Nghiên cứu biện pháp nâng cao hiệu quả của phương pháp hướng chuẩn trong quan trăc chuyển dịch ngang công trình

Bộ giáo dục v đo tạo Trờng đại học mỏ - địa chất ******* Lơng ngọc dũng Nghiên cứu biện pháp nâng cao hiệu phơng pháp hớng chuẩn quan trắc chuyển dịch ngang công trình Luận văn thạc sỹ kỹ thuật H nội - 2009 Bộ giáo dục v đo tạo Trờng đại học mỏ - địa chất ******* Lơng ngọc dũng Nghiên cứu biện pháp nâng cao hiệu phơng pháp hớng chuẩn quan trắc chuyển dịch ngang công trình Chuyên ngành: Mà số: Kỹ thuật trắc địa 60.52.85 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ngời hớng dẫn khoa học PGS.TS Trần Khánh H nội - 2009 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực cha đợc công bố công trình khác Tác giả luận văn Lơng Ngọc Dũng Mục lục Trang phụ bìa Lời cam ®oan Môc lôc Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu Ch−¬ng 1- Tỉng quan vỊ chun dịch công trình 1.1 Khái quát chung biến dạng công trình .7 1.2 Yêu cầu độ xác chu kú quan tr¾c .8 1.3 Quan trắc chuyển dịch công trình phơng pháp trắc địa .11 1.4 Đặc điểm kết cấu mốc hệ thống lới quan trắc chuyển dịch ngang 13 1.5 Phơng pháp thành lập lới mặt sở 19 1.6 Các phơng pháp Quan trắc chuyển dịch ngang 20 Chơng 2- quan trắc chuyển dịch ngang bằngphơng pháp hớng chuẩn 311 2.1 Khái niệm chung phơng pháp hớng chuẩn 31 2.2 Phơng pháp đo độ lệch h−íng 32 2.3 Quan trắc chuyển dịch ngang phơng pháp hớng chuẩn 35 2.4 Sơ đồ đo hớng chuẩn 36 2.5 Kh¶o sát số biện pháp nâng cao hiệu phơng pháp hớng chuẩn 45 2.6 ¶nh h−ëng sai sè sè liƯu gèc ®Õn ®é lƯch h−íng cđa điểm quan trắc 48 Chơng 3- Xử lý số liệu ®o h−íng chuÈn 50 3.1 Tính toán bình sai hớng chuẩn .50 3.2 Thµnh lËp vµ xư lý sè liƯu l−íi khèng chÕ c¬ së h−íng chn .52 3.3 Tính toán tham số chuyển dịch công trình dạng tuyến 58 Chơng 4- Thực nghiệm thiết kế quan trắc chuyển dịch tuyến đập thủy điện sª san .61 4.1 Giới thiệu công trình thực nghiệm .61 4.2 NhiƯm vơ kü tht quan tr¾c 63 4.3 ThiÕt kÕ l−íi c¬ së 64 4.4 ThiÕt kÕ l−íi quan tr¾c 67 Kết luận kiến nghị 73 Tµi liƯu tham kh¶o 74 B¶ng 1.1 B¶ng 1.2 B¶ng 2.1 B¶ng 2.2 B¶ng 2.3 B¶ng 3.1 B¶ng 4.1 B¶ng 4.2 B¶ng 4.3 B¶ng 4.4 B¶ng 4.5 B¶ng 4.6 B¶ng 4.7 H×nh 1.1 H×nh 1.2 H×nh 1.3 H×nh 1.4 H×nh 1.5 H×nh 1.6 H×nh 1.7 H×nh 1.8 H×nh 1.9 H×nh 2.1 H×nh 2.2 H×nh 2.3 H×nh 2.4 H×nh 2.5 H×nh 2.6 H×nh 2.7 H×nh 2.8 H×nh 2.9 H×nh 2.10 H×nh 2.11 H×nh 2.12 H×nh 2.13 H×nh 2.14 H×nh 2.15 H×nh 2.16 H×nh 3.1 H×nh 3.2 H×nh 3.3 H×nh 3.4: H×nh 3.5: H×nh 3.6 H×nh 4.1 H×nh 4.2 H×nh 4.3 H×nh 4.4 Hình 4.5 Danh mục bảng biểu Yêu cầu độ xác đo lún chuyển dịch ngang công trình Yêu cầu độ xác cấp lới So sánh sơ đồ hớng chuẩn Sai số trung phơng hoành độ sơ đồ giaochéo với phơng án kéo dài đờng đáy định hớng Tơng quan độ xác hoành độ điểm theo hớng chuẩn Kết ớc tính l−íi khèng chÕ h−íng chn KÕt qu¶ −íc tÝnh l−íi sở thủy điện Sê San Kết ớc tính lới quan trắc không đo chiều dài Kết ớc tính lới quan trắc có đo chiều dài Kết ớc tính không đo chiều dài cạnh Kết ớc tính có đo chiều dài cạnh Kết bình sai tọa độ Kết bình sai trị đo Danh mục hình vẽ v đồ thị Chuyển dịch công trình Chuyển dịch ngang công trình Mốc khống chế mặt dạng cột bê tông Mốc cột bê tông ống sắt Mốc khống chế mặt công trình thủy điện Lới tam giác quan trắc chuyển dịch ngang Sơ đồ lới quan trắc phơng pháp đa giác Sơ đồ lới quan trắc phơng pháp giao hội HƯ thèng Global Positioning System