Bài giảng khảo sát thiết kế đường ô tô chương 3 nội dung công tác khảo sát phục vụ thiết kế đường ô tô và sự khác biệt về nội dung khảo sát trong các bước thiết kế (2)

3.1 Các khái niệm chung: Chương 3: Nội dung công tác khảo sát phục vụ thiết kế đường ô tô và sự khác biệt về nội dung khảo sát trong các bước thiết kế - Định nghĩa: Lưới khống chế mặt

MÔN HỌC

KHẢO SÁT THIẾT KẾ

ĐƯỜNG Ô TÔ

Trường Đại học GTVT TP Hồ Chí Minh

Khoa công trình giao thông

Bộ môn Đường Bộ

3.1 Các khái niệm chung:

Chương 3: Nội dung công tác khảo sát phục

vụ thiết kế đường ô tô và sự khác biệt về nội dung khảo sát trong các bước thiết kế

- Định nghĩa: Lưới khống chế mặt bằng là tập

hợp các điểm được xác định nhờ phép đo (đo góc và đo dài) được tiến hành trên mặt đất rồi tính toán các tọa độ X, Y trong một hệ thống nhất

3.1.1 Lưới khống chế mặt bằng (tọa độ)

Phân cấp:

Lưới khống chế tam giác cấp nhà nước:

Lưới khống chế trắc địa khu vực:

Lưới cơ sở đo vẽ: Được xây dựng dưới dạng:

- Giao hội

Qui cách mốc khống chế mặt bằng :

3.1.2 lưới khống chế độ cao:

thống các điểm được đánh dấu bằng các dấu mốc vững chắc trên mặt đất Tiến hành đo đạc và xác định cao độ của các mốc so với điểm cao độ mốc

Phòng)

cục, từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp

cao kỹ thuật, lưới độ cao đo vẽ, lưới độ cao trạm đo

- Phân loại

+ Lưới độ cao kỹ thuật: Là lưới làm cơ sở về độ cao cho lưới độ cao đo vẽ Lưới độ cao kỹ thuật có thể bố trí dạng đường đơn, hệ thống có một điểm hoặc nhiều điểm nút, không cho phép bố trí và khép về cùng một điểm, chiều dài đường kỹ thuật theo qui định của qui phạm

+ Lưới độ cao đo vẽ: Là cấp cuối cùng để chuyền cao độ về điểm mia Cơ sở để phát triển lưới độ cao đo vẽ là các mốc cao độ nhà nước, mốc cao

độ kỹ thuật…

3.2 Công tác khảo sát phục vụ thiết kế:

thời của Tổng Cục Địa chính ban hành năm

1996, các yếu tố đặc trưng như sau (Phụ lục 6.1

– Qui trình khảo sát 22 TCN-263-2000):

3.2.1 Khảo tuyến - địa hình đường:

3.2.1.1 Khống chế mặt bằng và cao độ hạng IV:

- Chiều dài cạnh lưới tọa độ Hạng IV : từ 2Km – 5Km

- Sai số trung phương đo góc : + 2,0”

- Sai số trung phương tương đối cạnh đáy: 1/120.000

- Sai số trung phương tương đối cạnh yếu nhất:

1/70.000

- Giá trị góc nhỏ nhất trong tam giác : 300

- Sai số khép góc tam giác cho phép : + 8’

3.2.1.1 Khống chế mặt bằng và cao độ hạng IV:

- Quy cách mốc theo 22 TCN 263-2000

+ Mặt mốc : 40x40cm

+ Đáy mốc : 50x50cm

+ Cao : 45cm + Bệ mốc : 60x60x10cm +Tim mốc bằng sứ, vật liệu làm mốc bê tông đổ mác 200 Trên mặt mốc ghi số hiệu mốc, ngày tháng

năm xây dựng

3.2.1.1 Khống chế mặt bằng và cao độ hạng IV:

*Yêu cầu về tài liệu gốc sử dụng:

- Điểm tọa độ gốc: Tọa độ Nhà nước hạng III, mua của Trung tâm thông tin Tài nguyên – môi trường

*Lập lưới khống chế cao độ hạng IV:

- Lập lưới khống chế cao độ thuỷ chuẩn hạng IV được xây dựng theo tiêu chuẩn cấp nhà nước Các mốc cao độ

hạng IV được tiến hành đo theo phương pháp đo cao hình học

- -Sai số khép cao độ phải thỏa mãn yêu cầu fh  ± 20

mm (L là chiều dài đường đo, tính bằng Km)

- Cao độ mốc lấy theo cao độ mốc quốc gia (Hệ Hòn Dấu)

- Khối lượng thực hiện : chiều dài tuyến + chiều dài dẫn

mốc về công trình

- Lưới khống chế cao độ thủy chuẩn hạng IV được kết hợp

xây dựng trên cơ sở lưới tọa độ hạng IV

3.2.1.1 Khống chế mặt bằng và cao độ hạng IV:

- Khoảng cách giữa các điểm đường chuyền cấp 2 trung bình khoảng (150m -:- 250m)/điểm Tất cả các điểm đường chuyền cấp 2 cũng là điểm của lưới

độ cao cấp kỹ thuật Chiều dài của đường chuyền cấp 2 được giới hạn bởi 2 mốc tọa độ hạng IV liền nhau

3.2.1.2 Thiết lập lưới đường chuyền cấp II:

* Các thông số cơ bản của hệ lưới ĐC2 :

- Chiều dài cạnh của lưới : 80m< S < 350m,

- Độ chính xác đo góc : mb ≤ ±10”,

- Độ chính xác đo cạnh : 5mm±5ppmxD

- Sai số khép tương đối đường chuyền: :[S] ≤ 1/8000 + fx : sai số khép gia số tọa độ theo trục x;

+ fy : sai số khép gia số tọa độ theo trục y;

+ S : chiều dài giữa 2 điểm hạng IV

+ Sai số khép góc : ≤ 20” (n là số góc đo)

- Lưới đường chuyền cấp 2 được triển khai trên tuyến

từ mốc tọa độ hạng IV và được đo khép vào mốc toạ

độ hạng IV

3.2.1.2 Thiết lập lưới đường chuyền cấp II:

* Yêu cầu về tài liệu gốc sử dụng :Đo triển khai theo tọa

độ các điểm GPS đã lập

* Thực hiện đo điểm mốc Đường chuyền cấp 2:

- Phương pháp đo: thực hiện bằng máy điện tử toàn đạc

- Lưới cao độ Thủy chuẩn kỹ thuật: được thực hiện bằng phương pháp đo cao độ hình học với các loại máy cao độ có độ chính xác theo quy định

- Đo triển khai lưới thủy chuẩn kỹ thuật từ kết quả lưới thủy chuẩn hạng IV đã dẫn về các điểm GPS hạng IV

Đo tổng quát kiểm tra lưới cao độ hạng IV trên các điểm GPS, bình sai và hiệu chỉnh nếu cần thiết

- Độ chính xác yêu cầu: fh < 30 (mm) (L: Chiều dài đường đo tính bằng Km)

3.2.1.3 Lập lưới cao độ thủy chuẩn kỹ thuật:

- Tính toán bình sai tọa độ và cao độ bằng phần mềm chuyên dụng thực hiện trên máy vi tính

- Các điểm mốc có thể sử dụng chung mốc đường chuyền cấp 2

- Khối lượng thực hiện là: Bằng chiều dài tuyến

3.2.1.3 Lập lưới cao độ thủy chuẩn kỹ thuật:

- Sau khi lập Lưới khống chế mặt bằng Đường chuyền Cấp II và Thủy chuẩn kỹ thuật, triển khai

đo lập bình đồ tuyến Đối với đoạn tuyến nằm trên đường cũ phóng tuyến dựa trên mặt đường hiện hữu Tuyến thiết kế phải vừa đảm bảo tiêu chuẩn

kỹ thuật, vừa hài hòa và phù hợp với tình hình thực

tế trên tuyến

- Lập bình đồ tỷ lệ phù hợp đường đồng mức 0,5m cho khu vực dọc tuyến Trên bình đồ tuyến, phải thể hiện đầy đủ các địa hình, địa vật chủ yếu sau: 3.2.1.4 Đo vẽ bình đồ dọc tuyến:

