển dịch theo trục OX: Qx = Xi+1 – Xi = 2330973.6773 - 2330973.6302 = 0.0471 m - Chuyển dịch theo trục OY: Qy = Yi+1 – Yi = 580383.4861 - 580383.4816 =0.0045 m -Chuyển dịch toàn phần: 2 Q = QX + QY = 2 0.0471 + 0.0045 = 0.0473 m = 47.3mm -Dịch chuyển đứng: η = Hi+1 – Hi = 23.651 – 23.690 = 39 mm Trong bảng thể giá trị dịch chuyển ngang đứng xác định thiết bị quan trắc đo trực tiếp thước thép gắn mốc quan trắc, độ chênh lệch chuyển dịch ngang lớn 2.3 mm, nhỏ 1.5 mm Độ chênh lệch dịch chuyển đứng lớn 4.2mm nhỏ 3.5 mm Bảng Đánh giá độ xác kết quan trắc dịch chuyển ngang đứng Dịch chuyển ngang (mm) Ngày Đo Quan trắc Sai quan trắc thước thiết bị CMSS lệch thép Dịch chuyển đứng (mm) Đo Quan trắc Sai thước thép thiết bị CMSS lệch 25/6/2018 45 47.3 2.3 35 39.0 4.0 26/6/2018 50 51.5 1.5 45 49.2 4.2 27/6/2018 55 53.2 1.8 55 58.5 3.5 28/6/2018 60 57.8 2.2 65 68.7 3.7 3.6 Thực nghiệm quan trắc ngồi thực địa 3.6.1.Giới thiệu cơng trình quan trắc Trong nghiên cứu này, thí nghiệm thực địa tiến hành cầu Thăng Long bắc qua sông Hồng nằm thành phố Hà Nội, Việt Nam Cây cầu khởi công xây dựng vào năm 1974 khánh thành vào năm 1985 Cầu Thăng Long có hai tầng, tầng dưới, hai tuyến đường sắt, hai bên đường xe thô sơ, tầng đường tơ Chiều dài cầu tính theo đường sắt (tầng dưới) 5.503 mét, tính theo đường tơ (tầng trên) 3.115 mét Phần cầu (vượt sông) gồm 15 nhịp dầm thép, độ nhịp 112 m Cầu Thăng long cầu quan trọng hệ thống giao thơng Hà Nội, nối sân bay quốc tế Nội Bài với thủ đô Việt Nam số lượng xe tơ phương tiện giao thông khác qua lớn làm cho cầu bị xuống cấp trầm trọng (hình 3.14) 47 Hình 3.14.Cơng trình cầu Thăng Long Vào ngày 15 tháng năm 2018 thử nghiệm quan trắc liên tục theo thời gian thực thực kéo dài đến ngày 20 tháng năm 2018 Để quan trắc toàn diện dịch chuyển biến dạng cầu Thăng Long, tầng cầu thiết lập trạm quan trắc Trụ trạm quan trắc chế tạo thép ống hình trụ, đường kính 20 cm gắn chặt vào mặt cầu Các trạm quan trắc bố trí mặt cầu với số lượng trạm có số hiệu CMSS-1, CMSS-2, CMSS-3 CMSS-4, khoảng cách từ trạm CMSS-1 đến trạm CMSS-2 554.05 m, từ trạm CMSS-2 đến trạm CMSS-3 538.49 m từ trạm CMSS-3 đến trạm CMSS-4 513.00 m Khoảng cách từ trạm CMSS-1 đến trạm cuối CMSS-4 1605.50 m Một trạm CORS-N001 nằm phía tây nam cầu, khuôn viên trường Đại học Mỏ-Địa chất thiết lập, cách trạm quan trắc CMSS-01 khoảng km Sơ đồ bố trí trạm quan trắc trạm CORS thể (hình 3.14) 3.6.2 Bố trí đặt trạm quan trắc Để quan trắc dịch chuyển biến dạng cầu Thăng Long, tầng cầu bố trí xây dựng mốc cố định Đế cột mốc đổ bê tơng có kích thước 35x35x20 gắn chặt vào mặt cầu.Trên mặt đế mốc có gắn Bulong đường kính 16 mm Các mốc chế tạo thép ống hình trụ, đường kính 20 cm, có đế hình trịn để đặt đầu thu tín hiệu vệ tinh GNSS, phần mốc đế thép hình vng có gia cơng lỗ đường kính 18 mm để gắn chặt vào đế mốc (hình 3.15) 48 Hình 3.15 Hệ thống trạm CORS-N001 (a) trạm quan trắc (b) cầu Thăng Long 3.6.3 Thiết bị quan trắc Thiết bị quan trắc sử dụng để quan trắc liên tục dịch chuyển biến dạng cơng trình cầu Thăng Long máy thu hai tần số hãng South S82 Trung Quốc (hình 3.16) Máy định vị vệ tinh 02 tần số South S82 GNSS thiết kế cho khảo sát viên tìm kiếm cơng nghệ GNSS sử dụng dễ dàng hoạt động tốt kể điều kiện khắt khe với hệ thống GNSS hồn thiện, có chức VRS Rover, RTK Rover Field Base Station Hình 3.16 Máy thu S82 South Máy thu South S82 thu 220 kênh, có khả thu vệ tinh GPS, Glonass, Beidou, SBAS, nâng cấp thêm hệ thống vệ tinh khác (Galileo, QZSS) Độ xác mặt ± 5mm + 1ppm đo động ± 2mm + 1ppm đo tĩnh 3.6.4 Lắp đặt thiết bị quan trắc Máy thu GNSS South S82 lắp vào mốc quan trắc