Nghiên cứu ứng dụng bình sai lưới trắc địa tự do để xử lý số liệu lưới khống chế mặt bằng thi công công trình nhà cao tầng

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT - VŨ VĂN CƯỜNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÌNH SAI LƯỚI TRẮC ĐỊA TỰ DO ĐỂ XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG THI CÔNG CƠNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT - VŨ VĂN CƯỜNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÌNH SAI LƯỚI TRẮC ĐỊA TỰ DO ĐỂ XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG THI CƠNG CƠNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG Chuyên ngành : Kỹ thuật Trắc địa Mã số : 60.52.85 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS PHAN VĂN HIẾN HÀ NỘI - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Vũ Văn Cường MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ LƯỚI KHỐNG CHẾ CƠNG TRÌNH .5 1.1 Phân loại tác dụng lưới khống chế cơng trình .5 1.1.1.Phân loại, tác dụng bước thành lập lưới khống chế cơng trình 1.1.2.Tiêu chuẩn chất lượng lưới khống chế trắc địa cơng trình 1.1.3 Lưới khống chế đo vẽ đồ 11 1.1.4 Lưới khống chế thi công 12 1.1.5 Lưới quan trắc biến dạng 15 1.2 Hạn sai cho phép thi cơng cơng trình nhà cao tầng 16 1.2.1 Chỉ tiêu kỹ thuật lưới khống chế thi công 16 1.2.2 Độ xác bố trí cơng trình 17 1.2.3 Độ xác chuyển trục lên mặt xây lắp 19 1.3 Nguyên tắc xác định độ xác cần thiết thành lập lưới mặt 19 1.4 Lưới khống chế mặt thi cơng cơng trình nhà cao tầng 21 1.4.1 Thành lập lưới mặt sở mặt xây dựng nhà cao tầng 21 1.4.2 Thành lập lưới mặt sở mặt móng 23 1.4.3 Lưới trục sàn tầng 25 1.4.4 Một số hình ảnh cơng trình nhà cao tầng Việt Nam 27 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI LƯỚI TRẮC ĐỊA TỰ DO .29 2.1 Lưới trắc địa tự 29 2.1.1 Khái niệm lưới trắc địa tự 29 2.1.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp bình sai lưới trắc địa tự 31 2.1.3 Chọn hệ toạ độ gốc bình sai lưới trắc địa tự do… ……35 2.2 Bài tốn bình sai lưới trắc địa tự 36 2.2.1 Mô hình tốn bình sai lưới trắc địa mặt tự 36 2.2.2 Quan hệ hợp lý độ xác đo cạnh độ xác đo góc 42 2.3 Hồn ngun đo kiểm tra mạng lưới 44 2.3.1 Hoàn nguyên mạng lưới 44 2.3.2 Đo kiểm tra mạng lưới 45 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG BÌNH SAI LƯỚI TRẮC ĐỊA TỰ DO ĐỂ XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG .46 3.1 Đặc điểm xử lý số liệu lưới khống chế thi cơng cơng trình nhà cao tầng 46 3.2 Các phương pháp xử lý số liệu truyền thống 47 3.2.1 Phương pháp bình sai điều kiện 48 3.2.2 Phương pháp bình sai gián tiếp 49 3.3 Ứng dụng bình sai lưới trắc địa tự để xử lý số liệu lưới khống chế mặt thi công nhà cao tầng 52 3.3.1 