CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦU.DOC

CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦUCÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦU

CHƯƠNG 4 CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CẦU

Cầu là công trình có kết cấu phức tạp, được xây dựng trong điều kiện địa hình khó khăn, yêu cầu độ chính xác xây dựng cao vì thế công tác trắc địa trong xây dựng cầu đóng vai trò rất quan trong

Trong giai đoạn khảo sát thiết kế, công tác trắc địa cung cấp bình đồ khu vực xây dựng cầu tỷ lệ lớn, xác định chính xác chiều dài cầu và đo nối xác định

lý trình vị trí xây dựng cầu, thành lập lưới độ cao tại khu vực xây dựng cầu và cung cấp số liệu các mặt cắt sông cần thiết

Trong giai đoạn xây dựng, công tác trắc địa cung cấp hệ thống lưới khống chế thi công và đảm bảo độ chính xác về vị trí cũng như kích thước hình học công trình cầu

Để đảm bảo được độ chính xác vị trí từ (1 ÷ 2)cm trong xây dựng cầu thì công tác trắc địa từ giai đoạn khảo sát đến giai đoạn thi công phải được tiến hành một cách chặt chẽ về mặt trình tự, quy trình thực hiện cũng như phương pháp thực hiện

4.1 CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG GIAI ĐOẠN KHẢO SÁT XÂY DỰNG CẦU

- Công trình cầu vượt

sông được tạo thành từ các

bộ phận cơ bản như dầm,

mố, trụ hay tháp v.v

- Cơ sở để xác định vị

trí cầu vượt cũng như các

thông số cơ bản của cầu là

các tài liệu khảo sát tổng

hợp về: địa hình, thủy văn,

địa chất

4.1.1 Nội dung và trình tự khảo sát cầu vượt sông:

+ Khảo sát địa hình:

- Dựa vào bình đồ tuyến để xác định trên thực địa vị trí xây dựng cầu vượt sông và đánh dấu vị trí đó ngoài thực địa

- Thành lập bản đồ tỷ lệ lớn phục vụ cho công tác thiết kế chi tiết sau này

- Xác định chính xác chiều dài cầu vượt và đo nối các mốc đánh dấu vị trí cầu với các cọc trên tuyến để tính ra lý trình vị trí cầu

thá p

Trụ cầu

- Thành lập lưới khống chế độ cao và chuyền độ cao qua sông, xác định cao độ các điểm cần thiết

- Cung cấp các mặt cắt sông cần thiết

+ Khảo sát địa chất:

- Thăm dò sơ bộ về địa chất trên toàn bộ khu vực xây dựng cầu vượt sông

và thành lập bản đồ địa chất nơi xây cầu

- Thăm dò chi tiết về địa chất trên toàn bộ khu vực xây dựng cầu vượt sông và thành lập mặt cắt dọc địa chất nơi xây cầu

- Thăm dò nơi khai thác nguyên vật liệu phục vụ xây dựng cầu

+ Khảo sát thủy văn:

- Xác định độ cao mực nước đặc trưng

- Đo lưu tốc và xác định hướng dòng chảy

- Xác định lưu lượng nước, thiết diện ướt và tốc độ dòng sông

Để thực hiện những công tác nói trên thì việc khảo sát phải tiến hành qua

2 giai đoạn:

+ Công tác nội nghiệp: Dựa vào các tài liệu đã có và tài liệu điều tra về bản đồ, địa chất , thủy văn và kinh nghiệm trong xây dựng cầu để xác định các phương

án về vị trí xây dựng cầu và dạng của công trình

+ Khảo sát chi tiết ngoại nghiệp nhằm làm rõ hơn các phương án đã chọn

4.1.2 Một số yêu cầu chọn vị trí xây dựng cầu:

Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế, khi chọn vị trí xây dựng cầu cần phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Hướng của tim cầu trùng với hướng của tuyến đường đã định

- Hướng của tim cầu cần phải vuông góc với hướng nước chảy, độ sai lệch

từ (5 ÷10)0

- Đoạn sông ở vị trí xây cầu phải thẳng và ở chỗ hẹp nhất, tránh những vùng có nhánh sông, bãi bồi, đảo nhỏ

