đố án Trắc địa công trình công nghiệp thành phố

đố án Trắc địa công trình công nghiệp thành phố đố án Trắc địa công trình công nghiệp thành phố đố án Trắc địa công trình công nghiệp thành phố đố án Trắc địa công trình công nghiệp thành phố đố án Trắc địa công trình công nghiệp thành phố đố án Trắc địa công trình công nghiệp tđố án Trắc địa công trình công nghiệp thành phốhành phố đố án Trắc địa công trình công nghiệp thành phố

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển chung của nền kinh tế nhà nước cũng như trên thế giới, khoa học

kỹ thuật ngày càng phát triển và áp dụng mạnh mẽ vào sản xuất và phát triển nền kinh tế,trong đó ngành Trắc địa là một trong những ngành khoa học chính, chuyên nghiªn cứuphục vụ thiết kế và thi công các công trình xây dựng với quy mô rất lớn và đòi hỏi độchính xác cao như các công trình nhà cao tầng, nhà máy, khu công nghiệp vv

Trong bối cảnh đó ngành Trắc địa công trình ra đời ngày một phát triển và phát huytác dụng góp phần đưa nền kinh tế nước ta cũng như phục vụ cho việc nghiên cứu cáccông trình khoa học Trắc địa công trình xây dựng là người luôn đi trước về sau, Trắc địamang nhiệm vụ rất quan trọng không những trong suốt quá trình thi công, mà kéo dài từkhi xây dựng công trình cho đến khi vận hành và sau này còn phục vụ cho việc di tu vàbảo dưỡng công trình, đánh giá chất lượng của công trình Sau khi học xong môn Trắc địacông trình Thành phố và Công nghiệp thì giáo viên bộ môn trực tiếp giao cho chúng em

thực hiện đồ án với đề tài “Thiết kế kỹ thuật thành lập mạng lưới ô vuông xây dựng theo phương pháp hoàn nguyên phục vụ xây dựng công trình Khu Công Nghiệp Hoà Khánh”: Để bố trí công trình có độ chính xác cao và phù hợp với công tác bố trí công

trình xây dựng, do vậy lưới khống chế được xây dựng theo dạng lưới ô vuông xây dựng,lưới xây dựng phải đảm bảo các yêu cầu sau

+ Lưới thiết kế phủ trùm toàn bộ khu vực xây dựng

+ Cạnh của mạng lưới song song với nhau và song song với trục chính công trình.+ Các điểm lưới có khả năng lưu giữ và bảo tồn lâu dài

Dưới sự giúp đì hướng dẫn tận tình của Thầy giáo Th.S Phan Hồng Tiến cũng nhưcác bạn đồng nghiệp đã giúp đì em trong quá trình thực hiện đồ án Tuy nhiên do thờigian và kinh nghiệm của bản thân còn hạn hẹp nên trong qúa trình thực hiện không tránhkhỏi sự thiếu sót, em rất mong nhận được sự giúp đở và góp ý của thầy giáo cũng như cácbạn đồng nghiệp để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn!

Hà Nội, ngày 09 tháng 5năm 2008

CHƯƠNG IGIỚI THIỆU CHUNG 1.1- Mục đích, yêu cầu, nhiệm vụ:

1.1.1- Mục đích:

Bản đồ án thiết kế kỹ thuật thành lập mạng lưới ô vuông xây dựng, nhằm giúp sinhviên có điều kiện tìm hiểu và khai thác sâu về kiến thức của Trắc địa công trình, biết đượctrình tự thực hiện một bản thiết kế kỹ thuật nói chung và lưới Trắc địa nói riêng Ngoài rabản đồ án giúp ta có thói quen tự sưu tầm và nghiên cứu tài liệu để giải quyết được vấn đềđặt ra, từ đó bản thân mình tự ôn lại kỹ năng tính toán và cách x÷ lý số liệu đo đạc

1.1.2 - Yêu cầu:

Với yêu cầu công việc thiết kế lưới ô vuông xây dựng đã được đề ra như trên thì mçi sinh viên phải hiểu rõ nắm bắt được yêu cầu chung của công việc và quy mô công trình, từ đó đề ra các phương án thiết kế lưới sao cho phù hợp với quy mô và từng hạng mục của công trình, qua đây ta đề ra tiến độ và thời gian thực hiện công trình cho sao cho đúng quy trình và quy phạm của Bộ Xây Dựng

- Giới thiệu các đặc điểm về công trình cần xây dựng:

+ Với địa thế Khu Công nghiệp nằm trên khu đất thuận lợi về giao thông thuỷ bộ,khu đất dự kiến thành lập khu Công nghiệp tương đối bằng phẳng, gần tỉnh lộ 20, khu đo

có diện tích đủ lớn để phát triển khu công nghiệp với yều cầu khoảng 6  8Km2, và dốcđều về hai phía, trên khu xây dựng chủ yếu là lúa sản lượng thu nhập hàng năm chưa cao,nên quyết định thành lập khu Công nghiệp là điều đáng quan tâm, tại đây có nguồn nhânlực lao động và nguyên liệu khá dồi dào, điều này giải quyết được công ăn việc làm chonhân dân vùng này

+ Với yêu cầu của công trình là có kết cấu vững chắc, có độ chính xác xây dựng vàlắp ráp cao, độ an toàn khi vận hành và sử dụng các máy móc trong dây chuyền công nghệ

là tối đa Do vậy yêu cầu độ chính xác lập lưới cao, đảm bảo các trục công trình phải songsong với nhau.

+ Khu đất dự kiến xây dựng khu Công nghiệp tương đối bằng phẳng, cây cối thựcvật hoa màu trong khu vực không có, chủ yếu là cây lúa và dân cư Do vậy ít chịu ảnhhưởng của việc đền bù và thay đổi cảnh quan môi trường

Nhiệm vụ đặt ra với người Trắc địa là:

- Tiến hành thiết kế lưới ô vuông xây dựng cho khu vực dự án

- Lập lưới ô vuông xây dựng đáp ứng được các đặc điểm của công trình như:

+ Khu công nghiệp được xây dựng theo các lô riêng biệt có các trục chính songsong hoặc vuông góc với nhau, bao gồm: các lô nhà xưởng, các kho chứa và hành lang vậnhành các thiết bị máy móc v.v

+ Tuy nhiên các khu nhà xưởng nằm riêng biệt trong các lô khác nhau nhưng đều

có mối liên hệ về dây chuyền công nghệ Do vậy tại các dây chuyền sản xuất máy mócđược liên kết và vận hành tuần hoàn theo quy trình khép kín và có tính đồng bộ cao

+ Do khu công nghiệp xây dựng với quy mô tầm cỡ, sự liên kết dây chuyền côngnghệ là rất lớn cho nên nó đòi hỏi độ chính xác bố trí công trình rất cao, sai số giới hạn bốtrí các trục công trình hoặc các kích thước tổng thể công trình không được vượt quá giá trị

từ 2  5 cm/ 100m

+ Khu xây dựng là hình chữ nhật kéo theo hướng từ phía Nam lên hướng Tây Bắccủa tờ bản đồ, khu xây dựng có tổng diện tích khoảng 6 km2

+ Nhiệm vụ thiết kế thi công công trình khu Công nghiệp

Lưới được xây dựng có kích thước tổng thể là 2km  3km, khoảng cách các cạnhtrong ô lưới là 200m

Lưới ô vuông xây dựng được lập theo phương pháp hoàn nguyên Yêu cầu về độchính xác lập lưới là: Sai số tương hỗ giữa các điểm trắc địa mặt bằng có độ

chính xác từ 12,5cm/100m, (

4000

1

10000

1); sai số tương hỗ về độ cao giữa 2 điểm lưới lâncận có giá trị Sth = (23) mm

1.2 - Sơ lược về các điều kiện địa lý tự nhiên của khu xây dựng công trình:

1.2.1 - Vị trí địa lý khu vực xây dựng:

Khu Công nghiệp Hoà Khánh dự kiến xây dựng thuộc huyện Quế Võ – tỉnh BắcNinh, có vị trí địa lí như sau:

+ Phía Đông giáp xã Thái Hoà và tỉnh lộ 20

+ Phớa Tõy giỏp xó Lam Sơn và xó Tõn Dõn.

+ Phía Nam thuộc địa bàn xã Hưng Đạo

+ Phía Bắc giáp xã Phương Mao

Khu đất xây dựng chủ yếu là đất nông nghiệp, có đường dây điện cao thế chạy qua,điều này thuận tiện cho việc cung cấp năng lượng điện cho khu công nghiệp khi đi vào vậnhành

1.2.2 Điều kiện địa hình, địa chất, giao thông thuỷ lợi:

* Địa hình:

Khu vực xây dựng có địa hình tương đối bằng phẳng, độ dốc của khu vực tương đốinhỏ và dốc đều về một phía Khu xây dựng có diện tích khá lớn, đủ để phân bố các hạngmục của công trình Nằm trong khu quy hoạch phần lớn là diện tích trồng lúa xen canh raumàu, khu đất ít bị phân cắt, phía Đông Nam và phía Nam lại giáp ranh với dân cư, cụ thể ởđây là thôn Mộ Đạo và thôn Chúc ổ của xã Phượng Mao

* Địa chất: Đây là vùng đồng bằng châu thổ được hình thành từ quá trình bồi tích

phù sa của sông Hồng, đặc điểm của lớp đất bồi tích được phân biệt rõ rệt, với các chỉ tiêu

cơ lý của đất (cụ thể nền đất chịu được áp lực P = 1.5KG/ cm2) rất thích hợp cho việc xâydựng và thi công các công trình lớn Về điều kiện địa chất thuỷ văn thì nhìn chung vùng cómực nước ngầm thấp hơn độ cao thiết kế mặt sàn nhà tầng hầm, điều này rất thuận lợi choviệc thi công nền móng công trình Tóm lại đây là vùng có nền địa chất tương đối ổn định

* Giao thông thuỷ lợi:

- Tình hình giao thông tương đối thuận lợi cả đường thuỷ lẫn đường bộ, có tỉnh lộ

20 chạy dọc khu xây dựng nối liền với trung tâm huyện Quế Võ khoảng 1km về phía Bắc,

về phía Đông Nam có hệ thống sông Đuống cách khoảng 600m về phía nam là dòng sôngĐuống tạo nhiều thuận lợi cho việc vận chuyển các sản phẩm sau này Ngoài ra khu nàygần nguồn cung cấp nguyên vật liệu và dễ liên kết với các hệ thống giao thông khác

- Hệ thống mương máng lớn phục vụ cho việc tiêu thoát nước cho khu công nghiệp

1.2.3 Đặc điểm khí hậu:

Bắc Ninh là tỉnh thuộc vành đai của khí hậu nhiệt đới gió mùa, nên khí hậu đượcchia làm bốn mùa rõ rệt Mùa khô tập trung từ tháng 3 cho đến tháng 6, mùa mưa trongnăm tập trung chủ yếu từ tháng 7 cho đến tháng 9, mùa lạnh kéo dài từ tháng 11 đến tháng

3 năm sau

Như vậy thời gian thi công thuận lợi nhất là từ tháng 9 năm trước đến tháng 4 nămsau.

1.2.4 Tình hình dân cư, kinh tế xã hội:

Mật độ dân cư thưa thớt, dân ở đây chủ yếu sống tập trung thành thôn xóm, và sốngbằng nghề sản xuất nông nghiệp, đời sống nhân dân tương đối ổn định, trình độ văn hoácủa dân tương đối trung bình, thành phần xã hội không phức tạp, người dân đại đa số lànhững lao động chân chính và sẽ là nguồn nhân lực chính trong quá trình xây dựng khucông nghiệp Tình hình an ninh trật tự ổn định, mọi người nhân dân đều chấp hành tốt cácchủ chương chính sách của Đảng và nhà nước

Thu nhập của dân cư trong vùng ở vào mức trung bình Nơi đây vẫn tập trung từngthôn xóm nhỏ liền kề

Nhìn chung, với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của địa phương như trên việcxây dựng khu công nghiệp tại đây là rất thuận lợi Nó sẽ là trọng điểm thu hút lao động,tạo công ăn việc làm mới và đầu tư thế hệ công nhân lành nghề sau này Việc tính toánxây dựng cũng như chi trả đền bù giải phóng mặt bằng với mức chi phí thấp nhất

1.2.5 Tư liệu trắc địa và bản đồ hiện có:

- Các tài liệu cơ sở hiện có:

+ Bản đồ ảnh địa hình khu vực Quế Võ – Bắc Ninh tỷ lệ 1: 50 000 được chụptháng

+ Bản đồ địa hình tỉ lệ 1: 25000 có danh pháp F-48-105-C-b của cục đo đạc bản đồthành lập năm 2007 theo hệ toạ độ HN-72

+ Bản đồ địa chất thuỷ văn khu vực thành lập năm 2006 của tổng cục địa chất

- Cơ sở trắc địa hiện có: Trên tờ bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 25000 đã có các điểmkhống chế cấp cao Nhà nước có toạ độ và độ cao Đó là ba điểm tam giác hạng IV, bađiểm này có toạ độ và độ cao như sau:

+ Điểm IV_1 nằm trên địa phận xã Chi Lăng.

+ Điểm IV_2 nằm trên địa phận xã Hưng Đạo.

+ Điểm IV_3 nằm trên địa giới xã Tân Dân và xã Lam Sơn.

Các điểm toạ độ và độ cao trên được thu thập tại Trung tâm lưu trữ dữ liệu QuốcGia, và trong quá trình khảo sát thực địa đã kiểm tra 3 mốc trên vẫn còn nguyên vẹn, giữacác mốc vẫn đảm bảo sự thông hướng với nhau Qua kiểm tra thấy chất lượng bản đồ cũng

như tiêu mốc ngoài thực địa thì các số liệu này đảm bảo điều kiện sử dụng trong việc lậplưới và bố trí các hạng mục công trình.

Số liệu các điểm trắc địa trên trong bảng thống kê sau:

Cấphạng

18617712.50018619225.00018617437.500

Tgiác IVTgiác IVTgiác IV

4.3855.9353.873

TC IV

TC IV

TC IV

Xínghiệp

Đo đạcbản đồ103

CHƯƠNG II

THIẾT KẾ TỔNG THỂ LƯỚI XÂY DỰNG

BỐ TRÍ MẠNG LƯỚI GẦN ĐÚNG TRÊN THỰC ĐỊA 2.1– Thiết kế lưới:

- Yêu cầu cơ bản đối với lưới ô vuông xây dựng là các cạnh phải song song với các

trục chính của công trình hoặc các trục của đường giao thông chính trong khu vực Muốnvậy phải có tổng bình đồ của công trình xây dựng 1: 2000 Đó là các bản đồ tỷ lệ lớn, trên

đó người ta thiết kế các hạng mục công trình

- Mạng lưới thiết kế cần thoả mãn các điều kiện sau:

+ Các cạnh của lưới ô vuông phải thật song song với nhau và song song với trụcchính của công trình

+ Các điểm của lưới cần được lưu giữ lâu dài, nó có khả năng bản tồn trên thực địa

cả trong quá trình sử dựng về sau, mạng lưới cần được xây dựng sao cho số điểm rơi vàovùng bị huỷ hoại là ít nhất

Tuỳ thuộc vào tính chất phức tạp và yêu cầu độ chính xác bố trí đối với từng hạngmục công trình mà ở các vị trí khác nhau mạng lưới có thể có các chiều dài khác nhau như(100x100) m, (200x200) m, (400x400) m, (200x250) m Cụ thể thiết kế lưới ô vuông ởđây phục vụ cho khu vực xây dựng mới hoàn toàn, độ chênh cao trung bình chưa đến1.5m, nằm chủ yếu trên cánh đồng và đảm bảo sự thông hướng giữa các điểm với nhau, dovậy ta chọn phương án lưới 200x200m là phù hợp

- Để đảm bảo được hai yêu cầu trên thì có thể chọn 2 phương án:

+ Phương án 1: Vạch kẻ toàn bộ mạng lưới thiết kế lên một bản giấy scanne vớichiều dài cạnh như đã định, kích thước ô lưới được tính theo tỷ lệ 1:2000, tiếp theo đó tachụp bản giấy scanne lên tổng bình đồ, căn cứ vào trục các vị trí công trình trên bình đồthì ta xê dịch giấy can và xoay bản giấy can sao cho các các cạnh của lưới song song vớinhau, đồng thời đưa được một số điểm của lưới vào vị trí an toàn Theo cách làm như vậythì vẫn còn nhiều điểm bị rơi vào các vị trí móng công trình, nên để đưa những điểm này

ra khỏi vị trí an toàn thì người ta phải đẩy một vài hàng điểm theo hai hướng song songvới trục OX hoặc trục OY (ít nhất 2 điểm) một khoảng bằng bội số của 10m và tính theo tỷ

lệ 1: 2000

Sau khi hoàn tất việc hiệu chỉnh các hàng điểm thì người ta dùng mũi kim để châmchích các điểm đã được hiệu chỉnh từ bản giấy can lên tổng bình đồ, và căn cứ vào các nốt

châm ta nối lại với nhau thì lúc đo ta được mạng lưới chính thức trên tổng bình đồ gồmcác lưới ô vuông và hình chữ nhật xen kẽ nhau.

- Phương án 2: Với sự trợ giúp hữu hiệu của công nghệ thông tin việc ứng dụng cácphần mềm đồ hoạ vào thiết kế Ta Scanne tờ tổng bình đồ từ đó thiết kế lưới ô vuông xâydựng, từ đó nhập toạ độ các điểm gốc và bố trí đồ giải cho các công việc sau Phươngpháp này có ưu điểm là độ chính xác cao và tiết kiệm được thời gian

Mật độ điểm trong lưới cần đủ cho việc bố trí công trình cũng như đo vẽ hoàn công.Thông thường lưới có độ dài 200m là đủ đáp ứng yêu cầu trên Trong một số ít trường hợpkhi chuyển ra thực địa những công trình nhỏ nằm riêng biệt thì mới cần tăng dày mạnglưới đến độ dài cạnh 100 m

- Cách đánh số và ký hiệu điểm: Để đánh số và ký hiệu điểm cho lưới thì ta có 2cách:

+ Đánh số theo kiểu dải bay chụp

+ Đánh số theo toạ độ của các đường thẳng song song với trục OX hoặc OY

Qua 2 cách đánh số như trên, ta chọn cách đánh số theo toạ độ của các đường thẳngsong song với trục OX hoặc OY, cách đánh được thực hiện như sau: Theo các khoảngcách 200 m trên trục X kí hiệu chữ A và 200 m trên trục Y kí hiệu chữ B Cụ thể ta có sơ

đồ tổng thể lưới thiết kế (hình 2.1) Phương pháp này có ưu điểm là cho ta thấy ngay được

vị trí các điểm

- Sơ đồ tổng thể lưới ô vuông thiết kế:

-

Hình 2.1: Sơ đồ lưới thiết kế tổng thể.

2.2 - Chọn và chuyển hướng gốc ra thực địa:

2.2.1-Mục đích của việc chọn hướng gốc:

Mạng lưới ô vuông được thiết kế trên tổng bình đồ cần phải được chuyển ra và cốđịnh trên thực địa bằng các mốc, sao cho vị trí và hướng của lưới đúng như vị trí và hướng

đã thiết kế trên tổng bình đồ, có như vậy thì các điểm đã thiết kế của lưới đảm bảo khảnăng lưu giữ lâu dài trên thực địa Như vậy mới đảm bảo được không phá vỡ qua hệ tương

hỗ về vị trí giữa các công trình xây dựng mới (được bố trí từ lưới ô vuông này) cùng vớicác công trình hoặc các địa vật cũ hiện có trên thực địa

Để tránh những điều như trên thì trước khi bố trí mạng lưới ra thực địa ta chọn trên

sơ đồ mạng lưới hướng của một cạnh nào đó dùng nó làm “hướng gốc”, tính toán các yếu

tố bố trí để chuyển ra thực địa rồi dựa vào đó ta tiến hành bố trí mạng lưới thiết kế

Mục đích của việc chọn hướng gốc để đảm bảo mạng lưới sau này được thành lậpđúng hướng như đã thiết kế trên tổng bình đồ với độ chính xác đạt được cao so với yêucầu cần thiết

2.2.2 - Yêu cầu đối với việc chuyển hướng gốc ra thực địa:

Tuỳ thuộc vào quy mô của lưới và yêu cầu độ chính xác định vị lưới trên thực địa

mà người ta có thể áp dụng phương pháp chuyển hướng trục ra thực địa cho phù hợp Yêucầu đối với việc chuyển hướng trục ra thực địa là:

- Có các địa vật hình tuyến và rõ nét

- Hai điểm chuyển phải cùng nằm trên một cạnh, và thông hướng với nhau

- Gần các điểm trắc địa sẵn có, càng xa càng tốt

Để chuyển hướng gốc ra thực địa, ta dùng phương pháp dựa vào các điểm trắc địa

đã có sẵn ngoài thực địa Việc lập lưới xây dựng được tiến hành sau giai đoạn đo vẽ khảosát nên khả năng trên thực địa có thể tồn tại khá nhiều điểm mặt bằng các cấp và ta lợidụng chúng để chuyển hướng gốc ra thực địa Phương pháp này có ưu điểm là đạt độchính xác cao, tuy nhiên khi tính toán các yếu tố bố trí cũng như đo đạc ngoại thực địa thìphải chú ý để tránh đi sai số thô

Để kiểm tra sai số thô thì ta không chuyển một hướng gốc mà ta nên chuyển ra 3điểm tạo thành 2 hướng gốc vuông góc với nhau, qua kết qủa kiểm tra xác minh tính chínhxác của việc tính chuyển hướng gốc ra thực địa.Vì các yêu cầu như trên, với khu Côngnghiệp được xây dựng mới hoàn toàn nên để đưa hướng gốc ra thực địa, thi chúng ta chọnphương án sử dụng các điểm trắc địa cũ đã có trên bình đồ

Trên sơ đồ mạng lưới thiết kế ta chọn hướng cạnh III-IV là hướng gốc (trong lưới ô

vuông là hướng chứa các điểm (A0 B0) và (A0 B30)

Các điểm trắc địa sẵn có trên thực địa dùng để chuyển hướng gốc là: IV_1, IV_2,

IV_3 (là các diểm tam giác hạng IV)

Để kiểm tra điều kiện ban đầu hướng gốc chúng ta so sánh kết quả đồ giải được với

tạo độ tính được từ các điểm đã biết

a - Bảng thống kê toạ độ các điểm phục vụ chuyển hướng gốc:

Góc ngoặt (0 ’ '')

18618162.500

87.500

1062.500

-1066.09

7 274 42 28.2

1

 =231 2242.8

18619225.000

1625.000

-1787.500

18617712.500

622.500

1512.500

-1635.59

2 247 37 45.8

b - Lập bảng tính các yếu tố bố trí trong lưới: Bảng (2 -2)

Dựa vào toạ độ các điểm Trắc địa đã có trong khu đo, kếp hợp với việc đồ giải toạ

độ các điểm đã thiết kế trên bình đồ tỷ lệ 1:2000, ta lập bảng tính các yếu tố bố trí Si, i

Dựa vào các yếu tố đã tính này để chuyển hướng gốc ra thực địa Kết quả tính toán được

ghi trong bảng:

- Sơ đồ chuyển hướng gốc theo phương pháp toạ độ cực:

Hình 2.2: Sơ đồ chuyển hướng gốc ra thực địa.

3 - Độ chính xác của phương pháp:

Độ chính xác của phương pháp trên chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác đồ giải cácđiểm trên tổng bình đồ Trên thực địa giá trị này bằng 0.3mm.M, khi M=2000 thì nó có giátrị 0.6m Sai số này sẽ làm cho toàn bộ mạng lưới xê dịch đi nhưng không ảnh hưởng tới

vị trí tương hỗ giữa chúng Nghĩa là toàn bộ mạng lưới xây dựng và công trình được bố trísau đó chỉ bị xoay đi trong phạm vi sai số bố trí hướng góc ở trên mà sẽ không xảy ra sựbiến dạng công trình Tuy vậy cần tránh sai số thô vì nó có thể sẽ làm sai lệch về vị trí củacác điểm và các công trình trên thực địa dẫn đến độ cao thi công sẽ không phù hợp vớithực tế và các phần riêng biệt của công trình có thể rơi vào nơi có điều kiện địa chất khôngthuận lợi Do vậy để chuyển hướng gốc ra thực địa đảo bảo độ chính xác ta phải tiến chọnmáy móc và dụng cụ đo cho phù hợp

Tiến hành chuyển điểm ra ngoài thực địa ta chọn chỉ tiêu sai số chuyển điểm mặtbằng không vượt quá sai số đồ giải

õ1

õ2

õ3

Sai số đồ giải toạ độ các điểm hướng gốc: mp = (23)mm.M (M là tỉ lệ bản đồ) Với tỷ lệ bản đồ M = 2000 Vậy ta có mP =  0.6 m.

Sai số vị trí điểm khi bố trí theo phương pháp toạ độ cực là:

2

2 2

m

mP  S  (1)

áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng ta có:

2 2

2 2

Lưới phải có độ chính xác thoả mãn 2 mục đích là:

+ Đo vẽ hoàn công tỷ lệ lớn 1: 500

+ Lưới dùng để bố trí công trình

2 Cách thức tiến hành:

Sau khi chuyển được hướng gốc ra thực địa và hiệu chỉnh hướng gốc, căn cứ vào

đó để bố trí mạng lưới vào thực địa nhưng độ chính xác không cao (việc đo góc đo cạnhtương đương đo góc cạnh trong lưới đường chuyền kinh vĩ), các điểm đựoc đóng bằng cọctạm thời và mạng lưới này gọi là gần đúng

Sau khi bố trí được mạng lưới gần đúng, người ta thiết kế mạng lưới phủ trùm lên(số bậc lưới tuỳ thuộc vào quy mô của công trình), tiếp theo ta tiến hành đo đạc và bình saimạng lưới ra đựoc toạ độ thực tế của các tâm cọc của lưới gần đúng, so sánh giữa các toạ

độ nhận được thực tế với toạ độ thiết kế tương ứng gần đúng Dựa vào các toạ độ này tatiến hành giải các bài toán Trắc địa nghịch ta tìm ra được các yếu tố hoàn nguyên về góc

và chiều dài, từ đó ta tìm ra được vị trí cọc mốc có toạ độ gần đúng theo như thiết kế (côngviệc này gọi là công tác hoàn nguyên điểm).

Sau khi hoàn nguyên xong ta tiến hành đo kiểm tra mạng lưới sau hoàn nguyên, nếukết qủa đạt yêu cầu thì ta thay thế các cọc gỗ sau hoàn nguyên bằng các mốc bê tông chắcchắn

3 Các khó khăn và biện pháp khắc phục:

Tuy nhiên khi tiến hành chuyển mạng lưới gần đúng ra ngoài thực địa, do chênhcao địa hình thay đổi và mật độ cây cối nhiều nên trong quá trình bố trí mạng lưới ra thựcđịa thì vẫn gặp không ít khó khăn Để khắc phục các hiện tượng trên ta có thể dựng tiêuhoặc bảng ngắm cao

4 Các mẫu cọc tạm thời:

Chúng ta sử dụng các cọc gỗ cứng có dạng hình trụ thẳng hoặc vuông đường kính

từ 34 cm, có chiều dài khoảng 40cm trên đầu cọc có đóng đinh mủ hoặc chấm sơn đỏ đểđịnh tâm

CHƯƠNG III THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA CƠ SỞ MẶT BẰNG

Mục đích của việc thiết kế lưới khống chế trắc địa cơ sở mặt bằng là để thoả mản 2yêu cầu sau:

+ Đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn nói chung và đo vẽ hoàn công tỷ lệ lớn 1:500 nóiriêng

+ Đáp ứng phục vụ yêu cầu bố trí công trình và chuyển bản thiết kế công trình rathực địa

I - Bố trí số bậc lưới và chọn dạng sơ đồ lưới các cấp :

1 Bố trí số bậc lưới :

- Số bậc của lưới khống chế tuỳ thuộc và các tiêu chí sau:

+ Diện tích khu đo

+ Mức độ phức tạp của địa hình

+ Tỷ lệ đo vẽ và yêu cầu độ chính xác cần đo vẽ

+ Điều kiện trang thiết bị hiện có của đơn vị

Để đáp ứng được nhu cầu về độ chính xác trong xây dựng công trình công nghiệpvới điều kiện máy móc hiện có thì người ta phát triển thành lập lưới khống chế theo 3 cấplà:

+ Lưới khống chế cơ sở

+ Lưới tăng dày bậc 1

+ Lưới tăng dày bậc 2

- Nguyên tắc chung chọn số bậc của lưới là càng ít bậc càng tốt để đồng thời đápứng hai yêu cầu là về kinh tế và kỹ thuật, đi đôi với việc giảm chi phí mà vẫn đảm bảo độchính xác yêu cầu đã cho

Vì lưới được lập để phục vụ cho bố trí công trình, nên độ chính xác đặc trưng củacác bậc là sai số tương hỗvị trí điểm

Giả thiết lưới được phát triển n bậc, sai số mổi bậc là mth1, mth2, mth3, mthn. Vậysai số tổng hợp vị trí tương hỗ giữa hai điểm lân cận nhau của cấp khống chế cuối cùng là

(mtn)n = mth mth mth mthn

2 2

3

2 2

2

1   Nếu chọn 3 bậc lưới thì: mth3 = mth mth mth

2 3

2 2

2

Trong đó mth3 được tính từ sai số vị trí điểm và mth3 = mP 2M

Xét lưới được bố trí mục đích bố trí công trình thì sai số giới hạn.

mP 0.2mmM Vậy nên sai số trung phương vị tri điểm của cấp khống chế cuối cùng là mP

1 

; đặt Q = K2 K4

11

1 

Với K = 1 thì Q = 1.28Với K = 2 thì Q = 1.15

- Dựa trên tình hình thực tế khu đo có diện tích 6Km2, là khu đo có diện tích trungbình, nhưng do điều kiện địa hình, địa vật không thuận lợi và yêu cầu về độ chính xáctrong xây dựng công trình công nghiệp, đồng thời tạo điều kiện cho sinh viên làm quenvới Trắc địa Công nghiệp nên thì người ta phát triển thành lập lưới khống chế theo 3 cấplà:

+ Lưới khống chế cơ sở

+ Lưới tăng dày bậc 1

+ Lưới tăng dày bậc 2

2 Chọn dạng đồ hình lưới khống chế ở các bậc lưới:

Chúng ta chọn giải pháp lập lưới có đồ hình đơn giản, xây dựng các tiêu tháp cao để

đo khi có địa vật phức tạp (đối với lưới khống chế cơ sở) Các lưới tăng dày cần bám sátcác địa vật, và các hạng mục công trình

+ Mục đính: Liên kết góc khung của lưới, và là cơ sở để phát triển các bậc lưới tăngdày tiếp theo.

+ Do khu đo có địa hình không mấy phức tạp, có khả năng thông hướng, cũng nhưvới trang thiết bị hiện có thì việc chọn đồ hình lưới tứ giác trắc địa là hoàn toàn phù hợp

Do vậy ta chọn đồ hình lưới là tứ giác trắc địa đo 2 góc và cạnh đáy

+ Để bảo toàn lâu dài các điểm lưới tam giác chúng ta kéo dài cạnh biên thêm mộtđoạn để đưa các điểm này ra ngoài khu vực thi công xây dựng Đó là các điểm A, B, C, Dtrong đồ hình lưới

- Lưới được đo 2 cạnh đáy với độ chính xác cao với độc chính xác fs/s=1/200.000(đo cạnh đáy bằng đo dài điện tử) Các cạnh đáy được đặt trùng với các cạnh biên củalưới Các hướng trong lưới đều có khả năng thông hướng

b- Lưới tăng dày bậc 1:

Lưới tăng dầy bậc 1 gồm 4 đường chuyền đa giác bao quanh biên và gối đầu lên các điểm lưới tam giác cơ sở

+ Nhiệm vụ: làm cơ sở để phát triển lưới tăng dày tiếp theo

+ Sử dụng máy toàn đạc điện tử lên việc đo góc và cạnh trở lên dễ dàng, do đóchúng ta chọn lưới tăng dày bậc 2 là lưới đa giác

+ Lưới khống chế tăng dày là các đường chuyền cấp I duỗi thẳng có cạnh độ dài là200m Dọc theo các biên của tứ giác đặt các cạnh của lưới gồm 4 đường chuyền chạy theo

4 cạnh của tứ giác trắc địa

+ Độ chính xác đo đạc trong lưới như sau: ms= ±5mm, m”= 5”, 1/T=1/10000

1/15000

c- Lưới tăng dày bậc 2:

- Lưới tăng dầy bậc 2 được phát triển dựa theo lưới tăng dày 1, lưới tăng dày 2 gồmnhững đa giác duỗi thẳng và phù hợp cạnh đều S = 200 m nối 2 điểm đối diện 2 cạnh củalưới tăng dày 1

- Tiêu chuẩn độ chính xác đối với lưới được lập để phục vụ cho mục đích thi côngxây lắp công trình hoặc bố trí công trình thì ta chỉ xét đến sai số tương hỗ vị trí điểm

3 Giới thiệu một số chỉ tiêu kỹ thuật khi xây dựng lưới khống chế mặt bằng:

- Các chỉ tiêu kỹ thuật của lưới tam giác:

1000.70

1



β

- Các chỉ tiêu kỹ thuật khi bố trí đường chuyền: Bảng III-1

- Số cạnh nhiều nhất trong đường chuyền

- Sai số khép tương đối không được lớn hơn

- Sai số trung phương đo góc

- Sai số khép góc của đường chuyền không

lớn hơn

107530

20,25151:250002”

53215

0,80,12151:100005”

21,59

0,350,08151:500010”

II – Ước tính độ chính xác đặc trưng của các bậc lưới khống chế:

1 Tiêu chuẩn độ chính xác lập lưới trắc địa công trình mặt bằng:

- Mục đích của việc lập lưới là để tìm ra số liệu khởi tính cho việc ước tính độ chínhxác xây dựng lưới và từ đó xác định được yêu cầu độ chính xác đo trong từng cấp

- Nguyên tắc xác định: Xuất phát từ mục đích lưới lập nhằm mục đích gì?

+ Nếu lưới đựơc lập phục vụ cho việc đo vẽ bản đồ địa hình nói chung thì tiêuchuẩn đánh giá độ chính xác xây dựng lưới là: Sai số vị trí điểm của cấp khống chế cuốicùng so với điểm của lưới khống chế cơ sở là không vượt quá

sánh kết quả tính được của mạng lưới thiết kế với độ chính xác cần thiết xem đã đạt yêucầu chưa.

- Để đồng thời thoả mãn hai yêu cầu đo vẽ bản đồ và bố trí công trình thì sai số vịtrí tương hỗ được tính toán trên cơ sở sai số vị trí điểm như sau:

Từ sai số giới hạn MP ≥(0.20.3)mm.M, suy ra sai số trung phương vị trí điểm củacấp khống chế cuối cùng phục vụ cho đo vẽ tỉ lệ lớn 1:5000 1:500 sẽ là:

MP 0≥1mm.M

Với M là mẫu số tỷ lệ bản đồ, Mp là sai số vị trí điểm tuyệt đối của 1 điểm bất kỳthuộc lưới khống chế cấp cuối cùng do ảnh hưởng tổng hợp của sai số đo do chính cấp đó

và sai số số liệu gốc kể từ cấp trên cùng gây ra

- Để phục vụ cho bố chi công trình thì tiêu chuẩn sai số tương hỗ giữa 2 điểm kềnhau cùng cấp khống chế thứ 1 là:

mst-hỗ=mP = 0.1mm.M

Như vậy, để phục vụ cho công tác bố trí thì lưới khống chế cần thoả mãn cả 2 yêucầu trên

2 Ước tính cụ thể sai số đặc trưng của các bậc khống chế:

Sau khi đã quyết định được số bậc khống chế và xác định được tiêu chuẩn độ chínhxác lập lưới thì ta cần phải ước tính độ chính xác đặc trưng của từng bậc Vì lưới đượcthành lập để phục vụ cho thi công xây lắp công trình và bố trí công trình nên tiêu chuẩnđánh giá độ chính xác xây dựng lưới ta chỉ chú trọng tới sai số tương hổ vị trí điểm:

Kí hiệu: mi: là sai số trung phương vị trí tương hỗ giữa hai điểm nằm cách nhau1km của cấp không chế thứ i do ảnh hưởng của sai số đo của chính cấp đó gây ra, M làmẫu số tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ

Với lưới khống chế được phát triển qua n bậc liên tiếp thì sai số trung phương vị trítương hỗ giữa hai điểm cấp cuối cùng (ký hiệu MSn) do ảnh hưởng tổng hợp của sai số đochính cấp ấy và sai số số liệu gốc của các cấp trên nó gây ra được tính theo công thức:

2 2

M S = + + 2 = P 2

3

2 2

2 1

2

2

Khi tính toán ta lấy M = 500 là giá trị mẫu số bản đồ tỷ lệ lớn nhất mP = 0,2

Khi ảnh hưởng của sai số số liệu gốc tới sai số tổng hợp trong khoảng 10%  20%thì coi sai số số liệu gốc là không đáng kể, có thể bỏ qua Khi đó ta tính được giá trị K =1,5  2,2

Với hệ số tăng giảm độ chính xác giữa hai bậc liền nhau là K, sai số bậc trên là sai

số số liệu gốc bậc dưới ta có:

2 3 2

m m

2 3 2

2 3 4

2 3 3

1+

1+1

=++

=

K K m

m K

m K

III - Ước tính chặt chẽ độ chính xác cơ sở của lưới tam giác:

1 Sơ đồ lưới thiết kế:

Qua xem xét và đánh giá tình hình khu đo, sau khi đưa ra các phương án thiết kế thì

ta chọn phương án tối ưu là lưới khống chế cơ sở được thiết kế là lưới tứ giác trắc địa đogóc và hai cạnh đáy Sau khi tiến hành ra soát ngoài thực địa thì giữa các điểm đều đượcthông hướng với nhau Điểm I đồ giải làm điểm gốc, hai cạnh đáy Lưới gồm 4 điểm A, B,

C, D và hai cạnh đáy B-C và A-D Các điểm lưới được đặt trên hướng trục A0B0-A30B0 và

A0B0-A0B20 của lưới ô vuông như sau: (Hình III-2)

Việc ước tính lưới theo phương pháp ước tính chặt chẽ ta xác định được 1/PH củađiểm yếu nhất đối với mổi bậc lưới Đây là trọng số đảo của hàm cần đánh giá độ chínhxác.

Dựa trên cở sở lý thuyết của bài toán bình sai gián tiếp:

Ta dự kiến độ chính xác đo đạc là:

+ m= 3”.0

+ ms= 5 mm

+ mỏ= 0’’.1

2 Các bước ước tính độ chính xác theo bài toán bình sai gián tiếp :

a) Khái quát các bước:

STT Tên Điểm Tọa Độ Ghi Chú

b) Trình tự các bước tính toán cụ thể:

* Bước 1 : Chọn ẩn số, xác định các đại lượng đo cần thiết:

Lưới thiết kế chọn điểm A là gốc khởi tính đã biết toạ độ, cần xác định toạ độ 3điểm B, C, D Gọi các ẩn số  xB, yB;  xC, yC;  xD, yD là toạ độ của 3 điểm cần xácđịnh

* Bước 2 : Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh các trị đo: Có bao nhiêu trị đo thì có bấy

nhiêu phương trình số hiệu chỉnh

Theo đồ hình ta có 8 trị đo góc, 2 trị đo cạnh và 1 phương vị

Vậy tổng số phương trình hiệu chỉnh là 11 phương trình

k j

k j

k j y x

2 2

BA BA

DC

DC x y

x

DB DB

AD AD

kj y x

x ik

y ik

AD y x

x AD

y AD

BC y x

x BC

y BC

AB

B 2339175.000 18617252.500

B-C -2905 825 3019.88

164 0845B-D 502.5 2372.5 2425.13 78 02 29

B-A -2460 2990 3871.91

129 2644

C 2339677.500 18619625.000

C-D -3407.5 -1547.5 3742.43

204 2530

C-A -502.5 -2372.5 2425.13

258 0229

C-B -2962.5 617.5 3026.17

168 1333

D-C 2962.5 -617.5 3026.17

348 1333

- Bảng tính hệ số hướng a,b trong các phương trình số hiệu chỉnh cho các góc đo:

- Bảng tính hệ số hướng a,b trong các phương trình số hiệu chỉnh cho các cạnh đo:

C

; P = 2



m C

Ta có bảng hệ số hệ phương trình số hiệu chỉnh: (Bảng III- 4)

- Ta có ma trận A:

A =

-0.187 -0.657 0.228 -0.502 0.000 0.000-0.225 0.319 0.000 0.000 0.411 0.338-0.421 0.515 0.832 -0.176 0.411 0.338-0.832 0.176 0.604 0.326 0.000 0.0000.000 0.000 0.367 0.165 0.139 0.667-0.411 -0.338 -0.139 -0.667 0.272 -0.329-0.411 -0.338 0.000 0.000 0.503 -0.5260.000 0.000 0.228 -0.502 0.914 -0.1880.000 0.000 0.000 0.000 0.980 0.2790.979 0.000 -0.979 0.000 0.000 0.0000.187 0.657 0.000 0.000 0.000 0.000

- Ma trận AT

-0.187 0.225- 0.421 -0.832- 0 0.411- -0.411 0 0 0.979 0.187-0.657 0.319 0.515 0.176 0 0.338- -0.338 0 0 0.000 0.6570.228 0 0.832 0.604 0.367

0.139 0 0.228 0 -0.979 0.000-0.502 0

0.176 0.326 0.165

0.667 0

0 0.338 0.338 0 0.667 0.329- -0.526 0.188 0.279- 0 0

- Ma trận trọng số P:

P =

11

1111110.360.36

-0.690 0.364

-0.187 -0.225 -0.421 0.832- 0 -0.411 -0.411 0 0 0.352 167.936-0.657 0.319 0.515 0.176 0 -0.338 -0.338 0 0 0.000 591.338

1.866 -0.056

1.123

* Bước 5 : Giải hệ phương trình chuẩn theo phương pháp ma trận nghịch đảo:

Với  là sai số trung phương trọng số đơn vị, thường lấy = m=3”

Vậy ta có độ chính xác của các điểm là:

mB= 3 1.9390.159 = 4.3 (mm)

mC = 3 2.3721.431 = 5.8 (mm)

mD = 3 0.8261.625 = 4.7 (mm)

b) Đánh giá tương hỗ vị trí điểm:

Sử dụng công thức có sẵn (tính trên ma trận nghịch đảo Q) ta tính được:

m

mõ =

23.16

15 3 = 2.8”

Vậy ta phải đo lưới bằng máy có độ chính xác nhỏ hơn 2.8"

IV Công tác đo đạc và tính toán bình sai lưới tam giác:

1 Công tác đo đạc lưới :

a Đo góc :

+ Với m= 1”.37 đã ước tính ở trên và để đảm bảo độ chính xác dự chữ chúng tôi

quyết định chọn máy Set2B có độ chính xác đo góc là 2’’để đo góc trong lưới

+ Chọn phương pháp đo và ước tính số vòng đo góc:

- Phương pháp đo góc: chúng ta lựa chọn phương pháp đo toàn vòng để đo góc

- Ước tính số vòng đo tại một trạm máy