Số liệu thực nghiệm 53 3.3.2 Thực nghiệm xử lý số liệu đo mô hình phương pháp bình sai truyền thống - bình sai gián tiếp 57 3.3.3 Thực nghiệm xử lý số liệu đo mơ hình bình sai lưới tự có số khuyết dương 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Sai số trung phương trị đo lập lưới khống chế thi 17 công Bảng 1.2 Sai số cho phép vị trí lỗ khoan cọc nhồi 18 Bảng 1.3 Sai số trung phương bố trí cơng trình 18 Bảng 1.4 Sai số trung phưong chuyển trục lên mặt xây lắp 19 Bảng 3.1 Trị đo cạnh lưới mặt móng 54 Bảng 3.2 Trị đo cạnh lưới mặt móng 54 Bảng 3.3 Trị đo góc lưới sàn thi công tầng 03 55 Bảng 3.4 Trị đo cạnh lưới sàn thi công tầng 03 55 Bảng 3.5 Toạ độ điểm lưới mặt móng 55 Bảng 3.6 Toạ độ điểm lưới sàn tầng 03 56 Bảng 3.7 Toạ độ gần mặt móng 57 Bảng 3.8 Bảng toạ độ điểm mặt móng 61 Bảng 3.9 Trị đo góc lưới mặt móng sau bình sai 61 Bảng 3.10 Trị đo cạnh lưới mặt móng sau bình sai 62 Bảng 3.11 Sai số trung phương vị trí điểm lưới móng 62 Bảng 3.12 Toạ độ gần điểm lưới sàn tầng 03 63 Bảng 3.13 Toạ độ sau bình sai điểm lưới sàn tầng 03 67 Bảng 3.14 Trị đo góc lưới sàn tầng 03 sau bình sai 67 Bảng 3.15 Trị đo cạnh lưới tầng 03 sau bình sai 67 Bảng 3.16 Sai số vị trí điểm lưới sàn tầng 03 78 Bảng 3.17 Toạ độ điểm mặt móng sau bình sai tự 72 Bảng 3.18 Trị đo góc lưới mặt móng sau bình sai tự 72 Bảng 3.19 Trị đo cạnh lưới mặt móng sau bình sai tự 73 Bảng 3.20 Sai số trung phương vị trí điểm lưới mặt 74 móng Bảng 3.21 Toạ độ gần điểm lưới sàn tầng 03 74 Bảng 3.22 Toạ độ điểm lưới sàn tầng 03 sau bình sai 77 Bảng 3.23 Trị đo góc lưới sàn tầng sau bình sai 77 Bảng 3.24 Trị đo cạnh lưới sàn tầng 03 sau bình sai tự 77 Bảng 3.25 Sai số trung phương vị trí điểm lưới sàn tầng 03 78 Bảng 3.26 So sánh toạ độ sau bình sai theo phương pháp xử lý số 79 liệu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các đồ hình lưới khống chế thi cơng thơng dụng 14 Hình 1.2 Hệ thống lưới khống chế thi cơng nhà cao tầng 15 Hình 1.3 Hình ảnh tồ nhà Kengnam Hanoi Landmark Tower 27 Hình 1.4 Hình ảnh tồ nhà Grand-Plaza – Hà Nội 28 Hình 1.5 Phối cảnh khu đô thị Văn Khê – Hà Đông – Hà Nội 28 Hình 2.1 Góc đo trạm máy 38 Hình 2.2 Đo chiều dài cạnh 39 Hình 2.3 Phương pháp hoàn nguyên mạng lưới thước đo độ 45 Hình 3.1 Lưới trụ sàn nhà cao tầng 47 Hình 3.2 Lưới đo góc – cạnh mơ hình 53 Hình 3.3 Mơ hình dịch chuyển điểm lưới đưa lên sàn tầng 03 56 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Nội dung Chữ viết tắt Toàn đạc điện tử TĐĐT Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng TCXD Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN Xử lý số liệu XLSL Sau bình sai SBS MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, vấn