Xác định độ thẳng đứng của công trình nhà cao tầng bằng công nghệ GPS

Bài viết Xác định độ thẳng đứng của công trình nhà cao tầng bằng công nghệ GPS đề cập đến một số vấn đề về xác định độ thẳng đứng công trình bằng phương pháp GPS (Global Positioning System). Mời các bạn tham khảo bài viết để nắm bắt nội dung.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định độ thẳng đứng của công trình nhà cao tầng bằng công nghệ GPST¹p chÝ KTKT Má - §Þa chÊt, sè 42/4-2013, tr. 69-75XÁC ĐỊNH ĐỘ THẲNG ĐỨNG CỦA CÔNG TRÌNHNHÀ CAO TẦNG BẰNG CÔNG NGHỆ GPSLÊ NGỌC GIANG, NGUYỄN QUANG MINH, Trường Đại học Mỏ - Địa chấtTóm tắt: Bài báo đề cập đến một số vấn đề về xác định độ thẳng đứng công trình bằngphương pháp GPS (Global Positioning System). Trong công tác xác định độ thẳng đứng củacông trình, một số yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kết quả quan trắc độ thẳng đứng là sựrung lắc và dao động của công trình trong khi đo đạc. Dựa trên một số nghiên cứu xác địnhđộ rung lắc và giao động của các công trình kiến trúc cao tầng, có thể xác định được cáccông trình có độ cao trên 100m sẽ có hiện tượng dao động với tần số và biên độ phụ thuộcvào kết cấu công trình. Sự dao động này có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của các kết quảđo đạc chuyền tọa độ lên tầng cao. Vấn đề này được thảo luận và kiểm chứng thực tế tại tòanhà Lotte Tower tại Hà nội và từ đó rút ra kết luận về việc cần thiết phải sử dụng công nghệGPS xác định độ thẳng đứng của các công trình nhà cao tầng.1. Giới thiệuTrong những năm gần đây quá trình pháttriển đô thị đã diễn ra với tốc đô nhanh. Đốivới các công trình nhà và các cấu kiện caotầng, việc đảm bảo độ thẳng đứng của côngtrình là một trong những công việc quan trọng,nhằm duy trì tính ổn định cũng như các điềukiện vận hành của công trình trong thời gian sửdụng. Từ đó theo tiêu chuẩn TCXDVN309:2004 và tiêu chuẩn TCXDVN 357:2005 vềquan trắc nghiêng công trình thì sai số giới hạntrong quan trắc nghiêng công trình là 0.0001Hvới H là chiều cao công trình [1], [2].Có nhiều phương pháp xác định độ thẳngđứng công trình như phương pháp sử dụngmáy chiếu đứng độ chính xác cao, phươngpháp quan trắc bằng máy kinh vĩ và máy toànđạc điện tử [2]. Tuy nhiên, các phương phápnày chỉ có thể sử dụng trong một số điều kiệnnhất định tùy thuộc vào điều kiện thi côngcông trình. Ngoài ra, đối với một số công trìnhquan trọng thì cần sử dụng kết hợp nhiềuphương pháp để đảm bảo tính chính xác trongxác định độ thẳng đứng của công trình.Trong thời gian gần đây, công nghệ GPSđã được sử dụng để xác định độ thẳng đứngcủa công trình và đã được đăng ký bằng sángchế tại Mỹ [3]. Thực tế, công nghệ GPS đãđược sử dụng để chuyển tọa độ lên công trìnhvà kiểm tra độ thẳng đứng tại tòa nhà cao nhấtthế giới, tháp Burj Dubai tại Tiểu vương quốcArap [4], [5]. GPS có một số lợi thế so với cácphương pháp sử dụng máy kinh vĩ hoặc máytoàn đạc điện tử như các điểm khống chế lâncận không cần thông hướng ngắm, độ chínhxác ổn định khi công trình lên cao. Tại Việtnam, phương pháp xác định độ thẳng đứngcủa công trình bằng GPS đã được sử dụng tạimột số công trình nhà cao tầng tiêu biểu nhưtòa nhà Keangnam và tòa nhà Lotte HanoiTower tại Hà nội. Trong bài báo này trình bàyphương pháp xác định độ thẳng đứng của côngtrình bằng công nghệ GPS và đề cập một sốvấn đề kỹ thuật liên quan đến xác định độthẳng đứng công trình đang thi công bằng côngnghệ GPS.2. Phương pháp xác định độ thẳng đứngcông trình bằng GPS2.1. Phương pháp xác định độ lệch trục đứngcông trình bằng GPSĐể xác định được độ thẳng đứng của cáccông trình đang thi công và phát hiện kịp thờicác sai sót trong quá trình thi công, cần xácđịnh độ thẳng đứng của các trục đứng của côngtrình (Hình 1).Các trục đứng này chính là đường thẳngnối giữa điểm ở mặt đất có tọa độ (X matdat,Ymatdat) và điểm được coi là có cùng tọa độđược chuyển lên mặt sàn các tầng đang thicông. Nếu trục đứng của công trình nằm trùngvới phương của đường dây dọi thì có thể coi làcông trình thẳng đứng. Tuy nhiên, do quá trìnhchuyển điểm lên trên công trình không tránhkhỏi các sai số, nên thực tế điểm được chuyểnlên mặt sàn được coi là có tọa độ thực là(Xchiếu, Ychiếu).69Hình 1. Xác định độ thẳng đứng công trình bằng GPS(xchiếu,ychiếu)Trục đứng công trình(X3,Y3)(X2,Y2)Các điểm khống chế mặt đất(X1,Y1)(xmatdatymatdat)Như vậy, độ nghiêng của trục đứng côngtrình theo phương x, y của hệ tọa độ công trìnhsẽ được xác định theo công thức:eX = XChiếu – Xmặt đấteY = YChiếu – Ymặt đất,(1)Từ đó, giá trị tuyệt đối của độ nghiêng trụccông trình được xác định bằng công thức: ...