Thiết kế và tổ chức thi công đo vẽ bình đồ địa hình tỷ lệ 1500 tuyến đường thạch thất hà nội

+ Nhiệm vụ khoa học kỹ thuật: Nghiên cứu phương án bố trí xây dựng lưới trắc địa nhà nước phục vụ cho việc đo vẽ bản đồ địa hình nhà nước và các công tác trắc địa công trình, nghiên cứu

Lời nói đầu

Trắc địa là một ngành khoa học về quả đất, có nhiệm vụ đo vẽ bản đồ một khu

vực trên đất hoặc bản đồ bề mặt quả đất, xác định hình dạng và kích thước quả đất

Tùy theo việc nghiên cứu khu vực lớn hay nhỏ người ta chia ra làm hai chuyên ngành:

Trắc địa cao cấp và trắc địa cơ sở Nhiệm vụ chính của trắc địa được chi ra làm 2

nhiệm vụ

+ Nhiệm vụ khoa học: Nghiên cứu hình dáng, kích thước của trái đất, nghiên

cứu thế trọng trường của trái đất, sự dịch chuyển của lục địa theo thời gian Để thực

hiện điều này trắc địa phải phối hợp chặt chẽ với một số nghành thiên văn trắc địa

+ Nhiệm vụ khoa học kỹ thuật: Nghiên cứu phương án bố trí xây dựng lưới

trắc địa nhà nước phục vụ cho việc đo vẽ bản đồ địa hình nhà nước và các công tác

trắc địa công trình, nghiên cứu các thiết bị đo, phương pháp xử lý toán học, mạng lưới

khống chế mặt bằng quốc gia

Nắm bắt được điều đó Khoa Công trình - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam đã

quyết định giao cho em nhiệm vụ :Thiết kế và tổ chức thi công đo vẽ bản đồ địa

hình tỉ lệ 1:500 phục vụ nâng cấp tuyến đường Thạch Thất – Hà Nội làm đồ án tốt

nghiệp Trải qua những năm học tập trên ghế nhà trường, quá trình tham khảo các tài

liệu liên quan và 12 tuần làm đề tài dưới sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy hướng dẫn

Th.s.Nguyễn Thị Hồng, em đã hoàn thành đồ án đúng qui định

Do trình độ chuyên môn và kinh nghiệm thực tiễn còn ít nên đồ án tốt nghiệp của

em còn rất nhiều thiếu sót, em rất mong những lời góp ý quý báu từ các thầy cô giáo

Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy

hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn “An toàn đường thủy – Khoa Công Trình” và

sự giúp đỡ của các bạn trong lớp Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng ngày 20 tháng 05 năm 2016

Sinh viên

Nguyễn Hữu Tùng

Muốn xây dựng một lưới trắc địa bất kì nào có đủ độ chính xác để có cơ sở cho việc đo vẽ bản đồ địa hình của nhà nước và phục vụ cho công tác trắc địa công trình cũng như các ngành có liên quan như: Trắc địa bản đồ, trắc địa biển, trắc địa mỏ… Cũng như việc thành lập một hệ thống bản đồ thống nhất từ toàn diện đến cục bộ, các bản đồ tỉ lệ lớn với đầy đủ các thông tin về tự nhiên, xã hội và dân cư Với hệ thống tọa độ thống nhất với mạng lưới khống chế độ cao và mặt bằng nhà nước phục vụ cho việc bố trí phân vùng kinh tế

Cụ thể mục đích của đề tài là thành lập và thi công lưới khống chế địa hình và độ cao để phục vụ nâng cấp tuyến đường trong khu vực

1.1.1.2 Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Trước hết ta phải tiến hành thiết lập bản thiết kế kĩ thuật (quy trình và các chỉ tiêu kĩ thuật của bản thiết kế kĩ thuật phải tuân theo quy phạm đo đạc bản đồ do cục đo đạc và bản đồ nhà nước quy định)

Bản thiết kế kĩ thuật là tài liệu chỉ đạo trong suốt quá trình công tác xây dựng lưới sau này về các mặt: Tiến độ, kĩ thuật, kinh tế Nó là cơ sở để kiểm tra và nghiệm thu toàn bộ khối lượng công tác khi hoàn thành

Dựa vào bản thiết kế kỹ thuật em tiến hành các bước thi công lưới khống chế và sau đó thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500 khu vực Thạch Thất – Hà Nội

1.1.2 Nội dung, ý nghĩa của đề tài

Thiết kế chi tiết mặt bằng cho từng vùng trong khu đo, lập bảng vẽ bố trí đo nối các đường đã thiết kế với mốc trắc địa cơ bản, các toà nhà và công trình:

Để lập bản đồ tỉ lệ 1:500 phục vụ công tác nâng cấp và sửa chữa các tuyến đường tại Thạch Thất – Hội Nội đã xuống cấp nghiêm trọng

Sau khi thiết kế thì tiến hành các bước thi công lưới khống chế mặt bằng, lưới khống chế độ cao

Từ các lưới khống chế đo vẽ tiến hành đo đạc chi tiết địa hình khu đo

Từ các số liệu đã có kết hợp với số liệu thu thập được sẽ thành lập nên bản đồ chi tiết

1.2 Khái quát chung về khu đo vẽ

1.2.1 Vị trí địa lý của khu vực đo vẽ

Tuyến đường có chiều dài 2,2 km thuộc xã Phú Ổ - huyện Thạch Thất trực thuộc Thủ đô Hà Nội, tiếp giáp với:

- Phía bắc và đông bắc giáp với tỉnh lộ 419 và đường 80

- Phía nam và đông nam tiếp giáp với xã Phú Xá

- Phía tây nam và nam giáp với địa lộ Thăng Long

- Phía tây giáp với thị xã Tây Sơn

Trong địa bàn huyện Thạch Thất có rất nhiều các tuyến đường chạy qua như Đại lộ Thăng Long, tỉnh lộ 419, tỉnh lộ 420, Quốc lộ 32, Quốc lộ 21… Mặc

dù thời gian gần đây các tuyến đường chính đã được nâng cấp, sửa chữa Song bên cạnh đố các tuyến đường liên huyện, xã vẫn còn xuống cấp trầm trọng cần được nâng cấp, thiết lập trật tự an ninh trên các tuyến đường

Hình 1.1 Khu vực Phú Ổ - Thạch Thất – Hà Nội

1.2.2 Đặc điểm của khu vực đo vẽ

1.2.2.1 Đặc điểm chung của khu vực đo vẽ

Địa hình khu đo tương đối đa dạng và phức tạp, dốc theo chiều Tây Bắc xuống Đông Nam vừa có núi đá vôi, vừa có đồng bằng và hệ thống sông ngoài dày đặc Có nhiều làng nghề và khu công nghiệp, khu dân cư tạo điều kiện cho phát triển kinh tế nhưng cũng gây khó khăn cho công tác thiết kế lưới và đo vẽ ngoài thực địa

1.2.2.2 Đặc điểm tình hình dân cư trong vùng

Địa hình đồng bằng xen lẫn trung du ,nhà dân ở xen lẫn ruộng vườn, dân cư tập trung nhiều ở thị trấn Liên Quan Dân chủ yếu là dân tộc Kinh và nghề nghiệp chính là buôn bán và làm ruộng

1.2.2.3 Đặc điểm về giao thông vận tải

Hệ thống giao thông trong khu vực chủ yếu là Quốc lộ 21, Quốc lộ 32, tỉnh lộ 419, tỉnh lộ 420 phục vụ giao thông đi lại giữa Thạch Thất và các khu vực lân cận như Phú Thọ, Hòa Bình, Tây Sơn Các tuyến đường này mặc dù đã được sửa chữa nhưng vẫn xuống cấp nghiêm trọng

1.2.3 Tài liệu trắc địa đã có trên khu đo

Sau một thời gian tham khảo và thu thập những tài liệu liên quan đến khu vực đo

vẽ từ đó em có được một số tài liệu như sau:

