Báo cáo thực tập Trắc địa

Ở giai đoạn thi công , công tác trắc địa đảm bảo cho việc bố trí các công trình ở ngoài hiện trường được chính xác , đúng như trong bản vẽ thiết kế.Khi xây dựng xong từng phần hay toàn b

MỞ ĐẦU

Trắc địa là một môn khoa học về đo đạc mặt đất để xác định kích thước Trái Đất,biểu diễn mặt đất thành bản đồ ,đo đạc bố trí xây dựng các công trình.

Trắc địa cần thiết trong tất cả các giai đoạn khảo sát thiết kế, thi công sử dụng công trình.

Trắc địa hay Trắc đạc là một ngành chuyên nghiên cứu về hình dạng,kích thước một phần hay toàn bề mặt Trái Đất;nghiên cứu các phương pháp đo đạc,biểu diễn bề mặt đó lên mặt phẳng dưới dạng bản đồ,hình đồ phục vụ cho mọi ngành Kinh tế Quốc Dân cũng như các ngành Khoa học khác.Trắc địa sinh ra

và lớn lên theo nhu cầu cuộc sống của con người.

Đối với xây dựng nói chung,với ngành Xây Dựng Thủy Lợi Thủy Điện nói rieeng thì Trắc địa đóng vai trò đặc biệt quan trọng,nó là khởi đầu cho mọi công trình và cả trong thiết kế cũng như thi công Trắc địa: Trắc Địa có vai trò quan trọng trong giai đoạn quy hoạch,thiết kế,thi công và quản lí sử dụng các công trình Xây dựng cơ bản như: Xây dựng công nghiệp,dân dụng;Xây dựng cầu đường;Xây dựng Thủy lợi Thủy điện.

-Trong giai đoạn quy hoạch tùy theo quy hoạch tổng thể hay chi tiết mà người ta sử dụng bản đồ địa hình thích hợp để vạch ra phương án quy hoạch,các thiết kế quy hoạch tổng quát,khai thác và sử dụng công trình.

Ở giai đoạn khảo sát , thiết kế của công trình , công tác trắc địa đảm bảo cung cấp bản đồ và những số liệu cần thiết cho người kỹ sư thiết kế.

Ở giai đoạn thi công , công tác trắc địa đảm bảo cho việc bố trí các công trình ở ngoài hiện trường được chính xác , đúng như trong bản vẽ thiết kế.Khi xây dựng xong từng phần hay toàn bộ công trình phải tiến hành đo vẽ hoàn công để xác định vị trí thực của công trình,đánh giá chất lượng thi công , làm tài liệu lưu trữ.

-Trong giai đoạn quản lí và khai thác sử dụng công trình,Trắc địa thực hiện các công tác đo,các thông số biến dạng công trình như độ lún,độ nghiêng,độ chuyển vị công trình.Từ các thông số biến dạng kiểm chứng công tác khảo sát thiết kế,đánh giá mức độ ổn định và chất lượng thi công công trình.

-Là sinh viên trong ngành Xây dựng thì yêu cầu phải nắm vững kiến thức lý thuyết về Trắc địa biết sử dụng thành thạo các loại máy và dụng cụ công tác phục vụ Trắc địa.Để nắm vững và hiểu sâu các kiến thức trên thì thực tập Trắc địa sẽ giúp sinh viên hiểu biết và vận dụng vào công việc thực tế và biết cách

sử lí các tình huống khó khăn và sẽ gặp trong thực tế,những hiểu biết này sẽ là hành trang cho chúng ta làm tốt các việc sau này.

Thực tập trắc địa ngoài hiện trường được thực hiện khi sinh viên đã học xong trắc địa đại cương.Là khâu quan trọng cho sinh viên cũng cố những kiến thức đã học trên lớp đồng thời vận dụng được ra ngoài thực

tế, mặc khác giúp sinh viên biết tổ chức đọi ngũ khảo sát để thực hiện và hoàn thành nhiệm vụ được giao Thực hiện kế hoạch của bộ môn Trắc địa ,lớp 11THXD nhóm thực tập 77 Tổ 2 đã đi thực tập ngoài hiện trường từ ngày 25-3-2013 đến ngày 30-3-2013 tại khu vực Trung Tâm Học Liệu ĐH Bách Khoa - ĐH Đà Nẵng

Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Văn Siếu.

