Giáo trình Kỹ thuật đo đạc (Nghề: Điện nước - Trung cấp) được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp học viên nắm được kiến thức tọa độ địa lý, cách xác định vị trí một điểm trên bề mặt qua đất; nắm được cấu tạo và sử dụng thành thạo máy đo đạc, dụng cụ đo đạc thông thường; biết sử dụng các dụng cụ để đo góc - đo độ dài - đo độ cao; biết giác móng được một số công trình đơn giản;... Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA: XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: MH13 KỸ THUẬT ĐO ĐẠC NGHỀ: ĐIỆN NƯỚC TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày tháng năm 20 …… ……………… Hình minh họa (tùy thuộc vào mơn học lựa chọn hình minh họa cho thích hợp) Ninh Bình,năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU “Kỹ thuật đo đạc” môn học phép đo tiến hành mặt đất để xác định hình dạng kích thước, vị trí địa hình địa vật Trong nghề điện nước kỹ thuật đo đạc tham gia tất giai đoạn từ khảo sát, thiết kế, thi công nghiệm thu theo dõi ổn định cơng trình Do vậy, kỹ thuật đo đạc mơ đun khơng thể thiếu q trình đào tạo kỹ thuật thực hành Cuốn giáo trình “Kỹ thuật đo đạc” gồm có 06 chương giới thiệu vấn đề kiến thức, kỹ thực hành cần thiết ngành “Điện nước” Khi soạn thảo giáo trình này, tác giả nhận nhiều động viên, quan tâm đồng chí lãnh đạo Khoa Xây dựng, Trường Cao đẳng điện Xây dựng Việt Xơ; đồng chí giảng dạy nghành “Điện nước” hội thảo tham gia đóng góp ý kiến để giáo trình hồn thiện Tác giả xin chân thành cảm ơn Chúng tơi cố gắng trình bày vấn đề cách rõ ràng, ngắn gọn song khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp, phê bình để lần tái sau sách tốt Ninh Bình,ngày… tháng năm 2018 Tham gia biên soạn Chủ biên: KS Hoàng Anh Tuấn Ths Phạm Văn Mạnh MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG Khái niệm môn học: Nhiệm vụ môn học: Vai trị mơn học: Phân phối chương trình: CHƯƠNG 2: KHÁI NIỆM BẢN ĐỒ, BÌNH ĐỒ, MẶT CẮT Bản đồ, bình đồ, mặt cắt 1.1 Khái niệm đồ: 1.2 Khái niệm bình đồ: 1.3 Khái niệm mặt cắt: Hệ toạ độ thường dùng trắc địa 2.1 Nguyên lý phép chiếu Gauso 10 2.2 Hệ toạ độ vng góc phẳng dùng trắc đạc 11 2.3 Xác định toạ độ điểm bề mặt trái đất 11 Độ cao hiệu độ cao 14 3.1 Khái niệm mặt nước gốc 14 3.2 Độ cao điểm 15 CHƯƠNG 3: SAI SỐ ĐO 16 Khái quát chung phép đo 16 1.1 Định nghĩa phép đo: 16 1.2 Phân loại phép đo: 16 Sai số đo, nguyên nhân phân loại sai số 17 2.1 Sai số đo trắc đạc: 17 2.2 Các loại sai số : 17 Tiêu chuẩn đánh giá độ xác kết đo 18 3.1 Sai số trung bình cộng: 19 3.2 Sai số trùng phương: 19 3.3 Sai số xác suất: 19 3.4 Sai số giới hạn: 20 3.5 Sai số tương đối: 20 3.6 Bài tập áp dụng: 20 3.7 Kết luận: 21 Giá trị đo độ xác đại lượng 21 4.1 Giá trị gần X0 tính sai số εi’ 21 4.2 Trị xác suất X’ 22 4.3 Số hiệu chỉnh vi 22 4.4 Tổng bình phương số hiệu chỉnh: 22 4.5 Tính sai số trùng phương kết đo 22 4.6 Tính sai số trùng phương trị xác suất nhất: 22 4.7 Bài tập áp dụng 23 CHƯƠNG 4: ĐO GÓC 23 Khái niệm đo góc đo góc đứng 23 1.1 Nguyên lý đo góc 23 1.2 Nguyên lý đo góc đứng: 25 Cấu tạo phân loại máy kinh vĩ 25 2.1 Cấu tạo chung: 26 2.2 Cấu tạo chi tiết 27 Thao tác trạm máy 30 3.1 Định tâm máy 30 3.2 Cân máy 30 3.3 Tìm màng dây chữ thập rõ nét 31 3.4 Ngắm mục tiêu 31 3.5 Tương quan phận đo góc 31 Kiểm nghiệm hiệu chỉnh máy kinh vĩ 32 4.1 Kiểm nghiệm hiệu chỉnh trục ống thuỷ dài vng góc trục quay máy ( VV1 ┴ LL1) 32 4.2 Kiểm nghiệm hiệu chỉnh trục quay ống kính vng góc với trục ống kính (CC1┴ HH1) Sai số f2 33 4.3 Kiểm nghiệm hiệu chỉnh trục quay ống kính vng góc trục quay máy ( HH1┴LL1) Sai số f3 33 Các phương pháp đo góc 34 5.1 Phương pháp đo đơn giản 34 5.2 Phương pháp đo tồn vịng 35 5.3 Phương pháp ghi sổ tính góc 35 Sai số đo góc 36 6.1 Sai số máy đo 36 6.2 Sai số người đo 36 Đánh giá xác đo góc 37 7.1 Đánh giá xác phương pháp đo đơn giản 37 7.2 Đánh giá xác phương pháp đo lặp 38 Phương pháp đo góc đứng 38 8.1 Loại vòng chuẩn đứng có gắn ống thuỷ dài 38 8.2 Loại ống kính gắn chặt vành độ đứng 38 8.3 Ví dụ 39 CHƯƠNG 5: ĐO CHIỀU DÀI 42 Phương pháp đo chiều dài trực tiếp 42 1.1 Dụng cụ đo 43 1.2 Định đường thẳng 43 1.3 Đo tính khoảng cách 45 Phương pháp đo chiều dài dán tiếp máy đo dài quang học 46 2.1 Đo khoảng cách dây đo khoảng cách máy 46 Đo dài gián tiếp máy kinh vĩ 47 3.1 Phương pháp đo dài gián tiếp máy kinh vĩ 47 3.2 Ưu nhược điểm 48 CHƯƠNG 6: ĐO ĐỘ CAO 49 Các phương pháp xác định độ cao 49 1.1 Đo cao hình học 49 1.2 Đo cao lượng giác 50 Cấu tạo máy thủy bình 50 2.1 Cấu tạo chung 50 2.2 Cấu tạo chi tiết 50 Điều chỉnh máy thủy bình 51 3.1 Kiểm nghiệm sơ 52 3.2 Kiểm nghiệm điều chỉnh điều kiện máy thủy bình 52 Phương pháp đo cao hình học 52 4.1 Công tác chuẩn bị trạm đo 52 4.2 Các phương pháp đo cao hình học 52 Trình tự đo tính tốn đo cao hình học với độ xác trung bình 53 5.1 Phương pháp đo cao từ 53 5.2 Phương pháp đo cao bắn tia từ 54 5.3 Phương pháp đo cao tia ngắm tới 54 Đo cao lượng giác 54 6.1 Phương pháp đo 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: KỸ THUẬT ĐO ĐẠC Mã mơn học: MH13 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Mơn học Kỹ thuật đo đạc (trắc đạc) môn học sở học song song với môn học sở, trước học môn học/ mô đun chuyên môn - Tính chất: Mơn học Kỹ thuật đo đạc (trắc đạc) giúp cho học sinh nắm kiến thức thông dụng kỹ thuật đo đạc, mơn học sở chương trình đào tạo trình độ trung cấp Điện - nước Mục tiêu môn học - Về kiến thức: + Nắm kiến thức tọa độ địa lý, cách xác định vị trí điểm bề mặt qua đất + Nắm cấu tạo sử dụng thành thạo máy đo đạc, dụng cụ đo đạc thông thường + Biết sử dụng dụng cụ để đo góc - Đo độ dài - Đo độ cao + Biết giác móng số cơng trình đơn giản - Về kỹ năng: + Bố trí mặt cơng trình, đo độ dài, đo độ cao theo dõi q trình thi cơng xây dựng cơng trình + Đánh giá, phân tích loại sai số đo - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện khả tư duy, tính sáng tạo Nội dung mơn học: Chương KHÁI NIỆM CHUNG Mã chương: MH13-01 Mục tiêu: Biết môn học kỹ thuật đo đạc, nhiệm vụ, vai trị mơn học nghề điện nước Nội dung chính: Khái niệm mơn học: - Khái niệm: Đo đạc (trắc đạc) môn học nghiên cứu địa hình địa vật bề mặt đất Để thực công tác nghiên cứu cần có phương pháp đo đạc cách xác để xác định hình dáng, kích thước, vị trí địa hình địa vật - Từ kết đo đạc xác, tính tốn vẽ đồ, bình đồ, mặt cắt khu đất cần cần quy hoạch, xây dựng cơng trình kiến trúc giải nhiệm vụ khoa học kỹ thuật, kinh tế, quốc phòng Nhiệm vụ môn học: Đối tượng nghiên cứu môn học hình dáng kích thước bề mặt trái đất Bản đồ, bình đồ, mặt cắt sản phẩm mơn học trắc đạc thể bề mặt đất hay khu đất cần nghiên cứu Để làm sản phẩm môn học cần phải giải nhiệm vụ sau: - Đo chiều dài, đo góc bề mặt đất hay khu đất - Tính tốn sử lý kết đo - Từ kết đo vẽ đồ bình đồ mặt cắt khu đất cần nghiên cứu - Nghiên cứu phương pháp sử dụng kết đo ngành trắc đạc để phục vụ cho khảo sát, thiết kế thi cơng cơng trình xây dựng Vai trị mơn học: - Đối với cơng tác thiết kế: cung cấp kết đo đạc để đưa phương án thiết kế cơng trình cách hợp lý tối ưu - Đối với cơng tác thi cơng: để đưa cơng trình thi công từ vẽ thiết kế thực địa ta cần đo đạc xác định vị trí xác cơng trình thực địa Như muốn xây dựng tịa nhà khu đất em cân xác định vị trí hố móng đâu hình dáng + Công tác đo đạc thực suốt q trình thi cơng xây dựng cơng trình để phận cơng trình thi cơng vị trí yêu cầu đề - Đối với công tác sử dụng cơng trình: cơng trình sau thi cơng xong đưa vào sử dụng cơng trình có biến dạng riêng theo thời gian tùy mức độ khác Vì cơng tác đo đạc quan trắc biến dạng có bị phá vỡ, nứt, lún, nghiêng + Xác định tốc độ biến dạng cơng trình theo hướng từ cung cấp cho chun gia tính tốn đưa biện pháp ngăn chặn Phân phối chương trình: CHƯƠNG TRÌNH KHUNG MƠN KỸ THUẬT ĐO ĐẠC TT TÊN CHƯƠNG, MỤC Chương I KHÁI NIỆM CHUNG Chương KHÁI NIỆM BẢN ĐỒ, BÌNH ĐỒ, MẶT II CẮT 2.1 Bản đồ, bình đồ, mặt cắt 2.2 Hệ tọa độ thường dùng trắc địa 2.3 Độ cao hiệu độ cao Chương SAI SỐ ĐO III 3.1 Khái quát chung phép đo 3.2 Sai số đo, nguyên nhân phân loại sai số 3.3 Tiêu chuẩn đánh giá độ xác kết đo Tiết lý thuy ết 1 Tiết thực hành Tiết kiểm Tổng tra 1 12 3.4 Giá trị đo độ xác đại lượng Chương IV ĐO GÓC 4.1 Khái niệm đo góc đo góc đứng 4.2 Cấu tạo, phân loại máy kinh vĩ 4.3 Thao tác trạm máy 4.4 Kiểm nghiệm điều chỉnh máy kinh vĩ 4.5 Các phương pháp đo góc 4.6 Sai số đo góc 4.7 Đánh giá xác đo góc 4.8 Phương pháp đo góc đứng Chương V 1 1 1 18 12 13 23 60 ĐO CHIỀU DÀI 5.1 Phương pháp đo chiều dài trực tiếp 5.2 Phương pháp đo chiều dài dán tiếp máy đo dài quang học 5.3 Đo chiều dài dán tiếp máy kinh vĩ Chương VI 2 ĐO ĐỘ CAO 6.1 Các phương pháp xác định độ cao 6.2 Cấu tạo máy thủy bình 6.3 Điều chỉnh máy thủy bình 6.4 