- Về tọa độ: Có 04 điểm tọa độ chuyền cấp 1, thuộc hệ tọa độ Nhà nước VN-2000, kinh tuyến trục 1050, múi chiếu 30

- Về cao độ: Có 04 điểm độ cao đo bằng thủy chuẩn kỹ thuật thuộc hệ độ cao Nhà nước

Bảng 1-1 Bảng tọa độ, độ cao các điểm cấp 1

Tên Điểm X(m) Y(m) H(m)

Chương 2

CÔNG TÁC XÂY DỰNG LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BĂNG

2.1 Khái quát chung về lưới khống chế mặt bằng

2.1.1 Phân loại lưới khống

2.1.1.1 Lưới cơ sở trắc địa

Lưới cơ sở trắc địa bao gồm lưới cơ sở mặt bằng (tọa độ) và lưới độ cao Để xây

dựng lưới cơ sở mặt bằng người ta dùng phương pháp đo góc, tam giác đo cạnh,

đường chuyền…còn lưới độ cao được xây dựng chủ yếu bằng phương pháp thủy

chuẩn (đo cao hình học)

Lưới cơ sở trắc địa trên lãnh thổ Việt Nam được chia làm 3 loại :

- Lưới cơ sở trắc địa Nhà nước

- Lưới cơ sở trắc địa địa phương (lưới khống chế địa hình khu vực)

- Lưới cơ sở trắc địa độ chính xác thấp (lưới khống chế đo vẽ)

Lưới cơ sở trắc địa Nhà nước Việt Nam cả mặt bằng và độ cao đều chia thành

bốn hạng I, II, III, IV Thuật ngữ thông dụng trong thực tế hiện nay, lưới cơ sở trắc

địa Nhà nước được chia ra bốn hạng, lưới cơ sở trắc địa địa phương xây dựng theo hai

hoặc ba cấp

Lưới cơ sở trắc địa Nhà nước là cơ sở để khống chế đo vẽ các loại bản đồ địa

hình toàn quốc, phục vụ các yêu cầu trắc địa công trình và nghiên cứu khoa học

Lưới cơ sở trắc địa địa phương là những mạng lưới chêm dày vào lưới Nhà nước

các cấp hoặc phát triển độc lập trên toàn khu vực nhằm phục vụ các yêu cầu đo vẽ bản

đồ địa hình lớn và các công tác khảo sát, thiết kế, thi công các công trình thành phố,

khu công nghiệp, giao thông, thủy lợi…Lưới cơ sở trắc địa địa phương ở những khu

vực rộng lớn có thể tương đương lưới hạng IV Nhà nước, ở khu vực bình thường thì

xây dựng lưới tam giác giải tích cấp 1, cấp 2 hoặc đường chuyền cấp 1, cấp 2

Lưới không chế đo vẽ là tập hợp các điểm chêm dày vào lưới cơ sở Nhà nước

hoặc địa phương phục vụ trực tiếp cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình Vị trí các điểm

này được xác định bằng phương pháp tam giác nhỏ, đường chuyền kinh vĩ hoặc các

dạng giao hội

2.1.2 Tính số lượng điểm khống chế cho từng cấp

Khi đo vẽ bản đồ địa hình ở khu vực nào đó ta phải xây dựng lưới khống chế trắc

địa, khống chế mặt bằng và độ cao rải đều toàn bộ khu đo với độ chính xác cần thiết để

đo vẽ địa hình địa vật Mật độ điểm khống chế địa hình là số lượng điểm cần có trên

một đơn vị diện tích Nếu biết mật độ điểm khống chế và diện tích khu đo ta có thể xác

định được tổng số điểm khống chế cần có trên khu vực đo vẽ

Mật độ điểm khống chế địa hình phụ thuộc vào các yếu tố cơ bản sau:

- Phương pháp đo vẽ bản đồ

- Tỷ lệ bản đồ địa hình cần vẽ

- Đặc điểm địa hình địa vật khu đo

- Phương pháp thành lập lưới khống chế

Có nhiều phương pháp đo vẽ bản đồ địa hình như: phương pháp đo trực tiếp,

phương pháp đo ảnh, phương pháp biên tập từ bản đồ lớn Trong nội dung đồ án này,

em chỉ xin trình bày phương pháp đo trực tiếp Phương pháp đo vẽ trực tiếp là phương

pháp dùng các loại máy kinh vĩ hoặc toàn đạc xác định vị trí tương đối của các điểm

chi tiết địa hình địa vật rồi biểu diễn chúng lên tờ giấy trắng

Trong phương pháp đo vẽ trực tiếp vị trí điểm bất kì thường được xác định bằng

phương pháp toạ độ cực Trên hình vẽ (2 – 1) điểm A và B là hai điểm khống chế địa

hình đã biết toạ độ và độ cao Đặt máy tại A định hướng về B đo góc cực β, khoảng

cách nằm ngang d và chênh cao ha Sai số đo góc β bằng máy kinh vĩ hoặc kẻ hướng

bằng máy toàn đạc cùng với sai số đo chiều dài đoạn sẽ gây ra sai số điểm K Nếu coi

ảnh hưởng của hai sai số này đến sai số vị trí điểm là như nhau Mẫu số tỷ lệ bản đồ là

M thì sai số đo chiều dài là:

2 5 0 2

M m

d   

(2-1) Trong đó:

mdv : là sai số trung phương điểm địa vật

md : là sai số đo chiều dài

M: là mẫu số tỉ lệ bản đồ

Khoảng cách d đo bằng cự trong máy, theo các số liệu thực nghiệm sai số trung

phương tương đối một lần đo khoảng cách bằng dây thị cự sẽ là:

m m

Hình 2-2.Diện tích khống chế của điểm đo vẽ

Nếu lấy chiều dài cạnh bằng 2 lần khoảng cách xa nhất từ máy đến mia (S = 2d)

thì đặt máy đo chi tiết sẽ còn một khoảng bỏ trống không với tới Vì vậy, khoảng cách

xa nhất từ máy đến mia là đoạn AK lúc đó chiều dài lớn nhất của cạnh lưới đo vẽ là:

cot

(2-5) Diện tích lục giác đều cạnh a sẽ là:

2

3)232

1(

(2-6) Vậy khoảng cách giữa các điểm khống chế là S thì tính được diện tích khống chế

của một điểm theo công thức (2–6) Giả sử, diện tích cả khu đo là F ta sẽ tính được

tổng số điểm khống chế các cấp là:

P

F

Nhưng trong thực tế đo đạc người ta thường thêm một số điểm dự trữ để dự

phòng địa hình phức tạp nên số lượng điểm khống chế được tính theo công thức:

% 15

F

N

(2-7)

2.1.3 Độ chính xác cần thiết của các bậc khống chế

Để đáp ứng yêu cầu của các giai đoạn phát triển kinh tế xã hội, người ta thành lập

bản đồ địa hình với các tỷ lệ khác nhau:

Trong khi khảo sát sơ bộ trong phạm vi rộng, trong giai đoạn đầu người ta dùng

bản đồ địa hình với các tỷ lệ nhỏ 1:100.000 hoặc 1:50.000

Khi khảo sát qui hoạch phân vùng kinh tế ở giai đoạn 2 thường dùng bản đồ địa

hình tỷ lệ 1:10.000 và 1:5.000

Ở giai đoạn 3, để thiết kế kỹ thuật và chuyển thiết kế ra thực địa trên khu vực

rộng thường dùng bản đồ tỷ lệ 1:2.000 Khi thiết kế xây dựng các công trình còn phải