ốc nối định tâm bắt buộc, cân thiết bị Quá trình lắp đặt thiết bị theo trình tự sau: - Nối đầu thu South S82 thông qua cổng (port 2) đến truyền số liệu GNSS dây dẫn truyền tín hiệu RS 232 (hình 3.17) 49 Hình 3.17 Dây dẫn tín hiệu RS232 nối từ Rover đến truyền số liệu GNSS -Nối từ modem Wifi đến truyền số liệu GNSS dây mạng truyền tín hiệu LAN (hình 3.18) Hình 3.18 Dây mạng truyền tín hiệu LAN -Nối truyền số liệu GNSS với Acquy dây cáp dẫn điện -Nối truyền số liệu GNSS với pin lượng mặt trời dây cáp dẫn điện Sau lắp đặt hoàn chỉnh thiết bị cho trạm quan trắc, hệ thống quan trắc hoạt động hoàn toàn tự động, đèn báo hiệu thiết bị thu nhận truyền dẫn số liệu GNSS cho biết tình trạng trạm quan trắc Đặc biệt thiết bị thu nhận truyền dẫn số liệu GNSS thiết kế lập trình hệ thống tự động khởi động lại trường hợp đường truyền Internet gặp trục trặc, sau 15 giây hệ thống lại hoạt động bình thường trở lại Khi đèn báo Send Data bật sáng, tức số liệu trạm quan trắc gửi máy tính chủ Các tệp số liệu phần mềm quan trắc dịch chuyển biến dạng tiến hành xử lý, phân tích để đưa đại lượng dịch chuyển biến dạng (hình 3.19) 50 Hình 3.19 Phần mềm tự làm quan trắc biến dạng cầu Thăng Long Phần mềm cho phép người sử dụng quản lý thông tin cơng trình quan trắc, cập nhật, thêm, bớt thơng tin cơng trình KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN -Việc ứng dụng công nghệ trạm tham chiếu hoạt đông liên tục CORS công tác quan trắc liên tục chuyển dịch biến dạng cơng trình hồn toàn khả thi đáp ứng yêu cầu kinh tế- kỹ thuật Hệ thống có khả quan trắc cơng trình thời gian thực, đưa cảnh báo tức thời đề phịng rủi ro xẩy ra, thông qua việc đo đạc cấu trúc cách liên tục 24h ngày, 365 ngày năm nhà cao 51 tầng, cầu, đường cao, đập thủy điện v.v , biến đổi tự nhiên trượt lở đất đá -Công nghệ GNSS/CORS chứng minh vượt trội công tác quan trắc liên tục chuyển dịch biến dạng cơng trình nói riêng trắc địa đồ nói chung so với cơng nghệ truyển thống Khơng dừng lại mạng lưới trạm CORS giúp ngồi cịn phục vụ cơng tác quy hoạch, thi cơng cơng trình, quản lý tài nguyên đất khoáng sản, nghiên cứu dịch chuyển biến dạng mặt đất ảnh hưởng chuyển dịch bề mặt lục địa, nghiên cứu tầng điện ly, đối lưu, đưa cảnh báo thiên tai cách kiệp thời nhanh chóng -Thiết bị phần cứng phần mềm thiết kế, chế tạo đảm bảo cho việc quan trắc dịch chuyển biến dạng cơng trình tự động liên tục -Với lợi ích to lớn công nghệ GNSS/CORS đem lại, với phát triển không ngừng hệ thống định vị dẫn đường tồn cầu, hạ tầng viễn thơng, Internet Việt Nam hồn tồn đáp ứng hịa nhập với phát triển kỹ thuật công nghệ giới Nên việc phát triển công nghệ GNSS/CORS nước ta thời gian tới xu nghành Trắc địa- Bản đồ KIẾN NGHỊ Hiện nay, việc ứng công nghệ GNSS/CORS quan trắc liên tục biến dạng chuyển dịch cơng trình nói riêng lĩnh vực Trắc địa-Bản đồ nói chung mẻ với đất nước ta, nên cách tiếp cận hạn chế, xin có số kiến nghị sau: + Tiếp tục hoàn thiện hệ thống thiết bị để ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác ngành trắc địa đồ + Xây dựng phần mềm theo dõi dịch chuyển biến dạng cơng trình cho thiết bị di động DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ruijie Xi, Weiping Jiang, Xiaolin Meng, Hua Chen, Qusen Chen, 2018 Bridge monitoring using BDS-RTK and GPS-RTK techniques, Measurement 120 (2018) 128–139 [2] Jiayong Yu, Xiaolin Meng, Xudong Shao, Banfu Yan, Lei Yang, 2012 Identification of dynamic displacements and modal frequencies of a medium-span suspension bridge using multimode GNSS processing Engineering Structures 81 (2014) 432–443 52 [3] Hepi Hapsari, Handayani, Yuwono, Taufik M, 2015 