Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong tiến trình đô thị hóa và phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật tại Việt Nam, nhu cầu xây dựng các công trình quy mô lớn ngày càng gia tăng, đặc biệt là các tổ hợp nhà cao tầng, khu chung cư, trung tâm thương mại và văn phòng. Trước năm 2000, các công trình cao tầng trong nước chủ yếu là khách sạn, tổ hợp văn phòng do nhà đầu tư nước ngoài thực hiện với quy mô phổ biến từ 16 đến 20 tầng (như Khách sạn Melia Hà Nội). Sau năm 2000, hàng loạt dự án nhà cao tầng từ 15 đến 25 tầng và cao hơn (như Tòa nhà Keangnam - Đường Phạm Hùng, các khu đô thị mới Bán đảo Linh Đàm, Trung Hòa - Nhân Chính, Trung Yên, Làng quốc tế Thăng Long) đã được triển khai nhằm giải quyết nhu cầu nhà ở và tối ưu hóa quỹ đất đô thị.
Nhà cao tầng có đặc thù chịu tải trọng lớn, kết cấu hình học phức tạp và đòi hỏi độ chính xác hình học nghiêm ngặt trên toàn bộ chiều cao công trình. Việc đảm bảo chất lượng, độ an toàn và thẩm mỹ của công trình phụ thuộc trực tiếp vào tính chính xác của công tác trắc địa. Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Trắc địa công trình của tác giả Nguyễn Đình Mạnh (Lớp Trắc địa C-K51, Khoa Trắc địa, dưới sự hướng dẫn của ThS. Phan Hồng Tiến, hoàn thành tháng 6 năm 2011) tập trung nghiên cứu đề tài: "Công tác trắc địa trong thi công xây dựng nhà cao tầng".
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể như sau:
- Tổng quan hóa các khái niệm, đặc điểm kết cấu và quy trình thi công xây dựng nhà cao tầng, phân tích vai trò của trắc địa công trình theo quy chuẩn hiện hành.
- Hệ thống hóa các chỉ tiêu kỹ thuật, hạn sai cho phép và xác lập cơ sở lý thuyết về mối quan hệ giữa sai số lắp ráp xây dựng với sai số đo đạc trắc địa.
- Làm rõ nội dung và quy trình công nghệ trắc địa qua từng giai đoạn thi công: thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao, bố trí hệ thống trục, phục vụ thi công phần móng (đào móng, cọc khoan nhồi, đài móng, tầng hầm) và thi công phần thân (truyền trục, truyền độ cao lên các tầng, bố trí chi tiết và đo hoàn công).
- Thực hiện tính toán thực nghiệm thiết kế lưới khống chế trắc địa, ước tính độ chính xác và đề xuất phương án đo đạc kiểm tra thi công cho công trình cụ thể là Nhà chung cư CT2.
Đối tượng nghiên cứu của đồ án là quy trình công nghệ, phương pháp đo đạc và phương án thiết kế lưới trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng. Phạm vi nghiên cứu bao quát các giải pháp trắc địa từ giai đoạn khảo sát định vị, thi công phần ngầm, thi công kết cấu phần thân đến đo đạc kiểm tra hoàn công, với số liệu tính toán thực nghiệm áp dụng cho công trình Nhà chung cư CT2 tại Hà Nội.
Phân loại công trình nhà cao tầng tại Việt Nam theo số tầng được tác giả tổng hợp như sau:
| TT |
Quy mô số tầng |
Phân loại |
| 1 |
Từ 7 đến 11 tầng |
Cao tầng loại 1 |
| 2 |
Từ 12 đến 15 tầng |
Cao tầng loại 2 |
| 3 |
Từ 16 đến 25 tầng |
Cao tầng loại 3 |
| 4 |
Từ 26 đến 33 tầng |
Cao tầng loại 4 |
| 5 |
Từ 34 đến 50 tầng |
Cao tầng loại 5 |
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết của đồ án dựa trên các nguyên lý trắc địa công trình, lý thuyết sai số và bình sai trắc địa, kết hợp với hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng Việt Nam, trọng tâm là Tiêu chuẩn TCXDVN 3972-85 (TCVN 3972-85) về công tác trắc địa trong xây dựng công trình.