đo vẽ thêm các loại bản đồ tỷ lệ lớn 1:1.000 và 1:500 và 1:200

Với mỗi quốc gia đều có mức độ phát triển kinh tế xã hội khác nhau cũng như

khả năng đo vẽ bản đồ cũng khác nhau Trong cùng một nước có những vùng phát

triển mạnh đòi hỏi phải có bản đồ tỷ lệ lớn hơn, còn vùng chưa phát triển thì chỉ cần

bản đồ tỷ lệ nhỏ hơn Người ta chọn một tỷ lệ bản đồ thích hợp với trình độ phát triển

của đất nước và khả năng của ngành đo đạc làm bản đồ cơ bản của Nhà nước Bộ bản

đồ tỷ lệ cơ bản của nhà nước phải vẽ trên toàn bộ lãnh thổ, còn ở khu vực kinh tế phát

triển sẽ vẽ các tỷ lệ lớn hơn Nước ta hiện nay lấy bản đồ tỷ lệ 1:5.000 là bản đồ cơ

bản Nhà nước song vẫn hoàn thiện trên toàn lãnh thổ

Lưới khống chế cơ sở trắc địa Nhà nước phải đáp ứng được yêu cầu mật độ điểm

và độ chính xác đo vẽ bản tỷ lệ cơ bản Nhà nước đồng thời nó cũng phải thỏa mãn yêu

cầu đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn hơn ở giai đoạn về sau

Người ta xây dựng lưới khống chế địa hình theo phương pháp chêm dầy tuần tự

nhiều cấp Phát triển lưới khống chế theo nguyên tắc này sẽ đơn giản được quá trình

tính toán chính kết quả đồng thời cho phép nhanh chóng cung cấp đầy đủ số điểm

khoảng cách cần thiết để triển khai công tác đo vẽ ở các khu vực nhỏ

Số cấp khống chế cần lập sẽ phụ thuộc chủ yếu vào diện tích đo vẽ và đặc điểm

địa hình, địa vật khu đo Người ta cố gắng xây dựng càng ít bậc càng tốt để giảm bớt

sự tích lũy sai số từ cấp cao đến cấp khống chế cuối cùng

2.1.4 Các loại lưới khống chế mặt bằng

2.1.4.1 Lưới tam giác

Theo quy mô và độ chính xác xây dựng lưới người ta thường chia lưới tam giác

làm 3 loại, lưới tam giác nhà nước, lưới tam giác giải tích và lưới tam giác nhỏ

Các dạng đồ hình lưới:

1) Lưới tam giác nhà nước

Chia làm 4 hạng: I, II, III, IV

- Lưới hạng I có độ chính xác cao nhất chiều dài cạnh trung bình khoảng từ 2025km,

độ chính xác đo góc từ  0,5”  0,6” Có 14 cạnh gốc chiều dài và góc phương vị

mỗi cạnh được đo với độ chính xác 1/400000 và công trừ  0,5” Mỗi cạnh gốc được

bố trí cách nhau từ 1012 tam giác rải đều trong toàn lưới Cạnh yếu nhất của tam giác

hạng I có độ chính xác 1/300000 Ngoài các trị đo góc và đo cạnh khởi đầu người ta

còn đo toạ độ thiênvăn và các yếu tố trọng lực ở nhiều điểm nên còn gọi là lưới thiên

văn trắc địa Mạng lưới này cung cấp các số liệu cơ bản để nghiên cứu hình dáng trái

đất và là cơ sở phát triển hệ toạ độ thống nhất trên toàn lãnh thổ và xây dựng lưới cấp

hạng thấp hơn

- Lưới tam giác hạng II phát triển chêm dày từ lưới hạng I

- Lưới tam giác hạng III, IV được phát triển chêm dày từ lưới tam giác hạng I, II

nhằm phục vụ những yêu cầu đo vẽ bản đồ địa hình

Phương pháp chêm dày vào lưới hạng cao: kẻ ba đường phân giác cắt nhau tại

một điểm thì khu vực xung quanh là khu vực chêm điểm tốt nhất

Các chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng mỗi lưới tam giác cấp hạng nhà nước như sau:

Bảng 2-1.Đặc trưng kỹ thuật của lưới tam giác nhà nước

Các yếu tố đặc trưng Lưới tam giác nhà nước

Sai số trung phương tương

đối cạnh khởi đầu 1/400000 1/300000 1/200000 1/120000

Sai số trung phương tương

đối cạnh yếu nhất 1/300000 1/200000 1/120000 1/70000

Sai số trung phương đo góc 0,7’’ 1’’ 1,8’’ 2,5’’

2) Lưới tam giác giải tích.

Được chia ra làm 2 cấp là giải tích 1 và giải tích 2, được xây dựng nhằm chêm

dày lưới nhà nước để làm cơ sở phát triển lưới khống chế đo vẽ cho bản đồ tỷ lệ

1:5000 đến 1:500

Ở khu vực có lưới khống chế nhà nước thì lưới giải tích cấp 1 sẽ là lưới chêm

dày từng điểm, từng chuỗi tam giác hoặc dày đặc, lưới giải tích cấp 2 sẽ phát triển trên

cơ sở lưới tam giác nhà nước và lưới tam giác giải tích cấp 1 Nếu khu đo có diện tích

nhỏ không đủ điểm khống chế Nhà nước thì lưới giải tích có thể xây dựng độc lập với

toạ độ giả định

Bảng 2-2 Đặc trưng kỹ thuật của lưới tam giác giải tích

Các yếu tố đặc trưng Lưới giải tích 1 Lưới giải tích 2

chuỗi tam giác giữa hai cạnh khởi đầu

Sai số trung phương tương đối cạnh

Sai số trung phương tương đối cạnh

Tuỳ theo diện tích hình dạng địa hình khu đo cũng như mật độ và sự phân bố các

điểm khống chế hạng cao mà có thể lựa chọn hình dạng của lưới giải tích chêm điểm

e) Chuỗi tam giác đơn f) Chuỗi tam giác nối

Hình 2-3.Các dạng lưới tam giác giải tích 3) Lưới tam giác nhỏ

Là một trong các phương án phát triển lưới khống chế đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn nó

có thể ứng dụng các dạng chêm điểm chêm lưới, chêm chuỗi tam giác vào giữa các

cạnh hoặc các điểm khống chế từ giải tích 2 trở lên Cạnh khởi đầu là cạnh tam giác

hoặc cạnh đường chuyền cấp cao hơn, trường hợp ít cạnh cấp cao có thể đo thêm cạnh

khởi đầu với sai số trung phương tương đối là 1/5000

Các chỉ tiêu kích thước lưới tam giác nhỏ bao gồm:

Bảng 2-3.Quy phạm về lưới tam giác nhỏ

Các yếu tố đặc trưng Lưới tam giác nhỏ

0

Số tam giác nằm giữa 2 cạnh gốc

Sai số tương đối cạnh khởi đầu 1/5000

Sai số tương đối cạnh yếu nhất 1/2000

*) Ưu điểm: Kết cấu đồ hình chặt chẽ, độ chính xác cao, khối lượng công tác đo

cạnh ít (chỉ cần đo chiều dài cạnh đáy-cạnh gốc rồi tính ra các cạnh còn lại trong lưới

tam giác)

*) Hạn chế : phương pháp này chỉ dùng đo vẽ cho khu vực theo hình vuông ,

hình chữ nhật … đặc biệt khu đo của ta nằm trên tuyến đường khảo sát có nhiều nhà

và chướng ngại vật nên việc chọn điểm mốc hơi khó khăn , không đảm bảo được tính

kinh tế khi đo vẽ trên tuyến đường vì phải xây dựng nhiều điểm nên tốn kém vật tư

2.1.4.2 Lưới đường chuyền

- Đường chuyền phù hợp: Khu vực đo kéo dài, hai đầu có các điểm khống chế

hạng cao có đo góc β1 và βn+1 nối với hai điểm cấp cao khác như hình vẽ Nếu đường

gãy khúc từ A đến C gần tạo thành một đường thẳng ta gọi là đường chuyền duỗi

Hình 2-4.Sơ đồ dạng đường chuyền duỗi thẳng

- Đường chuyền treo: Đường chuyền chỉ có một điểm khống chế hạng cao ở

một đầu gọi là đường chuyền treo





 