I- Mục đích

- Củng cố lại những kiến thức đã học ở phần lý thuyết

- Rèn luyện kỹ năng thực hành và sử dụng các loại máy, dụng cụ đo đạc trắc địa

- Rèn luyện kỹ năng tính toán

- Biết về bản đồ địa hình địa vật, vẽ trắc dọc, trắc ngang địa hình

- Biết cách định tuyến và bố trí tuyến ra ngoài thực địa

- Biết cách bố trí công trình

- Biết cách làm và tự kiểm tra kết quả bằng nhiều phương pháp

II- Nội dung

I- Làm quen với máy kinh vĩ

1 Giới thiệu về máy kinh vĩ

H×nh 1.5 M¸y kinh vÜ quang häc

Hình 1.6 Số đọc trên bàn độ qua ống kính đọc sốKết quả đọc số: Hz 1580 06,2’ : số đọc bàn độ ngang

V 92023,4’ : số đọc bàn độ đứng

2 Đặt mỏy, định tõm, cõn bằng mỏy

 Đặt mỏy

- Mở chõn ba tạo thành tam giỏc đều, với chiều cao khoảng bằng ngực người

đo Đặt chõn ba trờn điểm đặt mỏy sao cho đầu chõn ba tương đối nằm

ngang và chỉnh chõn ba để điểm đặt mỏy trong vũng trũn ốc nối Đặt một chõn cố định trờn nền đặt mỏy rồi đặt mỏy lờn đầu chõn ba sau đú vặn ốc nối lại

 Định tõm

- Nhỡn vào bộ phận định tõm và chỉnh kớnh mắt của bộ phận định tõm để thấy

rừ tõm mỏy Nếu tõm mỏy khụng trựng với điểm đặt mỏy thỡ dựng tay nõng chõn ba và dịch chuyển đi cho tõm mỏy trựng với điểm đặt mỏy

- Kiểm tra điều kiện định tõm của mỏy nếu tõm mỏy lệch khỏi tõm mốc thỡ mởlỏng ốc nối xờ dịch mỏy trờn đế chõn ba sao cho tõm mốc trựng với tõm mỏysau đú vặn chặt nối lại Nếu tõm mỏy vẫn nằm xa tõm mốc thỡ làm lại từ đầu

 Cõn bằng mỏy

 Cõn bằng mỏy sơ bộ

- Dựa vào bỡnh thủy trũn ta điều chỉnh cỏc chõn ba sao cho bọt nước nằm đỳng vào tõm của bỡnh thủy trũn

- Quỏ trỡnh dịch chuyển chõn ba nếu làm tõm mỏy lệch khỏi tõm mốc thỡ mở lỏng ốc nối xờ dịch mỏy trờn đế chõn ba sao cho tõm mốc trựng với tõm mỏysau đú vặn chặt ốc nối lại Nếu tõm mỏy vẫn nằm xa tõm mốc thỡ làm lại từ đầu

 Cân bằng chính xác

- B1: Đặt ống bọt thủy dài song song ốc 1-2, vặn hai ốc 1-2 ngược chiều nhau

để đưa bọt nước vào giữa

- B2: Quay máy một góc 900, dùng ốc 3 đưa bọt nước vào giữa

 Nếu bọt nước vẫn nằm ở giữa khi ta quay máy bất kỳ hướng nàothì có nghĩa ta đã định tâm xong

 Nếu bọt nước không nằm vị trí giữa thì ta lặp lại B1 và B2 cho đến khi bọt nước trong bình thủy tròn và thủy dài nằm ở giữa thìcông việc cân bằng máy đã hoàn tất

Thông thường ta phải lặp lại B1 và B2 khá nhiều lần mới có kết quả chính xác

- Quay ống kính theo phương ngang để điểm đứng nằm ngang gần chỗ đứng

ta khóa bàn độ ngang và vặn ốc vi động ngang để điểm ngắm trùng với dây chữ thập Quay ống kính theo phương đứng để điểm ngắm nằm gần giao điểm chữ thập, khóa toàn bộ đứng và vặn ốc vi động đứng và bàn độ ngang

- Đọc số trên bàn độ đứng và bàn độ ngang

 Đọc số

- Tại một điểm ta lấy được các số liệu:

 Số chỉ trên, chỉ giữa, chỉ dưới

 Góc đứng, góc bằng

II - Làm quen với máy thủy chuẩn

CÊu t¹o m¸y thuû b×nh Ni - 030 (h×nh 3.3)

Các dụng cụ đi kèm với máy bao gồm : thước dây, dây dọi, cọc gỗ, đinh

thép…

Máy thuỷ bình trớc khi sử dụng phải kiểm nghiệm các điều kiện hình học của máy theo trình tự sau:

TQM)

Điều kiện này kiểm nghiệm tơng tự nh kiểm nghiệm đối với máy kinh vĩ.