Đồ án thiết lập mối quan hệ giải tích giữa hạn sai lắp ráp xây dựng và độ chính xác đo đạc trắc địa. Sai số tổng hợp vị trí mặt bằng của kết cấu ($m_0$) so với thiết kế được mô tả qua công thức:
$$m_0 = \sqrt{m_{ct}^2 + m_d^2 + m_{td}^2 + m_{ngc}^2}$$
Trong đó:
- $m_{ct}$: Sai số kích thước chế tạo cấu kiện.
- $m_d$: Sai số lắp đặt cấu kiện vào vị trí thiết kế.
- $m_{td}$: Sai số của công tác đo đạc kiểm tra trắc địa.
- $m_{ngc}$: Sai số do tác động của điều kiện ngoại cảnh (lún, nhiệt độ...).
Áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng giữa các nguồn sai số ngẫu nhiên độc lập ($m_0 = 2m_{td} \Rightarrow m_{td} = \frac{1}{2}m_0$) và giả định hạn sai quy phạm là sai số giới hạn $\Delta_0 = 3m_0$, mối quan hệ giữa sai số trung phương đo đạc kiểm tra và hạn sai quy chuẩn được xác lập:
$$m_{td} = \frac{1}{6}\Delta_0 \approx 0{,}17\Delta_0 \le 20%\Delta_0$$
Nghĩa là sai số trung phương của công tác đo đạc kiểm tra trắc địa không được vượt quá 20% giá trị hạn sai lắp ráp xây dựng của hạng mục tương ứng.
Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa phân tích lý thuyết, tổng hợp quy trình kỹ thuật chuyên ngành và tính toán mô phỏng sai số thực nghiệm:
- Phương pháp phân tích - tổng hợp: Hệ thống hóa các tiêu chuẩn kỹ thuật, phân loại kết cấu công trình (nhà khung, nhà không khung, nhà kết cấu kết hợp; nhà nguyên khối, lắp ghép, toàn khối, bán lắp ghép) và quy trình thi công chuẩn.
- Phương pháp toán trắc địa: Áp dụng các công thức ước tính sai số vị trí điểm, sai số đo góc, đo cạnh, sai số chiếu thẳng đứng và sai số khép tuyến thủy chuẩn.
- Phương pháp thực nghiệm thiết kế: Lập phương án thiết kế mạng lưới khống chế mặt bằng, độ cao, tính toán tọa độ giả định và ước tính độ chính xác cho công trình Nhà chung cư CT2.
Nguồn dữ liệu sử dụng bao gồm các bản vẽ thiết kế kiến trúc, kết cấu của công trình Nhà chung cư CT2, hệ thống mốc tọa độ và độ cao thành phố, các thông số kỹ thuật của thiết bị đo đạc chuyên dụng: máy toàn đạc điện tử (SET 2, SET 3, TC600), máy kinh vĩ quang học (Theo 010B), máy chiếu đứng quang học PZL, máy thủy bình, dây dọi chuyên dụng và thước thép tiêu chuẩn.
Nội dung chính theo từng chương
Chương I: Giới thiệu chung
Chương I trình bày tổng quan về công trình nhà cao tầng, phân loại công trình, đặc điểm kết cấu chịu lực và quy trình thi công xây dựng dân dụng gồm 7 bước: khảo sát địa điểm; thiết kế kiến trúc; chuẩn bị vật liệu, máy móc thiết bị; thi công móng cọc; đào móng và đổ bê tông hố móng; thi công phần thân; xây thô và hoàn thiện.
Tác giả nêu rõ quy trình 5 bước của công tác trắc địa:
- Thành lập mạng lưới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao xung quanh công trình.
- Chuyển các trục cơ bản của tòa nhà ra thực địa, chôn mốc cố định trục.
- Phục vụ thi công phần dưới mặt đất (đào móng, định vị cọc, đài cọc, tầng hầm).
- Phục vụ thi công phần trên mặt đất (lập lưới cơ sở trên sàn tầng trệt, chuyển trục lên các tầng thi công, bố trí chi tiết và hoàn công).
- Quan trắc biến dạng công trình (đo lún, đo nghiêng, chuyển dịch ngang) trong và sau thi công.