- Vị trí xây dựng cầu có điều kiện địa chất, thuỷ văn ổn định, ít thay đổi theo thời gian

Tuy vậy, trong thực tế một số yêu cầu có thể chưa đảm bảo được, ví dụ như hướng cầu và hướng tuyến không trùng nhau, phải dùng các đường cong để nối tuyến với cầu, hoặc là do điều kiện địa hình quá phức tạp để đảm bảo tính mỹ quan, có thể phải chọn vị trí cầu nằm trên đường cong

Tuyến đường ở khu vực xây dựng cầu phải ở vị trí tương đối cao của lưu vực sông để giảm khối lượng đào đắp khi xây dựng vùng tiếp giáp với cầu, đồng thời tránh có những chỗ ngoặt bất thường ở vùng ngập nước Ngoài ra cần lưu ý sao cho ở vị trí chuyển tiếp từ lưu vực sông lên bờ sông, địa hình phải thoáng, mặt đất dốc thoải, tạo điều kiện tốt để bố trí những đường cong chuyển tiếp giữa cầu và tuyến đường với độ dốc quy định

Sau khi chọn được vị trí xây dựng cầu vượt sông, cần phải đánh dấu đường tim cầu bằng cọc bê tông chắc chắn trên 2 bờ sông, sau đó theo hướng vuông góc với tim cầu thành lập các mặt cắt ngang sông trong khoảng 200m về phía thượng lưu và 100m về phía hạ lưu

4.1.3 Đo vẽ bản đồ địa hình khu vực xây dựng cầu

Sau khi đã xác định được vị trí xây dựng cầu, cần tiến hành lập bình đồ khu vực để phục vụ cho công tác thiết kế cầu sau này Bình đồ khu vực xây dựng cầu thường được thành lập theo tỷ lệ lớn 











 500

1 1000

1 và phải thỏa mãn các yêu cầu trong [3] Phạm vi đo vẽ được quy định như sau:

- Đo về phía thượng lưu đo đến 1,5 lần chiều rộng của sông, về phía hạ lưu bằng chiều rộng của sông

- Đo về phía hai bờ sông đến nơi cách mực nước lũ cao nhất từ (1 ÷ 2)m Phương pháp thành lập và tính toán lưới khống chế đã được trình bày ở chươngVIII giáo trình Trắc địa đại cương, Lưới được đo nối với tọa độ các điểm lưới trên tuyến

Lưới khống chế độ cao được thành lập bằng phương pháp thủy chuẩn hình học kép và được đo nối với lưới độ cao nhà nước

4.1.4 Công tác đo sâu và các mặt cắt sông

Đo sâu nhằm mục đích thành lập bản đồ địa hình đáy sông, cung cấp tài liệu cho việc lựa chọn vị trí xây dựng cầu và bố trí các công trình phụ trợ, thiết bị xây dựng trên sông

1 Các dụng cụ đo sâu

+ Sào đo sâu: Sào đo làm bằng gỗ chiều dài thường 5m, đường kính (5 ÷ 6)cm, đáy sào có đế thép và thường là diểm “0”, trên sào có chia vạch đến

dm với các màu sơn xen kẽ đỏ trắng hay đen trắng, độ chính xác đạt khoảng

±5cm Khi đo, người ta lao sào về phía trước chiều dòng nước một ít, khi sào chạm đáy sông thì cũng là lúc sào vừa ở vị trí thẳng đứng

+ Quả dọi: Quả dọi làm bằng chì hoặc sắt, nặng (1 ÷ 1,5)kg có dạng nón cụt hay chuông, dây buộc bằng thép hay dây thừng bện dài (20 ÷ 30)m, trên dây

có buộc vải hay đánh dấu sơn đến dm Khi đo, ném quả dọi về phía trước chiều dòng nước một ít, khi quả dọi chạm đáy sông thì dây ở vị trí thẳng đứng Khi đo sâu bằng quả dọi người ta phải hiệu chỉnh độ võng của dây

