Đang tải... (xem toàn văn)
Untitled BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG, THỦY LỢI NGHỀ TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP Quảng Ninh, năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QU[.]
BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG, THỦY LỢI NGHỀ: TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP Quảng Ninh, năm 2021 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 Bài XÂY DỰNG LƯỚI KHỐNG CHẾ Lưới khống chế mặt Tuyến đường cơng trình có dạng tuyến ta thường xây dựng lưới dạng đường chuyền kinh vĩ 1.1 Thiết kế lưới khống chế mặt Đường chuyền kín: Xuất phát từ điểm khép điểm làm thành đa giác kín Điểm xuất phát điểm khống chế biết, Ví dụ điểm A, điểm B hình (7.1.a) Số liệu biết trước góc phương vị AB (AB) toạ độ điểm B (XB, YB) Cần đo chiều dài cạnh góc đường chuyền Ngồi cịn phải đo góc nối phương vị O đường chuyền với cạnh gốc AB Trong trắc địa cơng trình, đường chuyền kín thường dùng để thiết lập điểm khống chế cho vùng đất tập trung vùng lòng hồ, vị trí cơng trình v.v Ở khu vực chưa có điểm khống chế bậc cao phải thiết lập đường chuyền kín độc lập Tức chọn lấy toạ độ giả định cho điểm đường chuyền, đo góc phương vị từ cạnh qua điểm có toạ độ giả định Từ toạ độ giả định, góc phương vị từ góc, cạnh đường chuyền tính toạ độ giả định điểm khác Hình 1.1.a Đường chuyền kín Đường chuyền hở (cịn gọi đường chuyền phù hợp) hình (7.1.b), xuất phát từ điểm khống chế bậc cao, phát triển khu đo nối vào điểm bậc cao khác đường chuyền hở dùng để thiết lập điểm khống chế cho vùng đất hẹp kéo dài lòng thung lũng, tuyến đường, kênh mương, đê v.v Lưới đo toàn góc kẹp trái tồn góc kẹp phải đường tính chuyền, đo tất cạnh Hình 1.1.b Đường chuyền phù hợp Đường chuyền nhánh(cịn gọi đường chuyền treo): thiết lập làm điểm khống chế bổ xung cho đường chuyền khơng đo ba điểm Trong thực tế công tác trắc địa ngồi bố trí dạng đường chuyền trên, cịn bố trí lưới đường chuyền gồm nhiều tuyến đường chuyền tạo thành vòng khép điểm nút Hình 1.1.c Đường chuyền nhánh Hình 1.1.d Đường chuyền phù hợp Quy trình lập lưới khống chế theo phương pháp đường chuyền kinh vĩ thực theo hai giai đoạn: giai đoạn ngoại nghiệp giai đoạn nội nghiệp Công tác ngoại nghiệp gồm: thiết kế đường chuyền, khảo sát chọn điểm, chơn mốc ngồi thực địa, đo cạnh đo góc ngang đường chuyền Trước thiết kế đường chuyền cần nghiên cứu đồ cũ, nghiên cứu địa hình, địa vật khu đo, tìm kiếm điểm khống chế cấp cao xây dựng từ trước đánh giá xem chúng sử dụng hay không Các điểm đường chuyền phải phân bố khu đo, đặt nơi quang đãng khống chế nhiều địa hình địa vật xung quanh, thuận lợi cho đo vẽ chi tiết đồ Căn vào đặc điểm địa hình, địa vật điểm khống chế cấp cao để chọn hình dáng chung đường chuyền, tìm điểm xuất phát, điểm ngoặt điểm kết thúc đánh dấu điểm thiết kế lên đồ Có thể thiết kế nhiều phương án so sánh chọn lấy phương án tốt Dựa vào tỷ lệ đồ cần đo vẽ yêu cầu độ xác điểm đường chuyền mà người ta xác định số tiêu chuẩn đường chuyền kinh vĩ Các đường chuyền thiết kế cần đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật quy định quy phạm đo vẽ đồ tỷ lệ lớn: - Chiều dài cạnh trung bình 150 250m; - Cạnh dài không vượt 350m; - Cạnh ngắn không ngắn 20m; - Sai số trung phương đo góc 30”; - Sai số khép tương đối giới hạn 1:2000 1:1000 Tổng chiều dài cạnh đường chuyền kinh vĩ dạng phù hợp không vượt quy định bảng 1-1 Bảng 1.1 Tổng chiều dài cạnh đường chuyền kinh vĩ theo tỷ lệ đường chuyền Tỷ lệ đồ 1:500 1:1000 1:2000 1:5000 Khu vực quang đãng 0,6km 1,2km 2,0km 4,0km Khu vực rừng núi 1,0km 1,5km 3,0km 5,0km Đối với tuyến đường chuyền nối hai điểm nút chiều dài đường chuyền phải giảm 30% so với quy định bảng 1.1 1.2 Chọn điểm, chôn mốc Sau thiết kế phòng, ta đem thiết kế thực địa khảo sát lại vị trí điểm chọn điểm thức Điểm đường chuyền phải đặt đất vững chắc, đảm bảo thông hướng với điểm bên cạnh để dễ dàng đặt máy đo góc đo dài cạnh Tại điểm đường chuyền chọn phải chơn mốc để đánh dấu vị trí điểm Tuỳ theo u cầu cơng việc mà sử dụng loại mốc tạm thời cọc gỗ loại mốc sử dụng lâu dài bê tơng Cọc gỗ có đường kính 8cm, dài 40 60cm, đầu cọc có đóng đinh sắt nhỏ làm tâm mốc Mốc bê tơng đỉnh có gắn lõi thép dấu sứ có dấu chữ thập làm tâm mốc Trên đầu cọc dùng sơn ghi tên điểm Để dễ tìm, phải làm dấu nhận biết đào rãnh xung quanh, đóng cọc hiệu bên cạnh vẽ phác vị trí mốc vào sổ 1.3 Đo đạc lưới khống chế mặt Trước đo đường chuyền cần phải kiểm nghiệm điều chỉnh máy kinh vĩ, máy đo dài thước thép Tại điểm đường chuyền, kể điểm cấp cao nối với đường chuyền phải đặt máy kinh vĩ để đo góc ngang Khi đo góc phải quy định rõ hướng đo góc, đo tất góc nằm phía trái phía phải đường chuyền Sử dụng máy kinh vĩ có độ xác 30” đo góc với vịng đo, giữ vịng đo phải thay đổi vị trí bàn độ 90 o Giá trị góc vịng đo khơng chênh lệch 45” Sai số khép góc đo cho phép đường chuyền kinh vĩ là: (1.1) f gh = n Trong n số góc đo đường chuyền Chiều dài cạnh đường chuyền đo trực tiếp thước thép phải đo đo Độ chênh lệch hai lần đo cạnh phải nhỏ 1: 2000 khu quang đãng 1:1000 vùng núi Nơi dốc hơn1,5o phải đo góc nghiêng để tính chuyển cạnh chiều dài nằm ngang Ngày máy đo dài điện quang máy toàn đạc điện tử sử dụng rộng rãi, ta sử dụng máy để kết hợp đo đồng thời góc cạnh đường chuyền kinh vĩ Kết đo góc đo dài phải ghi chép đầy đủ vào sổ theo mẫu quy định, khơng tẩy xố phải tính tốn, kiểm tra chặt chẽ Sau kiểm tra tồn sổ đo góc, đo cạnh, tính giá trị trung bình trị đo cơng tác nội nghiệp bắt đầu Công tác nội nghiệp gồm tính tốn bình sai, đánh giá độ xác viết báo cáo kỹ thuật Mục đích cuối việc tính tốn đường chuyền tìm toạ độ xác điểm cần xác định đường chuyền Do kết đo có tồn sai số đo nên trước tính toạ độ thức, cần tìm cách phát sai số đo sau tính tốn hiệu chỉnh kết đo để đại lượng đo thoả mãn điều kiện tốn học Cơng việc gọi bình sai đường chuyền Đối với mạng lưới trắc địa có độ xác cao cần sử dụng phương pháp bình sai chặt chẽ Đường chuyền kinh vĩ loại lưới khống chế đo vẽ có độ xác thấp nên dùng phương pháp bình sai gần Do hạn chế chương trình, xin giới thiệu phương pháp bình sai gần đường chuyền kinh vĩ phù hợp khép kín khơng khép kín 1.4 Bình sai lưới khống chế mặt a Tính tốn bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín Ta xét trình tự tính tốn đường chuyền kinh vĩ khép kín sơ đồ hình (1.1.a) Xuất phát từ điểm khống chế biết, Ví dụ điểm B khép điểm làm thành đa giác kín Số liệu biết trước góc phương vị AB (AB) toạ độ điểm B (XB, YB) Các cạnh góc đường chuyền, góc nối phương vị O đường chuyền với cạnh gốc AB lấy từ sổ đo ngoại nghiệp Bước 1- Kiểm tra sai số khép góc hiệu chỉnh góc ngang đường chuyền Giả sử số đỉnh đa giác n, đa giác phẳng nên tổng góc đa giác theo lý thuyết là: (1.2) lt = (n-2) 180o Dùng kết đo ta tính tổng góc đo đa giác Do góc đo có chứa sai số nên tổng góc đo khơng tổng góc lý thuyết, độ chênh hai tổng góc gọi sai số khép đo góc: (1.3) f = đo - lt Sai số khép góc đo phải nhỏ giới hạn cho phép Theo lý thuyết sai số ta lấy sai số giới hạn hai lần sai số trung phương, tức là: (1.4) gh = 2.m thức: Sai số giới hạn tổng n góc đường chuyền khép kín tính theo công (1.5) f gh = 2.m n Sai số trung phương đo góc quy định 30” nên sai số khép giới hạn đường chuyền đo góc là: (1.6) f gh = 60 n Kiểm tra chất lượng kết đo góc đường chuyền cách so sánh sai số khép đo góc với sai số khép giới hạn, điều kiện là: f f gh (1.7) Nếu thoả mãn điều kiện (1.7) phân phối sai số khép góc với dấu ngược lại cho n góc đo tức tính số hiệu chỉnh góc góc sau hiệu chỉnh theo cơng thức: − f (1.8) v = n vhc = i + vi = i − thuyết (7.9) f n Kiểm tra tính tốn cách lấy tổng hc, phải tổng góc lý Bước2: Tính góc phương vị cho cạnh đường chuyền Góc phương vị cạnh đường chuyền tính dựa vào góc hiệu chỉnh theo công thức sau đây: 12 = AB − 1800 + 23 = 12 + 180 − = + 1800 − 34 23 45 = 34 + 180 − = + 1800 − 45 51 AB = 51 + 180 − ( 1 + ) (1.10) Chú ý: Để kiểm tra việc tính phương vị cạnh đường chuyền kinh vĩ khép kín, ta tính lại góc phương vị cạnh lần Bước 3: Kiểm tra sai số khép toạ độ tính toạ độ điểm đường chuyền kinh vĩ Dùng chiều dài cạnh Si góc định hướng i vừa tính để tính gia số toạ độ cạnh đường chuyền theo công thức: xij = Si j cos i j j yi = Si j sin i j (1.11) Đối với đường chuyền có dạng khép kín theo lý thuyết ta có tổng gia số toạ độ n cạnh phải 0: xlt = (1.12) ylt = Do kết đo chiều dài cạnh đường chuyền Si có sai số, mặt khác góc i tồn sai số góc định hướng i có sai số nên gia số toạ độ xi , yi tính theo cơng thức (1.11) có sai số Nếu dùng gia số toạ độ để tính chuyền toạ độ qua điểm theo vịng khép kín ta khơng điểm B mà điểm B’ không trùng với B Đoạn BB’ gọi sai số khép vị trí điểm, ký hiệu f s Chiếu fs xuống hai trục toạ độ ta sai số khép toạ độ fx fy hình(1-3) Tổng lý thuyết gia số toạ độ vịng kín nên ta có sai số khép toạ độ: f x = x ij j f y = y i (1.13) Sai số khép vị trí điểm tính theo cơng thức: fS = f x2 + f y2 (1.14) Tổng chiều dài cạnh toàn đường chuyền L= S, Ta tính sai số khép tương đối đường chuyền: f 1 (1.15) = S = T L (L / fS ) 2000 Ở vùng núi lấy 1/ Tgh = 1/1000 Nếu kết tính tốn khơng đảm bảo điều kiện (7.12) cần phải phát sai số qua việc kiểm tra tính tốn, sổ đo phải đo lại cạnh Nếu kiểm tra đạt u cầu tính số hiệu chỉnh gia số toạ độ theo nguyên tắc: đổi dấu sai số khép fx, fy phân phối tỷ lệ thuận với chiều dài cạnh: fx j v xij = − L S i v = − f y S j i yij L (1.16) Kiểm tra theo công thức: v x j = − f x i v yij = − f y (1.17) Gia số toạ độ cạnh thứ ij sau bình sai là: x ij hc = x ij + v x j i j j y i hc = y i + v yij Kiểm tra theo công thức: j x i hc = x lt = j y i hc = y lt = (1.18) (1.19) Dựa vào toạ độ điểm đầu B biết gia số toạ độ cạnh hiệu chỉnh ta tính toạ độ điểm đường chuyền: (1.20) x j = x i + x ij hc j y j = y i + y i hc Toạ độ điểm đầu B (trùng với điểm thứ n) tính lần theo vịng kín dùng để kiểm tra q trình tính tốn b Tính tốn bình sai đường chuyền kinh vĩ phù hợp khơng khép kín ... phân bố khu đo, đặt nơi quang đãng khống chế nhiều địa hình địa vật xung quanh, thuận lợi cho đo vẽ chi tiết đồ Căn vào đặc điểm địa hình, địa vật điểm khống chế cấp cao để chọn hình dáng chung... khoảng địa vật phép tuyến đường vịng qua địa vật - Các góc chuyển hướng tuyến cố gắng khơng lớn 20o- 30o Tuy nhiên, khu vực có địa vật phức tạp vị trí đỉnh góc ngoặt xác định điều kiện giao có lợi. .. thực địa, độ cao chúng xác định xác xuất phát từ điểm gốc Lưới khống chế độ cao sở để nghiên cứu khoa học, đo vẽ đồ địa hình, phục vụ cơng tác khảo sát, thiết kế, bố trí cơng trình quan trắc