Chương này tổng hợp các bảng hạn sai xây dựng và chỉ tiêu kỹ thuật trắc địa quan trọng:
- Theo TCXDVN 3972-85, độ nghiêng tổng thể cho phép của nhà cao tầng là $H/1000$ ($H$ là chiều cao tòa nhà), không vượt quá 35 mm. Sai lệch trục cột so với trục bố trí không quá 5 mm.
| Hạng mục kết cấu |
Dạng sai lệch |
Giới hạn cho phép (mm) - Bê tông cốt thép |
Giới hạn cho phép (mm) - Kết cấu kim loại |
| Móng |
Xê dịch trục khối móng phía dưới so với trục bố trí |
$\pm 20$ |
$\pm 20$ |
|
Xê dịch trục khối móng dãy phía trên / móng cốc |
$\pm 10$ |
$\pm 10$ |
|
Độ lệch cao độ bề mặt tựa cốc móng |
$-20$ |
$-20$ |
|
Xê dịch bu lông nền về mặt bằng |
$\pm 10$ |
$\pm 10$ |
| Cột |
Xê dịch trục cột ở tiết diện phía dưới |
$\pm 5$ |
$\pm 5$ |
|
Lệch trục cột ở tiết diện trên ($H < 4{,}0\text{ m}$) |
$\pm 10$ |
$\pm 10$ |
|
Lệch trục cột ở tiết diện trên ($H \ge 4{,}0\text{ m}$) |
$0{,}001H$ ($< 35\text{ mm}$) |
$0{,}001H$ ($< 35\text{ mm}$) |
|
Sai lệch cao độ đầu cột mỗi tầng |
$\pm (12 + 12n)$ ($n$ là số tầng) |
$\pm (12 + 12n)$ |
| Dầm / Xà |
Xê dịch trục dầm cần trục so với trục bố trí |
$\pm 5$ |
$\pm 5$ |
|
Lệch cao độ các điểm nút cơ sở của dầm, xà |
$\pm 20$ |
$\pm 20$ |
| Tường / Panen |
Xê dịch trục tấm panen tường/vách ngăn ở tiết diện dưới |
$\pm 5$ |
$\pm 5$ |
|
Lệch bề mặt panen tường so với phương thẳng đứng |
$\pm 5$ |
$\pm 5$ |
Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cơ sở bố trí công trình:
| Cấp |
Đặc điểm khu vực xây dựng |
Sai số đo góc ($m_\beta$) |
Sai số tương đối đo cạnh ($m_S/S$) |
| 1 |
Cụm nhà/công nghiệp trên diện tích $> 100\text{ ha}$; công trình độc lập $> 100\text{ ha}$ |
$3''$ |
$1 : 25.000$ |
| 2 |
Cụm công trình diện tích $< 100\text{ ha}$; công trình độc lập $10 \div 100\text{ ha}$ |
$5''$ |
$1 : 10.000$ |
| 3 |
Nhà và công trình diện tích $< 10\text{ ha}$, đường/hệ thống ngầm |
$10''$ |
$1 : 5.000$ |
Độ chính xác bố trí công trình theo quy mô tầng cao:
| Cấp chính xác |
Đặc điểm công trình |
Đo góc ($''$) |
Đo cạnh |
Truyền cao độ từ mốc gốc đến mặt bằng lắp ráp (mm) |
Đo cao trên một trạm máy (mm) |
| Cấp 1 |
Kết cấu kim loại, BTCT lắp ghép; cao $100 \div 120\text{ m}$, khẩu độ $24 \div 36\text{ m}$ |
$5''$ |
$1 : 15.000$ |
$2$ |
$2$ |
| Cấp 2 |
Nhà cao $16 \div 25$ tầng; cao $60 \div 100\text{ m}$, khẩu độ $18 \div 24\text{ m}$ |
$10''$ |
$1 : 10.000$ |
$4$ |
$2$ |
| Cấp 3 |
Nhà cao $5 \div 16$ tầng; cao $16 \div 60\text{ m}$, khẩu độ $6 \div 18\text{ m}$ |
$20''$ |
$1 : 5.000$ |
$6$ |
$3$ |
| Cấp 4 |
Nhà cao đến 5 tầng; cao đến $15\text{ m}$, khẩu độ $6\text{ m}$ |
$30''$ |
$1 : 3.000$ |
$10$ |
$3$ |
Chỉ tiêu kỹ thuật lập lưới khống chế độ cao:
| Hạng |
Khoảng cách lớn nhất máy - mia (m) |
Chênh lệch khoảng cách sau - trước (m) |
Tích lũy chênh lệch khoảng cách (m) |
Tia ngắm cách mặt đất nhỏ nhất (m) |
Sai số đo cao mỗi trạm máy (mm) |
Sai số khép tuyến ($n$ là số trạm) |
| I |
25 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
0,5 |
$1\sqrt{n}\text{ mm}$ |
| II |
35 |
0,7 |
1,5 |
0,5 |
0,7 |
$1{,}5\sqrt{n}\text{ mm}$ |
| III |
50 |
1,5 |
3,0 |
0,3 |
3,0 |
$6\sqrt{n}\text{ mm}$ |
| IV |
$75 \div 100$ |
2,0 |
5,0 |
0,3 |
5,0 |
$10\sqrt{n}\text{ mm}$ |
Chương II: Nội dung công tác trắc địa trong thi công xây dựng nhà cao tầng
Chương II đi sâu vào chi tiết kỹ thuật các hạng mục trắc địa trên công trường:
-
Lưới khống chế mặt bằng và độ cao:
- Lưới mặt bằng thường dùng: Lưới ô vuông xây dựng (cạnh 50m, 100m, 200m), lưới tam giác đo góc cạnh, lưới đa giác (đường chuyền). Khi lập bản đồ địa hình 1:500 phục vụ thiết kế - thi công, sai số giới hạn vị trí điểm $M_P \le 0{,}2\text{ mm} \cdot M \Rightarrow m_P \le 50\text{ mm}$.