đề xây dựng nhà cao tầng siêu cao tầng trở thành xu hướng tất yếu xã hội Các tòa nhà cao tầng, siêu cao tầng làm thỏa mãn nhu cầu nhà người mà làm cho mặt đô thị trở nên đẹp đẽ khang trang sinh động Nhiệm vụ cơng tác trắc địa cho thi công nhà cao tầng đảm bảo cho cơng trình xây dựng vị trí thiết kế, kích thước hình học điều quan trọng nhà cao tầng đảm bảo độ thẳng đứng theo thiết kế Độ xác thi cơng phụ thuộc chủ yếu vào lưới khống chế thi công công trình, đặc biệt lưới mặt móng lưới trục sàn tầng Có nhiều phương pháp để thành lập lưới trục sàn tầng chủ yếu phương pháp sử dụng máy chiếu đứng theo bậc Lưới trục sàn tầng sau chiếu lên bị biến dạng nên cần phải nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu để nâng cao độ xác chuyền toạ độ lên sàn thi cơng nhà cao tầng Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng lưới trắc địa tự để xử lý số liệu lưới khống chế mặt thi cơng cơng trình nhà cao tầng” đề xuất sở nghiên cứu biện pháp thuật tốn xử lý số liệu lưới khống chế thi cơng nhà cao tầng để đảm bảo độ thẳng đứng thi cơng nhà cao tầng Mục đích đề tài Công tác trắc địa thi công nhà cao tầng bắt đầu từ khởi công công trình giai đoạn thi cơng, hồn thiện đưa vào sử dụng Trong việc chuyển trục cơng trình từ phần móng lên sàn 68 Bảng 3.16 Sai số vị trí điểm lưới tầng 03 Điểm m X (mm) mY (mm) mP (mm) 1.1 0.0 1.1 B 1.2 1.3 1.8 C 0.7 1.3 1.5 D Kết bình sai theo phương pháp truyền thống cho ta thấy toạ độ điểm A lưới không thay đổi lưới chuyển từ mặt móng lên cao, hay nói phương pháp bình sai truyền thống khơng phát đầy đủ biến dạng lưới, lưới chuyền lên sàn cao từ mặt móng 3.3.3 Thực nghiệm xử lý số liệu đo mơ hình bình sai lưới tự có số khuyết dương Bình sai lưới khống chế mặt móng Bước Tính trị đo cần thiết chọn ẩn số - Tính số trị đo cần thiết ( t ) t = ( - 0) = ∧ ∧ ∧ - Chọn ẩn số gia số toạ độ điểm B, C, D Lần lượt x B , y B , xC , ∧ ∧ ∧ yC , x D , x D Giả thiết toạ độ điểm A coi gốc có toạ độ ⎧ X=2000000(mm) ⎨ Y=2000000(mm) ⎩ Giả định phương vị α AB = 00000'00" Dựa vào trị đo góc cạnh ta tính toạ độ gần điểm A ( X A0 ,YB0 ) , B ( X B0 , YB0 ) , C ( X C0 , YC0 ) ,D ( X D0 , YD0 ) mặt móng bảng 3.7 Bước : Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh cho trị đo lưới ∧ V= Bx - l 69 Trọng số trị đo P β = 0.25 Chọn R = ⎡0.25 ⎢0 ⎢ ⎢0 ⎢ ⎢0 ⎢0 ⎢ ⎢0 ⎢0 ⎢ ⎢0 ⎢0 ⎢ ⎢0 ⎢ ⎢0 ⎢0 ⎢ ⎢0 ⎢⎣0 suy P S = 12 mS ⎤ 0 0 ⎥⎥ 0.25 0 0 0 0 0.25 0 0 0 0 0 ⎥ ⎥ 0 0.25 0 0 0 0 0 ⎥ 0 0.25 0 0 0 0 ⎥ ⎥ 0 0 0.25 0 0 0 0 ⎥ 0 0 0.25 0 0 0 ⎥ ⎥ 0 0 0 0.25 0 0 0 ⎥ 0 ⎥ 0 0 0 0.24 0 ⎥ 0 0 0 0 0.24 0 0 ⎥ ⎥ 0 0 0 0 0.24 0 ⎥ 0 0 0 0 0 0.24 0 ⎥ ⎥ 0 0 0 0 0 0.24 ⎥ 0 0 0 0 0 0 0.24 ⎥⎦ 0 0 0 0 0 0 70 Ma trận hệ phương trình số hiệu chỉnh