Trờng Đại Học Mỏ _ Địa Chất Bộ môn: Trắc Địa Công Trình
PH LC
Trang
LI NểI U..............................................................................................................................
Chng I: KHI QUT V QUAN TRC CHUYN DCH V BIN DNG CễNG
TRèNH
1.1.Khỏi nim v Quan trc chuyn dch v bin dng cụng trỡnh...........................
.................................................................................................................................
1.2. Li khng ch khng ch o lỳn cụng trỡnh ...............................................
1.3. Mc khng ch ...................................................................................................
1.4. Cụng tỏc o c ....................................................................................................
1.5. Bỡnh sai li khng ch cao...........................................................................
Chng II: PHN TCH N NH CA IM KHNG CH TRONG LI
QUAN TRC CễNG TRèNH................................................................................
2.1. Nghiờn cu tớnh n nh ca cao im..........................................................
2.2. Cỏc phng phỏp xỏc nh n nh ca im cao...................................
2.3. Phng phỏp Kim nh gi thit thng kờ........................................................
2.4. Tham s lỳn v phng phỏp xỏc nh tham s lỳn...........................................
Chng III: TNH TON THC NGHIM.............................................................................
3.1. Mụ t thc nghim..............................................................................................
3.2. Tớnh toỏn thc nghim 1.....................................................................................
3.3. Kho sỏt tớnh n nh ca mc cao................................................................
3.4. Tớnh toỏn thc nghim 2.....................................................................................
3.5. Kho sỏt tớnh n nh ca mc cao................................................................
KT LUN
TI LIU THAM KHO............................................................................................................
LI NểI U
Hin nay,cựng vi s phỏt trin mnh m v kinh t Vit Nam ũi hi c s h tng
cng dn hon thin.Cỏc trung tõm tr s,khu ụ th c xõy dng ỏp ng nhu cu
ú.õy l iu kin cho s phỏt trin ca cỏc nghnh xõy dng.
SV: Phạm Văn Vịnh Đồ án tốt nghiệp

KHÁI QUÁT VỀ QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH VÀ BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH
I. KHÁI NIỆM VỀ CHUYỂN DỊCH VÀ BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH
I.1 Khái niệm chung.
I.1.1 Chuyển dịch công trình.
Chuyển dịch công trình trong không gian là sự thay đổi vị trí công trình theo thời gian và
được chia làm 2 loại : chuyển dịch thẳng đứng và chuyển dịch ngang.
Chuyển dịch theo phương thẳng đứng được gọi là độ trồi lún (theo chiều xuống dưới gọi
là lún và hướng lên trên gọi là trồi ).Chuyển dịch trong mặt phẳng ngang gọi là chuyển dịch
ngang.
I.1.2 Biến dạng công trình.
Biến dạng công trình là sự thay đổi về hình dạng và kích thước của công trình trong
không gian và diễn ra theo thời gian.Đây là kết quả tất yếu của sự chuyển dịch không đều
giữa các bộ phận của công trình thường gặp là các hiện tượng cong vênh ,vặn xoắn,rạn nứt
của công trình.
Nừu như tình trạng chuyển dịch và biến dạng vượt quá giới hạn cho phép thì không
những ảnh hưởng tới quá trình thi công xây dựng mà còn gây hậu quả to lớn tới quá trình sử
dụng công trình .Do đó,Quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình có ý nghĩa sâu sắc về
mặt kinh tế.
SV: Ph¹m V¨n VÞnh §å ¸n tèt nghiÖp
3
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa C«ng Tr×nh
I.2 Nguyên nhân gây ra chuyển dịch biến dạng công trình
Các công trình bị chuyển dịch và biến dạng do rất nhiều nguyên nhân gây ra.Trong đó có
2 nhóm nguyên nhân chủ yếu :
a. Nhóm nguyên nhân liên quan đến điều kiện tự nhiên.
• Sự lún trượt của các lớp đất đá.
• Sự thay đổi của điều kiện thuỷ văn,thời tiết và khí hậu.
• Sự thay đổi tính chất của các lớp đất đá nền và các hoạt động địa chất công trình,đại
chất thuỷ văn .
b.Nhóm nguyên nhân liên quan đến quá trình xây dựng và vận hành công trình.

cựng mt h thng ta , cao chn t chu k u ,ch bỡnh sai li quan trc sau khi ó
phõn tớch n nh ca cỏc mc li khng ch c s.
II. LI KHNG CH O LN CễNG TRèNH
m bo cho tớnh cht ch v chớnh xỏc cn thit cho xỏc nh cao cn thnh
lp mt mng li liờn kt cỏc mc c s v cỏc mc quan trc trong mt h thng thng
nht.Nh vy, li khng ch o lỳn c thnh lp vi 2 cp li :
Li khng ch cp c s
Li khng ch cp Quan trc
II.1 Li khng ch c s.
Li bao gm cỏc tuyn o chờnh cao liờn kt ton b cỏc im mc cao c s ,cỏc
mc ny c t cỏch cụng trỡnh mt khong khụng xa nhng phi m bo tớnh n nh
cao.Mng li ny c thnh lp v o trong tng chu k quan trc nhm :
Kim tra ỏnh giỏ n nh ca cỏc mc c s
Xỏc nh mt h thng cao c s thng nht trong tt c cỏc chu k o.
Thụng thng s li c thit k trờn bn v mt bng cụng trỡnh sau khi ó kho
sỏt, chn v trớ t mc khng ch ngoi thc a .V trớ t v kt cu mc khng ch c s
cn c la chn cn thn sao cho mc c bo ton lõu di thun li cho vic o ni n
cụng trỡnh ,c bit cn chỳ ý bo m s n nh ca cỏc mc trong sut quỏ trỡnh quan
trc.
Trờn s thit k li cú ghi rừ tờn mc v vch cỏc tuyn o ,ghi rừ s lng trm o
v chiu di d kin mi tuyn.Trong iu kin cho phộp nờn tao thnh cỏc vũng khộp kớn
d dng cho vic kim tra cht lng o c v tớnh cht ch ca li.
xỏc nh cp hng o v hn sai cho phộp cn thc hin c tớnh chớnh xỏc ca
li ,cú th xỏc nh sai s o chờnh cao trờn mt trm mỏy hoc trờn 1 km chiu di
tuyn.So sỏnh s liu c tớnh ny vi quy phm xỏc nh cp hng o phự hp.Thc t,
SV: Phạm Văn Vịnh Đồ án tốt nghiệp
5
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa C«ng Tr×nh
quan trắc lún các công trình ở Việt Nam và một số nước cho thấy lưới khống chế cơ sở
thường có độ chính xác tương đương thuỷ chuẩn hạng I ,II nhà nước.

mốc cơ sở.
Một ví dụ về lưới quan trắc khu nhà A ,5 tầng của trường ĐH Mỏ- Địa Chất với 4 mốc cơ
sở và 10 mốc quan trắc ( hình vẽ )
Rp2
Rp1
Rp4
Rp3
-Hình (1-5)-
Các mốc này được bố trí dày đặc xung quanh công trình .
II.3 Yêu cầu độ chính xác của các cấp lưới khống chế đo lún
Bằng việc ước tính độ chính xác của lưới thiết kế ta có thể biết được đối với mỗi phương
án thiết kế đã chọn thì cần phải tiến hành đo đạc lưới cơ sở và quan trắc theo tiêu chuẩn
tương ứng.
Độ lún của 1 điểm được tính bằng hiệu độ cao cảu điểm đó trong 2 chu kỳ quan trắc
S = H
j
- H
i
(1.1)
Gọi m
s
là sai số trung phương xác định độ lún của công trình và được lấy trong thiết kế
kỹ thuật.
m
s
2
= m
Hj
2
+ m

m
j
nmS
HHHHSS −−−=−=∆
(1.4)
Coi sai số xác định độ cao điểm m,n trong các chu kỳ i,j là như nhau ,ta sẽ có công thức
gần đúng :

2
S
Ho
m
m
∆
=
(1.5)
Giá trị sai số tổng hợp m
Ho
tính từ công thức (1.3) và (1.5) là cơ sở để xác định sai số đo
của các cấp lưới bao gồm sai số của 2 bậc lưới.
222
QTKCHo
mmm
+=
(1.6)
Trong đó m
Ho
, m
KC
, m

*. Đối với lưới quan trắc:
2
0
1
.
k
mk
m
H
QT
+
=
(1.9)
Dựa vào công thức (1.8) và (1.9) và số liệu về yêu cầu về độ chính xác quan trắc để xác
định sai số trung phương độ cao điểm mốc yếu nhất đối với từng bậc lưới dựa vào các công
thức:
HiHiHi
Qmm
0
=
(1.10)
Sai số chênh cao đo cần phải có theo yêu cầu là:
HiHi
Hi
Q
m
m
=
0
(1.11)

9
Trờng Đại Học Mỏ _ Địa Chất Bộ môn: Trắc Địa Công Trình
Mặt Cắt đứng
7-Hố bảo vệ
6-Nắp bảo vệ đầu mốc
5-Dấu mốc hình chỏm cầu
4-Đệm xốp
3-Lõi mốc kim loại
2-Tầng đất cứng
1-ống bảo vệ
Mặt Cắt A-A
L
7
5
3
4
2
1
6
A
A
d = 0.01-0.03m
d = 0.1-0.3m
Nhc im ch yu ca mc chụn sõu lừi n l vic o nhit trong thõn mc, vn
xỏc nh chớnh xỏc nhit trung bỡnh trong thõn mc l phc tp v ũi hi phi cú loi nhit k
chuyờn dng. Nhc im nờu trờn cú th khc phc c bng cỏch s dng mc chụn sõu cú hai
lừi (mc chụn sõu lừi kộp).
*. Mc chụn sõu lừi kộp.
V cỏch thc cu to, mc chụn sõu lừi kộp cú cu to gn ging vi mc chụn sõu lừi
n, im khỏc bit duy nht l mc chụn sõu cú hai lừi. Mt lừi chớnh v mt lừi ph vi h

8- Lõi phụ
Trong trng hp o lỳn vi yờu cu chớnh xỏc tng ng vi o cao hng II, III
cú th s dng loi mc chụn nụng hoc mc gn tng, gng nn lm mc c s.
SV: Phạm Văn Vịnh Đồ án tốt nghiệp
10
Trờng Đại Học Mỏ _ Địa Chất Bộ môn: Trắc Địa Công Trình
Cỏc mc chụn nụng c t ngoi phm vi lỳn ca i tng quan trc (cỏch ớt nht
1.5 ln chiu cao cụng trỡnh), mc gn tng c t chõn ct hoc chõn tng, mc gn
nn c t nn ca nhng cụng trỡnh ó n nh, khụng b lỳn. Trong kh nng cho phộp
c gng b trớ mc c s cỏch i tng quan trc khụng quỏ xa hn ch nh hng sai
s truyn cao n cỏc mc lỳn gn trờn cụng trỡnh.
Do kh nng n nh ca mc chụn nụng l khụng cao nờn cỏc mc dng ny thng
c t thnh tng cm, mi cm khụng di ba mc. Trong tng chu k quan trc thc
hin o kim tra gia cỏc mc trong cm v gia cỏc cm mc nhm mc ớch phõn tớch,
xỏc nh cỏc mc n nh nht lm c s cao cho ton cụng trỡnh. Trờn hỡnh (1.6) nờu s
kt cu ca mt loi mc chụn nụng c s dng rng rói trong sn xut.
1- Đầu mốc
3
6
1
2
4
5
8
7
-Hình(1-6)-:
Mốc chôn nông dạng ống
2-Lõi mốc
3- ống bảo vệ
4- Bê tông

n3
n8
n7
n6
n5
Rp1
Rp3
Rp4
n1
n2
n3
n4
n5
-H×nh (1-8)-
IV CÔNG TÁC ĐO ĐẠC
IV.1 Lựa chọn phương pháp đo
Chúng ta đã biết rằng có nhiều phương pháp đo để xác định độ cao điểm như phương pháp
đo cao lượng giác, phương pháp thuỷ chuẩn hình học, phương pháp thuỷ tĩnh …. Vì vậy, tuỳ
theo điều kiện cụ thể mà ta áp dụng phương pháp đo cho phù hợp. Do đặc thù của hệ thống các
điểm của các cấp lưới khống chế độ cao trong khảo sát biến dạng thẳng đứng (thường được bố
trí trên mặt đất) nên phương pháp đo cao hình học chính xác (cụ thể là phương pháp đo cao từ
giữa) được sử dụng rộng rãi nhất. Nguyên lý của phương pháp đo cao này là dựa vào tia ngắm
ngang của máy thuỷ chuẩn chính xác và mia chính xác (mia invar) để xác định chênh cao giữa
các điểm trên bề mặt Trái Đất. Chính vì dựa trên nguyên lý đơn giản đó mà phương pháp thuỷ
chuẩn hình học chính xác chỉ đòi hỏi thiết bị đơn giản, chương trình đo cũng đơn giản, xử lý kết
quả đo dể dàng và có thể kiểm tra sơ bộ kết quả đo ngay ngoài thực địa. Tuy nhiên phương pháp
SV: Ph¹m V¨n VÞnh §å ¸n tèt nghiÖp
12
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa C«ng Tr×nh
đo cao này cũng như hầu hết các công tác trắc địa ngoại nghiệp khác điều bị ảnh hưởng của điều

hoặc máy cân bằng tự động KONi-007 … với độ phóng đại ống kính yêu cầu từ (30
X

÷
40
X
),
giá trị khoảng chia trên ống thuỷ dài không vượt quá 12”/2 mm và giá trị vạch chia vành đọc số
của bộ đo cực nhỏ là (0.05
÷
0.1mm).
Đồng thời các chỉ tiêu kỷ thuật trong phương pháp này cũng bao gồm chiều dài tia ngắm
được quy định từ (5
÷
50m); chiều cao tia ngắm là (0.5
÷
2.5m); chênh lệch khoảng ngắm
trước và khoảng ngắm sau của một tuyến đo tối đa (3-4m) và sai số khép vòng là
( )
( )
mmnf
hII
5.0±=
với n là số trạm máy trong tuyến đo.
Như vậy để đảm bảo các yêu cầu kỷ thuật của phương pháp đo cao hình học hạng I, II Nhà
nước cần tiến hành đo đi, đo về trên một tuyến đo. Máy đo là máy phải có độ phóng đại của ống
kính lớn, bọt thuỷ nhậy, chính xác. Mia được dùng là mia invar có giá trị khoảng chia vạch là
(0.5 - 1.0cm), trên mia có gắn bọt thuỷ tròn để giúp cho việc dựng mia được thẳng đứng. Trước
SV: Ph¹m V¨n VÞnh §å ¸n tèt nghiÖp
13

mm
n5.0≤
mm
n0.1≤
mm
5 Sai số khép tuyến giới hạn
f
h/gh
(n - số trạm đo)
n3.0
mm
n0.1
mm
n0.2
mm
IV.3 Phương pháp thuỷ chuẩn điện tử
Phương pháp thủy chuẩn điện tử là một phương pháp mới, hiện nay tuy nó chưa được áp
dụng nhiều trong thực tế sản xuất. Tuy nhiên, đây là một phương pháp đầy triển vọng, trong
thời gian tới nó sẽ trở thành một phương pháp chủ đạo được ứng dụng để tiến hành đo đạc.
Vì vậy tôi xin trình bày cụ thể về cấu tạo và cách sử dụng của máy thủy chuẩn điện tử (cụ
thể là máy Dinil2, 22).
I. Cấu trúc phần cứng máy Dini12, 22
SV: Ph¹m V¨n VÞnh §å ¸n tèt nghiÖp
14
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa C«ng Tr×nh
Các phím thể hiện trên máy:
SV: Ph¹m V¨n VÞnh §å ¸n tèt nghiÖp
15
1 - ống kính
2 - Điều chỉnh tiêu cự của ống kính

Đo v ghià
Đo khoảng cách nhưng không ghi v o bà ộ nhớ
Menu chớnh
Phớm thụng tin
Phớm hiển thị
Phím thay đổi tên điểm
Phớm bộ nhớ
Phớm chỉnh sửa
Phím thay đổi chế độ của đo (đo bỡnh thường, đo ngược)
Phớm nhập dữ liệu
Phím tương phản
Phím thay đổi sáng tối
Phớm số
Phím âm dương
Dấu chấm
Phớm lờn xuống
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa C«ng Tr×nh
• Phương pháp Nọbauer
• Phương pháp Kukkamọki
• Phương pháp Japanese
3. Data transfer - truyền số liệu
• Interface 1 - giao diện kiểu 1
• Interface - giao diện
• PC DEMO
• Update / Service - cập nhật
4. Setting of recording - cài đặt kiểu ghi dữ liệu
• Recording data - kiểu ghi dữ liệu
• Parameter setting - các thông số cài đặt
5. Instrument settings - cài đặt thiết bị
• Height - độ cao

Nhập độ cao gốc đầu tiên (Benchmark) và điểm số
SV: Ph¹m V¨n VÞnh §å ¸n tèt nghiÖp
18
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa C«ng Tr×nh
Bấm phím MEAS để bắt đầu đo
Trong quá trình đo nếu bị lỗi một trạm nào hoặc một phép đo nào thì ta có thể bấm phím
Repeat để lặp lại.
Khi kết thúc một Line ta bấm phím Lend và nhập độ cao điểm khép ta được sai số khép
điểm tổng khoảng cách trước và khoảng cách sau.
Chú ý: Khi chọn phương pháp đo thì phải tuân thủ đúng theo quy trình đo đó
b. Đo Intm - Đo chuyền độ cao
Bấm phím IntM, vào độ cao gốc Z điểm đầu tiên sau đó bấm MEAS ta được:
Z - độ cao điểm thứ 2
h - chênh cao điểm thứ 2 so với điểm thứ nhất
HD - khoảng cách bằng
c. Đo chuyển độ cao thiết kế:
Bấm phím SOut, vào độ cao gốc Z sau đó bấm MEAS ta được:
SV: Ph¹m V¨n VÞnh §å ¸n tèt nghiÖp
19
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa C«ng Tr×nh
Z - độ cao thực tế của điểm cần chuyển
dZ - khoảng chênh giữa độ cao cần chuyển và độ cao thực tế
HD - khoảng cách bằng từ máy đến mia
4. Bình sai sơ bộ tuyến đo thuỷ chuẩn:
Vào MENU chọn LINE ADJUSTMENT
Chọn tuyến line cần bình sai
Nhập vào độ cao điểm gốc (có thể độ cao gốc được lưu trong bộ nhớ, gọi ra bằng cách bấm phím
mềm PRJ ) chọn OK đến khi Start đến End line adjustment.
5. Trút số liệu:
Ta có thể trút số liệu trực tiếp bằng PC Card hoặc là thông qua cổng trút trên máy đo:

Sau khi chương trình kiểm nghiệm được truy cập giá trị hiệu chỉnh hiện thời của khoảng
cách tia ngắm được hiển thị
Để thoát chương trình hiệu chỉnh, chấp nhận giá trị cũ
Để bắt đầu qui trình hiệu chỉnh
Lệnh đo của người sử dụng phải pgù hợp với qui trình hiệu chỉnh đã xác định. Điều này có
nghĩa là sử dụng phím đo trên bề mặt phải của máy hay trên control panel. Chương trình này
được hỗ trợ bằng đồ hoạ.
Ví dụ Hiệu chỉnh khoảng cách tia ngắm phù hợp với phương pháp Porstner
Để bắt đầu đo
hay

Đây là phím chức năng hữu ích để
sử dụng khả năng đo lặp với 3 hay
5 lần cho mỗi thao tác bấm đo. Nếu chức năng đo lặp đã được chọn, Phép đo được tự động
tiến hành sau khi bấm đo tới khi số lân đo được thực hiện hay độ lệch chuẩn định sẵn đạt
được. Trong trường hợp này, Giá trị trung bình của số đọc trên mia tiếp tục được tính toán
và khoảng cách, độ lệch chuẩn các giá trị này tiếp tục được hiển thị.
Để dừng phép đo tự động trước khi giá trị định sẵn của phép đo đạt được.
Giá trị thu được trong phép đo cuối cùng hay kết quả cuối cùng được hiển thị.
Để thực hiện lại phép đo
Để chấp nhận kết quả
Chấp nhận giá trị cũ
Chấp nhận giá trị mới
SV: Ph¹m V¨n VÞnh §å ¸n tèt nghiÖp
22
Trêng §¹i Häc Má _ §Þa ChÊt Bé m«n: Tr¾c §Þa C«ng Tr×nh
(kết quả được chấp nhận)
Nhập giá trị ước tính của nhiều lần đo
Sau khi chấp nhận giá trị mới và chương trình sẽ yêu cầu kiểm tra tiếp màng dây chữ thập
Các bước kiểm nghiệm khoảng cách tia

phương pháp Hermetr Mittermayer. Nội dung của phương pháp này gồm các bước cơ bản sau:
1. Lựa chọn ẩn số
Chọn điểm khởi tính và xác định trị gần đúng của các ẩn số. Khi bình sai lưới độ cao tự do
theo phương pháp Hermetr Mittermayer các ẩn số thường được chọn là trị bình sai của độ cao
tất cả các điểm của lưới. Chọn trị khởi tính với một lưới trong một chu kỳ đo có thể được tiến
hành tuỳ ý nhưng độ cao gần đúng của điểm khởi tính nên chọn phù hợp với điều kiện cụ thể địa
hình. Dựa vào độ cao gần đúng của điểm khởi tính và các chênh cao đo ta xác định trị gần đúng
của độ cao các điểm còn lại ( trị gần đúng của các ẩn số còn lại ).
2. Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh
Dựa trên theo nguyên tắc của phương pháp bình sai gián tiếp, nghĩa là ứng với mỗi trị
đo ta có một phương trình và khi ẩn số được chọn là trị bình sai độ cao các điểm, thì dạng
của các phương trình số hiệu chỉnh có thể xẩy ra một trong ba trường hợp sau:
SV: Ph¹m V¨n VÞnh §å ¸n tèt nghiÖp
24
Trờng Đại Học Mỏ _ Địa Chất Bộ môn: Trắc Địa Công Trình
h
h
h
Hình
(1-17)
Hình
(1-16)
Hình
(1-15)
J
K
J
K
K
J

-1
. Hermetr Mettermayer gii quyt bi toỏn trờn
theo nguyờn tc chia ma trn A thnh hai ma trn A = (A
1
/A
2
), trong ú s hng ca ma trn A
1
,
A
2
bng nhau v bng s hng ca ma trn A (bng tr o n); s ct ca ma trn A
1
bng s tri
o cn thit t = (p - d) = (p - 1) vi p l s im cao ca li v d l s khuyt. S ct ca ma
trn A
2
bng s khuyt (d) v vi li cao t do s khuyt luụn bng 1.
T nguyờn tc trờn chỳng ta nhn thy vic la chn cỏc ma trn A
1
, A
2
hon ton tựy ý,
nờn n gin v trỏnh s nhm ln trong vic tớnh toỏn thụng thng nờn chn ma trn A
1
l phn t u ma trn A v ng nhiờn ct cũn li ca ma trn A l ma trn A
2
. Tng ng
vic chia ma trn A thnh hai ma trn A
1