Hình 2-5.Sơ đồ mô tả lưới đường chuyền treo

- Đường chuyền khép kín: nếu khu đo không lớn ta có thể chọn đường chuyền

S S

Hình 2-6.Sơ đồ lưới đường chuyền dạng khép kín

Ngoài ra ta còn bố trí kết hợp giữa đường chuyền khép kín với đường chuyền

phù hợp Các điểm nút N1, N2, N3 gọi là các điểm nút

0.8 0.12

0.35 0.08

Sai số tương đối giới hạn

Sai số trung phương đo góc

Sai số giới hạn khép góc đường chuyền

*) Ưu điểm: Dễ thông hướng trong mọi trường hợp vì tại mỗi một điểm đo chỉ

cần thông với 2 hướng đo, rất thuận lợi cho ta khi đo vẽ ở những vùng đông dân cư

nhà cửa và cây cối che khuất , vì phải xây dựng ít điểm khống chế nhưng vẫn đảm bảo

được độ chính xác nên yếu tố kinh tế và kĩ thuật được đảm bảo

*) Hạn chế: Kết cấu đồ hình không chặt chẽ và độ chính xác không cao bằng lưới

tam giác Khối lượng công tác đo chiều dài cạnh nhiều vì phải đo tất cả các cạnh

đường chuyền

2.1.4.3 Công nghệ GPS

- Lưới GPS: là lưới xác định tọa độ của các điểm khống chế trắc địa bằng cách sử

dụng kết quả thu tín hiệu vệ tinh GPS

- Có 2 phương pháp cơ bản là : định vị tuyệt đối và định vị tương đối

+ Định vị tuyệt đối : xác định trực tiếp tọa độ điểm trên hệ tọa độ địa tâm

Descartes, từ đó chuyển sang hệ tọa độ kinh vĩ độ và cao độ trên WGS-84, trong kiểu

này chỉ cần 1 máy thu , việc thực hiện đo bằng cách xác định thời gian lan truyền của

tín hiệu, trị đo khoảng cách gải là trị đo xung

+ Định vị tương đối : là quá trình xử lý để xác định hiệu tọa độ tương đối giữa 2

điểm thu Các trạm thu này quan trắc đồng thời các trị đo khoảng cách đến cùng một

tập hợp các vệ tinh GPS Khi xử lý các trị đo hiệu, ta nhận được các đường đáy

*Ưu điểm:

- Không đòi hỏi tính thông hướng giữa các trạm đo như ở phương pháp truyền thống

- Các vệ tinh có thể được quan sát trên một vùng lãnh thổ rộng lớn như quốc gia, lục

địa, trong khi phương pháp truyền thống chỉ khống chế ở khu vực nhỏ hẹp

- Độ chính xác định vị cao và đang ngày càng được cải thiện

- Người điều hành tuy không cần quan tâm đến việc điều hành hệ thống nhưng vẫn có

khả năng khai thác và sử dụng các tín hiệu của hệ thống dễ dàng

*Nhược điểm:

- Không dùng được ở công trình ngầm, dưới nước và nơi có độ che phủ cao

- Nhiều công việc GPS cho hiệu quả không cao

- Giá thành cao

- Người sử dụng phải được đào tạo bài bản

Do tuyến đường cong, tầm nhìn xa ngắn nên em sẽ lấy Stb=150m

17 8 , 16

% 15 15 , 0

2 , 2 15 , 0

2 , 2

L

Khu vực đo đã có 4 điểm đường truyền cấp 1=> số lượng điểm cần thiết kế 17 - 4 =13 điểm

2.2.2 Thiết kế lưới đường chuyền trên bản đồ

1 Các chỉ tiêu kĩ thuật đường chuyền cấp 2

Bảng 2-5 Đặc trưng kĩ thuật của đường truyền cấp 2

9 Chiều dài cạnh

- Lớn nhất

- Ngắn nhất

0.35 0.08

Số cạnh tối đa trong đường chuyền 15 Sai số tương đối giới hạn

Sai số trung phương đo góc

Sai số giới hạn khép góc đường truyền

Sai số trung phương vị trí điểm

2 Sơ đồ thiết kế lưới trên bản đồ

DCII-9 DCII-10 DCII-11

DCII-12

DCI-4

Hình 2-8 Đồ hình sơ bộ lưới đường chuyền cấp 2

3 Kết quả đo góc,cạnh sơ bộ trên bản đồ

+ Số liệu lưới đường chuyền đo được trên bản đồ

Với đặc điểm địa hình trong khu vực Thạch Thất – Hà Nội ta phải thiết kế lưới đường chuyền cấp 2 Vì vậy khi thiết kế lưới phải thoả mãn các yêu cầu về góc cũng như các yêu cầu về chiều dài cạnh trong lưới và cũng đảm bảo sao cho các hướng ngắm là thông suốt tạo điều kiện cho việc đưa lưới ra thực địa và thuận lợi trong công tác

đo đạc

Bảng 2-6: Số liệu đo góc và đo dài sơ bộ trong lưới đường chuyền cấp 2

Thứ tự góc đo Số liệu đo góc Thứ tự cạnh Chiều dài cạnh (m)

Thứ tự góc đo Số liệu đo góc Thứ tự cạnh Chiều dài cạnh (m)

DCII-11 223029’ DCII-10 DCII-11 82.3

DCII-12 165044’ DCII-11 DCII-12 214.1

DCII-13 159047’ DCII-12 DCII-13 212.2

Hình 2-9: Sơ đồ tính toán góc phương vị của đường chuyền phù hợp

Giả sử có đường chuyền nối giữa 2 cạnh đã biết phương vị là đ và c Trong đó đo tất cả n+1 góc ngoặt có cùng độ chính xác trọng số P = 1, với sai số trung phương đo góc là m"

Ta lấy phương vị các cạnh thứ K có thể tính từ phương vị 2 cạnh gốc

đ và c ký hiệu là 2 giá trị góc phương vị của cạnh K tính từ 2 hướng tới là K1 và

K2

0 2

1

K          

Các hàm số trên có dạng tuyến tính với hệ số ±1

Vậy sai số trung phương các góc phương vị là:

)1(

K m m

2 1

2 2 1

P P

2 1

1

n

2 2

1

n

n1, n2- Số góc đo để chuyền phương vị từ điểm đầu và điểm cuối đến điểm K;

Sai số trung phương góc phương vị cạnh K, có thể tính theo công thức:

2 2

2 1

2 2

2 1 2

K K

K K

m.mm

.(

m K m

) K n

( m K m m

2 2

2 (3 - 42)

2 Sai số trung phương vị trí điểm cuối đường chuyền

Khi tính toán các yếu tố của đường chuyền, ta có thể dùng các góc đo trực tiếp để

tính chuyền phương vị rồi dùng góc phương vị này để tính toạ độ Trong thực tế nhiều

khi người ta không dùng góc đo trực tiếp để tính mà dùng góc đã hiệu chỉnh lần một,

đó là góc đã được phân phối sai số khép góc f Tất nhiên các góc đo trực tiếp và góc

đã được hiệu chỉnh sơ bộ sẽ có độ chính xác khác nhau Dùng các góc này để tính các

góc phương vị và toạ độ ta cũng được các giá trị toạ độ có độ chính xác khác nhau Ta

lập công thức tính sai số trung phương vị trí điểm cho cả hai trường hợp trên

a) Đường chuyền chưa hiệu chỉnh sơ bộ góc đo:

x

m

y

m

Hình 2-10: Sơ đồ lưới đường chuyền

Giả sử có đường chuyền phù hợp nối hai điểm cấp cao và hai phương vị cấp cao

Khi dùng góc để đo chuyển toạ độ từ điểm P về điểm Pn+1, nếu kết quả đo có sai số thì

ta được điểm '

n

P 1 cách điểm Pn+1 một khoảng gọi là sai số vị trí điểm M Chiếu sai số

M xuống hai trục toạ độ, ta có sai số trung phương toạ độ điểm cuối đường chuyền so với điểm đầu