Kh¸i niƯm vỊ h−íng chn Đo độ lệch hớng Bảng ngắm di động Đo độ lệch hớng bảng ngắm di động Xác định chuyển dịch ngang theo hớng chuẩn Sơ đồ toàn hớng Sơ đồ phân đoạn Sơ đồ nhích dần Sơ đồ giao chéo Tính góc ngoặt Tính tọa độ sơ đồ giao chéo Sơ đồ lới quan trắc hớng chuẩn Sơ đồ giao chéo kéo dài đờng đáy định hớng Đo cạnh hớng chuẩn Sơ đồ hớng chuẩn ảnh hởng dịch chuyển điểm gốc Sơ đồ hớng chuẩn tổng quát Đồ hình lới tam giác Đồ hình hớng chuẩn Tính chuyển tọa độ hớng chuẩn Sơ đồ tính toán Tham số chuyển dịch công trình dạng thẳng Toàn cảnh công trình thuỷ điện Sêsan3 Sơ đồ phân bố mốc quan trắc tuyến đỉnh đập SêSan Đồ hình lới khống chế sở Sơ đồ lới quan trắc tuyến đỉnh đập SêSan Lới quan trắc tuyến đỉnh ®Ëp SªSan 10 18 44 46 48 53 66 68 68 69 70 71 72 11 12 14 14 15 21 23 24 26 31 32 34 34 36 37 38 40 42 43 43 44 45 47 48 48 51 52 52 56 57 58 62 63 64 67 68 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Trong vài năm trở lại đây, Việt Nam không công trình xây dựng đại, phức tạp đà xảy cố Ví dụ vụ sập hai nhịp dẫn cầu Cần Thơ thi công, vỡ 50 mét đập thi công công trình hồ chứa nớc Cửa Đạt, Thanh Hóa hay vơ sơp toµn bé trơ së viƯn Khoa häc xà hội miền Nam tác động việc thi công tầng hầm cao ốc Pacific Tp.HCM Vấn đề đặt có phải công trình đại, phức tạp ẩn chứa nhiều rủi ro? Hay biện pháp quan trắc biến dạng công trình cha quy trình, cha đủ đảm bảo độ xác yêu cầu? Trong phơng pháp quan trắc chuyển dịch ngang, hớng chuẩn phơng pháp có u độ xác cao, thuận tiện linh hoạt Với tiến khoa học thiết bị nh công cụ tính toán, luận văn sâu tìm hiểu khảo sát nhằm đa biện pháp nâng cao hiệu phơng pháp hớng chuẩn quan trắc chuyển dịch ngang công trình Mục đích nghiên cứu đề tài Mục đích đề tài khảo sát độ xác sơ đồ hớng chuẩn, nghiên cứu biện pháp kết hợp sơ đồ để tạo thành lới hớng chuẩn có khả ứng dụng linh hoạt thực tế Nghiên cứu phơng pháp xử lý số liệu quan trắc hớng chuẩn Đối tợng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thuật toán xử lý số liệu biện pháp nâng cao độ xác quan trắc chuyển dịch ngang công trình dạng thẳng phơng pháp hớng chuẩn Phạm vi nghiên cứu công trình dạng thẳng giao thông thủy lợi Nội dung nghiên cứu Nội dung đề tài bao gồm vấn đề cần giải quyết: 1- Khảo sát độ xác sơ đồ đo hớng chuẩn: Các sơ đồ bản, sơ đồ đo kết hợp 2- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ toàn đạc điện tử để mở rộng khả phơng pháp hớng chuẩn quan trắc chuyển dịch ngang công trình 3- Nghiên cứu thuật toán xử lý số liệu đo hớng chuẩn Phơng pháp nghiên cứu Trong luận văn sử dụng phơng pháp nghiên cứu lý thuyết để giải vấn đề xử lý số liệu quan trắc chuyển dịch công trình theo phơng pháp hớng chuẩn Khảo sát sơ đồ hớng chuẩn quan trắc chuyển dịch ngang công trình dạng thẳng Nghiên cứu thuật toán phân tích độ ổn định lới sở xử lý số liệu quan trắc chuyển dịch ngang phơng pháp hớng chuẩn ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn cđa ln văn ý nghĩa khoa học: Hớng chuẩn phơng pháp hiệu để quan trắc chuyển dịch công trình Phơng pháp đà đợc nhà trắc địa Nga đề xuất ứng dụng từ năm 70 kỷ trớc Công tác quan trắc hớng chuẩn đạt hiệu tốt áp dụng công nghệ để quan trắc sử dụng phơng pháp chặt chẽ để xử lý số liệu ý nghĩa thực tiễn: Hiện nớc ta, phơng pháp hớng chuẩn đợc ứng dụng để quan trắc nhiều loại hình công trình (cầu, đập thuỷ lợi, thủy điện) Việc nghiên cứu phơng