Tải bản đầy đủ - 82 (trang)
1 PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH

1 PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH

Tải bản đầy đủ - 82trang

Trường Đại học Mỏ - Địa chất



Đồ



án



tốt



nghiệp

Ngày nay có các máy đo xa điện tử rất phát triển, việc đo cạnh tương đối

thuận tiện và có độ chính xác cao. Trong phương pháp này, đo chiều dài của

tất cả các cạnh trong tam giác. Từ chiều dài của tất cả các cạnh trong tam giác

ta có thể tính được giá trị của tất cả các góc trong tam giác, sau đó có thể tính

được toạ độ của các điểm còn lại của lưới khống chế.



Hình 2.2 Chuỗi tam giác đo cạnh

Ưu điểm: trị đo ít, khống chế được khu vực rộng lớn.

Nhược điểm: trị đo thừa ít, độ chính xác tính chuyền phương vị cũng

kém hơn đo góc nên lưới đo cạnh không có độ tin cậy cao. Trong đièu kiện

kinh tế kỹ thuật như nhau thì lưới đo góc vẫn ưu việt hơn. Để có thêm trị đo

thừa, nâng cao độ chính xác của lưới, khi xây dựng lưới tam giác đo cạnh

người ta thường chọn lưới có hình dạng là lưói đa giác trung tâm, lưới tứ giác

trắc địa hay lưới tam giác dày đặc.

3. Phương pháp tam giác đo góc-cạnh

Thực chất của phương pháp này là tiến hành đo tất cả các góc, các cạnh

trong mạng lưới tam giác.

Ưu điểm: cho độ chính xác cao, phạm vi khống chế rông lớn.

Nhược điểm: khối lượng đo đạc lớn, việc xây dựng mạng lưới phức tạm

và tốn kém.

2.1.2 Phương pháp đường chuyền

Lưới đường chuyền là một hệ thống các điểm trên mặt đất, các điểm

này liên kết với nhau tạo thành đường gấp khúc. Tiến hành đo tất cả các cạnh

và góc ngoặt của đường chuyền ta sẽ xác định được vị trí tương hỗ giữa các

SV: Vũ Văn Đạt



17A – K57

Lớp: Trắc địa



Trường Đại học Mỏ - Địa chất



Đồ



án



tốt



nghiệp

điểm. Nếu biết toạ độ của một điểm góc phương vị của một cạnh ta có thể

tính ra góc phương vị của các cạnh và toạ độ của các điểm khác trên đường

chuyền. Khi xây dựng lưới toạ độ theo phương pháp đường chuyền có thể sử

dụng các dạng cơ bản sau: đường chuyền phù hợp, đường chuyền treo, đường

chuyền khép kín và lưới đường chuyền.

Ưu điểm: ở vùng địa hình khó khăn hoặc địa vật bị che khuất nhiều, đặc

biệt là các thành phố, lưới đường chuyền rất dễ chọn điểm, dễ thông hướng đo vì

tại một điểm chỉ cần thấy hai điểm khác. Sự thay đổi góc ngoặt cũng không bị

hạn chế vào khu vực che khuất, dễ phân bố điểm theo yêu cầu của công việc đo

đạc giai đoạn sau. Việc đo góc ngang rất đơn giản vì tại mỗi điểm thường đo hai

hướng, tại điểm nút số lượng đo sẽ nhiều hơn. Các cạnh được đo trực tiếp cho

nên độ chính xác các cạnh tương đối đều nhau, còn trong lưới tam giác đo góc

các cạng được tính chuyền nên có độ chính xác không đều nhau.

Nhược điểm: trong một số trường hợp về phương tiện máy móc kỹ

thuật bị hạn chế thì khối lượng đo cạnh sẽ nhiều hơn. Trị đo thừa ít, không có

điều kiện kiểm tra góc ngoài thực địa (trừ trường hợp lưới khép kín) chỉ khi

tính toán mới phát hiện được.

2.1.3 Phương pháp tứ giác không đường chéo

1. Tứ giác đơn

Lưới tứ giác không đường chéo là một dạng lưới đo góc cạnh kết hợp

có khả năng ứng dụng tốt để thành lập lưới trắc địa công trình.

Xét đồ hình của lưới tứ giác không đường chéo như hình vẽ:



Hình 2.3 Tứ giác không đường chéo

SV: Vũ Văn Đạt



18A – K57

Lớp: Trắc địa



Trường Đại học Mỏ - Địa chất



Đồ



án



tốt



nghiệp

Trong lưới đo 2 cạnh kề nhau: AB = a và BC = b, đo 4 góc A, B, C, D.

