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

Sau khi học xong môn Trắc địa công 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 vuô

LêI NãI §ÇU

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 cứu phục vụ thiết kế và thi công các công trình xây dựng với quy mô rất lớn và đòi hỏi độ chính 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 huy tác dụng góp phần đưa nền kinh tế nước ta cũng như phục vụ cho việc nghiên cứu các công trình khoa học Trắc địa công trình xây dựng là người luôn đi trước về sau, Trắc địa mang nhiệm vụ rất quan trọng không những trong suốt quá trình thi công, mà kéo dài từ khi xây dựng công trình cho đến khi vận hành và sau này còn phục vụ cho việc di tu và bảo dưỡng công trình, đánh giá chất lượng của công trình Sau khi học xong môn Trắc địa công 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 như các bạn đồng nghiệp đã giúp đì em trong quá trình thực hiện đồ án Tuy nhiên do thời gian và kinh nghiệm của bản thân còn hạn hẹp nên trong qúa trình thực hiện không tránh khỏi sự thiếu sót, em rất mong nhận được sự giúp đở và góp ý của thầy giáo cũng như các bạn 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

SVTH: Phạm Xuân Trí

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG I- Mục đớch, yờu cầu, nhiệm vụ:

1- Mục đớch:

Bản đồ ỏn thiết kế kỹ thuật thành lập mạng lưới ụ vuụng xõy dựng, nhằmgiỳp sinh viờn cú điều kiện tỡm hiểu và khai thỏc sõu về kiến thức của Trắc địa cụngtrỡnh, biết được trỡnh tự thực hiện một bản thiết kế kỹ thuật núi chung và lưới Trắcđịa núi riờng Ngoài ra bản đồ ỏn giỳp ta cú thúi quen tự sưu tầm và nghiờn cứu tàiliệu để giải quyết được vấn đề đặt ra, từ đú bản thõn mỡnh tự ụn lại kỹ năng tớnhtoỏn và cỏch xữ lý số liệu đo đạc

2 - Yờu cầu:

Với yờu cầu cụng việc thiết kế lưới ụ vuụng xõy dựng đó được đề ra như trờn thỡ mỗi sinh viờn phải hiểu rừ nắm bắt được yờu cầu chung của cụng việc và quy mụcụng trỡnh, từ đú đề ra cỏc phương ỏn thiết kế lưới sao cho phự hợp với quy mụ và từng hạng mục của cụng trỡnh, qua đõy ta đề ra tiến độ và thời gian thực hiện cụng trỡnh cho sao cho đỳng quy trỡnh và quy phạm của Bộ Xõy 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 tơng 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 dốc đều về hai phía, trên khu xây dựng chủ yếu là lúa sản lợng thu nhậphàng năm cha cao, nên quyết định thành lập khu Công nghiệp là điều đáng quantâm, tại đây có nguồn nhân lực lao động và nguyên liệu khá dồi dào, điều này giảiquyết đợc công ăn việc làm cho nhân dân vùng này

+ Với yêu cầu của công trình là có kết cấu vững chắc, có độ chính xác xâydựng và lắp 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 lới cao, đảm bảo cáctrục công trình phải song song với nhau.

+ Khu đất dự kiến xây dựng khu Công nghiệp tơng đối bằng phẳng, cây cốithực vật hoa màu trong khu vực không có, chủ yếu là cây lúa và dân c Do vậy ítchịu ảnh hởng của việc đền bù và thay đổi cảnh quan môi trờng

Nhiệm vụ đặt ra với ngời Trắc địa là:

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

- Lập lới ô vuông xây dựng đáp ứng đợc các đặc điểm của công trình nh: + Khu công nghiệp đợc xây dựng theo các lô riêng biệt có các trục chính songsong hoặc vuông góc với nhau, bao gồm: các lô nhà xởng, các kho chứa và hànhlang vận hành các thiết bị máy móc v.v

+ Tuy nhiên các khu nhà xởng nằm riêng biệt trong các lô khác nhau nhng

đều có mối liên hệ về dây chuyền công nghệ Do vậy tại các dây chuyền sản xuấtmáy móc đợc 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 chuyềncông nghệ là rất lớn cho nên nó đòi hỏi độ chính xác bố trí công trình rất cao, sai sốgiới hạn bố trí các trục công trình hoặc các kích thớc tổng thể công trình không đợcvợt quá giá trị từ 2  5 cm/ 100m