B dạng ⎡ 1.645 ⎢ 2.840 ⎢ ⎢ 0.000 ⎢ ⎢ 0.000 ⎢ - 2.840 ⎢ ⎢ 2.840 ⎢ 0.000 ⎢ B = ⎢ - 4.484 ⎢ - 1.000 ⎢ ⎢ 0.000 ⎢ ⎢ 0.000 ⎢ 0.000 ⎢ ⎢ - 0.606 ⎢⎣ 0.000 2.161 0.000 0.000 2.840 - 2.16 - 4.484 0.000 ⎤ 3.732 0.000 -5.893 - 2.840 2.161 0.000 0.000 ⎥⎥ -5.893 - 2.840 3.732 0.000 0.000 2.840 2.161 ⎥ ⎥ 0.000 - 1.644 2.161 4.484 0.000 - 2.840 - 2.161 ⎥ 2.161 4.484 0.000 - 1.644 - 2.161 0.000 0.000 ⎥ ⎥ -2.161 0.000 0.000 - 2.840 - 3.732 0.000 5.893 ⎥ 0.000 - 2.840 - 2.161 0.000 5.893 2.840 - 3.732 ⎥ ⎥ 2.840 2.161 0.000 0.000 1.645 - 2.161 ⎥ 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 ⎥ ⎥ 0.000 0.000 - 1.000 0.000 1.000 0.000 0.000 ⎥ ⎥ 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 - 1.000 0.000 ⎥ - 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 ⎥ ⎥ - 0.796 0.000 0.000 0.606 0.796 0.000 0.000 ⎥ 0.000 0.606 - 0.796 0.000 0.000 - 0.606 0.796 ⎥⎦ l T =[ 11.5 -9.9 -14.8 14.8 12.9 -12.9 -9.8 16.3 0.0 0.0 0.0 -6.0 -3.1 0.1 Bước : Lập hệ phương trình chuẩn R= B T PB R = ⎡ 12.080 0.583 ⎢ 0.583 16.054 ⎢ ⎢ - 6.609 6.607 ⎢ ⎢ - 6.607 - 10.996 ⎢ - 1.784 - 0.583 ⎢ ⎢ - 0.583 1.548 ⎢ - 3.687 - 6.606 ⎢ ⎣⎢ 6.607 - 6.606 6.607 ⎤ - 6.606 - 6.606 ⎥⎥ - 1.784 0.583 ⎥ ⎥ 0.583 1.548 ⎥ - 6.609 - 6.606 ⎥ ⎥ 6.607 - 10.997 ⎥ 12.081 - 0.584 ⎥ ⎥ - 0.584 16.055⎦⎥ - 6.609 - 6.607 - 1.784 - 0.583 - 3.687 6.607 12.080 - 0.583 - 3.687 - 6.607 - 1.784 0.583 - 10.996 - 0.583 16.054 6.607 - 6.606 0.583 - 0.583 1.548 - 3.687 - 6.607 6.607 - 6.606 12.080 0.583 0.583 16.055 - 6.609 6.607 1.548 - 6.606 - 10.997 Ta thấy det(R)= hệ khơng có nghiệm nên phải có điều kiện ràng buộc, điều kiện ràng buộc S có dạng ] T 71 ⎡ ⎢ ST = ⎢ ⎢⎣ 22998 -17501 1 22998 17501 - 22999 ⎤ ⎥ ⎥ - 22998 -17500 ⎥⎦ 1 17501 Lập hệ phương trình chuẩn mở rộng ⎧ T ∧ T ⎪ B PB x = B Pl ⎨ ∧ ⎪⎩ S T x=0 Bước Giải hệ phương trình chuẩn mở rộng, tính nghiệm Q’= ( B T PB+ SS T ) −1 ⎡ 0.180 ⎢ 0.126 ⎢ ⎢ - 0.049 ⎢ ⎢ 0.118 Q' = ⎢ - 0.031 ⎢ ⎢ - 0.126 ⎢ 0.150 ⎢ ⎣⎢ - 0.118 0.126 -0.049 0.118 -0.031 -0.126 0.150 0.245 -0.118 0.220 -0.126 -0.106 0.118 -0.118 0.180 -0.126 0.150 0.118 -0.031 0.220 -0.126 0.245 -0.118 -0.109 0.126 -0.126 0.150 -0.118 0.180 0.126 -0.049 -0.106 0.118 -0.109 0.126 0.245 -0.118 0.118 -0.031 0.126 -0.049 -0.118 0.180 -0.109 0.126 -0.106 0.118 0.220 -0.126 -0.118 ⎤ -0.109 ⎥⎥ 0.126 ⎥ ⎥ -0.106 ⎥ 0.118 ⎥ ⎥ 0.220 ⎥ -0.126 ⎥ ⎥ 0.245 ⎦⎥ ( BT Pl)T = [ - 38.585 34.769 37.524 22.942 35.257 - 21.546 - 34.195 - 36.166 ] T Nghiệm hệ phương trình chuẩn ∧ x=( BT PB+SS T ) −1 BT Pl ∧ x ⎡ 0.930 ⎢ - 2.026 ⎢ ⎢ - 0.895 ⎢ ⎢ - 1.697 = ⎢ - 0.769 ⎢ ⎢ 1.650 ⎢ 0.733 ⎢ ⎢⎣ 2.073 ⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦ 72 Bước : Tính số hiệu chỉnh, toạ độ trị đo sau bình sai ∧ V= Bx - l V T = [ - 0.4 0.9 - 0.1 2.6 - 0.4 2.3 0.4 2.7 - 1.8 3.3 - 1.5 - 1.9 - 1.2 2.1 ] T Bảng 3.17 Toạ độ điểm mặt móng sau bình sai tự Điểm Toạ độ gần Số hiệu chỉnh ∧ ∧ Toạ độ sau bình sai ∧ ∧ X i0 (mm) Yi (mm) x (mm) y (mm) X (mm) Y (mm) A 2000000 2000000 0.9 -2.0 2000000.9 1999998.0 B 2035002 2000000 -0.9 -1.7 2035001.1 1999998.3 C 2035002 2045997 -0.8 1.7 2035000.8 2045998.7 D 2000001 2045996 0.7 2.1 2000001.3 2045998.1 Bảng 3.18 Trị đo góc lưới mặt móng sau bình sai tự STT Tên góc β1 β2 β3 β4 β5 β6 β7 β8 Trị đo góc SHC Trị đo góc SBS Độ Phút Giây Giây Độ Phút Giây 37 52 52 37 37 52 52 37 15 44 44 15 15 43 44 15 56 55 59 57 58 -0.4 0.9 -0.1 2.6 -0.4 2.3 0.5 2.7 37 52 52 37 37 52 52 37 15 44 44 15 15 43 44 16 55.6 00.9 02.9 58.1 58.6 59.3 04.5 00.7 73 Bảng 3.19 Trị đo cạnh lưới mặt móng sau bình sai tự STT Tên cạnh S1 S2 S3 S4 S5 S6 Trị đo cạnh (mm) 35002.0 45997.0 35001.0 46002.0 57803.0 57799.0 Số hiệu chỉnh (mm) -1.8 3.3 -1.5 -1.9 -1.2 2.1 Trị đo cạnh SBS (mm) 35000.2 46000.3 34999.5 46000.1 57801.8 57801.1 Bước : Đánh giá độ xác - Sai số trung phương trọng số đơn vị μ = 11.43 V T PV = =1.12” 14 − (8 − 3) n − (u − d ) V T PV = n−t Trong đó: n : tổng số trị đo u : số lượng ẩn số d : số khuyết lưới - Sai số trung phương vị trí điểm m X =μ Q Sai số dịch vị dọc mY =μ Q Sai số dịch vị ngang Sai số trung phương vị trí điểm mP =μ Q ∧ ∧ X1 X1 +Q ∧ ∧ X2 X2 ∧ ∧ X1 X1 ∧ ∧ X2 X2 74 Bảng 3.20 Sai số trung phương vị trí điểm lưới mặt móng m X (mm) mY (mm) mP (mm) A 0.5 0.6 0.7 B 0.5 0.6 0.7 C 0.5 0.6 0.7 D 0.5 0.6 0.7 Điểm Bình sai lưới tự sàn tầng 03 Bước Tính trị đo cần thiết chọn ẩn số - Tính số trị đo cần thiết ( t ) t=2(4-0)=8 Giả định phương vị α AB = 00000'00" Chọn ẩn số bình sai lưới tự mặt móng Chọn toạ độ sau bình sai lưới khống chế mặt móng trị gần đúng, ta có bảng toạ độ gần Bảng 3.21 Toạ độ gần điểm lưới sàn tầng 03 Toạ độ gần X (mm) Yi (mm) Điểm i A B C D 2000000.9 2035001.1 2035000.8 2000001.3 1999998.0 1999998.3 2045998.7 2045998.1 Bước : Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh cho trị đo lưới ∧ V= Bx - l 75 Ma trận hệ phương trình số hiệu chỉnh B dạng ⎡ 1.644 2.161 0.000 0.000 2.840 - 2.161 - 4.484 0.000 ⎤ ⎢ 2.840 3.732 0.000 -5.893 - 2.840 2.161 0.000 0.000 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0.000 -5.893 -2.840 3.732 0.000 0.000 2.840 2.161 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0.000 0.000 -1.644 2.161 4.484 0.000 - 2.840 - 2.161 ⎥ ⎢- 2.840 2.161 4.484 0.000 - 1.644 - 2.161 0.000 0.000 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 2.840 -2.161 0.000 0.000 - 2.840 - 3.733 0.000 5.893 ⎥ ⎢ 0.000 0.000 - 2.840 - 2.161 0.000 5.893 2.840 - 3.733 ⎥ ⎢ ⎥ 4.484 0.000 2.840 2.161 0.000 0.000 1.644 2.161 ⎥ B= ⎢ ⎢- 1.