Các cạnh còn lại của tứ giác được tính theo công thức:

c=



a sin A + b sin ( C + D )

sin D



(2.1)



d=



b sin B + c sin ( D + A)

sin A



(2.2)



Trong tứ giác không đường chéo có một trị đo thừa, từ trị đo thừa này

viết đựơc một phương trình điều kiện hình:

VA + VB + VC + VD + ωβ = 0



(2.3)



- Độ chính xác chiều dài cạnh

Theo tài liệu [ 5] có các công thức đánh giá độ chính xác chiều dài

cạnh như sau:

2



m

mc = ma + b  β

 ρ











m

2

2

md = mb + a 2  β

 ρ











2



2



2



(2.4)

2



(2.5)



Từ công thức trên ta có nhận xét: sai số trung phương chiều dài chiều

dài cạnh trong tứ giác phụ thuộc vào độ chính xác đo góc mβ và sai số đo

cạnh đối diện, không phụ thuộc vào độ chính xác của cạnh kề với nó.

- Độ chính xác chuyền phương vị

Giả sử cạnh AB có phương vị là α 0 với sai số mα theo hình vẽ ta có các

0



công thức tính các góc phương vị còn lại như sau:

α AD = α AB + A



(2.6)



α CD = α AB + 2.1800 − B − C



(2.7)



Tính đến điều kiện hình trong tứ giác, chúng ta có các công thức tính

sai số trung phương phương vị cạnh CD và AD như sau:



SV: Vũ Văn Đạt



19A – K57

Lớp: Trắc địa



Trường Đại học Mỏ - Địa chất



Đồ



án



tốt



nghiệp

2



2



2



2



mα AD = mα 0 + 0.75mβ

mα CD = mα 0 + mβ



2



(2.8)



2



(2.9)



2. Lưới tứ giác không đường chéo

Đối với chuỗi các hình chữ nhật (hình 2.4): đo cạnh a và các cạnh bên bi.

Sau bình sai điều kiện hình, sai số trung phương của cạnh cuối tính theo

công thức:

mc n



2



m

= ma + ∑ b  β

1

 ρ

n



2



2











2



(2.10)



Hình 2.4 Chuỗi tứ giác không đường chéo

Nếu trong chuỗi có hai cạnh đầu và cuối thì cạnh sai số chiều dài cạnh

trung gian (ci) được tính theo công thức:

mci =



m1.m2

2



m1 + m2



2



(2.11)



Trong đó m1 , m2 là sai số chiều dài cạnh ci tính theo hai đường 1 và 2.

Trong chuỗi tứ giác, sai số của cạnh di tính theo công thức:

m

md2i = mbi2 + ci2−1  β

 ρ











2



(2.12)



2.1.4 Lưới ô vuông xây dựng



SV: Vũ Văn Đạt



20A – K57

Lớp: Trắc địa



Trường Đại học Mỏ - Địa chất



Đồ



án



tốt



nghiệp

1. Mục đích

Để chuyển bản thiết kế công trình công nghiệp (xí nghiệp công nghiệp,

khu liên hợp công nghiệp, thậm chí một thành phố) ra thực địa, thông thường

người ta xây dựng cơ sở khống chế toạ độ và độ cao ở dạng đặc biệt bao gồm

một hệ thống dày đặc các điểm mốc trắc địa phân bố một cách tương đối đồng

đều trên toàn bộ khu vực. Các điểm này tạo thành một mạng lưới các hình

chữ nhật có chiều dài cạnh phụ thuộc vào kích thước công trình



Hình 2.5 Lưới ô vuông xây dựng

- a, b, c, d là các điểm trục chính công trình theo thiết kế.

- N1, N2, ... Ni là các điểm toạ độ của lưới ô vuông.

2. Quy trình thành lập lưới

+ Thiết kế lưới

Yêu cầu cơ bản đối với mạng lưới ô vuông xây dựng là các trục toạ độ

của mạng lưới phải thật song song với các trục tương ứng của trục công trình.

đồng thời với việc lựa chọn hướng của các trục toạ độ là giải quyết vấn đề độ

dài cạnh của mạng lưới ô vuông xây dựng. Nói chung chiều dài cạnh của lưới

SV: Vũ Văn Đạt



21A – K57

Lớp: Trắc địa



Trường Đại học Mỏ - Địa chất

nghiệp

ô vuông xây dựng thường là 200m

× 100m



Đồ

×



án



tốt



200m có thể là 200m × 150m hoặc 100m



… Khi thiết kế mạng lưới ô vuông xây dựng phải tính toán sao cho



các điểm dời về một phía nào đó một khoảng bằng bộ số của 10m.

Cần chọn điểm gốc toạ độ của hệ thống lưới nằm ở góc Tây Nam của

khu vực sao cho tất cả công trình đều nằm vào góc phần tư thứ nhất của hệ

toạ độ sau này gặp nhiều thuận lợi.