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

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

Lới đợc xây dựng có kích thớc tổng thể là 2km  3km, khoảng cách các cạnhtrong ô lới là 200m

Lới ô vuông xây dựng đợc lập theo phơng pháp hoàn nguyên Yêu cầu về độchính xác lập lới là: Sai số tơng hỗ giữa các điểm trắc địa mặt bằng có độ

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

1 - Vị trí địa lý khu vực xây dựng:

Khu Công nghiệp Hoà Khánh dự kiến xây dựng thuộc huyện Quế Võ – tỉnhBắc Ninh, có vị trí địa lí nh sau:

+ Phía Đông giáp xã Thái Hoà và tỉnh lộ 20

+ Phía Tây giáp xã Lam Sơn và xã Tân Dân

+ Phía Nam thuộc địa bàn xã Hng Đạo

+ Phía Bắc giáp xã Phơng Mao

Khu đất xây dựng chủ yếu là đất nông nghiệp, có đờng dây điện cao thế chạyqua, điều này thuận tiện cho việc cung cấp năng lợng điện cho khu công nghiệp khi

đi vào vận hành

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

* Địa hình:

Khu vực xây dựng có địa hình tơng đối bằng phẳng, độ dốc của khu vực tơng

đối nhỏ và dốc đều về một phía Khu xây dựng có diện tích khá lớn, đủ để phân bốcác hạng mục của công trình Nằm trong khu quy hoạch phần lớn là diện tích trồnglúa xen canh rau màu, khu đất ít bị phân cắt, phía Đông Nam và phía Nam lại giápranh với dân c, cụ thể ở đây là thôn Mộ Đạo và thôn Chúc ổ của xã Phợng Mao

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

tích phù sa của sông Hồng, đặc điểm của lớp đất bồi tích đợc phân biệt rõ rệt, vớicác chỉ tiêu cơ lý của đất (cụ thể nền đất chịu đợc áp lực P = 1.5KG/ cm2) rất thíchhợp cho việc xây dựng và thi công các công trình lớn Về điều kiện địa chất thuỷ vănthì nhìn chung vùng có mực nớc ngầm thấp hơn độ cao thiết kế mặt sàn nhà tầnghầm, điều này rất thuận lợi cho việc thi công nền móng công trình Tóm lại đây làvùng có nền địa chất tơng đối ổn định

* Giao thông thuỷ lợi:

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

20 chạy dọc khu xây dựng nối liền với trung tâm huyện Quế Võ khoảng 1km vềphía Bắc, về phía Đông Nam có hệ thống sông Đuống cách khoảng 600m về phíanam là dòng sông Đuống tạo nhiều thuận lợi cho việc vận chuyển các sản phẩm saunày Ngoài ra khu này gần nguồn cung cấp nguyên vật liệu và dễ liên kết với các hệthống giao thông khác

- Hệ thống mơng máng lớn phục vụ cho việc tiêu thoát nớc cho khu côngnghiệp

3 Đặc điểm khí hậu:

Bắc Ninh là tỉnh thuộc vành đai của khí hậu nhiệt đới gió mùa, nên khí hậu

đ-ợc chia làm bốn mùa rõ rệt Mùa khô tập trung từ tháng 3 cho đến tháng 6, mùa matrong năm tập trung chủ yếu từ tháng 7 cho đến tháng 9, mùa lạnh kéo dài từ tháng

đại đa số là những lao động chân chính và sẽ là nguồn nhân lực chính trong quá

trình xây dựng khu công nghiệp Tình hình an ninh trật tự ổn định, mọi ngời nhândân đều chấp hành tốt các chủ chơng chính sách của Đảng và nhà nớc.

Thu nhập của dân c trong vùng ở vào mức trung bình Nơi đây vẫn tập trungtừng thôn xóm nhỏ liền kề

Nhìn chung, với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của địa phơng nh 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 t thế hệ công nhân lành nghề sau này Việctính toán xây dựng cũng nh chi trả đền bù giải phóng mặt bằng với mức chi phí thấpnhất

5 T 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 đợc chụptháng

+ Bản đồ địa hình tỉ lệ 1: 25000 có danh pháp F-48-105-C-b của cục đo đạc

điểm này có toạ độ và độ cao nh sau:

+ Điểm IV_1 nằm trên địa phận xã Chi Lăng.

+ Điểm IV_2 nằm trên địa phận xã Hng Đạo.

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

Các điểm toạ độ và độ cao trên đợc thu thập tại Trung tâm lu trữ dữ liệu QuốcGia, và trong quá trình khảo sát thực địa đã kiểm tra 3 mốc trên vẫn còn nguyên vẹn,giữa các mốc vẫn đảm bảo sự thông hớng với nhau Qua kiểm tra thấy chất lợng bản

đồ cũng nh tiêu mốc ngoài thực địa thì các số liệu này đảm bảo điều kiện sử dụngtrong việc lập lới và bố trí các hạng mục công trình

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

Bảng 1

Độcao(m)

Cấphạng

độcao

Ghichú

18617712.50018619225.00018617437.500

Tgiác IVTgiác IVTgiác IV

4.3855.9353.873

TC IV

TC IV

TC IV

Xínghiệp

Đo đạcbản đồ

CHƯƠNG ii THIếT Kế TổNG THể LƯớI XÂY DựNG

Bố TRí MạNG LƯớI GầN ĐúNG TRÊN THựC ĐịA

I – Thiết kế l ới:

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

các trục chính của công trình hoặc các trục của đờng giao thông chính trong khuvực Muốn vậy phải có tổng bình đồ của công trình xây dựng 1: 2000 Đó là các bản

đồ tỷ lệ lớn, trên đó ngời ta thiết kế các hạng mục công trình

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

+ Các cạnh của lới ô vuông phải thật song song với nhau và song song vớitrục chính của công trình

+ Các điểm của lới cần đợc lu giữ lâu dài, nó có khả năng bản tồn trên thực

địa cả trong quá trình sử dựng về sau, mạng lới cần đợc xây dựng sao cho số điểmrơi vào vùng bị huỷ hoại là ít nhất

Tuỳ thuộc vào tính chất phức tạp và yêu cầu độ chính xác bố trí đối với từnghạng mục công trình mà ở các vị trí khác nhau mạng lới có thể có các chiều dài khácnhau nh (100x100) m, (200x200) m, (400x400) m, (200x250) m Cụ thể thiết kế lới

ô vuông ở đây phục vụ cho khu vực xây dựng mới hoàn toàn, độ chênh cao trungbình cha đến 1.5m, nằm chủ yếu trên cánh đồng và đảm bảo sự thông hớng giữa các

điểm với nhau, do vậy ta chọn phơng án lới 200x200m là phù hợp

- Để đảm bảo đợc hai yêu cầu trên thì có thể chọn 2 phơng án:

+ Phơng án 1: Vạch kẻ toàn bộ mạng lới thiết kế lên một bản giấy scanne vớichiều dài cạnh nh đã định, kích thớc ô lới đợc 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

đồ thì ta xê dịch giấy can và xoay bản giấy can sao cho các các cạnh của lới songsong với nhau, đồng thời đa đợc một số điểm của lới vào vị trí an toàn Theo cáchlàm nh vậy thì vẫn còn nhiều điểm bị rơi vào các vị trí móng công trình, nên để đanhững điểm này ra khỏi vị trí an toàn thì ngời ta phải đẩy một vài hàng điểm theohai hớng song song với 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 ngời ta dùng mũi kim đểchâm chích các điểm đã đợc 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 đợc mạng lới chính thức trên tổngbình đồ gồm các lới ô vuông và hình chữ nhật xen kẽ nhau.

- Phơng án 2: Với sự trợ giúp hữu hiệu của công nghệ thông tin việc ứng dụngcác phần mềm đồ hoạ vào thiết kế Ta Scanne tờ tổng bình đồ từ đó thiết kế lới ôvuông xây dựng, từ đó nhập toạ độ các điểm gốc và bố trí đồ giải cho các công việcsau Phơng pháp này có u điểm là độ chính xác cao và tiết kiệm đợc thời gian

Mật độ điểm trong lới cần đủ cho việc bố trí công trình cũng nh đo vẽ hoàncông Thông thờng lới có độ dài 200m là đủ đáp ứng yêu cầu trên Trong một số íttrờng hợp khi chuyển ra thực địa những công trình nhỏ nằm riêng biệt thì mới cầntăng dày mạng lới đến độ dài cạnh 100 m

- Cách đánh số và ký hiệu điểm: Để đánh số và ký hiệu điểm cho lới thì ta có

2 cách:

+ Đánh số theo kiểu dải bay chụp

+ Đánh số theo toạ độ của các đờng thẳng song song với trục OX hoặc OYQua 2 cách đánh số nh trên, ta chọn cách đánh số theo toạ độ của các đờngthẳng song song với trục OX hoặc OY, cách đánh đợc thực hiện nh sau: Theo cáckhoảng cách 200 m trên trục X kí hiệu chữ A và 200 m trên trục Y kí hiệu chữ B Cụthể ta có sơ đồ tổng thể lới thiết kế (hình 2.1) Phơng pháp này có u điểm là cho tathấy ngay đợc vị trí các điểm

- Sơ đồ tổng thể lới ô vuông thiết kế:

-

Hình 2.1: Sơ đồ lới thiết kế tổng thể.

II - Chọn và chuyển hớng gốc ra thực địa:

1-Mục đích của việc chọn hớng gốc:

Mạng lới ô vuông đợc thiết kế trên tổng bình đồ cần phải đợc chuyển ra và cố

định trên thực địa bằng các mốc, sao cho vị trí và hớng của lới đúng nh vị trí và ớng đã thiết kế trên tổng bình đồ, có nh vậy thì các điểm đã thiết kế của lới đảm bảokhả năng lu giữ lâu dài trên thực địa Nh vậy mới đảm bảo đợc không phá vỡ qua hệtơng hỗ về vị trí giữa các công trình xây dựng mới (đợc bố trí từ lới ô vuông này)cùng với các công trình hoặc các địa vật cũ hiện có trên thực địa

h-Để tránh những điều nh trên thì trớc khi bố trí mạng lới ra thực địa ta chọntrên sơ đồ mạng lới hớng của một cạnh nào đó dùng nó làm “hớng gốc”, tính toáncác yếu tố bố trí để chuyển ra thực địa rồi dựa vào đó ta tiến hành bố trí mạng lớithiết kế

Mục đích của việc chọn hớng gốc để đảm bảo mạng lới sau này đợc thành lập

đúng hớng nh đã thiết kế trên tổng bình đồ với độ chính xác đạt đợc cao so với yêucầu cần thiết

2 - Yêu cầu đối với việc chuyển hớng gốc ra thực địa:

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

địa mà ngời ta có thể áp dụng phơng pháp chuyển hớng trục ra thực địa cho phù hợp.Yêu cầu đối với việc chuyển hớng 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 hớng với nhau

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

Để chuyển hớng gốc ra thực địa, ta dùng phơng pháp dựa vào các điểm trắc

địa đã có sẵn ngoài thực địa Việc lập lới xây dựng đợc tiến hành sau giai đoạn đo vẽkhảo sát nên khả năng trên thực địa có thể tồn tại khá nhiều điểm mặt bằng các cấp

và ta lợi dụng chúng để chuyển hớng gốc ra thực địa Phơng pháp này có u điểm là

đạt độ chính xác cao, tuy nhiên khi tính toán các yếu tố bố trí cũng nh đo đạc ngoạithực địa thì phải chú ý để tránh đi sai số thô

Để kiểm tra sai số thô thì ta không chuyển một hớng gốc mà ta nên chuyển ra

3 điểm tạo thành 2 hớng gốc vuông góc với nhau, qua kết qủa kiểm tra xác minhtính chính xác của việc tính chuyển hớng gốc ra thực địa

Vì các yêu cầu nh trên, với khu Công nghiệp đợc xây dựng mới hoàn toàn nên

để đa hớng gốc ra thực địa, thi chúng ta chọn phơng án sử dụng các điểm trắc địa cũ

Để kiểm tra điều kiện ban đầu hớng gốc chúng ta so sánh kết quả đồ giải đợc

với tạo độ tính đợc từ các điểm đã biết

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

1410.000 90.000 1412.869 3 39 0.80  =322 26 3.03

IV_3 2337825.000 18617437.500 -1625.000 1787.500 2415.736 132 16 25.2

-622.500 -1512.500 1635.592 247 37 45.8

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

Dựa vào toạ độ các điểm Trắc địa đã có trong khu đo, kếp hợp với việc đồgiải 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 hớng gốc ra thực địa Kết quả

tính toán đợc ghi trong bảng:

- Sơ đồ chuyển hớng gốc theo phơng pháp toạ độ cực:

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

3 - Độ chính xác của phơng pháp:

Độ chính xác của phơng pháp trên chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác đồgiải các điểm trên tổng bình đồ Trên thực địa giá trị này bằng 0.3mm.M, khiM=2000 thì nó có giá trị 0.6m Sai số này sẽ làm cho toàn bộ mạng lới xê dịch đinhng không ảnh hởng tới vị trí tơng hỗ giữa chúng Nghĩa là toàn bộ mạng lới xâydựng và công trình đợc bố trí sau đó chỉ bị xoay đi trong phạm vi sai số bố trí hớng

β1

β2

β3

góc ở trên mà sẽ không xảy ra sự biến dạng công trình Tuy vậy cần tránh sai số thôvì nó có thể sẽ làm sai lệch về vị trí của các điểm và các công trình trên thực địa dẫn

đến độ cao thi công sẽ không phù hợp với thực tế và các phần riêng biệt của côngtrình có thể rơi vào nơi có điều kiện địa chất không thuận lợi Do vậy để chuyển h -ớng gốc ra thực địa đảo bảo độ chính xác ta phải tiến chọn máy móc và dụng cụ đocho phù hợp

Tiến hành chuyển điểm ra ngoài thực địa ta chọn chỉ tiêu sai số chuyển điểmmặt bằng không vợt quá sai số đồ giải

Sai số đồ giải toạ độ các điểm hớng gốc: mp = (23)mm.M (M là tỉ lệ bản





m s m

m P  S  (1)

áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hởng ta có:

2 2

2 2 2

2  2  2  0 6





m s m

Sau khi chuyển đợc hớng gốc ra thực địa và hiệu chỉnh hớng gốc, căn cứ vào

đó để bố trí mạng lới vào thực địa nhng độ chính xác không cao (việc đo góc đocạnh tơng đơng đo góc cạnh trong lới đờng chuyền kinh vĩ), các điểm đựoc đóngbằng cọc tạm thời và mạng lới này gọi là gần đúng

Sau khi bố trí đợc mạng lới gần đúng, ngời ta thiết kế mạng lới phủ trùm lên(số bậc lới tuỳ thuộc vào quy mô của công trình), tiếp theo ta tiến hành đo đạc vàbình sai mạng lới ra đựoc toạ độ thực tế của các tâm cọc của lới gần đúng, so sánhgiữa các toạ độ nhận đợc thực tế với toạ độ thiết kế tơng ứng gần đúng Dựa vào cáctoạ độ này ta tiến hành giải các bài toán Trắc địa nghịch ta tìm ra đợc các yếu tốhoàn nguyên về góc và chiều dài, từ đó ta tìm ra đợc vị trí cọc mốc có toạ độ gần

đúng theo nh thiết kế (công việc này gọi là công tác hoàn nguyên điểm)

Sau khi hoàn nguyên xong ta tiến hành đo kiểm tra mạng lới sau hoàn nguyên,nếu kết qủa đạt yêu cầu thì ta thay thế các cọc gỗ sau hoàn nguyên bằng các mốc bêtông chắc chắn

3 Các khó khăn và biện pháp khắc phục:

Tuy nhiên khi tiến hành chuyển mạng lới gần đúng ra ngoài thực địa, dochênh cao địa hình thay đổi và mật độ cây cối nhiều nên trong quá trình bố trí mạnglới ra thực địa thì vẫn gặp không ít khó khăn Để khắc phục các hiện t ợng trên ta cóthể dựng tiêu hoặc bảng ngắm cao

4 Các mẫu cọc tạm thời:

Chúng ta sử dụng các cọc gỗ cứng có dạng hình trụ thẳng hoặc vuông đờngkính từ 34 cm, có chiều dài khoảng 40cm trên đầu cọc có đóng đinh mủ hoặcchấm sơn đỏ để định tâm

Ch ơng III Thiết Kế Lới Khống Chế Trắc Địa Cơ Sở Mặt Bằng

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

+ Đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn nói chung và đo vẽ hoàn công tỷ lệ lớn1:500 nói riêng

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

ra thực địa

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

1 Bố trí số bậc lới :

- Số bậc của lới 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 đợc nhu cầu về độ chính xác trong xây dựng công trình côngnghiệp với điều kiện máy móc hiện có thì ngời ta phát triển thành lập lới khống chếtheo 3 cấp là:

+ Lới khống chế cơ sở

+ Lới tăng dày bậc 1

+ Lới tăng dày bậc 2

- Nguyên tắc chung chọn số bậc của lới là càng ít bậc càng tốt để đồng thời

đáp ứng hai yêu cầu là về kinh tế và kỹ thuật, đi đôi với việc giảm chi phí mà vẫn

đảm bảo độ chính xác yêu cầu đã cho

Vì lới đợc lập để phục vụ cho bố trí công trình, nên độ chính xác đặc trng củacác bậc là sai số tơng hỗvị trí điểm

Giả thiết lới đợc phát triển n bậc, sai số mổi bậc là mth1, mth2, mth3, mthn..Vậy sai số tổng hợp vị trí tơng hỗ giữa hai điểm lân cận nhau của cấp khống chếcuối cùng là

(mtn)n = mth mth mth mthn

2 2

3

2 2

2

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

2 3

2 2

2

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

Xét lới đợc bố trí mục đích bố trí công trình thì sai số giới hạn

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

là mP 0.1mmM Do vậy (mth )3 = 0.1 mm 2M

Vậy (mth)3 = 0.1 mm 2.500 = 70.7mm

Lấy K = 2 vậy bậc 3 có sai số: m3 = (mth)3

bậc 3 có sai số: m2 =

K (mth)3

; đặt Q = K2 K4

1 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 tíchtrung bình, nhng do điều kiện địa hình, địa vật không thuận lợi và yêu cầu về độchính xác trong xây dựng công trình công nghiệp, đồng thời tạo điều kiện cho sinhviên làm quen với Trắc địa Công nghiệp nên thì ngời ta phát triển thành lập lớikhống chế theo 3 cấp là:

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

+ Do khu đo có địa hình không mấy phức tạp, có khả năng thông hớng, cũng

nh với trang thiết bị hiện có thì việc chọn đồ hình lới tứ giác trắc địa là hoàn toànphù hợp Do vậy ta chọn đồ hình lới là tứ giác trắc địa đo 2 góc và cạnh đáy

+ Để bảo toàn lâu dài các điểm lới tam giác chúng ta kéo dài cạnh biên thêmmột đoạn để đa các điểm này ra ngoài khu vực thi công xây dựng Đó là các điểm

A, B, C, D trong đồ hình lới

- Lới đợc 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 đợc đặt trùng vớicác cạnh biên của lới Các hớng trong lới đều có khả năng thông hớng

b- L ới tăng dày bậc 1:

Lới tăng dầy bậc 1 gồm 4 đờng chuyền đa giác bao quanh biên và gối đầu lên các điểm lới tam giác cơ sở

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

+ Sử dụng máy toàn đạc điện tử lên việc đo góc và cạnh trở lên dễ dàng, do

đó chúng ta chọn lới tăng dày bậc 2 là lới đa giác

+ Lới khống chế tăng dày là các đờng chuyền cấp I duỗi thẳng có cạnh độ dài

là 200m Dọc theo các biên của tứ giác đặt các cạnh của lới gồm 4 đờng chuyềnchạy theo 4 cạnh của tứ giác trắc địa

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

1/15000

c- L ới tăng dày bậc 2:

- Lới tăng dầy bậc 2 đợc phát triển dựa theo lới tăng dày 1, lới tăng dày 2 gồmnhững đa giác duỗi thẳng và phù hợp cạnh đều S = 200 m nối 2 điểm đối diện 2cạnh của lới tăng dày 1

- Tiêu chuẩn độ chính xác đối với lới đợc lập để phục vụ cho mục đích thicông xây lắp công trình hoặc bố trí công trình thì ta chỉ xét đến sai số t ơng hỗ vị trí

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

- Các chỉ tiêu kỹ thuật của lới tam giác:

1 000

70

1



β

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

Các mục Hạng IV Đờng chuyềnCấp 1 Cấp 2

- Chiều dài đờng chuyền dài nhất (km)

- Sai số trung phơng đo góc

- Sai số khép góc của đờng chuyền không

lớn hơn

10753020,25151:250002”

532150,80,12151:100005”

21,59

0,350,08151:500010”

II – Ước tính độ chính xác đặc tr ng của các bậc lới khống chế:

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

- Mục đích của việc lập lới là để tìm ra số liệu khởi tính cho việc ớc tính độchính xác xây dựng lới và từ đó xác định đợc yêu cầu độ chính xác đo trong từngcấp

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

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

đem so sánh kết quả tính đợc của mạng lới thiết kế với độ chính xác cần thiết xem

đã đạt yêu cầu cha

n

"

5 10 " n20 " n

- Để đồng thời thoả mãn hai yêu cầu đo vẽ bản đồ và bố trí công trình thì sai

số vị trí tơng hỗ đợc tính toán trên cơ sở sai số vị trí điểm nh sau:

Từ sai số giới hạn MP ≥(0.20.3)mm.M, suy ra sai số trung phơng vị trí điểmcủa cấp 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

kỳ thuộc lới khống chế cấp cuối cùng do ảnh hởng tổng hợp của sai số đo do chínhcấp 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 tơng hỗ giữa 2 điểm

kề nhau cùng cấp khống chế thứ 1 là:

mst-hỗ=mP = 0.1mm.M

Nh vậy, để phục vụ cho công tác bố trí thì lới khống chế cần thoả mãn cả 2yêu cầu trên

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

Sau khi đã quyết định đợc số bậc khống chế và xác định đợc tiêu chuẩn độchính xác lập lới thì ta cần phải ớc tính độ chính xác đặc trng của từng bậc Vì lới đ-

ợc thành lập để phục vụ cho thi công xây lắp công trình và bố trí công trình nên tiêuchuẩn đánh giá độ chính xác xây dựng lới ta chỉ chú trọng tới sai số tơng hổ vị trí

2 2

M S = + + 2 = P 2

3 2 2 2 1

Khi tính toán ta lấy M = 500 là giá trị mẫu số bản đồ tỷ lệ lớn nhất mP = 0,2Khi ảnh hởng 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 đợcgiá 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 dới ta có:

2 3 2 1

3

K

m K

m m K

m

m (III-3)

Thay (III-3) vào (III-2) ta có:

4 2 3

2 3 2

2 3 4

2 3 3

1 +

1 + 1

= + +

=

K K m

m K

m K

đo góc và hai cạnh đáy Sau khi tiến hành ra soát ngoài thực địa thì giữa các điểm

đều đợc thông hớng với nhau Điểm I đồ giải làm điểm gốc, hai cạnh đáy Lới gồm

4 điểm A, B, C, D và hai cạnh đáy B-C và A-D Các điểm lới đợc đặt trên hớng trục

A0B0-A30B0 và A0B0-A0B20 của lới ô vuông nh sau: (Hình III-2)

Việc ớc tính lới theo phơng pháp ớc tính chặt chẽ ta xác định đợc 1/PH của

điểm yếu nhất đối với mổi bậc lới Đây là trọng số đảo của hàm cần đánh giá độ

* B ớc 1 : Chọn ẩn số, xác định các đại lợng đo cần thiết:

Lới thiết kế chọn điểm A là gốc khởi tính đã biết toạ độ, cần xác định toạ độ 3

điểm B, C, D Gọi các ẩn số  xB, yB;  xC, yC;  xD, yD là toạ độ của 3 điểmcần xác định

* B ớc 2 : Lập hệ phơng trình số hiệu chỉnh các trị đo: Có bao nhiêu trị đo thì có

bấy nhiêu phơng trình số hiệu chỉnh

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

AB AB

BD BD

Víi 2 2

DB DB

DB DB

AD AD

2 ) ( kj kj

kj

y x

x ik

y ik

2 ) ( AD AD

AD

y x

x AD

y AD

2 ) ( BC BC

BC

y x

x BC

y BC

điểm X(m) Y(m) cạnh ∆x(m) ∆y(m) S(m) α

C

 (Với C = const)

Trong đó các trị đo:

- Ma trËn träng sè P:

P =

1

1 1 1 1 1 1 1 0.36 0.36 900

* B ớc 5 : Giải hệ phơng trình chuẩn theo phơng pháp ma trận nghịch đảo:

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

Vậy ta có độ chính xác của các điểm là:

m

mβ = 1615.23 3 = 2.8”

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

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

1 Công tác đo đạc lới :

a Đo góc :

+ Với m= 1”.37 đã ớc tính ở trên và để đảm bảo độ chính xác dự chữ chúngtôi quyết định chọn máy Set2B có độ chính xác đo góc là 2’’để đo góc trong lới.+ Chọn phơng pháp đo và ớc tính số vòng đo góc:

- Phơng pháp đo góc: chúng ta lựa chọn phơng pháp đo toàn vòng để đo góc

- Ước tính số vòng đo tại một trạm máy

Từ công thức tính số vòng đo:

do

may m