- Lưới độ cao: Thiết lập theo hạng III, IV (hoặc vòng hạng II nếu diện tích rộng), chia thành cấp cơ sở (vòng ngoài) và cấp thi công. Sai số mốc thủy chuẩn ở vị trí yếu nhất sau bình sai so với điểm gốc $\Delta h \le 30\text{ mm}$.
-
Bố trí hệ thống trục tòa nhà:
- Trục chính là đường thẳng đi qua mép tường ngoài hoặc tim các dãy cột chịu lực (khoảng cách bước cột $6 \div 8\text{ m}$).
- Định vị trục từ lưới đường chuyền thành phố bằng máy toàn đạc điện tử (SET 2, SET 3, TC600) theo phương pháp tọa độ cực.
- Sai số vị trí mốc trục chính không vượt quá $2 \div 3\text{ mm}$. Mốc trục được chôn bằng cọc bê tông kích thước $10 \times 10 \times 70\text{ cm}$ hoặc đánh dấu sơn đỏ trên tường công trình lân cận.
-
Trắc địa phục vụ phần móng:
- Đào hố móng: Kiểm tra đáy móng theo lưới ô vuông $4 \div 5\text{ m}$. Độ chính xác định vị: sai số đo dài $m_S \le \pm 30\text{ mm}$, đo góc $m_\beta \le \pm 30''$, đo cao $m_h \le \pm 10\text{ mm}$. Kích thước hố móng không lệch quá $\pm 5\text{ cm}$.
- Cọc khoan nhồi: Bố trí bằng phương pháp tọa độ cực hoặc giao hội hướng; sai số đo đạc cắm cọc cho phép $15 \div 20\text{ mm}$.
| Phương pháp tạo lỗ cọc |
Đường kính thiết kế ($D$) |
Cọc đơn, cọc dưới móng băng theo trục ngang, cọc biên trong nhóm |
Cọc đơn, cọc dưới móng băng theo trục dọc, cọc ở trong nhóm cọc |
| Giữ thành bằng dung dịch sét |
$D \le 1000\text{ mm}$ |
$D/6$ (không lớn hơn $100\text{ mm}$) |
$D/4$ (không lớn hơn $150\text{ mm}$) |
|
$D > 1000\text{ mm}$ |
$100 + 0{,}01H\text{ mm}$ |
$100 + 0{,}01H\text{ mm}$ |
| Đóng ống hoặc rung |
$D \le 500\text{ mm}$ |
$70\text{ mm}$ |
$150\text{ mm}$ |
|
$D > 500\text{ mm}$ |
$100\text{ mm}$ |
$150\text{ mm}$ |
| Khoan guồng xoắn mở rộng đáy |
- |
$70\text{ mm}$ |
$150\text{ mm}$ |
(Ghi chú: $H$ là khoảng cách giữa cốt mặt đất hiện trường với cốt đầu cọc thiết kế).
