Ứng dụng bài toán kiểm định thống kê để đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình

bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - Địa chất đinh hữu thịnh ứng dụng toán kiểm định thống kê để đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình luận văn thạc sĩ kỹ thuật hà nội 2010 giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - Địa chất -o0o đinh hữu thịnh ứng dụng toán kiểm định thống kê để đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình chuyên ngành Mà số : kỹ thuật trắc địa : 60.52.85 luận văn thạc sĩ kü tht ng­êi h­íng dÉn khoa häc PGS.TS Tr­¬ng Quang Hiếu hà nội - 2010 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa có tác giả công bố công trình khác Hà nội, ngày 10 tháng năm 2010 Tác giả Đinh Hữu Thịnh 72 mơc lơc Lêi cam ®oan Mơc lơc Danh mơc bảng biểu Danh mục hình vẽ Mở đầu Chương 1: kháI quát xây dựng lưới đo lún công trình 1.1 Hiện tượng lún công trình 1.1.1 Kh¸i niƯm 1.1.2 Nguyên nhân gây nên tượng trồi lún công trình .3 1.2 Độ xác lưới đo lún công trình 1.2.1.Yêu cầu độ xác quan trắc lún 1.2.2.Chu kú quan trắc lún công trình 1.3 ThiÕt kÕ l­íi ®o lón 1.3.1.Sè cÊp l­íi 1.3.2 Ước tính độ xác lưới đo lún công trình 11 1.4.Công tác đo đạc 14 1.4.1 M¸y dụng cụ đo 14 1.4.2.Trình tự thao tác đo 15 1.4.3.Quy định đo ngắm 17 1.5 TÝnh to¸n xư lý số liệu kết đo lún 17 1.5.1 Bình sai lưới sở theo thuật giải Helnmert-Mittermayer 18 1.5.2 Bình sai lưới quan trắc theo phương pháp gián tiếp .19 Chương 2: nghiên cứu ứng dụng toán thống kê đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình 21 2.1 Đặc trưng độ xác lưới đo lún công trình 21 2.1.1 Xác định sai số trung phương độ lún mốc đo lún 22 2.1.2 Xác định sai số trung phương hiệu độ lún mốc (j) so với mốc (z) 22 73 2.1.3 Xác định sai số trung phương độ lún cấp lưới khống chế đo lún công tr×nh .24 2.1.4 Phân tích ảnh hưởng yếu tố lưới đo lún đến độ xác xác định độ lún công trình 25 2.1.5 Xác định độ xác dÃy trị đo cấp lưới khống chế đo lún công trình .26 2.1.6 Nội dung công tác đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình 29 2.2 Nghiên cứu ứng dụng toán thống kê đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công tr×nh .30 2.2.1 Một số dạng toán kiểm định thống kê thường dùng phân tích phương sai 31 2.2.2 Nghiên cứu ứng dụng toán kiểm định thống kê đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình 38 2.3 Quy trình đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình 45 Chương 3: Tính to¸n thùc nghiƯm 49 3.1 Mô tả thực nghiệm 49 3.2 Quy tr×nh tÝnh to¸n 54 3.2.1 Quy tr×nh chung .54 3.2.2 KÕt qu¶ đánh giá chất lượng lưới đo lún cụ thể 54 kết luận kiến nghị .68 Tµi liƯu tham kh¶o 69 pHô LôC 71 Danh mục bảng Bảng 1-1 Yêu cầu độ xác quan trắc lún công trình Bảng 1-2 Mẫu sổ ghi 16 Bảng 2-1 Độ xác lưới sở lưới quan trắc 25 Bảng 2-2 Phân cấp đo lún công trình 29 Bảng 2-3 Phân bố Cochran theo ph­¬ng sai max (Ga ) víi a = 0,05 38 Bảng 2-4 Kết bình sai lưới k chu kỳ đo 46 Bảng 2-5 Đánh giá chất lượng kết đo 46 Bảng 2-6 Đánh giá tính đồng chất lượng kết đo chu kỳ 47 Bảng 2-7 Đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún chu kỳ đo 48 Bảng 3-1 Số liệu đo lưới sở công trình đo lún Tháp trung tâm Hà Nội 54 Bảng 3-2 Số liệu đo lưới sở công trình đo lún Giảng đường Trung tâm 56 Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội Bảng 3-3 Đánh giá sơ chất lượng lưới 58 Bảng 3-4 Kết bình sai lưới sở công trình đo lún Tháp Trung tâm Hà Nội 59 Bảng 3-5 Đánh giá chất lượng kết đo chu kỳ 60 Bảng 3-6 Đánh giá tính đồng chất lượng kết đo lưới 60 cặp chu kỳ Bảng 3-7 Đánh giá sai số trung phương độ lún xác định từ lưới đo cặp 61 chu kỳ Bảng 3-8 Đánh giá sơ chất lượng lưới 63 Bảng 3-9 Kết bình sai lưới sở công trình đo lún Giảng đường Trung 64 tâm Đại học Nông nghiệp I Hà Nội Bảng 3-10 Đánh giá chất lượng kết đo chu kỳ 65 Bảng 3-11 Đánh giá tính đồng chất lượng kết đo lưới 65 cặp chu kỳ Bảng 3-12 12 Đánh giá sai số trung phương độ lún xác định từ lưới đo 66 cặp chu kỳ Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Sơ đồ lưới khống chế sở dạng cụm mốc Hình 1.2 Sơ đồ lưới khống chế sở dạng điểm đơn Hình 1.3 Sơ đồ lưới quan trắc 10 Hình 1.4 Tuyến đo nối mốc quan trắc 11 Hình 3.1 Sơ đồ lưới thực nghiệm 53 Hình 3.2 Sơ đồ lưới thực nghiệm 55 Mở đầu Mục tiêu - tính cấp thiết đề tài Đánh giá độ ổn định mốc lưới đo lún công trình có ý nghĩa quan trọng phục vụ việc xác định dự đoán lún công trình Để đánh giá độ ổn định mốc lưới đo lún phải xác định sai số trung phương độ lún sD mốc đo lún Sai