Chọn hai điểm A và B trên khoảng đất tơng đối bằng phẳng, cách nhau

40 - 80m Đặt máy cách đều hai điểm (hình 3.4), việc đặt máy ở giữa hai mia đợc

thực hiện sơ bộ bằng bớc chân, sau đó kiểm tra bằng phơng pháp đo quang học.Cân bằng sơ bộ nhờ ống thủy tròn

Đo khoảng cách từ máy tới mia sau đặt tại điểm A:

SS = k(tS - dS), kết quả ghi vào sổ đo ở (1) bảng 3.1Trong đó: SS - khoảng cách từ máy tới mia sau

tS - số đọc dây trên ở mia sau

dS - số đọc dây dới ở mia sau

k - hằng số cặp dây đo khoảng cách, thờng k = 100

Quay máy về mia trớc đặt tại điểm B Đo khoảng cách từ máy tới mia trớc:

ST = k (tT - dT), kết quả ghi vào sổ đo ở (2)Trong đó: ST - khoảng cách từ máy tới mia trớc

tT - số đọc dây trên ở mia trớc

dT - số đọc dây dới ở mia trớc

Chênh lệch khoảng cách trớc và sau phải nhỏ hơn 3m: S = SS - ST  3m.

Nếu không thoả mãn điều kiện phải chuyển máy và thực hiện lại

Đo chênh cao giữa hai điểm thực hiện theo trình tự (đối với máy thủy bìnhkhông tự động phải điều chỉnh tia ngắm nằm ngang):

Đọc số đọc dây giữa mia trớc, đợc trị số gT Quay máy, bắt mục tiêu mia sau,

đọc số đọc dây giữa mia sau, đợc trị số gS Kết quả ghi vào sổ ở (3) và (4)

Chuyển máy cách mia sau 2 - 3m Đo chênh cao giữa hai điểm A và B lần

thứ hai theo trình tự trên Kết quả ghi vào bảng 3.1

Số đọc mia sau (mm)

Số đọc mia trớc (mm)

Chênh cao (mm) Giữa hai mia 35,2(1) 35,5(2) 1759(4) 1463(3) h = 296[1] Cạnh mia sau 2,5 73,2 1681 1387 h’ = 294 Kết luận: Sai số f 3 = h - h’ = 2mm Điều kiện 3 thỏa mãn

3 Sai số điều kiện 3:

fh = h - h’  3mm

(3.3)Kết quả đúng với (3.3) thì điều kiện cơ bản của máy thoả mãn Ngợc lại, phảihiệu chỉnh hoặc khi đo máy luôn đặt cách đều hai mia

Đo cao hình học từ giữa

Đo và tính đờng chuyền độ cao khép kín kỹ thuật (hình 4.1)

Dụng cụ: máy thủy bình kỹ thuật, có độ phóng đại ống kính VX≥ 20 lần Mia haimặt

Chọn đờng chuyền độ cao có n điểm bằng số ngời trong nhóm Mỗi sinh viên đo và

tính một trạm đo cao với mia hai mặt Kết quả ghi ở bảng 4.1 Trạm đo đầu tiên

mia sau đặt ở điểm A, mia trớc đặt ở điểm B, máy đặt cách đều hai mia Sau khi đo

xong trạm đo thứ nhất, mia sau đặt ở A chuyển tới C và trở thành mia trớc của trạm

đo thứ hai Mia đặt tại B không thay đổi, trở thành mia sau của trạm thứ hai Máy

chuyển tới giữa hai điểm B và C Trình tự trên thực hiện cho tới hết đờng đo

E

D

C

B A

S - S

S

[ 3]

S

S

S

[ 2]

10 00 (6 )}.1 00 -

{(4)

S

[1]

10 00

}.1 0 0 (3 )

{( 1)

-S

i T i

S i

i T i

S i

i T

i S

(4.1)

2 Tính tổng chiều dài đờng đo: 

n i

htb ={hđen + hđỏ  KLT} / 2 = {[7] + [8]  KLT}/ 2 = [10]  [7] (4.7) dấu ± ở đây sẽ lấy theo dấu của [9]

Bình sai đờng chuyền độ cao khép kín:

8 Tính sai số khép:

) ( 50

1 1

h

f n

i i

i (4.9)9.Tính độ cao các điểm sau bình sai:

Hi+1 = Hi + hi,i+1 + Vhi,i+1 (4.10)IV- Khảo sỏt và lập lưới khống chế

1 Chọn ba điểm làm lưới khống chế

- Tiến hành khảo sỏt sơ bộ địa hỡnh, chọn ba điểm A, B, C làm lưới khống chếtam giỏc sao cho ba điểm này cú thể quan sỏt đo đạc địa hỡnh một cỏch thuậnlợi nhất

- Cỏc điểm đặt ở nơi chắc chắn, ổn định, bảo vệ dễ dàng và lõu dài thuận tiện cho việc đặt mỏy đo gúc, đo độ cao và đo vẽ chi tiết

2 Đo gúc trong lưới khống chế

+ Gúc đứng v ≥ 0: khi gúc nằm trờn mặt phẳng nằm ngang

+ Gúc đứng v < 0: khi gúc nằm dưới mặt phẳng nằm ngang

 Dụng cụ

- Mỏy kinh vỹ

- Dõy dọi

- Bỳa, sơn, đinh

 Đo gúc bằng phương phỏp đo đơn

Phương phỏp đo đơn được dựng để đo gúc cú hai hướng, theo độ chớnh xỏc yờu cầu, cú thể đo gúc bằng một vị trớ đo, mỗi vũng đo cú hai nửa vũng đo thuận và nửa vũng đo ngược

Các thao tác đo:

+ Đặt máy và chú ý định tâm cân bằng máy tại điểm A

+ Điều chỉnh kính mắt cho thấy dây chữ thập

+ Chọn mục tiêu ngắm

Máy đặt tại A:

 Nửa vòng đo thuận kính

- Bàn độ đứng nằm bên trái hướng ngắm, ngắm chuẩn tiêu ngắm B, đọc số trên vành độ ngang được số đọc (a1 )

- Sau đó mở khóa bàn độ ngang quay máy theo chiều kim đồng hồ ngắm chính xác tiêu ngắm C, đọc số bàn độ ngang được số đọc (b1 )

- Kết quả góc bằng đo được ở mỗi lần đo thuận kính là β1 = b1 – a1

 Nửa vòng đo đảo kính

- Kết thúc nửa vòng đo thuận ống kính đang trên hướng AC, mở khóa bàn độ ngang thực hiện đảo kính sau đó quay máy thuận chiều kim đồng hồ ngắm

về điểm C (lúc này bàn độ đang đứng bên phải ống kính), đọc số bàn độ ngang được số đọc (b12)

- Mở khóa bàn độ ngang quay máy thuận chiều kim đồng hồ ngắm chính xác

B, đọc số bàn độ ngang được số đọc (a12)

- Kết quả đo góc bằng ở nửa vòng đo đảo kính là β2 = b2 – a2

Vậy góc BAC trong một lần đo là β = (β11 + β12)/2

 Sau đó máy đặt tại B, C thực hiện tương tự ta có số đo góc ABC, ACB

Điều kiện fβ ≤ [fβ] thỏa mãn

 Sai số hiệu chỉnh các góc đo

- Cách đo:

Người đo:………Người ghi:………

Máy đo:……… Thời tiết:………

Trạm đo Điểmngắm bàn độVị trí bàn độ ngangSố đọc trên nữa lần đoTrị số góc Δβ Góc đo Góc đoTB Phác họa

+ Đo dài trực tiếp bằng thước dây cạnh AB của lưới khống chế

+ Dùng máy kinh vỹ và cọc tre để đóng hướng đo

+ Dùng thước dây đo rồi ghi số liệu vào sổ đo dài

Δ x Δ y Tọa độ

X (m) Y(m) A

7 Chuyền độ cao về lưới khống chế.

- Chuyền độ cao về A

+ Sử dụng phương pháp đo đi đo về

+ Đo cao kỹ thuật

+ Chiều cao tia ngắm 0.2m

+ Độ lệch khoảng cách từ máy tới 2 mia một trạm 5m trên một tuyến là 2m

+ Độ lệch chênh cao mặt đỏ và mặt đen là 5mm

+ Sai số hằng số k = 5mm

+ Sai số phép cho phép ± (50 l )mm

+ Khoảng cách từ máy đến mia ≤ 150 (m)

_tính toán số liệu và bình sai

+tính chênh cao tại mỗi điểm đo Hi = (số đọc mia sau) - (số đọc mia trước)

H1 = số đọc mia đen sau – số đọc mia đen trước

H2 = số đọc mia đỏ sau – số đọc mia đỏ trước

H của một trạm đo =(h1+h2)/2

+ Khoảng cách từ máy đến mia =(số đọc dây trên –số đọc dây dưới)*100+ Chênh lệch khoảng cách từ máy đến hai mia ρ = ρsau – ρtrước

+ Bình sai và tính độ cao điểm A

fhi = Σhđo đi - Σhđo về

 Tính toán số liệu trong đường cong

+ Đoạn tiếp cực T : T = Rtan

+ Dùng máy kinh vỹ đặt tại tâm, tiến hành định tâm và cân bằng máy Định hướng về D7, trên hướng ngắm đặt một đoạn bằng T theo phương pháp bố trí chiều dài chiều dài thiết kế ta được TĐ, làm tương tự nhưng ngắm về D8 ta được TC.

+ Sau khi xác định được TC, máy kinh vỹ lúc này đang hướng về

TC ta cho máy trở về vùng 00, trên hướng ngắm này ta mở một góc (900 -

Vị tríbàn độ

Số đo bàn

độ ngang

Góc kẹpNửa vòng

đo

Một vòngđo

TrungbìnhD1 00

- Tính toán các số liệu theo bài toán trắc địa nghịch

- Bố trí các điểm theo phương pháp tọa độ cực

Ta có: rAi = Ai

Ai

Y arctg

- Dùng máy kinh vỹ đặt ở điểm A, tiến hành định tâm và cân bằng máy

- Định hướng về điểm B rồi lần lượt mở các góc Βtk, trên hướng ngắm đặt lần lượt các đoạn bằng DAi theo phương pháp bố trí chiều dài thiết kế ta được các cọc chi tiết của các công trình

VI- Tính toán, đọc và vẽ bản đồ địa hình, địa vật

1 Công tác chuẩn bị

- Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, giao thông, dân cư trong khu vực đo vẽ

- Khảo sát ranh giới đo vẽ, đặc điểm địa hình, địa vật khu đó

2 Đo vẽ chi tiết bản đồ địa hình áp dụng phương pháp tọa độ cực

- Các điểm khống chế đóng vai trò làm tâm cực, đường nối giữa tâm cực và các điểm khống chế được gọi là vị trí trục cực, vị trí chi tiết 1 điểm đến điểm

I nào đó được xác định bởi ba thông số cực: góc cực β, khoảng cách đi và chênh cao hi của điểm chi tiết so với điểm tâm cực

- Đặt máy kinh vỹ vào trạm đo, sau đó định tâm cân bằng máy Định hướng theo hướng trục cực, khi đó chi tiết việc đo góc bằng thực hiện ở vị trí bàn

độ trái

- Vị trí các điểm đặc trưng cho địa hình, địa vật được xác định thông qua các

số liệu đo, khoảng cách từ máy đến mia; chiều dài cao điểm ngắm l, góc bằng β và số đo bàn độ đứng Tv

- Các điểm đặc trưng cho địa vật bao gồm: những điểm nằm trên biên địa vật tại những vị trí đặc trưng cho hình thù của địa vật đó.

- Các điểm đặc trưng cho địa hình bao gồm: các điểm ghi trên ranh giới của các miền địa hình có độ dốc khác nhau Điểm cao nhất, điểm thấp nhất, điểmlòng chảo, các điểm nằm trên đường phân thủy, tụ thủy, yên ngựa

- Ngoài việc ghi vào sổ đo các số liệu chi tiết thì phải vẽ sơ họa khu đó, bản

sơ họa lấy trạm đo và hướng chuẩn làm góc, trên đó thể hiện sơ họa địa hình

và địa vật khu đó, ghi số điểm mia theo thứ tự đã đánh dấu trong số đo, có như vậy công tác đo đạc mới đảm bảo chính xác khi nối địa vật và thể hiện địa vật

3 Cách tính toán số liệu

- Khi đọc số ở một điểm ta được các số liệu sau:

+ Số đọc trên mia: dây trên, dây giữa, dây dưới

+ Độ cao điểm ngắm: H = H1 (điểm đặt máy) + h (m)

+ Góc định hướng của hướng ngắm

Nếu (β + α) ≥ 3600 ; α = αhướng góc + β – 3600

Nếu (β + α) ≤ 3600 ; α = αhướng góc +β

Số gia tọa độ giữa điểm ngắm và điểm đặt máy

Δx = Dcosα; Δy =Dsinα

Tọa độ điểm ngắm: X = Xđiểm đặt máy + Δx (m) ; Y = Yđiểm đặt máy + Δy (m)

4 Cách đưa số liệu lên bản vẽ

- Đưa điểm chi tiết lên bản vẽ để có thể kiểm tra sai số

- Theo phương pháp tọa độ cực, 1 điểm chi tiết được xác định bởi hai số liệu

là khoảng cách D và góc bằng β

- Theo phương pháp tọa độ vuông góc dựng hệ thống lưới ô vuông tọa độ trênbản vẽ có kích thước 10.10 cm, một điểm chi tiết được xác định bằng hai số liệu (x;y)

- Các nguồn sai số thường gặp:

+ Sai số do độ cong của trái đất và thời tiết