intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đánh giá công nghệ quan trắc nghiêng bằng thiết bị Portable tiltmeter ở Việt Nam

Chia sẻ: Việt Cường Nguyễn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST
Báo xấu
40
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết giới thiệu công nghệ quan trắc nghiêng Tiltmeter về cách thức đo đạc và tính toán; phân tích, so sánh công nghệ Tiltmeter với phương pháp đo khoảng cách ngang khi xác định nghiêng kết cấu thẳng đứng và phương pháp đo cao thủy chuẩn hình học khi xác định nghiêng kết cấu nằm ngang giúp đánh giá khả năng áp dụng của phương pháp này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đánh giá công nghệ quan trắc nghiêng bằng thiết bị Portable tiltmeter ở Việt Nam

  1. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, NUCE 2021. 15 (1V): 134–145 ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ QUAN TRẮC NGHIÊNG BẰNG THIẾT BỊ PORTABLE TILTMETER Ở VIỆT NAM Lương Ngọc Dũnga,∗, Bùi Duy Quỳnha , Phạm Quốc Khánhb , Hoàng Văn Longc , Dương Thị Oanhc a Khoa Cầu Đường, Trường Đại học Xây dựng, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam b Khoa Trắc địa - Bản đồ và quản lý đất đai, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 18 Phố Viên, quận Bắc Từ Liêm, Hà Nội, Việt Nam c Khoa Xây dựng, Trường Cao đẳng xây dựng số 1, đường Trung Văn, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 22/02/2021, Sửa xong 16/03/2021, Chấp nhận đăng 19/03/2021 Tóm tắt Trong một vài năm trở lại đây, tại Việt Nam xuất hiện công nghệ đo nghiêng bằng Tiltmeter giúp quan trắc nghiêng công trình rất hiệu quả, đặc biệt là các công trình được xây dựng trên khuôn viên nhỏ, chiều cao lớn. Đây là một phương pháp đo nghiêng mới nhưng chưa có những tiêu chuẩn Việt Nam quy định và những nghiên cứu đánh giá về hiệu quả của công nghệ. Trong bài báo này, tác giả giới thiệu công nghệ quan trắc nghiêng Tiltmeter về cách thức đo đạc và tính toán; phân tích, so sánh công nghệ Tiltmeter với phương pháp đo khoảng cách ngang khi xác định nghiêng kết cấu thẳng đứng và phương pháp đo cao thủy chuẩn hình học khi xác định nghiêng kết cấu nằm ngang giúp đánh giá khả năng áp dụng của phương pháp này. Thực nghiệm xác định nghiêng một kết cấu thẳng đứng cao 3 m, cho kết quả giá trị độ lệch ngang giữa hai phương pháp là 1,8 mm/1 m và 0,2 mm/2 m tương ứng giá trị lệch góc khoảng 6’ và 21”. Thực nghiệm xác định nghiêng cho kết cấu nằm ngang, kết quả giữa hai phương pháp gần như đồng nhất, với giá trị lệch ngang 0,2 mm/0,103 m, tương đương giá trị lệch góc khoảng 6’. Từ khoá: quan trắc nghiêng; thiết bị Tiltmeter; nguyên lý đo nghiêng Tiltmeter; GeoKon; GeoSlope. ASSESEMENT OF TILT MORNITORING BY PORTABLE TILTMETER IN VIETNAM Abstract In the past few years in Vietnam, the Tiltmeter technology has appeared to help the effective tilt monitoring, es- pecially the works built on a small campus with large height. This is a new method, but there are no Vietnamese standards and no assessment studies on the efficiency of the technology. In this article, we present Tiltmeter technology about measuring and calculating method; analysis and comparison of Tiltmeter technology with the horizontal distance measurement method when determining the inclination of the vertical structure and the ge- ometric leveling method when determining the horizontal structure inclination helps to assess the applicability of this method. The experiment on determining the tilt of a 3-meter-high vertical structure, results in horizontal deviation values between the two methods as 1.8 mm/1 m and 0.2 mm/2 m, angle deviation values about 6’ and 21”, respectively. When experimenting the determination of inclination for horizontal structure, the results between the two methods are almost identical, deviation value of 0.2 mm/0.103 m, corresponding an angle deviation value about 6’. Keywords: tilt monitoring; tiltmeter instruments; tiltmeter theory; GeoKon, Geoslope GK-604D, DigiPro2. https://doi.org/10.31814/stce.nuce2021-15(1V)-12 © 2021 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) ∗ Tác giả đại diện. Địa chỉ e-mail: dungln@nuce.edu.vn (Dũng, L. N.) 134
  2. Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 1. Đặt vấn đề Trên thế giới vấn đề quan trắc bằng Tiltmeter đã được áp dụng từ rất lâu cho các hoạt động về địa chấn như sự hoạt động của núi lửa, sạt lở đất [1]. Trong quan trắc nghiêng, thiết bị Tilmeter được đánh giá có hiệu quả, có độ chính xác cao và chi phí thấp [2]. Hiện nay, rất nhiều các công trình lớn trên thế giới ứng dụng công nghệ mới này vào công tác giám sát sự dịch chuyển của công trình, cảnh báo sạt lở. Điển hình có thể kể đến hệ thống cảnh báo sạt lở đất (Landslide Warning System – Taiwan) [3] ở Đại học Quốc gia Sun-Yat-Sen, Đài Loan. Đây là vị trí nằm trên sườn thấp của núi Sao-San, tiềm ẩn nguy cơ sạt lở đất cao nên đòi hỏi một hệ thống giám sát rộng rãi. Công ty Cổ phần Công nghệ San Lien đã lắp đặt hệ thống giám sát bao gồm 10 áp kế được cài đặt trên các sườn núi phía trên núi, 17 máy đo nghiêng Tiltmeter đặt trên các bức tường chắn