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0.000 0.000 0.000 - 1.000 0.000 1.000 0.000 0.000 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 - 1.000 0.000 ⎥ ⎢ 0.000 -1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢- 0.606 -0.796 0.000 0.000 0.606 0.796 0.000 0.000 ⎥ ⎢⎣ 0.000 0.000 0.606 -0.796 0.000 0.000 - 0.606 0.796 ⎥⎦ l T =[ -3.5 -3.0 2.9 3.6 2.6 0.2 -5.4 8.7 -4.8 -2.6 2.5 -1.9 -3.1 1.1 ] T Trọng số trị đo Chọn P β = 0.25 suy P S = mS Do ma trận trọng số P bình sai gián tiếp truyền thống Bước : Lập hệ phương trình chuẩn R= B T PB ⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ R= ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣⎢ 12.080 0.583 - 6.609 - 6.607 - 1.784 - 0.583 - 3.687 6.607 ⎤ 0.583 16.054 6.607 - 10.996 - 0.583 1.548 - 6.606 - 6.606 ⎥⎥ - 6.609 6.607 12.080 - 0.583 - 3.687 - 6.607 - 1.784 0.583 ⎥ ⎥ - 6.607 - 10.996 - 0.583 16.054 6.607 - 6.606 0.583 1.548 ⎥ - 1.784 - 0.583 - 3.687 6.607 12.080 0.583 - 6.609 - 6.606 ⎥ ⎥ - 0.583 1.548 - 6.607 - 6.606 0.583 16.055 6.607 - 10.997⎥ - 3.687 - 6.606 - 1.784 0.583 - 6.609 6.607 12.081 - 0.584 ⎥ ⎥ 6.607 - 6.606 0.583 1.548 - 6.606 - 10.997 - 0.584 16.055 ⎦⎥ 76 Ta thấy det (R)= , nên khơng tính R −1 hệ khơng có nghiệm nên phải có điều kiện ràng buộc, ma trận S có dạng T S = ⎡ ⎢ ⎢ ⎢⎣ 23000 - 17500 0 1 23000 17500 -23000 17500 ⎤ ⎥ ⎥ - 23000 - 17500 ⎥⎦ 0 Bước : Lập hệ phương trình chuẩn mở rộng ⎧ T ∧ T ⎪ B PB x = B Pl ⎨ ∧ ⎪⎩ S T x=0 Bước Giải hệ, tính nghiệm Q’= ( B T PB+ SS T ) −1 ⎡ - 0.031 - 0.126 0.150 ⎢ - 0.126 - 0.106 0.118 Q' = ⎢ ⎢ 0.150 0.118 - 0.031 ⎢ ⎣ - 0.118 - 0.109 0.126 ( B T Pl ) T = [ -13.443 -6.613 8.411 - 0.118 0.180 0.126 -0.049 0.118 ⎤ - 0.109 0.126 0.245 -0.118 0.220 ⎥⎥ 0.126 - 0.049 -0.118 0.180 -0.126 ⎥ ⎥ - 0.106 0.118 0.220 -0.126 0.245 ⎦ 17.058 2.564 -10.444 Nghiệm hệ phương trình chuẩn ∧ x=( BT PB+SS T ) −1 BT Pl ∧ x ⎡ 0.049 ⎢- 0.520 ⎢ ⎢ 0.120 ⎢ ⎢-1.227 = ⎢ 0.480 ⎢ ⎢ 1.005 ⎢- 0.648 ⎢ ⎣⎢ 0.742 ⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦⎥ Bước : Tính số hiệu chỉnh toạ độ sau bình sai ∧ V= Bx - l 2.469 -0.001 ] T 77 V T = [-2.5 3.2 0.8 3.1 -1.1 0.7 -1.8 3.5 -4.7 -0.4 3.6 -0.6 -1.6 3.1 ] T Bảng 3.22.Toạ độ điểm lưới sàn tầng 03 sau bình sai tự Toạ độ gần ( mm ) Điểm X i0 2000000.9 2035001.1 2035000.8 2000001.3 A B C D Số hiệu chỉnh ( mm ) Yi 1999998.0 1999998.3 2045998.7 2045998.1 Toạ độ sau bình sai ( mm ) ∧ ∧ ∧ ∧ x y X Y 0.0 0.1 0.5 -0.6 -0.5 -1.2 1.0 0.7 2000000.9 2035001.2 2035001.3 2000000.7 1999997.5 1999997.1 2045999.7 2045998.8 Bảng 3.23 Trị đo góc lưới sàn tầng 03 sau bình sai tự STT Tên góc Trị đo góc Trị đo góc SBS Độ Phút Giây