Ứng dụng phương pháp Martuszewicz trong đánh giá độ ổn định mốc đo lún công trình

Ph©n bè mèc

Các mốc cơ sở đợc đặt tại những vị trí bên ngoài phạm vi ảnh hởng lún của công trình (cách không dới 1.5 lần chiều cao công trình quan trắc), tuy nhiên cũng không nên đặt mốc ở quá xa đối tợng quan trắc nhằm hạn chế ảnh hởng tích luỹ của sai số đo nối độ cao. Để tăng tính thẩm mỹ, loại mốc này thờng đợc gia công từ đoạn thép tròn, một phần gắn vào tờng, phần nhô ra đợc gia công hình chỏm cầu để thuận tiện cho việc đặt mia khi thực hiện quan trắc (hình 1.9).

Ph©n bè mèc

Số lợng và sơ đồ phân bố mốc lún đợc thiết kế cho từng công trình cụ thể, mật độ điểm mốc phải đủ để xác định đợc các tham số đặc trng cho quá trình lún của công trình. Đối với công trình dạng tháp (silô, tháp phát thanh truyền hình, ống khói ),… mốc đợc bố trí đều quanh chân đế công trình, số lợng mốc tối thiểu là bốn mốc nh ví dụ ở hình (1.13).

Lựa chọn phơng pháp đo

Tại đập tràn, mốc lún đặt trên các khối bê tông, mỗi khối không ít hơn (3ữ4) mốc.

Các chỉ tiêu kỷ thuật khi áp dụng phơng pháp thuỷ chuẩn chính xác Sau đây chúng tôi hệ thống một số yêu cầu cơ bản về các chỉ tiêu kỷ thuật

Phơng pháp thuỷ chuẩn điện tử

Cân bằng máy sử dụng ba ốc cân tới khi bọt thuỷ tròn vào tâm để hiệu chỉnh 1 vị trí Quay máy 1800 xung quanh quang trục thẳng đứng bọt thuỷ tròn có thể ở vị trí 2 Nếu bọt thuỷ tròn xa vị trí của vòng tròn hiệu chỉnh thì cần thiết phải hiệu chỉnh nó. Nhìn chung, lới khống chế độ cao cơ sở đợc bố trí dới dạng một lới tự do, nên sau khi lấy trị trung bình của đo đi, đo về (cả chênh cao và số trạm đo), kiểm tra chất lợng kết quả đo, chúng ta sử dụng một trong các phơng pháp bình sai lới độ cao tự do để bình sai các dạng lới cụ thể. Trong trờng hợp lới độ cao cấp cơ sở bố trí nhằm khảo sát độ biến dạng thẳng đứng đa mục tiêu (thờng bố trí trên diện rộng và những địa hình gần giống nhau), thì nên chọn trọng số tỉ lệ nghịch với chiều dài tuyến đo và chênh cao thu đợc tơng ứng với 1km chiều dài tuyến đo đợc gọi là chênh cao có trọng số đơn vị.

Nhận xét 2: Khi sử dụng phơng pháp Hermetr Mittermayer sau khi có ma trận A thì việc phân chia ma trận này thành hai ma trận A1, A2 đợc tiến hành tùy ý nhng cách phân chia tốt nhất là ma trận A1 đợc tạo nên từ (t) cột đầu của ma trận A (số cột bằng số trị đo cần thiết (t) ), ma trận A2 là phần còn lại của ma trận A. Hiện nay trong thực tế sản xuất, hệ thống mốc chuẩn để đo lún công trình th- ờng đợc xây dựng dới hình thức cụm mốc cọc hoặc mốc chôn nông, trong mỗi chu kỳ quan trắc thực hiện đo kiểm tra chênh cao giữa các mốc trong cụm và nh vậy tạo thành một mạng lới khống chế cục bộ. Nếu các mốc ổn định (có nghĩa là δ có giá trị nhỏ không đáng kể so với độ lệch (. ∆) thì sự khác biệt độ cao chỉ có thể do sai số đo gây nên, trong trờng hợp này giá trị chênh lệch ∆ không thể vợt qua giới hạn của sai số đo.

Có nhiều phơng pháp xử lý độ ổn định các mốc của lới khống chế độ cao trong quan trắc lún đã đợc nghiên cứu đề xuất, sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu một số phơng pháp cơ bản đang đợc áp dụng để phân tích độ ổn định mốc lới độ cao. Xét về phơng pháp phân tích tơng quan chúng ta dễ nhận thấy bài toán này thực chất là bài toán kiểm định giả thiết trị bình sai của chênh cao thu đợc từ những chu kỳ đo là bằng nhau, có nghĩa là ta coi. Rừ ràng trong phơng phỏp phõn tớch tơng quan trỡnh bày ở tài liệu tham khảo [2], ngời ta cha lu ý đến trị tới hạn của việc kiểm tra độ ổn định và khi tính trị trung bình cũng cha thể hiện đợc ảnh hởng của trọng số (ở đây là sai số trung phơng của chênh cao sau bình sai) đến trị trung bình hi.

