Khảo sát địa hình phục vụ thiết kế nâng cấp mở rộng Quốc Lộ 1A, giai đoạn thiết kế kỹ thuật, đoạn Km 1571+500 – Km1574+200

Chuyên ngành Trắc Địa đã có lịch sử phát triển từ rất lâu, cùng với sự phát triển ngày càng cao của khoa học kỹ thuật, mà ngành Trắc Địa đã có những tiến bộ và phát triển mạnh, giúp cho công tác Trắc Địa có độ chính xác ngày càng cao, rút ngắn quá trình thực hiện và tích kiệm về kinh tế.Trắc Địa từ trước đến nay đều nắm vai trò rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế, quản lý hành chính v.v.. của một quốc gia. Đặc biệt đối với một quốc gia đang trên đà phát triển như nước ta hiện nay, đòi hỏi phải có cơ sở hạ tầng kỹ thuật đầy đủ và đáp ứng được yêu cầu phát triển của đất nước. Trong đó đặc biệt là sự phát triển về giao thông đường bộ đòi hỏi ngày càng cao đáp ứng nhu cầu gia tăng về phương tiện giao thông, sự thông thương kinh tế, văn hóa giữa các vùng miền, vì vậy việc nâng cấp, mở rộng, làm mới các tuyến đường là cấp bách và cần thiết.

MỤC LỤC

LỜI NểI ĐẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CễNG TÁC KHẢO SÁT 5

I-1: MỤC ĐÍCH, YấU CẦU NHIỆM VỤ 5

I.1.1 Mục đớch 5

I.1.2 Yờu cầu nhiệm vụ 5

I-2 TèNH HèNH VÀ ĐẶC ĐIỂM KHU ĐO: 6

I.2.1 Vị trớ khu đo 6

I.2.2 Địa lý tự nhiờn 8

I-3 TƯ LIỆU TRẮC ĐỊA VÀ BẢN ĐỒ TRấN KHU ĐO: 9

I.3.1 Tư liệu trắc địa 9

I.3.2 Tư liệu bản đồ 10

I-4: CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 10

CHƯƠNG II: THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO VẼ 12

II.1 VAI TRề, YấU CẦU ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO VẼ VÀ CÁC DẠNG LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO VẼ 12

II.1.1 Một số đặc điểm của lới khống chế đo vẽ 12

II.1.2 Yêu cầu độ chính xác lới khống chế 18

II.1.3 Các phơng pháp xây dựng lới khống chế mặt bằng 22

II.1.4 Phương phỏp xõy dựng lưới khống chế độ cao 28

II.2 THIẾT KẾ VÀ ƯỚC TÍNH ĐỘ CHÍNH XÁC LƯỚI KHỐNG CHẾ 35

II.2.1 Lưới khống chế mặt bằng 35

II.2.2 Lưới khống chế độ cao 44

II.3 THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ VÀ ƯỚC TÍNH ĐỘ CHÍNH XÁC, TỔ CHỨC ĐO ĐẠC TÍNH TOÁN BèNH SAI LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG 48

II.3.1 Cỏc yờu cầu về thiết kế kỹ thuật 48

II.3.2 Tổ chức thi cụng chụn điểm khống chế 50

II.3.3 Tổ chức đo đạc 51

II.4 THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ VÀ ƯỚC TÍNH ĐỘ CHÍNH XÁC, TỔ CHỨC ĐO ĐẠC TÍNH TOÁN BèNH SAI LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐỘ CAO 53

II.4.1 Thiết kế lưới khống chế độ cao 53

II.4.2 Ước tớnh độ chớnh xỏc của lưới 53

II.4.3 Tổ chức đo đạc và tớnh toỏn bỡnh sai lưới 54

CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM CễNG TÁC KHẢO SÁT TUYẾN 55

III.1: ĐO ĐẠC VÀ XỬ Lí SỐ LIỆU BèNH ĐỒ 55

III.1.1 Định nghĩa, phõn loại bỡnh đồ theo tỷ lệ và cỏc nội dung cơ bản của bỡnh đồ 55

III.1.2 Các phương pháp đo vẽ bình đồ 58

III.2: ĐO ĐẠC VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU CẮT DỌC TUYẾN 61

III.2.1 Định vị tim tuyến 61

III.2.2 Đo cắt dọc tuyến 62

III.3: ĐO ĐẠC VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU CẮT NGANG TUYẾN 63

III.4: THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG PHẦN MỀM LendDesK Top XỬ LÝ SỐ LIỆU KHẢO SÁT 64

III.4.1 XỬ LÝ SỐ LIỆU BÌNH ĐỒ 64

III.4.2 XỬ LÝ SỐ LIỆU CẮT DỌC 67

III.4.2 XỬ LÝ SỐ LIỆU CẮT NGANG 68

KẾT LUẬN 70

PHẦN PHỤ LỤC 72

Phụ lục 1: Kết quả ước tính độ chính xác lưới khống chế mặt bằng 72

Phụ lục 2: Kết quả tính toán bình sai lưới khống chế mặt bằng 75

Phụ lục 3: Kết quả ước tính độ chính xác lưới khống chế độ cao 78

Phụ lục 4: Kết quả tính toán bình sai lưới khống chế độ cao 80

Phụ lục 5: Kết quả xử lý số liệu bình đồ tuyến 81

Phụ lục 6: Kết quả xử lý số liệu cắt dọc tuyến 83

Phụ lục 7: Kết quả xử lý số liệu cắt ngang tuyến 85

LỜI NÓI ĐẦU

Chuyên ngành Trắc Địa đã có lịch sử phát triển từ rất lâu, cùng với sự pháttriển ngày càng cao của khoa học kỹ thuật, mà ngành Trắc Địa đã có những tiến bộ

và phát triển mạnh, giúp cho công tác Trắc Địa có độ chính xác ngày càng cao, rútngắn quá trình thực hiện và tích kiệm về kinh tế

Trắc Địa từ trước đến nay đều nắm vai trò rất quan trọng trong sự phát triểnkinh tế, quản lý hành chính v.v của một quốc gia Đặc biệt đối với một quốc giađang trên đà phát triển như nước ta hiện nay, đòi hỏi phải có cơ sở hạ tầng kỹ thuậtđầy đủ và đáp ứng được yêu cầu phát triển của đất nước Trong đó đặc biệt là sựphát triển về giao thông đường bộ đòi hỏi ngày càng cao đáp ứng nhu cầu gia tăng

về phương tiện giao thông, sự thông thương kinh tế, văn hóa giữa các vùng miền,

vì vậy việc nâng cấp, mở rộng, làm mới các tuyến đường là cấp bách và cần thiết

Để làm các công việc đó được chính xác và đầy đủ thì công tác thiết kế nắmvai trò quyết định, để có số liệu cho công tác thiết kế thì công tác Trắc Địa cónhiệm vụ thu thập, đo đạc các số liệu theo yêu cầu của người làm thiết kế, số liệu