+ Cá sắt: Nặng hàng chục kg dùng để đo chỗ rất sâu khi không có máy hồi âm

+ Máy hồi âm: Dựa vào thời gian sóng âm truyền đi từ máy phát tới đáy sông rồi trở về máy thu, thông qua vận tốc truyền sóng âm dưới nước ta tính được độ sâu

Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào độ mặn và nhiệt độ của nước Hiên tại

có nhiều loại máy đo sâu hồi âm rất hiện đại, một tần hay hai tần (để đo thông thường hoặc đo sâu vào lớp bùn), cảm biến nhiệt độ và tốc độ được gắng trong máy, tự ghi kết quả và kết nối được với máy tính Độ chính xác khi sử dụng máy

đo sâu có thể đạt tới ±0,1% Máy đo sâu hiện đại được kết nối với hệ thống định

vị GPS

2 Mặt cắt ngang sông

- Theo hướng mặt cắt ngang cần đo đã xác định bằng các cọc đánh dấu 2 bên bờ, tiến hành đo mặt cắt ngang cùng thời điểm đo sâu Thông thường, dùng máy toàn đạc điện tử định hướng, đo cao độ mặt nước tại thời điểm đo sâu, và đo khoảng cách đến gương đặt tại vị trí đo sâu, từ đó tính ra cao độ đáy sông và vẽ mặt cắt ngang lòng sông

Khoảng cách giữa các mặt cắt ngang và giữa các điểm đo phụ thuộc vào tỷ

lệ bản đồ được ghi trong bảng sau.

Tỉ lệ bản đồ Khoảng cách giữa các mặtcắt ngang cho phép (m) Khoảng cách giữa các điểm

đo cho phép (m)

- Các yếu tố biểu diễn trên mặt cắt ngang sông

+ Khoảng cách và số hiệu cọc trên mặt cắt ngang tăng theo chiều đo (từ trái sang phải hoặc ngược lại)

+ Ghi độ cao mực nước và ngày đo

+ Mực nước cao nhất và mực nước thấp nhất chỉ cần ghi cao độ và mùa và

là kết quả điều tra

+ Trên mặt cắt ngang phải ghi cao độ bờ sông, độ sâu đáy sông, khoảng cách các điểm đo sâu so với điểm khởi đầu, thổ nhưỡng

+ Ngoài ra còn ghi tên sông, số hiệu mặt cắt, người đo, người vẽ, người kiểm tra

3 Mặt cắt dọc sông

Nhìn vào mặt cắt dọc sông ta có thể thấy được độ dốc mặt nước và độ dốc đáy sông Thường mặt cắt dọc sông được thành lập trong giai đoạn khảo sát để lựa chọn vị trí xây dựng cầu và bố trí các bộ phận của cầu cũng như thiết bị tổ chức thi công Phạm vị đo từ khoảng 200m phía thượng lưu đến 100m phía hạ lưu

Mặt cắt dọc sông có thể là mặt cắt giữa dòng hay mặt cắt nơi sâu nhất Trên bản vẽ mặt cắt dọc sông, trục đứng biểu thị độ cao, trục ngang biểu thị độ dài

Tỷ lệ của mặt cắt được quy định như sau:

Bản vẽ chi tiết mặt cắt dọc 1:25 000 1:50 ÷ 1:100

Ví dụ mặt cắt dọc sông:

- Mặt cắt dọc sông

theo đường sâu nhất

- Thành lập theo tài

liệu đo năm 2005

- Độ cao tuyệt đối so

với mực nước biển

- Tỷ lệ đứng 1:100

- Tỷ lệ ngang 1:25 000

Mực nước cao nhất

Mực nước đo

Mực nước thấp nhất 10

15 20

Bờ sông

Đáy sông

4.2 CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG CẦU

4.2.1 Lưới khống chế mặt bằng thi công cầu

1 Đặc điểm chung và yêu cầu độ chính xác

Lưới thi công công trình cầu được thành lập trên khu vực xây dựng cầu trong giai đoạn thi công, là cơ sở để chuyển các yếu tố hình học của công trình cầu đã thiết kế ra thực địa Ngoài ra, lưới thi công còn là cơ sở để kiểm tra, kiểm định, đo hoàn công và đo biến dạng công trình cầu trong quá trình khai thác Lưới thi công cầu có một số đặc điểm sau:

- Các điểm lưới khống chế được sử dụng trong thời gian dài (nhiều năm), tần suất sử dụng cao, vì thế yêu cầu hệ thống mốc có độ ổn định tốt, kết cấu mốc phải sử dụng định tâm bắt buộc để cho độ chính xác cao

- Tất cả các bậc của lưới cần phải tính tọa độ trong một hệ tọa độ thống nhất được lựa chọn trong giai đoạn khảo sát công trình

- Sự thông hướng giữa điểm lưới và điểm bố trí thường bị thay đổi trong quá trình thi công, khi thiết kế lưới phải chú ý để chọn mật độ và vị trí điểm lưới cho phù hợp

- Vị trí các hạng mục của công trình cầu được tính trong hệ tọa độ thi công (hệ tọa độ cục bộ) lấy trục chính của công trình làm trục tọa độ (thường là trục tim cầu làm trục X) nên để việc tính toán bố trí được thuận lợi và dễ dàng kiểm tra, chọn 2 điểm trên trục cầu làm 2 điểm của lưới khống chế

- Đồ hình của lưới khống chế thi công cầu đo bằng máy kinh vĩ hoặc máy toàn đạc điện tử có dạng cơ bản sau:

Hình (4.3a) được sử dụng khi thi công cầu nhỏ, hình (4.3b) dùng khi thi công cầu lớn

Trong xây dựng cầu, độ chính xác của lưới thi công cầu cần phải đảm bảo sao cho sai số trung phương bố trí tâm mố trụ cầu và sai số trung phương bố trí

độ dài các nhịp không vượt quá  (1,52) cm [3] Vì vậy, sai số trung phương các

5 6

Hình 4.3: Lưới khống chế thi công cầu

a/

1

4

4

1 b/

2

3 2

3

điểm lưới khống chế thi công mặt bằng cần phải nhỏ hơn độ chính xác bố trí tâm

mố trụ một bậc, nghĩa là khoảng 1cm [23]

2 Các phương pháp thành lập lưới thi công cầu

a Phương pháp đo góc

Trong lưới đo góc, đo tất cả các góc bằng trong lưới bằng phương pháp đo toàn vòng, số vòng đo phụ thuộc vào độ chính xác yêu cầu của lưới và độ chính xác của máy đo, đo chiều dài của 1 cạnh, hoặc 2 cạnh trên 2 bờ sông với độ chính xác cao,ví dụ cạnh 1-2 hoặc 3-4 (hình 4.3), sau đó sử dụng quan hệ hàm sin trong tam giác để tính chiều dài các cạnh còn lại

Phương pháp lưới tam giác đo góc được thành lập trong trường hợp không

có máy toàn đạc điện tử Khi áp dụng phương pháp này để thành lập lưới thi công cầu có những ưu nhược điểm sau:

Ưu điểm: Có nhiều trị đo thừa nên có thể loại trừ được sai số thô và nâng cao độ chính xác các yếu tố được xác định trong lưới, độ chính xác các yếu tố tương đối đồng đều, độ chính xác phương vị cạnh của lưới tam giác không phụ thuộc vào hình dạng của tam giác, phù hợp với công nghệ đo đạc trước đây

Nhược điểm: Lưới thi công cầu được xây dựng trên khu vực có điều kiện địa hình phức tạp, vì vậy sẽ tạo nên những vùng tiểu khí hậu, trường chiết quang cục bộ sẽ ảnh hưởng tới tia ngắm Ngoài ra kết cấu đồ hình vẫn phải đảm bảo hình dạng cho phép của các tam giác vì thế việc chọn điểm tương đối khó khăn, tốn nhiều thời gian

b Phương pháp đo cạnh

Lưới tam giác đo cạnh là mạng lưới được đo tất cả các cạnh đối hướng bằng máy toàn đạc điện tử, các góc được tính ra từ các cạnh Trước đây, việc đo cạnh khó khăn, nên lưới tam giác đo cạnh chỉ phát triển về mặt lý thuyết, từ khi có máy toàn đạc điện tử, lưới tam giác đo cạnh đã được ứng dụng nhiều trong thực tế

Ưu điểm: Phù hợp với các thiết bị đo cạnh có độ chính xác cao đã phổ biến;

ít chịu ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết hơn đo góc; thời gian thi công ngoại nghiệp nhanh (nhanh hơn nhiều lần so với đo góc); sai số chuyển vị dọc các chuỗi nhỏ hơn so với chuỗi tam giác đo góc cùng cấp

Nhược điểm: Trong một tam giác không có trị đo thừa nên không kiểm tra được ngay tại thực địa; giá trị các góc tính ra trong cùng một tam giác không cùng độ chính xác nên ảnh hưởng đến việc chuyền phương vị trong mạng lưới

c Phương pháp đo góc - cạnh

Trong lưới đo tất cả các góc bằng phương pháp toàn vòng với nhiều vòng đo

và tất cả các cạnh bằng máy TĐĐT (hình 4.3), số đại lượng đo thừa nhiều hơn so với lưới tam giác đo góc và lưới tam giác đo cạnh vì vậy lưới có độ chính xác cao Trong quá trình thiết kế lưới đo góc cạnh, cần xác định tương quan hợp lý

giữa sai số đo chiều dài và sai số đo góc trong lưới nhằm xây dựng được mạng

lưới với sai số đồng đều và đạt hiệu quả về kinh tế

Theo [23] tương quan hợp lý nhất giữa sai số đo góc và đo chiều dài trong

lưới đo góc - cạnh:

S

m







(4.1) Trong đó m ; m S là sai số đo góc và đo chiều dài trong lưới

Vì thế khi thiết kế các chỉ tiêu độ chính xác đo trong mạng lưới đo góc cạnh

cần chú ý đảm bảo điều kiện: : 3

3

1





S

m





(4.2)

Nếu không đáp ứng điều kiện (4.3) thì khi đó chỉ nên áp dụng phương pháp

đo góc hay đo cạnh sẽ có hiệu quả hơn.

Công nghệ đo chiều dài độ chính xác cao của máy toàn đạc điện tử được ứng dụng trong việc thành lập lưới nói chung và lưới thi công cầu nói riêng vì vậy phương pháp đo cạnh và phương pháp đo góc - cạnh kết hợp được sử dụng rộng rãi hơn phương pháp đo góc truyền thống Đối với tất cả các phương pháp kết quả đo đều được bình sai chặt chẽ bằng phần mềm đã được kiểm nghiệm, công nhận

4.2.2 Lưới khống chế độ cao

1 Đặc điểm chung và yêu cầu độ chính xác

Lưới độ cao được thành lập để phục vụ cho công tác thiết kế, thi công công trình cầu Lưới độ cao được thành lập trên toàn bộ khu vực xây dựng cầu công tác chuyền độ cao qua sông với mục đích thống nhất độ cao trên cả 2 bên

bờ sông, các mốc độ cao này còn sử dụng để quan trắc lúc cầu trong quá trình sử dụng

Lưới khống chế độ cao được thành lập phải thỏa mãn các yêu cầu sau []:

- Sông rộng nhỏ hơn 0,5km thành lập lưới độ cao hạng IV

- Sông rộng từ (0,5 ÷2) km thành lập lưới độ cao hạng III

- Sông lớn hơn 2km thành lập lưới độ cao hạng II.

Lưới độ cao được thành lập trong giai đoạn khảo sát xây dựng cầu, trên mỗi

bờ sông có ít nhất 3 điểm độ cao Trong đó có 2 điểm nằm ngoài khu vực xây dựng cầu còn một điểm nằm trong khu vực xây dựng cầu

Tùy theo phạm vi xây dựng, trên mỗi bờ sông người ta còn thành lập một lưới khống chế độ cao thi công trên cơ sở tăng dày lưới độ cao đã có Công tác kiểm tra mốc độ cao và tăng dày lưới độ cao phụ thuộc vào từng giai đoạn thi công

2 Các phương pháp chuyền độ cao qua sông

Các mốc của lưới đo cao được bố trí ở 2 bờ sông vì vậy việc chuyền độ cao qua sông được tiến hành bằng đo cao hình học kép, đo cao lượng giác hay đo cao thủy tĩnh

a Phương pháp thủy chuẩn hình học kép

Trước khi đo trên cả hai bờ ta chôn mốc RP1 và RP2 và cách mốc đó 10 -30m ta chọn các trạm đặt máy thủy chuẩn J1 và J2 (Hình 4.4)

Hình 4.4: Chuyền độ cao qua sông

Độ cao của 2 điểm J1 và J2 xấp xỉ bằng nhau, cao hơn mặt nước (2 ÷ 3)m

và thỏa mãn:













1

2 1

2 2 1

2 1

P P

P P

R J R J

R J R J

(4.4)

đồng thời tiến hành kiểm nghiệm máy móc dụng cụ, đặc biệt là kiểm nghiệm góc i của máy thủy bình

Đầu tiên đặt máy tại J1 cân bằng chính xác, quay máy ngắm mia tai RP1 đọc trị số S1, ngắm RP2 đọc trị số T1 Sau đó chuyển máy sang J2 làm tương tự được S2 và T2, chú ý khi chuyển trạm không thay đổi tiêu cự ống kính

Hiệu độ cao nửa lần đo thứ nhất h1 = S1 - T1 (4.5) Hiệu độ cao nửa lần đo thứ hai: h2 = S2 - T2 (4.6) Hiệu độ cao trung bình giữa các mốc RP1 và RP2 từ lần đo thứ nhất:

2

1

h h

Tiến hành đo nhiều lần tùy theo độ rộng của sông và độ chính xác yêu cầu đối với việc chuyền độ cao

Ta đã biết, một thay đổi rất nhỏ của góc i giữa hai nửa lần đo cũng sẽ gây

ra sai số đáng kể trong các hiệu độ cao, chẳng hạn như khi góc i thay đổi 2" và chiều rộng của sông là 1000m thì

 2 1  2 1  "

2

1 2

1

i i

tgi tgi

d

Trong đó: i là góc nghiêng của tia ngắm máy thủy bình so với phương ngang; d là khoảng cách từ máy đến mia

Vì vậy phải có biện pháp ngăn ngừa để cho dưới ảnh hưởng nhiệt độ hoặc chấn động khi di chuyển máy thì giá trị góc i vẫn không thay đổi

Theo các số liệu thử nghiệm, nếu như nhiệt độ thay đổi đi 10C thì giá trị góc i sẽ thay đổi trung bình vào khoảng 0,5" Trong thời gian chuyển độ cao, cần phải xác định góc i cẩn thận và cố gắng đưa nó về giá trị không đáng kể

Mỗi lần đo cần tiến hành trong thời gian ngắn nhất, trong những điều kiện ngoại cảnh như nhau, để cho ảnh hướng do chiết quang tại các bờ khác nhau tương tự như nhau Ngoài ra để giảm ảnh hưởng chiết quang thì nên chuyền độ cao đồng thời bằng hai máy thủy chuẩn từ hai bên bờ khác nhau, và sau đó thay đổi vị trí máy cho nhau

b Phương pháp thủy chuẩn lượng giác

Ngoài phương pháp thủy chuẩn hình học kép, phương pháp đo cao lượng giác bằng máy toàn đạc điện tử cũng có thể sử dụng để chuyền độ cao qua sông, trong một số tài liệu nghiên cứu cho rằng, phương pháp đo cao lượng giác từ giữa bằng máy toàn đạc điện tử tia ngắm ngắn trong một số điều kiện có thể xác định độ cao với độ chính xác tương đương hạng IV

c Phương pháp thủy chuẩn thủy tĩnh

Để chuyền độ cao chính xác qua các sông rộng, có thể dùng phương pháp thủy chuẩn thủy tĩnh Trên đáy sông, đặt một ống mềm chắc chắn chứa đầy nước dưới áp suất cao để trong ống không có bọt khí Ở các đầu ống dẫn ta cắm những ống thủy tinh có các vạch khắc và được gắn chặt vào các cột trên 2 bờ (hình 4.5)