thực tập trắc địa công trình

Trường hợp trên công trình chưa có sẵn 2 mốc gốc thì phải đo nối ít nhất 2 điểm lưới khống chế thi công với các điểm chi tiết như góc nhà, ngã 3 đường, tim đường… để xác định sơ bộ tọa đ

THỰC TẬP TRẮC ĐỊA

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

BÀI 1: LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 1

1.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU 1

1.2 THỜI GIAN 1

1.3 DỤNG CỤ 1

1.4 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN 2

1.4.1 Lập lưới khống chế tọa độ: 2

1.4.2 Lập lưới khống chế độ cao 7

1.5 NỘI DUNG THỰC HÀNH 12

1.5.1 Lập lưới khống chế tọa độ: 12

1.5.2 Lập lưới khống chế độ cao: 12

BÀI 2: BỐ TRÍ CHI TIẾT TỌA ĐỘ, BỐ TRÍ TRỤC CÔNG TRÌNH 13

2.1 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU: 13

2.2 THỜI GIAN: 13

2.3 DỤNG CỤ: 13

2.4 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN: 13

2.4.1 Bố trí các yếu tố cơ bản 13

2.4.2 Bố trí điểm bằng phương pháp tọa độ cực: 15

2.5 NỘI DUNG THỰC HÀNH: 22

BÀI 3: BỐ TRÍ ĐỘ CAO, ĐỘ DỐC THEO THIẾT KẾ 23

3.1 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU 23

3.2 THỜI GIAN: 23

3.3 DỤNG CỤ: 23

3.4 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN: 23

3.4.1 Bố trí điểm theo độ cao thiết kế: 23

3.4.2 Bố trí đường nghiêng theo thiết kế 24

3.4.3 Bố trí mặt phẳng thiết kế 25

3.5 NỘI DUNG THỰC HÀNH 26

3.5.1 Bố trí cao độ thiết kế: 26

3.5.2 Bố trí mặt nghiêng theo độ dốc: 27

BÀI 4: ĐỊNH TUYẾN ĐƯỜNG; BỐ TRÍ ĐƯỜNG CONG TRÒN; ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP 28

4.2 THỜI GIAN 28

4.3 DỤNG CỤ 28

4.4 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN [1] 29

4.4.1 Tuyến và định tuyến 29

4.4.2 Các yếu tố chính của đường cong tròn 30

4.4.3 Định tuyến ngoài thực địa: 32

4.5 NỘI DUNG THỰC TẬP 40

BÀI 5: DỰNG LƯỚI CƠ SỞ VÀ LƯỚI QUAN TRẮC LÚN CÔNG TRÌNH 42

5.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU 42

5.2 THỜI GIAN 42

5.3 DỤNG CỤ 42

5.4 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN 44

5.4.1 Các cấp hạng đo lún: 44

5.4.2 Chọn điểm độ cao cơ sở và đo lưới cơ sở theo quy trình đo cao cấp 1: 44

5.4.3 Chọn điểm quan trắc lún và đo lưới quan trắc lún theo quy trình đo cao cấp 2: 47

5.4.4 Xử lý số liệu đo lún công trình và đánh giá độ ổn định của các mốc chuẩn 50

5.4.5 Lập báo cáo kết quả đo độ lún công trình: 53

BÀI 6: ĐO NGHIÊNG VÀ ĐO VẼ HOÀN CÔNG MỘT PHẦN CÔNG TRÌNH 55

6.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU 55

6.2 THỜI GIAN 55

6.3 DỤNG CỤ 55

6.4 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN 55

6.4.1 Khái niệm chung: 55

6.4.2 Phương pháp sử dụng máy toàn đạc điện tử để quan trắc nghiêng nhà cao tầng: 57 6.5 NỘI DUNG THỰC HÀNH 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

BÀI 1: LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ

THI CÔNG CÔNG TRÌNH

1.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU

- Biết cách thiết kế, chọn điểm lưới thi công

- Biết sử dụng máy toàn đạc điện tử đo góc cạnh và máy thủy bình đo chênh cao trong lưới khống chế

- Biết sử dụng phần mềm để bình sai chặt chẽ lưới tọa độ và độ cao phục vụ thi công công trình

2 mốc khống chế có sẵn gần khu vực công trình Trường hợp trên công trình chưa có sẵn 2 mốc gốc thì phải đo nối ít nhất 2 điểm lưới khống chế thi công với các điểm chi tiết như góc nhà, ngã 3 đường, tim đường… để xác định sơ bộ tọa độ gần đúng ít nhất

2 điểm lưới thi công làm cơ sở là số liệu gốc tọa độ 1 điểm và phương vị 1 hướng để bình sai lưới thi công tọa độ

 Đo đạc lưới:

Theo bảng 3-1; trang 77; tài liệu [1], độ chính xác của lưới thi công sẽ tùy thuộc vào đặc điểm của công trình Trong thực tập môn học này các tổ sẽ đo lưới thi công

có độ chính xác cấp 2 Thiết bị dùng để đo lưới là máy toàn đạc điện tử

Hình 1.1 Máy toàn đạc điện tử Gowin

Các thông số kỹ thuật máy toàn đạc điện tử Gowin

Ống kính

Khả năng hiển thị cạnh nhỏ nhất

Chế độ đo chính xác (Fine) 1 mm / 0.2 mm

Thời gian đo cạnh

Bọt thủy tròn 10’/2mm

Pin BT-L1 (Luthium - Ion) Thời gian đo từ 10h đến 45h

Nội dung đo gồm có đo góc và đo cạnh:

- Đo góc:

+ Sai số trung phương đo góc: 10”

+ Sai số khép góc giới hạn: ; với n là tổng số góc đo

+ Mỗi góc đo 2 vòng đo

+ Phương pháp đo góc: tại các điểm của đường chuyền đơn đo góc bằng phương pháp đo đơn giản (đo cung), tại các điểm nút đo bằng phương pháp

đo toàn vòng

+ Thao tác đo trên máy toàn đạc điện tử Gowin:

Sau khi định tâm, cân bằng máy xong ta mở máy lên và bấm phím ANG màn hình hiển thị như sau:

Hình 1.2 Màn hình đo góc của máy toàn đạc điện tử

V: số đọc của bàn độ đứng (góc đứng hoặc góc thiên đỉnh)

HR: số đọc của bàn độ ngang

Mẫu sổ đo góc bằng Ngày đo: Bắt đầu: Kết thúc:………

Người đo:……… Người ghi sổ:………

Trạm đo Vòng đo Vị trí bàn độ

đứng

Điểm ngắm

Số đọc trên bàn độ ngang

Trị số góc nửa lần đo

Trị số góc một lần đo

Lưu ý: để việc đo góc được chính xác ta có thể dùng gương mini Nếu dùng gương

lớn (round) phải dùng kẹp dựng gương cố định và thẳng đứng, khi ngắm để đo góc phải ngắm ngay tại chân gương

- Đo cạnh:

+ Mỗi cạnh đo 2 lần (đo đi và đo về)

+ Chênh lệch đo đi và đo không vượt quá: 1/10.000

+ Thao tác đo cạnh trên máy toàn đạc điện tử:

Việc thực hiện đo cạnh thường tiến hành song song với thao tác đo góc, sau khi đo góc xong người đứng máy sẽ chuyển màn hình sang chế độ đo cạnh bằng cách bấm phím có biểu tượng hình tam giác, ngắm về gương và bấm phím MEAS (F1) màn hình

sẽ xuất hiện như sau:

Hình 1.3 Màn hình đo cạnh

HR: số đọc bàn độ ngang HD: khoảng cách ngang VD: khoảng cách đứng

Mẫu sổ đo dài

MẪU SỔ ĐO DÀI BẰNG THƯỚC DÂY; HOẶC MÁY TĐĐT

Người đo:………; Người ghi sổ:………

Tên cạnh Chiều dài

đo đi (m)

Chiều dài

đo về (m)

Chiều dài trung bình (m) ΔS/STB

Lưu ý: để việc đo cạnh được chính xác ta có thể dùng gương mini Nếu dùng

gương lớn (round) phải dùng kẹp dựng gương cố định và thẳng đứng, khi ngắm để đo cạnh phải ngắm ngay tại tâm gương

 Tính toán bình sai lưới

Trước khi tính toán bình sai phải kiểm tra các sai số khép của lưới so với giới hạn cho phép, cụ thể là:

+ Sai số khép góc của toàn lưới không được vượt quá giới hạn cho phép: + Sai số khép tương đối của lưới fs/[s] không được vượt quá 1/10.000?

Nếu các sai số khép đều đạt yêu cầu sẽ tiến hành bình sai chặt chẽ Sinh viên có thể sử dụng chương trình Liscad Plus hoặc các chương trình bình sai chặt chẽ khác

vụ tính toán bình sai

 Đo đạc lưới:

Lưới độ cao thi công được đo với độ chính xác tương đương với lưới độ cao hạng

IV Thiết bị đo là máy thủy bình tự động AT-B4 và AT-B6

Hình 1.4 Máy thủy bình Topcon AT B4

Theo mục 8; trang 24 tài liệu [4] việc đo chênh cao đƣợc thực hiện theo quy định nhƣ sau:

Mẫu sổ đo chênh cao

 Tính toán bình sai lưới:

Trước khi tính toán bình sai phải kiểm tra các sai số khép của lưới so với giới hạn cho phép, cụ thể là:

+ Sai số khép chênh cao của toàn lưới không được vượt quá giới hạn cho phép: mm; với L là tổng độ dài của đường đo (L tính bằng đơn vị km)

Nếu các sai số khép đều đạt yêu cầu sẽ tiến hành bình sai chặt chẽ Sinh viên có thể sử dụng chương trình Liscad Plus hoặc các chương trình bình sai chặt chẽ khác

1.5 NỘI DUNG THỰC HÀNH

1.5.1 Lập lưới khống chế tọa độ:

Mỗi tổ thực hành sẽ được cung cấp 2 điểm khống chế gốc Trên cơ sở 2 điểm khống chế này các tổ sẽ chọn thêm 2-3 điểm mới tạo thành lưới khép kín Đo đạc và tính toán bình sai lưới với độ chính xác cấp 2

BÀI 2: BỐ TRÍ CHI TIẾT TỌA

ĐỘ, BỐ TRÍ TRỤC CÔNG TRÌNH

2.1 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:

- Biết cách bố trí điểm bằng phương pháp tọa độ cực

- Biết cách bố trí trục chính, trục cơ bản, trục chi tiết công trình

được hai hướng OT và OP Hướng OB là hướng trung bình giữa hướng OT và OP Góc AOB chính là góc cần bố trí (hình 2.1a)

Để kiểm tra và nâng cao độ chính xác ta đo lại góc vừa bố trí nhiều vòng đo được β'

tk , so sánh với β

TK tìm độ lệch Δβ = β'

tk - β

TK từ đây tính được đại lượng d (2.1b):

D d

 Bố trí đoạn thẳng theo thiết kế:

Tùy theo yêu cầu độ chính xác bố trí mà ta có thể dùng thước thép hoặc máy

đo dài có độ chính xác tương đương để thực hiện công tác bố trí Trên bản thiết kế, lấy độ dài D

tk của đoạn thẳng cần bố trí (hình 2.2), nếu dùng thước thép để bố trí thì cần đưa vào chiều dài thiết kế các số hiệu chỉnh:

Hình 2.2

- Số hiệu chỉnh sai số chiều dài thước dùng để bố trí Δl

tk

2.4.2 Bố trí điểm bằng phương pháp tọa độ cực:

 Dùng máy kinh vĩ + thước dây:

Phương pháp được ứng dụng tương đối phổ biến, thích hợp khi khu vực xây dựng quang đãng, bằng phẳng và khoảng cách bố trí nhỏ hơn chiều dài thước Điểm C được định vị trên mặt đất thông qua hai thành phần là góc cực β và khoảng cách cực D (hình 2.1), gọi là số liệu bố trí theo phương pháp tọa độ cực

Hình 2.3 Bố trí điểm bằng phương pháp tọa độ cực

- Tính toán số liệu bố trí: Dựa vào toạ độ hai điểm khống chế I, II và toạ độ thiết

kế của điểm công trình C, áp dụng bài toán trắc địa nghịch tính ra các giá trị:



I-C , 

I-II , DI-C ; β = 

I-II - 

I-C

- Cách bố trí:

Bài toán bố trí điểm bằng phương pháp tọa độ cực là sự kết hợp giữa bài toán bố trí góc theo thiết kế và bố trí đoạn thẳng theo thiết kế Đặt máy kinh vĩ tại I, ngắm chuẩn về II, bố trí một góc bằng (360 - ) Trên hướng vừa tìm được bố trí 1 đoạn thẳng bằng DI-C sẽ tìm được điểm C

 Dùng máy toàn đạc điện tử: sử dụng chức năng Layout (hay setting out)

F2 : LAYOUT F3 : MEMORY MGR P↓

MEMORY MGR 1/3 F1 : FILE STATUS

F2 : SEARCH F3 : FILE MAINTAIN P↓

MEMORY MGR 2/3 F1 : COORD INPUT

F2 : DELETE COORD F3 : PCODE INPUT P↓

COORD DATA INPUT F1 : NEZ

F2 : PTL

COORD DATA INPUT PT# : -

INPUT LIST - ENTER

COORD DATA INPUT PT# : -

[ALP] [SPC] [CLR] [ENTER]

INPUT LIST - ENTER

COOR DATA INPUT PT#: A -

INPUT LIST - ENTER

MENU 1/3 F1 : DATA COLLECT

F2 : LAYOUT F3 : MEMORY MGR P↓

+ Bấm F1 (INPUT) để đặt tên file mới Nếu đã đặt tên file rồi thì bấm F2 (LIST) sau đó chọn tên file và bấm F4 (ENTER)

+ Bấm F1 (OCC.PT INPUT)

LAYOUT 1/2 F1 : OCC.PT INPUT

F2 : BACKSIGHT

OCC.PT PT# : -

INPUT LIST NEZ ENTER

INS.HT = 1.430 - - [CLR] [ENT[]

LAYOUT 1/2 F1 : OCC.PT INPUT

F2 : BACKSIGHT

+ Bấm F1 (DIST) điều khiển người dựng gương để đo khoảng cách trên hướng máy

đã khóa cho đến khi nào giá trị dHD = 0 sẽ tìm được điểm cần bố trí

LAYOUT PT# : -

INPUT LIST NEZ ENTER [NO]

REFLECTOR HEIGHT INPUT

PT#: 1

HR = 31030’45”

dHD = - 1025’33”

DIST - NEZ - [NO]

2.5 NỘI DUNG THỰC HÀNH:

 Cho công trình được thiết kế như hình vẽ bên dưới:

- Cho biết tọa độ của 2 mốc thi công là TC1 và TC2

 Yêu cầu:

- Trích tọa độ các điểm trên trục chính, trục cơ bản của công trình

- Dựa vào 2 điểm khống chế TC1; TC2 và tọa độ của các điểm đã trích trên bản

vẽ hãy tính toán các giá trị góc, cạnh để bố trí các điểm trên trục chính và trục

cơ bản công trình

- Dùng máy kinh vĩ và thước thép, bố trí các trục cơ bản 1-1; A-A; 7-7; E-E

- Dùng máy kinh vĩ và thước thép, bố trí các trục chi tiết 2-2; 3-3

- Dùng máy toàn đạc điện tử bố trí lại các trục cơ bản 1-1; A-A; 7-7; E-E và các trục chi tiết 2-2; 3-3; 4-4; 5-5; 6-6

BÀI 3: BỐ TRÍ ĐỘ CAO, ĐỘ

DỐC THEO THIẾT KẾ

3.1 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU

- Biết cách bố trí điểm bằng phương pháp tọa độ cực

- Biết cách bố trí trục chính, trục cơ bản, trục chi tiết công trình

3.4.1 Bố trí điểm theo độ cao thiết kế:

Giả sử M là mốc độ cao khống chế (hoặc điểm gửi độ cao) có độ cao

3.1)

Hình 3.1

Để bố trí, dùng phương pháp đo chênh cao hình học từ giữa máy thủy chuẩn đặt giữa MC, mia đặt tại M Sau khi cân máy cẩn thận ngắm mia tại mốc M đọc số chỉ giữa được trị số ký hiệu là a Từ số đọc này và độ cao mốc

Hj = HM + a

đọc cần thiết trên mia tại điểm C

b = Hj - HCtk Khi bố trí, tại C người giữ mia nâng hạ mia theo sự điều khiển của ngưới đứng máy, khi số đọc chỉ giữa trên mia đúng bằng b thì đế mia có độ cao đúng bằng độ cao thiết kế của điểm C

3.4.2 Bố trí đường nghiêng theo thiết kế

Giả sử cần bố trí trên mặt đất đoạn AB có chiều dài ngang là D và có

độ dốc là i Ta thực hiện bố trí theo trình tự như sau:

- Chia D thành n đoạn bằng nhau và đóng cọc cố định đầu mút các đoạn (hình 3.2)

Hình 3.3

Ta thực hiện bố trí theo trình tự sau:

- Chia mặt phẳng P thành n ô vuông cạnh d, đóng cọc cố định các đỉnh

ô vuông (hình 8.6) Dùng máy thủy chuẩn đo độ cao các đầu cọc, ta được

- Tính độ cao thiết kế của các điểm ( Hđỏ):

3.5 NỘI DUNG THỰC HÀNH

3.5.1 Bố trí cao độ thiết kế:

- Cho cao độ môc gốc HM = 5m, hãy bố trí 5 vị trí lên các vật thẳng đứng lân cận điểm mốc như tường, trụ điện… với độ cao thiết kế là 5,5m

3.5.2 Bố trí mặt nghiêng theo độ dốc:

- Trên bình đồ cho 2 điểm A và B cách nhau 30m, dựa vào cao độ của điểm gốc hãy bố trí cao độ tại các điểm trên đường thẳng AB cách nhau 5m sao cho thõa mãn điều kiện độ dốc iAB = 15%

BÀI 4: ĐỊNH TUYẾN ĐƯỜNG;

BỐ TRÍ ĐƯỜNG CONG TRÒN; ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP

4.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU

- Biết cách định tuyến đường ngoài thực địa, biết cách xác định các cọc lộ trình

- Biết cách bố trí các điểm chính và các điểm chi tiết của đường cong tròn

số mặt bằng sao cho tuyến ngắn nhất để chi phí đầu tư giảm; Các tuyến đường sắt, ô

tô thì phải theo các thông số tổng hợp cả mặt bằng và cao độ

Đối với khu vực có địa hình bằng phẳng khi định tuyến chủ yếu dựa vào địa vật

vì thường độ dốc mặt đất nhỏ hơn độ dốc thiết kế nên thường định tuyến thẳng Tuy nhiên, nhiều khi phải tránh các chướng ngại vật như đầm lầy, khu dân cư, công trình bảo tồn bảo tàng v v… nên tuyến phải lượn qua lại làm cho nó dài ra Người ta đã ước tính nếu góc ngoặt nhỏ hơn 200 thì chiều dài tuyến dài ra không đáng kể Chính vì vậy, khi định tuyến cố gắng sao cho góc ngoặt càng nhỏ càng tốt Ngoài ra, khi cần thiết phải chuyển hướng tuyến thì đỉnh góc ngoặt phải chọn ở chỗ đối diện với điểm giữa chướng ngại vật để tuyến lượn theo chướng ngại vật đó

Đối với khu vực đồi núi, định tuyến chủ yếu căn cứ vào dáng đất vì độ dốc thực địa lớn hơn nhiều so với độ dốc cho phép của tuyến, nên để giữ độ dốc nằm trong giới hạn cho phép, phải kéo dài tuyến bằng cách chuyển hướng theo những góc ngoặt lớn làm cho nó có dạng phức tạp như hình chữ S, đường xoắn ốc hoặc đường cong con rắn Nói tóm lại, phải tuân thủ theo các quy định sau:

- Giữ cho tuyến có độ dốc giới hạn, đi theo đường không đào đắp, giảm độ dốc hoặc làm cho độ dốc bằng 0 ở các khu vực mà điều kiện kỹ thuật cho phép

- Vị trí và độ lớn góc ngoặt được chọn trên cơ sở độ dốc cho phép và độ kéo dài

dự tính của tuyến, tránh đường cong có bán kính quá nhỏ

4.4.2 Các yếu tố chính của đường cong tròn

Trên mặt bằng khi tuyến đường đổi hướng thì người ta dùng đường cong tròn để điều hoà độ gẫy của hướng Các yếu tố chính của đường cong tròn được thể hiện như sau (hình 4.1):

Hình 4.1

T là chiều dài đoạn tiếp cự

K là chiều dài đường cong tròn

B là chiều dài đoạn phân cự (khoảng cách điểm giữa đường cong G đến đỉnh đường cong N)

D là độ rút ngắn của đường cong

R là bán kính đường cong tròn

Đ,C là điểm đầu và cuối đường cong tròn

 là góc ngoặt tại đỉnh đường cong, suy luận từ hình ta có:

; ;

Trị  được đo ngoài thực địa sau khi xác định các đỉnh góc ngoặt ngoài hiện trường; R được chọn lựa trên cơ sở tiêu chuẩn thiết kế cho từng cấp đường

4.4.3 Sự cần thiết có đường

 Sự cần thiết có đường cong chuyển tiếp:

Khi phương tiên giao thông tàu, xe đang đi trên đường thẳng chuyển sang đường cong tròn thì chúng chịu tác động của lực ly tâm

Lực này tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc phương tiện và tỉ lệ ngịch với R Khi phương tiện chuyển động ra khỏi đường cong tròn thì lực ly tâm đột ngột mất đi Tổng hợp lực trọng lượng 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 cao độ 2 đường ray hoặc 2 vị trí tiếp xúc 2 bánh xe trong và ngoài là như nhau

Hình 4.2