pháp nhằm góp nâng cao hiệu sản xuất thực tế ý nghĩa cần thiết Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận nội dung kết nghiên cứu luận văn đợc trình bày theo chơng: Chơng 1- Tổng quan chuyển dịch công trình Chơng 2- Quan trắc chuyển dịch ngang phơng pháp hớng chuẩn Chơng 3- Xử lý số liệu đo hớng chuẩn Chơng 4- Thực nghiệm thiết kế quan trắc chuyển dịch tuyến đập thủy điện Sê San Lời cảm ơn Sau thời gian nghiên cứu dới hớng dẫn thầy giáo PGS.TS Trần Khánh, tác giả đà hoàn thành đợc nội dụng luận văn Tác giả xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Trần Khánh Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô khoa Trắc địa, trờng địa học Mỏ - Địa Chất, đồng nghiệp đặc biệt môn Trắc địa công trình đà giúp đỡ đóng góp ý kiến trình tác giả thực luận văn Chơng Tổng quan chuyển dịch công trình 1.1 Khái quát chung biến dạng công trình 1.1.1 Phân loại chuyển dịch biến dạng công trình Do tác động nhiều yếu tố tự nhiên nhân tạo nên công trình xây dựng bị chuyển dịch, biến dạng giai đoạn thi công nh thời gian vận hành sử dụng Chuyển dịch công trình không gian thay đổi vị trí công trình theo thời gian đợc phân biệt thành hai loại: chuyển dịch theo phơng thẳng đứng chuyển dịch mặt phẳng ngang Chuyển dịch theo phơng thẳng đứng đợc gọi độ trồi lún (nếu chuyển dịch có hớng xuống dới gọi lún, hớng lên trồi) Chuyển dịch công trình mặt phẳng nằm ngang đợc gọi chuyển dịch ngang Biến dạng công trình thay đổi mối tơng quan hình học công trình quy mô tổng thể kết cấu thành phần Biến dạng xảy chuyển dịch không phận công trình, biến dạng thờng gặp tợng cong, vặn xoắn, rạn nứt công trình Nếu công trình bị chuyển dịch, biến dạng vợt giới hạn cho phép gây trở ngại cho trình khai thác sử dụng mà dẫn đến cố h hỏng, đổ vỡ phá hủy phần toàn công trình 1.1.2 Nguyên nhân gây chuyển dịch biến dạng công trình Công trình bị chuyển dịch tác động hai nhóm yếu tố chủ yếu tác động yếu tố tự nhiên tác động yếu tố nhân tạo, liên quan đến hoạt động ngời trình xây dựng, vận hành khai thác công trình Các nguyên nhân thuộc nhóm yếu tố tự nhiên gồm có: khả lún, trợt lớp đất đá dới móng công trình tợng địa chất công trình, địa chất thủy văn, co giÃn đất đá, thay đổi điều kiện thủy văn theo nhiệt độ, độ ẩm mực nớc ngầm Nhóm yếu tố nhân tạo bao gồm: ảnh hởng trọng lợng thân công trình, thay đổi tính chất lý đất đá việc quy hoạch cấp thoát nớc, sai lệch khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn, trình suy yếu móng thi công công trình ngầm lòng đất, ảnh hởng việc xây dựng công trình lân cận khác, rung động móng vận hành máy giới tác động phơng tiện giao thông 1.1.3 Mục đích nhiệm vụ quan trắc biến dạng công trình Quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình nhằm mục đích xác định mức độ chuyển dịch biến dạng, nghiên cứu tìm nguyên nhân chuyển dịch biến dạng từ có biện pháp xử lý, đề phòng tai biến công trình, cụ thể là: - Xác định giá trị chuyển dịch biến dạng để đánh giá độ ổn định công trình, phòng ngừa cố h hỏng, đổ vỡ xảy - Kết quan trắc số liệu đối chứng để kiểm tra tính toán giai đoạn thiết kế công trình - Nghiên cứu quy luật biến dạng điều kiện khác dự đoán biến dạng công trình tơng lai - Xác định loại biến dạng có ảnh hởng đến trình vận hành công trình, từ đề chế độ sử dụng, khai thác công trình cách hợp lý 1.2 Yêu cầu độ xác chu kỳ quan trắc 1.2.1 Yêu cầu độ xác quan trắc