Khi bình sai đường chuyền này theo phương pháp điều kiện ta lập được ba phương trình điều kiện gồm 1 điều kiện phương vị và 2 điều kiện toạ độ

Dạng của các phương trình điều kiện đó như sau:

  1    0

0 1

i

x i i n Si

i

i

f v x x v

sin

f v y y v

xn+1, yn+1- là toạ độ điểm cuối n + 1;

xi, yi - là toạ độ điểm thứ i với i = 1, 2 , n+1;

fx, fy - là sai số khép toạ độ

Trường hợp toạ độ điểm đầu và điểm cuối đã biết chính xác tức là chúng không có sai số, lúc đó sai số khép toạ độ fx, fy hoàn toàn do sai số đo cạnh, đo góc gây ra Ta có thể chuyển phương trình thứ 2 và 3 của hệ trên thành quan hệ giữa sai số thực toạ độ điểm cuối với sai số của cạnh và góc đo trực tiếp:

sin f

d y y ds

cos f

i n y

i n x

2 2 1 2 2 2 2

1 1

sin m

m y y m

cos m

i n s

y

i n s

     

1 2

2 2

2 2

2 1 2

2 2

2 2

i n i

i y

i n i

i x

x x

m sin

S m

y y

m cos

S m

2 2

2

i n

Dn+1,i - là khoảng cách từ điểm thứ i đến điểm cuối đường chuyền n + 1 được tính

theo công thức:

1

2 1

Hình 2-11: Sơ đồ lưới đường chuyền biểu diễn khoảng cách tới điểm cuối

Các công thức là sai số vị trí điểm cuối đường chuyền trước khi bình sai, trong các

kết quả đo chiều dài cạnh chỉ tồn tại sai số ngẫu nhiên Nếu trong kết quả đo dài có tồn

tại sai số hệ thống thì sai số chiều dài một cạnh Si sẽ là: (mS)ht = .Si Sai số này sẽ gây

ra sai số vị trí điểm Ta sẽ đi phân tích quy luật của nó:

Giả thiết có một đường chuyền ABCD, kết quả đo góc không có sai số, các cạnh đo

A

D

C B

B'

C'



L

Hình 2-12: Biểu diễn quan hệ của một đường chuyền ABCD

Do ảnh hưởng của các sai số .AB,.AC,.AD nên các điểm đường chuyền A, B, C,

D bị xê dịch tới các vị trí A’, B’, C’, D’ song song với ABCD Vị trí các điểm B, C và

D bị xê dịch các đoạn: BB'.AB; CC '   AC; DD '   AD

Từ đó ta thấy do ảnh hưởng của sai số hệ thống đo chiều dài cạnh đường chuyền mà điểm cuối D bị xê dịch đi một đoạn .L dọc theo đường chéo L nối liền hai điểm đầu

và cuối của đường chuyền Nếu góc phương vị của đường chéo L là  thì hình chiếu

của sai số xuống hai trục toạ độ là .L.cos và .L.sin

Tổng hợp cả ảnh hưởng của sai số đo góc, sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống đo

dài cạnh, ta có sai số vị trí điểm cuối đường chuyền:

, 1 2

2 2

2 2 2

1 2

2 2

2 2 2 2 2

1 2

2 2

2 2 2 2 2

.

sin sin

.

cos cos

.

i n

i n y

i n x

D

m S L

M

x x

m S

L m

y y

m S

L m

2 2 2

2 2 2

S

D m S S

L S

2 , 1 2

2 2

2 2 2

2 2

, 1 2

2 2

2 2 2 2 2

2 2

, 1 2

2 2

2 2 2 2 2

cos.sin

sin

sin.cos

cos

i n

i n y

i n x

D

m S L

M

D

m S

L m

D

m S

L m

2 2

n S

2 2

2 2

2 2

S

m S S

2

2 2 2 2

2 2

2 2

2 2

S

m S S

M





  (3 - 55) b) Đường chuyền hiệu chỉnh sơ bộ về góc:

Hiệu chỉnh sơ bộ góc đường chuyền thực thất là đem đổi dấu sai số khép rồi phân phối đều cho các góc trong đường chuyền:





 (3 - 56) Sai số khép góc tính theo công thức:

f = [] - (n+1) 1800 + (C - d) (3 - 57) Các góc đã hiệu chỉnh sơ bộ chính là các góc sau khi bình sai điều kiện phương vị Phương trình điều kiện có dạng:

V1 + V2 + + Vn+1 + f = 0 (3 - 58)

Ta viết hàm trong số là toạ độ điểm cuối sau bình sai góc theo phương trình điều

] af [ ] P [

] ff [

P1F   (3 - 61) Đạo hàm riêng phần của hàm FX theo i và Si ta có:

2

Si si i

i

mP

;m

2 2

2 2

2 2

2

2 2

1

1

) Y Y (

m cos

m P

ff

) Y Y ( P

m P

af );

n ( m P

aa

i B S

i B

2 2 2

2 2

2 2

2 2 2 2

2 2

2 2

n

] Y [ ] Y [

m cos

m m

n

] Y [ ] Y [

m cos

m P

S x

S x

(3 - 65)

Chứng minh theo phương pháp tương tự ta có sai số trung phương toạ độ y của

điểm cuối đường chuyền sau khi hiệu chỉnh sai số khép góc:

2 2

2 2

n

xx

msin

.m

2 2 2

n

yxyx

mm

Nếu chọn điểm gốc tọa độ là trọng tâm đường chuyền, toạ độ gốc O sẽ là:

O i i

x x

x x

Sau khi biến đổi các công thức (3 - 65), (3 - 66) và (3 - 67) sẽ có dạng sau:

, 2

2 2

2

2 2

2 2

2

2

2 2

2 2

M

m m

m

m m

Hình 2-13: Sơ đồ biểu diễn trọng tâm của đường chuyền phù hợp

Trong hình (3-25) thì điểm O là trọng tâm

Nếu kết quả đo cạnh có cả sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên thì sai số trung phương vị trí điểm cuối đường chuyền đã hiệu chỉnh sơ bộ sẽ là:

   2

, 2

2 2

2 2 2

2 2

2 2

2 2 2 2 2

2 2

2 2

2 2 2 2 2

sin.sin

cos.cos

i O y

x

D

m S L

M

m S

L m

m S

L m

   

, 2

2 2

2 2 2

2 2 , 2

2 2

2 2

2 2 2

2 2 , 2

2 2

2 2

2 2 2

cossin

sin

sincos

cos

i O

i O y

i O x

D

m S L

M

D

m S

L m

D

m S

L m

2 2

2 2

2

S

m S S

2 2 2

2 2

2

S

m S S

M





  (3 - 72) Sai số trung phương tương đối của đường chuyền:

     12 

3

2

2 2 2 2

M

(3 - 73) Khi toạ độ điểm đầu có sai số là mxy, góc phương vị d và C có sai số là m thì sai

số vị trí điểm là:

 m s   D O i D O D O n m m xy

1 ,

2 1 ,

2 ,



 (3 - 74)

3 Sai số khép đường chuyền:

Qua nghiên cứu sai số vị trí điểm cuối đường chuyền ta thấy rõ sai số này sinh ra do tác dụng đồng thời của sai số đo dài và đo góc Sai số đo dài làm vị trí điểm xê dịch theo hướng dọc còn sai số đo góc gây sai xê dịch vị trí theo hướng ngang

x

Hình 2-14: Sai số vị trí điểm cuối đường chuyền

Xuất phát từ điểm đầu P1 ta chuyển toạ độ về điểm cuối Pn+1 Do kết quả đo có sai

yyyf

xxxf

2 2 2

y x

f   (3 - 76) Chiếu sai số khép fs xuống hướng đường chéo L ta được dịch vị dọc (t), chiếu xuống hướng vuông góc với L ta được dịch vị ngang (u) chúng có quan hệ:

2 2 2

ut

fs   (3 - 77) Nếu góc định hướng của đường chéo là  ta lập được quan hệ dịch vị dọc, ngang với sai số khép toạ độ:

u

sinfcosf

t

y x

y x

L

x cos  ; 2    2 2

yx

L     (3 - 79) Thay vào công thức trên ta có:

L

y fx x fy u

; L

y fy x

fx

t        (3 - 80)

4 Sai số hướng dọc và hướng ngang của đường chuyền:

Ước tính được sai số hướng dọc và hướng ngang của đường chuyền sẽ cho ta nhận biết được tác động của sai số đo dài và đo góc trong đường chuyền đến độ chính xác của nó Sau đây ta lập công thức ước tính sai số hướng dọc và hướng ngang theo sai số

f trong hệ toạ độ mới chính là sai số khép hướng dọc và hướng ngang của đường chuyền Từ công thức (3-71) ta có:

2

2 2

2 2 2

2 2

2 2

2 2 2 2 2

'

m ' sin S m

m

'

m ' cos S L

m m

' y u

' x t

2 2

2 2 2 2

'

m m

S L

Nếu đường chuyền duỗi thẳng, cạnh đều nhau, thì sai số hướng ngang có thể tính theo công thức:

n

n n S m

mu

12

2 4

2 2

   

12

3

2 2

   

3

5,1

2 2

5 Quan hệ sai số điểm cuối và điểm giữa của đường chuyền:

Có đường chuyền phù hợp nối giữa hai điểm và hai phương vị gốc như hình vẽ Khi chưa bình sai các góc và cạnh, ta dùng các kết quả đo để tính chuyền toạ độ từ điểm đầu về điểm cuối, sai số toạ độ sẽ rất lớn Kết quả tính theo các công thức (3-47) và (3-53) được sai số vị trí điểm cuối đường chuyền trước khi bình sai

L/2=n.S/2 L/2=n.S/2 c

®

Hình 2-16: Sơ đồ biểu diễn quan hệ điểm cuối và điểm đầu

Sau khi bình sai đường chuyền thì điểm xa điểm gốc nhất sẽ là điểm có độ chính xác thấp nhất thường gọi là điểm yếu nhất Với đường chuyền phù hợp thì điểm yếu

nhất là điểm giữa C cách A và B một khoảng L n S

2

2  Toạ độ điểm giữa C có thể lấy bằng trị số trung bình cộng có mang trọng số của hai giá trị toạ độ được tính từ hai điểm gốc A và B tới

Trong phần này ta lập các mối quan hệ giữa sai số điểm cuối đường chuyền trước bình sai và sai số điểm giữa đường chuyền sau bình sai

a) Quan hệ sai số dịch vị dọc điểm cuối và điểm giữa:

Theo (3-47) dịch vị dọc điểm cuối đường chuyền trước bình sai là:

 m t2 B 2L2 2L với trọng số là  P t B  m t B L

11

Điểm giữa tuyến sau khi bình sai được xác định như trị trung bình cộng mang trọng

số của hai kết quả tính từ hai đầu tới:

   

22

2

2 2 2

P

2/

1 



Trọng số tổng hợp của điểm C là:

     

L P

P

P t C  t C A  t C B  4

Suy ra:  P t C 4 P t B 4 P t A hay  m t B 2 m t C, nghĩa là sai số dịch vị dọc điểm cuối đường chuyền trước bình sai lớn gấp hai lần sai số dịch vị dọc điểm yếu ở giữa đường chuyền sau bình sai

b) Quan hệ sai số dịch vị ngang điểm cuối và điểm giữa:

Theo (3-86) ta có dịch vị ngang điểm cuối đường chuyền trước bình sai là:

 

3

5,1

2 2

Tính từ hai điểm đầu và cuối tới điểm C sẽ được hai giá trị sai số trung phương dịch

vị ngang của điểm C là:

   

3

5,12/2

2 2

2 2

5,12/22

1

2

2 2

2

2 2

2

2 2

m m

C u

A C u

B C u

A C u C

m

C

u

B u

Khi n khá lớn (n  15) thì:

 

B u

m

m

Ta thấy rằng sai số trung phương dịch vị ngang điểm cuối đường chuyền trước bình sai lớn gấp bốn lần sai số trung phương dịch vị ngang điểm giữa đường chuyền sau bình sai

c) Quan hệ sai số vị trí điểm cuối và điểm giữa:

Sai số trung phương vị trí điểm giữa của đường chuyền có thể tính theo công thức:

m m

m m

u

M m

Thay vào công thức trên ta có:

5 , 2 2 4 2

2

2 2

B B

B C

M M

Sai số trung phương vị trí điểm cuối đường chuyền trước bình sai lớn gấp 2,5 lần sai

số trung phương vị trí điểm giữa đường chuyền sau bình sai

2.3 Công tác xây dựng mốc và tiêu

Căn cứ vào địa hình tuyến đường ta tiến hành thiết kế hệ thống tiêu và mốc như sau:

2.3.1 Thiết kế hệ thống mốc cho từng cấp

Sau khi thiết kế ta tiến hành ra thực địa khảo sát lại vị trí đã thiết kế để điều chỉnh cho hợp lý rồi quyết định chọn điểm đường chuyền Sau khi chọn điểm xong ta chôn mốc

để đánh dấu vị trí điểm

Quy cách mốc và nguyên tắc xây mốc như sau:

Xung quanh mốc phải đào rãnh hình vuông với kích thước (1.50.50.4)m trên mặt mốc đắp đất dày 0.2m Sau khi chôn mốc phải vẽ sơ đồ vị trí điểm tương đối chính xác Từ điểm này phải nối với ít nhất hai địa vật cố định Trường hợp trong khu chưa xây dựng phải chôn cọc đánh dấu cách mốc khoảng 1m về phía bắc và mặt viết số quay về hướng đi của đường chuyền Tuỳ theo tình hình thực tế và yêu cầu sử dụng

nhưng phải tạo thành chùm điểm từ 3 mốc trở lên Mốc tạm thời của lưới đo vẽ có thể

sử dụng gốc cây cọc gỗ có đường kính từ 5 đến 8cm có đóng đinh mũ tròn trên bề mặt hoặc những ống sắt đóng sâu xuống đất từ 0.4 - 0.6m Xung quanh mốc tạm thời phải đào rãnh nhỏ có đường kính khoảng 0.8m

Mốc khống chế toạ độ và độ cao phải được đánh số thứ tự để tránh nhầm lẫn Nếu trong lưới có điểm cũ thì không được thay đổi số liệu của điểm đó Các điểm cố định

và tạm thời phải dùng sơn ghi tên mốc, năm chôn và tên cơ quan Sau khi vẽ sơ đồ ghi chú điểm phải lập văn bản bàn giao cho chính quyền địa phương quản lý ( nếu là điểm khống chế toạ độ hoặc điểm thuỷ chuẩn hạng IV )

Khi đổ mốc ta chọn nơi bằng phẳng, tránh gió, râm mát và gần nguồn nước Sau đó phải làm sạch cỏ và san phẳng đất ở đó rồi phủ lên một lớp đất cát Khuôn mốc làm bằng những tấm ván dày 2.5 – 3cm hoặc bằng những lá sắt gắn với gỗ Cấu trúc của khuôn phải đảm bảo sử dụng được lâu dài Kích thước và hình dạng bên trong phải phù hợp với kích thước của các khối bê tông được thiết kế Xi măng dùng để đổ mốc phải là loại xi măng mác 300 trở lên Dùng đá sỏi hoặc đá dăm đường kính từ 2 – 8cm, cát có đường kính từ 1 – 5mm và nước sạch Khi trộn bê tông phải rửa sạch đá và cát, phải trộn đều theo tỷ lệ trọng lượng nước, xi măng, cát, đá dăm hoặc sỏi là: 0.7:1:2:4 Những nơi có độ ẩm cao phải phủ lên khối bê tông một lớp cát, mùn cưa hoặc lấy bao tải đậy lên Phải đặt các khối bê tông vào chỗ râm, không có gió và tránh không để rung động mạnh Thời gian từ khi đổ khuôn mốc đến khi tháo khuôn tuỳ thuộc vào thời tiết và chất lượng xi măng nhưng ít nhất cũng phải sau 24 giờ mới được tháo