đo đạc của Trắc Địa là số liệu đầu vào vì vậy độ chính xác của số liệu ảnh hưởngrất lớn tới thiết kế, nói cách khác công tác Trắc Địa nắm vai trò rất quan trọngtrong thiết kế

Trong đợt thực tập vừa qua em được nhà trường và khoa tạo điều kiện thựctập tại: Chi Nhánh Phía Bắc – Cty CP Tư Vấn Thiết Kế Giao Thông Vận Tải PhíaNam (TEDISOUTH), qua quá trình thực tập tại đơn vị em được tham gia trongsuốt quá trình khảo sát thu thập số liệu cung cấp cho thiết kế dự án: Nâng cấp, cảitạo, mở rộng Quốc Lộ 1A đoạn tuyến Km1569 – Km1589 Tỉnh Ninh Thuận, giaiđoạn thiết kế kỹ thuật

Được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy TS Đinh Công Hòa em xin làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khảo sát địa hình phục vụ thiết kế nâng cấp

mở rộng Quốc Lộ 1A, giai đoạn thiết kế kỹ thuật, đoạn Km 1571+500 – Km 1574+200”

Nội dung đề tài ngoài phần mở đầu và kết luận, phần phụ lục nội dung của

đề tài bao gồm 3 chương

Chương I: Tổng quan về công tác khảo sát.

Chương II: Thành lập lưới khống chế đo vẽ.

Chương III: Thực nghiệm công tác khảo sát tuyến.

Trong suốt quá trình thực hiện đồ án này, em luôn nhận được sự giúp đỡ chỉbảo tận tình của thầy TS Đinh Công Hòa, các thầy cô giáo trong bộ môn trắc địaphổ thông và các bạn đồng nghiệp Mặc dù đã rất cố gắng tìm tòi và học hỏi nhưng

do thời gian và thực tiễn còn có hạn, nên đồ án còn nhiều thiếu sót Em rất mongnhận được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn cùng các bạnđồng nghiệp

Hà nội, tháng … năm 2013

SV: Nguyễn Đức Long

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC KHẢO SÁT

I-1: MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU NHIỆM VỤ.

I.1.1 Mục đích.

Hiện nay trên tuyến Quốc Lộ 1A chạy từ Bắc vào Nam ngày càng quá tải vìlưu lượng xe nhiều, việc nâng cấp mở rộng là cấp bách và cần thiết, nhưng vì điềukiện kinh tế, hay một số đoạn đi qua thị xã, thị trấn, thành phố đã được mở rộng,nên giai đoạn này chỉ mở rộng, nâng cấp các đoạn riêng lẻ có mật độ phương tiệngiao thông cao, nền mặt đường hư hỏng nặng

Mục đích chính là đo đạc thu thập số liệu về địa hình của đoạn tuyến đi qua,cung cấp cho bộ phận thiết kế làm cơ sở số liệu đầu vào, phụ vụ công tác thiết kếnâng cấp mở rộng tuyến đường

I.1.2 Yêu cầu nhiệm vụ.

- Đo đạc tính toán bình sai lưới khống chế đường chuyền cấp 2.

- Đo đạc bình đồ dọc tuyến tỷ lệ 1/1000 phạm vi đo vẽ từ tim tuyến thiết kế ramỗi bên là 50m

- Định vị tim tuyến thiết kế, đo cắt dọc tuyến tỷ lệ 100/1000

- Đo cắt ngang tuyến tỷ lệ 1/200

I-2 TÌNH HÌNH VÀ ĐẶC ĐIỂM KHU ĐO:

I.2.1 Vị trí khu đo.

Đoạn tuyến nằm trên địa phận xã Phước Nam huyện Thuận Nam tỉnh NinhThuận với chiều dài 2.7Km Điểm đầu tuyến có lý trình Km1571+500 điểm cuối

có lý trình Km1574+200 (Lý trình Quốc Lộ 1A)

Đoạn tuyến được thể hiện trên bản đồ sau:

I.2.2 Địa lý tự nhiên.

1 Đặc điểm địa hình và thực vật phủ khu đo.

Đoạn tuyến đi qua thuộc khu vực dân cư tập chung dải rác, chủ yếu là ruộnglúa và đất hoang cây bụi, mặt đường nhựa hiện hữu có bề rộng khoảng 12m, địahình khu vực tương đối bằng phẳng, chênh cao tối đa khoảng 3m

Tỉnh Ninh Thuận nằm ở nam trung bộ, có vị trí thuận lợi, nằm ở vị trí tiếpgiáp của 3 vùng kinh tế lớn của đất nước Nam Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, và gầnvới Miền Đông Nam Bộ nên dễ ràng giao lưu kinh tế, văn hóa với các thành phốtrung tâm lớn trong khu vực như Nha Trang, Đà Lạt, Đồng Nai và Thành Phố HồChí Minh

2 Đặc điểm khí hậu.

Ninh Thuận có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với các đặc trưng khô

nóng, gió nhiều, bốc hơi mạnh, nhiệt độ trung bình hàng năm từ 26-27oC, lượngmưa trung bình 700-800 mm ở Phan Rang và tăng dần đến trên 1100 mm ở miềnnúi, độ ẩm không khí từ 75-77%

Thời tiết có 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 9 - 11; mùa khô từ tháng 12 - 8năm sau

Nguồn nước ở Ninh Thuận phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở khu vựcphía bắc và trung tâm tỉnh Nguồn nước ngầm bằng 1/3 mức bình quân cả nước

Tổng lượng mưa phổ biến vùng đồng bằng từ 10-20mm; Vùng núi từ 100mm; Riêng khu vực Sông Pha mưa 142.7mm (Số liệu tính trong một tuần

50-Nhiệt độ không khí cao nhất trung bình : 33.70C

Nhiệt độ không khí cao nhất : 34.60C

Nhiệt độ không khí thấp nhất trung bình : 25.30C

Nhiệt độ không khí thấp nhất : 23.90C

Độ ẩm không khí trung bình : 77%.

3 Tình hình giao thông thủy lợi.

Trên khu vực chỉ có đường Quốc Lộ 1A hiện hữu là trục chính, mặt đườngphần thảm nhựa có bề rộng là 12m Ngoài ra còn có một số đường ngang liên thôn,liên xã giao cắt với đường Quốc Lộ 1A, các hệ thống đường ngang này chủ yếu làđường bêtông nhỏ và đường đất lên hiện tượng mất an toàn giao thông và quá tảithường xuyên xảy ra

Về thủy lợi: Chủ yếu là hệ thống kênh mương cung cấp nước tưới cho khuvực đồng ruộng, hệ thống này đã được bêtông hóa tương đối hoàn chỉnh, ngoài racòn có một số mương máng chưa được xây dựng hoàn thiện mà vẫn còn là mươngđất

4 Tình hình xã hội.

Khu vực tuyến đi qua thuộc xã vùng nông thôn, có 90% dân sống bằng nghềnông trong khi đó diện tích đất nông nghiệp lại ít, nên người dân ngoài làm ruộngcòn chăn thả gia súc và làm các công việc phụ khác Nhưng đời sống người dâncòn gặp nhiều khó khăn

Khu đo có hai dân tộc anh em chính đang sinh sống đó là người Chăm vàngười Kinh, nhưng chủ yếu là người Chăm Nhìn chung trình độ dân trí còn thấp,nhưng cán bộ và nhân dân trong vùng chấp hành tốt các đường nối chính sách củaĐảng và chế độ pháp luật của Nhà nước, vì vậy tình hình an ninh chật tự trongvùng rất tốt

I-3 TƯ LIỆU TRẮC ĐỊA VÀ BẢN ĐỒ TRÊN KHU ĐO:

I.3.1 Tư liệu trắc địa.