và 12 inclinometers được cài đặt trên các mặt phẳng trượt. Các máy đo độ nghiêng Tiltmeter có nhiệm vụ theo dõi độ nghiêng của các bức tường chắn. Ở một công trình khác khi quan trắc cấu trúc đường hầm của hệ thống tàu điện ngầm Sân bay Quốc tế Đào Viên Đài Loan MRT System for Airport Access (Đài Bắc, Đài Loan) [4], các thiết bị đo nghiêng Tiltmeter cũng đã được áp dụng. Thiết bị Tiltmeter được gắn trên cầu, trụ và thép tạm thời để theo dõi độ nghiêng trong quá trình thi công đào, lấp. Hay như công trình tòa nhà quốc hội, Portcullis House (London, Anh) [5], thiết bị Tiltmeter được sử dụng để kiểm tra độ thẳng đứng tại các cấu trúc chuyển góc. Cùng với việc đo nghiêng các hệ thống tường chắn tầng hầm bằng thiết bị cảm biến Inclinometer [6], thiết bị Tiltmeter cũng bắt đầu được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam trong công tác quan trắc, kiểm tra độ nghiêng công trình, đặc biệt là đo nghiêng trong kết cấu như nhà cao tầng. Năm 2012, Viện Khoa học công nghệ xây dựng – IBST đã thực hiện dự án “Nghiên cứu xây dựng chương trình và tài liệu giảng dạy về quan trắc công trình xây dựng” [7]. Trong dự án này, nội dung đề cập đến quan trắc nghiêng bằng Tiltmeter chỉ mang tính chất giới thiệu, chưa có các kết quả đo đạc thực nghiệm, đánh giá độ chính xác của thiết bị và phương pháp. Ngoài ra, trong sản xuất thực tế, cũng đã có một số đơn vị tư vấn triển khai áp dụng công nghệ quan trắc Tiltmeter vào các công trình nhà cao tầng tại Việt Nam. Ví dụ ở một số dự án như khu du lịch sinh thái và nghỉ dưỡng cao cấp Eurowindow Nha Trang gồm 3 khách sạn thuộc xã Cam Hải Đông, huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hòa, 1) Tại khách sạn Condotel, 08 thiết bị đo nghiêng được gắn lên sàn các tầng 6 (03 đĩa), tầng 9 (03 đĩa) và tầng mái (02 đĩa) của tòa nhà. Qua kết quả quan trắc 3 chu kỳ cho thấy độ nghiêng lớn nhất tại điểm T3_09 theo chiều A và B là 3,22 mm [8]. 2) Tại khách sạn Movenpick, kết quả quan trắc 3 chu kỳ ở 09 điểm quan trắc nghiêng gắn ở các tầng 5, 10 và 13 cho thấy độ nghiêng lớn nhất tại điểm T2_10 theo chiều A là -1,92 mm và chiều B là 2,88 mm [8]. Và 3) tại khách sạn Radisson Blue, các đĩa đo nghiêng được gắn lên sàn các tầng 5, 10 và của tòa nhà. Kết quả quan trắc độ nghiêng lớn nhất tại điểm T3_10 theo chiều A là −2,88 mm và chiều B là 3,9 mm [9]. Trong một dự án khác tại Tòa nhà Asahi Tower ở 201 Minh Khai, phường Minh Khai, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội [9]. Trong quá trình thi công xây dựng đã khoan gắn 36 đĩa cho 3 block tại các tầng 5, 10, 15, 20 và tầng 24. Qua 4 chu kỳ quan trắc, độ nghiêng lớn nhất tại mốc T15-2 là 19,0 mm và mốc nghiêng nhỏ nhất là 4,6 mm tại mốc 15-1. Trong báo cáo về quan trắc nghiêng trụ lò nung nhà máy sản xuất vật liệu Cristabolite - KCN Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế [10], 12 thiết bị Tiltmeter đo nghiêng được khoan gắn cho 3 trụ lò nung (2 vị trí tại vách trụ và 2 tại đỉnh trụ). Qua 8 chu kỳ quan trắc, độ nghiêng lớn nhất tại vách trụ lò nung theo chiều A là 7,9 mm tại mốc N6, và theo chiều B là 2,1mm tại mốc N2-1. Một điểm chung trong các dự án quan trắc nghiêng Tiltmeter ở Việt Nam là chỉ nêu ra được giá 135
  3. Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng trị dịch chuyển ngang tại điểm quan trắc mà chưa thể hiện được giá trị nghiêng của công trình. Mặt khác, theo nguyên lý hoạt động của thiết bị, việc lắp đặt các đĩa đo nghiêng tại mặt sàn hay đỉnh trụ công trình để xác định độ nghiêng của công trình theo phương thẳng đứng là không phù hợp. Bài báo này giới thiệu về phương pháp quan trắc nghiêng với thiết bị Tiltmeter trong phần 2 và tiến hành thực nghiệm so sánh với các kết quả quan trắc nghiêng truyền thống bằng máy toàn đạc điện tử (TĐĐT) hoặc máy thủy bình ở phần 3. Trong phần 4 tác giả đưa ra một số kết luận đối với việc quan trắc nghiêng bằng thiết bị Tiltmeter. 2. Thiết bị và nguyên lý quan trắc nghiêng Tiltmeter 2.1. Hệ thống quan trắc nghiêng Tiltmeter Tiltmeter là hệ thống đo độ nghiêng được thiết kế cầm tay để xác định chính xác những thay đổi nhỏ so với phương chuẩn, hoặc trên mặt đất, hoặc trong các cấu trúc. Tiltmeter có thể được chế tạo hoàn toàn bằng cơ khí hoặc cảm biến điện phân để đo lường điện tử. Một hệ thống Tiltmeter gồm ba bộ phận sau cơ bản là thiết bị đo nghiêng - Portable Tiltmeter, bộ phận thu nhận hiển thị số liệu – Readout và đĩa đo nghiêng – Tiltplate, Hình 1. Hình 2. Các bộHình phận2.của Cáchệbộ phậnTiltmeter thống của hệ thống Tiltmeter đo nghiêng Đĩalà đo bộ nghiêng phận dùng là để bộ đặt phận máydùng đo để đặt máy nghiêng lên đovà nghiêng đo. Các đĩa lên này và đo. Cá đượctrên định gắncác địnhtrúc cố cấu trênquan các trắccấu nghiêng trúc quancủa trắccôngnghiêng trình. củaĐĩa công được trình. Đĩa đư cấu tạo gồm tạo 4 núm, thành 2 trục tạo thànhgóc vuông 2 trục với vuông nhau, Hình góc với 3a. nhau, Vật liệu Hìnhlàm3a.đĩaVật liệulàlàm có thể sắt,đĩa có ứ,đồng Hìnhhoặc3b, có sứ,các Hìnhthông3b,Hình sốcókích 2. Hình các Các thước bộ 1. Các thông phận bộ cơ của phận kích số bản củahệhệthống thướckính đường thốngTiltmeter Tiltmeter cơ bản 140đường mm, chiềukính 140 m lỗcao 24 tâm trung mm,63lỗ trung mm Đĩa vàtâm trọng đo nghiêng 63lượng là bộ mm phận và dùng đểtrọng khoảng lượng đặt máy0,68 kgkhoảng đo nghiêng lên và đo.0,68 [9]. Các đĩakg này[9]. được gắn cố định trên các cấu trúc quan trắc nghiêng của công trình. Đĩa được cấu tạo gồm 4 núm, tạo thành 2 trục vuông góc với nhau, Hình 3a. Vật liệu làm đĩa có thể là sắt, đồng hoặc sứ, Hình 3b, có các thông số kích thước cơ bản đường kính 140 mm, chiều cao 24 mm, lỗ trung tâm 63 mm và trọng lượng khoảng 0,68 kg [9]. ) trục đĩa đo(a) nghiêng (a) Trục đĩa đo nghiêng (b) Đĩa đo nghiêng trục đĩa đo nghiêng (a) trục đĩa đo nghiêng (b) đĩa đo nghiêng (b) đĩa đo nghiêng (b) đĩa đo nghiêng Hình 2. Cấu tạo đĩa đo nghiêng Hình 3. Cấu tạo Hìnhđĩa đo 3. Cấu Hình nghiêng đĩa đotạo 3.tạoCấu đĩa đo nghiêng nghiêng 136 2.2 Nguyên lý đo và tính toán đo Nguyên lý2.2 và tính toánđo vàbằng lý nghiêng Đo tính toánlà phép đo trực tiếp độ nghiêng của đối tượng thông Tiltmeter hiêng bằngqua máy Tiltmeter đặt trên các đĩa đo nghiêng đã gắn trên các đối tượng cần đo. Với các Tiltmeter là phép đo trực tiếp độ nghiêng của đối tượng thông
  4. Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Đĩa đo nghiêng là bộ phận dùng để đặt máy đo nghiêng lên và đo. Các đĩa này được gắn cố định trên các cấu trúc quan trắc nghiêng của công trình. Đĩa được cấu tạo gồm 4 núm, tạo thành 2 trục vuông góc với nhau, Hình 2(a). Vật liệu làm đĩa có thể là sắt, đồng hoặc sứ, Hình 2(b), có các thông số kích thước cơ bản đường kính 140 mm, chiều cao 24 mm, lỗ trung tâm 63 mm và trọng lượng khoảng 0,68 kg [11]. trừ hai cảm biến và tăng độ chính xác kết quả đo. Về lý thuyết, giá trị A+ và A- sẽ giống trừ hai cảm biến và tăng độ chính xác kết quả đo. Về lý thuyết, giá trị A+ và A- sẽ giống nhau và ngược dấu. Tuy nhiên, trong thực tế sẽ có sự khác biệt ngẫu nhiên lên đến 50 nhau và ngược dấu. Tuy nhiên, trong thực tế sẽ có sự khác biệt ngẫu nhiên lên đến 50 2.2. Nguyên lýđơnđovịvà tính giữa đọc số do sự thiên lệch của cảm biến hoặc các bất thường nhỏ của đĩa toán 2 lần đơn vị giữa 2 lần đọc số do sự thiên lệch của cảm biến hoặc các bất thường nhỏ của đĩa nghiêng [10]. Để xác định chiều B làm tương tự như chiều A. Trong trường hợp xác Đo nghiêng nghiêng [10]. Để xác bằng Tiltmeter định chiều là phép B làm đo trực tương tiếp độ tự như chiều nghiêng củaA.đối trường tượng Trong thông qua máy Tiltmeter hợp xác định độ nghiêng mặt phẳng thẳng đứng (Vertical Tilt Plate), vị trí máy đo nghiêng được đặt trên các đĩa định độ nghiêng mặt phẳng thẳng đứng (Vertical Tilt Plate), vị trí máy đo nghiêng được đặtđonhưnghiêng Hình 4b.đã gắn trên các đối tượng cần đo. Với các cảm biến là 2 sensors MEMS – đặt như Hình 4b. Micro Electro Mechanical Systems được đặt vuông góc với nhau; một sensor sẽ xác định độ nghiêng Hiện nay, cáccácloại máy đo nghiêng thường hiển thị giá giá trị nghiêngởởđơn trị nghiêng đơnvịvịsốsố- - chiều A (hướng trục Hiện 1-3),nay,sensor cònmáy loại lạiđosẽnghiêng xác định thường hiểnBthị chiều (hướng trục 2-4), Hình 2(a). Các sensors Digitilt (đơn Digitilt (đơn vị Digitilt vị Digitiltthường thườngở ởdạng dạngsố số thập thập phân), phân), tuy tuy nhiên nhiên một một số số loại loại máycócóthể máy thể này được đặt trong 1 vỏ máy để bảo vệ tránh va đập, không thấm nước từ bên ngoài. Các giá trị đo hiển đơn vị dạng Volt hoặc Degrees. Việc chuyển đổi giữa các đơn hiển đơn vị dạng Volt hoặc Degrees. Việc chuyển đổi giữa các đơn vị cũng tùy thuộcvị cũng tùy thuộc được sẽ kết nối với màn hình hiển thị (Readout) thông qua dây cáp nối hoặc Bluetooth. vào từng hãng [9, 10]. vào từng hãng [9, 10]. trítrí VịVị máyđođochiều máy chiềuA+A+ Vị trí Vị trí máy máyđo đochiều chiềuA- A- (a) Vị (a)Vị (a) tríđặt trí Vịtrí máy đo đặtmáy máy đo phương phương phương ngang ngang ngang Vị trí máy đo chiều A+ Vị trí máy đo chiều A- Vị trí máy đo chiều A+ Vị trí máy đo chiều A- (b) Vị trí đặt máy đo phương đứng Vịtrí (b)Vị (b) tríđặt đặtmáy máyđođo phương phương đứng đứng Hình 4. Vị trí đặt máy đo Tiltmeter [9] Hình 4. Vị trí đặt máy đo Tiltmeter [9] Hình a. Đối với máy của 3. Slope hãng Vị tríIndicator đặt máy đo Tiltmeter [11] a. Đối với máy của hãng Slope Indicator Với hướng dẫn sử dụng của hãng Slope [9], giá trị hiển thị trên màn hình thu Trên Hình 3(a) đượcVới hướng làlà vị đơn trí máy dẫn vị số đặt - Digitilt, đotuyđộ sử dụng của nghiêng nhiênhãng Slope có thể mặt cài phẳng [9], đặt nằm hiển ngang giávịtrịDigitilt đơn thị trên (Horizontal chuyển màn hìnhcác đổi sang thu Tilt Plate) để được xác định giá trị tạilàchiều dạng đơn vị đơn vịA+ số -và dạng quayhoặc Digitilt, Metric máy tuy 180có°C nhiên English. thể để Trong càicông đặt đơn xác định thức vị(1)giá thểtrị Digitilt hiệnchiều chuyển nguyênđổi A-. Các lý sang giá trị A+ và A- số đọc các thường được đodạngtừđơn đơn 2-3 vịlần vị Digitilt dạngđo Metric hiển để hoặc thịloại giá độ English. trịtrừ sai sốTrong nghiêng sai của lầm,côngtrình. công thứcsố(1)bùthểtrừ sai hiện hainguyên lý số đọc cảm biến và tăng độ chính đơn xác kết quả đo. VềvịlýDigitilt thuyết, hiểngiá thị