- Thi công đài cọc, móng băng, tầng hầm: Chuyển trục bằng máy kinh vĩ/toàn đạc, sai số dấu trục khi đổ bê tông $\le \pm 5\text{ mm}$. Vạch sơn cống cao độ đổ bê tông đánh dấu cao hơn mức thiết kế 1 dm. Đo hoàn công móng: khoảng cách từ trục đến chi tiết $\pm 1\text{ mm}$, kích thước bê tông $\pm 1\text{ cm}$, sai lệch cao độ đáy móng $\pm (2 \div 3)\text{ cm}$.
- Trắc địa phục vụ phần thân:
- Lưới cơ sở mặt bằng gốc: Thành lập ngay trên sàn tầng trệt dưới dạng hình tứ giác trắc địa (cạnh $20 \div 50\text{ m}$), đặt song song và cách trục chính gần nhất 1m, cố định bằng mốc kim loại trên sàn; hoàn nguyên điểm về vị trí chuẩn với sai số $\pm 1\text{ mm}$. Số điểm chuyển lên tầng tối thiểu là 3 điểm.
- Phương pháp chuyển trục lên các tầng:
- Dây dọi: Độ chính xác $1/1000$ chiều cao chuyển điểm, chỉ dùng cho từng tầng riêng lẻ hoặc khi lặng gió.
- Chiếu nghiêng bằng máy kinh vĩ (Theo 010B): Áp dụng cho nhà thấp tầng có mặt bằng thoáng ($S \ge H$). Sai số chiếu trục $m_{ch}$ tính theo công thức:
$$m_{ch} = \sqrt{\left(\frac{h}{S}\right)^2 \frac{\tau''^2}{\rho''^2} + \frac{400}{V_x^2} + \frac{S^2}{l^2}m_{cd}^2}$$
- Máy toàn đạc điện tử: Đo tọa độ chuyển lên qua gương phản xạ có dọi tâm quang học; độ chính xác bố trí đạt $\pm 5\text{ mm}$, áp dụng hiệu quả cho công trình $\le 12$ tầng.
- Máy chiếu đứng quang học (PZL): Độ chính xác đặt tia thẳng đứng $\pm 1/100.000$ (chiều cao đến 100m). Tiến hành chiếu qua các hộp khuôn chừa lỗ mở sàn kích thước $20 \times 20\text{ cm}$ chừa sẵn trước khi đổ bê tông.
- Truyền độ cao lên các tầng: Chuyển độ cao từ mốc ngoài vào tối thiểu 2 mốc trên sàn tầng trệt, truyền lên các tầng qua lỗ chiếu hoặc mặt ngoài bằng thước thép/thủy chuẩn theo công thức đặt độ cao chẵn: $b = (H_R - H_0) + a$.
Chương III: Tính toán thực nghiệm
Chương III áp dụng các quy trình lý thuyết đã xây dựng vào bài toán thiết kế kỹ thuật cụ thể cho công trình Nhà chung cư CT2:
- Khái quát công trình: Nhà chung cư cao tầng CT2 với kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối.
- Ước tính độ chính xác và thiết kế lưới mặt bằng: Thiết kế mạng lưới khống chế mặt bằng bên ngoài (lưới đường chuyền cấp 2) và lưới cơ sở bên trong công trình trên mặt bằng sàn tầng trệt (dạng tứ giác trắc địa độc lập).
- Thiết kế lưới độ cao: Xây dựng lưới thủy chuẩn hạng III/IV dẫn từ mốc cao độ gốc thành phố vào công trình, ước tính sai số mốc yếu nhất đảm bảo $\Delta h \le 30\text{ mm}$.
- Thiết kế phương án chuyển tọa độ và độ cao lên tầng:
- Lựa chọn giải pháp máy chiếu đứng quang học PZL kết hợp chừa lỗ kỹ thuật $20 \times 20\text{ cm}$ trên sàn bê tông các tầng để truyền tọa độ trục.
- Sử dụng phương pháp truyền độ cao hình học bằng thước thép kết hợp máy thủy bình có độ chính xác cao.
- Thiết kế phương án đo đạc kiểm tra thi công điển hình:
- Đo kiểm tra dãy cột thẳng hàng bằng phương pháp thủy chuẩn cạnh sườn.
- Đo kiểm tra độ thẳng đứng của cấu kiện xây lắp bằng mặt phẳng ngắm chuẩn của máy kinh vĩ.
- Đo hoàn công lắp dựng các tấm panel và cấu kiện đúc sẵn.
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã đạt được các kết quả kỹ thuật cụ thể dựa trên số liệu và tiêu chuẩn trích xuất trực tiếp từ văn bản:
- Hệ thống hóa toàn diện quy chuẩn trắc địa nhà cao tầng: Đồ án đã liên kết chặt chẽ giữa yêu cầu của Tiêu chuẩn TCXDVN 3972-85 với thực tiễn thi công, phân định rõ ràng các cấp chính xác đo đạc từ cấp 1 đến cấp 4 tương ứng với từng dải tầng cao ($<5$ tầng, $5 \div 16$ tầng, $16 \div 25$ tầng, và $100 \div 120\text{ m}$).
- Xác lập luận cứ khoa học về dung sai trắc địa: Chứng minh bằng công thức toán học tỷ lệ sai số đo đạc kiểm tra $m_{td} \le 20%\Delta_0$, tạo căn cứ phân bổ hạn sai cho các kỹ sư trắc địa ngoài hiện trường khi định vị tim mốc, cọc khoan nhồi ($15 \div 20\text{ mm}$) và kiểm tra hoàn công ($\pm 1\text{ mm}$ đối với chi tiết ngàm neo).
- Phân tích so sánh và xác định phạm vi ứng dụng các giải pháp chuyển trục:
| Phương pháp chuyển trục |
Thiết bị sử dụng |
Độ chính xác |
Điều kiện và phạm vi áp dụng |
| Dây dọi |
Quả dọi nặng, giá treo |
$1/1000H$ |
Kiểm tra từng tầng, nơi kín gió, nhà thấp tầng |
| Chiếu nghiêng |
Máy kinh vĩ (Theo 010B) |
Tính theo công thức (2.3) |
Nhà thấp tầng, mặt bằng thoáng ($S \ge H$) |
| Toàn đạc điện tử |
SET 2, SET 3, TC600 |
$\pm 5\text{ mm}$ |
Nhà $\le 12$ tầng, mặt bằng rộng hoặc có công trình lân cận |
| Chiếu đứng quang học |
Máy chiếu đứng PZL |
$\pm 1/100.000$ ($\pm 1\text{ mm}/100\text{ m}$) |
Tối ưu cho nhà cao tầng, siêu cao tầng, mật độ xây chen |
- Đóng góp về mặt ứng dụng thực nghiệm: Thiết lập bộ hồ sơ thiết kế phương án trắc địa hoàn chỉnh cho công trình Nhà chung cư CT2, bao gồm sơ đồ mạng lưới, phương pháp đo, quy trình chuyển điểm sàn và quy chuẩn nghiệm thu lắp đặt cấu kiện.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế:
- Phạm vi tính toán thực nghiệm của đồ án chỉ tập trung vào một đối tượng công trình dạng nhà chung cư điển hình (Nhà chung cư CT2), chưa mở rộng thực nghiệm trên các tổ hợp tháp đôi hoặc nhà có kiến trúc phi đối xứng.
- Các phương pháp chuyển trục quang học (PZL, Theo 010B) phụ thuộc lớn vào điều kiện môi trường công trường (khói bụi, khúc xạ nhiệt trong lỗ thông tầng và rung động khi thi công đồng thời).
- Nội dung quan trắc biến dạng công trình (lún, nghiêng) mới chỉ dừng ở mức nêu quy trình tổng quát trong Chương I, chưa đi sâu vào số liệu thực nghiệm dài hạn trong giai đoạn vận hành.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh GPS/GNSS độ chính xác cao kết hợp trạm tham chiếu ảo (CORS) trong việc định vị và truyền tọa độ lên các tầng của công trình siêu cao tầng ($>50$ tầng).
- Tự động hóa công tác quan trắc độ nghiêng và chuyển dịch ngang của tòa nhà theo thời gian thực bằng hệ thống cảm biến gia tốc và trắc địa tự động.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu chuyên khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng sau:
- Sinh viên chuyên ngành Trắc địa - Bản đồ, Trắc địa công trình và Kỹ thuật Xây dựng: Dùng làm tài liệu tham khảo trực tiếp khi thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp về quy trình bố trí công trình và thiết kế lưới khống chế xây dựng.
- Kỹ sư trắc địa và cán bộ kỹ thuật thi công tại hiện trường: Tham khảo hệ thống bảng tra hạn sai xây lắp, công thức ước tính sai số chiếu trục, quy trình định vị cọc khoan nhồi và phương pháp bố trí lưới cơ sở tầng trệt.
- Cán bộ tư vấn giám sát và quản lý chất lượng công trình: Sử dụng các chỉ tiêu kỹ thuật của Tiêu chuẩn TCXDVN 3972-85 và quy trình đo hoàn công được tổng hợp trong đồ án làm căn cứ nghiệm thu tim trục, độ thẳng đứng và độ cao sàn qua từng giai đoạn thi công.
Câu hỏi thường gặp
1. Theo TCXDVN 3972-85, độ nghiêng tổng thể cho phép của nhà cao tầng và sai lệch của các trục cột được quy định như thế nào?
Theo TCXDVN 3972-85, độ nghiêng cho phép của tòa nhà cao tầng là $H/1000$ ($H$ là chiều cao tòa nhà) nhưng tuyệt đối không được vượt quá 35 mm. Sai lệch của các trục cột tòa nhà so với trục bố trí hoặc điểm đánh dấu trục trung bình không được vượt quá 5 mm, do đó các điểm mốc trục chính cơ sở phải có sai số không vượt quá $2 \div 3\text{ mm}$.
2. Mối quan hệ định lượng giữa hạn sai xây lắp và sai số đo trắc địa được xác lập qua công thức nào?
Xuất phát từ công thức sai số tổng hợp vị trí mặt bằng $m_0 = \sqrt{m_{ct}^2 + m_d^2 + m_{td}^2 + m_{ngc}^2}$, khi áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng ($m_{td} = \frac{1}{2}m_0$) và quy ước hạn sai $\Delta_0 = 3m_0$, sai số trung phương đo đạc trắc địa được xác định là $m_{td} = \frac{1}{6}\Delta_0 \approx 0{,}17\Delta_0$, tức không được vượt quá 20% giá trị hạn sai xây dựng tương ứng.
3. Tại sao phương pháp chuyển trục bằng máy toàn đạc điện tử chỉ nên áp dụng cho công trình có số tầng $\le 12$?
Khi chuyển điểm lên các tầng cao bằng máy toàn đạc điện tử, góc nghiêng của ống kính tăng lớn làm sai số do ảnh hưởng của trục đứng máy tăng theo tỷ lệ thuận với chiều cao công trình. Do đó, phương pháp này chỉ đảm bảo độ chính xác bố trí $\pm 5\text{ mm}$ đối với các công trình có chiều cao không vượt quá 12 tầng và mặt bằng xung quanh thông thoáng.
4. Quy cách chừa lỗ mở trên sàn bê tông để phục vụ chiếu đứng bằng máy PZL được thực hiện như thế nào?
Trước khi đổ bê tông sàn tầng thi công, tại vị trí tương ứng với các điểm mốc trên mặt bằng gốc, đơn vị thi công phải cắt ván khuôn và lắp đặt các hộp khuôn bằng gỗ kích thước $20 \times 20\text{ cm}$. Các lỗ mở này được duy trì thông suốt thẳng đứng qua tất cả các tầng để đặt mia hoặc bảng tiêu ngắm cho tia ngắm quang học của máy chiếu đứng PZL đặt tại tầng trệt.
5. Sai số cho phép về vị trí tim cọc khoan nhồi giữ thành bằng dung dịch sét được quy định ra sao?
Đối với cọc có đường kính $D \le 1000\text{ mm}$, sai số cho phép là $D/6$ (không quá 100 mm) đối với cọc đơn/cọc biên và $D/4$ (không quá 150 mm) đối với cọc bên trong nhóm. Đối với cọc $D > 1000\text{ mm}$, sai số vị trí cho phép là $100 + 0{,}01H\text{ mm}$ ($H$ là khoảng cách từ cốt mặt đất hiện trường đến cốt đầu cọc thiết kế).
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Đình Mạnh đã trình bày một cách hệ thống, khoa học toàn bộ quy trình công nghệ và phương pháp trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng từ giai đoạn xây dựng phần móng đến kết cấu phần thân và hoàn công. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết sai số trắc địa với quy chuẩn xây dựng TCXDVN 3972-85, đồ án đã phân tích định lượng ưu nhược điểm của các phương pháp định vị, truyền trục và truyền độ cao lên các tầng. Các kết quả tính toán thực nghiệm trên công trình Nhà chung cư CT2 khẳng định tính khả thi và độ tin cậy của phương án thiết kế lưới cũng như quy trình kiểm tra chất lượng xây lắp được đề xuất.