Phương pháp đo độ cao hình học 6.5 Trình tự đo tính tốn đo cao hình học, với độ xác trung bình 6.6 Phương pháp đo độ cao lượng giác TỔNG 1 1 1 32 Chương KHÁI NIỆM BẢN ĐỒ, BÌNH ĐỒ, MẶT CẮT Mã chương: MH13-02 Mục tiêu: - Nêu được khái niệm đồ, bình đồ, mặt cắt; - Trình bày hệ tọa độ thường dùng trắc đạc; - Rèn luyện khả tư duy, tính sáng tạo Nội dung chính: Bản đồ, bình đồ, mặt cắt 1.1 Khái niệm đồ: - Bản đồ hình chiếu thu nhỏ bề mặt phần bề mặt trái đất lên mặt phẳng tờ giấy theo phép chiếu - Ví dụ: 1.2 Khái niệm bình đồ: - Khái niệm: hình chiếu thu nhỏ phần bề mặt trái đất lên mặt phẳng tờ giấy theo phép chiếu thẳng góc - Ví dụ: 1.3 Khái niệm mặt cắt: - Mặt cắt hình chiếu thu nhỏ hướng ngồi thực địa lên mặt phẳng thẳng đứng - Ví dụ Hệ toạ độ thường dùng trắc địa - Trong trắc đạc thường dùng phép chiếu Gauso - Hệ toạ độ vng góc phẳng xOy Σε’i= X0 = Σvi= Σvi2= Σε’i.vi= L = X’ ± X’ = M - Hướng dẫn chi tiết: + Chia làm nhóm nhóm 5-7 người + Người định hướng người kéo dây đo + người ghi chép + Chú ý đo thước dây căng, hướng thẳng hàng, thước thép đo vạch xác - Giáo viên làm mẫu - Học sinh thực hành - Giáo viên quan sát Bài thực hành số 2: Thực hành cân máy kinh vĩ (3 tiết ),đo góc đường chuyền khép kín DC1, DC2, DC3, DC4 ( tiết ), kiểm tra tiết - Hướng dẫn sơ bộ: + Đến vị trí thực hành + Nhắc nhở lại phần lý thuyết, bước thực sử dựng máy kinh vĩ + Thao tác mẫu ( học sinh quan sát ) - Hướng dẫn chi tiết:: + Cân máy kinh vĩ mẫu 2-3 lần học sinh ban sát vừa làm vừa phân tích + Đo góc mẫu lần + Học sinh thực hành + Kiểm tra Kiểm tra: 41 Chương ĐO CHIỀU DÀI Mã chương: MH13-05 Mục tiêu: - Trình bày phương pháp đo chiều dài; - Sử dụng máy kinh vĩ, máy thủy bình đo chiều dài; - Rèn luyện khả tư duy, tính sáng tạo, xác Nội dung chính: Phương pháp đo chiều dài trực tiếp Giả sử có hai điểm A B mặt đất tự nhiên A0, B0 hình chiếu A B lên mặt thủy chuẩn Đo chiều dài xác định khoảng cách nằm ngang d đoạn AB 42 Để xác định chiều dài AB, dùng phương pháp đo trực tiếp (so sánh trực tiếp chiều dài cần đo với chiều dài dụng cụ đo) gián tiếp (chiều dài cần xác định tính qua đại lượng khác đo trực tiếp) 1.1 Dụng cụ đo - Thước loại thước gỗ, thước vải ( đo dài với độ xác thấp), thước thép (đo độ dài với độ xác trung bình) thước inva (đo dài với độ xác cao) - Máy đo xa quang học: dựa nguyên lý xác định hai đại lượng tam giác thị sai dùng công thức để tính kết d= β 𝛽 b cotg 2 d b Trong đo: b cạnh đáy; β góc thị sai, d khoảng cách đo - Máy đo xa sóng điện từ : máy đo đặt điểm A thiết bị phản xa sóng B chiều dài AB = d = 𝑣𝑡 với v vận tốc truyền sóng khí quyển, t thời gian sóng từ máy đến điểm đo quay trở 1.2 Định đường thẳng a Định mắt sào tiêu 43 Khi tia ngắm không bị vướng: - Ngắm sào tiêu: điểm A B đoạn thẳng cho căm hai sào tiêu thật thẳng đứng + Cần kéo dài đoạn AB đến hay lùi vị trí điểm C ta làm sau: người đo đạc đứng sau sào tiêu A cách