trị Reading trị=độ giáA+ và nghiêng sinϕ của công A-x Instrument sẽ giống trình. nhau Constant và ngược dấu. Tuy nhiên, (1) trong thực tế sẽ có sự khác biệt ngẫu nhiên lên đến Reading 50= đơn sinϕ vị x giữa 2 Instrument lần đọc Constantsố do sự trong đó  là giá trị góc nghiêng; Instrument Constant là hằng số thiết bị, đối với máy thiên lệch của cảm (1) biến hoặc các bất thường nhỏ củađó của trong đĩa hãng nghiêng  làSlope hằng giá trị [12]. gócsốnghiêng; Để xác là 25000. định chiều B làm tương tự như chiều A. Trong trường Instrument Constant là hằng số thiết bị, đối với máy hợp xác định của độ nghiêng mặt phẳng thẳng đứng (Vertical Tilt Plate), vị trí máy đo nghiêng được đặt hãng ViệcSlope xác định hằngđộsốnghiêng là 25000. bằng cách so sánh số liệu đo hiện tại với số liệu của lần như Hình 3(b). đo đầu tiên (số liệu gốc), tính theo đơn vị đo góc độ phút giây (degrees) ở công thức (2) Việc xác định độ nghiêng bằng cách so sánh số liệu đo hiện tại với số liệu của lần Hiện nay, các loạitínhmáytheoliệuđo nghiêng đơn vị đotính dài theothường milimet hiển thị giá(3).trị nghiêng ở đơn vị số - Digitilt (đơn vị đo hoặc đầu tiên (số gốc), đơnbằng vị đocông gócthức độ phút giây (degrees) ở công thức (2) Digitilt thường ở dạng số thập phân), tuy nhiên một số loại máy có thể hiển đơn vị dạng Volt hoặc hoặc tính theo đơn vị đo dài milimet bằng công 6 thức (3). Degrees. Việc chuyển đổi giữa các đơn vị cũng tùy thuộc vào từng hãng [11, 12]. 6 a. Đối với máy của hãng Slope Indicator Với hướng dẫn sử dụng của hãng Slope [11], giá trị hiển thị trên màn hình thu được là đơn vị số - Digitilt, tuy nhiên có thể cài đặt đơn vị Digitilt chuyển đổi sang các dạng đơn vị dạng Metric hoặc 137
  5. Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng English. Trong công thức (1) thể hiện nguyên lý số đọc đơn vị Digitilt hiển thị giá trị độ nghiêng của công trình. Reading = sin φ × Instrument Constant (1) trong đó φ là giá trị góc nghiêng; Instrument Constant là hằng số thiết bị, đối với máy của hãng Slope hằng số là 25000. Việc xác định độ nghiêng bằng cách so sánh số liệu đo hiện tại với số liệu của lần đo đầu tiên (số liệu gốc), tính theo đơn vị đo góc độ phút giây (degrees) ở công thức (2) hoặc tính theo đơn vị đo dài milimet bằng công thức (3). ! ChangeinDIFF ChangeinDegrees = arcsin (2) 2 × InstrumentConstant ! ChangeinDIFF Displacement = (3) 2 × InstrumentConstant trong đó DIFF = (+Reading) − (−Reading); DIFFCurrent là tổng giá trị số đọc 2 chiều dương, âm lần đo hiện tại; DIFFInitial là tổng giá trị số đọc 2 chiều dương, âm thời điểm đo đầu tiên, ChangeinDIFF = (DIFFCurrent − DIFFInitial ). b. Đối với máy của hãng Geokon Với hướng dẫn của hãng Geokon [12], giá trị số DIGITS được tính theo công thức (4) DIGITS = ((2500 × R1) − R0) × GF + G0 (4) trong đó R1 là giá trị điện áp nội bộ của module MEMS (đơn vị volts); R0 là giá trị dịch chuyển chiều A hoặc B; GF là giá trị bù của chiều A hoặc B; G0 là giá trị dịch chuyển của chiều A hoặc B (giá trị này thường bằng 0). Giá trị số ở đơn vị DIGITS được chuyển sang đơn vị Volts theo công thức (5) hoặc chuyển sang đơn vị đo góc độ phút giây (degree) theo công thức (6). DIGITS PV = (5) 2500 ! DIGITS 180 DEGREES = arcsin (6) 38637,03305 π Lúc này giá trị độ nghiêng tính theo đơn vị milimet được xác định theo công thức (7). DIFF = (+Reading ) − (−Reading ) ! ( DIFF Current − DIFF Initial ) Change = 2 (7) DISP = Change × 3600 × 0,0048 q Dmax = DISP2A + DISP2B trong đó +Reading, −Reading là số đọc được xác định ở 2 hướng 0° và 180° của các trục A hoặc B ở mỗi thời điểm; 0,0048 là hằng số chiều dài 1 giây cung; 3600 là hằng số chuyển đổi từ độ sang giây. 138
  6. Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Góc nghiêng ε của công trình là mối quan hệ giữa độ lệch ngang Dmax và chiều cao H, thể hiện trong công thức (8). D  max ε = arctan (8) H Hướng nghiêng của công trình được thể hiện bởi yếu tố góc định hướng α và xác định trong công thức (9). ! DISP− B α = arctan (9) DISP− A trong đó DISP_A là độ dịch chuyển theo chiều trục A; DISP_B là độ dịch chuyển theo chiều trục B, vuông góc với trục A. Lưu ý trong cả hai nguyên lý tính toán, giá trị Displacement ở công thức (3) và Dmax ở công thức (7) có đơn vị là mm/m, do đó khi tính giá trị chuyển dịch (độ lệch ngang hoặc độ lệch dọc) cần nhân thêm tỷ lệ chiều cao H hoặc chiều dài L với đơn vị mét của đối tượng quan trắc. 2.3. Độ chính xác của phương pháp Càng lên cao thì độ chính xác của phương pháp Tiltmeter càng giảm. Theo tài liệu lý lịch máy của thiết bị hãng Geokon [12] cung cấp độ chính xác của thiết bị là ±0,05 mm/m (tương đương giá trị dây cung ±10”). Như vậy, nếu điểm đo có độ cao là 100 m thì sai số đo độ nghiêng là 5,0 mm. Tuy nhiên, ta cũng có thể tính được sai số mỗi lần xác định độ nghiêng theo lý thuyết sai số trung phương hàm đại lượng đo [13]. Trong công thức (7), chuyển sang sai số trung phương ta có: m2Change = m21 + m22 (10) trong đó m2Change là sai số trung phương của kết quả đo nghiêng; m1 là sai số trung phương của giá trị DIFFCurrent ; m2 là sai số trung phương của giá trị DIFFInitial . Giá trị m1 và m2 được tính theo công thức (11) m21 = m22 = m2+Reading + m2−Reading (11) Giá trị m+Reading và m−Reading là sai số trung phương trị trung bình cộng của dãy kết quả đo theo chiều 0° và dãy kết quả đo chiều 180° tương ứng. Theo [13], các sai số này được tính bằng công thức sai số trung phương trị trung bình cộng của Bessel, công thức (12). s P n 2 1 vi m+/−Reading = ± (12) n(n − 1) 3. Kết quả thực nghiệm và thảo luận Để kiểm chứng lý thuyết về Tiltmeter như đã trình bày ở các phần trên, chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm đo độ nghiêng kết cấu thẳng đứng bằng thiết bị Tiltmeter và kiểm tra so sánh với kết quả đo bằng toàn đạc điện tử (TĐĐT). Thực nghiệm được tiến hành cho hai thời điểm của đĩa đo nghiêng là trạng thái ban đầu và trạng thái điều chỉnh nghiêng. Trong thực nghiệm, ba đĩa đo nghiêng được gắn vào 3 vị trí có độ cao 1 m, 2m và 3 m của một kết cấu thẳng đứng cao 3 m, Hình 4. Sử dụng thiết bị Tiltmeter Geokon số hiệu 1726015 quan trắc ở hai thời điểm, thời điểm ban đầu của kết cấu thẳng đứng và thời điểm chủ động điều chỉnh để kết cấu nghiêng về phía trước, Hình 4(b). 139
  7. Trong Trong thực thực nghiệm, nghiệm, đĩađĩa baba đođo nghiêng nghiêng được được gắngắn vàovào vị trí 3 vị3 trí có có độ độ caocao 1 m, 1 m, 2m2m và và 3 m3 của m của Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng một một kếtkết cấucấu thẳng thẳng đứng đứng caocao 3 m, 3 m, Hình Hình 5. 5. A1A1 B1B1 a. a. trítrí (a) VịVị chưa Vị trí chưa điều chưa điều điều chỉnh chỉnh chỉnhđộ độđộ nghiêng nghiêng kết cấu nghiêng tríVịtrí b.(b) b. Vị Vị đãtríđã điều đã điều điều chỉnh chỉnh độ chỉnhđộđộ nghiêng nghiêng kết nghiêng cấu kếtkết cấucấu kếtkết cấucấu Hình Hình 5.Hình 4. Thực Thực 5. Thựcnghiệmnghiệm nghiệm đođo đo nghiêng nghiêng nghiêng bằngbằng bằng Tiltmetertại Tiltmeter tại 33 vị Tiltmeter tại vị trí 3 trí trên kết kếtcấu trêntrên vị trí cấuthẳng kết thẳng cấu đứng đứng thẳng đứng SửSử dụng thiết dụng thiếtbị BảngTiltmeter bị 1. Tiltmeter Geokon Geokon Kết quả quan số hiệu 1726015 số hiệu 1726015 trắc Tiltmeter quan cho kết cấu quan trắc thẳng ở trắchai đứng thời điểm, ở hai thời điểm,thờithời điểm điểm ban banđầu đầu củacủa kếtkếtcấucấu thẳng thẳngđứng đứng và vàthời điểm thời điểm chủchủ động động điều điều chỉnh chỉnhđể để kếtkết cấucấu nghiêng nghiêng vềvềphía trước, phía trước, HìnhHình5b.5b. MỗiMỗi thời điểm thời điểmđo đo ba balầnlần cáccác Số hướng đọc hướng Trungchiều bình chiềuA và B cho A và B cho vịVị baba trí trí độ cao đĩa đoThời điểm nghiêng quan rồi trắc Trục vị trí độ cao đĩa đo nghiêng rồi lấy kết quả trung bình, lấy kết quả trung bình, Bảng +Reading 1. Bảng 1. −Reading DIFF BảngBảng 1. 1. Kết quảquả Kết quan trắc quan Tiltmeter trắc A chocho Tiltmeter kếtkết cấucấu 0,277thẳng đứng thẳng đứng −0,226 0,252 Ban đầu B −0,750 0,722 −0,736 TN2-1 (H = 1 m) Thời điểm Thời điểm Trục A Số đọc Số đọc VịVị trí trí Trục −0,362 0,382 DIFF DIFF −0,372 Điềuquan chỉnh quantrắc nghiêng trắc B Trung bình −0,764 Trung bình 0,722 −0,743 A +Reading 0,039 −0,035 0,037 Ban đầu +Reading-Reading -Reading B 0,118 −0,102 0,110 TN2-2 (H = 2 m) AA 0,277 -0,226 0,252 A 0,277−0,494-0,226 0,252 0,488 −0,491 ĐiềuBan Banđầunghiêng chỉnh đầu TN2-1 BB B-0,750 0,075 −0,083 0,079 TN2-1 -0,750 0,7220,722 -0,736 -0,736 (H(H = 1= m) A 1,007 −0,984 0,995 1 m) Điều Banchỉnh đầu AA -0,362 0,382 -0,372 Điều chỉnh B -0,362 0,5610,382 -0,372 −0,601 0,581 TN2-3 (H = 3 m) nghiêng nghiêng BB -0,764 0,722 -0,743 A -0,764 0,2360,722 -0,743 −0,229 0,233 Điều chỉnh nghiêng B 0,514 −0,501 0,508 TN2-2 TN2-2 A A 0,039 0,039 -0,035 -0,035 0,0370,037 Ban đầu Banchiều Mỗi thời điểm đo ba lần các hướng đầu A và B cho ba vị trí độ cao đĩa đo nghiêng rồi lấy kết quả (H(H = 2= m) B B 0,118 0,118 -0,102 -0,102 0,110 trung bình, Bảng 1. 2 m) 0,110 Từ số đọc quan trắc trung bình bằng Tiltmeter ở Bảng 1, theo công thức (7) tính được giá trị độ lệch ngang Dmax của các đĩa đo nghiêng tương ứng các vị trí 1 m, 2 m, 3 m lần lượt là −10,8 mm, 9 9 −18,3 mm và −39,7 mm, Bảng 2. Đánh giá độ chính xác phương pháp theo công thức (10), (11), (12) nhận thấy sai số trung phương độ lệch ngang Dmax trong khoảng ±0,5 mm. 140
  8. ử Leica TCR 1101 ở hai thời điểm. Bảng 3. Kết quả đo bằng máy Toàn đạc điện tử TCR 1101 Tọa độ thời Dũng, điểmL. N., vàTọa cs. / độ thời Tạp chí điểm Khoa học Công nghệ Xây dựng kết cấu banBảng đầu2. Kết quả kếttính toán cấu Độ lệch ngang (mm) độ lệch ngang theo Tiltmeter nghiêng ị trí Điểm (m) (m)trắc Thời điểm quan Độ lệch ngang Vị trí Trục X YBan đầu Điều X chỉnh nghiêng Y Change Dx DISPDy × H (mm) Dmax D (mm) DIFF DIFF N2-1 A1 105,949 500,021 105,939 500,020 -10 -1 10,0 A 0,252 −0,372 −0,624 −10,77 −10,8 TN2-1 (H = 1 m) = 1m) B1 105,949 B499,980 −0,736 105,941 −0,743 499,980 −0,007 -8 −0,13 0 8,0 A 0,037 −0,491 −0,528 −18,25 −18,3 TN2-2 (H = 2 m) Dtb = 9,0 B 0,110 0,079 −0,031 −1,07 N2-2 A2 105,954 A 0,995 105,935 0,233 500,021 500,019 −0,763 -19 −39,55 -2 −39,7 19,1 TN2-3 (H = 3 m) B 0,581 0,508 −0,073 −3,78 =2m) B2 105,955 499,979 105,938 499,978 -17 -1 17,0 Nhằm so sánh, đánh giá kết quả đo nghiêng Dmax của thiết bị Tiltmeter, thực nghiệm Dtb =đồng thời 18,05 tiến hành đo độ nghiêng của kết cấu thẳng đứng theo nguyên lý khoảng cách ngang [14] bằng toàn N2-3 A3điện tử đạc 105,962 Leica TCR1011500,022 105,930 với độ chính 500,020 xác đo khoảng cách m s-32 -2Máy toàn đạc = 2 + 2ppm. 32,1điện tử được bố trí cố định và giả định hệ tọa độ phẳng cho điểm đặt máy với trục X vuông góc với bề mặt =3m) B3cấu thẳng kết 105,961 đứng. Tại499,981 105,931 các đĩa đo nghiêng 499,980 ở vị trí -30 TN2-2,-1TN2-3, bố trí quan trắc TN2-1, 30,0 2 gương giấy phản xạ Ai , Bi đối xứng nhau qua tâm đĩa, Hình 4(a). Bảng 3 thể hiện kết quả tọa độ trung bình các điểm gương giấy của phương pháp đo khoảng cách ngang bằng máy toàn đạc điệnDtử = 31,05 tb Leica TCR 1101 ở hai thời điểm. Giá trị Giá độ trịlệch ngang độ lệch ngangởởcác vịtrítrícaocao các vị độ độ được 3.5 ược xác định là D bằng căn bậc hai tổng bình xác định là D bằng căn bậc hai tổng bình phương giá trị độ lệch theo mỗi hướng X và Y. Như vậy 3 hương giácótrịthểđộ lệch theo mỗi hướng tính được độ lệch ngang của tâm đĩa đo X và Y. Như vậy cónghiêngthể tính Dtb được độ lệch bằng trung bìnhngang cộng của củađộtâm lệch 2.5 ĩa đo nghiêngngang D các cặp điểm Ai , Bbình tb bằng trung i và cócộnggiá trịcủa lần độ lượt Độ cao (m) 9,0 mm, 18,1 mm và 31,1 mm tương ứng ở các vị 2 ệch ngangtrícác cặp điểm A i , B i và có độ cao 1 m, 2 m và 3 m. Biểu đồ Hình 5 biểu giá trị lần ượt 9,0 mm, diễn18,1 đúng quy mmluật 31,1 mm vànghiêng tương của kết cấu thẳng ứngđứng ở 1.5 càng lên cao thì độ nghiêng càng lớn mặc dù góc ác vị trí độnghiêng cao 1của m,kết2m và 3 m. Biểu đồ Hình 6 cấu đo ở ba vị trí gần như không 1 iểu diễn đúng quyBên thay đổi. luậtcạnh nghiêng đó, quycủa địnhkếtvềcấu dấu thẳng của giá 0.5 ứng càng trị lênđểcaothể thì hiệnđộ nghiêng hướng nghiêng càng cônglớn mặc trình, biểudù đồ còn cho thấy sự tương đồng giữa kết quả quan trắc óc nghiêng bằngcủa toànkếtđạccấuđiện đo tử vàởTiltmeter. ba vị trí gần như 0 -60 -40 -20 0 hông thay đổi. GiáBêntrị độcạnh lệch đó, ngang quyxácđịnh định về bằng dấutoàn của đạc điện tử Dtb và Dmax xác định bằng Tiltmeter trong Độ lệch ngang (mm) iá trị để thể hiện hướng nghiêng công trình, biểu thực nghiệm được xác định theo các nguyên lý khác nhau nhưng có sự thống nhất tương đối về TDDT Tiltmeter mặt giá trị. Trong biểu đồ Hình 6, biểu diễn sự Hình 5. Biểu đồ nghiêng kết cấu thẳng đứng chênh lệch của Dmax so với Dtb ở các vị 11 trí độ cao lần lượt là −1,8 mm/1 m, −0,2 mm/2 m và −8,6 mm/3 m. 141
  9. Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Bảng 3. Kết quả đo bằng máy Toàn đạc điện tử TCR 1101 Tọa độ thời điểm Tọa độ thời điểm Độ lệch ngang (mm) Vị trí Điểm kết cấu ban đầu (m) kết cấu nghiêng (m) X Y X Y Dx Dy D A1 105,949 500,021 105,939 500,020 −10 −1 10,0 TN2-1 (H = 1 m) B1 105,949 499,980 105,941 499,980 −8 0 8,0 Dtb = 9,0 đồ còn cho thấy sự tương A2 đồng giữa kết 105,954 quả quan105,935 Hình 500,021 500,019 6. Biểu−19 −2 đồ nghiêng kết19,1 cấu TN2-2 (H = 2 m) trắc bằng toàn đạc điện B2 tử và Tiltmeter. 105,955 499,979 105,938 499,978thẳng-17 đứng −1 17,0 Dtb = 18,05 Giá trị độ lệch ngang xác định bằng toàn đạc điện tử Dtb và Dmax xác định bằng A3 105,962 500,022 105,930 500,020 −32 −2 32,1 Tiltmeter TN2-3 3 m)thực nghiệm được xác định theo các nguyên lý khác nhau nhưng có sự (H =trong thống nhất tương đốiB3về mặt105,961 499,981 giá trị. Trong 105,931 biểu đồ 499,980 Hình 7, biểu diễn sự−30 lệch của30,0 chênh−1 Dmax so với Dtb ở các vị trí độ cao lần lượt là -1,8 mm/1m, -0,2 mm/2m và -8,6 mm/3m. Dtb = 31,05 Độ lệch ngang Tiltmeter - TĐĐT -8.6 3 Độ cao (m) -0.2 2 -1.8 1 -10 -8 -6 -4 -2 0 Chênh lệch (mm) HìnhHình 6. Chênh 7. Chênh lệch độđộlệch lệch lệchngang ngang của Tiltmetervàvàtoàn của Tiltmeter toàn đạcđạc điệnđiện tử tử Ở vị trí độ cao 1 và 3 m xuất hiện sự chênh lệch lớn trong kết quả quan trắc, lớn hơn Ở vị3 lần trí độ số 1trung saicao và 3 phương m xuất hiệnxác sự định độ lệch chênh lệch ngang lớn trongDmaxkết, của quả hai quanloại thiết trắc, lớnbị được hơn 3 lần sai số trung cho phương ổn định xác định là do thiếu độ lệch số đọcDTiltmeter. củangang max , của haiKhóloại khăn trong thiết bị đượcviệc chogiữlà do thiếumáy vững đo của số ổn định đọc Tiltmeter. Khó khăn trong việc giữ vững máy đo nghiêng di động (Portable nghiêng di động (Portable Tiltmeter) là nguyên nhân chính gây ra sự mất ổn định số đọc Tiltmeter) là nguyên nhân này.chính gây ra sự mất ổn định số đọc này. Trong thực nghiệm 2, đánh giá hoạt động của thiết bị Tiltmeter Geokon trong đo nghiêng theo Trong thực nghiệm 2, đánh giá hoạt động của thiết bị Tiltmeter Geokon trong đo phương ngang (độ lệch dọc), chúng tôi đã lắp đặt đĩa đo nghiêng trên một bề mặt nằm ngang. Bề mặt nghiêng này được tăngtheodần phương ngangđể(độ độ nghiêng tạolệch trạngchúng ra badọc), thái là tôi banđã đặt đĩa lắpđiều đầu, chỉnhđonghiêng nghiênglần trên một 1 và điều chỉnh bề mặtlần nghiêng nằm 2, ngang. Hình 7(a). Kết này Bề mặt quả được tăng dầnđược đo Tiltmeter độ nghiêng so sánh để vớitạo kếtraquả baxác trạng địnhtháiđộlànghiêng ban theo đầu, điều phương phápchỉnh nghiêng đo cao hình học 1 và điều lầnbằng chỉnhchuẩn máy thủy nghiêngđiệnlần tử 2, Hình DiNi 038a. kếtKết miađo hợpquả mãTiltmeter vạch, Hình 7(b). được Trongso thực sánhnghiệm quả xác với kết này, việc định độ nghiêng thu nhận số liệu theo bằngphương thiết bị pháp đo cao Tiltmeter đượchìnhthực hiện học ba lần cho bằng mỗi chiều A để xác định độ lệch dọc bề mặt ngang máy thủy chuẩn điện tử DiNi 03 kết hợp mia mã vạch, Hình 8b. theo hướng trục núm 1 và 3, kết quả số liệu thực nghiệm quan trắc được thể hiện trong Bảng 4. Áp dụng công thức (7) tính toán giá trị độ lệch dọc kết cấu nằm ngang (trục núm 1 và 3) có độ dài L = 0,103 m ở ba trạng thái, kết quả thể hiện trong Bảng 5. Trong Bảng 5 chúng ta có thể thấy độ lệch dọc của mặt nằm ngang có chiều dài L = 0,103 m lần lượt là −19,0 mm và −29,5 mm, tương ứng với 142
  10. Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Trạng thái ban đầu Trạng thái nghiêng Trạng thái (a) Đo ban đầu Đonghiêng nghiêng mặt phẳng Trạng thái nghiêng (a) mặt phẳng nằmnằm ngang ngang bằng bằng Tiltmeter Tiltmeter (a) Đo nghiêng mặt phẳng nằm ngang bằng Tiltmeter (b) Đo (b)nghiêng mặtmặt Đo nghiêng phẳng nằmnằm phẳng ngang bằng ngang thủy bằng bình thủy bìnhđiện điệntửtửDini Dini03 03 (b) Đo nghiêng mặt phẳng nằm ngang bằng thủy bình điện tử Dini 03 HìnhHình 8. Thực nghiệm 8. Thực đo nghiêng nghiệm đo nghiêng 3 trạng 3 trạngthái mặt thái phẳng mặt phẳngnằmnằmngang ngang Trong Trong thực nghiệm này, việc thu nhận số liệu bằng thiết bị Tiltmeterđược Hình thực 7. nghiệm Thực này, nghiệm việc đo thu nghiêng nhận 3 số trạng liệu thái bằng mặt thiết phẳng bị nằm Tiltmeter ngang được thực thực hiện ba hiện ba lần cho mỗi chiều A để xác định độ lệch dọc bề mặt ngang theo hướngtrục lần cho mỗi chiều A để xác định độ lệch dọc bề mặt ngang theo hướng trụcnúm núm 1 và 3, 1 và Bảng kết3,quả kết số4.liệu quả Sốliệu số liệuthực thực quan nghiệmtrắcquan nghiệm Tiltmeter cho trắctrắc quan được đượcmặt phẳng thểthể hiện hiện nằm trong ngang trongBảng Bảng4.4. BảngBảng4. Số4.liệu quan Số liệu trắctrắc quan Tiltmeter Tiltmeterchochomặt mặtphẳng phẳngnằmnằmngang ngang Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình DIFF Trạng Trạng Trạng thái Chiều Lần 1Lần 1 LầnLần 2 2 LầnLần 3 3 Trungbình Trung bình DIFF DIFF ChiềuChiều (+) (−) (+) (−) (+) (−) (+) (−) thái thái (+) (+) (-) (-) (+) (+) (-) (-) (+)(+) (-)(-) (+) (+) (-) (-) Ban đầu A −0,426 0,423 −0,426 0,423 −0,430 0,462 −0,427 0,436 −0,432 Ban đầu Ban đầu A -0,4260,4230,423 -0,426 -0,426 0,423 0,423 -0,430 -0,430 0,462 0,462 -0,427 -0,427 0,436 -0,432 Điều chỉnh nghiêng lầnA 1 A-0,426−11,120 11,096 −11,120 11,090 −11,123 11,099 −11,1200,43611,095 -0,432 −11,108 Điều chỉnhĐiều Điều nghiêng lần 2 A −17,072 16,973 −17,082 16,972 −17,085 16,972 −17,080 16,972 −17,026 chỉnh chỉnh A -11,120 11,096 -11,120 11,09 -11,123 11,099 -11,120 11,095 -11,108 nghiêngA -11,120 11,096 -11,120 11,09 -11,123 11,099 -11,120 11,095 -11,108 nghiêng Bảng 5. Kết quả tính toán độ lệch dọc theo Tiltmeter lần 1 lần 1 Điều Điều A -17,072 16,973 Thời16,972 -17,082 điểm quan -17,085trắc16,972 -17,080Độ16,972 lệch dọc -17,026 chỉnh A -17,072 16,973 -17,082 16,972 -17,085 16,972 -17,080 16,972 -17,026 chỉnh Chiều Thời điểm Ban đầu Điều chỉnh nghiêng Change DISP × L 13 DIFF13 DIFF (Degree) (mm) Điều chỉnh lần 1 so với ban đầu −11,1075 −10,676 −19,0 A −0,4316 Điều chỉnh lần 2 so với ban đầu −17,0260 −16,594 −29,5 143
  11. Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng hai lần điều chỉnh nghiêng so với trạng thái ban đầu. Độ chính xác phương pháp Tiltmeter tính theo các công thức (10), (11), 12 nhận được mChange = ±0,2 mm. Thực ngiệm đo cao bằng máy thủy bình điện tử Dini 03 các núm 1 và 3 (chiều A) ở ba trạng thái của đĩa đo nghiêng. Chênh cao các núm được đo hai lần rồi lấy giá trị trung bình, kết quả thể hiện trong Bảng 6. Độ cao các núm 1 và 3 tính toán dựa trên một mốc cố định với độ cao giả định H = 10,00000 m, kết quả được thể hiện trong Bảng 7. Bảng 6. Số liệu quan trắc bằng thủy bình điện tử Dini 03 Trạng thái Vị trí đo Ban đầu (m) Điều chỉnh nghiêng lần 1 (m) Điều chỉnh nghiêng lần 2 (m) Lần 1 Lần 2 Trung bình Lần 1 Lần 2 Trung bình Lần 1 Lần 2 Trung bình 1 0,33268 0,33296 0,33282 0,34268 0,34712 0,34490 0,34909 0,34920 0,34915 Chiều A 3 0,33402 0,33369 0,33386 0,36504 0,36599 0,36502 0,37988 0,37994 0,37991 Bảng 7. Kết quả tính toán độ cao, độ lệch dọc bằng thủy bình điện tử Dini 03 Độ cao Độ cao Độ cao Chênh lệch Chênh lệch Độ lệch Chênh lệch Độ lệch điều chỉnh điều chỉnh Vị trí ban đầu độ cao núm độ cao núm dọc độ cao núm dọc nghiêng nghiêng (m) 3-1 (mm) 3-1 (mm) (mm) 3-1 (mm) (mm) lần 1 (m) lần 2 (m) Chiều A H h1 H (m) h2 h2 − h1 (m)H h3 h3 − h1 núm 1 Chiều A 9,66718 H h19,65510 H h2 h2 - h1 H 9,65086 h3 h3 - h1 −1,0 −20,1 −19,1 −30,7 −29,7 núm 3 9,66615 núm 1 9,66718 9,63499 9,65510 9,62009 9,65086 -1,0 -20,1 -19,1 -30,7 -29,7 núm 3 9,66615 9,63499 9,62009 Trong Bảng 7, có thể dễ dàng tính được chênh lệch độ cao giữa núm 3 và núm 1 ở từng trạng thái Trong Bảng 7, có thể dễ dàng tính được chênh lệch độ cao giữa núm 3 và núm 1 ở lần lượt là −1 mm, −20,1 mm và −30,7 mm. Độ lệch dọc được tính toán dựa trên chênh lệch độ cao từng trạng thái lần lượt là -1 mm, -20,1 mm và -30,7 mm. Độ lệch dọc được tính toán ở hai thời điểm điều chỉnh nghiêng so với ban đầu, các giá trị độ lệch dọc khi thay đổi trạng thái lần dựa trên chênh lệch độ cao ở hai thời điểm điều chỉnh nghiêng so với ban đầu, các giá lượt là −19,1 trị mm và −29,7 mm. độ lệch dọc khi thay đổi trạng thái lần lượt là -19,1 mm và -29,7 mm. 1 3 0 Dini 03 - lần 1 -5 Tiltmeter - lần 1 Dini 03 - lần 2 -10 Tiltmeter - lần 2 Độ lệch dọc (mm) -15 -19,1 -20 -19.0 -25 -29,5 -30 -29,7 -35 Chiều A (trục núm 1 - 3) Hình Hình8.9.Biểu Biểuđồ đồnghiêng nghiêng kết cấu nằm kết cấu nằmngang ngang Biểu đồ Hình 9 biểu diễn bề mặt nằm ngang theo chiều A (hướng trục núm 1 - 3) Biểu đồ Hình 8 biểu diễn bề mặt nằm ngang theo chiều A (hướng trục núm 1 - 3) sau hai trạng thái sau hai trạng thái điều chỉnh độ nghiêng. Trong thực nghiệm này, so sánh kết quả nhận điều chỉnh độ nghiêng. Trong thực nghiệm này, so sánh kết quả nhận thấy phù hợp giữa hai phương thấy phù hợp giữa hai phương pháp xác định độ nghiêng mặt phẳng nằm ngang bằng Tiltmeter và đo cao thủy chuẩn hình học 144 và có sự sai khác không đáng kể, khoảng ±0,2 mm (tương đương lệch 1 góc khoảng 6’). Sai lệch này nằm trong phạm vi sai số trung phương mChange của thiết bị Tiltmeter. Sự tương đồng của hai phương pháp về mặt giá trị và quy luật nghiêng trong thực nghiệm đã minh chứng khả năng của thiết bị Tiltmeter khi quan trắc nghiêng kết cấu nằm ngang.
  12. Dũng, L. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng pháp xác định độ nghiêng mặt phẳng nằm ngang bằng Tiltmeter và đo cao thủy chuẩn hình học và có sự sai khác không đáng kể, khoảng ±0,2 mm (tương đương lệch 1 góc khoảng 6’). Sai lệch này nằm trong phạm vi sai số trung phương mChange của thiết bị Tiltmeter. Sự tương đồng của hai phương pháp về mặt giá trị và quy luật nghiêng trong thực nghiệm đã minh chứng khả năng của thiết bị Tiltmeter khi quan trắc nghiêng kết cấu nằm ngang. 4. Kết luận Thực nghiệm quan trắc nghiêng kết cấu thẳng đứng, tại vị trí thiết bị Tiltmeter không ổn định, chênh lệch kết quả giữa 2 phương pháp lớn hơn ba lần sai số trung phương xác định độ lệch ngang Dmax , xấp xỉ 1 cm/3 m (tương đương giá trị lệch góc xấp xỉ 10’). Sự sai khác này có thể lý giải là do trong quá trình đo tại cao độ 3 m, đầu kết cấu thẳng đứng không được cố định chặt nên máy đo Tiltmeter không ổn định. Do đó trong thực tế, cần lắp đặt đĩa đo nghiêng tại các vị trí độ cao thích hợp, vững chắc để số đọc quan trắc Tiltmeter đạt được sự tin cậy. Thực nghiệm quan trắc nghiêng kết cấu nằm ngang được thực hiện bằng việc xác định sự thay đổi độ lệch dọc của trục núm 1 và 3 của đĩa đo nghiêng có chiều dài 0,103 m. So sánh với phương pháp xác định độ nghiêng mặt sàn bằng nguyên lý đo cao thủy chuẩn hình học, phương pháp Tiltmeter cho kết quả với mức độ sai lệch là 0,2 mm/0,103 m (tương đương giá trị lệch góc khoảng 6’). Với điều kiện ổn định được thiết bị Tiltmeter, sự sai lệch này được đánh giá là không đáng kể vì nằm trong khoảng sai số trung phương mChange của thiết bị Tiltmeter. Phương pháp Tiltmeter là một phương pháp có khả năng phù hợp với thực tế và có thể áp dụng trong quan trắc nghiêng các công trình cao tầng ở Việt Nam, đặc biệt là khu vực công trình lân cận hoặc khi không có điều kiện không gian để đo theo các phương pháp truyền thống. Tài liệu tham khảo [1] DGSI. Portable Tiltmeter. Truy cập ngày 13/12/2020. [2] Woschitz, H., Macheiner, K. (2007). Static and kinematic testing of tiltmeters: facilities and results. Vermessung Geoinf, 2:134–142. [3] DGSI. Landslide Warning System – Taiwan. Truy cập ngày 13/11/2020. [4] DGSI. Airport MRT Taipei City. Truy cập ngày 13/12/2020. [5] DGSI. Real-Time Monitoring Portcullis House, UK. Truy cập ngày 13/12/2020. [6] Dũng, L. N., Quỳnh, B. D., Nghiêm, N. Đ. (2020). Đánh giá phương pháp inclinometer trong quan trắc tường vây tầng hầm ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, 14(2V): 152–161. [7] Viện Khoa học và Công nghệ Xây dựng (2013). Bài giảng quan trắc công trình xây dựng – Quyển 2: Quan trắc công trình bằng phương pháp phi Trắc địa. Hà Nội. [8] Công ty Cổ phần đầu tư và xây dựng ADCom (2018). Báo cáo kết quả quan trắc nghiêng công trình Condote, Movenpick, Radisson Blu. [9] Công ty cổ phần Tư vấn quản lý dự án xây dựng Cmaxx (2018). Báo cáo kết quả quan trắc biến dạng công trình tòa nhà Asahi Tower. [10] Công ty Cổ phần đầu tư và xây dựng ADCom (2019). Báo cáo kết quả quan trắc nghiêng công trình trụ lò nung nhà máy sản xuất Cristobalite, KCN Phong Điền, Huế. [11] DGSI. Portable Tiltmeter. Truy cập ngày 13/12/2020. [12] GEOKON. Instruction Manual – MEMS Portable Tiltmeter. Truy cập ngày 13/12/2020. [13] Trọng, T. Đ., et al. (2017). Trắc địa. Nhà xuất bản Xây dựng. [14] TCVN 9400:2012. Nhà và công trình xây dựng dạng tháp – xác định độ nghiêng bằng phương pháp trắc địa. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam. 145
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2