số trung phương độ lún sD phản ánh đầy đủ chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình Tác động đến giá trị sai số trung phương độ lún sD có sai số trung phương dÃy trị đo cấu hình lưới chu kỳ Do vậy, muốn đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún phải: a Đánh giá chất lượng dÃy trị đo lưới chu kỳ đo b Đánh giá tính đồng chất lượng kết đo lưới từ hai nhiều chu kỳ đo c Đánh giá độ xác độ lún mốc, đặc biệt mốc yếu lưới đo từ hai chu kỳ so với yêu cầu độ xác đo lún công trình Đề tài nhằm tìm biện pháp thích ứng để giải đáp yêu cầu Đối tượng - nội dung nghiên cứu đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài xác định đại lượng đặc trưng cho chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình tìm giải pháp toán học hợp lý để đánh giá chất lượng đại lượng đặc trưng Nội dung luận văn nhằm xây dựng quy trình đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình Các bước quy trình phải hợp lý giải trình có sở toán học thống kê chặt chẽ Các vấn đề nghiên cứu luận văn là: a Dùng toán kiểm định thống kê với việc áp dụng quy tắc kiểm định có luật phân bố xác suất c2 để xây dựng sở lý thuyết cho việc đánh giá chất lượng kết đo chu kỳ đo chất lượng xây dựng lưới đo lún hai chu kỳ thông qua sai số trung phương độ lún mốc b Dùng toán kiểm định thống kê với quy tắc kiểm định có luật phân bố xác suất Fish - Snedec để xây dựng sở lý thuyết đánh giá chất lượng kết đo hai chu kỳ c Dùng toán kiểm định thống kê có quy tắc kiểm định Bartlett Cochran để xây dựng sở lý thuyết đánh giá tính đồng chất lượng kết đo nhiều chu kỳ Phương pháp nghiên cứu luận văn Phương pháp chủ yếu sử dụng để nghiên cứu luận văn phân tích tính chất lý thuyết thực tiễn số dạng toán kiểm định thống kê ứng dụng linh hoạt để giải nội dung mục tiêu đặt đề tài Kết - ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn Luận văn đÃ: a Xây dựng phương pháp luận hợp lý để phân tích ứng dụng quy trình đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình Phương pháp nghiên cứu có tính khoa học phù hợp với mục tiêu dạng công việc cụ thể b Xây dựng quy trình hợp lý để đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình Quy trình sử dụng để đánh giá số công trình đo lún thực tế, kết thu phù hợp c Nên nghiên cứu vấn đề đặt đề tài kết thu luận văn để bổ sung vào TCXDVN-217:2002 Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị phụ lục luận văn trình bày chương gồm 71 trang Chương 1: Khái quát xây dựng lưới đo lún công trình Chương 2: Nghiên cứu ứng dụng toán thống kê đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình Chương 3: Tính toán thực nghiệm Chương kháI quát xây dựng lưới đo lún công trình 1.1.Hiện tượng lún công trình 1.1.1 Khái niệm Do tác động yếu tố tự nhiên nhân tạo nên công trình xây dựng thay đổi vị trí không gian so với vị trí ban đầu giai đoạn thi công giai đoạn vận hành sử dụng công trình Sự thay đổi gọi tượng chuyển dịch công trình Có thể chia chuyển dịch thành hai loại chuyển dịch thẳng đứng chuyển dịch ngang Chuyển dịch thẳng đứng biến đổi vị trí công trình theo phương dây dọi Chuyển dịch theo hướng lên so với thời điểm ban đầu gọi lµ tråi,theo h­íng xng d­íi gäi lµ lón Trong thùc tế để đơn giản tiện lợi người ta quen gọi chuyển dịch thẳng đứng hay trồi lún công trình tượng lún công trình Công trình chuyển dịch theo mặt phẳng nằm ngang gọi chuyển dịch ngang Nếu giá trị trồi lún chuyển dịch ngang xẩy không phận khác công trình dẫn đến tượng biến dạng công trình,có thể cong vênh,vặn xoắn, rạn nứt công trình.Nếu công trình chuyển dịch,biến dạng vượt giới hạn cho phép xẩy cố hư hỏng,đổ vỡ phá hủy phần toàn công trình Trong luận văn này,chúng đề cập nghiên cứu chuyển dịch theo phương thẳng đứng tức tượng lún công trình 1.1.2 Nguyên nhân gây nên tượng trồi lún công trình Có nhiều nguyên nhân gây nên tượng trồi lún công trình nói chung chia thành hai nguyên nhân chủ yếu sau: ... Nghiªn cøu øng dụng toán kiểm định thống kê đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình 38 2.3 Quy trình đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình 45 Chương 3: Tính toán thực... cứu ứng dụng toán thống kê đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình 2.1.Đặc trưng độ xác lưới đo lún công trình Mục tiêu cuối lưới đo lún công trình xác định độ lún thực D j mốc đo lún. .. kú ®o cđa tõng cÊp lưới đo lún 2.2.Nghiên cứu ứng dụng toán thống kê đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún công trình Từ nội dung bước đánh giá chất lượng xây dựng lưới đo lún nêu tiết 2.1.6