Preliminary study of bridge deformation monitoring using GPS and CRP (case study: Suramadu Bridge) [4] Xu Tang, Gethin Wyn Roberts, Xingxing Li, Craig Matthew Hancock 2017 Real-time kinematic PPP GPS for structure monitoring applied on the Severn Suspension Bridge, UK [5] Bochen Zhang, Xiaoli Ding, Charles Werner, Kai Tan, Bin Zhang, Mi Jiang, Jingwen Zhao Youlin Xu, 2018 Dynamic displacement monitoring of long-span bridges with a microwave radar interferometer ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing [6] Hepi Hapsari Handayani, Yuwono, Taufik M, 2015 Preliminary study of bridge deformation monitoring using GPS and CRP (case study: Suramadu Bridge) Procedia Environmental Sciences, 24, 266-276 [7] Jiayong Yu, Xiaolin Meng, Xudong Shao, Banfu Yan, Lei Yang, 2012 Identification of dynamic displacements and modal frequencies of a medium-span suspension bridge using multimode GNSS processing Engineering Structures, 81, p432-443 [8] Ruijie Xi, Weiping Jiang, Xiaolin Meng, Hua Chen, Qusen Chen, 2018 Bridge monitoring using BDS-RTK and GPS-RTK techniques, Journal of Measurement, 120, 128-139 [9] Lovse J, Teskey W, Cannon M Dynamic deformation monitoring of tall structure using GPS technology J Surv Eng 1995;121:35 [10] Ashkenazi V, Dodson A, Moore T, Roberts G Real time OTF GPS monitoring of the humber bridge Surv World 1996;4:26–8 [11] Meng X, Roberts GW, Dodson AH, Cosser E, Barnes J, Rizos C Impact of GPS satellite and pseudolite geometry on structural deformation monitoring:analytical and empirical studies J Geodesy 2004;77:809–22 [12] Bonnor N A brief history of Global Navigation Satellite Systems J Navigat 2012;65:1–14 [13] N Quesada-Olmo, M.J Jimenez-Martinez, M Farjas-Abadia, Real-time highrise building monitoring system using global navigation satellite system technology Measurement 123 (2018) 115–124 [14] Zheng D, Zhong P, Ding X, Chen W Filtering GPS time-series using a Vondrak filter and cross-validation J Geodesy 2005;79:363–9 [15] http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm [16] https://en.wikipedia.org/wiki/NMEA_0183 53 [17] Trần Ngọc Đông (2014), Nghiên cứu phương pháp trắc địa, phân tích biến dạng móng tầng hầm cơng trình nhà cao tầng giai đoạn thi cơng xây dựng, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội [18] Ngô Văn Hợi nnk (2004), Nghiên cứu xây dựng phần mềm chuyên dụng TĐCT Ver 1.0, Báo cáo tổng kết đề tài cấp (Bộ Xây dựng), Mã số RD10-03 [19] Trần Khánh (1991), Quy trình cơng nghệ quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình, Báo cáo đề tài nhánh đề tài cấp nhà nước 46A-05-01 [20] Nguyễn Quang Phúc (2006), Nghiên cứu tối ưu hóa thiết kế hệ thống lưới quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội [21] Nguyễn Quang Phúc (2000), “Dự báo lún cơng trình sau xây dựng dựa vào kết đo trắc địa”, Tạp chí KHCN Xây dựng, Tập (112), Hà Nội [22] Nguyễn Quang Phúc (2003), “Phân tích số liệu quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình xây dựng”, Hội thảo khoa học số vấn đề đo đạc xây dựng, Viện KHCN Xây dựng, Hà Nội [23] Nguyễn Quang Phúc (2006), “Nghiên cứu hoàn thiện phần mềm xử lý số liệu quan trắc lún cơng trình xây dựng”, Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, (19) [24] Lê Đức Tình (2012), Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu công tác quan trắc biến dạng cơng trình Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội [25] Đinh Xuân Vinh (2012) Nghiên cứu phương pháp quan trắc, xử lý số liệu phân tích biến dạng cơng trình cơng nghiệp - dân dụng điều kiện Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 54