+ Các khu vực dân cư (làng, xóm .), các công trình quan trọng: Trụ điện cao thế, trạm biến thế, các công trình kỹ thuật nổi, ngầm: đường điện, đường dây thông tin, cáp quang, đường ống nước

và các công trình khác

+ Vị trí các mương rãnh thoát nước, ao hồ, mương thủy lợi, cầu Ranh giới tường rào các nhà máy và

vị trí công trình xây dựng trong nhà máy

+ Nếu có những địa hình địa vật đặc biệt nằm gần phạm vi nghiên cứu thì sơ họa để thể hiện trên bình đồ

3.2.1.4 Đo vẽ bình đồ dọc tuyến:

- Tỷ lệ đo vẽ : Theo qui định, đường đồng mức 0.5m

- Lập bình đồ tuyến trên cạn: Chiều dài tuyến (m)

* bề rộng đo vẽ (m)/10.000 (đơn vị tính là ha)

- Trong quá trình lập bình đồ tuyến cần thống kê nhà cửa, công trình nổi và ngầm trong phạm đo vẽ bình đồ

3.2.1.4 Đo vẽ bình đồ dọc tuyến:

- Dựa vào tim đường hiện hữu, hiện trạng công

trình hai bên và qui hoạch của khu vực để định vị tim tuyến

- Dựa vào cọc chi tiết đã cắm trên bình đồ tuyến

- Tỷ lệ đo vẽ : dài 1/X; cao 1/Y

- Điểm khống chế toạ độ : điểm đầu, điểm cuối, các đỉnh đường cong, các giao lộ và các cọc Km

- Khối lượng đo vẽ cắt dọc tuyến: Bằng chiều dài

tuyến (m)

3.2.1.5 Đo vẽ mặt cắt dọc tuyến:

- Trắc ngang được đo theo cọc chi tiết trên trắc dọc

Tỷ lệ: 1/200

- Số lượng : Theo tuyến thiết kế đoạn đường thẳng 20m (50m) một trắc ngang, trong đường cong cắm các cọc chi tiết các yếu tố đường cong: TĐ, PG, TC,

và đường cong chuyển tiếp: cọc NĐ, NC

- Phạm vi đo : Đo từ tim tuyến ra mỗi bên theo yêu cầu thiết kế

- Thiết bị đo: Máy Thủy bình đo cao độ, kết hợp thước thép đo cự ly ngang

- Khối lượng đo vẽ mặt cắt ngang tuyến trên cạn: =

Số m/c ngang* bề rộng đo vẽ

3.2.1.6 Đo vẽ mặt cắt ngang tuyến:

3.2.1.6 Đo vẽ mặt cắt ngang tuyến:

STT TÊN HẠNG MỤC CÔNG VIỆC ĐƠN

VỊ DIỄN GIẢI

KHỐI LƯỢNG

- Lượng mưa những ngày lớn nhất của các năm

- Đặc trưng tháng, năm bao gồm: Nhiệt độ, mưa gió,

độ ẩm … của các trạm khí tượng

- Mực nước, lưu lượng, vận tốc lớn nhất của các năm quan trắc

-Khảo sát và thu thập các hệ thống kênh mương :

Vị trí kênh, mương cắt qua tuyến đường

- Các thông số kênh mương : Mặt cắt ngang,độ dốc đáy,lưu lượng,lưu tốc, độ sâu …

- Đối với các công trình trong quy hoạch, cần xác định giai đoạn thiết kế, thời gian dự kiến xây dựng, cấp có thẩm quyền phê duyệt

3.2.2.Khảo sát thủy văn:

3.2.2.1 Thu thập tài liệu:

* Đối với công trình thoát nước nhỏ:

- Dựa theo bình đồ, trắc dọc đường có bố trí các công trình thoát nước đã được thiết kế ở bước thiết kế cơ sở, tiến hành đối chiếu việc bố trí các công trình thoát nước dọc tuyến (vị trí, khẩu độ thoát nước), bổ sung các công trình thoát nước ở những chỗ trũng trên trắc dọc

- Điều tra các mực nước đặc trưng: (Lượng mưa lớn nhất của 03 năm lịch sử, lượng mưa trung bình, thấp nhất)

3.2.2.2 Khảo sát thủy văn cầu, cống:

* Đối với công trình cầu :

