Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa Phæ Th«ng
SV: Th©n V¨n S©m_Tr¾c §Þa A_K48 §å ¸n tèt nghiÖp
1
Phô lôc
Trang
Lêi nãi ®Çu ....................................................................................................
Ch¬ng I: Tæng quan vÒ hiÖn tîng lón vµ c«ng t¸c x©y
dùng líi khèng chÕ ®o lón.............................................
1.1.Tæng quan vÒ hiÖn tîng lón c«ng tr×nh........................................
1.2. Líi khèng chÕ ®o lón c«ng tr×nh .........................................
1.3. Mèc khèng chÕ ............................................................................
1.4. Mèc lón (Mèc quan tr¾c ...............................................................
1.5. C«ng t¸c ®o ®¹c ............................................................................
1.6. B×nh sai líi khèng chÕ ®é cao.....................................................
Ch¬ng II: x¸c ®Þnh ®é æn ®Þnh cña ®iÓm ®é cao trong
líi ®o lón c«ng tr×nh........................................................
2.1. Tæng quan vÒ nghiªn cøu tÝnh æn ®Þnh cña ®é cao ®iÓm ..............
2.2. C¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é æn ®Þnh cña ®iÓm ®é cao ..............
2.3. Ph¬ng ph¸p Martuszewicz ..........................................................
2.4. Tham sè lón vµ ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh tham sè lón .....................
Ch¬ng III: TÝnh to¸n thùc nghiÖm.....................................................
3.1. M« t¶ thùc nghiÖm........................................................................
3.2. TÝnh to¸n thùc nghiÖm 1...............................................................
3.3. Kh¶o s¸t tÝnh æn ®Þnh cña mèc ®é cao..........................................
3.4. TÝnh to¸n thùc nghiÖm 2...............................................................
3.5. Kh¶o s¸t tÝnh æn ®Þnh cña mèc ®é cao..........................................
KÕt luËn .........................................................................................................
Tµi liÖu tham kh¶o...................................................................................
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa Phæ Th«ng
SV: Th©n V¨n S©m_Tr¾c §Þa A_K48 §å ¸n tèt nghiÖp
2
Lêi nãi ®Çu
§Ó c¸c c«ng tr×nh trªn cã chÊt lîng tèt ®¹t kÕt qu¶ cao th× c«ng t¸c tr¾c ®Þa
cã vai trß hÕt søc quan träng kÓ tõ khi kh¶o s¸t thiÕt kÕ, thi c«ng ®Õn khi c«ng
tr×nh ®i vµo vËn hµnh æn ®Þnh. Trong ®ã viÖc nghiªn cøu biÕn d¹ng th¼ng ®øng
c«ng tr×nh lµ mét c«ng ®o¹n kh«ng thÓ thiÕu vµ ®ßi hái ®é chÝnh x¸c cao.
Trong thùc tÕ cã rÊt nhiÒu ph¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ ®é æn ®Þnh cña c¸c mèc
®o lón c«ng tr×nh, nhng em thÊy ph¬ng ph¸p Martuszewicz cã rÊt nhiÒu u
®iÓm vµ ®îc øng dông rÊt réng r·i, do ®ã em nhËn ®Ò tµi:
“ Ph©n tÝch kh¶ n¨ng øng dông cña ph¬ng ph¸p Martuszewicz trong
®¸nh gi¸ ®é æn ®Þnh c¸c mèc ®o lón c«ng tr×nh”
Néi dung cña ®Ò tµi ®îc chia lµm ba ch¬ng:
Lêi nãi ®Çu
Ch¬ng I: Tæng qu¸t vÒ hiÖn tîng lón vµ c«ng t¸c x©y dùng líi
khèng chÕ ®é lón.
Ch¬ng II: X¸c ®Þnh ®é æn ®Þnh cña ®iÓm ®é cao trong líi ®o lón c«ng tr×nh.
Ch¬ng IV: TÝnh to¸n thùc nghiÖm.
KÕt luËn
Víi sù híng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o PGS.TS. Tr¬ng Quang HiÕu,
vµ sù cè g¾ng cña b¶n th©n, sau mét thêi gian em ®· hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Do
thêi gian vµ kinh nghiÖm thùc tÕ cßn h¹n chÕ nªn b¶n ®å ¸n kh«ng thÓ tr¸nh
khái nh÷ng thiÕu sãt vÒ néi dung còng nh c¸c thuËt ng÷ khoa häc. Em rÊt
mong ®îc sù gãp ý cña c¸c thÇy c« vµ c¸c b¹n ®Ó b¶n ®å ¸n cña em ®îc
hoµn thiÖn h¬n n÷a.
Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n!
Hµ néi, th¸ng 6 n¨m 2008
Sinh viªn thùc hiÖn:
Th©n V¨n S©m
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa Phæ Th«ng
SV: Th©n V¨n S©m_Tr¾c §Þa A_K48 §å ¸n tèt nghiÖp
3
Ch¬ng I
Tæng quan vÒ hiÖn tîng lón vµ c«ng t¸c x©y dùng
Líi khèng chÕ ®o lón
1.1. tæng quan vÒ hiÖn tîng lón c«ng tr×nh
1.1.1. Ph©n lo¹i chuyÓn dÞch biÕn d¹ng c«ng tr×nh
Do t¸c ®éng cña nhiÒu yÕu tè tù nhiªn vµ nh©n t¹o nªn c¸c c«ng tr×nh x©y
dùng ®Òu cã thÓ bÞ chuyÓn dÞch. BiÕn d¹ng ë c¸c giai ®o¹n thi c«ng còng nh
trong thêi gian vËn hµnh sö dông.
ChuyÓn dÞch c«ng tr×nh trong kh«ng gian lµ sù thay ®æi vÞ trÝ c«ng tr×nh
theo thêi gian vµ ®îc ph©n biÖt thµnh hai lo¹i lµ chuyÓn dÞch theo ph¬ng
th¼ng ®øng vµ chuyÓn dÞch theo mÆt ph¼ng ngang.
ChuyÓn dÞch theo ph¬ng th¼ng ®øng ®îc gäi lµ ®é tråi, lón (nÕu chuyÓn
dÞch cã híng xuèng díi th× gäi lµ lón, híng lªn lµ tråi). ChuyÓn dÞch c«ng
tr×nh trong mÆt ph¼ng n»m ngang ®îc gäi lµ chuyÓn dÞch ngang.
BiÕn d¹ng c«ng tr×nh lµ sù thay ®æi mèi t¬ng quan h×nh häc cña c«ng
tr×nh ë quy m« tæng thÓ hoÆc ë c¸c kÕt cÊu thµnh phÇn. BiÕn d¹ng xÈy ra do
chuyÓn dÞch kh«ng ®Òu gi÷a c¸c bé phËn c«ng tr×nh, c¸c biÕn d¹ng thêng gÆp
lµ hiÖn tîng cong, vÆn xo¾n, r¹n nøt cña c«ng tr×nh.
NÕu c«ng tr×nh bÞ chuyÓn dÞch, biÕn d¹ng vît qu¸ giíi h¹n cho phÐp th×
kh«ng nh÷ng g©y ra trë ng¹i cho qu¸ tr×nh khai th¸c sö dông mµ cã thÓ dÉn
®Õn c¸c sù cè h háng, ®æ vì vµ ph¸ huû mét phÇn hoÆc toµn bé c«ng tr×nh.
1.1.2. Nguyªn nh©n g©y ra chuyÓn dÞch biÕn d¹ng c«ng tr×nh
C«ng tr×nh bÞ chuyÓn dÞch do t¸c ®éng cña hai nhãm yÕu tè chñ yÕu, lµ t¸c
®éng cña c¸c yÕu tè tù nhiªn vµ t¸c ®éng cña c¸c yÕu tè nh©n t¹o, liªn quan ®Õn
ho¹t ®éng cña con ngêi trong qu¸ tr×nh x©y dùng, vËn hµnh khai th¸c c«ng tr×nh.
C¸c nguyªn nh©n thuéc nhãm c¸c yÕu tè tù nhiªn gåm cã: kh¶ n¨ng lón,
trît cña líp ®Êt ®¸ díi nÒn mãng c«ng tr×nh vµ c¸c hiÖn tîng ®Þa chÊt c«ng
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa Phæ Th«ng
SV: Th©n V¨n S©m_Tr¾c §Þa A_K48 §å ¸n tèt nghiÖp
4
tr×nh, ®Þa chÊt thuû v¨n, sù co gi·n cña ®Êt ®¸, thay ®æi cña c¸c ®iÒu kiÖn thuû
v¨n theo nhiÖt ®é, ®é Èm vµ møc níc ngÇm.
Nhãm c¸c yÕu tè nh©n t¹o bao gåm: nh hëng cña träng lîng b¶n th©n
c«ng tr×nh, sù thay ®æi c¸c tÝnh chÊt c¬ lý ®Êt ®¸ do viÖc quy ho¹ch cÊp tho¸t
níc, c¸c sai lÖch trong kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®Þa chÊt thuû v¨n, qu¸ tr×nh
suy yÕu cña nÒn mãng do thi c«ng c¸c c«ng tr×nh ngÇm trong lßng ®Êt, ¶nh
hëng cña viÖc x©y dùng c¸c c«ng tr×nh l©n cËn kh¸c, sù rung ®éng cña nÒn
mãng do vËn hµnh m¸y mãc c¬ giíi vµ t¸c ®éng cña c¸c ph¬ng tiÖn giao th«ng.
1.1.3. Nghiªn cøu biÕn d¹ng th¼ng ®øng (®é lón)
BiÕn d¹ng th¼ng ®øng lµ mét thµnh phÇn cña biÕn d¹ng vÞ trÝ c¸c ®iÓm trªn
bÒ mÆt vá Tr¸i §Êt. Trong trêng hîp tæng qu¸t biÕn d¹ng vÞ trÝ ®iÓm trªn bÒ
mÆt vá Tr¸i §Êt cã thÓ biÓu diÔn trªn kh«ng gian ba chiÒu <OXYZ>. Khi cho
trôc OZ trïng víi ph¬ng d©y däi, Th× lóc ®ã biÕn d¹ng cña vÞ trÝ ®iÓm trªn
trôc OZ ®îc xem lµ biÕn d¹ng th¼ng ®øng. Nghiªn cøu biÕn d¹ng th¼ng ®øng
®Æc biÖt cã ý nghÜa khi kh¶o s¸t ®é lón côc bé cña c¸c c«ng tr×nh c«ng
nghiÖp, kinh tÕ vµ quèc phßng. T¸c nh©n cña biÕn d¹ng th¼ng ®øng lµ t¸c nh©n
chñ yÕu t¹o nªn sù ph¸ huû cña c¸c c«ng tr×nh.
Nh×n chung biÕn d¹ng th¼ng ®øng c¸c lo¹i c«ng tr×nh c«ng nghiÖp ®îc t¹o
nªn tõ kÕt cÊu cña nÒn mãng c«ng tr×nh (bao gåm kÕt cÊu cña c¸c tÇng ®Þa chÊt
vµ kÕt cÊu c¬ häc cña c«ng tr×nh) vµ sù thay ®æi cña t¶i träng trong qu¸ tr×nh thi
c«ng vµ hoµn c«ng c«ng tr×nh. BiÕn d¹ng th¼ng ®øng tù nhiªn cña mét sè c«ng
tr×nh kinh tÕ nh sù thay ®æi cña hÖ thèng níc ngÇm, c¸c vÕt nøt cña vá Tr¸i
§Êt (vÕt nøt ch©u thæ s«ng Hång) ®îc t¹o nªn tõ sù dån nÐn cña c¸c m¶ng vá
Tr¸i §Êt ( nÕu coi Tr¸i §Êt cã cÊu t¹o m¶ng) do sù thay ®æi cña ®Þa t©m Tr¸i
§Êt vµ sù thay ®æi cña lùc hót ®Èy cña c¸c hµnh tinh trong hÖ MÆt Trêi.
HiÖn nay khi nghiªn cøu biÕn d¹ng th¼ng ®øng cña c¸c ®iÓm trªn bÒ mÆt
vá Tr¸i §Êt ngêi ta thêng dïng c¸c ph¬ng ph¸p ®o ®¹c thùc ®Þa kÕt hîp víi
nh÷ng kiÕn thøc vÒ ®Þa chÊt vµ ®Þa vËt lý. Chóng ta cã thÓ chia hiÖn tîng biÕn
d¹ng th¼ng ®øng thµnh hiÖn tîng biÕn d¹ng toµn cÇu (t¹m gäi lµ biÕn d¹ng
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa Phæ Th«ng
SV: Th©n V¨n S©m_Tr¾c §Þa A_K48 §å ¸n tèt nghiÖp
5
tæng thÓ) vµ hiÖn tîng biÕn d¹ng côc bé (biÕn d¹ng trªn mét l·nh thæ, mét
vïng cña mét l·nh thæ hay mét khu vùc).
§Ó x¸c ®Þnh biÕn d¹ng tæng thÓ ngêi ta bè trÝ hÖ thèng ®iÓm tr¾c ®Þa r¶i ®Òu
trªn toµn bÒ mÆt cña vá Tr¸i §Êt (thêng lµ nh÷ng ®iÓm GPS cã hÖ to¹ ®é ®îc
tÝnh theo mét hÖ to¹ ®é ®Þa t©m WGS_hÖ to¹ ®é toµn cÇu). TiÕn hµnh ®o ®¹c
®ång thêi cïng mét thêi ®iÓm ë c¸c ®iÓm to¹ ®é ®ã vµ ®o nhiÒu chu kú cho phÐp
chóng ta x¸c ®Þnh ®îc ®é biÕn d¹ng cña c¸c ®iÓm th«ng qua to¹ ®é t¬ng øng
cña chóng. Sö dông thµnh phÇn to¹ ®é t¬ng øng chóng ta sÏ t×m ®îc ®é biÕn
d¹ng th¼ng ®øng cña to¹ ®é c¸c ®iÓm vµ tiÕp ®ã lµ ®é biÕn d¹ng th¼ng ®øng cña
tõng vïng hay cña mét l·nh thæ (theo th«ng b¸o míi ®©y tõ sè liÖu quan tr¾c GPS
ngêi ta ®· x¸c ®Þnh ®îc ®é lón cña níc Anh hµng n¨m lµ 5 mm).
§Ó x¸c ®Þnh biÕn d¹ng th¼ng ®øng côc bé, th× phô thuéc vµo diÖn tÝch cña
khu vùc vµ tÝnh chÊt cña c«ng tr×nh cÇn kh¶o s¸t chóng ta bè trÝ líi ®é cao cã
®é tin cËy phô thuéc vµo yªu cÇu cña c¸c môc tiªu kh¶o s¸t biÕn d¹ng th¼ng
®øng vµ thùc hiÖn ®o nhiÒu chu kú sÏ x¸c ®Þnh ®îc ®é biÕn d¹ng th¼ng ®øng
cña tõng ®iÓm hay tõng vïng cña c«ng tr×nh.
Phô thuéc vµo môc tiªu vµ diÖn tÝch cña khu vùc cÇn nghiªn cøu biÕn d¹ng
th¼ng ®øng cña c¸c c«ng tr×nh chóng ta cã thÓ h×nh dung líi ®é cao ®îc x©y
dùng nh»m x¸c ®Þnh biÕn d¹ng th¼ng ®øng ë d¹ng ®a môc tiªu (thêng x©y
dùng trong nh÷ng vïng cã nhiÒu d¹ng c«ng tr×nh hay c¸c hiÖn tîng tù nhiªn
cÇn nghiªn cøu biÕn d¹ng th¼ng ®øng) vµ líi ®é cao x©y dùng nh»m nghiªn
cøu biÕn d¹ng th¼ng ®øng cña mét sè d¹ng c«ng tr×nh trong khu vùc nhá.
1.1.4. Qu¸ tr×nh nghiªn cøu ®é lón c«ng tr×nh ë ViÖt Nam
Theo dâi qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn th¼ng ®øng bÒ mÆt, cïng c¸c c«ng tr×nh trªn
®ã b»ng ph¬ng ph¸p Tr¾c §Þa ®îc tiÕn hµnh nhiÒu n¬i trªn thÕ giíi vµ lµ
ph¬ng ph¸p cho ta kÕt qu®Þnh lîng ®¸ng tin cËy qu¸ tr×nh chuyÓn dÞch. ë
ViÖt Nam quan s¸t ®é lón c«ng tr×nh nhµ cao tÇng ®îc tiÕn hµnh tõ n¨m 1980
do phßng tr¾c ®Þa viÖn khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng Hµ Néi kÕt hîp víi bé m«n
Tr¾c §Þa c«ng tr×nh vµ mét sè gi¸o viªn trêng §¹i Häc Má_§Þa ChÊt. §Çu tiªn