Giây Độ Phút Giây 37 52 52 37 37 52 52 37 15 44 44 15 15 43 44 15 59 04 00 54 56 59 10 52 -2.5 3.2 0.8 3.1 -1.1 0.7 -1.8 3.5 37 52 52 37 37 52 52 37 15 44 44 15 15 43 44 16 56.5 07.2 00.8 57.1 54.9 59.7 08.2 55.5 β1 SHC β2 β3 β4 β5 β6 β7 β8 Bảng 3.24.Trị đo cạnh lưới sàn tầng 03 sau bình sai tự STT Tên cạnh S1 S2 S3 S4 S5 S6 Trị đo cạnh (mm) 35005 46003 34997 46002 57805 57800 Số hiệu chỉnh (mm) -4.7 -0.4 3.6 -0.6 -1.6 3.1 Trị đo cạnh SBS (mm) 35000.3 46002.6 35000.6 46001.4 57803.4 57803.1 78 Bước : Đánh giá độ xác - Sai số trung phương trọng số đơn vị μ T = V PV = n−t Trong đó: V T PV = 22.64 = 1.59” n − (u − d ) 14−(8−3) n : tổng số trị đo u : số lượng ẩn số d : số khuyết lưới - Sai số trung phương vị trí điểm m X =μ Q Sai số dịch vị dọc mY =μ Q Sai số dịch vị ngang ∧ ∧ X1 X1 ∧ ∧ X2 X2 Sai số trung phương vị trí điểm mP =μ Q ∧ ∧ X1 X1 +Q ∧ ∧ X2 X2 Bảng 3.25 Sai số trung phương vị trí điểm lưới sàn tầng 03 Điểm m X (mm) mY (mm) mP (mm) A 0.67 0.78 1.03 B 0.67 0.78 1.03 C 0.67 0.78 1.03 D 0.67 0.78 1.03 79 Bảng 3.26 So sánh toạ độ sau bình sai theo phương pháp Điểm Toạ độ (m) A B C D Toạ độ theo thiết kế Tọa độ tính theo bình sai truyền thống Tọa độ tính theo bình sai lưới tự X 2000.000 2000.000 2000.001 Y 2000.000 2000.000 1999.997 X 2035.000 2035.000 2035.001 Y 2000.000 2000.000 1999.997 X 2035.000 2034.999 2035.001 Y 2046.000 2046.003 2045.999 X 2000.000 1999.999 Y 2046.000 2046.001 2000.001 2045.999 So sánh kết bình sai ( bảng 3.26 ) ta thấy sử dụng bình sai theo phương pháp truyền thống toạ độ điểm A khơng thay đổi mà thực tế điểm A có vai trị điểm lại lưới chuyền toạ độ lên sàn tầng, sử dụng pháp bình sai lưới trắc địa tự cho ta thấy toạ độ tất điểm lưới bị thay đổi, dù nhỏ cỡ vài mm Nhưng chuyền lên cao thay đổi đáng kể, phán ánh thực chất biến dạng lưới trục sàn thi công Do ứng dụng phương pháp bình sai lưới trắc địa tự để xử lý lưới mặt thi cơng cơng trình nhà cao tầng phù hợp 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua trình thực luận văn tác giả rút số kết luận kiến nghị sau: KẾT LUẬN Lưới khống chế mặt phục vụ thi công nhà cao tầng thường thành lập cấp: lưới cấp cấp 2, luới cấp lưới khống chế sở bên ngồi cơng trình, lưới cấp lưới bên cơng trình bao gồm: lưới khống chế mặt móng cơng trình lưới trục sàn tầng − Lưới cấp bình sai theo phương pháp bình sai lưới tự kinh điển ( lưới tự số khuyết d = ) − Lưới cấp nên bình sai theo phương pháp bình sai lưới trắc địa tự có số khuyết dương ( d > ) Khi lưới khống chế mặt móng cơng trình lưới trục sàn tầng bình sai theo phương pháp bình sai lưới tự do, gốc cảu bình sai khơng đổi Từ nhận chênh lệch toạ độ điểm lưới so với toạ độ thiết kế để tiến hành hoàn nguyên nâng cao độ xác thành lập lưới sàn tầng Kết thực nghiệm tác giả đối chiếu với kết bình sai phần mềm DP Survey 2.4 tác giả Nguyễn Kim Lai trùng khớp KIẾN NGHỊ Để việc ứng dụng phương pháp bình sai lưới trắc địa tự xử lý lưới khống chế thi cơng cơng trình nhà cao tầng rộng rãi, địi hỏi phải có nghiên cứu sâu có nhiều thực nghiệm cơng trình khác 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phan Văn Hiến, Đặng Quang Thịnh (2009), Cơ sở bình sai trắc địa, NXB Nơng nghiệp, Thành Phố Hồ Chí Minh [2] Phan Văn Hiến, Vy Trường, Trương Quang Hiếu (1985), lý thuyết sai số phương pháp bình phương nhỏ nhất, NXB Đại học Trung Học Chuyên Nghiệp, Hà nội [3] Phan Văn Hiến, Ngô Văn Hợi, Trần Khánh, Nguyễn Quang Phúc, Nguyễn Quang Thắng, Phan Hồng Tiến, Trần Viết Tuấn (2004), Trắc địa cơng trình, NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội [4] Phan Văn Hiến, Đỗ Ngọc Đường ( 2002 ), Thiết kế tối ưu lưới trắc địa, giảng cao học chuyên ngành trắc địa Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội [5] Hồng Ngọc Hà (2006), Bình sai tính tốn lưới trắc địa GPS, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Quang Thắng, Trần Viết Tuấn (2009), Trắc địa cơng trình cơng nghiệp - thành phố, NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội [7] Nguyễn Quang Thắng (2005), Báo cáo đề tài cấp Bộ, mã số: B2003 - 36 - 53 "Nghiên cứu hồn thiện quy trình cơng tác trắc địa xây dựng cơng trình có chiều cao lớn", Đại Học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội [8] Trần Viết Tuấn, Nguyễn Quang Thắng (2009), giảng cao học công tác trắc địa tư vấn giám sát xây dựng, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội [9] Bộ Xây dựng TCXDVN 309:2004 Công tác trắc địa xây dựng cơng trình – u cầu chung, Hà Nội [10] Bộ Xây Dựng TCXDVN 326:2004 Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu 82 [11] TCXDVN 364:2006 Tiêu chuẩn kỹ thuật đo xử lý số liệu GPS trắc địa cơng trình, Hà Nội [12] D.S.Mikhelev nnk (2001), Trắc địa cơng trình ( tiếng Nga ), NXB Vưsaiaskla, Moskva ... mạng lưới 45 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG BÌNH SAI LƯỚI TRẮC ĐỊA TỰ DO ĐỂ XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG .46 3.1 Đặc điểm xử lý số liệu lưới khống chế thi cơng cơng trình. .. trình nhà cao tầng − Nghiên cứu phương pháp bình sai lưới trắc địa tự − Ứng dụng phương pháp bình sai lưới trắc địa mặt tự để xử lý lưới khống chế mặt thi cơng cơng trình nhà cao tầng − Quy trình. .. thống lưới khống chế thi công nhà cao tầng (a)- Lưới khống chế sở mặt xây dựng (b)- Lưới khống chế mặt móng (c)- Lưới khống chế tầng sàn thi công Phương pháp xử lý số liệu : Lưới khống chế mặt thi