Luận án tiến sĩ kỹ thuật nghiên cứu giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả công tác trắc địa trong thi công công trình nhà siêu cao tầng ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT DIÊM CÔNG TRANG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG CÔNG TRÌNH NHÀ SIÊU CAO TẦNG Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT DIÊM CÔNG TRANG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG CÔNG TRÌNH NHÀ SIÊU CAO TẦNG Ở VIỆT NAM NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ MÃ SỐ: 9520503 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.TS Trần Viết Tuấn 2.TS Nguyễn Quang Thắng HÀ NỘI - 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ một công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả luận án Diêm Công Trang ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan. i Danh mục các chữ viết tắt.

vi Danh mục các bảng biểu .vii Danh mục các hình vẽ. viii MỞ ĐẦU. 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG VÀ SIÊU CAO TẦNG. Khái niệm và lịch sử phát triển nhà siêu cao tầng.

Khái niệm nhà siêu cao tầng. Lịch sử phát triển nhà siêu cao tầng. Công tác trắc địa trong thi công nhà cao tầng và siêu cao tầng. Đặc điểm công tác trắc địa khi thi công nhà cao tầng.

Quy trình công tác trắc địa trong thi công xây dựng nhà cao tầng. Các phương pháp chuyền trục theo phương thẳng đứng trong thi công nhà cao tầng. Đặc điểm thi công xây dựng nhà siêu cao tầng ở Việt Nam. Các hạn sai trắc địa khi thi công nhà cao tầng và siêu cao tầng.

Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đến quá trình thi công xây dựng nhà siêu cao tầng. Ảnh hưởng của gió đến vị trí thẳng đứng của công trình. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến vị trí thẳng đứng của công trình. Ảnh hưởng của tải trọng công trình đến vị trí thẳng đứng của công trình.

Tổng hợp các dạng dao động của công trình. Các công trình nghiên cứu về công tác trắc địa trong thi công nhà cao tầng và siêu cao tầng. Các công trình nghiên cứu ở nước ngoài. Các công trình nghiên cứu ở trong nước.

Các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN). Đánh giá chung về tình hình nghiên cứu. Định hướng nghiên cứu của luận án. 46 iii CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG NHÀ SIÊU CAO TẦNG Ở VIỆT NAM.

Nghiên cứu lựa chọn giải pháp trắc địa khắc phục ảnh hưởng sự dao động trong thi công nhà siêu cao tầng. Đặc điểm công tác trắc địa trong thi công nhà siêu cao tầng ở Việt Nam. Lựa chọn giải pháp kỹ thuật công tác trắc địa trong thi công nhà siêu cao tầng ở Việt Nam. Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật công tác trắc địa trong thi công nhà siêu cao tầng ở Việt Nam.

Nguyên lý của giải pháp kỹ thuật ứng dụng công nghệ GNSS - RTK và máy TĐĐT để xác định vị trí các điểm trục chính NSCT trong quá trình thi công. Yêu cầu độ chính xác của công tác trắc địa khi thi công nhà siêu cao tầng. Đánh giá khả năng ứng dụng của giải pháp kỹ thuật sử dụng công nghệ GNSS - RTK kết hợp máy TĐĐT trong thi công nhà siêu cao tầng. Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ chính xác khi sử dụng kết hợp công nghệ GNSS - RTK và máy TĐĐT trong thi công nhà siêu cao tầng ở Việt Nam.

Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ chính xác định vị bằng công nghệ GNSS - RTK trong thi công NSCT ở Việt Nam. Ứng dụng phép lọc Kalman để xử lý số liệu thu GNSS - RTK. Khảo sát ảnh hưởng độ nghiêng của sàn thi công nhà siêu cao tầng. Tính chuyển tọa độ đo GNSS - RTK về hệ tọa độ thi công công trình.

Kiểm tra đánh giá tính ổn định của điểm đặt trạm base. Nghiên cứu xây dựng quy trình sử dụng của công nghệ GNSS - RTK kết hợp với máy TĐĐT trong thi công nhà siêu cao tầng ở Việt Nam. Thành lập lưới khống chế bên ngoài công trình. Công tác trắc địa trong thi công phần móng công trình.

Sử dụng công nghệ GNSS-RTK đo kiểm tra hệ thống trục công trình đã được bố trí trên mặt móng công trình. Chuyển các điểm khống chế (trục công trình) lên cao. Bố trí chi tiết trên các mặt bằng xây dựng. Đo vẽ hoàn công.

Công tác trắc địa trong giai đoạn hoàn thiện công trình. Quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình. Nghiên cứu mở rộng khả năng ứng dụng của công nghệ GNSS-RTK kết hợp với máy TĐĐT trong một số dạng công tác trắc địa công trình. Nghiên cứu ứng dụng của công nghệ GNSS - RTK kết hợp với máy TĐĐT trong thi công nhà cao tầng.

Ứng dụng của công nghệ GNSS-RTK kết hợp với máy TĐĐT trong công tác tư vấn giám sát, kiểm tra nghiệm thu nhà cao tầng. 82 CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH PHỤC VỤ CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG NHÀ SIÊU CAO TẦNG Ở VIỆT NAM. Sự cần thiết phải xây dựng chương trình máy tính chuyên dụng. Xây dựng sơ đồ khối và thuật toán.

Xây dựng sơ đồ khối. Xây dựng thuật toán. Xây dựng các Modul của chương trình. Giới thiệu về Super HBDV 1.

98 CHƯƠNG 4 MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐO ĐẠC VÀ TÍNH TOÁN THỰC NGHIỆM. Thực nghiệm khảo sát độ chính xác định vị điểm bằng công nghệ GNSS - RTK với khoảng thời gian thu tín hiệu tăng lên 1 phút và 5 phút (Thực nghiệm 1). Mục đích thực nghiệm. Nội dung thực nghiệm.

Kết quả thực nghiệm. Khảo sát độ chính xác phát hiện chuyển dịch do dao động của NSCT bằng công nghệ GNSS - RTK (Thực nghiệm 2). Mục đích thực nghiệm. Nội dung thực nghiệm.

Kết quả thực nghiệm. Thực nghiệm đánh giá độ tin cậy và độ chính xác của hệ thống GNSS - RTK kết hợp máy TĐĐT xử lý bằng phần mềm Super HBDV 1.0 trên mô hình (Thực nghiệm 3). Mục đích thực nghiệm. Nội dung và kết quả thực nghiệm.

Thực nghiệm ứng dụng công nghệ GNSS - RTK kết hợp máy TĐĐT và phần mềm Super HBDV 1.0 tại tháp V3 dự án xây dựng chung cư 50 tầng Terra - An Hưng (Hà Đông - TP Hà Nội) (Thực nghiệm 4). Giới thiệu dự án. Mục đích thực nghiệm. Sơ đồ hệ thống lưới khống chế phục vụ thi công xây dựng dự án.

Nội dung thực nghiệm. Thực nghiệm ứng dụng phần mềm SUPER.0 tại dự án Golden Park Tower. Giới thiệu dự án. Mục đích thực nghiệm.

Nội dung và kết quả thực nghiệm. Kết quả thực nghiệm. 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 125 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BS : Trạm base ĐG : Điểm gốc EDM : Electronic Distance Measurement GPS : Global Positioning System GNSS : Global Navigation Satellite System NCT : Nhà cao tầng NSCT : Nhà siêu cao tầng KHCN : Khoa học Công nghệ PTĐK : Phương trình điều kiện SSTP : Sai số trung phương TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TĐĐT : Toàn đạc điện tử RTK : Real Time Kinematic XLSL : Xử lý số liệu WGS-84 : World Geodetic System - 1984 vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Tên bảng Trang Bảng 1.

Một số công trình nhà cao tầng ở Việt Nam. Độ chính xác yêu cầu chuyển trục công trình lên cao. Sai lệch cho phép về chuyền tọa độ lên các tầng thi công. Sai số cho phép theo chiều đứng trong thi công các loại kết cấu bê tông cốt thép.

Một số chỉ tiêu kỹ thuật cho công tác trắc địa khi lắp ráp các kết cấu bê tông cốt thép để xây dựng nhà cao tầng. Sai lệch cho phép bố trí thi công công trình, bố trí đường trục và chuyền độ cao. Kết quả đo xác định toạ độ lưới thực nghiệm theo các phương pháp đo khác nhau. So sánh toạ độ các điểm lưới thực nghiệm sau tính chuyển.

Kết quả xử lý số liệu đo GNSS - RTK. Phân tích kết quả đo GNSS-RTK xác định chuyển dịch giữa điểm A và A1. Bảng thống kê tọa độ các điểm khống chế- lưới thực nghiệm. Số liệu giao hội nghịch tại trạm máy TĐĐT - M (phương án 1).

So sánh yếu tố bố trí góc β và khoảng cách S - phương án 1. Số liệu giao hội nghịch tại trạm máy TĐĐT - M (phương án 2). So sánh yếu tố bố trí góc β và khoảng cách S - phương án 2. So sánh tọa độ thiết kế với toạ độ của các điểm đo kiểm tra.

Yếu tố bố trí góc β và khoảng cách S của vị trí (1, 2, 3, 4). So sánh yếu tố bố trí khoảng cách đo thực tế và khoảng cách thiết kế. Bảng thống kê các hệ tọa độ của lưới khống chế cơ sở mặt bằng tại dự án Terra - An Hưng. Số liệu giao hội trạm máy TĐĐT - M.

So sánh yếu tố bố trí góc β và khoảng cách S. Bảng thống kê các hệ tọa độ của lưới khống chế cơ sở mặt bằng tại dự án Golden Park Tower. Số liệu giao hội trạm máy TĐĐT - M. So sánh yếu tố bố trí góc β và khoảng cách S.

123 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Tên hình Trang Hình 1. Tòa nhà Trung tâm thương mại thế giới (Hoa Kỳ). Tòa nhà Lotte World Tower (Hàn Quốc). Tòa nhà Trung tâm Tài chính Quốc tế Bình An (Trung Quốc).

Tòa tháp Thượng Hải (Trung Quốc). Tòa nhà Burj Khalifa (UAE). Tòa tháp đôi Petronas Tower2 (Malaysia). Chiều cao các tòa nhà nổi tiếng trên thế giới.

Toà nhà Bitexco Financial Tower. Toà nhà Keangnam Hanoi. Toà nhà Lotte Center Hanoi. Toà nhà The Landmark 81.

Cấu tạo dụng cụ dọi ngược. Sơ đồ chuyển tọa độ lên cao bằng máy kinh vĩ. Sơ đồ chuyền toạ độ lên cao bằng máy toàn đạc điện tử. Máy chiếu đứng quang học.

Máy chiếu đứng laze DZJ2 .