Trên đoạn tuyến khu đo có 4 điểm tọa độ và cao độ hạng IV được đo bằngcông nghệ GPS và thủy chuẩn hạng IV (Điểm cao độ hạng IV được xây dựng đođạc chùng với điểm tọa độ), các điểm này được xây dựng thành lập trong giai đoạn

lập dự án đầu tư Các số liệu của các điểm được kiểm tra thỏa mãn tính ổn định và

đủ điều kiện làm điểm gốc cho công tác xây dựng lưới khống chế đường chuyềncấp 2

Số liệu các điểm như sau:

Số hiệu điểm Tọa độ X (m) Tọa độ Y (m) Cao độ H (m)

I.3.2 Tư liệu bản đồ.

Trong quá trình khảo sát thiết kế xây dựng lưới khống chế phục vụ công táckhảo sát địa hình phục vụ thiết kế nâng cấp mở rộng Quốc Lộ 1A đã sử dụng một

số loại bản đồ, bình đồ sau:

- Bản đồ địa hình tỷ lệ: 1/25000; 1/50000

- Bản đồ hành chính: 1/25000

- Bình đồ khảo sát bước lập dự án đầu tư 1/2000

Các loại bản đồ, bình đồ trên đã được xem xét, kiểm tra bổ sung đảm bảo độtin cậy và đủ điều kiện làm tài liệu gốc cho việc thiết kế xây dựng lưới khống chếđường chuyền cấp 2 sau này, nhằm mục đích khảo sát tuyến phục vụ công tác thiếtkế

I-4: CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO.

 Luật xây dựng số 16/2003/QH11, ngày 26 tháng 11 năm 2003 của Quốc hộiNước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

 Nghị định số 209/2004/NĐ – CP, ngày 16 tháng 12 năm 2004 của Chínhphủ về quản lý chất lượng xây dựng

 Nghị định 16/2005/NĐ-CP, ngày 07 tháng 02 năm 2005 của Chính phủ vềquản lý đầu tư xây dựng công trình; Nghị định 112/2006/NĐ-CP ngày 29/9/2006

về sửa đồi bổ sung một số điều của Nghị định 16/2005/NĐ-CP về quản lý dự ánđầu tư xây dựng công trình

 Quy trình khảo sát đường ôtô 22TCN263-2000

 Quy phạm đo vẽ địa hình 96TCN43-90 (Tổng cục địa chính)

 Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ôtô đắp trên nền đất yếu 2000

22TCN262- Các quy trình quy phạm về đo đạc thành lập bình đồ tỷ lệ 1/2000, 1/1000,1/500, 1/200 của Tổng cục Địa chính Việt Nam ban hành

 Căn cứ qui trình qui phạm ngành

 Căn cứ tình hình thực tế tại khu vực khảo sát

 Giáo trình trắc địa Phổ Thông gio các giáo viên Nguyễn Trọng San, ĐàoQuang Hiếu – Đinh Công Hòa biên soạn

 Giáo trình Xây dựng lưới trắc địa gio giáo viên TS Dương Vân Phong biênsoạn

CHƯƠNG II: THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO VẼ

II.1 VAI TRề, YấU CẦU ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO VẼ VÀ CÁC DẠNG LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO VẼ.

Lới khống chế đo vẽ đợc thành lập trong giai đoạn khảo sátthiết kế thi công xây dựng công trình, đợc thành lập với mục

đích là cơ sở về mặt bằng, độ cao để khảo sát đo đạc, thuthập số liệu về địa hình ngoài thực địa phục vụ công tác thiết

kế và chuyển bản thiết kế ra thực địa và phục vụ cho các giai

đoạn khác nhau của quá trình thi công xây dựng công trình saunày Lới phải đợc thống nhất thành lập trong hệ tọa độ côngtrình, phải đợc đo nối với mốc trắc địa Nhà Nớc, mốc trắc địa

địa phơng hoặc các mốc đã có trong giai đoạn trớc đây Sự sailệch về tọa độ, sự biến dạng về chiều dài các cạnh của lới thicông phải nằm trong giới hạn cho phép của quá trình thiết kế vàthi công công trình

II.1.1 Một số đặc điểm của lới khống chế đo vẽ.

Công tác trắc địa trong xây dựng các công trình có một ýnghĩa đặc biệt quan trọng, nó góp phần quan trọng vào tiến

độ và thành quả của một công trình Nội dung công tác trắc

địa trong xây dựng công trình giao thông đợc tiến hành qua bagiai đoạn đó là: Giai đoạn khảo sát thiết kế, giai đoạn thi công,giai đoạn đi vào khai thác sử dụng

1 Giai đoạn khảo sát thiết kế.

Giai đoạn khảo sát thiết kế là một trong những nhiệm vụ

đầu tiên của công tác trắc địa, đợc tiến hành qua nhiều giai

đoạn bao gồm: Thiết kế tiền khả thi, thiết kế khả thi, thiết kế

kỹ thuật và lập bản vẽ thi công

a.Giai đoạn thiết kế tiền khả thi.

Khi xây dựng tuyến đờng cần phải thu thập những tài liệuliên quan đến tuyến đờng để sơ bộ đánh giá về sự cần thiếtphải đầu t xây dựng công trình giao thông về các thuận lợi, khókhăn và sơ bộ xác định vị trí, quy mô công trình, ớc tính tổngmức đầu t, chọn hình thức đầu t cũng nh đánh giá hiệu quả vềmặt kinh tế, xã hội của dự án Công tác trắc địa chủ yếu tronggiai đoạn này là:

+ Tìm hiểu lực lợng lao động trên khu vực khảo sát, chỉ rõnhững khu vực trọng tâm của tuyến, nơi sẽ thực hiện chuyển lugiao thông của mình sang tuyến đờng thiết kế

+ Xác định trên bản đồ tỷ lệ nhỏ các điểm khống chế,vạch ra các phơng án có thể có trên bản đồ tỷ lệ 1/25000 1/10000 Từ đó sơ bộ đánh giá khái quát u, khuyết điểm củatừng phơng án

+ Khảo sát tuyến: Nhiệm vụ của giai đoạn này là thu thậptài liệu về các điều kiện tự nhiên vùng công trình giao thông sẽ

đi qua( địa hình, địa chất, thuỷ văn, nguồn cung cấp vật liệuxây dựng), đồng thời điều tra và thu thập các tài liệu khảo sát

đã thực hiện (nếu có) và làm việc với cơ quan hữu quan về lợiích (và cả khó khăn) trong xây dựng cũng nh trong khai tháicông trình Kết quả khảo sát sơ bộ đề xuất đợc hớng tuyến, ớc

định đợc quy mô và giai pháp kinh tế kỹ thuật của công trình

+ Khảo sát thủy văn: Khảo sát thuỷ văn đối với các tuyến ờng là thu thập các tài liệu sẵn có và điều tra bổ sung(nếu cha

đ-có sẵn )về địa hình, địa chất, khí tợng, thuỷ văn, tình hìnhngập lụt, chế độ dòng chảy của sông, suối trong dòng thiết kế

đờng Làm việc với các địa phơng các cơ quan hữu quan về các

công trình đê đập thuỷ lợi, thuỷ điện hiện đang sử dụng vàtheo các quy hoạch tơng lai Sự ảnh hởng của các công trình nàytới chế độ thuỷ văn dọc tuyến đờng và các công trình thoát nớctrên đờng, các yêu cầu của thuỷ lợi đối với việc xây dựng cầu và

đờng Trên bản đồ có sẵn vạch đờng danh giới các lu vực tụ nớc,các vùng bị ngập (nếu có), tổ chức thị sát ngoài thực địa để

đánh giá, đối chiếu với các số liệu thu thập qua tài liệu lu trữ do

địa phơng và các cơ quan chức năng cung cấp

b Giai đoạn thiết kế khả thi.

Giai đoạn này đợc thực hiện trên cơ sở các luận chứng kinh

tế kỹ thuật đã đợc chủ đầu t phê duyệt và xác định phạm vi

đầu t xây dựng các công trình Công việc trong bớc thiết kếkhả thi bao gồm :

+ Tiến hành đo vẽ bình đồ, hoặc bình đồ ảnh ở ty lệ1/10000 1/5000, khoảng cách đều giữa các điểm từ 2 5m

+ Khảo sát tuyến đờng: Quá trình khảo sát phải nghiên cứucác điều kiện tự nhiên của vùng nh (địa hình, địa mạo, địachất, thuỷ văn, nguồn vật liệu xây dung…) Ngoài ra cần chú ý

đến những tài liệu khảo sát đã tiến hành trong những năm trớcnếu có Kết quả khả sát phải đề xuất đợc hớng tuyến và giảipháp thiết kế cho phơng án tốt nhất, đề xuất giải pháp thi công

đồng thời phải thoả thuận với chính quyền địa phơng và các cơquan chức năng về hớng tuyến và các giải pháp thiết kế chủ yếu

+ Khảo sát thủy văn: Yêu cầu khảo sát thuỷ văn dọc tuyến

đờng là nghiên cứu các hồ sơ thuỷ văn, địa hình, địa chất dọctuyến đã thu thập đợc, đánh giá mức độ chính xác và mức độ

tỉ mỉ các số liệu, tài liệu đó so với yêu cầu khảo sát trong bớcnghiên cứu tiền khả thi để lập kế hoạch bổ xung các tài liệu cònthiếu theo nhiệm vụ và nội dung đặt ra trong bớc tiền khả thi

c Giai đoạn thiết kế kỹ thuật.

Sau khi phơng án khả thi đựoc trình duyệt lên cơ quan chủquản xem xét và phê chuẩn, đơn vị thiết kế tiến hành đa racác thông số cụ thể của công trình (số làn xe, cấp đờng, tốc độ

xe chạy, kết cấu mặt đờng ) Đề ra các phơng án thi công giảiphóng mặt bằng, phơng án thi công và các giải pháp kỷ thuật

Nh vậy trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật phục vụ cho côngtrình là rất chi tiết và cụ thể với mục tiêu là đa ra các phơngpháp công nghệ nhằm thi công và xây dựng công trình Do đónội dung của công tác trắc địa trong giai đoạn này bao gồm cácnội dung sau:

- Thành lập lới khống chế cơ sở mặt bằng và độ cao dọctuyến

- Thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn của khu vực xâydựng

- Chuyển phơng án tối u đã chọn ra thực địa

- Đo vẽ mặt cắt dọc, mặt cắt ngang tại các cọc lý trình

- Cắm các mốc giải phóng mặt bằng

d.Giai đoạn lập bản vẽ thi công.

Giai đoạn lập bản vẽ thi công là quá trình chi tiết hóa giai

đoạn thiết kế kỷ thuật bằng phơng pháp bằng bản vẽ thi công,

để cung cấp chi tiết số liệu trên bản vẽ cho các đơn vị thi côngngoài thực địa Vì vậy giai đoạn này phải chính xác hóa về vềkhảo sát địa hình, địa chất thủy văn để xác định các yếu tố

- Thành lập mặt cắt dọc, cắt ngang của tuyến

- Khảo sát lại tuyến khôi phục lại tuyến trên thực địa, khảosát thủy văn bổ sung các số liệu còn thiếu trong bớc thiết kế kỹthuật

2 Giai đoạn thi công

Sau khi giai đoạn khảo sát thiết kế đã hoàn thành công viêctiếp theo của trắc địa đó chính là chuyển sang giai đoạn thicông Giai đoạn thi công chính là quá trình sử dụng lới khốngchế trắc địa phục vụ cho bố trí công trình và thi công ở ngoàithực địa cả về mặt bằng và độ cao nhằm đảm bảo công trình

đợc chính xác và theo đúng thiết kế đề ra

Bản thiết kế tuyến đã thống nhất trong phòng trứơc đây

đợc chuyển ra thực địa theo các số liệu và bình đồ tổng thểcủa khu vực Từ các số liệu tọa độ các điểm đặc trng đã đợc

xác định trứơc chúng ta tiến hành bố trí trên thực địa, đo đạc

và kiểm tra so với tọa độ các điểm đã thiết kế, từ đó đa ra

ph-ơng án hợp lý nhất để đảm bảo cho công trình đạt độ chínhxác cao nhất, cũng nh có biện pháp khắc phục với những sự cố cothể sảy ra trong quá trình thi công

3 Giai đoạn khai thác sử dụng công trình.

Công tác trắc địa trong thời kỳ này là thành lập mạng lớiquan trắc chuyển dịch, biến dạng để theo dõi và đánh giá sự

ổn định của công trình trong thời kỳ đi vào vận hành

Việc thành lập các mạng lới quan trắc và thời gian quan trắc

đợc phụ thuộc vào từng loại công trình, đặc điểm của côngtrình và tính cấp thiết của công trình

4 Kết luận.

Nh vậy ta thấy rằng lới khống chế trắc địa trong khảo sátthiết kế công trình là một loại lới trắc địa chuyên dụng Đợcthành lập với mục đích làm cơ sở mặt bằng, độ cao để đo đạcthành lập bình đồ, các số liệu về địa hình của khu vực, làm sốliệu đầu vào cho công tác thiết kế và chuyển bản thiết kế rangoài thực địa phục vụ cho các giai đoạn thi công khác nhau củaquá trình xây dựng công trình

Từ đó ta có thể thấy rằng so với các mạng lới trắc địa dùngcho đo vẽ bản đồ thì mạng lới trắc địa dùng cho công tác khảosát thiết kế thi công công trình có một số đặc điểm nổi bậtsau:

+Lới khống chế khảo sát thiết kế, thi công là một hệ thống

l-ới bao gồm nhiều bậc, đợc thành lập theo nguyên tắc từ tổng thể

đến cục bộ, mỗi bậc lới phục vụ cho từng giai đoạn khác nhautrong quá trìng thi công một nhóm hạng mục công trình

+Do đặc điểm yêu cầu độ chính xác cần bố trí côngtrình tăng dần theo tiến trình xây dựng nên yêu cầu độ chínhxác đối với các bậc lới cũng tăng dần từ bậc trớc tới bậc sau

+Đồ hình và phơng pháp thành lập lới phù hợp với đặc điểm

kỹ thuật công trình và thuận lợi cho công tác bố trí, đo vẽ hoàncông ở các giai đoạn tiếp theo

+Lới khống chế thi công công trình thờng có phạm vi khốngchế nhỏ, mật độ khống chế dày đặc, yêu cầu độ chính xác caothờng không thuận lợi cho công tác đo ngắm và bảo quản lâudài các điểm mốc khống chế, điều kiện thi công chật hẹp sẽ tạo

ra những khó khăn trong quá trình thành lập lới, đo đạc côngtrình Do ảnh hởng của điều kiện xây dựng lên các cạnh của lớikhống chế thi công thờng ngắn rất khó đạt đợc một dạng đồhình lý tởng theo lý thuyết đề ra Ngoài ra môi trờng xây dựng

và sự hoạt động của các phơng tiện tham gia thi công cũng làm

ảnh hởng rất nhiều tới độ chính xác thành lập lới thi công xâydựng hay độ chính xác bố trí công trình

Trong những điều kiện nh vậy ta phải lựa chọn số bậc củalới và phơng pháp phát triển lới hợp lý để đảm bảo số liệu trắc

địa trong quá trình thi công

Từ những đặc điểm của lới ta thấy rằng do tính chất đadạng của các công trình xây dựng mà lới khống chế thi côngcũng rất đa dạng Tuỳ thuộc vào tính chất quan trọng của từngcông trình, điều kiện địa hình, điều kiện thi công mà dạng lớitrắc địa thi công phải đợc xây dựng một cách linh hoạt nhằm

đáp ứng đợc những yêu cầu trong quá trình thi công các côngtrình Vì vậy lới thi công phải đợc xây dựng và sử lý theo nguyêntắc sau:

+Lới thi công là mạng lới độc lập, cục bộ (để tránh ảnh hởngcủa sai số số liệu gốc)

+Tất cả các bậc lới thi công phải đợc tính toạ độ (độ cao)trong hệ thống nhất đã đợc chọn lựa trong giai đoạn khảo sátcông trình

II.1.2 Yêu cầu độ chính xác lới khống chế.

Một trong những nhiệm vụ chủ yếu của công tác trắc địatrong giai đoạn khảo sát và thiết kế công trình chính là để đo

vẽ bản đồ tỷ lệ lớn trên khu vực xây dựng, và lựa chọn phơng ánthiết kế hợp lý nhất cho xây dựng công trình x Do đó việc đòihỏi yêu cầu về độ chính xác cả về mặt bằng lẫn độ cao là vấn

đề đặt lên hàng đầu của công tác trắc địa trong giai đoạnnày

1 Độ chính xác về mặt bằng.

a Phân cấp lới khống chế.

Lới khống chế mặt bằng trên khu vực xây dựng công trình thờng thành lập đến tỷ lệ 1:500 Lới

đợc phân cấp thành nhiều bậc có thể tóm tắt nh sau:

Lới mặt bằng và độ cao nhà nớc(Lới tam giác, lới đa giác hạng II IV; lới thủy chuẩn hạng II

IV)

Lới chêm dày khu vực(Lới giải tích hoặc đa giác cấp 1,2; thủy chuẩn kỹ thuật)

Lới khống chế đo vẽ(Đờng chuyền kin vĩ, lới tam giác nhỏ, lới giao hội)

- Trên khu vực cần đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:2000; 1:1000; 1:500thì cứ 5 15 km2 cần một điểm khống chế mặt bằng và 5 7

km2 cần có một điểm khống chế độ cao Đặc biệt trên các khuvực hẹp có dạng kéo dài thì cứ 5 km2 cần có một điểm khốngchế mặt bằng

độ chính xác là “sai số trung phơng vị trí điểm cấp khống chếcuối cùng so với điểm khống chế cơ sở” hay còn gọi là “sai sốtuyệt đối vị trí điểm”.

Quy phạm quy định: Sai số vị trí điểm của lới khống chế

đo vẽ so với điểm khống chế nhà nớc không đợc vợt quá 0.2mmtrên bản đồ, tức là Mp 0.2mm.M Đối với vùng cây rậm rạp thì yêucầu độ chính xác này giảm đi 1.5 lần, tức là Mp 0.3mm.M (ở

Trong đó: n – số cạnh trung gian trên trên đờng nối điểm

đầu và điểm cuối của chuỗi

- sai số trung phơng tơng đối cạnh đáy

m - sai số trung phơng đo góc, dấu “ +” trớc 3n đợc lấy khi

số lợng tam giác là chẵn, còn dấu “ –” khi số lợng tam giác lẻ.Dịch vị ngang trong chuỗi tam giác nh trên đợc tính theocông thức:

- Khi số lợng tam giác trong chuỗi là chẵn

+ Lới tam giác đo cạnh: Các chỉ tiêu cơ bản của lới này đợc

nêu trong bảng sau:

Bảng II.1 - 1

Các chỉ tiêu cơ bản Hạng IV Cấp 1 Cấp 2

3Sai số tơng đối giới hạn xác

định chiều dài cạnh 1:50000 1:20000

1:10000Góc nhỏ nhất trong tam

+ Lới đờng chuyền:

Tùy thuộc vào diện tích và hình dạng kích thớc đo, vào vịtrí các điểm gốc mà thiết kế lới đờng chuyền dới dạng đờngchuyền phù hợp, lới đờng chuyền với các điểm nút hoặc vòngkhép

Việc đánh giá bản thiết kế lới đờng chuyền bao gồm: xác

định sai số tọa độ các điểm nút, sai số khép tơng đối của ờng chuyền, sau đó so sánh chúng với các hạn sai tơng ứng Côngthức ớc tính gần đúng tuyến đờng chuyền đơn phù hợp dạng bất

Với là tổng chiều dài tuyến đờng chuyền

T là mẫu số sai số tơng đối cho phép của đờng chuyền cấphạng tơng ứng

Để đảm bảo yêu cầu công tác đo vẽ địa hình công trình,sai số độ cao các điểm của lới đợc xác định theo khoảng cao

đều giữa các đờng đồng mức dựa vào công thức

số độ cao của mốc thủy chuẩn ở vị trí yếu nhất của lới sau bìnhsai so với điểm gốc của khu vực không vợt quá 30mm

II.1.3 Các phơng pháp xây dựng lới khống chế mặt bằng

Lưới khống chế trắc địa mặt bằng phục vụ cho thành lập bản đồ địa hỡnh tỷ

lệ lớn cú thể được thành lập theo cỏc phương phỏp như tam giỏc, đa giỏc, giao hội

và phương phỏp cú ứng dụng cụng nghệ GPS

1 Phương phỏp lưới tam giỏc.

a Lưới tam giỏc đo gúc.

Hình II.1 - 1Các điểm I, II, 1, 2, 3, i trên mặt đất hợp thành một chuỗi tam giác

Tiến hành đo tất cả các góc trong mạng lưới tam giác và từ toạ độ điểm gốc,

đo chiều dài cạnh gốc, phương vị gốc ta tính ra được toạ độ các điểm trong mạnglưới

- Ưu điểm: Lưới có kết cấu đồ hình chặt chẽ khống chế toàn bô khu đo,trong lưới có nhiều trị đo thừa nên có nhiều điều kiên để kiểm tra kết quả đo

- Nhược điểm: Công tác chọn điểm rất khó khăn vì các điểm được chọn đòihỏi phải thông hướng nhiều nên viêc bố trí mạng lưới khó khăn ở nơi có địa hìnhphức tạp

b Lưới tam giác đo cạnh

Trong lưới tam giác đo cạnh, tất cả các cạnh của tam giác được đo 2) Lưới tam giác đo cạnh thường có ít trị đo thừa hơn lưới tam giác đo góc, đôchính xác tính chuyền phương vị trong lưới tam giác đo cạnh kém hơn so với lướitam giác đo góc vì các góc trong lưới được xác định gián tiếp qua các cạnh đo, dovậy lưới tam giác đo cạnh có đô tin cậy không cao Trong điều kiện kỹ thuật nhưnhau thì lưới tam giác đo góc vẫn có tính ưu việt hơn lưới tam giác đo cạnh

đo cạnh sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao

- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên không có điều kiên để kiểm trachất lượng đo trong lưới Để có trị đo thừa và nâng cao độ chính xác của lưới tamgiác đo cạnh người ta thường chọn lưới có đồ hình bao gổm các đa giác trung tâmhay tứ giác trắc địa hoặc lưới tam giác dày đặc với đồ hình phức tạp Như vậy thì

sự thông hướng gặp rất nhiều khó khăn

c Lưới tam giác đo góc cạnh.

Trong phương pháp này cần đo tất cả các góc và tất cả các cạnh hoặc đo tất

cả các góc và một số cạnh nào đó trong lưới

- Ưu điểm: Phương pháp đo góc cạnh kết hợp có kết cấu đồ hình chặt chẽ,

có nhiều trị đo thừa do vậy lưới cho độ chính xác cao hơn các phương pháp đã xéttrên

- Nhược điểm: Công tác bố trí lưới gặp nhiều khó khăn do phải thônghướng nhiều, cùng một lúc phải xác định cả hai đại lượng là trị đo góc và trị đocạnh nên công tác ngoại nghiệp cũng như tính toán bình sai gặp nhiều khó khăn,phức tạp, thời gian thi công bị kéo dài, kinh phí tốn kém

2 Phương pháp lưới đa giác.

Lưới đa giác (hay còn gọi là lưới đường chuyền) có dạng như (hình II.1 - 3)

Trong lưới đo tất cả các góc ngoặt β và các cạnh S.

- Ưu điểm: Khi khu đo là các thành phố, thị xã, làng mạc, vùng đông dân

cư, vùng đồi núi có địa hình, địa vật phức tạp, tầm thông hướng kém thì việc xâydựng cơ sở khống chế mặt bằng dưới dạng lưới đường chuyền là phương án hợp lýnhất ví tại một điểm chỉ phải thông hướng đến hai điểm liền kề khác Hiện nay,với sự phát triển của máy đo dài điện tử cho phép xác định chiều dài một cáchthuận tiện và nhanh chóng với độ chính xác cao, nên phương pháp đa giác đangđược ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản suất

- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên ít có điều kiện kiểm tra ngoài thựcđịa, kết cấu đồ hình yếu hơn lưới tam giác

3 Phương pháp giao hội góc thuận.

Giả sử ta có 2 điểm A và B đã biết toạ độ (hình II.1 - 4), để xác định điểm P

bằng phương pháp giao hội góc thuận, ta đặt máy ở A và B tiến hành đo góc α, β.

Toạ độ điểm P được xác định trực tiếp từ (XA, YA), (XB, YB) và α, β theo côngthức IUNG:

Xp = (II.1 - 7)

- Ưu điểm: Ở những nơi địa hình, địa vật ít bị che khuất thông hướng dễdàng thì ta áp dụng được phương pháp giao hội là rất thuận tiện cho việc phát triểnlưới

- Nhược điểm: Phương pháp giao hội có độ chính xác không cao nên chỉdùng trong trường hợp thành lập lưới đo vẽ.

Hình II.1 - 4

4 Phương pháp xây dựng lưới trắc địa ứng dụng công nghệ GPS.

Lưới GPS là lưới trắc địa không gian trong hệ toạ độ WGS- 84 (WorldGeodetic System - 84)

Lưới GPS nói chung không khác nhiều so với mạng lưới trắc địa truyềnthống Lưới gồm các điểm được chôn trên mặt đất nơi ổn định hoặc bố trí trên cáccông trình vững chắc, kiên cố Các điểm của lưới GPS được liên kết với nhau bởicác cạnh đo độc lập Nhờ các cạnh đo này, toạ độ, độ cao của các điểm GPS sẽđược tính Các cạnh được đo trong các đoạn đo (gọi là các session), với thời gianthu tín hiệu quy định đủ để đảm bảo độ chính xác cạnh đo theo yêu cầu độ chínhxác của mạng lưới GPS

Độ chính xác lưới GPS không phụ thuộc vào đồ hình của lưới, do vậy việcchọn điểm GPS đơn giản hơn chọn điểm trong lưới trắc địa truyền thống Tuynhiên do đặc điểm đo GPS nên khi bố trí điểm đặt máy GPS có một số yêu cầukhác so với phương pháp truyền thống Cụ thể là:

- Vị trí điểm được chọn phải cách xa các khu vực phát sóng như trạm điện,trạm phát thanh, truyền hình… để giảm các nguổn gây nhiễu tín hiệu.

- Cần lưu ý đến điều kiện thông thoáng lên bầu trời thuận tiện cho việc thutín hiệu vệ tinh Không đặt máy thu GPS dưới các dặng cây, các tán cây, dướichân các toà nhà cao tầng tránh tình trạng tín hiệu vệ tinh bị gián đoạn ảnhhưởng đến kết quả đo GPS Tốt nhất nên bố trí điểm đo sao cho góc mở lên bầutrời không nhỏ hơn 1500 hoặc 1400 như (hình II.1 - 5)

- Ưu điểm: Lưới được xây dựng bằng phương pháp GPS có ưu điểm làkhông đòi hỏi phải xây dựng tiêu mốc cao, ít phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, cáccông tác đo ngắm và tính toán có thể tự động hoá, thời gian thi công nhanh và lướiđạt độ chính xác cao

Ở nước ta đã sử dụng công nghệ GPS để thành lập hệ thống toạ độ cơ bảnnhà nước phủ trùm toàn bộ lãnh thổ và lãnh hải Ngoài ra công nghệ GPS còn được

áp dụng để thành lập lưới phục vụ cho công tác khảo sát thiết kế thành lập bản đồcông trình xây dựng ở khu vực có địa hình phức tạp như công trình thuỷ lợi, thuỷđiện

- Nhược điểm: Thiết bị thu tín hiệu vệ tinh GPS khá đắt tiền nên hiệu quảkinh tế mang lại chưa cao

5 Kết luận.

Từ các ưu điểm và nhược điểm của các dạng lưới khống chế mặt bằng đãnêu ở trên, cùng với trang thiết bị hiện có và yêu cầu kỹ thuật của dự án, phươngpháp xây dựng và thiết kế lưới được chọn cho dự án là “Xây dựng lưới khống chếmặt bằng theo phương pháp lưới đa giác (lưới đường chuyền phù hợp)”

II.1.4 Phương pháp xây dựng lưới khống chế độ cao.

1 Yêu cầu kỹ thuật của lưới.

Lưới độ cao được dùng để xác định vị trí độ cao của các điểm khống chế, là

cơ sở độ cao cho việc thành lập bản đồ và bố trí công trình Tuỳ theo yêu cầu độchính xác và tác dụng, lưới khống chế độ cao được chia ra thành các loại sau:

- Lưới độ cao nhà nước

- Lưới độ cao kỹ thuật

- Lưới độ cao đo vẽ

Lưới độ cao nhà nước được phân ra làm 4 cấp hạng là I, II, III, IV Lưới độcao hạng I, II là hệ thống độ cao thống nhất trong toàn quốc, là cơ sở cho việcnghiên cứu khoa học và phát triển các lưới độ cao hạng III, IV

Lưới độ cao hạng II được thành lập ở khu vực rộng có chu vi lớn hơn 40km,chiều dài giữa các điểm nút không lớn hơn 10km

Lưới thuỷ chuẩn hạng III được tăng dày bởi các tuyến hạng II, chiều dàigiữa các tuyến hạng III được bố trí giữa các điểm hạng II không vượt quá 15km,chiều dài giữa các điểm nút không vượt quá 5km.

Tuyến thuỷ chuẩn hạng IV tăng dày cho lưới hạng III, chiều dài tuyến bố trígiữa các điểm hạng II và III Chiều dài tuyến giữa các điểm nút không vượt quá 1÷3km Các điểm hạng IV cách nhau 400 ÷ 500m ở khu vực xây dựng và 1km ở khuvực chưa xây dựng

Các chỉ tiêu kỹ thuật của các cấp hạng thuỷ chuẩn I, II, III, IV được thể hiệntrong bảng (II.1 - 2)

Bảng II.1 - 2

Lưới độ cao kỹ thuật thường được bố trí dưới dạng đường đơn hoặc hệthống có một hay nhiều điểm nút, chiều dài đường chuyền đơn phụ thuộc vàokhoảng cao đều và không quá các giá trị nêu ở bảng (II.1 - 3)

Tuỳ theo yêu cầu độ chính xác và điều kiện đo đạc mà lưới độ cao có thểđược xây dựng theo phương pháp đo cao lượng giác hay đo cao hình học

Ở vùng đồi, núi thấp, đồng bằng lưới độ cao thường được xây dựng theophương pháp đo cao hình học Ở vùng núi cao hiểm trở thì lưới độ cao được xâydựng theo phương pháp đo cao lượng giác

Việc xây dựng lưới độ cao được thực hiện qua các bước sau:

- Thiết kế kỹ thuật trên bản đồ

- Chọn điểm chính thức ngoài thực địa, chôn mốc độ cao

- Vẽ sơ đồ lưới chính thức và tiến hành đo chênh cao

- Tính toán bình sai tìm ra độ cao các điểm

Tuỳ theo cấp hạng lưới mà việc chọn điểm độ cao có những yêu cầu khácnhau Đường đo cao được chọn sao cho ngắn nhất và thuận tiện nhất cho di chuyểntrang thiết bị đo đạc nhưng vẫn phải đảm bảo diện tích khống chế lớn, thuận lợicho việc phát triển lưới độ cao các cấp hạng thấp hơn

Nơi đặt mốc độ cao hoặc các trạm đo cần đảm bảo vững chắc, ở nơi khô ráo,đường đo thuận tiện tránh các chướng ngại vật lớn, tránh vượt sông, thung lũng,tránh những vùng đất xốp, dễ gây sụt lở

2 Các phương pháp đo cao.

a Phương pháp đo cao hình học.

*Phương pháp đo thủy chuẩn từ giữa.

Nguyên lý của nó là dựa vào tia ngắm nằm ngang, nghĩa là trong phạm vihẹp coi tia ngắm song song với mặt thuỷ chuẩn và vuông góc với phương dây dọidụng cụ đo là máy và mia thuỷ chuẩn

Để xác định chênh cao giữa các điểm người ta đưa trục ngắm của ống kínhmáy thuỷ chuẩn về vị trí nằm ngang và đọc số trên các mia dựng ở các điểm đo

Có hai cách để đo chênh cao giữa hai điểm mia là: “đo thuỷ chuẩn từ giữa” và “Đothuỷ chuẩn phía trước”

Hình II.1 – 6

Hình II.1 - 7Hình II.1 – 6 mô tả phương pháp đo thuỷ chuẩn từ giữa ở đây để đơn giản taxét trong phạm vi hẹp, nghĩa là coi thuỷ chuẩn là mặt phẳng nằm ngang

Tia ngắm truyền thẳng và song song với mặt thuỷ chuẩn, các trục đứng củamáy và mia theo phương dây dọi vuông góc với mặt thuỷ chuẩn, chênh cao giữahai điểm A và B kí hiệu là hAB

hAB = HB - HA (II.1 – 8)

Ta đặt máy như hình II.1 – 6

Theo hướng từ A đến B, mia đặt tại điểm A gọi là “mia sau” mia tại B là

“mia trước” Số đọc mia sau ký hiệu là a, mia trước là b

Nếu độ cao của điểm A biết trước là HA thì độ cao điểm B là:

HB = HA + hAB (II.1 – 10)Khi hai điểm A và B xa nhau hoặc trong trường hợp hAB quá lớn (độ dốc lớn)cần phải bố trí nhiều trạm máy như (hình II.1 - 7) lúc này hAB là tổng chênh cao h, của n trạm máy

(II.1 – 11)

*Phương pháp đo thủy chuẩn phía trước.

Trong trường hợp máy đặt tại điểm M đã biết độ cao (hình II.1 - 8), để xácđịnh độ cao các điểm N, ta cần đặt mia tại điểm lân cận, chẳng hạn điểm N, ta chỉcần đặt mia tại điểm N sau khi đo chiều cao của máy ta tính được chênh cao hMN,theo hình vẽ ta có:

hMN = im – b (II.1 – 12)

HN = (HM + im) – b (II.1 – 13)

Hình II.1 – 8

b Phương pháp đo cao lượng giác.

Nguyên lý của nó là dựa vào mối tương quan hàm lượng giác tạo bởi tia ngắm nghiêng, khoảng cách giữa các điểm và phương dây dọi, của các điểm cần xác định độ cao Dụng cụ đo là máy có bàn độ đứng (máy kinh vĩ, máy toàn đạc điện tử…)

Hình II.1 - 9

Để hiểu rõ vấn đề ta xét trường hợp cụ thể theo như hình II.1 – 9

Giả sử cần xác định chênh cao giữa hai điểm A và B, ta đặt máy kinh vĩ có bàn độ đứng ở A và mia (hoặc tiêu có chiều cao l đã được xác định) ở B

Đo chiều cao của máy AJ= i, sau đó hướng ống kính ngắm vào điểm B' trên mia

Từ hình vẽ ta có: hAB = h' + im – lt (II.1 - 14)

Nếu tính ảnh hưởng của độ cong trái đất và chiết quang của tia ngắm f =0,42S2/R thì:

hAB = h' + im – lt + f (II.1 - 15)Trong đó lt, chiều cao tia ngắm, nếu dùng mia thì l là số đọc trên mia theochỉ giữa

Tuỳ theo các yếu tố đo được trong tam giác JB'B mà h' có thể tính theo cácbiểu thức khác nhau như sau:

+ Nếu đo góc đứng v và khoảng cách ngang S thì h= s tgv, lúc này:

hAB= Stgv + im - lt + f (II.1 - 16)

+ Nếu đo góc thiên đỉnh Z và khoảng cách ngang S thì:

hAB = ScotgZ + im - lt + f (II.1 - 17)

+ Nếu khoảng cách S được đo bằng dây thị cự thẳng, mia đứng thì theo công thức S=Kl/cos2v (trong đó lt là số hiệu đọc trên mia giữa chỉ dưới và chỉ trên)

hAB = Klcos2 vtgv = Kl.cosvsinv (II.1 - 18)

vì sin2v = 2sinvcosv nên ta có:

hAB = ½ Klsin2v+ im - lt + f (II.1 - 19)

+ Trong trường hợp khoảng cách S< 300m có thể bỏ qua sai số cải chính f,

và trong khi đo vẽ chi tiết, để đơn giản việc tính toán người ta đánh dấu trên mia chiều cao mục tiêu lt đúng bằng chiều cao máy (lt= im), lúc này ta có:

hoặc hAB = ½ Klsin2v

3 Kết luận.

Từ các phương pháp đo cao đã nêu ở trên cùng với yêu cầu kỹ thuật của dự

án, phương pháp đo cao được lựa chọn cho dự án là phương pháp đo thủy chuẩn từgiữa, với tiêu chuẩn đo thủy chuẩn kỹ thuật

II.2 THIẾT KẾ VÀ ƯỚC TÍNH ĐỘ CHÍNH XÁC LƯỚI KHỐNG CHẾ.

II.2.1 Lưới khống chế mặt bằng.

1 Tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác.

Cơ sở trắc địa để đo vẽ bản đồ giai đoạn khảo sát thiết kế đó là lưới nhànước các cấp hạng, lưới tăng dày và lưới đo vẽ Về độ chính xác, lưới trắc địa phảiđược thiết kế đảm bảo cho công tác tăng dày nhằm thoả mãn yêu cầu đo vẽ bản đồ

tỷ lệ lớn nhất và các yêu cầu của công tác bố trí công trình

Lưới khống chế mặt bằng được thành lập phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình giaiđoạn này thì tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của lưới là “Sai số trung phương

vị trí điểm của cấp khống chế cuối cùng so với điểm khống chế cơ sở” hay còn gọi

là “Sai số tuyệt đối vị trí điểm ”

Trong qui phạm qui định: Sai số vị trí điểm của lưới khống chế đo vẽ so vớiđiểm của khống chế cơ sở không vượt quá 0,2 ^ 0,3.Mbđ trên bản đồ, trong đó Mbđ

b Ước tính độ chính xác đặc trưng của các bậc khống chế.

Như ta đã biết, sai số của lưới khống chế bậc cao sẽ là số liệu gốc của lướikhống chế bận thấp hơn Để giảm sự biến dạng của hệ thống khống chế thì yêu cầuđặt ra là sai số của lưới khống chế bậc cao phải nhỏ hơn sai số đo của lưới bậc thấp

Trong thực tế thiết kế hệ thống mốc khống chế thường lấy K = 2.

Đối với hệ thống khống chế gồm n bậc thì sai số tổng hợp của bậc thứ n sẽ là:

mon2 = m12 + m22 + … + mn2 (II.2 - 5)Nếu hệ số suy giảm độ chính xác là như nhau ở tất cả các bậc khống chế thi

ta có thể viết quan hệ dưới dạng:

Tamgiác III

Tamgiác IV Đa giác Đo vẽ

Từ bảng trên ta nhận thấy khi tăng số bậc phát triển của hệ thống lưới vàtăng giá trị K thì yêu cầu độ chính xác của lưới bậc trên tăng.

3 Một số phương pháp ước tính độ chính xác lưới khống chế.

a Mục đích và nguyên tắc chung của việc ước tính độ chính xác bản thiết kế lưới.

Trong quy trình thành lập một mạng lưới trắc địa, việc ước tính độ chính xáccủa lưới là một khâu rất quan trọng Nó xác định xem sai số trung phương của cácyếu tố quan trọng của lưới sẽ xây dựng như sai số vị trí điểm, sai số chiều dài cạnh,sai số phương vị cạnh có đạt yêu cầu quy định hay không Ngược lại, với mộtyêu cầu đã định trước về độ chính xác các yếu tố của lưới, ta phải xác định mộtphương án kỹ thuật phù hợp và loại bỏ những phương án không đạt độ chính xácyêu cầu hoặc đạt quá mức cần thiết gây lãng phí Như vậy, việc ước tính độ chínhxác lưới thiết kế vừa mang mục đích kỹ thuật, vừa mang mục đích kinh tế Do đóviệc ước tính độ chính xác chính là giải bài toán tối ưu hoá

Công tác ước tính độ chính xác được dựa trên nguyên tắc chung của nguyên

lý số bình phương nhỏ nhất của lý thuyết sai số Xuất phát từ công thức:

Trong đó:

mF - là sai số trung phương của hàm các trị đo cần đánh giá độ chính xác

μ - là sai số trung phương trọng số đơn vị.

- là trong số đảo của hàm các tri đo cần đánh giá độ chính xác

Từ công thức (II.2 - 8) ta thấy có hai bài toán ước tính độ chính xác của lướithiết kế như sau:

+ Trường hợp 1:Cho biết μ, 1/P xác định m