sào tiêu tối thiểu 2m dùng mắt để ngắm cho cạnh tiêu A B thậy trùng nằm mặt phẳng thẳng đứng Người đo đạc điều khiển người cầm tiêu thứ cắm vào vị trí C cần tìm Khi tia ngắm bị vướng: - Phương pháp hình chữ nhật: từ hai điểm A B cho trước ta cần tìm điểm C bị vướng Tại B lập tia Bx vng góc với AB tia ngắm Bx chọn điểm M cách tương đối so với vật chắn Đo độ dài đoạn BM = a, M ta lại lập tia ngắm My vng góc với Bx Trên My chọn điểm N thích hợp Tại N lập tịa ngắm Nz vng góc với My, tia ngắm Nz đo đoạn thẳng NO = a Tại O lập tia ngắm Ot vuông góc với Nz tất điểm thuộc Ot nằm đường thẳng AB kéo dài.( hình vẽ ) z a b o m n t y x b Định hướng máy 44 - Khi tia ngắm không bị vướng: Ngắm máy: điểm A B đoạn thẳng ta cân định tâm máy điểm A ngắm vào điểm B khóa bàn độ ngang du xich ngang Điều khiển người thứ cầm sào tiêu thứ đứng vào vị trí mà máy kinh vĩ ngắm điểm C a c' b c - Khi tia ngắm bị vướng: Phương pháp hình tam giác:( sử dụng máy) gặp địa hình mặt khơng cho phép ta sử dụng phương pháp hình tam giác sau Đặt máy kinh vĩ B dựa vào hướng BA lập góc α để có tia Bx ( khơng bị vướng ) Trên tia Bx chọn điểm M cách B đoạn BM = a Dựa vào hướng BM đặt máy M đo góc β để có tia My cho My không bị vướng Trên My xác định điểm N cách M đoạn = l ta có; l / sinα1 = a/ sin ɸ với ɸ = 1800 - α1 - β ( α1 = 1800 - α) Tại N lấy NM làm hướng ngắm xoay góc 180 - ɸ tia Nz Vậy tất điểm thuộc tia Nz nằm đọa thẳng AB kéo dài x m ß a a b a d f z n y 1.3 Đo tính khoảng cách - Đoạn thẳng AB đo thước thép, đo phải đặt đường định, thước phải kéo căng tương đương với lực kéo lần đo Khi đo phải tiến hành đo đo để tránh sai số sai lầm tăng độ xác kết đo - Tính khoảng cách đo lần: Giá trị trung bình: SAB = (SdiAB + SveBA)/2 45 Sai số hai lần đo: fs = SdiAB - SveAB Sai số trùng phương kết đo: mS = ± fS/2 Sai số trùng phương trị trung bình cộng MS = m/√2 = fS/2 Phương pháp đo chiều dài dán tiếp máy đo dài quang học Đo khoảng cách dây đo khoảng cách máy 2.1 Tia ngắm nằm ngang Phương pháp đo trực tiếp phụ thuộc vào địa hình nhiều khơng tiến hành ( Như đo qua sơng, qua núi) Vì phải áp dụng phương pháp đo gián tiếp phương pháp đo độ dài máy có dây đo khoảng cách L ß o a b d f Do Nguyên lý chung phương pháp giải toán tam giác phương pháp thị sai (góc nhỏ) mặt phẳng đứng ngang chứa trục ngắm ống kính Tam giác thị sai tam giác cân có đỉnh nằm tiêu điểm O kính vật f đặt đầu điểm đo A Còn đáy đoạn thẳng L nằm ngang đứng vng góc với trục ngắm mia đặt cuối điểm đo B 2D0 = Lcotgβ/2 + Ký hiệu β góc thị sai cố định chế tạo cho 2K = cotgβ/2 + Hăng số C máy: C = f + δ ( f: tiêu cự kính vật, δ : khoảng cách kính vật màng dây chữ thập) DAB = D0 + C Giá trị số C máy chế tạo cho nhỏ đo khoảng cách với độ xác thấp bỏ qua Khi khoảng cách tính theo cơng thức 46 D = K.L Đo máy có dây đo khoảng cách nhanh thuận tiện điều kiện địa hình Hạn chế phương pháp độ xác thấp, khoảng cách đo ngắn thường áp dụng phạm vi S = 100 - 200m 2.2 Tia ngắm nghiêng Khi đo địa hình dốc, tia ngắm có góc dốc V Khi đo giá trị cần tính n’ nhỏ giá trị đọc mia la n: n' = n.cosV Khoảng cách nghiêng D: D = Kn’ = K.n.cosV Khoảng cách nằm ngang D0 = D.cosV = K.n.cos2V Có thể viết dạng D0 = K.n.