Độ chính xác trắc địa cần thiết trong xây dựng - PGS.TS. Phạm Văn Chuyên

Tài liệu Độ chính xác trắc địa cần thiết trong xây dựng cung cấp cho sinh viên những nội dung về: độ chính xác trắc đỊa cần thiết trong xây dựng; tính độ chính xác cần thiết trắc địa từ dung sai xây dựng; xác định độ chính xác trắc địa cần thiết theo nguyên tắc cân bằng ảnh hưởng; xác định độ chính xác trắc địa cần thiết theo nguyên tắc bỏ qua ảnh hưởng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên PGS.TS.PHẠM VĂN CHUYÊN ĐỘ CHÍNH XÁC TRẮC ĐỊA CẦN THIẾT TRONG XÂY DỰNG (15 tiết ) HÀ NỘI 2022 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên LỜI NÓI ĐẦU Nội dung tài liệu với thời lương 15 tiết viết độ xác trắc địa cần thiết xây dựng , yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng cơng trình Độ xác trắc địa cần thiết xác định theo ISO, theo qui phạm Nga, tính từ dung sai xây dựng ,theo nguyên tắc cân ảnh hưởng sai số , bỏ qua ảnh hưởng sai số , tỷ lệ ảnh hưởng sai số , tối ưu kinh tế kỹ thuật , theo chuỗi kích thước Đối tượng phục vụ tài liệu sinh viên ngành xây dựng đào tạo theo khung trình độ quốc gia Việt nam : hệ đại học năm , tốt nghiệp cấp cử nhân Rất mong nhận ý kiến đóng góp Xin chân thành cám ơn trân trọng giới thiệu tài liệu bạn đọc Người biên soạn PGS.TS.Phạm Văn Chuyên Trường Đại học Xây dựng Hà nội Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên 1.XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC TRẮC ĐỊA CẦN THIẾT TRONG XÂY DỰNG THEO ISO Cơ quan tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) đề nghị đưa công thức chuẩn sau để tính độ xác cơng tác trắc địa xây dựng Độ xác bố trí khoảng cách hai điểm thuộc cơng trình xây dựng tính theo cơng thức: m1   k L(mm) 2,5 (1.1) Trong đó: L- khoảng cách, tính mét; k- hệ số, phụ thuộc phương pháp thi công; (k = 2: thi công đúc đổ chỗ, k = 1: thi công lắp ghép); Đối với khoảng cách ngắn 5m độ xác bố trí theo cơng thức: m2 = 0,8k (mm) (1.2) Trong đó: k- hệ số, công thức (1) Khi thi công đúc đổ chỗ k = Khi thi công lắp ghép k = Độ xác bố trí góc tính theo cơng thức: W cc   0, 03.k L (1.3) Trong đó: k- hệ số phụ thuộc phương pháp thi công; k = với thi công đúc đổ chỗ; k = với thi công lắp ghép L- chiều dài cạnh ngắn kẹp góc, tính mét; Wcc- độ xác bố trí góc cần thiết, đơn vị tính grat, phải tính lấy đến bốn chữ số đằng sau dấu phẩy Độ xác bố trí góc cần thiết tính theo đơn vị giây là: m   0, 03.k 3240 L Trong đó: k = với thi cơng đổ chỗ (k = với thi công lắp ghép); L- chiều dài cạnh kẹp góc ngắn nhất, tính mét; m- độ xác bố trí góc cần thiết, tính giây (1.4) Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên Độ xác truyền trục theo phương thẳng đứng tính theo cơng thức: m3  0,8 L(mm) (1.5) Trong đó: L- chiều cao truyền trục, tính mét Vị trí tương đối điểm thuộc mạng lưới khống chế độ cao phải xác định với độ xác là: mH = 1,2 (mm) (1.6) Độ xác bố trí cao độ điểm cơng trình so với điểm khống chế cao độ là: m'H = 2mm (với cơng trình đổ tồn khối) (1.7) m'H = 0,8mm (với cơng trình lắp ghép) (1.8) 7.Từ độ xác cần thiết xác định dung sai trắc địa xây dựng theo công thức:  = 2.2,5mi = 5mi (1.9) 2.THAM KHẢO QUI PHẠM LIÊN BANG NGA Có thể tham khảo CHP 111 -2-75 Liên bang Nga ghi bảng (2.1) Bảng (2.1) Câp Đặc điểm cơng trình kết cấu Chính xác Đo góc Đo dài Đo cao chiếu đứng (mm) -Kết cấu thep có bề mặt tiếp xúc 10” phay -Kết cấu bê tong cốt thép đúc sẵn lắp ghép tự định vị nút 1/15 000 -Nhà cao 16 tầng -Khẩu độ rộng 36 met -Cơng trình cao 60 met 1/10 000 -Nhà cao từ đến 16 tầng , 20” -Khẩu độ nhà rộng từ đến 36 met, -Cơng trình cao từ 15 đến 60 met , -Các kết cấu bê tong cốt thép lắp ghép , Kết cấu thép có liên kết đinh ốc hàn -Các kết cấu bê tong cốt thép liền khối mỏng không gian 1/5 000 -Nhà cao tầng , 1/3 000 10” 30” Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên -Khẩu độ nhà met , -Cơng trình cao 15 met, -Các kết cấu bê tong cốt thép liền khối ván khuôn luân lưu cố định -Kết cấu bê tong khối , kết cấu gạch , -Kết cấu gỗ Các cơng trình đất 45” 1/1 000 10 3.TÍNH ĐỘ CHÍNH XÁC TRẮC ĐỊA CẦN THIẾT TỪ DUNG SAI XÂY DỰNG Tính độ xác cần thiết cơng tác trắc địa xây dựng cơng trình từ qui phạm xây dựng ? Độ xác cần thiết cơng tác bố trí trắc địa tính từ qui phạm xây dựng sau : 1/Một mặt xây dựng tồn quan hệ  = 2.δ = 2.t.m (3.1) Trong đó: Δ dung sai xây dựng δ độ lệch xây dựng (sai số giới hạn , sai số cho phép ) t hệ số tin cậy Nếu xác suất p= 0,954 t=2 Nếu xác suất p= 0,988 t=2,5 Nếu xác suất p= 0,997 t=3 m sai số trung phương xây dựng Từ rút :   (3.2) t 2t 2/ Mặt khác ,trong xây dựng tồn quan hệ m2 = mtđ2 + mtc2 + mbd2 (3.3) Trong : m sai số tổng toàn phần xây dựng mtđ là sai số trung phương trắc địa gây (sai số thành phần trắc địa) mtc là sai số trung phương thi công gây (sai số thành phần thi công) mbd là sai số trung phương biến dạng gây (sai số thành phần biến dạng) Khi coi nguồn sai số thành phần , tính m = = Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên ` m mtđ = (3.4) 3/Thế (3.2) vào (3.4) : m mtđ =  = = t  (3.5) 2t Trong : mtđ sai số thành phần trắc địa m sai số trung phương xây dựng δ độ lệch xây dựng (sai số giới hạn , sai số cho phép ) Δ dung sai xây dựng t hệ số tin cậy : Nếu xác suất p= 0,954 t=2 Nếu xác suất p= 0,988 t=2,5 Nếu xác suất p= 0,997 t=3 4/-XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC TRẮC ĐỊA CẦN THIẾT THEO NGUYÊN TẮC CÂN BẰNG ẢNH HƯỞNG SAI SỐ 4-1-Đặt vấn đề Chúng ta biết :diện tích tam giác (S) nửa tích số cạnh đáy (a) nhân với chiều cao tương ứng (h): S = (1/2).a.h (4-1) Như đại lượng S hàm số phụ thuộc vào hai biến số đo đạc độc lập a h Với cặp giá trị a h có giá trị S tương ứng (tương quan hàm số đối ).Nếu cạnh đáy có sai số trung phương ma , cịn chiều cao có sai số trung phương mh , diện tích tam giác có sai số trùng phương tương ứng ms Một cách tổng quát có : đại lương F hàm số phụ thuộc vào biến số đo đạc độc lập x,y,…,v: F= F(x,y,…,v) (4-2) Nếu biến số đo đạc độc lập x,y,…,v có sai số trung phương tương ứng mx , my , … , mv hàm số có sai số trung phương tương ứng mF, tính theo cơng thức Gaus sau Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên 2 mF2  F  =   mx2  x   F   F    + y my +….+  v  mv2   (4.3) Trong F :đại lương cần xác định ,là hàm số nhiều biến x,y,…,v biến số đo đạc độc lập F x , F F ,…, đạo hàm riêng phần hàm số nhiều biến F theo biến v y số x,y,…,v mx , my ,…, mv sai số trung phương câc biến số đo đạc độc lập tương ( x,y,…,v) ứng mF sai số trung phương hàm số (F) nhiều biến Gỉa sử biết trước mF Cần phải tính mx , my , … , mv ? Ở tốn có phương trình (10-3) ,nhưng lại phải tính n ẩn số ,với n>1.Do tốn bất định Ngành trắc địa gọi toán trắc địa bất định.Vấn đề đặt giải toán để tìm nghiệm cụ thể hợp lý phù hợp với điều kiện thực tiễn sản xuất ? Phương hướng chung để giải toán phải có hệ n phương trình với n ẩn số Có ba cách để đạt mục tiêu sau: +Cách thứ tìm cách tăng thêm số phương trình cần thiết +Cách thứ hai: tìm cách làm giảm số ẩn số cần thiết +Cách thứ ba :vừa làm tăng số phương trình lên ,vừa làm giảm số ẩn số xng đến mức đạt mục tiêu số phương trình số ẩn số Thơng thường phương trình tuyến tính hóa Để đạt mục tiêu có số phương trình số ẩn số ,trong trắc địa người ta thường đặt điều kiện phụ như: cân ảnh hưởng sai số , bỏ qua ảnh hưởng sai số, tối ưu kinh tế ,kỹ thuật ,vv….Nếu điều kiện phụ đặt sát với thực tiễn ,thì lời giải tìm tốt 4-2-Xác định độ xâc cần thiết cơng tác đo đạc trắc địa xây dựng cơng trình theo phương pháp cân ảnh hưởng sai số Dưới trình bầy cách giải tốn xác định độ xâc cần thiết công tác đo đạc trắc địa xây dựng công trình theo phương pháp cân ảnh hưởng sai số Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên Gỉa sử nguồn sai số biến số đo đạc độc lập (các nguồn sai số thành phần ) có ảnh hưởng đến sai số hàm số (sai số tổng), nghĩa : 2  F   y  my2    F   x  mx =  F   v  mv2 =…= (4.4) Như có nghĩa tìm thêm (n-1) phương trình dạng (4-4) , kết hợp với phương trình (4-3) vừa đủ n phương trình với n ẩn số Như có:  F  n   mx2  x  mF2 = mF2  F  = n  y  my2   (4,5) …………………………… mF2 =  F  n  v  mv2 Từ rút : mx2 my2 =  F  mF2 :   n  x  =  F  mF2 :  y    n (4.6) …………………………… mv2 =  F  mF2 :  v  n Kết cuối : mx = ± my = ±  F  mF :   n  x  (4.7)  F  mF :   n  y  ………………………………… Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên mv = ±  F  mF :   n  v  Ví dụ (4-1) Trong tam giác ABC vng góc t C, cạnh huyền AB , cạnh nằm m AC , ccạnh đứng BC (hình 4-1), người ta đo đượcc Hình 4-1 Cạnh huyền n AB = D = 100,00 m , với v sai số trung phương tương ứng mD Góc nhọn n BAC = V = 10000’00” , với sai số trung phương tương ứng mV Hãy tính 1/Tính cạnh nằm m AC = S (khoảng (kho cách nằm ngang hai điểm m A B ) ? 2/Viết cơng thứcc tính sai số s trung phương cạnh nằm mS ? 3/Thiết kế đo đạc : Nếu u muốn mu cạnh nằm (AC = S ) có độ xác ( sai ssố trung phương) mS = ± 0,02 m, cầần phải đo cạnh huyền (AB = D ) góc nhọnn (BAC = V) vvới độ xác (sai số trung phương ) tương ứng mD mV ? Lời giải 1/ Tính cạnh nằm m AC = S (Khoảng (Kho cách ngang hai điểm A B ) S = D cos V (4-8) = 100,00 cos 10000’00” = 98,481 m 2/Viết cơng thứcc tính sai số s trung phương cạnh nằm mS Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên Vận dụng công thức Gaus vào có :cạnh nằm S = AC hàm số nhiều biến , cụ thể hàm số hai biến số ,biến số thứ cạnh huyền D = AB , cịn biến số thứ hai góc nhọn V = góc BAC Do tính đạo hàm riêng phần sau : S = D S V cos V = (4.9) D.(-sinV) (4-10) Cuối (mS)2 = (cos V)2.(mD)2 + D2 (-sin V)2 (mV” : 206265”)2 (4-11) 3/Thiết kế đo đạc :Tinh mD mV theo phương pháp cân nguồn ảnh hưởng sai số Ở , có phương trình (4-11) , lại cần tìm hai ẩn số mD mV, tức số ẩn số cần tìm nhiều số phương trình (n>1).Do tốn trắc địa bất định giải theo phương pháp cân nguồn sai số sau Sai số trung phương cạnh nằm mS (sai số tổng ) có hai nguồn ảnh hưởng tới : thứ sai số cạnh huyền mD (sai số thành phần thứ nhât ) , thứ hai sai số góc nhọn mV (sai số thành phần thứ hai ).Ta coi nguồn sai số thành phần ảnh hưởng đến sai số tổng ,cụ thể có nghĩa : (cos V)2.(mD)2 = D2 (-sin V)2 (mV” : 206265”)2 (4-12) a/ Một mặt từ (4-11) (4-12) suy : (mS)2 = 2.(cos V)2.(mD)2 (4-13) (mD)2 = (mS)2 : 2.(cosV)2 (4-14) Do đó: = (0,02)2 : (cos10000’00”)2 mD = ± 0,014 m b/ Mặt khác từ (4-11) (4-12) suy : (mS)2 = D2 (-sin V)2 (mV” : 206265”)2 (4-15) Do : (mV”:206 265)2 = (mS)2 : 2D2.(-sin V)2 10 (4-16) Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên  F  = kx m 02 :    x  mx (6.10) Thế (6-9) vào (6-10) đượ ợc : mx = kx [ mF2 : ( kx + ky + … + kv  F  ) ] :    x  (6.11) Tương tự từ (6-5) tính đư : my = ky m  F   :   y  (6.12) Thế (6-9) vào (6-12) đượ ợc : my = ky [ mF2 : ( kx + ky + … + kv  F   (6.13) ) ] :   y  ……………………………………… Tương tự từ (6-6) tính đư : mv = kv m 02  F  :    v  (6.14) Thế (6-9) vào (6-14) đượ ợc : mv = kv [ mF2 : ( kx + ky + … + kv  F  ) ] :    v  (6.15) 6-3 / Nhận xét Khi xác định độ xác cần c thiết công tác đo đạc trắc địaa xây ddựng cơng trình theo phương pháp tỷ lệ việc lựaa chọn ch hệ số tỷ lệ ki khó khăn , điềuu hoàn toàn ph phụ thuộc vào lực ngườii cán b kỹ thuật thiết kế 6-4/ Ví dụ 6-1 Trong tam giác ABC vng góc t C, cạnh huyền AB , cạnh nằm m AC , ccạnh đứng BC (hình 6-1), người ta đo Hình 6.1 34 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên Cạnh huyền AB = D = 100,00 m , với sai số trung phương tương ứng mD Góc nhọn BAC = V = 10000’00” , với sai số trung phương tương ứng mV Hãy tính 1/Tính cạnh nằm AC = S (khoảng cách nằm ngang hai điểm A B ) ? 2/Viết cơng thức tính sai số trung phương cạnh nằm mS ? 3/ Nếu muốn cạnh nằm (AC = S ) có độ xác ( sai số trung phương tổng ) mS = ± 0,02 m, cần phải đo cạnh huyền (AB = D ) góc nhọn (BAC = V) với độ xác (sai số trung phương thành phần ) tương ứng mD mV ? Lời giải 1/ Tính cạnh nằm AC = S (S khoảng cách nằm ngang hai điểm A C ) S = D cos V ( 6-16 ) = 100,00 cos 10000’00” = 98,481 m 2/Viết cơng thức tính sai số trung phương cạnh nằm mS Vận dụng cơng thức Gaus vào có :cạnh nằm S = AC hàm số nhiều biến , cụ thể hàm số hai biến số ,biến số thứ cạnh huyền D = AB , biến số thứ hai góc nhọn V = góc BAC Do tính đạo hàm riêng phần sau : S = D S V = cos V ( 6-17) D.(- sinV) ( 6-18) Cuối (mS)2 = (cos V)2.(mD)2 + D2 (-sin V)2 (mV” : 206265”)2 ( 6-19) 3/ Xác định độ xác cần thiết công tác đo đạc trắc địa xây dựng cơng trình theo phương pháp tỷ lệ Chọn kD =1,5 , kv = Tính mD theo cơng thức (6-11): 35 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên  S  mD)2 = kD [ m S2 : (kD + kV ) ] :    D  (6.20) = 1,5 [ 0,022 : ( 1,5 + ) ] : (Cos100)2 mD = ± 0,015 730 921 mm mD = ± 0,016 mm Tính mv theo cơng thứcc (6-13): (6 mv”;206 265”)2 =  S  kv [ m S2 : (kD + kV ) ] :    V  (6-21) 21) = [(0,02)2 : ( 1,5 + ) ] : D2 (- Sin100)2 mv” = ± 150” Kiểm tra tính tốn : Thế đáp số vừa tính đượcc mD = ± 0,016 mm , mv” = ± 150 “ vào vế phải (6-19) (cos V)2.(mD)2 + D2 (-sin sin V)2 (mV” : 206265”)2 ( 6-22) = (cos100)2 (0,016 )2 + (100)2.(-sin10 ( ) (150” : 206 265”)2 mh = 0,02 m Như tính ! Ví dụ 6-2 Trong tam giác ABC vng góc t C, cạnh huyền AB = D, cạnh nằm m AC = S, ccạnh đứng BC = h (hình 6-2), ngườii ta đo đư Hình 6.2 Cạnh huyền n AB = D = 100,00 m , với v sai số trung phương tương ứng mD Góc nhọn BAC = V = 10000’00” , với sai số trung phương tương ứng mV Hãy tính 1/Tính cạnh đứng ng BC = h (khoảng (kho cách đứng hai điểm m A B ) ? 2/Viết cơng thứcc tính sai số s trung phương cạnh đứng mh ? 36 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên 3/ Nếu muốn cạnh đứng (BC = h ) có độ xác ( sai số trung phương) mh = ± 0,02 m, cần phải đo cạnh huyền (AB = D ) góc nhọn (BAC = V) với độ xác (sai số trung phương ) tương ứng mD mV ? Lời giải 1/ Tính cạnh đứng BC = h (h khoảng cách đứng hai điểm A C ) h = D sin V ( 6-23 ) = 100,00 sin 10000’00” = 17,365 m 2/Viết cơng thức tính sai số trung phương cạnh nằm mS Vận dụng cơng thức Gaus vào có :cạnh nằm S = AC hàm số nhiều biến , cụ thể hàm số hai biến số ,biến số thứ cạnh huyền D = AB , cịn biến số thứ hai góc nhọn V = góc BAC Do tính đạo hàm riêng phần sau : S D = S V = sin V ( 6-24) D.(cosV) ( 6-25) Cuối (mh)2 = (sin V)2.(mD)2 + D2 (cos V)2 (mV” : 206265”)2 ( 6-26) 3/ Xác định độ xác cần thiết công tác đo đạc trắc địa xây dựng cơng trình theo phương pháp tỷ lệ Chọn kD =1 , kv = 1,2 Tính mD theo cơng thức (6-11): ﴾mD) = kD [ mD mD m S2  S  : (kD + kV ) ] :    D  (6-27) = [(0,02)2 : ( + 1,2 ) ] : (sin100)2 = ± 0,077 651 245 mm = ± 0,078 mm Tính mv theo cơng thức (6-13): ﴾mv”;206 265”) = kv [m S2  S  : (kD + kV ) ] :    V  37 (6-28) Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên = 1,2 [ (0,02)2 : ( + 1,2 ) ] : D2 (cos100)2 mv” = ± 31 “ Kiểm tra tính tốn : Thế đáp số vừa tính mD = ± 0,078 mm , mv” = ± 31 “ vào vế phải (12-26) (sinV)2.(mD)2 + D2 (cos V)2 (mV” : 206265”)2 ( 12-29) = (sin100)2 (0,078)2 + (100)2.(cos100)2.(31” : 206 265”)2 mh = 0,02 m Như tính ! 7/ XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC TRẮC ĐỊA CẦN THIẾT THEO NGUYÊN TẮC TỐI ƯU VỀ KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT 7-1/ Đặt vấn đề Như ta biết , độ xác cơng trình phụ thuộc vào độ xác cơng tác trắc địa , độ xác cơng tác thi cơng xây dựng , độ biến dạng cơng trình Do giá thành xây dưng cơng trình bao gồm có giá thành công tác trắc địa ,giá thành công tác thi công , giá thành ảnh hưởng biến dạng cơng trình Vấn đề đặt với độ xác cơng tác trắc địa giá thành tồn cơng trình độ xác cơng trình đạt hợp lý ? 7-2/ Xác định độ xác cần thiết cơng tác đo đạc trắc địa xây dựng cơng trình theo phương pháp tối ưu kinh tế kỹ thuật Gọi giá thành để đảm bảo độ xác cơng tác trắc địa Ctđ phụ thuộc vào độ xác công tác trắc địa mtđ biểu thị theo hàm số Ctđ = φtđ(mtđ) (7-1) Gọi giá thành để đảm bảo độ chinh xác cần thiết công tác thi công (chế tạo ,xây lắp) Ctc phụ thuộc vào độ xác thi cơng mtc biểu thị theo hàm số Ctc = φtc(mtc) (7-2) Gọi giá thành để đảm bảo cho biến dạng không vượt sai số mbd biến dạng gây Cbd biểu diễn theo hàm số Cbd = φbd(mbd) (7-3) Gọi giá thành xây dựng tồn cơng trình C , có C = Ctđ + Ctc + Cbd (7-4) Hay C = φtđ(mtđ) + φtc(mtc) + φbd(mbd) (7-5) 38 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên Hoặc ký hiệu giá thành tồn cơng trình C phụ thuộc vào sai số thành phần mtđ , mtc , mbd biểu diễn theo hàm số C = F( mtđ , mtc , mbd ) (7-6) Bài toán đặt xác định sai số mtđ , mtc , mbd cho tổng giá thành xây dựng công trình C , ngồi sai số mtđ , mtc , mbd phải thỏa mãn điều kiện m2 = mtđ + mtc + mbd (7-7) Điều kiện (7-7) ký hiệu biểu diễn theo hàm số f( m , mtđ , mtc , mbd ) (7-8) Trong m sai số trung phương tổng cơng trình cho qui phạm xây dựng mtđ sai số trung phương trắc địa (sai số thành phần trắc địa ) mtc sai số trung phương thi công (sai số thành phần thi công) mbd sai số trung phương biến dạng (sai số thành phần biến dạng) Muốn giải tốn đặt hàm số phải khai triển thành chuỗi Tay – lo có số hạng giới hạn đến bậc hai Ở giả thiết hàm số (7-6) hàm thực nguyên bậc hai Bây tốn hệ thống hóa lại sau: cần phải tìm cực trị hàm số (7-6) thỏa mãn điều kiện (7-7) Bài toán giải theo phương pháp La-gơ-răng sau : Trước hết thành lập hàm số La-gơ-răng từ (7-6) (7-8) G = F + λf (7-9) G = F( mtđ , mtc , mbd ) + λ f( m , mtđ , mtc , mbd ) (7-10) Trong λ nhân tử bất định La-gơ – Các ẩn số mtđ , mtc , mbd , λ tìm từ việc giải hệ thống phương trình tuyến tính sau: G mtd = f F + λ mtd mtd = (7-11) G mtc = f F + λ = mtc mtc (7-12) f = mbd (7-13) G F = mbd mbd + λ mtđ + mtc + mbd - m2 Trong = (7-14) f G F , , đạo hàm riêng phần hàm số G,F,f mi mi mi theo biến số mi ( biến số mtđ , mtc , mbd ) Giai hệ phương trình (7-11,7-12,7-13,7-14) tính ẩn số cần tìm , có mtđ 39 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên 7-3 / Nhận xét Trong phương pháp việc xây dựng hàm mục tiêu F khó khăn 7-4/ Xác định độ xác cần thiết cơng tác đo đạc trắc địa xây dựng lắp ghép theo phương pháp tối ưu kinh tế kỹ thuật Trong xây dựng lắp ghép , giả sử hàm mục tiêu có dạng F = Q1/m1 + Q2/m2 + Q3/m3 + Q4/m4 ( 7-15) Điều kiện m = m12 + m22 + m32 + m42 ( 7-16 ) Trong m sai số trung phương tổng cơng trình ( cho qui phạm xây dựng) m1 sai số trung phương công tác trắc địa (sai số thành phần trắc địa) m2 sai số trung phương công tác chế tạo cấu kiện(sai số thành phần chế tạo) m3 sai số trung phương công tác lắp ghép (sai số thành phần lắp ghép) m4 sai số trung phương biến dạng (sai số thành phần biến dạng) Hàm số La-gờ-răng G = ( Q1/m1 + Q2/m2 + Q3/m3 + Q4/m4 ) + λ( m12 + m22 + m32 + m42 – m2) (7-17 ) Trong λ nhân tử bất định La-gơ-răng Hệ phương trình : G m1 = - G m = - G m = - G m = - Q1 m12 Q2 m 22 Q3 m 32 Q4 m 42 + 2.λ.m1 = ( 7-18 ) + 2.λ.m2 = ( 7-19) + 2.λ.m3 = ( 7-20 ), + 2.λ.m4 = ( 7-21 ) m12 + m22 + m32 + m42 - m2 = Từ (7-18 ) suy ra: m1 = ( Q1/2λ)1/3 Từ ( 7-19 ) suy ra: m2 = ( Q2/2λ)1/3 Từ ( 7-20 ) suy ra: m3 = ( Q3/2λ)1/3 Từ (7-21 ) suy ra: ( 7-22 ) ( 7-23 ) ( 7-24) (7-25 ) 40 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên m4 = ( Q4/2λ)1/3 ( 7-26 ) Q12/3 Q22/3 Q32/3 Q42/3 m2 = + - + + ( 2λ)2/3 ( 2λ)2/3 ( 2λ)2/3 ( 2λ)2/3 (7-27 ) ( 2λ)2/3 = (1/m2).( Q12/3 + Q22/3 + Q32/3 + Q42/3 ) ( 7-28) 2/3 2/3 2/3 2/3 3/2 λ = (1/2m ) ( Q1 + Q2 + Q3 + Q4 ) ( 7-29) Ví dụ cho biết : Q1 = 000 Q2 = 000 Q3 = 000 Q4 = 000 m = 20 mm Sẽ tính m1 = 6,12 mm m2 = 12,74 mm m3 = 12,74 mm m4 = 6,12 mm Kiểm tra tính tốn Thế đáp số vừa tìm m1 = 6,12 mm , m2 = 12,74 mm , m3 = 12,74 mm , m4 = 6,12 mm vào vế phải (7-16) 6,122 + 12,742 + 12,742 + 6,122 = 399,524 m = (399,524)1/2 = 19,988 mm = 20 mm Như tính ! XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC TRẮC ĐỊA CẦN THIẾT THEO CHUỖI KÍCH THƯỚC Trong xây dựng cơng trình , chuỗi kích thước tổ hợp kích thước cấu kiện liên kết với tạo thành hình khép kín , có kích thước gọi khâu khép kín , kích thước cịn lại khâu thành phần Chuỗi kích thước tuyến tính , hệ phẳng ,hệ khơng gian Trong trường hợp tổng quát phương trình chuỗi kích thước biểu diễn dạng; L = F(l1, l2,, …, ln) (8.1) Trong 41 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên L khâu khép kín l1, l2,, …, ln khâu thành phần Đối với chuỗi kích thước tuyến tính thường gặp cơng trình có phương trình biểu diễn : L = l1 + l2, + …+ ln (8.2) Nếu khâu thành phần có sai số ngẫu nhiên mi , sai số ngẫu nhiên khâu khép kín mLsẽ mL2 = ∑mi2 (8.3) Nếu khâu thành phần có sai số hệ thống λi , sai số hệ thống khâu khép kín λL λL = ∑λi (8.4) Dung sai khâu khép kín ∆L :∆L2 = (tmL + λL) (8.5) Trong t độ tin cậy phụ có quan hệ với xác suất p sau ( bảng 8.1) Bảng 8.1 P ( xác suất ) 0,683 0,955 0,988 0,977 t 2,5 ( độ tin cậy) Nếu coi : m1 = m2 = m3 =… = mn (8.6) λ1 = λ2 = λ3 =… = λn (8.7) Thì có ∆L = (t √n mi + n λi) (8.8) Từ (8.8) biết sai số thành phần ngẫu nhiên mi sai số thành phần hệ thống λi tính dung sai khâu khép kín ∆L (bài tốn thuận ) Ngược lại biết dung sai khâu khép kín ∆L tính sai số thành phần mi λi Khi giả thiết : λi = kmi (8.9) Trong k hệ số quan hệ sai số hệ thống sai số ngẫu nhiên phải tự chọn Từ có : ∆L = (t √n + k n λi) mi (8.10) Sai số ngẫu nhiên khâu thành phần mi : mi = ∆L : (t √n + k n ) (8.11) Sai số ngẫu nhiên khâu thành phần λi : λi = k∆L : (t √n + k n ) Dung sai khâu thành phần : 42 (8.12) Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên ∆i =(t + k)∆L : (t √n + kn) (8.13) Tất xét cho chuỗi kích thước tuyến tính chịu ảnh hưởng yếu tố sai số thội.Trong thực tế xây dựng , sai số ngẫu nhiên hệ thống khâu thành phần ,của khâu khép kín chịu ảnh hưởng ba yếu tố khác ,đó trắc địa mitđ , λitđ , thi công mitc , λitc ,do biến dạng mibd , λibd Với khâu thành phần có mi2 = (mitđ)2 + (mitc)2 + (mibd)2 (8.14) tđ tc bd λi = λi + λi + λi (8.15) Đối với khâu khép kín có ảnh hưởng yếu tố trắc địa : (mLtđ)2 = ∑(mitđ)2 (8.16) tđ tđ λL = ∑λi (8.17) Đối với khâu khép kín có ảnh hưởng yếu tố thi công : (mLtc)2 = ∑(mitc)2 (8.18) tc tc λL = ∑λi (8.19) Đối với khâu khép kín có ảnh hưởng yếu tố biến dạng : (mLbd)2 = ∑(mibd)2 (8.20) bd bd λL = ∑λi (8.21) Từ tính dung sai khâu khép kín ảnh hưởng yếu tố trắc địa ∆Ltđ ,thi công ∆Ltc ,biến dạng ∆Lbd : ∆Ltđ = (mLtđ + λLtđ) (8.22) tc tc tc ∆L = (mL + λL ) (8.23) bd bd bd ∆L = (mL + λL ) (8.24) Dung sai tổng khâu khép kín chịu ảnh hưởng ba yếu tố ∆L xác định sau : ∆L2 = (∆L tđ)2 + (∆L tc)2 + (∆L bd)2 (8.25) Từ (8.22) đặt điều kiện phụ thích hợp tìm ∆Ltđ = α∆L (8.26) Trong α hệ số tỷ lệ Hệ số α nước xác định khác Ví dụ : Ở Liên bang Đức α = 0,48 Ở Tiệp khắc α = 0,43 Ở Hung ga ri α = 0,6 (lắp ghép), α = 0,4 (toàn khối) α = 0,2 (tuyến tính) 43 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Văn Chuyên Trắc địa xây dựng NXB Giáo dục Hà Nội, 1996 Phạm Văn Chuyên (17 tác giả) Sổ tay xây dựng thủy điện NXB Giao thông Vận tải.1996 Phạm Văn Chuyên Trắc địa đại cương NXB Giao thông Vận tải Hà Nội, năm 2001,2002,2003,2004 Phạm Văn Chuyên Trắc địa đại cương NXB Giao thông Vận tải Hà Nội, 2008 Phạm Văn Chuyên Hướng dẫn giải tập trắc địa đại cương NXB Giao thông Vận tải Hà Nội, 2008 Phạm Văn Chuyên.Hướng dẫn thực hành trắc địa đại cươngNXB Giao thông Vận tải.2008 Phạm Văn Chuyên Công tác trắc địa giám sát thi cơng xây dựng cơng trình NXB Giao thông Vận tải Hà Nội, 2009 Phạm Văn Chuyên Trắc địa xây dựng NXB Giao thông Vận tải Hà Nội, 2014 Phạm Văn Chuyên Đo đạc NXB Xây dựng Hà Nội, 2001 10 Phạm Văn Chuyên Trắc địa đại cương NXB Xây dựng Hà Nội, 2003 11 Phạm Văn Chuyên Hướng dẫn trả lời câu hỏi giải tập trắc địa đại cương NXB Xây dựng Hà Nội, 2003 12 Phạm Văn Chuyên Hướng dẫn trả lời câu hỏi giải tập trắc địa NXBXây dựng 2005 13 Phạm Văn Chuyên Hướng dẫn thực hành trắc địa đại cương NXB Xây dựng 2005 14 Phạm Văn Chuyên, Lê Văn Hưng, Phan Khang Sổ tay trắc địa cơng trình NXB Xây dựng Hà Nội, 2006 15 Phạm Văn Chuyên Trắc địa NXB Xây dựng Hà Nội, 2006 16 Phạm Văn Chuyên Công tác trắc địa giám sát thi cơng xây dựng cơng trình NXB.Xây dựng Hà Nội, 2009 17 Phạm Văn Chuyên Hướng dẫn sử dụng máy đo đạc xây dựng cơng trính NXB Xây dựng Hà Nội, 2014 18 Phạm Văn Chuyên.Đo đạc giám sát thi cơng xây dựng cơng trình NXB.Xây dựng 2014 19 Phạm Văn Chun Đo đạc xây dựng cơng trính NXB Xây dựng Hà Nội, 2015 20 Phạm Văn Chuyên Giáo trình trắc địa NXB Xây dựng Hà Nội, 2019 21 Phạm Văn Chuyên, Lê Văn Hưng, Phan Khang Sổ tay trắc địa cơng trình NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1996 22 Phạm Văn Chuyên: Trắc địa NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1998,1999.2000 23 Phạm Văn Chuyên: Trắc địa đại cương NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2016 24 Phạm Văn Chuyên Xác định độ xác đo đạc bố trí nhà cơng nghiệp theo phương pháp tọa độ vng góc Tạp chí “Trắc địa” số 1/1984 (Bungari) 44 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên 25 Phạm Văn Chuyên Xác định dung sai trắc địa xây dựng lắp ghép Tạp chí “Trắc địa” số 3/1984 (Bungari) 26 Phạm Văn Chuyên Nghiên cứu chương trình giảng dạy trắc địa trường Đại học Xây dựng Hà Nội Tạp chí “Trắc địa Bản đồ” số 1/1993 27 Vũ Nghiễn, Phạm Văn Chuyên Các phương pháp giải toán trắc địa bất định Tạp chí “Trắc địa-Bản đồ” số 2/1993 28 Phạm Văn Chuyên Nghiên cứu yếu tố liên quan đến biến dạng cơng trình Tạp chí “Trắc địa-Bản đồ” số 2/1993 29 Phạm Văn Chun.Quan trắc lún cơng trình đất.Tạp chí “Xây dựng” số 2/1994 30 Phạm Văn Chun Đo vẽ hồn cơng Tạp chí “Xây dựng” số 4/1994 31 Phạm Văn Chuyên Quan trắc lún nhà nhiều tầng Tạp chí “Người Xây dựng” số 4/1994 32 Phạm Văn Chun Độ xác tính tốn khối lượng đất đào hay đắp san cơng trình Tạp chí “Trắc địa-Bản đồ” số 1/1995 33 Phạm Văn Chuyên Dung sai trắc địa xây dựng Tạp chí “Xây dựng” số 3/1996 34 Phạm Văn Chun.Cơng tác bố trí trắc địa xây nhà.Tạp chí“Người Xây dựng” 7/1996 35 Phạm Văn Chuyên Nghiên cứu dung sai trắc địa theo chuỗi kích thước Tạp chí “Cầu đường Việt Nam” số 4/2000 36 Phạm Văn Chuyên.Các phương pháp thiết kế công tác trắc địaTạp chí“Địa chính” số 6/2000 37 Phạm Văn Chuyên Bố trí điểm phụ đường cong trịn Tạp chí “Xây dựng” số 7/2000 38 Phạm Văn Chuyên Mặt thủy chuẩn hệ thống độ cao cơng trình Tạp chí “Người Xây dựng” số 10/2000 39 Phạm Văn Chuyên Chuyền trục lên cao xây nhà nhiều tầng “Tuyển tập cơng trình Đại học Xây dựng” số 1/2000 40 Phạm Văn Chuyên Phiên hiệu đồ địa hình kiểu Việt Nam 2000 Tạp chí “Xây dựng” số 10/2001 41 Phạm Văn Chuyên Hệ thống định vị toàn cầu GPS Tạp chí “Địa chính” số 11/2001 42 Phạm Văn Chuyên Hệ tọa độ vng góc phẳng UTM-VN2000 Tạp chí “Người Xây dựng” số 9/2002 43 Phạm Văn Chuyên Phiên hiệu đồ địa hình theo hệ thống UTM quốc tế Tạp chí “Người Xây dựng” số 1/2004 44 Phạm Văn Chuyên Mặt thủy chuẩn quy ước xây dựng, độ cao quy ước công trường hệ tọa độ không gian thường sử dụng trắc địa xây dựng cơng trình Tạp chí “Người Xây dựng”, số 7/2014 45 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên 45 Phạm Văn Chuyên Những hệ tọa độ vng góc phẳng thường sử dụng trắc địa xây dựng cơng trình Tạp chí “Người Xây dựng”, số 9/2014 46 Phạm Văn Chuyên Kỹ thuật định vị tồn cầu GPS.Tạp chí“Người Xây dựng”, 11/2014 47 Phạm Văn Chuyên Xác định khối lượng đất đào hay đắp san cơng trình theo phương pháp lưới vng với trọng số đỉnh mắt lưới Tạp chí “Người Xây dựng”, số 1/2015 48 Phạm Văn Chuyên Ứng dụng đo cao lượng giác trắc địa Xây dựng cơng trình Tạp chí “Người Xây dựng”, số 8/2015 49 Phạm Văn Chuyên Thiết kế công tác đo đạc trắc địa xây dựng cơng trình theo phương pháp cân ảnh hưởng nguồn sai số Tạp chí “Người xây dựng” số 10/2015 50 Phạm Văn Chuyên.Xác định khoảng cách hai điểm trắc địa xây dựng cơng trình Tạp chí “Người xây dựng” số năm/2016 51 Phạm Văn Chuyên Phân biệt hệ tọa độ vng góc phẳng trắc địa với so sánh chúng với hệ tọa độ vng góc phẳng Đề-các tốn học Tạp chí “Người xây dựng” số năm 2016 52 Phạm văn Chuyên Những chuyên đề trắc địa cần thiết giảng dạy cho cao học ngành xây dựng cơng trình Tạp chí “Người xây dựng” số năm 2016 53 Phạm văn Chuyên Đề cương chi tiết chuyên đề trắc địa giảng dạy cho cao học ngành xây dựng cơng trình Tạp chí “Người xây dựng” số 10 năm 2016 54 Phạm văn Chuyên Xác định độ xác cần thiết cơng tác đo đạc trắc địa xây dựng cơng trình theo phương pháp bỏ qua ảnh hưởng Tạp chí “Người xây dựng” số 11 12 năm 2016 55 Phạm văn Chun Xác định độ xác cần thiết cơng tác đo đạc trắc địa xây dựng cơng trình theo phương pháp tỷ lệ ảnh hưởng Tạp chí “Người xây dựng” số năm 2017 56 Phạm văn Chuyên Truyền trục lên tầng cao xây dựng nhà siêu cao tầng máy định vị toàn cầu GPS theo phương pháp bố trí điểm gián tiếp gần dần Tạp chí “Người xây dựng” số năm 2017 57 Phạm văn Chuyên Xác định độ xác cần thiết cơng tác đo đạc trắc địa xây dựng cơng trình theo phương pháp tối ưu kinh tế kỹ thuật Tạp chí “Người xây dựng” số năm 2017 58 Phạm văn Chuyên Sử dụng máy toàn đạc điện tử máy định vị toàn cầu GPS đo đạc thi cơng xây dựng cầu Tạp chí “Người xây dựng” số năm 2017 59 Phạm văn Chuyên Thành lập lưới vng xây dựng máy tồn đạc điện tử máy định vị toàn cầu GPS theo phương pháp đo đạc hiệu chỉnh điểm gần dần Tạp chí “Người xây dựng” số 10 năm 2017 46 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên 60 Phạm văn Chuyên Cơ quan tiêu chuẩn hóa quốc tế ÍSO xác định độ xác cần thiết cơng tác trắc địa xây dựng cơng trình ?.Tạp chí “Người xây dựng” số 11 +12/2017 61 Phạm văn Chuyên Tính tốn chuyển đổi tọa độ vng góc phẳng nhà nước tọa độ vng góc phẳng cơng trường với Tạp chí“Người xây dựng”1+2/ 2018 62 .Phạm văn Chuyên Xác định diện tích đất theo tọa độ vng góc phẳng đỉnh đa giác bao quanh trắc địa Tạp chí “Người xây dựng” số 10 năm 2018 63 Phạm văn Chuyên Nghiên cứu xử lý đại lượng đo đạc trực tiếp nhiều lần trắc địa xây dựng cơng trình Tạp chí “Người xây dựng” số 11 12 năm 2018 64 Phạm văn Chuyên Đo đạc xác định diện tích đất máy tồn đạc điện tử Tạp chí “Người xây dựng” số1 năm 2019 65 Phạm văn Chuyên Định vị điểm theo hệ tọa độ WGS-84 ,VN-2000, Cracovski-Gaus (HN-72) Tạp chí “Người xây dựng” số 10 năm 2019 66 Phạm Văn Chuyên ”Hướng dẫn thực hành qui trình đo đạc tính tốn bình sai , xác định diện tích đất trắc địa.” Tạp chí “Người xây dựng” số11 12 năm 2019 67 Phạm văn Chun Tính tốn xác định độ xác bố trí cơng trình theo phương pháp tọa độ độc cực Tạp chí “Người xây dựng” số năm 2020 68 Phạm văn Chuyên Đo đạc gián tiếp khoảng cách hai điểm trắc địa xây dựng cơng trình “ Tạp chí “Người xây dựng” số năm 2020 69 Phạm văn Chuyên Truyền trục lên tầng cao máy kinh vĩ ,máy chiếu đứng thiên đỉnh ,máy định vị toàn cầu GPS thi công xây dựng nhà nhiều tầng Tạp chí “Người xây dựng” số năm 2020 70 Phạm văn Chun Bố trí cơng trình xây dựng máy toàn đạc điện tử Tạp chí “Người xây dựng” số 10 năm 2020 71 Phạm văn Chuyên Đo đạc xác định tọa độ điểm máy tồn đạc điện tử Tạp chí “Người xây dựng” số 11+12 năm 2020 72 Phạm văn Chun Trắc địa ứng dụng xây dựng cơng trình Tạp chí “Người xây dựng” số 9+10 năm 2021 73 Phạm văn Chun Các phương pháp bố trí định vị cơng trình xây dựng ngồi thực địa Tạp chí “Người xây dựng” số 11+12 năm 2021 74 Phạm văn Chuyên Máy toàn đạc điện tử dụng cụ đo đạc trắc địa đại tiên tiến kỷ 21 Tạp chí “Người xây dựng” số + năm 47 Pgs.ts.Phạm Văn Chuyên MỤC LỤC Lời nói đầu …………………………………………………………………………… 1.Độ xác trăc đỊa cần thiết xây dưng……………………………………………… 2.Tham khảo qui phạm Nga……………………………………………………………………….4 3.Tính độ xác cần thiết trắc địa từ dung sai xây dựng………………………………… …5 4.Xác định độ xác trắc địa cần thiết theo nguyên tắc cân ảnh hưởng ……………….6 5.Xác định độ xác trắc địa cần thiết theo nguyên tắc bỏ qua ảnh hưởng ……………… 19 6.Xác định độ xác trắc địa cần thiết theo nguyên tắc tỷ lệ ảnh hưởng ………………… 32 7.Xác định độ xác trắc địa cần thiết theo nguyên tắc tối ưu kinh tế kỹ thuật ……38 8.Xác định độ xác trắc địa cần thiết theo chuỗi kích thước………………………… ….41 Tài liệu tham khảo ………………………………………………………………………………44 Mục lục ………………………………………………………………………………………….48 48 ... liệu bạn đọc Người biên soạn PGS.TS .Phạm Văn Chuyên Trường Đại học Xây dựng Hà nội Pgs.ts .Phạm Văn Chuyên 1.XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC TRẮC ĐỊA CẦN THIẾT TRONG XÂY DỰNG THEO ISO Cơ quan tiêu chuẩn... 2009 Phạm Văn Chuyên Trắc địa xây dựng NXB Giao thông Vận tải Hà Nội, 2014 Phạm Văn Chuyên Đo đạc NXB Xây dựng Hà Nội, 2001 10 Phạm Văn Chuyên Trắc địa đại cương NXB Xây dựng Hà Nội, 2003 11 Phạm. .. xây dựng? ?? số 10 năm 2017 46 Pgs.ts .Phạm Văn Chuyên 60 Phạm văn Chuyên Cơ quan tiêu chuẩn hóa quốc tế ÍSO xác định độ xác cần thiết cơng tác trắc địa xây dựng cơng trình ?.Tạp chí “Người xây dựng? ??