- Trong giai đoạn thiết kế cơ sở, lập dự án, để phục

vụ cho việc bố trí các công trình thoát nước phù hợp với điều kiện địa hình và tính toán thuỷ văn chính xác, tại mỗi công trình thoát nước phải đo vẽ bình đồ thoát nước khu vực công trình và mặt cắt ngang suối tại công trình

3.2.2.2 Khảo sát thủy văn cầu, cống:

- Khảo sát thủy văn đường hiện tại

- Đối với những đoạn thường bị ngập về mùa mưa cần điều tra:

+ Điều tra thủy văn ở các đọan tuyến có yêu cầu khống chế cao độ nền đường để đảm bảo nền đường để đảm bảo nền đường không bị ngập và chế độ thủy nhiệt ổn định là : điều tra mực nước cao nhất, năm xuất hiện, số ngày xuất hiện và nguyên nhân (do lũ lớn, do chế độ vận hành của đập hay là do thủy triều …)

3.2.2.3 Khảo sát thủy văn dọc tuyến:

- Mực nước mưa lớn nhất của 03 năm có lượng mưa lịch sử

- Mực nước ngập thường xuyên (liên tục 20 ngày trở lên)

- Thời gian ngập đường, thời gian gián đoạn giao thông

- Vị trí, chiều dài, chiều sâu các đoạn bị xói lở (nếu có)

- Nguyên nhân ngập và xói lở

- Tình hình nước chảy tác động lên nền mặt đường

- Mật độ: Mỗi Km 1 cụm điều tra

3.2.2.3 Khảo sát thủy văn dọc tuyến:

- Vị trí các lỗ khoan: Thể hiện trong bản vẽ sơ đồ bố

trí các lỗ khoan thăm dò trên bình đồ khảo sát địa hình có thể hiện các số liệu và tọa độ của từng lỗ khoan

- Khối lượng dự kiến thực hiện: Tùy theo điều kiện

địa chất đã được điều tra và bước thiết kế

- Chiều sâu khoan dự kiến xác định theo qui trình

khảo sát 22 TCN 263-2000 và 22 TCN 262-2000

- Yêu cầu kỹ thuật về công tác khoan và lấy mẫu:

tuân thủ theo “Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình” 22 TCN 259-2000

3.2.3.Khảo sát địa chất công trình:

- Lấy mẫu và thí nghiệm: tuỳ theo tính chất nguyên

dạng và tính đồng nhất của đất cần thí nghiệm với một khối lượng mẫu đủ cho công tác chỉnh lý tài liệu Các chỉ tiêu cơ lý cần xác định gồm: độ ẩm (W%), thành phần hạt (P%), dung trọng tự nhiên (gw), góc nghỉ khô và ướt của cát, hệ số rỗng nhỏ nhất và lớn nhất của cát, hệ số nén lún (a), lực dính (C), góc ma sát trong (j), tỷ trọng (D), các giới hạn chảy

- Chỉnh lý và thống kê các chỉ tiêu cơ lý: chỉnh lý

và thống kê các chỉ tiêu cơ lý của đất thực hiện theo quy trình hiện hành

3.2.3.Khảo sát địa chất công trình:

- Ghi chú: Toàn bộ các cao độ liên quan tơí công tác

khảo sát địa chất (cao độ miệng hố khoan, cao độ các lớp đất, cao độ mực nước ngầm…) đều gắn liền

và thống nhất với cao độ chung của công trình

3.2.3.Khảo sát địa chất công trình:

- Khối lượng công tác khảo sát dự kiến

3.2.3.Khảo sát địa chất công trình:

II KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ĐV DIỄN GIẢI KL

1 Khoan xoay bơm rửa ống mẫu trên cạn, đất

đá cấp I-III, độ sâu từ 0-30m m

1 hố x 20m/hố (Đường) 20

2 Khoan xoay bơm rửa ống mẫu trên cạn, đất

- Công tác khảo sát địa chất được thực hiện theo Chương 9 - Quy trình khảo sát đường ô tô 22 TCN 263-2000 và Công tác lấy mẫu khoan được thực hiện theo quy trình khoan và khảo sát địa chất 22TCN 259-2000

- Chiều sâu khoan:

+ Phần đường: Đất nền thông thường từ (5-7)m

3.2.3.1.Công tác khoan địa chất công trình:

- Đất yếu Theo mục III.3.2 (phần quy định chung) của Quy trình khảo sát nền đường ô tô trên đất yếu 22TCN 262-2000 thì độ sâu khoan thăm dò phải đến dưới đáy lớp đất yếu, vào lớp đất không yếu thêm 2m hoặc nếu đất yếu có chiều dày lớn hơn thì khoan hết phạm vi chịu ảnh hưởng của tải trọng đắp Phạm

vi này được xác định tương ứng với độ sâu tại đó có ứng suất do tải trọng đắp (do nền đắp và phần gia tải trước nếu có) gây ra bằng 0,15 ứng suất (áp lực)

do trọng lượng bản thân đất yếu gây ra (có xét đến lực đẩy nổi nếu tồn tại nước ngầm)

- Chiều sâu khoan: Bằng số lượng HK*chiều sâu1HK

3.2.3.1.Công tác khoan địa chất công trình:

Điều kiện dừng khoan của lỗ khoan đường: Khoan

qua hết lớp đất yếu, vào lớp đất tốt nằm dưới lớp đất yếu với độ sâu tối thiểu 2m

- Nếu đã đạt chiều sâu khoan dự kiến, nhưng mũi khoan chưa xuyên vào lớp đất chịu lực tốt (SPT15) cần khoan tiếp cho đến khi vào lớp đất chịu lực cho đủ 2m

- Nếu chưa đạt chiều sâu khoan dự kiến, nhưng mũi khoan đã xuyên vào lớp đất chịu lực tốt (SPT15) hơn 2m thì có thể dừng khoan

3.2.3.1.Công tác khoan địa chất công trình:

- Điều kiện dừng khoan cho lỗ khoan tại vị trí mố

và trụ cầu :Tất cả các lỗ khoan chỉ được phép kết thúc

khi đã khoan vào tầng đất có khả năng chịu lực ( đất dính Chỉ số SPT : N  30 , Đất rời chỉ số SPT : N  50 )

từ 10 – 12m ( từ 6-8 m đối với cuội sỏi).Nếu vượt quá chiều sâu dự kiến mà chưa gặp lớp đất chịu lực như nhêu trên thì báo CNĐA và Chủ đầu tư để có hướng giải quyết phù hợp

- Cũng có thể xác nhận tầng chịu lực là cát lẫn cuội sỏi,

đá tảng, hoặc các loại đất dính ở trạng thía dẻo cứng, nửa cứng hoặc cứng

3.2.3.1.Công tác khoan địa chất công trình:

*Công tác lấy mẫu nguyên dạng

- Công tác lấy mẫu nguyên dạng: Cứ 2m lấy 1 mẫu nguyên dạng, 1 mẫu lưu hồ sơ và 02m thực hiện một thí nghiệm SPT Mẫu nguyên dạng sẽ được lấy bằng ống mẫu thành mỏng trong tầng đất dính, nếu gặp lớp đất rời thì chế bị mẫu Cứ mỗi khoảng cách 2.0m lấy 01 mẫu Đường kính của mẫu trong khoảng (73 – 146) mm Sau khi lấy lên, mẫu phải được gắn nhãn đầy đủ, bọc sáp ở hai đầu và để nơi râm mát

- Công tác lấy mẫu lấy mẫu xáo độngMẫu xáo động sẽ được lấy trong tầng đất rời, có thể lấy mẫu này từ đầu mũi SPT Sau khi lấy lên, mẫu được bảo quản trong bịch nilon hoặc hộp nhựa và được gắn nhãn với nội dung giống như mẫu nguyên dạng

3.2.3.2.Công tác lấy mẫu thí nghiệm:

- Yêu cầu chung: Công tác khảo sát ở bước sau phải kế thừa được số liệu ở bước trước và chi tiết, đầy đủ, rõ ràng, chính xác hơn theo qui định của qui trình hiện hành

- Công tác lập đề cương, nhiệm vụ khảo sát phải tìm hiểu kỹ các số liệu đã có ở bước trước để đảm bảo không lặp lại công tác đã thực hiện

- Cần có đánh giá hiện trạng phù hợp để bổ sung các công tác khảo sát khi cần thiết

3.3.Sự khác biệt về nội dung khảo sát trong các bước thiết kế: