Câu hỏi ôn tập môn trắc địa công trình PGS TS đào xuân lộc

Khi bố trí các điểm chi tiết đường cong chuyển tiếp thì tọa độ các điểm chi tiết tính như thế nào và gốc tọa độ, trục tọa độ chọn như thế nào?. *định tuyến trong phòng thực hiện trên bản

Câu hỏi ôn tập môn trắc địa công trình :

Người soạn : PGS-TS Đào Xuân Lộc

1 Đối tượng nghiên cứu của môn trắc địa công trình là gi?

2 Khoảng cách đo nằm ngang chuyển lên mặt chiếu UTM múi 3 độ,

6 độ thì có các số hiệu chỉnh nào? Cách tính chúng bài tập cụ thể

3 Khi nào thì không cần tính các số cải chính vào khoảng cách nằm ngang để được khỏang cách trên mặt chiếu UTM ;

4 Chọn múi chiếu như thế nào để không cần tính các số hiệu chỉnh khi chuyển khoảng cách từ mặt ellipsoid về mặt chiếu UTM và ngược lại?

5 Các bước ước tính độ chính xác lưới tọa độ công trình ;

6 Ước tính độ chính xác lưới độ cao ;(bài tâp)

7 Ước tính độ chính xác đường chuyền đa giác ;

8 Sai số khép giới hạn của đường chuyền đo cao phù hợp hạng II,III,IV,kt tính như thế nào giải thích các thành phần trong các công thức đó

9 Đặc thù đo cao, đo góc và đo cạnh trên công trường xây dựng là gì?

10 Đặc thù đo vẽ bản đồ khảo sát thi công Xây Dựng công trình ?

11 Những điều cần lưu ý khi đo vẽ bằng máy toàn đạc điện tử là gì ?

12 Thế nào là định tuyến ? định tuyến trong nhà khác ngoài trời là ở chỗ nào?

13 Mục đích khảo sát sơ bộ và khảo sát chi tiết để làm gi?

14 Các yếu tố hình học của tuyến đường ;(bài tập)

15 Bố trí các điểm chính đường cong tròn ;

16 Tại sao cần đường cong chuyển tiếp? tham số đường cong chuyển tiếp tính như thế nào?

17 Phương trình tổng quát của đường cong chuyển tiếp ? cách tính độ dài thêm của đoạn tiếp cự t và độ dịch chuyển về tâm đường cong tròn p

18 Khi bố trí các điểm chi tiết đường cong chuyển tiếp thì tọa độ các điểm chi tiết tính như thế nào và gốc tọa độ, trục tọa độ chọn như thế nào ?

19 Tính số hiệu lý trình các cọc trên trên tuyến đường và các đặc trưng đường cong đứng

20 Phương pháp tọa độ vuông góc, tọa độ cực và giây cung kéo dài bố trí các điểm chi tiết đường cong tròn

21 Hãy trình bày các giai đoạn bố trí công trình;

22 Bố trí góc sơ bộ và chính xác tiến hành như thế nào ?;

23 Bố trí chiều dài sơ bộ và chính xác tiến hành như thế nào ;

24 Nếu dùng thước thép để bố trí khoảng cách thì lưu ý những nguồn sai số nào?

25 Nếu dùng máy toàn đạc điện tử để bố trí khoảng cách thì phải chú

ý cài đặt những tham số nào cho máy và máy phải kiểm nghiệm những mục nào ?

26 Bố trí cao độ theo phương pháp đo cao từ giữa bằng máy thủy bình làm như thế nào?

27 Nêu các phương pháp bố trí trục chính công trình,độ chính xác bố trí

28 Chuẩn bị số liệu cho công tác bố trí cao độ và tọa độ

29 Bố tuyến có độ dốc cho trước làm như thế nào?

30 Bố trí cao độ bằng đo cao lượng giác

31 Phương pháp lập lưới ô vuông xây dựng theo pp trục?

32 Phương pháp lập lưới ô vuông xd theo pp hoàn nguyên?

33 Nêu tính toán các đặc trưng lún khi có số liệu đo lún công trình ;

34 Nguyên tắc xây dựng lưới độ cao cơ sở để quan trắc lún;

35 Nguyên tắc xây dựng lưới đo lún công trình ;

36 Phương pháp chuẩn trực đưa cột nhà công nghiệp vào vi trí thẳng đứng và kiểm tra độ thẳng đứng cấu kiện sau khi đã lắp dựng ;

37 Nguyên tắc khi xây dựng lưới cao độ hoặc tọa độ cơ sở khi đo biến dạng công trình

38 Khi có kết quả quan trắc xê dịch công trình hai chu kỳ, trình bày

xử lý để có các đặc trưng chuyển dịch

39 Trình bày bản chất hướng chuẩn để quan trắc xê dịch công trình

40 Bài tập dự báo lún theo hàm bậc nhất hoặc bậc 2 khi có số liệu đo

2 hoặc nhiều chu kỳ

1+𝑦𝑚2𝑅𝑚2

= 𝑆𝑈𝑇𝑀

𝑘 0 (1+𝑦𝑚2𝑅𝑚2 )

𝑘 0 (1+𝑦𝑚22𝑅𝑚2)(1−

𝐻𝑚−𝐻0

𝑅𝑚 )

Công thức:

và sau khi đo đường chuyền đa giác 1,2 phải kiểm tra lại

Kiểm nghiệm hằng số gương và tìm các số hiệu chỉnh do thay đổi nhiệt độ

Khi đo chi tiết nên cài mã số cho điểm đo

Các điểm cấn nối nên có thêm đặc tính string

Các điểm cùng đặc trưng địa hình phải là những đường chắn để sau này lúc tạo mô hình tam giác nội suy bề mặt , các tam giác bị chắn lại bởi nhưng đường này

Giai đoạn đầu sử dụng máy có thể vẽ sơ đồ ghi chú điểm , sô đồ địa vật địa hình

Có thể sử dụng chế độ đo đuỗi để nâng cao hiệu suất đo đối với khu vực ít địa vật

Câu 12: Thế nào là định tuyến? định tuyến trong phòng khác định

tuyến ngoài thực địa như thế nào?

*định tuyến là toàn bộ công tác khảo sát công trình để cuối cùng phân tích, tìm tuyến đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế

*định tuyến trong phòng thực hiện trên bản đồ giấy hoặc trên màn hình máy

vi tính

*định tuyến ngoài trời là sau khi chọn được phương án tốt nhât từ định tuyến trong phòng đưa phương án chọn ra thực địa, nếu ngoài thực địa địa vật địa hình có những thay đổi mà cần thay đổi tuyến thì thay đổi vị trí các đỉnh góc ngoặt để có tuyến mới tối ưu hơn

*các đỉnh góc ngoặt của phương án định tuyến trong phòng được chọn, đưa

ra thực địa dựa vào địa vật trên bản đồ và địa vật đó ngoài thực địa hoặc dựa vào các điểm khống chế có trên bản đồ và có ngoài thực địa và tọa độ trích

từ bản đồ của các đỉnh góc ngoặt ròi tùy theo thiết bị sử dụng mà tính các yếu tố để bố trí (xác định vị trí) chúng ngoài thực địa

Câu 13: mục đích khảo sát sơ bộ và khảo sát chi tiết để làm gì?

 Khảo sát sơ bộ:

- Xác định phương hướng cơ bản của tuyến đường, các tham số kỹ thuật cơ bản của tuyến

- Đưa ra các giải pháp thiết kế sơ bộ

 Khảo sát chi tiết:

- Khảo sát chi tiết và cắm cọc tuyến đường đo nối các công trình phụ trợ với các cọc đó

- Thu thập các số liệu đầy đủ về địa hình, địa chất công trình, thủy văn để thành lập bản thiết kế tuyến đường

Câu 14: các yếu tố hình học của tuyến đường

-đoạn thẳng,đường con , đương con chuyển tiếp

Các yếu tố đường cong tròn

T: chiều dàu đoạn tiếp cự

K: chiều dài đường cong tròn

B: chiều dài đoạn phân cự

D: độ rút ngắn của đường cong

R: bán kính đường cong tròn

Đ,C: điểm đầu và cuối đường cong tròn

𝜃 : góc ngoặt tại đỉnh đường cong

Tổng hợp trọng lực tàu xe và lực ly tâm có hướng về phía ray ngoài đường sắt hoặc bánh ngoài ô tô làm cho phương tiện nguy hiểm khi chuyển động với vận tốc lớn mà độ cao 2 đường ray hoặc 2 vị trí tiếp xúc bánh xe trong

và ngoài là như nhau

Để lực ly tâm tăng từ từ khi phương tiện chuyển động từ đoạn thẳng vào đường con tròn, người ta thêm vào đoạn đường cong chuyển tiếp sao cho bán kính cong thay đổi từ 𝜌 = ∞ đến 𝜌 = 𝑅

 Tham số đường cong chuyển tiếp

𝐶 = 𝑎𝑣𝑡.𝑔2 là 1 đại lượng không đổi và được quy ước là tham số đường cong chuyển tiếp

Trong đó: a: độ rộng nền đường

v:vận tốc phương tiện i:độ dốc dọc nền đường phía ngoài

 Phương trình tổng quát của đường cong chuyển tiếp:𝜌 =𝐶

𝑆 trong đó:𝜌:BK đường cong chuyển tiếp; C: tham số đường cong chuyển tiếp; S:khoảng cách từ đầu đường cong chuyển tiếp đến điểm xét Tại điểm đầu đường cong chuyển tiếp: 𝜌 = ∞ ; 𝑆 = 0

Tại điểm cuối đường cong chuyển tiếp: 𝜌 = 𝑟 ; 𝑠 = 𝑙

 Độ dịch chuyển về tâm đường tròn P:

𝑝 =24𝑅𝑙2 (1 −112𝑅𝑙2 2 + ⋯ ) trong đó: l: chiều dài đường cong chuyển tiếp

R: bán kính đường cong tròn

 Độ dài thêm của đoạn tiếp cự:

 𝑡 = 2𝑙(1 −120𝑅𝑙2 2 + ⋯ ) trong đó: l: chiều dài đường cong chuyển tiếp

c:tham số đường cong chuyển tiếp nên với điểm cuối đường cong chuyển tiếp 𝑠 = 𝑙 ; 𝑐 = 𝑅 𝑙

𝑁𝑐𝑢𝑜𝑖 đ𝑐 = 𝑁𝑑𝑎𝑢 đ𝑐 + 𝐾 = 𝑁𝑑𝑖𝑛ℎ đ𝑐 + 𝑇 − 𝐷

Với T: chiều dài đoạn tiếp cự

K: chiều dài đường cong tròn

D: chiều dài đoạn rút ngắn đường cong

 Đặc trưng đường cong đứng

- Chiều dài đường cong đứng thường không nhỏ hơn 20m (≥ 20𝑚)

- Các tham số đường cong đứng

+đoạn tiếp cự: 𝑇đ = 0.5 𝑅đ(𝑖1− 𝑖2)

+đoạn phân giác 𝐵đ = 𝑇đ

2𝑅 đ

+chiều dài đường cong 𝐾đ = 𝑅đ(𝑖1− 𝑖2)

Với: 𝑅đ: bán kính đường cong đứng

𝑖1:độ dốc tuyến đường đi lên (𝑖1 > 0)

𝑖2:độ dốc tuyến đường đi xuống (𝑖2 < 0) Tọa độ các điểm trên đường cong đứng

+tung độ : xtính theo cọc lộ trình từ điểm đầu đường cong đứng

+hoành độ(chênh cao h)tính cho các điểm chi tiết trên tiếp cự lồi hiệu chỉnh 1 đại lượng ∆ℎ = 2𝑅𝑥2

đ đường cong lồi : ∆ℎ < 0 ; đường cong lõm:

∆ℎ > 0

Câu 20: phương pháp tọa độ vuông góc, tọa độ cực và giây cung kéo dài

bố trí các điểm chi tiết đường cong tròn

+ trục y hướng tới tâm đường tròn

+ trục x tiếp tuyến đường tròn K: khoảng cách giữa các điểm chi tiết

đã chọn

𝑞 =𝜌𝑘

𝑅 suy ra 𝑥𝑖 = 𝑅 sin(𝑖 𝜌) ; 𝑦𝑖 = 𝑅(1 − cos(𝑖 𝜌)

Đối với dùng thước thép or máy kinh vĩ

+ từ đầu đường cong tròn, theo hướng DX , bố trí các khoảng cách

chẵn=k , sau đó lùi lại 1 khoảng k-x, rồi trên hương vuông góc bố trí y, ta được các điểm trên ½ đường tròn ĐG ½ đường cong tròn còn lại bố trí

từ điểm cuối C

Đối với dùng toàn đạc điển tử

+ tính số gia tọa độ ∆𝑥, ∆𝑦 của các điểm chi tiết so với điểm Đbằng dây cung D1,D2,D3 và các góc định hướng của chúng từ góc định hường

DX và góc kẹp ∅

2; ∅;3∅

2 … + sau đó đặt máy toàn đạc điển tử tại Đ hoặc đỉnh đường cong định hướng tới 1 điểm đã biết tọa độ rồi bố trí các điểm khác

- Các điểm chi tiết trên ½ đường cong ĐG được bố trí từ Đ

- Các điểm chi tiết trên ½ đường con GC được bố trí theo chiều ngược lại từ C

 Pp giây cung kéo dài

- Điểm P1 được bố trí trước theo pp tọa độ cực or pp tọa độ vuông góc

- Kéo dài dây cung bố trí điểm C2 cách P1 khoảng cách bằng S

- Bằng giao hội cạnh 𝑑 = 𝑆𝑅2 từ C2 và P1, S suy ra bố trí được P2

- Các điểm chi tiết trên ½ đường cong tròn thứ I bố trí tương tự

- Các điểm chi tiết trên ½ đường cong tròn thứ II được bố trí từ điểm cuối đường tròn theo chiều ↑↓

hình vẽ

Câu 21: hãy trình bày các giai đoạn bỏ trí công trình

1 Bố trí cơ bản: từ các điểm khống chế lưới thực địa thi công bố trí trục chính từ trục chính bố trí trục cơ bản

Yêu cầu độ chính xác ở giai đoạn này :3-5 cm

2 Bố trí trục chi tiết từ trục chính và trục cơ bản bố trí cá trục dọc

ngang các bộ phận công trình Giai đoạn này nhằm xác định vị trí tương hổ các yếu tố công trình nên độ chính xác yêu cầu cao hơn so với giai đoạn bố trí cơ bản

Cở độ chính xác phải đạt là: 2-3 mm

3 Bố trí các trục công nghệ: nhằm đảm bảo lắp đặt và điều chỉnh các kết cấu xây dựng và thiết bị kỹ thuật

Yêu cầu độ chính xác giai đoạn này : cở 0.1-1mm

Câu 22: Bố trí góc sơ bộ và chính xác tiến hành ntn?

*bố trí sơ bộ:

Trên thực địa đã có hướng AB và điểm A trên bản thiết kế có góc bằng

𝛽𝑇𝐾 = 𝐵𝐴𝐶̂, cần bố trí góc 𝐵𝐴𝐶̂ ngoài thực địa bằng 𝛽 trong bản thiết kế Đặt máy kinh vĩ tại A, định tâm cân bằng máy ngắm về B và để số đọc 00

(nếu không, dọc số trên bàn độ ngang là 𝐴𝐵 )

Quay máy kinh vĩ để số đọc trên bàn độ ngang 𝛼𝐴𝐵 + 𝛽𝑇𝐾, khóa bản độ ngang ở khoảng cách cần thiết trên hướng ngắm đánh dấu điểm C1

Đảo ống kính qua thiên đỉnh, ngắm về B, làm thao tác tương tự, đánh dấu điểm C2 gần C1

(vẽ hình)

Lấy trng điểm C1C2 là C

Như vậy góc 𝐵𝐴𝐶̂ = 𝛽𝑇𝐾 là góc đã được bố trí băng 1 lần đo

*bố trí góc chính xác

Thục hiện thao tác tương tự như bố trí góc sơ bộ

Góc bố trí sơ bộ được coi là giá trị gần đúng

Tiến hành đo lặp góc này n lần đo góc đơn giản Giữa các lần đo, thay đổi số đoc ở hướng AB 1 góc 1800/n , sau đó tính trị trung bình cộng từ n lần đo 𝛽̅ = ∑ 𝛽

𝑛

Tính độ lệch: ∆𝛽 = 𝛽𝑇𝐾 − 𝛽̅

Điều chỉnh xê dịch điểm C 1 đại lượng ∆𝑞 = ∆𝛽

𝜌 𝑆𝐴𝐶 Theo hướng vuông góc AC, dịch chuyển vị trí điểm C sang trái hoặc phải tùy vào ∆𝑞 dương hay âm để được điểm C0

Góc 𝛽 = 𝐵𝐴𝐶̂ là góc được bố trí với độ chính xác cao 0

Câu 23: bố trí chiều dài sơ bộ và chính xác bằng tiến hành ntn?

*bố trí chiều dài sơ bộ

Khoảng cách giữa các điểm trên bản thiết kế là khoảng cách nằm ngang

Đế bố trí theo hướng đã xác định từ điểm A đã có trên thực địa, đặt khoảng cách thiết kế bằng thước thép hoặc máy đo dài điện tử để được điểm B Khoảng cách SAB là khoảng cách gần đúng

*bố trí chiều dài chính xác

Để tăng độ chính xác SAB, đo lặp SAB nhiều lần, hiệu chính các số cải chính

về mặt ngang rồi lấy trung bình cộng 𝑆 ̅

Tính độ lệch ∆= 𝑆𝑇𝐾 − 𝑆̅

Căn cứ vào ∆ dương hay âm, bố trí điểm B0 bằng thước thép

Khoảng cách SAB là khoảng cách được bố trí với độ chính xác cao hơn (vẽ hình)

Câu 24: nếu dùng thước thép để bố trí khoảng cách thi lưu ý nguồn sai

𝑙𝑡0: chiều dài thước theo kiểm nghiệm ở nhiệt độ t0

Câu 25: Nếu dùng máy toàn đạc điện tử để bố trí khoảng cách thì phải chú ý cài đặt những tham số nào cho máy và phải kiểm nghiệm những mục nào?

Cài đặt cho máy các loại hằng số gương

Máy phải kiểm nghiệm trên bãi kiểm định ; ảnh hưởng các tham số khí tượng tra từ lý lịch máy

Câu 26: bố trí cao độ theo pp đo cao hình học từ giữa

Giả sử :mốc thi công lưới độ cao có cao độ 𝐻𝑀 ; cao độ cần thiết kế 𝐻𝑇𝐾; chênh cao: ℎ = 𝐻𝑇𝐾 − 𝐻𝑀 trong phạm vi cho phép đo cao hình học 1 trạm

đo

Đặt mia tại mốc cao độ; đọc số đọc trên mia tại mốc là a

Tính số đọc b tại nơi cần bố trí h=a-b suy ra b=a-h=𝐻𝑀 − 𝐻𝑇𝐾 + 𝑎

Dịch mia lên xuống để có số đọc theo chỉ giữa máy thủy bình là giá trị b vừa tính lúc đó đáy mia là vị trí của điểm có cao độ cần bố trí (đánh dấu đáy mia tương ứng lên cọc gỗ)

Câu 27: các phương pháp bố trí trục chính công trình? Độ chính xác bố trí

Với: 𝑚𝑒 = 𝑚𝑒1 𝑚𝑒: sai số trung phương định tâm máy

𝑚𝑒1: sai số trung phương định tâm máy và sai số trung phương định tâm tiêu ngắm là như nhau

- Để bố trí các điểm khác , trên tuyến AB đóng các cọc 1,2,3

Máy thủy bình đặt tại A sao cho hướng 2 ốc cân đế máy( giả sử 2 ốc cân 1&2 theo hướng AB)

Đo chiều cao máy thủy bình đặt tại A là 𝑃𝐴 bằng thước thép

Tiếp theo điều chỉnh 2 ốc cân 1&2 sao cho số đọc trên mia tại B đúng bằng 𝐼𝐴

Suy ra tạo được tia ngắm // hướng AB cần bố trí , lần lượt đặt mia tại các vị trí cọc 1,2,3 dịch mia lên / xuống sao cho số đọc trên mia

chính bằng 𝐼𝐴, đánh dấu đáy mia lên các cọc, tập hợp các điểm đánh dấu lên cọc 2 điểm AB chính là tuyến cần bố trí

Pp này cho độ chính xác không cao

Để bố trí các điểm trên tuyến có độ chính xác cao hơn, phải bố trí từng điểm từ mốc thi công theo pp đo cao từ giữa

Hình vẽ

Câu 30: bố trí cao độ bằng đo cao lượng giác?

Đó các lượng giác sử dụng máy kinh vĩ và mia, pp này áp dụng cho địa hình đồi núi, chênh lệch cao độ lớn

Hình vẽ

ℎ𝐴𝐵 = 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑉 + 𝐼 − 𝑙 ; suy ra tan 𝑉 = ℎ𝐴𝐵 −𝐼+𝑙

𝑆 𝑠𝑢𝑦 𝑟𝑎 𝑉 =arctan(ℎ𝐴𝐵 −𝐼+𝑙

Câu 31: pp lặp lưới ô vuông xây dựng theo pp trục

- Trên thực địa, giữa khu vực xây dựng, bố trí 2 hướng vuông góc nhau (VD: góc BAC1) dùng máy kinh vĩ chính xác đo đo 2-3 lần đo góc đơn giản, xác định trị trung bình cộng 𝛽𝑇𝐵

Tính ∆𝛽 = 900− 𝛽𝑇𝐵 dùng thước thép đo AB1 và AC1 rồi tính giá trị hoàn nguyên cho 2 hướng này

∆𝑆𝐵 = 𝐴𝐵1 ∆𝛽

2𝜌 ; ∆𝑆𝐶 =𝐴𝐶1 ∆𝛽

2𝜌

Sau khi xác định chính xác vị trí B,C trên thực địa đặt máy kinh vĩ tại

A ngắm về B và C, bố trí chính xác D,F,E,R bằng thước thép căng bằng lực kế có tính đến 3 số cải chính do đội dôi, nhiệt độ và kiểm nghiệm thước

Tương tự bố trí chính xác Q,P,M,N

Theo đường viền ngoài 4 ô vuông |( Q,D,P,E,N,F,M,R) đo góc, cạnh theo quy định đường chuyền 2

Tính độ lệch giữa tọa độ thực tế và tọa độ thiết kế

Nếu độ lệch nhỏ, thay đổi trong phạm vi bề mặt mốc thì tính độ lệch giữa tọa độ bình sai và tọa độ thiết kế rồi goàn nguyên vị trí mốc mới trên bề mặt mốc

- Nhược điểm pp trục: tọa độ thực tế càng xa điểm gốc thì độ lệch so với giá trị thiết kế càng lớn áp dụng ở những khu vực xây dựng đòi hỏi độ chính xác không cao độ lệch giữa tọa độ thực tế và tọa độ thiết kế khi bố trí công trình

Nếu yêu cầu bố tró với độ chính xác cao thì phải sử dụng tọa độ thiết

kế sau bình sai

Hình vẽ

Câu 32: pp lặp lưới ô vuông xây dựng theo pp hoàn nguyên?

Dựa vào hướng khởi đầu đã chuyển ra thực địa, bố trí sơ bộ mạng lưới o vuông như bảng thiết kế bằng thước thép (1/1000 -1/2000) và máy kinh vĩ (30’’)

Đỉnh ô vuông được đóng cọc tạm thời đo góc và cạnh mạng lưới theo độ chính xác các bậc

Bình sai tính toán để có tọa độ chính xác vị trí các mốc tạm thời