Nội dung của phơng pháp Martuszewicz

Uzj (2.32) Thì mốc khởi tính đó đợc coi là mốc ổn định nhất và dùng nó để làm mốc khởi tính cho quá trình bình sai lới ở các chu kỳ đo. p) và ma trận hiệp phơng sai của các mốc độ cao bình sai đó. Kiểm tra độ ổn định của các mốc cơ sở (j) còn lại ngoài mốc cơ sở ổn định nhất.

Phân tích khả năng ứng dụng của phơng pháp Martuszewicz

Nhận xét 1: Khi thay đổi điểm khởi tính độ cao trong bình sai lới độ cao tự do không làm thay đổi số hiệu chỉnh của các trị đo trong từng chu kỳ đo. Điều này đồng nghĩa với kết luận trị bình sai của các chênh cao đo trong lới độ cao tự do không phụ thuộc vào sự thay đổi của điểm gốc khởi tính độ cao. Nhận xét 2: Khi thay đổi điểm gốc khởi tính độ cao trong bình sai lới độ cao tự do, thì độ cao bình sai của các mốc của các chu kỳ đó thay đổi theo hằng số cố định.

Nhận xét 3: Từ nhận xét 2 dễ nhận thấy khi thay đổi độ cao điểm khởi tính trong bình sai lới độ cao tự do có thể làm thay đổi đều độ cao sau bình sai của các mốc của lới. Nếu hai chu kỳ đo (i) và (k) đợc bình sai với những điểm độ cao gốc khác nhau (trên các mặt độ cao khác nhau), thì độ lún của các mốc, hiệu độ cao tính từ. Từ nhận xét 4 dựa vào kết quả tính toán ví dụ ta thấy việc xác định mốc gốc ổn định nhất trên cơ sở lý thuyết của phơng pháp Martuszewicz dẫn đến việc tìm mốc độ cao có độ lún ∆z nhỏ nhất là hoàn toàn có thể chấp nhận đợc.

Trong tiêu chuẩn (2.33) trị tới hạn đợc chọn là một hằng số (tα =2ữ3) cha thật thoả đáng và có nhợc điểm gần giống với nhợc điểm về trị tới hạn trong phơng pháp Kostekhel.

Một số nhận xét chung cho các phơng pháp trên

Các phơng pháp còn lại không có u việt này(trong các phơng pháp đó ngời ta nhận m0 cố định cho mọi dạng lới và theo tài liệu tham khảo [3] ng- ời ta nhận cố định m0 = 0.32mm ứng với lới độ cao hạng I). Đánh giá chung khi sử dụng các phơng pháp thuộc nhóm “tơng đối” để đánh giá độ ổn định các mốc đo lún, thì các phơng pháp này cha thỏa mãn đầy đủ ba tiêu chí lựa chọn phơng pháp đánh giá độ ổn định các mốc đo lún tốt nhất. Trong quan trắc biến dạng thẳng đứng, các tham số đặc trng cho quá trình nghiên cứu biến dạng thẳng đứng là độ biến dạng thẳng đứng của điểm quan trắc,.

Căn cứ vào tốc độ biến dạng thẳng đứng đo đợc ở các chu kỳ có thể dự báo biến dạng thẳng đứng cho từng vùng hay toàn bộ công trình trong những thời gian tiếp theo. Nhờ các kết quả dự báo, chúng ta có thể dự đoán đợc khả năng biến dạng trong tơng lai gần của công trình và từ đó có biện pháp ngăn ngừa các sự cố đáng tiếc xảy. Trong các bài toán trên để thu trị bình sai của lới độ cao cơ sở chúng tôi sử dụng phơng pháp bình sai Hermetr Mettermayer và luôn nhận điểm khởi tính là một điểm cố định.

Nếu các giá trị trong từng ô tơng ứng với từng điểm của bảng sau khi đợc so với trị tới hạn tα (ở đây chúng tôi chọn trị tới hạn tα= 3), thấy chúng lớn hơn thì chứng tỏ điểm đó không ổn định.

Thực nghiệm 2: Lới khống chế gồm ba mốc

Từ kết quả tính trên ta thấy trong lới có một điểm R4 không ổn định. Tất cả các phơng pháp em nghiên cứu trong bản đồ án này đều đánh giá độ ổn. Không ứng dụng cho lới quan trắc vì trong lới quan trắc các mốc của lới cơ sở đã ổn định.

Tất cả các phơng pháp em nghiên cứu trong bản đồ án này chỉ tiến hành khi chúng ta bình sai lới khống chế cơ sở theo chênh cao vì khi đó chúng ta nhận đợc các giá trị Hi', mHi', h', phục vụ cho quá trình tính toán. Đây là hạn chế lớn trong quá trình xử lý số liệu của các phơng pháp trên. Trong các phơng pháp đánh giá độ ổn định các mốc đo lún công trình sẽ gặp nhiều khó khăn hoặc không xử lý đợc nếu các mốc lún đều.

Phơng pháp phân tích tơng quan: khối lợng tính toán quá lớn, cần phải có một lợng chu kỳ đo đủ lớn (trên 8 chu kỳ) mới thực hiện tính toán đợc.