+ Chuyển hướng gốc của mạng lưới ô vuông xây dựng ra thực địa

Việc chuyển hướng khởi đầu của mạng lưới ô vuông xây dựng ra ngoài

thực địa có thể dựa vào mối tương quan vị trí toạ độ giữa các điểm lưới ô

vuông xây dựng được thiết kế và các điểm địa vật rõ nét có trên tổng bình đồ

công trình. Giả sử cần chuyển các điểm A, B, C ra thực địa từ các điểm mốc

toạ độ I, II, III. Theo phương pháp đồ giải hoặc giải bài toán trắc địa ngược

chúng ta sẽ tính được các yếu tố bố trí S 1, β1 ; S2 , β 2 ; S3, β 3 ; ở ngoài thực địa

để thu được các điểm nằm trên hướng khởi đầu của mạng lưới ô vuông xây

dựng (hình 2.6).



Hình 2.6 Chuyển hướng gốc của mạng lưới ô vuông xây dựng ra thực địa.

3. Các phương pháp thành lập lưới ô vuông xây dựng

Sau khi cố định hướng khởi đầu, tiếp theo là cắm chi tiết mạng lưới ô

vuông xây dựng, tức triển khai trên thực địa mạng lưới ô vuông với độ dài

cạnh đã chọn và cố định tại các đỉnh ô vuông đó. Có hai phương pháp chủ yếu



SV: Vũ Văn Đạt



22A – K57

Lớp: Trắc địa



Trường Đại học Mỏ - Địa chất



Đồ



án



tốt



nghiệp

để thành lập mạng lưới ô vuông xây dựng là: phương pháp trục và phương

pháp hoàn nguyên.

+ Phương pháp trục



Hình 2.7 Thành lập lưới ô vuông xây dựng bằng phương pháp trục

Trong phương pháp trục người ta chuyển ngay ra thực địa với độ chính

xác xác định trước toàn bộ các điểm của mạng lưới bằng cách đặt chính xác

các yếu tố thiết kế (góc và cạnh). Đầu tiên bố trí trên thực địa hai hướng khởi

đầu vuông góc với nhau nằm ở giữa khu vực xây dựng. Do có sai số bố trí nên

hai hướng này không thật vuông góc với nhau. Dùng máy kinh vĩ chính xác

đo lại góc β từ 2 ÷ 3 vòng đo. Tính trị chênh lệch của nó so với góc vuông và

điều chỉnh vị trí các điểm B, C bằng các số hiệu chỉnh ∆S B , ∆SC để cho AB và

AC thật vuông góc với nhau.

Các số hiệu chỉnh này được tính theo công thức:

∆S B = AB1.



∆β





(2.13)



∆SC = AC1.



Trong đó:



SV: Vũ Văn Đạt



∆β





∆β = 900 − β ( β là giá trị của góc B1 Aˆ C1 )



23A – K57

Lớp: Trắc địa



(2.14)



Trường Đại học Mỏ - Địa chất



Đồ



án



tốt



nghiệp

Số hiệu chỉnh BAˆ C = 900 các khoảng cách AB1 và AC1 được lấy trên

tổng bình đồ. Cố định các điểm B, C trên thực địa và dọc theo các hướng AB

và AC ta đặt các đoạn thẳng bằng chiều dài cạnh của lưới. Việc định tuyến

được tiến hành bằng máy kinh vĩ, còn khoảng cách được đo bằng thước thép

căng bằng lực kế. Kết quả đo có tính đến các số hiệu chỉnh do độ dốc địa

hình, do nhiệt độ và do kiểm nghiệm thước. Hiện nay việc đặt khoảng cách có

thể tiến hành bằng các máy toàn đạc điện tử cho phép tính toán một cách

nhanh chóng khoảng cách ngang có tính đến tất cả các số hiệu chỉnh. Người

ta kết thúc việc bố trí trên hai hướng này tại các điểm cuối cùng M, Q, P, N.

Tại những điểm này dựng các góc vuông và tiếp tục bố trí các điểm theo chu

vi của lưới. Như vậy nhận trên thực địa 4 tứ giác của lưới ô vuông xây dựng

với các cạnh đã được bố trí. Sau đó thay các mốc gỗ tạm thời bằng các mốc

bê tông chắc chắn. Tiếp theo trên các hướng giữa các điểm tương ứng của 4

vòng cơ bản, ta tiến hành bố trí các điểm bên trong của lưới. Để tính toán toạ

độ cuối cùng các điểm của lưới xây dựng người ta tiến hành đặt các đường

chuyền cấp 1 theo chu vi lưới, còn theo các điểm chêm dày đặt đường chuyền

cấp 2. Để xác định toạ độ các điểm này có thể sử dụng các phương pháp khác.

Nếu khu vực xây dựng có diện tích không lớn và việc bố trí các đỉnh

của lưới được tiến hành với độ chính xác cao thì toạ độ các điểm nhận được

sau bình sai sẽ không khác mấy so với toạ độ thiết kế. Tuy nhiên khi thành lập

những mạng lưới lớn khó mà tiến hành công tác bố trí với độ chính xác cao và

việc tính tất cả các số hiệu chỉnh vào chiều dài cạnh là phức tạp. Do vậy toạ

độ thực tế của các điểm có thể khác nhau tương đối nhiều so với toạ độ thiết

kế.

+ Phương pháp hoàn nguyên

Việc bố trí lưới ô vuông theo phương pháp hoàn nguyên được thực hiện

như sau: theo hướng khởi đầu đã chuyển ra thực địa, với độ chính xác

1/1000



÷



1/2000 phát triển mạng lưới ô vuông xây dựng trên toàn bộ khu vực



SV: Vũ Văn Đạt



24A – K57

Lớp: Trắc địa



Trường Đại học Mỏ - Địa chất



Đồ



án



tốt



nghiệp

xây dựng đúng theo thiết kế và cố định lưới đó bằng các mốc tạm thời. Tiếp

theo thực hiện đo liên kết các mốc tạm thời trong một mạng lưới và tính toán

bình sai để xác định toạ độ chính xác của tất cả các điểm, so sánh toạ độ đó

với toạ độ thiết kế, tìm được các đại lượng hoàn nguyên và chuyển vị trí điểm

lưới vào đúng toạ độ thiết kế rồi cố định các mốc bê tông chắc chắn.

2.2 THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ CƠ SỞ TRÊN MẶT BẰNG XÂY

DỰNG

2.2.1 Xác định độ chính xác cần thiết

1. Đảm bảo thi công các cọc móng

Độ chính xác cần thiết của lưới khống chế có thể dựa vào các quy định

hiện hành. Nếu quy định sai lệch vị trí điểm tim cọc so với vị trí thiết kế

không được vượt quá D/10, trong đó D là chiều rộng tiết diện cọc, nghĩa là:

∆=



D

10



(2.15)



Áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng giữa các nguồn sai số ta có:

∆ td =





3



(2.16)



Từ đó ta tính được sai số trung phương của công tác trắc địa:

mtd =



∆ td



D

=

=

3

3 3 30 3



(2.17)



Trong trắc địa công trình, sai số của một đối tượng được bố trí bao gồm sai

số lưới khống chế ( mkc ) và sai số của công tác bố trí ( mbt ) . Do vậy ta có thể viết:

2



2



mtd = mkc + mbt



2



(2.18)



Áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng ta có:

mkc = mbt =



⇒ mkc =



SV: Vũ Văn Đạt



mtd

2



(2.19)



D

D

=

30 6 73.5



25A – K57

Lớp: Trắc địa



(2.20)



Trường Đại học Mỏ - Địa chất



Đồ



án



tốt



nghiệp

Đảm bảo chuyển các trục công trình ra thực địa

Trong thi công móng công trình, mạng lưới khống chế nên lập một lần

sử dụng cho cả hai mục đích: bố trí cọc móng và bố trí trục công trình. Các

trục móng được đánh dấu trên khung định vị hoặc hệ thống dấu mốc đầu trục,

dùng để bố trí chi tiết khi thi công móng.

Để xác định độ chính xác mạng lưới khống chế đảm bảo công tác bố trí

các trục, ta xuất phát từ quy định trong Tiêu Chuẩn Xây Dựng Việt Nam 309:

2004: “ Độ lệch của trục chân móng đối với trục thiết kế không vượt quá

10mm ”.

Nếu coi đây là sai số trung phương lớn nhất thì theo nguyên tắc đồng

ảnh hưởng ta có:

mtd =



10mm

= 5.8mm

3



Nếu giữa lưới khống chế và công tác bố trí ta cũng áp dụng nguyên tắc

đồng ảnh hưởng thì:

mkc = mbt =



5.8mm

= 4mm

2



Như vậy độ chính xác chuyển các trục móng công trình ra thực địa thường

cao hơn yêu cầu độ chính xác bố trí các cọc móng.

2.2.2 Các phương pháp thành lập lưới

Lưới khống chế thi công phần móng công trình có thể sử dụng các

phương pháp:

- Phương pháp 1: các điểm lưới tạo thành cặp điểm song song với trục

công trình.

Khi xây dựng lưới theo phương pháp này chúng ta nên sử dụng lưới ô

vuông. Chiều dài cạnh của lưới ô vuông thường chênh lệch không nhiều so

với khoảng cách giữa các trục của công trình. Lưới ô vuông thuận lợi cho việc

bố trí các trục bằng máy kinh vĩ và thước thép.



SV: Vũ Văn Đạt



26A – K57

Lớp: Trắc địa



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH

Tải bản đầy đủ ngay(82 tr)

×