- Hệ thống mốc của lưới đường chuyền cấp 2

Mốc đường chuyền cấp 2 làm 1 tầng, các mốc thường đổ bê tông, trên đỉnh mốc có gắn dấu bằng sứ tráng men, trên mặt mốc có khắc dấu chữ thập thể hiện vị trí tâm mốc

Để bảo vệ mốc khi chôn mốc ta phải đậy nắp bê tông Sau đó lấp đất, đắp ụ chôn cọc làm dấu để dễ tìm Xung quanh đào rãnh thoát nước Sau khi chôn mốc phải có sơ đồ ghi chú điểm theo hướng dẫn của quy phạm và có biên bản bàn giao mốc cho địa phương quản lý

Bảng 2-7 Các chỉ tiêu kỹ thuật của các loại máy đo góc

TT Tên máy Độ chính

xác đo góc

Độ chính xác đo cạnh

Khoảng cách tối

đa

Hãng sản xuất 1gương 3gương

2,4 km 2,2 km 1,2 km 2,4 km 0,7 km 1,3 km

3,1 km 3,0 km 2,2 km 3,1 km 1,1 km 2,0 km

Sokkia Sokkia Sokkia Topcon Wild Wild

20cm

30cm 10

20cm

Mốc bê tông Dấu s ứ

Rãnh nước Nắp bê

tông

2,0 km 2,5 km 2,0 km

2,8 km 3,5 km 3,2km

Wild Wild Wild Trong công tác đo góc trong lưới đường chuyền trên khu vực Thạch Thất – Hà Nội để tiện lợi về kinh tế kỹ thuật và yêu cầu của lưới đường chuyền cấp 2 điều chỉnh

đo góc 3” nên ta chọn máy móc đo góc và đo dài là máy toàn đạc điện tử Topcon GTS 255 ( độ chính xác đo góc 2” )

Để đạt được độ chính xác và kết quả như mong muốn thì các loại máy móc thiết bị điện tử trước khi đo đều phải kiểm tra và kiểm nghiệm theo định kỳ đặc biệt là phải kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đo đạc Và đối với người kỹ sư đứng máy đòi hỏi phải hiểu rõ được nguyên lý cách sử dụng của từng loại máy và thường xuyên học hỏi tìm hiểu thêm các máy móc mới hiện đại xuất hiện trên hiện trường Công tác lắp đặt và điều chỉnh máy được thực hiện theo trình tự sau:

+ Lắp máy lên giá ba chân và vặn chặt ốc hãm máy lại

+ Ngắm vào ống kính dọi tâm quang học điều chỉnh ống kính để nhìn rõ giây chữ thập + Điều chỉnh ống kính của dọi tâm quang học để nhìn thấy ảnh rõ nét

+ Điều chỉnh ba ốc cân của máy để quả dọi vào đúng tâm điểm đo

+ Điều chỉnh độ dài chân máy và các ốc cân để đưa bọt nước thuỷ tròn vào đúng tâm + Quay máy để đưa bọt nước thuỷ dài nằm song song với hai ốc cân

+ Dùng hai ốc cân này để đưa bọt nước thuỷ dài nằm đúng tâm (A, B)

+ Sau đó quay máy đi 900 điều chỉnh ốc cân còn lại đưa bọt nước thuỷ dài vào đúng tâm, nếu chưa đạt thì điều chỉnh ốc cân còn lại (ốc cân C) một khoảng bằng độ lệch bọt nước ống thuỷ dài nằm song song với các ốc cân A, B và tiếp tục quay máy đi 1800

để kiểm tra lại

+ Nhìn vào ống kính dọi tâm quang học để kiểm tra xem lưới chỉ của dọi tâm quang học có nằm trùng với tâm của điểm đo hay không, nếu bị lệch thì nới lỏng ốc hãm máy

và dịch chuyển giá đỡ máy để lưới chỉ của dọi tâm quang học trùng với tâm điểm đo + Cuối cùng vặn chặt ốc hãm máy lại và kiểm tra hiệu chỉnh lại bọt nước dài như ở phần trên cho đến khi bọt nước ống thuỷ dài nằm ở đúng tâm và lưới chỉ dọi tâm quang học chỉ đúng tâm điểm đo

Kiểm tra độ chính xác của máy:

+ Kiểm tra sai số chỉ tiêu:

Chọn một mục tiêu nhỏ và sắc cét ở khoảng cách 30m, ngắm bằng lưới chỉ ngang tới mục tiêu ở mặt trái và đọc trị số đứng (ZA1), ngắm mục tiêu thử mặt phải và đọc tri

số góc đứng (ZA2) Tính tổng góc đứng (ZA1 + ZA2) theo lý thuyết thì tổng góc này bằng 3600 nhưng trên thực tế thì chúng lệch đi một góc  thì giá trị góc này gọi là sai

số Đối với máy toàn đạc điện tử Set Topcon GTS 255 thì sai số này 5”

+ Kiểm tra sai số trục ngang vuông góc với trục ngắm:

Ta cũng đo và điều chỉnh như trên, nhưng trong trường hợp này ta không dùng lưới chỉ ngang mà dùng lưới chỉ đứng để đọc giá trị góc đứng Sai số trục ngang vuông góc với trục ngắm đối với máy toàn đạc điện tử Topcon GTS 255 là 2”

Các sai số chỉ tiêu và sai số trục ngang vuông góc với trục ngắm còn có thể điều chỉnh bằng ốc hãm kính chỉ với sai số 30”, còn trong các trường hợp sai số đó 30” thì phải đưa tới trung tâm bảo hành và sửa chữa máy để hiệu chỉnh

+ Kiểm tra hệ thống bù nghiêng trục:

Trước tiên ta phải cân bằng máy sao cho thật chính xác trong khoảng 5” và từ chế độ

đo góc ta quay ống kính nằm song song với hai ốc cân sau đó cân lại máy và vặn chặt

ốc vi động ngang

Tiếp tục ấn phím (ENT ShFT) và ấn phím số 3 sai lần thì giá trị X, Y (góc nghiêng trục) sẽ được hiển thị với:

X: là góc nghiêng theo hướng trục ngắm

Y: là góc nghiêng theo hướng trục ngang

Điều chỉnh giá trị X, Y bằng ốc cân sao cho X, Y = 0 với giới hạn góc nghiêng trục là

 3, nếu quá giá trị giới hạn này thì máy sẽ báo lỗi

Ngắm máy tới hướng ở mặt trái và đọc giá trị X1, Y1

Đảo ống kính và tiếp tục ngắm tới hướng ở mặt phải và đọc giá trị X1 , Y1 Tính giá trị

X1 – X2 và giá trị Y1 – Y2 để kiểm tra giá trị này phải nằm trong khoảng  5 Nếu giá trị này lớn hơn thì ta phải gọi người có chuyên môn hay mang đến trung tâm bảo hành

để hiệu chỉnh lại

+ Khởi động bàn độ đứng bằng cách đo góc đứng ở hai mặt:

Cũng như các loại máy kinh vĩ, máy toàn đạc điện tử cũng có sai số về trục đứng Trong điều cần đo góc với độ chính xác cao ta cần phải hiệu chỉnh máy về góc đứng trước khi đo, khi khởi động bằng các thao tác sau:

Đặt lại tham số (Vindexing) về chế độ đo (Manual) Từ màn hình ấn phím số 3 để chọn góc ngang phải/ trái/ đo góc ngang lặp khi đó màn hình sẽ hiện ra góc đứng và góc ngang