Yêu cầu độ xác quan trắc chuyển dịch độ xác cần thiết xác định chuyển dịch công trình, tiêu định lợng đại lợng phụ thuộc chủ yếu vào tính chất lý đất đá dới móng, đặc điểm kết cấu vận hành công tr×nh 60 ⎡VQ1 ⎤ 1⎤ ⎡Q1 ⎤ ⎢ ⎥ ⎢Q ⎥ VQ 1⎥⎥ ⎡a ⎤ ; Z = ⎢ ⎥; Q = ⎢ ⎥;VQ = ⎢⎢ ⎥⎥ ⎢ ⎥ ⎥ ⎣b ⎦ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎥ 1⎦ ⎢⎣VQn ⎥⎦ ⎣Qn ⎦ ⎡ x1 ⎢x A= xn Từ thành lập hệ phơng trình chuẩn: ATA.Z - ATQ = (3.22) Và xác định đợc vector tham số Z theo công thøc: Z = (ATA)-1.ATQ (3.23) NÕu chun dÞch trơc OX vị trí trọng tâm công trình (sao cho [x]=0), tính đợc: [ ] x2 ( A A) = ⎢ ⎣ T [x ]⎤ [ ] ⎡ x 0⎤ T ⎡[x.Q]⎤ = A Q = ; ⎢ ⎢ [Q] ⎥ n ⎥⎦ ⎣ n ⎥⎦ Trong trờng hợp vector tham số Z đợc xác định theo công thức đơn giản sau: a= [x.Q]; [x ] a= [Q] n (3.24) 61 Ch−¬ng Thực nghiệm thiết kế quan trắc chuyển dịch tuyến ®Ëp thđy ®iƯn sª san 4.1 Giíi thiƯu vỊ công trình thực nghiệm 4.1.1 Vị trí địa lý điều kiện tự nhiên sông Sê San Là nhánh lớn lu vực hạ du sông Mê Kông Trên lÃnh thổ Việt Nam, sông Sê San đợc hợp thành hai nhánh Krôngpoko phía hữu ngạn Đăkbla phía tả ngạn chảy từ hớng Đông Bắc sang Tây Nam Trờng Sơn qua địa phận hai tỉnh Gia Lai, Kontum Với tổng chiều dài sông 237km, diện tích lu vực 11.450km2 Phần thợng lu sông nằm vùng đồi núi thấp, độ dốc địa hình trung bình Trên phía Đông Bắc phần thợng lu, sông tiếp giáp với vùng phân thủy Đông Tây dÃy Trờng Sơn Phần phía hạ lu, thung lũng sông nằm hẻm sâu dÃy núi cao, độ dốc địa hình lớn Với đặc điểm nh trên, với lợi tự nhiên, dòng chảy, độ dốc, lu vực nên sông Sê San đà đợc phủ quy hoạch xây dựng công trình thủy điện lớn với tổng công suất 1.800MW; sản lợng điện bình quân năm 8,5 tỷ kWh 4.1.2 Giới thiệu chung nhà máy thủy điện Sê San Là nhà máy thủy điện lớn sông Sê San, thủy điện Sê San có nhiệm vụ chủ yếu cung cấp điện cho lới điện, góp phần làm tăng độ ổn định tin cậy hệ thống điện quốc gia Ngoài công trình có tác dụng cải tạo môi trờng, phục vụ du lịch, văn hóa khu vực miền trung tây nguyên Các thông số công trình nh sau: - Công suất lắp máy: 260MW - Điện lợng trung bình: 1224,6 triệu KWh/năm - Mực nớc dâng bình thờng: 304,5m 62 - Mực nớc chÕt: 303,2m - Dung tÝch ®iỊu tiÕt: 3,8 triƯu m3 - Mùc n−íc lín nhÊt x¶ lị : 307,2m thiÕt kÕ víi tÇn st P = 0,1% - Mùc nớc hạ lu lớn nhất: 256m xả lũ với tần suất P = 0,1% - Cao độ chống lũ NMTĐ: 258m - tổ máy với công suất tổ: 130MW Công trình thủy điện Sê San đà đợc thức khởi công ngày 15/6/2002 đà hoàn thành vào năm 2006 Tháng năm 2005 hoàn thành tuyến áp lực, tháng 12/2005 tổ máy phát điện Hình 4.1 Toàn cảnh công trình thuỷ điện Sêsan3 Tuyến áp lực thủy điện Sê San gồm đập dâng đập tràn hạng mục quan trọng công trình Đập dâng nhà máy thủy điện Sê San đập bê tông trọng lực thẳng liền với đập tràn sông có cưa van cïng kÝch th−íc b x h = 15m x 16m thông số kích thớc chủ yếu sau: - Chiều dài theo đỉnh đập (cả đập tràn đập dâng ): 326.216m - Chiều cao đập lớn nhất: 66.5m 63 - Chiều rộng mặt đập: 10m - Cao trình đỉnh đập: 309,50m - Cao trình ngỡng tràn: 288,50m 4.2 Nhiệm vụ kỹ thuật quan trắc 4.2.1 Phân bố mốc quan trắc Quan trc chuyển dch bin dng công trình nhằm mục đÝch x¸c định mức độ chun dịch biến dng, nghiên cu tìm nguyên nhân gây chuyển dch bin dng, để t ó có bin pháp x lý, phòng bt trc i vi công trình M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 Hình 4.2 Sơ đồ phân bố mốc quan trắc tuyến đỉnh đập SêSan Với mục đích theo dõi chuyển dịch biến dạng tuyến đập thủy điện Sê San 3, quan thiết kế đà đề nhiệm vụ xây dựng mạng lới quan trắc Trong tuyến đỉnh ®Ëp ®−ỵc bè trÝ 11 ®iĨm tõ M1, M2, đến M11 (hình 4.2) số điểm khác bố trí thân đập tuyến hạ lu 4.2.2 Chỉ tiêu kỹ thuật công tác quan trắc 1- Yêu cầu độ xác Trong thực tế, yêu cầu độ xác quan trắc thờng đợc xác định dựa vào điêu kiện móng, đặc điểm kết cấu loại công trình Yêu cầu cụ thể đập thủy điện Sê San mQ = 2mm 64 2- Chu kỳ quan trắc chuyển dịch ngang - Chu kỳ đầu tiªn : thực mc c s n đnh v công trình chưa chịu ¸p lực ngang - Chu kỳ thứ : thực sau cã ¸p lực ngang tác ng ti công trình - Các chu k tip theo thực tïy thuộc vào mức tăng giảm áp lc ti công trình mức tăng giảm ny vượt qua 25% ¸p lực tÝnh to¸n - Thêi kú vận hành công trình, việc quan trắc đợc tiến hành 1-2 chu kỳ/năm - Khi tc độ chuyển dch ca công trình không vt 2mm/nm ta ngừng việc quan trắc 4.3 ThiÕt kÕ l−íi c¬ së 4.3.1 Xác định độ xác bậc lới Cơ sở để tính toán độ xác bậc lới quan trắc chuyển dịch công trình yêu cầu độ xác xác định chuyển dịch ngang (mQ), thông thờng giá trị mQ phụ thuộc vào số yếu tố nh điều kiện địa chất móng, đặc điểm kết cấu, chế độ vận hành công trình Từ yêu cầu độ xác xác định chuyển dịch ngang tuyến đập (mQ= mm) tính toán đợc yêu cầu độ xác bậc lới theo trình tự sau: 1- Xác định sai số trung phơng vị trí điểm tổng hợp hai bËc l−íi mp = mQ =± = ±1.4(mm) (4.1) 2- Xác định sai số bậc lới Sai số tổng hợp hai bậc lới đợc tính theo công thức m0 = mkc2 + mqt2 Trong : m0 : Sai sè tỉng hỵp cđa hai bËc l−íi (4.2) 65 mkc : Sai sè cđa bËc l−íi khèng chÕ mqt : Sai sè cđa bËc l−íi quan trắc Giữa hai bậc lới khống chế liên tiếp sai số bậc lới sai số sè liƯu gèc cđa bËc l−íi d−íi Gäi k lµ hệ số giảm độ xác hai bậc lới (chọn k=2), xác định đợc độ xác cấp lới: - Độ xác cấp l−íi khèng chÕ : m kc = m0 1+ k = 1+ 22 = 63 ( mm ) (4.3) Độ xác cấp lới quan trắc : mqt = k m0 1+ k = × 1.4 + 22 = 1.3(mm) (4.4) 4.3.2 Bè trí điểm lựa chọn đồ hình lới sở Các điểm khống chế sở điểm đợc chọn làm gốc cho việc bố trí đo tính toán mạng lới quan trắc Ngoài yêu cầu chọn vị trí có điều kiện địa chất ổn định, nằm phạm vi tác động biến dạng công trình, điểm khống chế sở đợc chọn nơi có địa hình thuận lợi cho việc đặt máy ngắm tới điểm kiểm tra Lới khống chế sở để quan trắc tuyến đập thủy điện Sê San gồm điểm đợc xây dựng vị trí ổn định, thuận lợi cho việc quan trắc trực tiếp đến điểm quan trắc gắn công trình Hệ thống điểm khống chế đợc liên kết chặt chẽ, tạo thành mạng lới dày đặc kết cấu đồ hình vững Các mốc đợc phân bố nh (Hình 4.3): - Mốc QT1, QT2 đợc đặt hai vai đập trùng với hớng chuẩn mặt đập - Mốc QT3, QT4 đợc bố trí hạ lu trùng với hớng chuẩn sàn gian máy 66 - QT5, QT6 đặt dới hạ lu nhà máy có vai trò nh− mèc gèc cđa m¹ng l−íi võa cã nhiƯm vơ quan trắc vừa có nhiệm vụ liên kết kiểm tra tính ổn định toàn mạng lới Sông Sê San Hình 4.3 Đồ hình lới khống chế sở 4.3.3 Ước tính độ xác đo đạc lới sở Lới khống chế sở đợc ớc tính theo phơng pháp chặt chẽ phần mềm PickNet với tiêu độ xác đo dự kiến m = 1.0, mS = 1+1ppm Kết ớc tính đợc thể bảng 4.1 Bảng 4.1 Kết ớc tính lới sở thủy điện Sê San TT Tên điểm Tọa độ Sai số vị trí điểm (m) X(m) Y(m) Mx My Mp QT-01 1572069.4 470029.5 0.0004 0.0004 0.0006 QT-02 1572458.8 469930.1 0.0004 0.0005 0.0006 QT-03 1572061.8 469977.8 0.0004 0.0004 0.0006 QT-04 1572445.0 469874.0 0.0004 0.0005 0.0006 QT-05 1571969.5 469612.5 0.0004 0.0005 0.0006 QT-06 1572327.0 469451.4 0.0004 0.0005 0.0006 67 Tõ kÕt ớc tính ta thấy, sai số trung phơng vị trí điểm lới đà đạt yêu cầu so với giới hạn đà cho (mkc= 0.6 mm) lới khống chế sở đà đạt độ xác theo yêu cầu kỹ thuật 4.4 Thiết kế lới quan trắc 4.4.1 Sơ đồ phân bố điểm lới Lới quan trắc chuyển dịch ngang công trình đập thuỷ điện Sê San3 bao gồm 21 điểm quan trắc tạo thành hai tuyến riêng biệt, 18 điểm đợc bố trí thân đập, lại điểm đợc bố trí tuyến dới hạ lu (khu nhà máy) tiến hành ớc tính độ xác theo phơng pháp hớng chuẩn cho 11 điểm quan trắc tuyến đỉnh đập Sê San cã sè hiƯu M1, M2, ….M11 (h×nh 4.4) QT02 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 QT01 Hình 4.4 Sơ đồ lới quan trắc tuyến đỉnh đập SêSan 4.4.2 Kết ớc tính lới quan trắc Ước tính độ xác cho đồ hình lới quan trắc tuyến đỉnh đập thủy điện Sê San (hình 4.4) áp dụng phơng pháp hớng chuẩn toàn phần với tiêu độ xác đo góc m = 2.0 đo cạnh mS = + 2ppm phần mềm Picknet Kết độ xác đợc đa bảng 4.2 bảng 4.3 Kết ớc tính độ xác hớng chuẩn Công trình: Thủy điện Sê San -Th«ng sè cđa li -Số điểm quan trắc: 11 -Số ®o¹n ®o : 22 -Sai sè ®o lƯch h−íng: 10.0 mm/Km -Sai số đo cạnh: + 2ppm 68 Bảng 4.2 Kết ớc tính lới quan trắc không đo chiều dài Số Tên TT điểm Sai Tọa độ sè(mm) X Q Mq M11 84.51 0.0008 M10 120.27 0.0011 M9 138.25 0.0012 M8 154.62 0.0013 M7 174.26 0.0014 M6 191.63 0.0014 M5 209.61 0.0014 M4 226.93 0.0014 M3 264.54 0.0012 10 M2 293.10 0.0010 11 M1 348.79 0.0005 Bảng 4.3 Kết ớc tính lới quan trắc có đo chiều dài Tọa độ Sai số(mm) Số Tên TT ®iĨm X Q Mx Mq Mp 10 11 M11 M10 M9 M8 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 84.51 120.27 138.25 154.62 174.26 191.63 209.61 226.93 264.54 293.10 348.79 0.0024 0.0024 0.0024 0.0024 0.0024 0.0024 0.0024 0.0024 0.0024 0.0024 0.0024 0.0008 0.0011 0.0012 0.0013 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0012 0.0010 0.0005 0.0025 0.0026 0.0027 0.0027 0.0028 0.0028 0.0028 0.0028 0.0027 0.0026 0.0024 69 Từ kết ớc tính ta thấy, sai số trung phơng vị trí điểm lới quan trắc không đạt yêu cầu so với giới hạn ®· cho (mqt= 1.3 mm) Song víi viƯc ®o thªm chiều dài cạnh xác định đợc sai sè theo h−íng song song h−íng chn lµ Mx = 2.4mm Thầy phơng án hớng chuẩn toàn phần không đạt yêu cầu kỹ thuật nên bổ sung số đoạn đo nh sau : Đặt máy M11, định hớng M1 đo độ lệch hớng điểm M2 M10 Chiều ngợc lại, đặt máy M1, định hớng M11 đo độ lệch hớng điểm từ M2 đến M10 Kết ớc tính phơng án đợc thể bảng 4.4 bảng 4.5 Thông số luới -Số điểm quan trắc: 11 -Số đoạn đo : 41 -Sai số đo lệch hớng: 10.0 mm/Km -Sai số đo cạnh: + 2ppm Bảng 4.4 Kết ớc tính không đo chiều dài cạnh Số TT Tên điểm 10 11 M11 M10 M9 M8 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 Täa ®é X 84.51 120.27 138.25 154.62 174.26 191.63 209.61 226.93 264.54 293.10 348.79 Q Sai sè (mm) Mx 0.0006 0.0005 0.0006 0.0007 0.0007 0.0008 0.0008 0.0008 0.0007 0.0006 0.0005 70 B¶ng 4.5 KÕt qu¶ ớc tính có đo chiều dài cạnh Tọa độ Sai số(mm) Số Tên TT điểm X Q M11 84.51 M10 120.27 M9 Mx Mq Mp 0.0011 0.0006 0.0013 0.0017 0.0005 0.0018 138.25 0.0017 0.0006 0.0018 M8 154.62 0.0017 0.0007 0.0019 M7 174.26 0.0017 0.0007 0.0019 M6 191.63 0.0017 0.0008 0.0019 M5 209.61 0.0017 0.0008 0.0019 M4 226.93 0.0017 0.0008 0.0019 M3 264.54 0.0017 0.0007 0.0019 10 M2 293.10 0.0017 0.0006 0.0018 11 M1 348.79 0.0011 0.0005 0.0012 Kết phơng án đo bổ sung cho thấy sai số trung phơng vị trí điểm lới quan trắc tốt, hoàn toàn đạt yêu cầu so với giới hạn đà cho (mqt= 1.3 mm) Và việc đo thêm chiều dài cạnh giúp xác định đợc sai sè theo h−íng song song h−íng chn lµ Mx = 1.7mm 4.4.3 Kết bình sai hớng chuẩn đập thủy điện Sê San Tiến hành đo lới quan trắc tuyến đỉnh đập thủy điện Sê San (hình 4.5) theo phơng pháp hớng chuẩn toàn phầnvới độ xác đo góc m = 2.0 sai số đo cạnh mS = 1+1ppm Ta thu đợc kết bảng 4.6 vµ 4.7 QT02 M1 54.66 M2 55.69 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 28.56 37.61 17.32 17.98 17.36 19.64 16.37 17.98 35.75 Hình 4.5 Lới quan trắc tuyến đỉnh đập SêSan M11 QT01 84.51 71 Kết bình sai hớng chuẩn Công trình: Lớii quan trắc ®Ëp thđy ®iƯn Sª San -1-Th«ng sè cđa li -Số điểm quan trắc: 13 -Số ®o¹n ®o : 22 -Sai sè ®o lƯch hng: 10.0 mm/Km -Sai số đo cạnh: + 1ppm Bảng 4.6 Kết bình sai tọa độ -========================================== | Sè | Tªn | T ä a Độ (m) | Sai số tọa độ (m) | | T/T| §iĨm | - | -| | | | X | Q | Mx | Mq | Mp | | | | | | -| | -| | | M1 | 347.2309 | 0.1520 | 0.0008 | 0.0005 | 0.0009 | | | M2 | 292.3743 | 0.1469 | 0.0008 | 0.0010 | 0.0012 | | | M3 | 263.8235 | 0.1268 | 0.0008 | 0.0011 | 0.0014 | | | M4 | 226.6620 | 0.1144 | 0.0008 | 0.0013 | 0.0015 | | | M5 | 209.3470 | 0.1284 | 0.0008 | 0.0013 | 0.0015 | | | M6 | 191.3605 | 0.1649 | 0.0008 | 0.0013 | 0.0015 | | | M7 | 173.9936 | 0.1376 | 0.0008 | 0.0013 | 0.0015 | | | M8 | 154.3526 | 0.1283 | 0.0008 | 0.0012 | 0.0015 | | | M9 | 137.9901 | 0.1158 | 0.0008 | 0.0011 | 0.0014 | | 10 | M10 | 119.9945 | 0.1103 | 0.0008 | 0.0010 | 0.0013 | | 11 | M11 | 84.5187 | 0.1490 | 0.0008 | 0.0008 | 0.0011 | 72 Bảng 4.7 Kết bình sai trị đo -===================================================== |Số | Ký hiệu đoạn đo | Độ lệch huớng | Chiều dài cạnh | |T/T| | -| | | | Máy |Đ.hg |Đ.đo | (®o) | (h/c) | (b/s) | (®o) | (h/c) | (b/s) | | | -| -| -| | -| -| | | -| | | QT01| QT02| M1 | 0.1520 | 0.0000| 0.1520| 347.2300 | 0.0009 | 347.2309| | | QT01| QT02| M2 | 0.1460 | 0.0009| 0.1469| 292.3760 |-0.0016 | 292.3744| | | QT01| QT02| M3 | 0.1260 | 0.0008| 0.1268| 263.8240 |-0.0005 | 263.8235| | | QT01| QT02| M4 | 0.1150 |-0.0006| 0.1144| 226.6610 | 0.0011 | 226.6621| | | QT01| QT02| M5 | 0.1300 |-0.0016| 0.1284| 209.3460 | 0.0011 | 209.3471| | | QT01| QT02| M6 | 0.1640 | 0.0009| 0.1649| 191.3600 | 0.0006 | 191.3606| | | QT01| QT02| M7 | 0.1380 |-0.0004| 0.1376| 173.9950 |-0.0014 | 173.9936| | | QT01| QT02| M8 | 0.1280 | 0.0003| 0.1283| 154.3540 | -0.0013 | 154.3527| | | QT01| QT02| M9 | 0.1160 |-0.0002| 0.1158| 137.9910 |-0.0009 | 137.9901 | |10 | QT01| QT02| M10 | 0.1100 | 0.0003| 0.1103| 119.9950 |-0.0004 | 119.9946 | |11 | QT01| QT02| M11 | 0.1490 | 0.0000| 0.1490| 84.5180 | 0.0009 | 84.5189 | |12 | QT02| QT01| M1 | 0.1520 | 0.0000| 0.1520| 56.2178 | 0.0005 | 56.2183 | |13 | QT02| QT01| M2 | 0.1470 |-0.0001| 0.1469| 111.0760|-0.0012 | 111.0748| |14 | QT02| QT01| M3 | 0.1270 |-0.0002| 0.1268| 139.6260|-0.0004 | 139.6256| |15 | QT02| QT01| M4 | 0.1140 | 0.0004| 0.1144| 176.7860| 0.0010 | 176.7870| |16 | QT02| QT01| M5 | 0.1270 | 0.0014| 0.1284| 194.1010| 0.0010 | 194.1020| |17 | QT02| QT01| M6 | 0.1660 |-0.0011| 0.1649| 212.0880| 0.0006 | 212.0886| |18 | QT02| QT01| M7 | 0.1370 | 0.0006| 0.1376| 229.4570|-0.0015 | 229.4555| |19 | QT02| QT01| M8 | 0.1290 |-0.0007| 0.1283| 249.0980|-0.0016 | 249.0964| |20 | QT02| QT01| M9 | 0.1150 | 0.0008| 0.1158| 265.4600|-0.0011 | 265.4589| |21 | QT02| QT01| M10 | 0.1120 |-0.0017| 0.1103| 283.4550| -0.0005 | 283.4545| |22 | QT02| QT01| M11 | 0.1490 | 0.0000| 0.1490| 318.9290| 0.0013 | 318.9303| Sai số trung phuơng đơn vÞ träng sè: 0.0009(m) 73 KÕt luËn vμ kiÕn nghÞ Kết luận Qua trình nghiên cứu, tìm hiểu khảo sát, đà hoàn thành luận văn Nghiên cứu biện pháp nâng cao hiệu phơng pháp hớng chuẩn quan trắc chuyển dịch ngang công trình Từ tác giả rút đợc số kết luận sau: Phơng pháp hớng chuẩn phơng pháp phù hợp để áp dụng quan trắc công trình dạng thẳng Vì việc nghiên cứu biện pháp nâng cao phơng pháp hớng chuẩn có ý nghĩa to lớn mặt khoa học nh thực tiễn sản xuất Trong luận văn đà nghiên cứu số biện pháp nhằm nâng cao hiệu phơng pháp hớng chuẩn nh sau: - Nâng cao độ xác sơ đồ hớng chuẩn giao chéo cách kéo dài đờng đáy định hớng - ứng dụng đo chiều dài độ xác cao để xác định độ xác dÞch chun theo h−íng song song víi h−íng chn Trong luận văn đà nghiên cứu số biện pháp xử lý bình sai lới quan trắc hớng chuẩn, phân tích độ ổn định lới sở tính toán tham số chuyển dịch Luận văn đà ứng dụng với thiết kế thực tế kết cho thấy lý thuyết thực tế phù hợp Kiến nghị Chúng ta thấy kéo dài đờng đáy định hớng sơ đồ hớng chuẩn giao chéo giúp tăng độ xác phơng pháp Tuy cần nghiên cứu thêm vấn đề Cần nghiên cứu thêm việc ứng dụng công nghệ đo dài để xác định độ xác dịch chuyển theo hớng song song với hớng chuẩn cho sơ đồ h−íng chn thĨ 74 Tμi liƯu tham kh¶o Phan Văn Hiến, Ngô Văn Hợi, Trần Khánh, Nguyễn Quang Phúc, Nguyễn Quang Thắng, Phan Hồng Tiến, Trần Viết Tuấn (1999), Trắc Địa công trình, Trờng đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội Hoàng Ngọc Hà, Trơng Quang Hiếu (1999), Tính toán xử lý số liệu Trắc địa, Trờng đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội Trần Khánh (2009), Quan trắc phân tích chuyển dịch biến dạng công trình, Trờng đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Khánh (2002), Thành lập lới khống chế quan trắc chuyển dịch ngang phơng pháp hớng chuẩn, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 15 Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, 5(15) tr.27-31 5 Bé X©y Dùng (2005), TCXDVN 351: 2005 Quy trình kỹ thuật quan trắc nhà công tr×nh 6.Зайцев А.К и др (1991), Геодезические методы исследования деформаций сооружения, изд-во “недра”, Москва 7.Михелев Д.Ш и др (1977), Геодезические измерения при изучении деформаций крупных инженерных сооружений, изд-во “недра”, Москва 8.Пискунов М.Е и др (1980) Методика геодезических наблюдений за деформациям сооружений, изд-во “недра”, Москва ... nhằm đa biện pháp nâng cao hiệu phơng pháp hớng chuẩn quan trắc chuyển dịch ngang công trình Mục đích nghiên cứu đề tài Mục đích đề tài khảo sát độ xác sơ đồ hớng chuẩn, nghiên cứu biện pháp kết... khống chế mặt công trình thủy điện 1.4.2 Hệ thống lới quan trắc chuyển dịch ngang Nguyên tắc xây dựng lới quan trắc chuyển dịch ngang công trình Nh đà nêu trên, chuyển dịch ngang công trình đợc xác... thị Chuyển dịch công trình Chuyển dịch ngang công trình Mốc khống chế mặt dạng cột bê tông Mốc cột bê tông ống sắt Mốc khống chế mặt công trình thủy điện Lới tam giác quan trắc chuyển dịch ngang