(1-sin2V) = Kn – Kn.sin2V Trong ΔD = Kn.sin2V số hiệu chỉnh từ chiều dài nghiêng chiều dài bằng, đại lượng xác định nhanh chóng bảng tra chuyên dùng (bảng tra phụ lục 1) Trong thực tế với V ≤ 20 coi chiều dài nghiêng xấp xỉ chiều dài Đo chiều dài theo phương pháp nhanh chóng, phù hợp với địa hình phức tạp song yêu cầu độ xác thấp (1:300) Đo dài gián tiếp máy kinh vĩ - Đo dài gián tiếp thông qua bước tính tốn cho kết đo Từ kết đo đơn giản để tính kết đo gặp khó khăn địa hình 3.1 Phương pháp đo dài gián tiếp máy kinh vĩ - Nguyên lý: Sử dụng công thức lượng giác mặt phẳng a/sin A = b/sinB = c/sin C Ví dụ tính tốn chiều dài đoạn thẳng AC hình vẽ 47 a c b b dòng sông a c - Phng phỏp đo: Trên bờ bên C ta xác định điểm B cho đặt máy kinh vĩ C ngắm thấy điểm A điểm B, đặt máy B ngắm thấy điểm C A Sử dụng thước đo khoảng cách a = BC với khoảng cách ngắm ta sử dụng thước có độ xác cao xác định xác đoạn thẳng BC + Đặt máy kinh vĩ tai B đinh tâm cân máy Sử dung phương pháp đo góc đơn giản xác định góc B + Chuyển vị trí máy sang điểm C, định tâm cân máy Sử dụng phương pháp đo góc đơn giản xác định góc C + Xác định góc A ta biết tổng góc tam giác 1800 nên A = 1800 - B - C + Áp dụng đẳng thức lượng giác tam giác thường ta có a/ sin A = b/ sin B → b = AC = a sin B/sin A 3.2 Ưu nhược điểm - Ưu điểm: xác định độ dài địa hình khó khăn, kết tương đối xác máy kinh vĩ loại máy có độ xác cao khơng bị sai số dụng cụ đo - Nhược điểm: bước đo nhiều thời gian 48 CHƯƠNG 6: ĐO ĐỘ CAO Mã chương: MH13-05 Mục tiêu: - Trình bày phương pháp đo chiều dài; - Sử dụng máy kinh vĩ, máy thủy bình đo chiều dài; - Rèn luyện khả tư duy, tính sáng tạo, xác Nội dung chính: Đo độ cao thực chất đo chênh cao điểm biết độ cao với điểm cần xác định độ cao Trong pham vi môn học ta nghiên cứu đo cao hình học đo cao lượng giác: Các phương pháp xác định độ cao 1.1 Đo cao hình học - Đo cao hình học dựa sở tia ngắm nằm ngang để xác định chênh cao hOA hOA = S - T - Đo cao hình học đạt độ xác mh = (1:50) mm/ km 49 T a S o - Đo cao hình học thường áp dụng đo lưới khống chế cao độ, bố trí cơng trình, quan trắc lún cơng trình v v 1.2 Đo cao lượng giác - Đo cao lượng giác sở giải toán tam giác vng có canh huyền tia ngắm nghiêng ( hình vẽ) - Khi chênh cao ∆h = d.tg V iêng ngh m ắ g tia n v h d o a - Đo cao lương giác đạt độ xác mh = (100:300)mm/km Thường áp dụng đo vẽ chi tiết đồ Cấu tạo máy thủy bình Máy thủy bình tên gọi dụng cụ chun đo độ cao, ngồi cịn đo khoảng cách ống kinh có dây đo đo góc với độ xác thấp máy có bố trí vành độ ngang 2.1 Cấu tạo chung Máy thủy bình cấu tạo gồm phận sau: - Ống