Từ mặt trái ngắm tới mục tiêu thật chính xác ở khoảng cách 30m, khi đã nhìn rõ mục tiêu thì ấn phím ENT SHFT sau đó tiếp tục ấn phím (0 Set 2Rec) thì màn hình hiện ra góc đứng mặt hai (ZA face 2) và góc ngang Đảo ống kính sang mặt phải và cũng ngắm tới mục tiêu trên sau đó ến phím (ENT SHFT) và (0 Set 2Rec) khi đó ta thấy bàn

độ đứng được khởi động và trở về trạng thái đo góc thông thường

Do độ chính xác đo góc phụ thuộc vào độ chính xác đo ngắm để khởi động máy nên mỗi lần tắt máy và mở máy ta phải đo và khởi động máy như trên

2.4.2.Nội dung công tác đo

1, Chỉ tiêu kỹ thuật đo lưới đường chuyền cấp 2:

- Đo góc trong lưới khống chế mặt bằng phải thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật quy phạm 96-TCN như bảng sau:

Bảng 2-8 Đặc trưng kỹ thuật đo góc lưới đường chuyền

1 Số lần đo góc đường truyền cấp 2 2

2 Chênh góc giữa 2 nửa lần đo  8 "

3 Chênh lệch giữa các giá trị của 2 lần

5 Sai số trung phương đo góc  10 "

6 Sai số giới hạn khép góc đường

+ Đo góc kẹp giữa hai điểm

Ngắm tới điểm khởi đầu

Từ màn hình cơ bản ấn phím số 3 để vào chế độ đo góc sau đó ấn phím (ENT SHFT)

và ấn phím (0 Set 2Rec) để đặt góc ngang là 00000’00”

Ngắm tới hướng thứ hai và đọc giá trị góc đứng, góc bằng

Trường hợp lấy giá trị hướng ban đầu là một giá trị bất kỳ:Mở máy khởi động bàn độ đứng và bàn độ ngang, ngắm tới một điểm đầu

Từ màn hình cơ bản ấn phím (ENT SHFT) và ấn phím Menu thì màn hình hỏi góc nhập vào

Dùng các phím số để nhập vào giá trị góc ngang tuỳ ý và ấn phím (ENT SHFT)

Ngắm sang hướng thứ hai và đọc giá trị góc đo như phương pháp trên

Trường hợp đặt góc ngang bất kỳ bằng cách khoá mở bàn độ ngang:

Đầu tiên ta phải khoá bàn độ ngang

Từ chế độ đo góc ta quay vòng bàn độ ngang để góc ngang tuỳ ý

Sau đó ấn phím (ENT2 PROG) để khoá bàn độ ngang và ta thấy giá trị góc ngang hiển thị trên màn hình sẽ không thay đổi khi ta quay máy đi hướng khác

Ngắm tới hướng thứ nhất và mở bàn độ ngang bằng cách ấn phím (ENT

SHFT-2PROG), như vậy hướng khởi đầu đã được đặt một góc

Ngắm tới hướng tiếp theo và đọc giá trị góc như phương pháp trên thì ta đo được góc kẹp giữa hai điểm

Trường hợp đo góc ngang phải, góc ngang trái:

Từ chế độ đo góc ngang phải ta ấn phím (ENT SHFT và ấn phím số 3) sẽ đọc được giá trị góc ngang trái màn hình hiện ra HAL

Ta ấn phím (ENT SHFT và phím số 3) chuyển về chế độ góc lặp HARP

Ta ấn phím (ENT SHFT-3) màn hình quay lại góc như ban đầu

Đo góc ngang lặp:

Đo lặp là phương pháp đo có độ chính xác cao vì vậy ta dùng phương pháp đo lặp trong những trường hợp yêu cầu về độ chính xác cao, giả thiết ta đo góc giữa hai mục tiêu theo phương pháp đo lặp thì trình tự đo như sau:

Từ chế độ đo góc (góc ngang phải HAR) ta ấn phím (ENT SHFT-3) hai lần để chuyển

về chế độ đo lặp thì màn hình hiện ra HARP

Ngắm máy tới hướng thứ nhất sau đó ấn phím (ENT SHFT) và ấn phím (0 REC) để đặt góc ngang bằng 0

Ngắm máy tới hướng thứ hai và đọc giá trị góc ngang giữa hai hướng

Sau đó ấn phím (ENT SHFT) và phím (2 PROG) để khoá bàn độ ngang

Ngắm lại máy về hướng thứ nhất sau đó ấn phím (ENT SHFT) và phím(2 PROG) để

mở bàn độ ngang

Ngắm máy tới hướng thứ hai

Lại ngắm máy về hướng thứ nhất và hướng thứ hai tiến hành đo lặp đến khi đủ số lần theo yêu cầu

Phương pháp đo dài

Trước khi đo khoảng cách ta phải cài đặt chế độ đo:

+ Sau khi khởi động máy từ màn hình ta ấn phím (ENT SHFT và phím EDM RCL) thì màn hình sẽ hiện các chế độ đo với 3 lựa chọn tương ứng với các phím số bên cạnh: Meas mode: chọn chế độ đo cạnh, đo thô, đo tinh và đo nhanh

Prism const: Đặt hằng số gương

PPm: Vào giá trị nhiệt độ áp xuất hoặc số cải chính khí quyển

+ (2 Prog): Để chọn chế độ đo thô

+(3): Để chọn chế độ đo nhanh

Trong màn hình nếu ta chọn chế độ đo tính và đo thô còn hai lựa chọn nữa là:

1 Single meas

2 Repeat meas + Nếu ta ấn phím (1 Menu): Để chọn chế độ đo đơn

+ Nếu ta ấn phím (2 Prog): Để chọn chế độ đo lặp (số lần đo lặp tuỳ theo yêu cầu của công tác đo vẽ)

b) Cách đặt hằng số gương

Từ màn hình cơ bản ta ấn phím (ENT SHFT và phím EDM RCL) như phần trên thì màn hình hiện ra như sau:

Prism constant

Pc 0

Ta ấn phím (2 Prog) để vào màn hình đặt hằng số gương: Vào giá trị hằng số gương thích hợp rồi ấn phím (ENT SHFT) thì khi đó hằng số gương luôn luôn được hiển thị ở dòng thứ hai của màn hình phụ

Cách vào số cải chính khí quyển: Từ màn hình cơ bản hoặc màn hình đo góc ta ấn phím (ENT SHFT và phím EDM RCL) sau đó ấn phím số 3 để vào màn hình cải chính khí quyển:

1 O Set

2 Temp & Press 3.PPm value Trong màn hình trên có 3 lựa chọn:

+ Ta ấn phím (1 Menu): để đặt giá trị ppm = 0 Nếu ấn phím này thì số cải chính sẽ đặt là 0

+ Ta ấn phím (2 Prog): để vào giá trị nhiệt độ, áp suất Nếu ấn phím này thì màn hình

sẽ hiển thị giá trị nhiệt độ t0 và p được ghi từ trước Để vào giá trị nhiệt độ và áp suất mới ta ấn phím (ENT SHFT), khi đó màn hình sẽ quay về màn hình cơ bản với chú ý

là dòng đầu tiên của màn hình phụ báo giá trị số cải chính ppm tương ứng với nhiệt độ

và áp suất đưa vào

+ Ta ấn phím số 3: để vào giá trị ppm (tra từ bảng kèm theo)

c) Kiểm tra tín hiệu thu

Khi đo khoảng cách lớn thì việc kiểm tra xem máy có bắt được tín hiệu thu vào máy hay không là việc rất cần thiết và được thực hiện theo các thao tác sau:

Khi đo khoảng cách lớn thì việc kiểm tra xem máy có bắt được tín hiệu thu vào hay không là việc rất cần thiết và được thực hiện theo các thao tác sau: