Trac dia bai giang

Bài Gi ng Môn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: L I NĨI Đ U Bài gi ng mơn Tr c Đ c đ c biên so n t ng h p t nhi u sách giáo trình c a nhi u tác gi nh m ph c v cho vi c gi ng d y môn Tr c đ c cho sinh viên ngành kỹ thu t nh : Cơng thơn, Th y cơng, C khí, Qu n lý đ t đai v.v Bài gi ng nh m trang b cho sinh viên nh ng ki n th c c b n v đo v b n đ N i dung gi ng g m có 14 ch ng nh sau: - Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch ng I: M đ u & nh ng ki n th c c b n v tr c đ a ng II: Khái ni m v sai s đo đ c ng III: Đ nh h ng đ ng th ng ng IV: Đo chi u dài ng V: Đo đ cao ng VI: Đo góc ng VII: L i kh ng ch ng VIII: Đo v b n đ t l l n ng IX: S d ng b n đ đ a hình ng X: Các y u t c b n b trí cơng trình ng XI: Đo đ c xây d ng ng XII: Đo đ c cơng trình giao thơng ng XIII: Đo đ c cơng trình th y l i ng XIV: Đo bi n d ng chuy n d ch cơng trình Bài đ c so n t nhi u giáo trình nên khơng tránh kh i nh ng thi u sót Tác gi r t mong nh ng ý ki n đóng góp, phê bình c a b n đ ng nghi p b n sinh viên có tham kh o gi ng C n Th , ngày 22 tháng nĕm 2005 Tác gi Bùi Quang Tuy n Nguy n Ph c Công Tr n V An Bài Gi ng Môn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: TÀI LI U THAM KH O Tr c đ a đ i c ng Nguy n T n L c - Tr n T n L c - Lê Hoàn S n - Đào Xuân L c NXB ĐH Bách Khoa TP HCM nĕm 1996 Tr c Đ a Nguy n Quang Tác NXB Xây D ng - Hà N i nĕm 1998 Tr c Đ a Đào Duy Liêm - Đ H u Hinh - Lê Duy Ng - Nguy n Tr ng San NXB Giáo D c - Hà N i nĕm 1992 S Tay Tr c Đ a Cơng Trình Ph m Vĕn Chun - Lê Vĕn H ng - Ph n Khang NXB Khoa H c kỹ Thu t - Hà N i nĕm 1996 Đo Đ c Cơng Trình Đinh Thanh T nh - Bùi Đ c Ti n NXB Khoa H c kỹ Thu t - Hà N i nĕm 1979 Tr c Đ a B n Đ Kỹ Thu t S Nguy n Th Th n - Nguy n H c Dũng NXB Giáo D c - nĕm 1999 Tr c Đ a đ i c ng Nguy n Vĕn Chuyên – NXB Xây D ng 2003 Tr c Đ a c s Nguy n Tr ng San – NXB Xây D ng 2002 Tr c Đ a đ i c ng Hoàng Xuân Thành – NXB Xây D ng 2005 10 Tr c Đ a Xây D ng th c hành V Th ng – NXB Xây D ng 2002 11 H ng d n th c hành Tr c Đ a đ i c ng Ph m Vĕn Chuyên – NXB GTVT 2005 12 H ng d n gi i t p Tr c Đ a đ i c ng V Th ng – NXB KH&KT 2000 Bài Gi ng Môn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: PH N I: CH NG I: M Đ U& NH NG KI N TH C C B N V TR C Đ A I M Đ U: I.1 Khái quát v tr c đ a: I.1.1 Đ nh nghĩa: Tr c đ c mơn khoa h c v trái đ t có nhi m v xác đ nh hình d ng kích th c c a qu đ t th hi n m t ph n b m t trái đ t d i d ng b n đ , bình đ m t c t I.1.2 Phân c p: Tùy theo ph m vi m c đích đo v , tr c đ c chia nhi u ngành h p : - Trắc địa cao c p : nghiên c u hình d ng kích th c qu đ t, nghiên c u s chuy n đ ng ngang chuy n đ ng đ ng c a l p v qu đ t, xác đ nh t a đ cao đ đ a m tr c đ a c b n c a m i qu c gia đ làm c s cho vi c thành l p b n đ cho riêng m i n c Vì khu v c đo v r t r ng l n nên ph i xét đ n đ cong c a m t đ t - Trắc địa phổ thông : nghiên c u vi c đo v b n đ m t khu v c nh m t đ t, khu v c nh nên có th m t đ t nh m t ph ng, vi c tính tốn s đ n gi n h n - Trắc địa cơng trình : nghiên c u vi c xây d ng l i tr c đ a c s đ ph c v thi t k thi cơng cơng trình, l p bình đ t l l n m t c t đ ph c v công tác thi t k , h ng d n thi công l p ráp ph n v ru t cơng trình, l p b n v nghi m thu, quan sát s bi n d ng c a cơng trình - Trắc địa nh : nghiên c u ph ng pháp ch p nh khai thác nh chuyên đ thành l p b n đ đ a hình - B n đồ học : nghiên c u vi c thành l p lo i b n đ chuyên đ Ph n giáo trình nh m m c đích cung c p cho sinh viên ngành xây d ng th y l i, giao thông, ki n trúc m t s ki n th c c b n v tr c đ a ph thông tr c đ a cơng trình, t c nh ng ki n th c v đo v b n đ t l l n c a m t khu v c nh , đ ng th i cung c p nh ng ki n th c v tr c đ a ph c v xây d ng thi cơng cơng trình Đ gi i quy t nhi u nhi m v khoa h c kỹ thu t khác nhau, tr c đ a s d ng nh ng ki n th c thu c ngành khoa h c khác nh : toán, thiên vĕn, đ a m o, đ a ch t, ch p nh, tin h c I.2 Nhi m v vai trị c a mơn h c: - Đ i v i xã hội Thành qu c a mơn h c tr c đ c có ý nghƿa khoa h c th c ti n r t l n đ i v i n n kinh t qu c dân Các lo i b n đ , bình đ c s đ th hi n k t qu nghiên c u c a ngành đ a ch t, đ a lý, đ a v t lý, đ a m o lo i b n đ đ a hình r t c n thi t cho công tác qui ho ch, phân b l c l ng lao đ ng, thĕm dò khai thác s d ng tài nguyên thiên nhiên, c n thi t cho vi c thi t k lo i cơng trình, qui ho ch đ t đai, t ch c s n xu t nông nghi p, xây d ng h th ng t i tiêu đ ng ru ng S phát tri n c a n n đ i công nghi p có ngành n nĕng, luy n kim đ c cho ngành tr c đ a công trình nhi u nhi m v : Tr c đ c ph i đ u vi c kh o sát, thi công, l p ráp, nghi m thu cơng trình xây d ng - Trong quy ho ch, thi t k xây d ng công trình: Đ i v i ngành xây d ng, tr c đ c ln gi v trí quan tr ng hàng đ u, có th th y r u nghiên c u giai đo n đ th c hi n m t cơng trình: m t đ ng qu c l , m t chi c c u, m t tr m th y n, m t chung c Bài Gi ng Môn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: Đ th c hi n đ c m t cơng trình m t đ t, công vi c ph i l n l t tr i qua giai đo n qui ho ch, kh o sát, thi t k , thi công nghi m thu: giai đo n qui ho ch : thí d qui ho ch th y l i ng i kƿ s ph i s d ng nh ng b n đ t l nh , s v ch ph ng án xây d ng cơng trình, v ch k ho ch t ng quát nh t v khai thác s d ng cơng trình giai đo n kh o sát : ng i kƿ s ph i bi t đ xu t yêu c u đo v b n đ t l l n t i nh ng khu v c giai đo n qui ho ch d ki n xây d ng cơng trình giai đo n thiết kế : ng i kƿ s ph i có ki n th c v tr c đ c đ tính tốn thi t k cơng trình b n đ , v m t c t đ a hình giai đo n thi công : ng i kƿ s ph i có ki n th c kinh nghi m v công tác tr c đ c đ đ a cơng trình thi t k m t đ t, theo d i ti n đ thi công h ng giai đo n nghiệm thu qu n lý cơng trình : giai đo n cu i cùng, ng i kƿ s ph i có hi u bi t v công tác đo đ c ki m tra l i v trí, kích th c c a cơng trình xây d ng, áp d ng m t s ph ng pháp tr c l ng đ theo d i s bi n d ng c a cơng trình q trình khai thác s d ng - Đ i v i công tác qu n lý tài nguyên thiên nhiên: Các lo i b n đ đ a hình r t c n thi t cho cơng tác thĕm dị, s d ng qu n lý tài nguyên thiên nhiên Công tác t ch c qu n lý khai thác ngu n tài nguyên thiên nhiên c a m t qu c gia I.3 L ch s phát tri n c a ngành tr c đ a: I.3.1 Trên th gi i: S phát sinh phát tri n c a ngành tr c đ c g n li n v i trình phát tri n c a xã h i loài ng i Tr c CN ng i Ai c p th ng ph i phân chia l i đ t đai sau nh ng tr n lũ l t c a sông Nil, xác đ nh l i ranh gi i gi a b t c, ng i ta sáng t o ph ng pháp đo đ t Thu t ng tr c đ a theo ti ng Hy l p (geodesie) có nghƿa phân chia đ t đai khoa h c v tr c đ a đ i t Trãi qua nhi u th i đ i, v i nh ng phát minh phát tri n không ng ng c a khoa h c kỹ thu t, môn h c v tr c đ a ngày phát tri n Nh ng phát minh kính vi n v ng, kim nam châm, logarit, tam giác c u t o u ki n v ng ch c cho s phát tri n c a ngành tr c đ c Trong nh ng th p k g n đây, nh ng thành t u m i v khoa h c kỹ thu t làm cho ngành tr c đ a có m t b c phát tri n m nh, thay đ i v ch t: nh ng kỹ thu t thĕm dò t xa (vi n thám) cho phép thành l p b n đ t nh ch p máy bay, v tinh Nhi u n c công nghi p phát tri n ch t o nh ng máy tr c đ a kích th c nh , nh ng có nhi u tính nĕng hay k t h p gi a ph n c ph n n t làm cho máy đo đ c tr nên nh g n xác cao nhi u tính nĕng h n Vi c dùng máy tính n t đ gi i tốn tr c đ a có kh i l ng l n, vi c s d ng nh ch p t v tinh hay tàu vũ tr đ thành l p b n đ đ a hình nh ng thành t u m i nh t c a khoa h c đ c áp d ng ngành tr c đ a I.3.2 Trong n c: n c ta ngành tr c đ a phát tri n t lâu, nhân dân ta áp d ng nh ng hi u bi t v tr c l ng vào s n xu t, qu c phòng: nh ng cơng trình xây d ng c nh thành C loa m t minh ch ng v s hi u bi t tr c l ng c a nhân dân ta Đ u th k 20 sau thôn tính l p n n h , ng i pháp ti n hành công tác đo v b n đ tồn Đơng D ng nh m m c đích khai thác t t tài nguyên vùng Vi c đo đ c đ c ti n hành r t qui mô, áp d ng ph ng pháp đo khoa h c máy móc đo có ch t l ng cao, nh ng b n đ , nh ng h s l u tr nói lên u Trong th i kháng chi n ch ng th c dân, công tác tr c đ a ch y u ph c v cho m c đích quân s nh tr c đ a pháo binh, công binh, trinh sát Sau cu c kháng chi n thành công, nhà n c ta r t quan tâm đ n công tác tr c đ a, C c đo đ c b n đ nhà n c đ c đ i nĕm 1959 đánh d u m t b c tr ng thành c a ngành tr c đ a Vi t nam Bài Gi ng Môn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: Đ i ngũ nh ng ng i làm công tác tr c đ a ngày l n m nh Tr c nĕm 1960 t ch n c ch có vài ch c kỹ thu t viên đ c đào t o th i kỳ Pháp thu c làm vi c ngành giao thông, th y l i, xây d ng t i đ i ngũ cán b tr c đ a lên t i hàng ngàn ng i t đ m i trình đ : s c p, trung c p, kỹ s , ti n sƿ v tr c đ a Song song v i vi c c ng i h c n c ngoài, nhà n c quy t đ nh m khóa Kỹ s Tr c đ a đ u tiên t i Tr ng Đ i h c Bách Khoa Hà N i vào nĕm 1962 Hi n khoa Tr c đ a Tr ng Đ i h c M Đ a ch t m t trung tâm l n nh t c n c v đào t o nghiên c u khoa h c v chuyên ngành Vi c đào t o không ng ng l i b c đ i h c mà b t đ u đào t o cán b Tr c đ a sau đ i h c C c đo đ c b n đ nhà n c c quan có ch c nĕng đo v b n đ toàn qu c ban hành qui ph m Tr c đ a chung cho toàn qu c Các b ngành có nh ng t ch c tr c đ a riêng, ph c v cho công tác đo v b n đ t l l n nh m đáp ng yêu c u công tác thi t k , thi cơng qu n lí cơng trình cho đ n v I.4 Cơng tác Tr c đ c đ i v i K s Xây d ng: Trong xây d ng có th l p t th c hi n công tác đo đ c theo hình th c sau: * Đ i ho c t Tr c đ a chuyên nghi p tr c thu c ban ch huy công tr ng, th c hi n t t c công tác Tr c l ng, Kỹ s Xây d ng có nhi m v t k ho nh, d tốn chi phí ki m tra qui trình th c hi n công tác Tr c đ a c a đ n v Hình th c th ng đ c áp d ng cho nh ng công trình l n, ph c t p nh khu cơng ngh , khu tr m th y n * Đ i ho c t tr c đ a chuyên nghi p th c hi n d ng công tác Tr c đ a ph c t p, Kỹ s Trung c p Xây d ng ti n hành công tác Tr c l ng đ n gi n h n, đ ng th i có nhi m v nh nh ng m c Hình th c th ng đ c áp d ng cho nh ng cơng trình xây d ng nhà thành ph * T t c công tác Tr c đ c đ u đ Kỹ s hay Trung c p Xây d ng đ m nh n Hình th c ch áp d ng cho cơng trình xây d ng đ n gi n, nh Tùy theo t ng c ng v đ m nh n mà ng i Kỹ s Xây d ng có nh ng nhi m v khác nh d ng đ c ng, d trù kinh phí, ti n hành công tác đo ki m tra, nghi m thu ho c tr c ti p làm công tác đo Vì th , cịn h c, Sinh viên ngành Xây d ng ph i trang b nh ng ki n th c t i thi u đ có th t ti n hành đo v bình đ khu v c m t cơng trình xây d ng lo i nh , ti n hành công tác b trí cơng trình v i đ xác v a, đ ng th i ph i thông hi u ý nghƿa n i dung c a công tác đo v c b n xây d ng đ có đ kh nĕng tham gia vào t đ c ng, k ho ch th c hi n, d trù kinh phí theo dõi cơng tác c a đ n v Tr c đ a chuyên nghi p I.5 Các d ng công tác Tr c đ c Xây d ng: Các giai đo n kh o sát thi t k , thi công v n hành cơng trình đ u c n t i cơng tác tr c đ c ho c nh ng thành qu c a * Các cơng tác đ u đ c xây d ng theo cĕn b n thi t k N u s d ng b n thi t k đ nh hình cơng tác thi t k ti n hành thành hai giai đo n: thi t k nhi m v b n v thi công Đ l p b n thi t k nhi m v ph i ti n hành kh o sát kinh t kỹ thu t, có kh o sát Tr c đ c mà ch y u vi c l p bình đ t l l n 1/10.000; 1/5.000, đ l p thi t k kỹ thu t b n v ph i có bình đ t l 1/2000; 1/1000 * Trong công tác qui ho ch, có qui ho ch m t b ng qui ho ch đ cao Qui ho ch m t b ng đ c ti n hành b ng ph ng pháp gi i tích d a vào cơng trình có, đ cao t a đ góc nhà cơng trình đ c xác đ nh t m c tr c đ a Ph ng pháp đ gi i d a vào s li u đo tr c ti p bình đ đ a hình Qui ho ch đ cao tính tốn kh i l ng đào đ p đ c ti n hành bình đ m t c t đ a hình * Tr c đ c thi cơng cơng trình đ c ti n hành theo hai giai đo n: - Thi công tr c tr c c b n - Thi cơng tr c ph y u t thành ph n cơng trình Bài Gi ng Mơn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: Các tr c tr c c b n đ c b trí d a vào m c tr c đ a Các tr c v sau s c s đ thi công tr c ph chi ti t cơng trình C n ý ch t l ng thi công ph thu c r t l n vào công tác đo d c * Sau hồn thành cơng trình c n t ch c đo v nghi m thu đ l p t ng bình đ hồn cơng c n thi t cho vi c v n hành cơng trình * Vi c quan sát bi n d ng cơng trình (lún) b ng ph ng pháp Tr c đ c ph i ti n hành m t cách có h th ng t lúc đào móng cho đ n q trình v n hành II NH NG KI N TH C C B N V TR C Đ A: II.1 M c th y chu n g c: M t c a qu đ t có d ng gh gh , bao g m đ i d chi m t i 71%; cịn l c đ a ch có 29% Núi ng l c đ a, bi n M c n c bi n yên l ng kéo dài xuyên qua l c đ a h i đ o t o thành m t m t cong kín g i m c n c g c M c n c g c có tính ch t th ng góc v i ph ng c a dây d i Sơng Bi n Hình I.1 Trong ngành Tr c đ a, m c n c g c hay g i m c th y chu n đ c dùng làm m t chi u đo l p b n đ đ c dùng làm m t so sánh đ cao gi a m m t đ t M i Qu c gia đ u qui c m t m t th y chu n có đ cao 0m cho n c đ c g i m t th y chu n g c, đ c dùng làm c s so sánh đ cao tồn b lãnh th c a n c Thí d Vi t Nam dùng m t th y chu n g c Hòn D u, Đ S n Đ cao c a m t m m t đ t kho ng cách tính theo đ ng dây d i t m t i m t th y chu n g c Nh ng m n m phía m t n c g c có đ cao d ng (+) ví d m A, B Nh ng m n m phía d i m t n c g c có đ cao âm (-) ví d m C Kho ng cách t A t i m t n c g c HA: đ cao t đ i c a m A Kho ng cách t A t i m t h HA/: đ c g i đ cao t ng đ i c a m A t i m t h A HA/ Hô HA - H B HA B HB M cn M cn cg c c g c c a qu đ t Bi n Hình I.2 đ Chênh l ch đ cao gi a A B đo n HA - HB : đ c ký hi u b ng: hAB c g i hi u đ cao gi a A B Bài Gi ng Môn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: B n đ c a Vi t Nam đ u dùng h th ng đ cao l y t m t th y chu n g c Đ S n Khi đo v nh ng khu v c h o lánh có di n tích nh , có th dùng m t n c g c gi đ nh, t c dùng h th ng đ cao gi đ nh Lúc y tồn b đ cao tính đ c g i đ cao t ng đ i M c n c gi đ nh m c n c song song v i g c s có đ cao ch n Ví d đo v b n đ m t khu v c h o lánh, ng i ta có th gán cho m t m đ c bi t m t đ cao tùy ý t m i m công tr ng đ u l y đ cao t m v a cho S phân b v t ch t lòng l p đ t không đ ng đ u thay đ i v i v n t c v trí tr c quay ln thay đ i nên hình d ng c a qu đ t thay đ i không theo m t d ng toán h c a b Đ ti n gi i tốn Tr c đ a, ta có th coi nh m c n c g c có d ng b u d c h i d t hai c c M t b u đ u xoay đ c đ c tr ng b ng bán kính l n a bán kính nh b đ d t α D ng b u d c a− b c a qu đ t α= a Đ có m t b u d c xoay g n gi ng v i m t n c g c Hình I.3 Qu c gia m i n c đ u ch n m t m t elipsoit c cb Hình b u d c xoay có ý nghƿa qu c t nh t nhà bác h c Nga Krasowski tìm nĕm 1940 v i k t qu : a = 6378245m α = 1/298,3 R = 6371,11 km b = 6356.863m II.2 nh h ng đ cong c a qu đ t t i công tác đo đ c: M t m t c u đ c khai tri n thành m t m t ph ng b rách hay b nhĕn Khi bi u di n qu đ t hình c u lên t gi y ph ng, t t nhiên xu t hi n nh ng bi n d ng Nh ng bi n d ng s t o sai l ch mà ta s l n l t xét t i sau đây: t A C II.2.1 D n đ n sai s kho ng cách b m t trái đ t Δh d Xét hai m A B n m m c B th y chu n c a qu đ t; kho ng cách d m t đ t đ c bi u di n b ng b dài cung AB N u coi m t th y chu n m t ph ng R kho ng cách gi a A b chi u dài ti p n AC = t Sai s v kho ng cách vi c gi thi t m t th y chu n m t ph ng s là: Δd = t - d Hình I.4 t = R.tgθ v i θ = d/R θ V y Δd = R(tgθ - θ) Tính g n đúng: d3 Δd ≈ 3R Thay R = 6371 km cho d giá tr khác nhau, ta s có giá tr Δd t ng ng đ c ghi b ng sau: Trong th c t đo đ c, v i công c hi n đ i dùng đ đo kho ng cách mà ng i có, vi c đo chi u dài ch đ t đ xác cao nh t 1/1.000.000; khu v c đo v Bài Gi ng Môn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: có bán kính d i 10 km, ta có th coi nh m t th y chu n m t ph ng mà hồn tồn khơng nh h ng t i đ xác đo chi u dài d(Km) 10 50 100 Δd (cm) 0.8 102 821 Δd/d (đ xác) 1/1.220.000 1/49.000 1/12.000 II.2.2 D n đ n sai s v đ cao: Theo đ nh nghƿa v đ cao hai m A B có đ cao chúng n m m t m t th y chu n Nh ng n u gi thi t m t th y chu n qua A m t m t ph ng (đó ti p n At) ng i quan sát t i A s th y m C mà không th y m B, đo n BC = Δh sai s v đ cao Theo hình v , ta có: (R + Δh)2 = R2+ + t2 Δh2 + 2R.Δh = t2 t2 Δh = 2R + Δh d Vì Δh vơ nh so v i 2R nên có th b qua Δh m u s , coi t ≈ d, ta s có: t2 Δh ≈ 2R V i R = 6371 km, ta s tính đ c Δh ng v i nh ng kho ng cách d khác (theo b ng i): d (km) Δh (mm) 0,05 0,2 0,50 20 1,00 78 2,00 314 Do Δh tĕng nhanh kho ng cách d tĕng, h n n a yêu c u v đ xác đo đ cao cao nên ta ph i xét đ n nh h ng c a sai s tìm cách kh c ph c M t th y chu n đ c dùng làm m t chi u, dùng phép chi u xuyên tâm có tâm chi u tâm O c a trái đ t Do khu v c đo v nh so v i kích th c c a qu đ t nên tia chi u coi nh song song v i vng góc v i (H) Vì th hình chi u abcde c a đa giác ABCDE coi nh hình chi u lên m t b ng (H), không b bi n d ng r t gi ng nh hình th c vƿ n thành đ ng n m ngang song song nh ng không cách đ u nhau: xa xích đ o vƿ n th a d n, t c bi n d ng nhi u (hình I.13) III XÁC Đ NH V CÁC ĐI M TRÊN M T Đ T Đ xác đ nh v m m t đ t, ví d A, B, C, D (Hình 1.2) ta chi u chúng xu ng m t Geoid (Ellipsoid) theo ph ng dây d i đ c m a, b, c, d V trí khơng gian c a m A, B, C, D đ c xác đ nh b ng hai y u t : T a đ đ a lý ϕ, λ ho c t a đ ph ng vng góc Gauss – Kruger (hay UTM) X, Y c a m a, b, c, d m t qui chi u Ellipsoid Bài Gi ng Môn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: Đ cao HA, HB, HC, HD c a m A, B, C, D so v i m t Geoid Đ a v t, đ a hình m t đ t t nhiên t p h p c a vô s m Ta chi u vơ s m theo ph ng dây d i lên m t Geoid ta đ c hình nh c a đ a v t, đ a hình m t Đ xác đ nh v trí khơng gian c a m A, B, C, D m t đ t t nhiên ta ph i đo: -Chi u dài c nh: AB, BC, CD, DA -Các góc đ ng: V1, V2, V3, V4 -Các góc b ng: β1, β2, β3, β4 -Xác đ nh đ cao: HA, HB, HC, HD N P m a ët ñ a Hn K K1 E C o 180 T át λn aïo xích o 180 Ð kinh tuyến gốc E1 P1 Hình 1.2 III.1 H T A Đ Đ A LÝ H t a đ đ a lý l y m t Geoid có d ng m t Ellipsoid làm m t chi u l y ph dây d i làm đ ng chi u Đ ng ng t a đ c b n c a h t a đ đ a lý kinh n vƿ n Kinh n giao n c a m t ph ng qua tr c quay trái đ t PP1 m t Ellipsoid Kinh n g c kinh n qua đài Thiên vĕn Greenwich kinh tuyến gốc B Greenwich 59 60 N Hình 1.3 ngồi London Bài Gi ng Mơn Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến: Vƿ n giao n c a m t ph ng vng góc v i tr c quay trái đ t m t Ellipsoid Vƿ n g c đ ng xích đ o V trí m N b t kỳ m t đ t đ c a m t Ellipsoid đ cao Hn c xác đ nh b ng t a đ đ a lý c a hình chi u n T a đ đ a lý c a m n đ kinh đ a lý λn đ vƿ đ a lý ϕn Đ kinh đ a lý λn c a m n góc nh di n h p b i m t ph ng ch a kinh n g c m t ph ng ch a kinh n qua m n Đ kinh đ a lý đánh s t kinh n g c 0o sang tây 180o g i đ kinh đông t kinh n g c 0o sang tây 180o g i đ kinh tây Đ vƿ đ a lý ϕn c a m n góc h p b i m t ph ng xích đ o đ ng dây d i qua m n Đ vƿ đ a lý đánh s t xích đ o 0o lên phía B c 90o g i đ vƿ b c, t xích đ o 0o xu ng phía Nam 90o g i đ vƿ nam Đi m n Hình 1.3 đ c tính theo đ kinh đơng đ vƿ b c Thành ph H Chí Minh có t a đ đ a lý t 106o22’ đ n 106o55’ đ kinh đông t 10o38’ đ n 11o10’ đ vƿ b c đ Đ kinh đ vƿ đ a lý đ c g i t a đ thiên vĕn c xác đ nh t k t qu đo thiên vĕn nên t a đ đ a lý II1.2 PHÉP CHI U VÀ H T A Đ PH NG Trong giai đo n thi t k thi công công trình, ng i kỹ s xây d ng ph i bi t to đ (x, y) thi t k c a cơng trình r i ti p theo ph i b trí cơng trình ngồi th c đ a nh v trí cho b n thi t k M i sai l m có liên quan đ n to đ (x, y), t c có liên quan đ n v trí, kích th c c a cơng trình, ho c thi t k gây ra, ho c thi công gây đ u làm cho xã h i gánh ch u t n th t r t n ng n , nghiêm tr ng Tr c h t c n th y r ng khái ni m v to đ (x, y) có t b n đ đ a hình Qu c gia (trong tr c đ a) khác v i khái ni m thông th ng toán h c Ch ng h n: h to đ vng góc ph ng Đ ( tốn h c) có tr c x n m ngang, tr c y th ng đ ng Nh ng h to đ vng góc ph ng Gauss-Kruger ho c h to đ vng góc ph ng UTM-VN2000 (trong tr c đ a) l i có tr c x th ng đ ng, tr c y n m ngang… Trong ngành tr c đ a – b n đ th gi i c Vi t Nam, qua th i kỳ khác t ng t n t i nhi u lo i h to đ vng góc ph ng khác Vào n a cu i th k 20, Vi t Nam th c s d ng h to đ vng góc ph ng Gauss-Kruger đ c g i h to đ vng góc ph ng Gauss-Kruger-HN72 (Hà N i 1972) V a qua ph ban hành quy t đ nh s d ng h quy chi u h to đ Qu c gia Vi t Nam 10 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến N u t i m Aa, ng m th y đáy h móng, t i đáy h móng b ng đinh c c g ta xác đ nh đ c m dóng Ac, Ad, Ađ Ae Cũng t i m náy, mà không ng m th y đáy h móng theo s u n c a ng i ng m, ta chuy n d ch dây d i cho chúng g n m tr c n m h ng ng m Khi t i đáy h móng v ch d u xác đ nh đ c m dóng B ng cách ta xác đ nh đ c m 1c, 1d, 1đ 1e giao m c a 1b 18b đ ng nói Ac - Ad 1c - 1d m tr c A/1 Các tr c 1e 18e c b n khác đ c xác đ nh Ec Ed Eđ Ee Eb t ng t Còn tr c trung Ea 1đ 18đ gian đ c xác đ nh b ng cách đo th c thép đ c ki m nghi m theo kho ng cách thi t k 1d 18d V CÔNG TÁC ĐO Đ C KHI Ae Ab Ad Ađ XÂY MÓNG: (xem sách thêm) Aa Ac 1c 18c V.1 Các lo i móng: 1a 18a V.2 Chuy n đ cao tr c lên đ nh móng: Hình XI-6 a) Chuyền độ cao b) Chuyền tr c lên đỉnh móng V.3 Xây móng c c: V.4 D ng kh i móng l p ghép móng bĕng: V.5 D ng tr d i k t c u thép (móng c t): V.6 Công tác đo đ c xây xong t ng h m: VIII CHUY N CÁC TR C VÀ Đ CAO LÊN T NG: VIII.1 Chuy n tr c lên t ng: Có ph ng pháp chuy n tr c lên t ng nhà, là: - Ph ng pháp dùng dây d i - Ph ng pháp dùng tia ng m nghiêng c a máy kinh vƿ - Ph ng pháp dùng tia ng m th ng đ ng c a máy thiên đ nh Nh ng u ki n n c ta hi n nay, ph ng pháp dùng tia ng m nghiêng c a máy kinh vƿ đ c s d ng r ng r i nh t, c th nh sau: 137 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến a) Nhìn tứ m c dóng đến tim tr c chân t ng mặt góc: Tr c h t đ nh tâm, cân b ng máy kinh vƿ m c dóng A Sau ng m m A' chân t ng (hình XI-7a) Nâng ng kính, ng m đ n m t sàn t ng trên, đ ng th i xác đ nh m a a' Sau đ o ng kính làm t ng t nh v y ta s xác đ nh đ c m b b' g i c m gi a c a ab, c' m gi a c a a'b' N i c c', đo n cc' hình chi u c a tr c AA' lên t ng b) Tr ng h p có v ch d u tr c chân t ng, nh ng b' b khơng có m c dóng Cịn t ng c' c a a' đ c xây dựng nhà nằm mặt phẳng đứng v i ph n chân t ng: A' Đ ki m tra nâng cao A đ xác ng i ta truy n tr c lên cao t hai tr m máy B C a) (hình XI-7b) Tr c đ t máy t i B ng m m A' Sau nâng 2' ng kính ng m ph n c a d' t ng nhà xác đ nh đ c m b b' Chuy n máy kinh b' c' vƿ đ n m C, r i làm t ng t d nh ta s xác đ nh đ c b c m c c' N u t ng nhà B A' hai đ ng bb' ch u c t' không Ht ng trùng l y đ ng dd' gi a làm hình chi u c a A' b) C Chuy n máy sang m t c a Hm c nhà làm t ng t nh trên, ta s xác đ nh đ c đ ng dd' hình c a tr c AA' lên t ng Hình XI-7 VIII.2 Chuy n đ cao lên t ng: Có hai ph ng pháp chuy n đ cao lên t ng: - Đo tr c ti p b ng th c thép đ c ki m nghi m theo t ng c t - Đo cao hình h c b ng máy đo cao th c thép treo t do, t ng t nh vi c chuy n đ cao lên đ nh móng Theo hình XI-8 ta có: Ht ng = Hg c + a + (b2 - b1) - b IX LÀM M T B NG L P GHÉP VÀ B TRÍ CÁC TR C L P GHÉP TR C SONG SONG: IX.1 Làm m t b ng l p ghép: IX.2 B trí tr c l p ghép tr c song song: X CÔNG TÁC ĐO Đ C VÀ KI M TRA KHI XÂY, L P GHÉP C T, T NG, SÀN NGĔN, D M, VÌ KÉO VÀ Đ NG RÂY: X.1 Công tác đo đ c xây c t, t ng sàn ngĕn: X.2 Công tác đo đ c ki m tra l p ghép c t: X.3 Đo đ c ki m tra l p ghép d m, kèo đ ng rây: 138 Bài gi ng Trắc Đ c CH Bùi Quang Tuyến NG XII: ĐO Đ C CÁC CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG I V CH TUY N Đ NG TRÊN B N Đ : D a vào b n đ đ a hình t l 1:100000 ÷ 1:50000 ng i ta có th v ch n đ ng b ng đo n th ng n i li n m kh ng ch m c a n Theo n đ ng đ c v ch s b đó, ng i ta kh o sát đ a hình d c n b ng d ng c ph ng pháp đo đ c đ n gi n nh : Đ a bàn, đ ng h đo d ng c đo đ d c Tuy n đ ng đ c v ch c th h n b n đ đ a hình b sung ch nh lý t l 1:25000 ÷ 1:10000 v i đ ng ơto nói chung 1:5000 ÷ 1:10000 v i đ ng ph nói riêng theo đ d c quy đ nh Đ thi t k th c đ ng, ta c n ti n hành đo v kỹ thu t Cơng tác g m có: v ch n ch n m th c đ a theo n đ ng v ch b n đ , đo l i kh ng ch m t b ng đ cao d n n, đo v bình đ n đ ng v i t l 1:5000 đ n 1:1000 Đ thi công xây d ng đ ng ph i b trí c th n đ ng cơng trình n theo ph ng án th c đ c du t th c đ a Trong bao g m vi c b trí đ ng cong nút giao thông, c u c ng d c đ ng, b n ôtô, nhà ga, đ ng s t II C M Đ NG CONG: Vi c xác đ nh c th v trí n đ ng th c đ a v i c c tiêu c n thi t đ c đ nh đ ng g i c m n Công vi c c m n đ ng đ c ti n hành theo b c sau: - Đo góc - Đo chi u dài c nh II.1 Tính c m đ ng cong trịn: Đ ng cong trịn có bán kính R khơng đ i đ ng cong đ n gi n (hình XII-1) Các y u t đ ng cong tròn nh ng ph ng pháp b trí nh sau: II.1.1 Các y u t đ ng cong tròn: Đ ng cong trịn có y u t sau (hình XII-1): - Δ : góc ngo t đ ng cong (l p b i đ ng kéo dài c a đ ng ti p đ u đ ng ti p cu i); - R : bán kính đ ng cong; - T : chi u dài ti p n (kho ng cách t đ nh góc ngo t Đ đ n m ti p đ u Tđ ho c m ti p cu i Tc); - K : Chi u dài đ ng cong (cung TđGTc); - P : chi u dài phân giác (đo n ĐG); - D : đo n thêm Đ Các y u t đ c tính theo cơng th c sau: Δ T Δ T = Rtg (12-1) β p Tc π K= ⋅Δ⋅R (12-2) T G R 180 R Δ ⎛ ⎞ P = R ⋅ ⎜ Sec − 1⎟ (12-3) Δ/2 ⎝ ⎠ Δ D = 2T − K (12-4) Tđ R O Sec= (12-5) cos Hình XII-1 Bán kính đ ng cong R dao đ ng ph m vi qui đ nh Đ i v i đ ng s t, th ng có bán kính nh 139 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến nh t 300m ho c 200m Đ i v i đ qui đ nh nh trang b ng XII-1 C p đ ng Bán kính nh nh t (m) ng ôtô, nh ng đo n đ B ng bán kính nh nh t nh ng đo n đ (b ng XII-1) I II III IV 500 200 120 350 120 50 20 ng ph c t p bán kính nh nh t đ c ng ph c t p V 50 15 VI 15 10 Trong b ng XII-1, t s tr s dùng cho vùng đ ng b ng, m u s dùng cho vùng núi D a vào thông s Δ R, ng i ta l p b ng riêng đ b trí đ ng cong g m tr s c a đo n ti p n T, đ ng cong K, đo n thêm D phân giác P Các tr s Δ, R, T, K, D P đ c g i y u t c a đ ng cong II.1.2 B trí m đ ng cong trịn: Gi s ta có y u t c a đ ng cong trịn là: T=84,55m; K=159,99m; D=9,12m; P=17,14m Cách b trí m đ ng cong trịn nh sau: Đ t máy kinh vƿ t i m góc ngo t Đ, ng m v đ u Tđ, đo m t đo n T=84,55m h ng đó, ta s tìm đ c m ti p đ u Tđ Sau quay máy theo h ng ph y m t góc b ng β/2 , r i đo t Đ theo h ng m t đo n P=17,14m, ta s đ c m gi a G Cu i quay ti p máy m t góc b ng β/2 v h ng cu i Tc, r i đo t Đ theo h ng m t đo n T=84,55m, tã s tìm đ c m ti p cu i Tc N u đ nh góc ngo t Đ v trí C7+50,00m giá tr c c nh ng m c a đ ng cong nh sau: B ng tính giá tr c c (b ng XII-2) Đ -T Tđ +K Tc -K/2 G +D/2 Đ C7+50,00 84,55 C6+65,45 159,99 C8+25,44 79,99 C7+45,45 4,56 C7+50,01 II.1.3 B trí m đ ng cong trịn khơng đ n đ c m ngo t: Nh ta bi t, đ b trí m đ ng cong trịn đ c t t, tr c h t ng i ta đo góc ngo t Δ Nh ng th c t có lúc đ nh góc ngo t l i n m v trí khó đ t máy (ví d nh vách đ ng, khe sâu, sơng su i nh đ nh Đ hình XII-2) 140 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến Đ Sông Δ b A T C1 t2 t1 Tđ α1 c α a α2 B α C2 t1 R Δ/4 R t2 T Tc O Hình XII-2 Vì v y, ph i tính y u t liên h gi a m ngo t m đ ng cong, sau d a vào y u t ng i ta b trí m Các y u t có liên quan nh sau: - Tìm góc ngo t Δ - Tính y u t đ ng cong - Tính chi u dài t1 t2 Sau ti n hành b trí m Tđ, Tc m gi a đ ng cong II.1.4 B trí m chi ti t đ ng cong tròn: Đ xác đ nh hình dáng m t b ng c a đ ng cong, tr c h t c n b trí m chi ti t c a đ ng cong Đ ng cong có bán kính nh kho ng cách gi a m ng n Thơng th ng v i bàn kính h n 500m kho ng cách gi a m 20m; bán kính t 100m đ n 500m kho ng cách gi a m 5m Ng i ta b trí m chi ti t c a đ ng cong theo ph ng pháp sau: a) Ph ng pháp tọa độ vng góc: Theo ph ng pháp ng i ta l y h ng ti p n làm tr c x, bán kính qua m ti p đ u làm tr c y (hình XII-3) M t khác t ng ng v i cung TđP1, TđP2, TđPn có góc tâm α1, α2, αn Theo hình v ta có: P1 ⇒ x = R sin α , y = R(1 − cosα ) ⎫ P2 ⇒ x = R sin α , y = R(1 − cosα ) ⎪⎪ (12-6) ⎬ ⎪ Pn ⇒ x n = R sin α n , y n = R(1 − cosα n )⎪⎭ D a vào công th c này, ng i ta thành l p b ng tính s n tr x, y Mu n b trí m P2 h ng ti p đ u k t m Tđ, ti p đ ng vng góc v i đ ng ti p đ u k t đ u mút đo n x2 đ t đo n x2, s đ c m P2 N u bàn kính R góc ngo t q l n có th chia đ ng cong thành ph n b ng (hình XII-4) r i b trí m cho t ng ph n theo ph ng pháp 141 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến Δ Đ Xn x2 Đ x1 Tđ N1 N2 Nn y1 y2 P1 yn P2 Pn Q1 Q2 Qn R α1 α2 αn Δ P x G M Q N Tđ Tc R O R Tc y Hình XII-4 Hình XII-3 b) Ph ng pháp dây cung kéo dài: (xem sách) II.2 B trí đ ng cong chuy n ti p: II.2.1 B trí m đ ng cong chuy n ti p: a) Đ ng cong chuyển tiếp v i việc r ngắn bán kính: Đ xác đ nh m đ u đ ng cong chuy n ti p Nđ m cu i đ ng cong chuy n ti p N c, ta ph i đ t h ng kéo dài c a ĐTđ, ĐTc m t đo n t (hình XII-5) Giá tr c a đo n đ c tính theo công th c: ⎞ l2 1⎛ + ⎟⎟ t = ⎜⎜ − (12-7) 120 + R 2⎝ ⎠ n u l y g n ta có th vi t: t= (12-8) l chi u dài đo n đ ng cong chuy n ti p Tùy theo c p đ ng mà chi u dài l có th l y t 20m đ n 200m, nh ng ph i ng n h n chi u dài c a tồn đ ng cong trịn O Δ ψ ψ D l yl t Tđ Tc R+p Δ/2 D' R-P K Nđ Nc Tc R p Nc O' R O Δ/2 p Gn pn R Gn p G P R Δ β/2 P p x Nđ Đ t Tđ T T' Hình XII-6 xl Hình XII-5 142 β/2 Đ Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến C c Nđ s có tr s b ng tr s c c Tđ tr tr s t, cịn c c N c có tr s b ng tr s c c Tc c ng v i tr s t Đ b trí m gi a đ ng cong Gn, ph i đ t máy kinh vƿ t i Đ sau ng m v Nđ, m góc β/2 r i theo h ng đ t đo n P+p ta s đ c m Gn Trong p tr s d ch chuy n v tâm đ c tính theo cơng th c: l2 (12-9) p= 24R P kho ng cách phân giác đ c tính theo cơng th c (12-7) b) Đ ng cong chuyển tiếp v i việc dịch chuyển tâm: Đ xác đ nh m đ u đ ng cong Nđ (hình 12-6) tr c h t ng i ta đ t máy kinh vƿ t i Đ đ nh h ng ti p đ u, sau t Đ đ t đo n T' theo công th c: (12-10) T' = T + + t đây: Δ t p = ptg (12-11) Còn giá tr T, t p đ c tính theo cơng th c (12-1), (12-7) ho c (12-8) (12-9) N u m m t góc β/2 t h ng ti p đ u t i Đ đ t h ng m i m t đo n Pn giá tr c a đo n b ng: Δ Pn = P + p ⋅ sec (12-12) s đ c m gi a đ ng cong Gn II.2.1 B trí m chi ti t đ ng cong chuy n ti p rút ng n: a) Ph ng pháp tọa độ vng góc: b) Ph ng pháp dây cung: (xem sách) II.3 Tính c m đ ng cong quay đ u (đ ng cong r n): Đ ng cong r n th ng đ c b trí vùng r ng núi góc ngo t c a g n b ng ho c l n h n 1800 Thành ph n c a đ ng cong r n bao g m: Đo n cong TđTc, v i bán kính R, hai đo n cong ph AG BH v i bán kính r1, r2, hai đo n cong chuy n ti p CTđ TcH v i chi u dài m1, m2 Có hai lo i đ ng cong quay đ u là: đ ng cong r n đ i x ng đ ng cong r n không đ i x ng II.3.1 B trí đ ng cong r n đ i x ng: II.3.2 B trí đ ng cong r n không đ i x ng: (xem sách) III ĐO Đ C TRONG THI CƠNG C U: II.1 B trí tâm m tr c u: Vi c b trí tâm m c u tr c u h ng tr c c a c u khơng đ c sai ± 2cm Nó có th đ c ti n hành theo d c tr c c u, ho c theo h ng song song v i tr c c a c u Đ ng h ng c n đ t ph m vi thi công c u C th ta có th dùng th c thép ho c máy đo xa quang h c đ xác đ nh tr c ti p kho ng cách thi t k t m g c đ n tâm m tr c u (hình XII-7a) ho c theo h ng song song v i tr c c a c u (hình XII-7b) 143 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến A a) A l1 ll'0 l2 l3 l4 B l"0 b) A B A' B B' Hình XII-8 Hình XII-7 Vi c b trí tâm tr t m tr c song song v i tr c c a c u đ c ti n hành b ng ph ng pháp dóng vng góc (hình XII-8) Các m tr c u cịn có th đ c xác đ nh b ng ph ng pháp giao h i phía tr c t m c a đ ng đáy (hình XII-9a) ho c t m c a tam giác c u (hình XII-9b) Tâm c a tr sông đ c c đ nh b b ng m t ph ng dóng th ng đ ng (hình XII10) C b1 α1 α2 α3 A b2 β3 β2 β1 A α1 α2 3 β1 β2 C α3 α4 B β4 β3 D a) b) B Hình XII-9 V trí tr sơng có th đ c c đ nh g n b ng phao n i ho c m c n i Đ b trí tâm tr b ng giao h i góc, ta ph i tính tr c góc b trí giao h i Các góc tính đ c theo góc đ nh h ng (do gi i toán tr c đ c ngh ch t t a đ tam giác c u t a đ thi t k c a tâm tr c u mà có) ho c t vi c gi i tam giác theo hai c nh m t góc k gi a chúng Các k t qu tính đ c ghi vào b n v b trí tâm c u (hình XII-11) 144 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến 1II N III 2III III A A II N M 36052' II 1I B 56018'15" C 3IV 2I 3I 48021'45" IV 1IV D Hình XII-11 Hình XII-10 Tâm c a tr c u c n đ c giao h i t m (t m s n m tr c) Đ ph c h i m tâm tr trình xây d ng, ph i c đ nh h ng giao h i c a m i tr b ng m c ng m riêng b sông đ i di n Đo tiêu ng m sông th ng không n đ nh nên tr c u c n đ c xác đ nh th ng xuyên theo ti n đ thi cơng theo đ xác cao Khi thi cơng, gi ng chìm ho c c c ng có th lún khơng khơng theo v trí thi t k Do ta ph i đo ki m tra đ cao đ nghiêng c a chúng đ t d ch chuy n c a đáy gi ng ho c c a c c ng u ch nh k p th i cho v trí thi t k II.2 B trí chóp tr c u: Trên m i tr c u có đá móng g i c u m t m m c đ cao Các m c n ph i b trí th c đ a v i đ cao xác theo yêu c u đ t Đ xác đ nh d u tr c c a tr c u, m i chóp ta ph i dùng máy kinh vƿ xác đo góc vng theo hai v trí ng kính t tâm h ng tr c c a c u II.3 Đo v hi n tr ng tr c u: Sau b trí xong tâm tr c u chóp tr c u, tr c l p ghép d m, giàn c u, ta c n đo v hi n tr ng c u đ xác đ nh t a đ th c t c a m đ c tr ng chóp tr c u II.1 B trí l p ghép d m, giàn c u: Khi l p ghép d m, giàn c u, ta c n đo ng m đ xác đ nh tr c hình h c c a d m, giàn c u, đ cong thi công c a giàn, đ nghiêng c a d m đ ng v trí đ t g i Tr c hình h c c a giàn, d m đ ng qua m gi a d m ngang giàn c u Nó ph i trùng v i tr c c a c u v i sai l ch không ± 5mm Đ xác đ nh đ sai l ch đó, ta đ t máy tâm tr c u Sau đ a ng kính ng m h ng tr c c a tr c u khóa c chuy n d ch ngang c a ng kính r i đ a ng kính đ c s mia đ t n m có đáy trùng v i m gi a d m ngang Đ ng th i ta c n xác đ nh v trí m t b ng c a kh p n i d m d c so v i đ ng th ng qua m gi a hai d m ngang đ u cu i giàn v i ph ng pháp đo ng m t ng t nh Đ cong thi công c a giàn, d m (giàn, d m c u th ng h i cong) đ c bi u th b ng đ chênh cao l n nh t s đ chênh cao c a kh p n i so v i đ ng th ng qua m đ u cu i giàn Nó đ c xác đ nh b ng máy đo cao đ t tr c u v i mia đ t t i kh p n i d m d c c a giàn Chênh l ch đ cao th c t c a kh p n i d m d c so v i thi t k th ng không đ c 8% đ cong thi công c a giàn, d m Còn đ chênh cao th c t th ng khơng v t q 1:1000 ÷ 1:500 chi u r ng c a giàn, d m Đ nghiêng c a d m đ ng đ c bi u th b ng kho ng cách t đáy d m đ n đ ng th ng đ ng qua đ nh d m đ ng Nó đ c xác đ nh b ng cách treo d i không đ c 1:700 chi u dài d m đ ng 145 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến V trí đ t g i c u đá móng đ c xác đ nh t tr c tr c u v i sai s t ÷ 3mm t đ cao đá móng Do c n ki m tra c n th n đá móng tr c đ t g i II.4 Đo bi n d ng c a c u: Ngay b t đ u xây d ng c u ta ph i đo đ lún chuy n d ch c a tr c u a) Độ độ lún tr c u: Đ lún c a tr c u đ c xác đ nh b ng đ ng đo cao qua tr c u khép gi a hai m c đ cao hai b v i đ xác: - Khi sơng r ng 500m, f h = ±5 L mm; - Khi sơng h p h n 500m, f h = ±10 L mm; đó: L kho ng cách hai m c đ cao c p h ng cao có đ n v km Đi m đo lún tr c u c n đ t n i ti n d ng mia thông h ng đo cao t i m đo lún lân c n (có th dùng m c đ cao tr c u n u th a m n u ki n c u l n, m i tr ph i có m đo lún v hai phía th ng l u h l u b) Đo độ chuyển dịch tr c u: Đ chuy n d ch c a tr c u c n đ c đo theo h ng d c h ng ngang c a c u Mu n v y, ta ph i đ t m c đ nh tr (ph n d i giàn c u - bên ph i ho c bên trái giàn) m t m t ph ng h ng Sau c đ nh m t ph ng h ng b ng hai m c lâu dài n i kiên c hai b sông Đ xác đ nh đ chuy n d ch ngang, ta c n đo xác kho ng cách gi a tâm tr ho c m đ c c đ nh riêng tr Theo hi u s kho ng cách gi a tr lúc mà đánh giá đ chuy n d ch c a tr th i gian gi a hai l n đo Chú ý r ng, đ chuy n nói c a đ nh tr c u Đ chuy n d ch c a đáy tr c u đ c tính thơng qua đ chênh cao gi a hai m đo lún g n hai đ nh tr có th đ c tính theo cơng th c: Δl = Δl â + Δl α (12-13) đó: Δh Δl α = h ⋅ (12-14) d IV B TRÍ N N Đ NG: IV.1 B trí m t c t ngang n n đ IV.2 B trí m t c t ngang n n đ ng đ p: ng đào: (xem sách) 146 Bài gi ng Trắc Đ c CH Bùi Quang Tuyến NG XIII: ĐO Đ C CÁC CÔNG TRÌNH TH Y L I I ĐO Đ C KÊNH M NG: I.1 Khái ni m: I.2 B trí m t c t kênh m ng: II ĐO Đ C ĐÊ VÀ Đ P: II.1 Khái ni m: II.2 B trí m t c t đê đ p xác đ nh ph m vi d n n n: 147 Bài gi ng Trắc Đ c CH Bùi Quang Tuyến NG XIV: ĐO BI N D NG VÀ CHUY N D CH CƠNG TRÌNH I KHÁI NI M CHUNG: Các cơng trình q trình xây d ng s d ng th ng có s thay đ i đó, nh t t i tr ng c a chúng l n, ho c cơng trình đ c xây d ng n n đ t y u, m m khơng đ c x lý móng t t D i áp l c l n c a cơng trình, n n đ t b ép l i cơng trình b lún, nghiêng nói chung cơng trình b bi n d ng N u ch b n thân cơng trình đ t b lún t i lúc s d ng l i Đ i v i đ t cát, t c đ lún lúc đ u nhanh r i sau gi m nhanh Ng c l i đ i v i đ t pha sét ho c sét t c đ lún ch m th i gian lún r t lâu Khi n n đ t c a công trình b tác đ ng m t phía nh v i cơng trình th y vĕn, c u, đ ng chúng có th b d ch chuy n v m t b ng Khi cơng trình đ c xây d ng đ t d c hi n t ng tr t s x y Vì v y, c n ph i theo d i, xác đ nh đ lún bi n d ng c a cơng trình t xây d ng cơng trình cho đ n trình s d ng, v n hành cơng trình II ĐO Đ LÚN CƠNG TRÌNH: Th c ch t c a vi c đo đ lún phát hi n s thay đ i v đ cao c a m cơng trình so v i m m c có đ cao c đ nh b ng ph ng pháp đo cao hình h c v i máy mia đo cao có đ xác cao II.1 Đo đ nâng c a đáy h móng: Khi móng đ c xây d ng h móng sau 8-10m tr c đo đ lún c a nó, c n ph i đ nâng c a đáy h móng Đ đo đ c đ nâng c a đáy h móng, tr c h t c n ph i đo đ cao c a đáy h móng Mu n v y, ng i ta th ng đ t m c đo nâng t i h Các m c đ c đ t vào l khoan sâu d i đáy h móng Khi n n đ t d i đáy h b nâng đ ng th i m c b nâng Vì v y, ng i ta có th d a vào đ đo đ nâng c a đáy h móng II.2 M c đo cao g c: M c đo cao g c dùng đ làm c s cho vi c xác đ nh đ cao c a m c đo nâng m c đo lún Các m c đ cao c n đ c b o đ m lâu dài có kh nĕng chuy n đ cao t đ n m c đo nâng ho c m c đo lún qua m t ho c hai tr m máy Các m c có th chôn sâu d i đ t ho c g n t ng cơng trình kiên c Thơng th ng m c đo cao b trí thành t ng chùm 3-4 m c, đ t d i d ng tam giác ho c t giác v i c nh ch ng 20m - 30m 148 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến Ranh gi i c a vùng bi n d ng có th xem m t qua c nh móng, l ch theo chi u đ ng m t góc α=250-300 (hình XIII-1) Vì v y m c đo cao ph i chơn cách xa cơng trình m t kho ng L b ng: H L≥ H (13-1) H chi u cao chôn sâu L II.3 M c đo lún: M c đo lún đ c đ t cơng trình đo lún S đ c a m c đo lún đ c bi u di n Hình XIII-1 hình XIII-2 Tr c b trí m c ph i nghiên c u k t c u móng, u ki n đ a ch t th y vĕn R=10 t i tr ng c a cơng trình lên n n đ t Các m c đ c đ t góc cơng trình, M tc t theo tr c móng N u m c b h ng có th Ngang t i a b trí thêm m c b sung xung quanh 12 Thơng th ịng kho ng cách gi a 12 30 a 12 m c đ t nhà công nghi p, ph i đ t theo h ng phân giác c a góc Nh v y ta có th quan sát s d ch chuy n c a theo M t c t ngang h ng vng góc v i Sau xây d ng t i b c b c xong móng, ph i ti n hành b trí m c đo lún, 50 s l ng m c ph i b o đ m đ y đ 12 6 v ng ch c lâu dài II.4 Đo lún: Đ n v mm 20 Trong th c t ng i ta ti n hành đo lún theo đ nh kỳ Chu kỳ đ c ti n hành sau xây d ng xong móng (sau đ t m c đo lún Hình XIII-2 đ c 3-6 ngày) Các chu kỳ ti p theo, đ c ti n hành sau xây l p xong t ng t ng N u cơng trình có hi n t ng r n n t ho c cong nghiêng t ng đ i rõ r t chu kỳ đo lún có th ti n hành theo t ng thánh m t đ c đo cao theo đ xác h ng II, cịn nói chung đo cao theo đ xác h ng III Đ th y rõ k t qu đo lún trình lún, ng i ta th ng d a vào b ng th ng kê đ cao đ l p: Hình XIII-3 đ th lún c a t ng m c theo th i gian Hình XIII-4 m t c t đ lún thao tr c 149 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến Đ lún mm -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16 -18 M c M-19 M-20 M-17,18 M-16 M-14,15 M-13 M-12 Hình XIII-3 -7,5 -4,9 -6,1 -7,4 -12,2 -9,1 -8,0 -9,7 -10,0 -15,2 -11,2 -9,6 -18,9 -13,4 -18,0 -13,0 -11,2 -8,1 -8,7 -9,0 -10,5 -6,1 -7,0 -12,6 -6,2 Hình XIII-4 III ĐO Đ D CH CHUY N M T B NG C A CƠNG TRÌNH: Đ đo đ d ch chuy n m t b ng c a cơng trình, ta c n đ nh kỳ xác đ nh t a đ m t s m đ c tr ng cho v trí m t b ng c a cơng trình t m c m t b ng g c Mu n v y, c n ph i đ t m t s m c đo d ch chuy n t i m đ c tr ng y Đ đo đ d ch chuy n m t b ng ng i ta th ng áp d ng theo ph ng pháp sau: Ph ng pháp đo dóng h ng, ph ng pháp tam giác ph ng pháp đo góc III.1 Ph ng pháp dóng h ng: Khi đo d ch chuy n công trình th ng (đê đ p, c u, t ng ch n) ng i ta dùng ph ng pháp dóng h ng nh ng n i có th đ t m c đo d ch chuy n theo m t h ng đ cao g n b ng Các m c m t b ng g c đ c b trí theo h ng d c c a cơng trình Các m c đ c xác đ nh t m kh ng ch đo đ c ho c đ c xác đ nh t i m kh ng ch đo đ c (A B hình XIII-5) S1 γ1 A q1 I II Hình XIII-5 B Theo hình XIII-5, ng i ta xác đ nh đo n q1 b ng cách đo xác góc γ1 đo kho ng cách t máy đ n m c đo d ch chuy n v i đ xác 1:1000 tr lên T đó, cơng th c tính q1 có th vi t: S γ" (13-2) q1 = 1 ρ" 150 Bài gi ng Trắc Đ c Bùi Quang Tuyến III.2 Ph ng pháp đo góc: V c b n ph ng pháp đo góc t ng t nh ph ng pháp dóng h ng Nh ng theo ph ng pháp ng i ta ch n h ng góc m t c nh c đ nh n m g n cơng trình Các góc đo đ c theo chu kỳ góc r ng β (hình XIII-6) Đ tính đ c đo n d ch chuy n q theo công th c (13-2) tr c h t ph i đo kho ng cách S tính góc d ch chuy n theo cơng th c: γi = βi - β0 (13-3) đây: β0 góc đo l n đ u; βi góc đo l n th i M O1 A β1 Δβ M' β2 Hình XIII-6 III.3 Ph ng pháp tam giác ho c giao h i: (xem sách) IV ĐO Đ NGHIÊNG VÀ Đ R N N T C A CƠNG TRÌNH: IV.1 Đo đ nghiêng c a cơng trình: IV.2 Đo đ r n n t c a cơng trình: (xem sách) 151 B O2