tài liệu tham khảo xây dựng cơ sở dữ liệu không gian trên địa bàn thành phố tây ninh. tài liệu tham khảo xây dựng cơ sở dữ liệu không gian trên địa bàn thành phố tây ninh. tài liệu tham khảo xây dựng cơ sở dữ liệu không gian trên địa bàn thành phố tây ninh. tài liệu tham khảo xây dựng cơ sở dữ liệu không gian trên địa bàn thành phố tây ninh. tài liệu tham khảo xây dựng cơ sở dữ liệu không gian trên địa bàn thành phố tây ninh.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TNMT-TPHCM
MÔN HỌC: TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
GIAO THÔNG – THUỶ LỢI
Trang 2VÀ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG
Trang 31.1 - Khái niệm về tuyến đường và định tuyến đường:
1.1.1 - Khái niệm:
Tuyến đường là đường nối giữa các điểm tim đường
+ Trong mặt phẳng, tuyến gồm các đoạn thẳng có hướng khácnhau và chêm giữa chúng là các đường cong phẳng có bán kính cốđịnh hoặc thay đổi
Trang 4+ Trong mặt cắt dọc tuyến bao gồm các đoạn thẳng có độ dốc khác nhau và nối giữa chúng là những đường cong đứng có bán kính không đổi
Đường cong đứng
Trang 51.1.2 - Các yếu tố tuyến đường:
Tuyến đường được thể hiện trên 3 bản vẽ cơ bản gồm:
- Bình đồ dọc tuyến;
- Mặt cắt dọc;
- Mặt cắt ngang
Trang 6+ Bình đồ dọc tuyến: là hình chiếu bằng của bề mặt địa hình dọc tuyến lên mặt phẳng
Trang 7+ Mặt cắt dọc tuyến: là mặt cắt thẳng đứng theo trục tuyến đường đã duỗi thẳng, giao tuyến giữa mặt cắt dọc và mặt đất tự nhiên biểu diễn
sự thay đổi của địa hình dọc tuyến
Đường đen
Đường đỏ
(Thiết kế)
Trang 8+ Mặt cắt ngang tuyến: là mặt cắt thẳng đứng vuông góc với tim
đường, giao tuyến giữa mặt cắt ngang tuyến và mặt đất tự nhiên biểu diễn sự thay đổi địa hình ngang tuyến tại vị trí đo vẽ mặt cắt ngang
Trang 9Tuyến đường xác định bởi các yếu tố sau:
- Điểm đầu, điểm cuối và các điểm đỉnh ngoặt;
- Các góc chuyển hướng θ1, θ2, θ3 ở chỗ đổi tuyến;
- Chiều dài và góc phương vị của các đoạn thẳng;
- Các yếu tố của đường cong:
+ Góc chuyển hướng θ i;
+ Bán kính cong R;
+ Chiều dài đoạn tiếp cự T;
+ Chiều dài đường cong K;
Trang 10Tuyến đường xác định bởi các yếu tố sau:
o
o
180 π.θ
θ cos 1
Trang 121.1.3 - Các thông số của việc định tuyến đường:
Trang 131.1.4 - Đặc điểm định tuyến đường ở vùng đồng bằng và miền núi:
a - Ở đồng bằng độ dốc trung bình của mặt đất thường nhỏ hơn độ dốc thiết kế cho phép nên công tác định tuyến chủ yếu dựa vào địa vật
- Nguyên tắc định tuyến:
+ Giữa các địa vật có đường bao nên đặt tuyến thẳng;
+ Đỉnh của góc ngoặt chọn đối diện với khoảng giữa của địa vật để cho tuyến đường vòng qua địa vật đó;
+ Góc chuyển hướng cố gắng không lớn hơn 200 - 300
Trang 14b - Ở miền núi do độ dốc lớn hơn đáng kể so với độ dốc thiết
kế của tuyến đường, cho nên việc định tuyến được chọn chủ yếu dựa vào địa hình trên cơ sở độ dốc giới hạn của từng đoạn tuyến
Để đảm bảo độ dốc thiết kế phải kéo dài tuyến bằng cách làm lệch tuyến đường đi những góc khá lớn so với đường thẳng
- Nguyên tắc định tuyến:
+ Định tuyến theo một độ dốc giới hạn;
+ Các yếu tố được chọn cần lưu ý đến mặt cắt thiết kế đã lập trước đây và các yêu cầu khi chêm đoạn thẳng và đoạn cong;
+ Căn cứ vào độ dốc định tuyến và độ kéo dài cho phép của tuyến đường quyết định vị trí các đỉnh góc ngoặt và độ lớn của góc
Trang 151.2 - Khảo sát đường giao thông 1.2.1 - Phân loại đường.
2.1.1.1 Đường ô tô:
- Phân loại theo ý nghĩa hành chính:
+ Hệ thống đường quốc lộ+ Hệ thống đường địa phương
- Phân loại theo tiêu chuẩn việt nam:
+ Đường cao tốc+ Đường ô tô
2.1.1.2 Đường Sắt:
- Đường cấp I;
- Đường cấp II;
- Đường cấp III
Trang 161.2.2 - Quy định kỹ thuật khi thiết kế tuyến đường:
Yêu cầu chủ yếu đề ra đối với các tuyến đường giao thông là
độ bằng phẳng và an toàn cho các chuyển động với tốc độ cho trước
Xác định: - Độ dốc cho phép cực đại
- Bán kính cong tối thiểu
Bảng các chỉ tiêu kỹ thuật tuyến đường (Trang 15)
Trang 171.2.3 - Quy trình công nghệ của việc khảo sát tuyến đường:
1.2.3.1 - Khảo sát điều tra trước khi thiết kế để thành lập báo cáo kinh tế kỹ thuật.
1 Khảo sát kinh tế giao thông:
- Khảo sát, xác định trọng tâm tuyến;
- xác định phương án kinh tế nhất, dự kiến cường độ chuyển động;
- Dự tính các đặc trưng kỹ thuật
2 Chọn hướng đi cơ bản của tuyến đường:
- Định tuyến trong phòng trên bản đồ địa hình;
- Thành lập sơ đồ và bình đồ ảnh (hoặc dựa vào ảnh hàng không
Trang 181.2.3.2 - Khảo sát thiết kế chi tiết để thành lập bản thiết kế kỹ
thuật tuyến đường và các công trình dọc tuyến.
1 Chọn phương án tối ưu:
- Đo vẽ ảnh hàng không theo các tuyến ở tỷ lệ 1:15000 - 1:10.000;
- Xây dựng lưới khống chế cơ sở mặt bằng và độ cao dọc tuyến;
- Thành lập bình đồ tuyến ở tỷ lệ 1: 10000 - 1: 5000 với khoảng cao đều 2 - 5m;
- Khảo sát địa chất
- Định tuyến trong phòng và thiết kế các phương án tuyến, tính toán,
so sánh chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật và lựa chọn phương án tối ưu
2 Khảo sát và chính xác hóa vị trí tuyến đường ngoài thực địa:
- Chuyển phương án tuyến đã chọn ra thực địa; khảo sát thực địa vị trí tuyến đường
Trang 191.2.3.3 - Khảo sát trước khi xây dựng để thành lập bản vẽ thiết kế thi công.
1 Bố trí tuyến đường ngoài thực địa:
- Định tuyến ngoài trời kết hợp với bố trí các điểm cọc và đo thủy
chuẩn dọc tuyến;
- Đo vẽ bổ sung bình đồ 1: 2.000 - 1: 500 với khoảng cao đều 0.5 m vùng xây dựng cầu và những chỗ phức tạp;
- Đánh dấu vị trí những điểm cơ bản của tuyến
2 Xây dựng cơ sở trắc địa dọc tuyến:
- Xây dựng các mốc cơ sở mặt bằng và độ cao toàn tuyến
3 Tiến hành công tác điều tra thăm dò:
- Thăm dò địa chất công trình dọc tuyến, thăm dò khí tượng thủy văn và thổ nhưỡng khu vực;
- Đo nối trắc địa với các lỗ khoan thăm dò địa chất và thủy văn
4 Chỉnh lý trong phòng các tài liệu khảo sát Thành lập mặt cắt dọc, mặt cắt ngang và bình đồ dọc tuyến:
- Thu thập tài liệu, kiểm tra và so sánh với yêu cầu kỹ thuật, vẽ mặt cắt dọc, mặt cắt ngang và bình đồ dọc tuyến
Trang 201.3 - Phương pháp định tuyến đường:
Định tuyến đường là xác định tuyến trên bản đồ hoặc ngoài thực địa đảm bảo về các mặt kinh tế, kỹ thuật và xây dựng.
Khi định tuyến cần nắm chắc các yếu tố như thiết kế hướng chính của tuyến, độ dốc dọc, cấp kỹ thuật của tuyến
Trang 232 - Phương pháp đặt các đoạn có cùng độ dốc:
- Căn cứ vào khoảng cao đều h giữa các đường đồng mức kế tiếp trên bản đồ và độ dốc cho phép I của tuyến đường để tìm trên hướng tuyến đã cho các đoạn có cùng độ dốc thiết kế
tk
i
h TgV
h
tk
- Áp dụng ở vùng núi
Trang 24- Tính được d, dùng compa xác định các đoạn có cùng độ dốc trên bản đồ Lấy A làm tâm quay theo hướng tới B cắt đường đồng mức kế tiếp tại 1 Tiếp tục lấy 1 làm tâm, cứ thế ta tiến dần đến B
Trang 251.3.2 - Định tuyến đường ngoài thực địa :
- Dùng máy thủy chuẩn
- Dùng máy kinh vĩ
Ta có ∆h = D.i
i là độ dốc và i = tgα
b = a + ∆h
Trang 261.3.2 - Định tuyến đường ngoài thực địa:
- Chuyển bản thiết kế tuyến đường ra thực địa
+ Phương pháp cạnh vuông góc: Khi trên bản đồ địa hình và ngoài thực địa có các điểm khống chế mặt bằng
+ Phương pháp tọa độ cực: Nếu biết tọa độ các điểm đỉnh góc ngoặt của tuyến đường cùng trong hệ tọa độ với các
điểm khống chế
- Đo các góc ngoặt của tuyến: Đo theo phương pháp đơn
giản với độ chính xác 30”
- Đo chiều dài tuyến đường
+ Đo chiều dài tổng quát + Đo chiều dài chi tiết
- Đánh dấu tuyến đường ngoài thực địa
Trang 27thước thép đo ra một đoạn có chiều
dài bằng T, đánh dấu vị trí tiếp đầu
T đ
- Quay máy ngắm đỉnh phía trước Đ2 bố trí đoạn có chiều dài bằng T, đánh dấu điểm cuối Tc
-Máy đang ngắm về Tc, quay một
Trang 28- Trường hợp đặc biệt đỉnh góc chuyển không đặt được máy do dơi vào vùng ao, hồ, sông :
Trang 291.4.1 - Bố trí chi tiết đường cong tròn.
1 Trường hợp thông thường (T đ và T c đặt được máy).
Trang 30a Phương pháp tọa độ vuông góc
Trang 32c Phương pháp dây cung kéo dài
R
K i
S S
Trang 331.5 Đo độ cao và vẽ mặt cắt dọc, mặt cắt ngang
1.5.1 Đo độ cao và vẽ mặt cắt dọc
1 Đo độ cao
Xác định độ cao của các cọc trên tuyến
- Đo cao tổng quát: Đo cao thuỷ chuẩn từ giữa để xác định các
mốc xây dựng dọc tuyến Phải đo đi và đo về, sai số giữa đo di và
đo về thoả mãn điều kiện
- Đo cao chi tiết: nhằm xác định độ cao các cọc trên tuyến
Sai số khép cho phép trong tuyến tính theo công thức
+ Phương pháp đo: đo cao thuỷ chuẩn kỹ thuật, đo cao lượng giác và
có thể dùng phương pháp ngắm toả tia để đo
+ Kiểm tra tính toán sổ đo cao chi tiết dọc tuyến
Trang 342 Vẽ mặt cắt dọc
- Mặt cắt dọc là tiết diện của mặt đất được vẽ trên giấy theo mặt
phẳng thẳng đứng chứa các đoạn thẳng của tuyến đường
-Thu thập đầy đủ số liệu: sổ đo chiều dài tổng quát, và đo chiều dài chi tiết; Sổ cắm đường cong; Sổ đo cao tổng quát, chi tiết; Sổ ghi chép địa hình địa chất thuỷ văn
-Bản vẽ được thể hiện theo mẫu thống nhất, với tỷ lệ đứng (cao) lớn hơn 10-20 lần tỷ lệ dọc (dài)
Trang 361.6 - Bố trí chi tiết nền đường:
1.6.1 - Khái niệm mặt cắt ngang thi công:
Để tiến hành công tác đào đắp cần phải bố trí mặt cắt ngang thi công
mà nội dung là đánh dấu trên thực địa vị trí mặt bằng và độ cao các điểm đặc trưng của mặt cắt như: tim đường, mép đường, rãnh thoát nước, chân nề đắp Trên các đọan thẳng khoảng cách giữa các mặt cắt ngang từ 20 ~ 40m, các đoạn cong từ 10-20m theo hướng bán kính của đường cong
Trang 391.6.2 - Bố trí mặt cắt ngang ở chỗ đắp đất: 1.6.2.1 - Đối với vùng bằng phẳng:
Trang 401.6.2.2 - Đối với vùng đồi núi:
Trang 411.6.3 - Bố trí mặt cắt ngang ở chỗ đào đất: 1.6.3.1 - Đối với vùng bằng phẳng:
Trang 421.6.3.2 - Đối với vùng đồi núi:
Trang 43CHƯƠNG 2: TRẮC ĐỊA TRONG KHẢO SÁT
VÀ THI CÔNG CẦU
Trang 442.1 - Khái niệm công trình cầu:
2.1.1 - Những yếu tố cơ bản của cầu:
L: Chiều dài của cầu
L’: Chiều dài từ điểm cơ bản A tới điểm cơ bản B l: Chiều dài nhịp cầu
F: khoảng không trên cầu để người, tàu xe đi lại h: Mực nước thấp nhất
E: Mực nước cao nhất
Trang 452.1.2 - Phân loại cầu:
c Theo hình thái, cấu trúc:
- Cầu vòm, cầu treo, cầu quay
d Theo mục đích sử dụng:
- Cầu đường sắt, cầu đường bộ
Trang 462.1.3 - Các tiêu chuẩn kỹ thuật khi lựa chọn địa điểm xây cầu:
-Hướng trục cầu trùng với hướng tuyến đường
-Hướng trục cầu phải vuông góc với hướng dòng nước chảy -Cầu phải được chọn ở nơi có lòng sông hẹp nhất
-Vị trí xây dựng phải có điều kiện địa chất thuận lợi
Trang 472.2 - Đo vẽ địa hình khu vực xây dựng cầu:
Trang 482.2.2 - Bản đồ chi tiết tỷ lệ lớn:
+ Tỷ lệ : 1:1000; 1:2000
+ Nội dung thể hiện:
+ Phương pháp: Toàn đạc, hoặc chụp ảnh máy bay
Trang 492.3 - Lưới khống chế trắc địa phục vụ công trình cầu: 2.3.1 - Thiết kế lưới tam giac cầu
Trang 502.2.2 - Thi công lưới tam giac cầu
Với công nghệ hiện nay: lưới thi công cầu được thành lập chủ yếu bằng công nghệ GPS
Trang 512.4.2 - Bố trí tâm trụ và mố cầu:
Mặt cắt đứng
Mặt cắt ngang
Trang 522.4.1 - Phương pháp trực tiếp:
- Đặt trực tiếp khoảng bằng máy toàn đạc điện tử hoặc thước thép;
- Bố trí trục cầu thiết kế lên cầu phụ, dựa vào vị trí các điểm tâm trụ cầu đã chuyển lên trục cầu phụ A’B’ dùng máy kinh vĩ lấy hướng
vuông góc với trục cầu phụ, hướng này sẽ cắt trục cầu chính AB tại các điểm tâm cầu chính 1,2,3,4,5
- Trục dọc của cầu được đánh dấu bằng cọc bê tông hoặc sắt
Lưu ý: Một cọc đóng về phía trục cầu phụ còn hai cọc đóng về phía bên kia của cầu chính
Trang 53x A
Trang 54Trường hợp gần vị trí xây dựng cầu cũ, có thể dựa vào cầu cũ để bố trí tâm trụ cầu mới:
- Nếu trường hợp cầu mới và cầu cũ song song với nhau bố trí tương
tự trường hợp bố trí dựa trên cầu phụ
-Nếu trường hợp cầu mới và cầu cũ không song song:
+ Tính các đoạn bố trí x’i:+ Bố trí (Lưu ý đặt góc β hoặc γ) sin
x
Trang 552.4.2 - Phương pháp giao hội góc thuận:
- Tính toán các số liệu bố trí và lập bản vẽ bố trí
- Dựng 3 máy kinh vĩ tại 3 điểm A, D, C và bảng ngắm tại B
Trang 562.4.3 - Phương pháp bố trí bằng máy toàn đạc điện tử:
Trang 572.5 - Bố trí chi tiết trụ và mố cầu:
2.5.1 - Khái niệm về móng trụ cầu:
- Cọc ống: Cọc bê tông cốt sắt, dài 4-5m và đường kính 1-2m
Được đóng sâu vào lòng đất bằng thiết bị rung động, sau khi lấy
hết đất ra đổ bê tông cốt sắt vào trong
- Két son: là một buồng kín ở trên và hở phía dưới được thả
xuống đáy sông Ép không khí vào két để đẩy nước ra để công nhân vào lấy hết đất ra để đổ bê tông cốt sắt vào trong
- Giếng chìm: phía trên và dưới đều hở, đất được lấy ra bằng
máy ngoạm Đổ bê tông vào trong
- Cọc khoan nhồi
Trang 58Cọc khoan nhồi:
Trang 592.5.2 - Bố trí tâm trụ cầu trên cạn và trên đảo cát
Trường hợp sông không sâu ta có thể xây đảo cát
Trang 602.5.3 - Bố trí các móng trụ cầu trên bè:
Phương pháp khung vây và cọc ống
Trang 612.5.3 - Bố trí các móng trụ cầu trên bè:
Phương pháp két son hay giếng chìm
Trang 62CHƯƠNG 3: TRẮC ĐỊA TRONG KHẢO SÁT THIẾT KẾ
CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - THỦY ĐIỆN
Trang 633.1 - Khái niệm công trình thủy lợi - thủy điện:
Các công trình thủy lợi được xây dựng để sử dụng các tài nguyên thủy năng và nguồn dự trữ nước và việc giải quyết vấn đề của nền kinh tế quốc dân
+ Sử dụng năng lượng dòng chảy xây dựng trạm thủy điện
+ Giải quyết vần đề giao thông + Sử dụng trong nông nghiệp: tưới tiêu nước + Cấp nước cho vùng dân cư
Trang 643.2 - Đo vẽ địa hình lòng sông.
3.2.1 - Lưới khống chế.
- Mục đích đo vẽ địa hình lòng sông: Nghiên cứu chế độ dòng sông (độ sâu dòng chảy, độ dốc mặt nước, trạng thái bờ sông…)
- Phạm vi đo vẽ: cần đạt tới biên giới của mục nước cao nhất
- Lưới khống chế mặt bằng: lưới tam giác giải tích, lưới đo góc cạnh, lưới đa giác Hiện nay công nghệ xây dựng lưới chủ yếu là lưới GPS
-Lưới khống chế độ cao: các tuyến vòng thủy chuẩn hạng III, chêm dày bởi các đường chuyền thủy chuẩn hạng IV và thủy chuẩn
kỹ thuật
Trang 653.2.2 - Công tác đo sâu.
- Nội dung: Đo độ sâu các điểm lòng sông, xác định vị trí mặt bằng của chúng, đo độ cao mực nước tại thời điểm đo sâu
- Dụng cụ: Sào đo sâu, quả dọi đo sâu, máy đo sâu hồi âm
- Vị trí mặt bằng của điểm đo sâu: Xác định nhờ phương pháp giao hội trắc địa, nhờ hệ thống do dài, đo ảnh, định vị
GPS
- Dụng cụ đo mực nước: Hệ thống cọc đo mực nước, thủy chí, máy tự ghi mực nước
Trang 673.2.3 - Xác định vị trí điểm đo sâu.
- Đo sâu ngang dòng + Đo theo hướng dây căng + Đo theo hướng chuẩn ngang
- Đo thuận dòng
- Đo sâu có định vị GPS
Trang 693.3 - Thành lập mặt cắt sông.
3.3.1 - Thành lập mặt cắt dọc sông
- Mặt cắt dọc: là lát cắt đứng lòng sông theo đúng giữa dòng, giao tuyến của nó với mặt đáy sông biểu diễn sự thay
đổi địa hình đáy giữa dòng sông
- Xác định độ cao các điểm đặc trưng của mặt nước Vì mặt nước không ngừng thay đổi, đo thủy chuẩn lại không đồng thời nên phải quy độ cao mực nước ở những khúc sông khác nhau và thời điểm khác nhau về cùng thời điểm
- Mặt cắt dọc dựa vào các số liệu đo dạc ngoài trời và các kết quả hiệu chỉnh.
- Mặt cắt dọc cho thấy độ dốc của lòng sông và độ dốc mặt nước
Trang 703.3.1 - Thành lập mặt cắt dọc sông
Công thức tính độ dốc
Trang 713.3.2 - Thành lập mặt cắt ngang sông.
Trang 733.4 - Khảo sát xây dựng tuyến kênh mương.
3.4.1 - Các tài liệu địa hình để thiết kế.
Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/100.000, 1/50.000, 1/25.000 Các bình đồ địa hình tỷ lệ 1/10.000 hoặc 1/5000 đối với vùng đông dân
Các bình đồ tỷ lệ 1/10.000 khu vực hồ chứa nước Các bình đồ tỷ lệ 1/2000 khu vực công trình thoát nước Các bình đồ tỷ lệ 1/5000 hoặc 1/2000 khu vực khai thác vật liệu xây dựng
Mặt cắt dọc, ngang của các trục kênh và công trình thiết kế
Các tài liệu khảo sát kỹ thuật
Trang 74Công tác trắc địa địa hình trong thời kỳ thiết kế:
Xây dựng lưới khống chế mặt bằng và độ cao Định tuyến ngoài trời phương án tuyến kênh đã chọn
Đo vẽ mặt cắt ngang Đánh dấu các điểm cơ bản của tuyến kênh và các công trình trên tuyến
Đo vẽ địa hình tỷ lệ 1/2000, 1/1000, 1500 Chuyển ra thực địa biên giới ngập nước của hồ Khảo sát kết thúc các tuyến giao lưu ngầm và các mạng lưới xây dựng
3.4.1 - Các tài liệu địa hình để thiết kế.
Trang 753.4.2 - Lưới khống chế trắc địa cho các tuyến kênh mương
Lưới khống chế mặt bằng thường là lưới đường
chuyền vì Kênh mương là công trình dạng tuyến
Lưới đường chuyền hạng IV có chiều dài tới 30km; hoặc đường chuyền cấp 1 chiều dài tới 15km Tăng dày
thêm đường chuyền kinh vĩ
Hiện nay lưới mặt bằng chủ yếu là lưới GPS và tăng dày thêm lưới đường chuyền
Lưới độ cao phục vụ công tác đo vẽ và chuyển bản
Trang 763.4.3 - Bố trí tuyến kênh mương
Các điểm cơ bản của tuyến kênh mương: đỉnh của các góc ngoặt, các điểm giao nhau….
Các điểm này đều có tọa độ thiết kết và được bố trí dựa vào các điểm lưới khống chế trắc địa theo các phương pháp: tọa độ cực, giao hội góc, cạnh… Với sai số trung phương
tương đối không vượt quá 1:5000
Các điểm độ cao đáy kênh được bố trí bằng máy thủy chuẩn với sai số trung phương ±1cm