kính ngắm - Ống thủy chịn 2.2 Cấu tạo chi tiết a Phân loại - Theo độ xác máy thủy bình chia làm ba nhóm: 50 + Máy thủy bình xác cao mh = (0,5÷1,0) mm/km thường dùng để đo lưới độ cao Nhà nước cấp I; II quan trắc lún + Máy thủy bình có độ xác trung bình mh = (3 ÷ 8)mm/km Sử dụng đo lưới độ cao Nhà nước cấp III; IV quan trắc lún giai đoạn thi cơng cơng trình… + Máy thủy bình có độ xác thấp: mh = (10 ÷ 30)mm/km Sử dụng đo thủy chuẩn kỹ thuật phục vụ xây dựng cơng trình - Theo cấu tạo máy thủy bình chia làm hai nhóm: + Máy thủy bình có ốc kích nâng để điều chỉnh tia ngắm nằm ngang + Máy thủy bình tự động điều chỉnh tia ngắm nằm ngang Khi ống kính bị nghiêng góc khơng lớn tự cân điều chỉnh tia ngắm vị trí nằm ngang b Cấu tạo - Ống kính ngắm Cấu tao: tương tự máy kinh vĩ có kính vật kính mặt màng dây chữ thập Tác dụng: đưa ảnh vật xa vào ống kính quan sát ảnh qua kính mắt - Ống thủy trịn Cấu tạo, tác dụng: Như máy kinh vĩ - Ốc cân máy: ( Như máy kinh vĩ ) - Chân máy ốc nối chân máy với máy ( máy kinh vĩ) c Mia đo Cấu tạo thường làm gỗ nhơm thân có vạch chia khoảng cách màu đỏ đen, có loại dài 3m 5m Có loại mia gắn ống thủy trịn để dựng thẳng đứng mia Khi cần độ xác cao dùng mia inva với vạch khắc nhỏ 5mm Điều chỉnh máy thủy bình Trước đem máy thực địa, người ta phải xem máy đủ điều kiện, tiêu chuẩn để đo chưa, hay nói cách khác máy thủy chuẩn phải kiểm nghiệm hiệu chỉnh 51 3.1 Kiểm nghiệm sơ - Khi nhận máy cần kiểm tra sơ phận sau: + Kính vật, kính mắt có bị mốc hay khơng + Các ốc điều chỉnh có hoạt động tốt khơng + Bọt thủy, gương chiếu bọt thủy + Ốc cố định ốc vi động máy + Các phận giá chân có đủ không + Các phận ngắm quay máy có nhẹ nhàng khơng + Màng dây chữ thập vị trí chưa 3.2 Kiểm nghiệm điều chỉnh điều kiện máy thủy bình - Trục ống thủy phải vng góc với trục quay máy - Dây ngang dây chữ thập phải nằm ngang: - Trục ống kính phải song song nằm ngang so trục ống thủy Phương pháp đo cao hình học 4.1 Cơng tác chuẩn bị trạm đo a Cân máy - Với máy thủy bình có bọt thủy trịn: đặt máy chân máy vào vị trí đo, cân bọt thủy trịn dựa vào ba ốc cân máy đế máy - Đối với máy thủy bình có bọt thủy trịn thủy dài: cân sơ bọt thủy tròn sau đo cân bọt thủy dài máy kinh vĩ - Đối với máy thủy bình tự động: sau dùng ống thủy trịn cân sơ máy tự điều chỉnh máy vị trí đo xác b Cách tìm màng dây chữ thấp rõ nét - Dùng ống kính máy thủy bình ngắm vào mục tiêu, khử tượng thị sai, vặn điều chỉnh màng dây chữ thập vị trí nét ( tương tự máy kinh vĩ ) 4.2 Các phương pháp đo cao hình học - Phương pháp đo cao từ giữa: hay gọi phương pháp ngắm kiểu đơn, phương pháp đặt máy hai điểm điểm biết cao độ điểm cần đo 52 - Phương pháp bắn tia từ giữa: phương pháp máy đặt điểm O cho điểm O cách tương điểm cần ngắm - Phương pháp tia ngắm tới: Phương pháp máy đặt điểm biết cao độ cần ngắm điểm cần xác định cao độ Trình tự đo tính tốn đo cao hình học với độ xác trung bình 5.1 Phương pháp đo cao từ 5.1.1 Phương pháp đo - Đặt máy hai điểm biết độ cao A ( dùng làm mốc) điểm chưa biết độ cao B cần phải tính Ngắm vào điểm A đọc giá trị mia A a, quay máy ngắm mia đặt điểm B đọc giá trị mia b h AB = a - b cao độ điểm B tính biết cao độ điểm A A': B' = A' + hAB hay B' = A' + ( a - b) a b T S a a' b' - Phương pháp áp dụng đo có độ xác cao đặt máy hai điểm tránh sai số đo máy gây 5.1.2 Ghi sổ cách tính - Lập bảng ghi sổ sau: Trạm Điểm Trị số đọc mia máy ngắm S T A 1.84 I B Đ.cao tia ngắm ∆h tính Đ.cao + - + - H 10 11 11.312 0.79 ∆h chỉnh +9.472 1.05 +10.522 - (1) Số thứ tự trạm máy 53 - (2) Ghi tên điểm đo, điểm biết cao độ - (3) Ghi trị số đọc mia sau - (4) Ghi trị số đọc mia trước - (5) Ghi trị số đọc mia trung gian có - (6) Ghi độ cao tia ngắm trạm đo - (7), (8) Ghi hiệu số độ cao hai điểm theo công thức ∆h = S - T - (11) Ghi độ cao tính điểm chưa biết theo công thức Hx = HA + ∆h 5.2 Phương pháp đo cao bắn tia từ Trường hợp máy đặt M có độ cao biết để xác định độ cao điểm lân cận chẳng hạn điểm N, ta đặt mia N, sau đưa bọt thủy vị trí giữa, trục ngắm vị trí nằm ngang, đọc số đọc b đo chiều cao máy ta tính chênh cao hMN : Ta có: hMN = im – b HN = (HM + im ) – b Phương pháp đo cao hình học phương pháp đơn giản nhất, đạt độ xác cao so với phương pháp khác 5.3 Phương pháp đo cao tia ngắm tới Tương tự phương pháp đo cao từ Đo cao lượng giác - Phương pháp đo cao lượng giác gọi phương pháp đo gián tiếp số liệu đô không cho kết đo mà phải thơng qua số phép tính lượng giác 6.1 Phương pháp đo - Sử dụng máy kinh vĩ để đo - Giả sử cần xác định độ cao điểm B HB= ? biết độ cao điểm A HA Ta xét hai trường hợp * Trường hợp 1: Khi tia ngắm nằm ngang HB = HA + ∆h ∆h = i - l - i : chiều cao máy - l: trị số đọc dây ngang chữ thập ngắm mia dựng B 54 * Trường hợp 2: Khi tia ngắm nghiêng ∆H = i ± D.tgV - l - V: góc nghiêng tia ngắm nghiêng tia ngắm nằm ngang Thực hành đo cao: Kiểm tra: TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình “Trắc địa đại cương” TS Vũ Thặng – NXB Khoa học kỹ thuật – Hà Nội 2001 Giáo trình “ Trắc địa cơng trình” PGS.TS Trần Văn Năm – NXB Học viện kỹ thuật Quân Sự - Hà Nội 1999 Giáo trình “ Cơ sở trắc địa ứng dụng xây dựng” Nguyễn Thạc Dũng – Đại học xây dựng, Hà nội 1998 55 ... máy đo đạc, dụng cụ đo đạc thông thường + Biết sử dụng dụng cụ để đo góc - Đo độ dài - Đo độ cao + Biết giác móng số cơng trình đơn giản - Về kỹ năng: + Bố trí mặt cơng trình, đo độ dài, đo độ cao. .. mơn - Tính chất: Mơn học Kỹ thuật đo đạc (trắc đạc) giúp cho học sinh nắm kiến thức thông dụng kỹ thuật đo đạc, môn học sở chương trình đào tạo trình độ trung cấp Điện - nước Mục tiêu môn học -. .. thực suốt trình thi cơng xây dựng cơng trình để phận cơng trình thi cơng vị trí u cầu đề - Đối với cơng tác sử dụng cơng trình: cơng trình sau thi cơng xong đưa vào sử dụng cơng trình có biến dạng