Giáo trình trắc Địa (ngành công nghệ kỹ thuật tài nguyên nước cao Đẳng)

TrÃc đåa có nhiám vă nghiên cću, xác đånh hình d¿ng, kích th°ãc trái đÃt lên bÁn đí, đíng thåi nghiên cću các công tác đo đ¿c, tính toán, xā lý së liáu nhÅm biÇu dißn hình dáng cąa trái

Bà XÂY DĄNG TR¯äNG CAO ĐÆNG XÂY DĄNG SÞ 1

GIÁO TRÌNH

MÔN HäC: TRÂC ĐâA

Ban hành kèm theo Quyết định số: 389ĐT/QĐ-CĐXD1 ngày 30 tháng 9 năm 2021

của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Xây dựng số 1

Hà Nái, năm 2021

LäI Mæ ĐÄU

Trong l*nh vąc xây dąng, TrÃc đåa chiÃm mát ví trí đÁc biát quan trçng và không thÇ thiÃu nó Ánh h°çng xuyên suët tÿ khâu khÁo sát, quy ho¿ch, thi công và sā dăng mát công trình Môn hçc góp phÅn không nhé đÃn chÃt l°āng và tuổi thç cąa mát công trình xây dąng Do đó trong ch°¢ng trình đào t¿o ngành Xây dąng kiÃn thćc vÅ trÃc đåa đã trç thành yêu cÅu bÃt buác Vì vÁy yêu cÅu nhăng cán bá kỹ thuÁt cÅn đ°āc trang bå kiÃn thćc và kỹ năng c¢ bÁn vÅ trÃc đåa đÇ đÁm bÁo hoàn thành đ°āc các công viác đ°āc giao cąa mát cÃn bá kỹ thuÁt xây dąng

Giáo trình TrÃc đåa do Ths nguyßn Thå ThÁo Minh làm chą biên và Th.s D°¢ng Thå Oanh; Ths Đào Thå Thu biên so¿n theo đÅ c°¢ng ch°¢ng trình đào t¿o Cao đÇng xây dąng do Bá xây dąng ban hành Giáo trình đ°āc giãi thiáu gím có 07 ch°¢ng:

- Ch°¢ng I: Khái niám chung

- Ch°¢ng II: Đo góc

- Ch°¢ng III: Đo đá dài

- Ch°¢ng IV: Đo đá cao

- Ch°¢ng V: L°ãi khëng chÃ

- Ch°¢ng VI: BÁn đí đåa hình

- Ch°¢ng VII: Đo đ¿c công trình Trong quá trình biên so¿n dù rÃt cë gÃng song trong khuôn khổ mát giáo

trình cũng không thÇ đÅ cÁp đÅy đą các vÃn đÅ chuyên sâu trong l*nh vąc TrÃc

đåa công trình và không tránh khéi nhăng thiÃu sót Các tác giÁ mong nhÁn

đ°āc są đóng góp cąa ng°åi đçc và đíng nghiáp đÇ lÅn tái bÁn sau đ°āc hoàn

thián Mçi są đóng góp xin gāi vÅ Bá môn TrÃc đåa - Khoa xây dąng -

Tr°ång Cao đÇng xây dąng së 1

Xin chân thành cÁm ¢n lãnh đ¿o Bá xây dąng và các Vă chćc năng đã

t¿o điÅu kián và giúp đÿ đÇ giáo trình sãm đ°āc hoàn thành

Các tác giÁ

Chương I KHÁI NIÞM CHUNG

§I.1 VAI TRÒ CĂA TRÂC ĐâA TRONG KIÀN TRÚC VÀ XÂY DĄNG

1 Khái nißm

TrÃc đåa là mát trong nhăng môn khoa hçc nghiên cću vÅ trái đÃt TrÃc đåa có nhiám vă nghiên cću, xác đånh hình d¿ng, kích th°ãc trái đÃt lên bÁn đí, đíng thåi nghiên cću các công tác đo đ¿c, tính toán, xā lý së liáu nhÅm biÇu dißn hình dáng cąa trái đÃt và các đåa vÁt ç trên mÁt đÃt phăc vă các yêu cÅu kỹ thuÁt, xây dąng, kinh tÃ, an ninh, quëc phòng

2 Lãch sā phát triÅn căa TrÃc đãa

Dąa vào kÃt quÁ nghiên cću cąa các nhà khÁo cổ, ngày nay chúng ta có thÇ biÃt khá rõ vÅ låch sā phát triÇn cąa TrÃc đåa

2.1 Thế giới:

Tr°ãc công nguyên khoÁng 3000 năm, viác tranh giành, chiÃm hău đÃt đai ç Ai CÁp đã xuÃt hián vãi nhiÅu hình thćc L¿i thêm hÅng năm sau các trÁn lũ cąa dòng sông Nin, ng°åi ta phÁi xác đånh l¿i ranh giãi chiÃm hău đÃt Tÿ đó thúc đẩy con ng°åi sáng t¿o ra các dăng că và các ph°¢ng pháp thích hāp đÇ phân chia, đo đ¿c đÃt đai Đây chính là điÅu kián khçi đÅu viác phát triÇn khoa hçc đo đÃt Sau thåi Ai CÁp cổ đ¿i, xuÃt hián nÅn văn minh Hy L¿p cổ đ¿i Ng°åi Hy L¿p đã đÅ ra thuyÃt Trái ĐÃt là mát khëi cÅu tÿ khoÁng thà kỷ thć IV tr°ãc công nguyên Vào thà kỷ thć III tr°ãc công nguyên nhà thiên văn hçc Aratosten đã dùng các ph°¢ng pháp đo đ¿c đÇ xác đånh chiÅu dài cąa mát cung kinh tuyÃn và đ°a ra kích th°ãc gÅn đúng cąa trái đÃt Các kiÃn thćc vÅ đo đ¿c

đã góp phÅn xây dąng thành công các công trình kiÃn trúc đác đáo ç Ai CÁp, Hy L¿p, Trung Quëc,

TrÁi qua nhiÅu thåi đ¿i, vùng vãi są phát triÇn không ngÿng cąa khoa hçc kỹ thuÁt và nÅn sÁn xuÃt xã hái, ngành trÃc đåa cũng ngày càng phát triÇn Nhăng phát minh

ra kính vißn vçng, th°ãc logarit, lý thuyÃt tam giác l°āng mÁt cÅu, phóng các tÅu vá tinh nhân t¿o, thành lÁp bÁn đí tÿ nhăng Ánh chăp máy bay và tÿ Ánh vá tinh NhiÅu ngành công nghá chính xác đã cung cÃp cho trÃc đåa nhăng máy móc đo đ¿c có đá chính xác cao, ćng dăng xác đånh vå trí điÇm qua há thëng đånh vå vá ting toàn cÅu GPS&đã t¿o điÅu kián văng chÃc cho są phát triÇn cąa khoa hçc kỹ thuÁt

2.2 Việt Nam

Tÿ thåi Âu l¿c bÅng kiÃn thćc TrÃc đåa nh° dąa vào h°ãng mÁt tråi và vå trí các chòm sao mà con ng°åi đã tìm ra đ°ång đi trên biÇn đÇ đÃn Indonexia trao đổi hàng hoá Dąa vào TrÃc đåa con ng°åi đã xây dąng các thành nh°: Thành Cổ loa, Hoa l°, Thăng Long, thành nhà M¿c cũng nh° các há thëng kênh chëng lũ dài hàng trăm km ĐÁc biát năm 1469 ç Viát Nam vua Lê Thánh Tông đã ra lánh vÁ bÁn đí đÃt n°ãc, nhå vÁy mà tÁp bÁn đí <Đ¿i Viát Híng Đćc= Thåi Pháp thuác, ng°åi Pháp đã lÁp <Sç Đ¿c ĐiÅn Đông D°¢ng= Tháng 10 năm 1959 Thą t°ãng Chính phą ra quyÃt đånh thành lÁp

Biên tÁp bÁn đí BÁn đí

TrÃc đåa mé VÁt lý trÃc

Vũ tră Đo xa vÁt lý Đåa chính

Kim Tą Tháp V¿n Lý Tr°ång Thành Vá tinh Vinasat-1 cąa Viát

+ TrÃc đåa công trình: Là l*nh vąc TrÃc đåa ćng dăng trong xây dąng, chuyên nghiên cću các ph°¢ng pháp, ćng dăng các thiÃt bå đo đ¿c nhÅm phăc vă thiÃt kà công trình,

chuyÇn thiÃt kà ra thąc đåa, theo dõi thi công, kiÇm tra các kÃt cÃu công trình xây dąng

và theo dõi są dåch chuyÇn, biÃn d¿ng trong quá trình sā dăng công trình

4 Vai trò môn håc trong xây dąng

TrÃc đåa nÅm trong nhóm nhăng ngành điÅu tra c¢ bÁn, nó có mát vai trò quan trçng đëi vãi nÅn kinh tà quëc dân và quëc phòng nói chung, đÁc biát đëi vãi ngành xây dąng c¢ bÁn, trÃc đåa luôn giă vå trí quan trçng hàng đÅu Nhăng tài liáu, së liáu trÃc đåa luôn là nhăng c¢ sç ban đÅu đÇ giÁi quyÃt nhăng nhiám vă kỹ thuÁt că thÇ kÇ tÿ khâu khÁo sát, thiÃt kÃ, quy ho¿ch, thi công xây dąng cho đÃn khi khai thác, sā dăng công trình

+Giai đo¿n quy ho¿ch: Sā dăng bÁn đí đåa hình tỷ lá nhé v¿ch ra các ph°¢ng án quy ho¿ch tổng thÇ, các ph°¢ng án xây dąng công trình, các kà ho¿ch tổng quát khi khai thác và sā dăng

+Giai đo¿n khÁo sát, thiÃt kÃ: TrÃc đåa tiÃn hành thành lÁp l°ãi khëng chà trÃc đåa khu vąc, đo vÁ bÁn đí tỷ lá trung bình, các mÁt cÃt dçc, mÁt cÃt ngang, đá cao, đá dëc theo các tuyÃn công trìnhTrong giai đo¿n này trÃc đåa cung cÃp t° liáu c¢ sç đÇ lÁp tổng bình đí công trình, chuẩn bå các së liáu bÁn vÁ đÇ chuyÇn công trình ra thąc đåa

+Giai đo¿n thi công: TrÃc đåa đÁm bÁo bë trí các yÃu të công trình trên thąc đåa đúng nh° thiÃt kà nh°: góc bÅng, đo¿n thÇng, đá cao,các trăc công trình ĐÁm bÁo bë trí các há thëng công trình ngÅm, tÿng tÅng, há thëng tổ hāp công trình theo đúng thiÃt

kà hay đÁm bÁo quá trình lÃp đÁt và điÅu chãnh các kÃt cÃu công trình xây dąng và thiÃt

bå kỹ thuÁt theo đúng vå trí, hình d¿ng, kích th°ãc cąa công trình trên bÁn thiÃt kà yêu cÅu

+Giai đo¿n khai thác và sā dăng công trình: TrÃc đåa phăc vă quan trÃc są biÃn d¿ng cąa công trình theo chu kỳ (đëi vãi mßi cÃp đá công trình mà chu kỳ có thÇ ngÃn hay dài) NÃu sau ba chu kỳ liên tiÃp, kÃt quÁ không thay đổi thì coi nh° công trình ổn đånh Së liáu thu đ°āc giúp cho viác tính toán tÁi trçng, są ổn đånh và tuổi thç cąa công trình

§I.2 HÌNH D¾NG, KÍCH TH¯âC TRÁI ĐÂT

1 Hình d¿ng trái đÃt

Ngay tÿ x°a con ng°åi đã bÃt đÅu suy ngh* vÅ hình d¿ng kích th°ãc trái đÃt, ç

Hy l¿p TCN con ng°åi nêu giÁ thuyÃt Trái đÃt có d¿ng hình cÅu và bÃt đÅu có nhiÅu công trình nghiên cću vÅ hình d¿nh kích th°ãc quÁ đÃt BÅ mÁt tą nhiên cąa trái đÃt rÃt phćc t¿p, vãi nhiÅu vÃt gān lãn, nhé khác nhau (hình 1.1) Có tổng dián tích khoÁng 510 triáu km2 (510.575.000km2) Trong đó đ¿i d°¢ng chiÃm 71.8% chã có 28.2% là lăc đåa

Vì vÁy nhìn tÿ bên ngoài vũ tră ta thÃy trái đÃt nh° mát quÁ cÅu n°ãc (hình 1.2)

Núi, đíi

Đíng bÅng

BiÇn, đ¿i d°¢ng

Tÿ së liáu tính toán cho thÃy chß sâu nhÃt cąa đ¿i d°¢ng so vãi mÁt n°ãc là 11

km (Hë Marian ç Thái Bình D°¢ng sâu -11032m), chß cao nhÃt gÅn 9 km (đãnh Chomoluma trong dãy Hymalaya cao 8882m) , VÁy chênh lách giăa n¢i cao nhÃt và thÃp nhÃt là 20 km NÃu đem so sánh vãi kích th°ãc trái đÃt có đ°ång kính khoÁng 12.000km thì thÃy są líi lõm trên bÅ mÁt quÁ đÃt là không đáng kÇ (20 km << 12.000 km)

Nh° vÁy nÃu ta hình dung mát quÁ cÅu đåa lý có kích th°ãc 6m thì vÃt líi, lõm lãn nhÃt là 1cm So sánh này cho phép kÃt luÁn bÅ mÁt tráI đÃt t°¢ng đëi nh¿n nhăi

MÁt đÃt tą nhiên(geoid)

Hián nay sau nhiÅu công trình nghiên cću và tính toán ng°åi ta đã khÇng đånh trái đÃt không phÁi là hình cÅu mà là hình bÅu dăc tròn xoay h¢i dẹt ç hai cąc và trong tính toán thì không lÃy bÅ mÁt Geoid tą nhiên mà lÃy bÅ mÁt là mÁt n°ãc gëc gçi là Elipxoid trái đÃt (hình1.3)

Kích th°ãc cąa Elipxoid trái đÃt đ°āc đÁc tr°ng bçi bán trăc lãn a, bán trăc nhé b thì ta có đá dẹt cąa hình bÅu dăc là:

a b

Các trå së a, b đã đ°āc nhiÅu nhà bác hçc trên thà giãi xác đånh

Trć¢c năm 2000 Viát nam sā dăng trå së a, b do nhà bác hçc Liên Xô Kraxopski công bë năm 1940 : a = 6378245 b = 6356863 m

1 298,3

Tÿ năm 2000 đÃn nay sā dăng së liáu cąa há quy chiÃu trÃc đåa thà giãi WGS 84 (World Geodesic System) năm 1984 : a = 6378137 b = 6356752 m

1 298,3

Theo kÃt quÁ tính toán trên ta thÃy đá dẹt nhé VÁy trong nhăng tính toán că thÇ có thÇ coi quÁ đÃt có d¿ng hình cÅu vãi bán kính trung bình xÃp xã 6371 km

§I 3 Đà CAO ĐIÄM TRÊN BÂ M¾T TRÁI ĐÂT

1 Khái nißm và đá cao căa 1 điÅm trên m¿t đÃt

Độ cao của một điểm trên mặt đất là khoảng cách đứng (theo đường dây dọi) từ điểm đó tới mặt thuỷ chuẩn

Đá cao đ°āc ký hiáu là H và kèm theo tên điÇm, ví dă đá cao điÇm A và điÇm B đ°āc gçi là HA và HB

2 Khái nißm m¿t thuÿ chuẩn

Nh° trên đã đÅ cÁp gÅn ba phÅn t° là biÇn cÁ và đ¿i d°¢ng và bÅ mÁt tą nhiên cąa trái đÃt là tÁp hāp cąa rÃt nhiÅu các vÃt gān khác nhau, trên c¢ sç đó nÁy sinh ý t°çng nÃu đem san đÃt tÿ nhăng chß cao lÃp vào chß thÃp đÇ t¿o thành mát vòng khép kín vãi mát bÅ mÁt nh¿n lý t°çng có d¿ng hình cÅu, thì bÅ mÁt trái đÃt lý t°çng đó trùng vãi mÁt n°ãc biÇn trung bình cąa các đ¿i d°¢ng Đó cũng chính là ý t°çng vÅ mÁt n°ãc gëc quÁ đÃt, có ngh*a là tín t¿i mát mÁt n°ãc biÇn trung bình yên t*nh cąa các đ¿i d°¢ng t°çng t°āng xuyên qua các lăc đåa t¿o thành mát mÁt cong bao quanh trái đÃt gçi là mÁt thuỷ chuẩn MÁt thuỷ chuẩn dùng làm mÁt chuẩn đá cao đÇ so sánh đá cao cąa các điÇm trên mÁt đÃt

2.1 Định nghĩa mặt thuỷ chuẩn

Mặt thuỷ chuẩn: Tại một điểm trung bình yên tĩnh của mặt nước đại dương (không bị ảnh hưởng của gió và thuỷ triều) trải rộng, xuyên qua các lục địa, hải đảo tạo thành một mặt cong khép kín Pháp tuyến của mặt này tại mọi điểm bất kỳ trên mặt cong luôn trùng với phương dây dọi đi qua điểm ấy, gọi là mặt thuỷ chuẩn trái đất

2.2 Phân loại

- MÁt thuỷ chuẩn gëc: Đëi vãi mßi quëc gia bÅng së liáu đo đ¿c cąa mình xây dąng mát mÁt thuỷ chuẩn đá cao riêng gçi là mÁt thuỷ chuẩn gëc (hay còn gçi là mÁt thuỷ chuẩn đ¿i đåa) ç Viát Nam đã chçn điÇm O t¿i tr¿m Nghiám TriÅu - Hòn DÃu - Đí S¢n -HÁi Phòng làm mÁt thuỷ chuẩn gëc cho Viát nam Trung Quëc dùng mÁt thuỷ chuẩn ç biÇn Bát HÁi, Nga dùng mÁt thuỷ chuẩn Ban tích T¿i mçi điÇm thuác mÁt thuỷ chuẩn gëc thì

đá cao có giá trå bÅng 0 Mçi điÇm trên bÅ mÁt trái đÃt trong ph¿m vi lãnh thổ đó so vãi mÁt thuỷ chuẩn gëc này đ°āc coi là trong cùng há thëng đá cao

Mëc đá cao quëc gia ç ĐÁo Hòn dÃu

- MÁt thuỷ chuẩn quy °ãc: Đëi vãi nhăng khu vąc không cÅn sā dăng mëc đá cao nhà n°ãc thì lúc này ta chçn mát bÅ mÁt bÃt kỳ nào đó làm mÁt thuỷ chuẩn đá cao cho khu vąc đó gçi là mÁt thuỷ chuẩn quy °ãc và tÿ mÁt thuỷ chuẩn này xây dąng mëc đá cao giÁ đånh làm đá cao gëc cho khu vąc đó

* Lưu ý: Trong ph¿m vi ráng thì mÁt thuỷ chuẩn có d¿ng hình cÅu nh°ng trong

xây dąng khi chã biÇu dißn mát khu đÃt hẹp trong ph¿m vi 10x10km2 còn có thÇ coi mÁt đÃt là mÁt phÇng

- Chênh lách đá cao: Là khoÁng cách tính theo ph°¢ng dây dçi giăa hai mÁt thuỷ chuẩn

đi qua hai điÇm đó, ký hiáu là hAB

A

HA9

HA

MTC quy °ãc MTC gëc Hình 1.4

§I.4 HÞ TO¾ Đà ĐâA LÝ

Mßi điÇm trên mÁt đÃt đÅu có mát vå trí riêng trong không gian đÇ xác đånh vå trí cąa chúng Há to¿ đá đåa lý là mát trong nhăng há to¿ đá th°ång dùng đÇ xác đånh to¿

đá điÇm

Mát cách gÅn đúng coi quÁ đÃt có d¿ng hình cÅu thì to¿ đá đåa lý cąa mát điÇm trên mÁt đÃt đ°āc xác đånh bçi mÁt phÇng xích đ¿o và mÁt phÇng kinh tuyÃn gëc

D°ãi đây là mát së khái niám c¢ bÁn trong há to¿ đá đåa lý

Gçi PP9 là trăc quay cąa quÁ đÃt thì mÁt phÇng qua trăc quay cąa quÁ đÃt gçi là mÁt phÇng kinh tuyÃn Giao tuyÃn cąa mÁt phÇng kinh tuyÃn vãi mÁt cÅu gçi là đ°ång kinh tuyÃn

Vì vÁy trái đÃt đ°āc mô tÁ thành vô së các đ°ång kinh tuyÃn có ngh*a là qua mát điÇm bÃt kỳ trên bÅ mÁt trái đÃt sÁ luôn tín t¿i mát đ°ång kinh tuyÃn đi qua nó Trong së

đó đ°ång kinh tuyÃn đi qua đài thiên văn Greenwich cąa n°ãc Anh đ°āc gçi là đ°ång kinh tuyÃn gëc do Tổ chćc Đåa lý Thà giãi chçn

MÁt phÇng đi qua tâm O cąa quÁ đÃt và vuông góc vãi trăc quay cąa quÁ đÃt là mÁt phÇng xích đ¿o Giao tuyÃn cąa mÁt phÇng vãi mÁt cÅu là đ°ång xích đ¿o

Các mÁt phÇng song song

vãi mÁt phÇng xích đ¿o gçi là mÁt

phÇng v* tuyÃn và giao tuyÃn cąa

mÁt phÇng v* tuyÃn vãi mÁt cÅu là

Đ°ång xích đ¿o

- Đá kinh đánh së tÿ kinh tuyÃn gëc 00vÅ phía Đông 1800 và vÅ phía Tây 1800

gçi là đá Kinh Đông và đá Kinh Tây

+ Độ vĩ :

-Là góc hāp bçi mÁt phÇng xích đ¿o và đ°ång dây dçi đi qua điÇm đó

-Đá v* đánh së tÿ xích đ¿o vÅ phía BÃc 900 và vÅ phía Nam 900 gçi là đá v* BÃc

và đá v* Nam

Ví dă: Mëc tam giác t¿i Láng, Hà Nái có to¿ đá đåa lý là:

= 21007'48''B = 105046940''Đ;

BÁn đí đåa lý

Há to¿ đá đåa lý t°¢ng đëi đ¢n giÁn song to¿ đá đ°āc xác đånh bÅng đ¢n vå góc không thuÁn tián trong sā dăng vì vÁy há to¿ đá này chã thuÁn tián khi sā dăng trong thiên văn, hàng hÁi, hàng không, quân są, vißn thám Hián nay vãi są phát triÇn cąa khoa hçc, viác xác đånh to¿ đá đåa lý cąa các điÇm đ°āc thuÁn lāi và chính xác nhå há thëng đånh vå toàn cÅu GPS

§I 5 PHÉP CHIÀU GAUSS VÀ HÞ TO¾ Đà VUÔNG GÓC PHÆNG GAUSS

1 Khái nißm chung

Viác xác đånh vå trí cąa mát điÇm trên mÁt đÃt trong há to¿ đá đåa lý là không thuÁn tián nên phÁi tìm cách chuyÇn to¿ đá điÇm trên mÁt cÅu thành to¿ đá điÇm vuông góc x, y hay nói cách khác khai triÇn mÁt cÅu thành mát mÁt phÇng

Hình 1.6

3 Hß to¿ đá vuông góc phÇng Gauss- Kruger

Trong mßi múi chiÃu dùng chung mát há to¿ đá vuông góc đ°āc chçn nh° sau:

Trục x là kinh tuyến giữa của múi, chiều (+) là hướng Bắc

Trục y là xích đạo, chiều (+) hướng sang Đông

Đối với các nước nằm ở Bắc bán cầu như Việt nam tung độ x luôn (+) Để tránh hoành

độ y (-), tịnh tiến trục x về phía Tây 500 km (Hình 1.7)

Ví dă: điÇm M có to¿ đá

(2371,458 ; 18 742,375) m

Có ngh*a M cách xích đ¿o 2371,458

m vÅ phía BÃc, nÅm ç múi chiÃu thć 18 và

cách kinh tuyÃn giăa cąa múi là: 742,375 -

500000 = -499257,625m vÅ phía Đông

§I 6 LÝ THUYÀT SAI SÞ ĐO

1 Khái nißm và sai sß

Đo đ¿c mát đ¿i l°āng là đem so sánh nó vãi mát đ¿i l°āng cùng lo¿i đ°āc chçn làm đ¢n vå

ĐÇ xác đånh mát đ¿i l°āng đo, phÁi dùng dăng că đo ríi tiÃn hành đo theo mát ph°¢ng pháp đo nào đó trong môi tr°ång đo nhÃt đånh Song không bao giå có đ°āc dăng că đo tuyát đëi chính xác, mát ph°¢ng pháp đo thÁt hoàn chãnh, còn môi tr°ång đo luôn thay đổi Do vÁy bÃt cć mát kÃt quÁ đo nào cũng có chća sai së

Sai số ( ) là hiệu số giữa giá trị đo (l) và trị thực (X) của đại lượng cần đo

= l - X ( 1.2) Muën tìm trå së đáng tin cÁy nhÃt và đánh giá kÃt quÁ đo cÅn phÁi nghiên cću vÅ sai së đo đ¿c MÁt khác viác hiÇu biÃt vÅ sai së sÁ giúp chúng ta ląa chçn máy móc dăng

că, ph°¢ng pháp đo, ph°¢ng pháp xā lý tính toán kÃt quÁ đo thích hāp vãi các yêu cÅu điÅu kián că thÇ

Ví dă khi đo dài đo¿n AB đçc trên th°ãc là 2100mm l¿i đçc nhÅm thành 2010mm, hay khi đo 1 c¿nh đÁt 10 đo¿n th°ãc l¿i ghi thành 9 đo¿n

2.2 Sai số hệ thống

Nguyên nhân gây ra sai së há thëng là do máy móc, dăng că đo ch°a đ°āc chà t¿o, điÅu chãnh tët, do thói quen cąa ng°åi đo, do hoàn cÁnh khách quan Ánh h°çng đÃn kÃt quÁ đo có há thëng Thông th°ång sai së há thëng có dÃu và trå së không đổi và đíng thåi có tính chÃt tích luỹ dÅn trong kÃt quÁ đo

Ví dă đo 1 đo¿n đ°ång dùng 1 lo¿i th°ãc dài 20 m Nh°ng thąc tà th°ãc dài 20.01 m Ng°åi đo cć tính mßi lÅn đÁt th°ãc là 20 m Nên mßi lÅn đÁt th°ãc sai 0.01 m NÃu phÁi đÁt th°ãc nhiÅu lÅn sai së së sÁ tích luỹ l¿i ĐÇ lo¿i trÿ hoÁc làm giÁm Ánh h°çng cąa dai së há thëng cÅn: kiÇm nghiám và điÅu chãnh dăng că đo cẩn thÁn, áp dăng ph°¢ng pháp đo thích hāp và lo¿i bé thói quen đo

2.3 Sai số ngẫu nhiên

Là các sai së xuÃt hián trong các kÃt quÁ đo 1 cách ng¿u nhiên không biÃt tr°ãc quy luÁt xuÃt hián cũng nh° giá trå Ánh h°çng cąa nó tãi kÃt quÁ đo là bao nhiêu Nguyên nhân gây ra sai së ng¿u nhiên là do các điÅu kián đo đ¿c luôn luôn biÃn đổi Muën h¿n chà sai së ng¿u nhiên ta tiÃn hành đo đ¿c nhiÅu lÅn trong nhăng điÅu kián khác nhau nhÃt đånh ríi lÃy kÃt quÁ trung bình cąa chúng Nhăng thay đổi trên là ng¿u nhiên vì vÁy Ánh h°çng cąa chúng tãi kÃt quÁ đo là ng¿u nhiên Vì vÁy rÃt khó phát hián

Ví dă khi đo c¿nh đÅu th°ãc có thÇ đÁt đúng vå trí, cũng có thÇ bå đÁt lên phía tr°ãc, cũng có thÇ bå lùi vÅ phía sau Khi đo th°ãc bå võng do ląc kéo th°ãc khi đo, hoÁc

đá giãn cąa th°ãc thay đổi khi nhiát đá không khí thay đổi

* Các tính chất của sai số ngẫu nhiên:

+ Trå tuyát đëi cąa sai së ng¿u nhiên không v°āt quá mát giãi h¿n nhÃt đånh, giãi h¿n này phă thuác vào điÅu kián đo

+ Các sai së ng¿u nhiên có trå tuyát đëi nhé xuÃt hián nhiÅu h¢n các sai së có trå tuyát đëi lãn

+ Các sai së ng¿u nhiên âm và d°¢ng có trå tuyát đëi bÅng nhau thì khÁ năng xuÃt hián nh° nhau

+ Khi së lÅn đo tăng lên vô h¿n thì trå trung bình cáng cąa các sai së ng¿u nhiên

sÁ tiÃn tãi së không:

lim 1 2 n

3 Các tiêu chuẩn đánh giá đá chính xác đo đ¿c

Trong các kÃt quÁ đo đ¿c luôn có chća sai së, vÁy làm thà nào phát hián tri đo chća sai së hay dąa vào tiêu chuẩn nào đánh giá đá chính xác tÿng đ¿i l°āng đo

3.1 Sai số trung bình

NÃu chã dąa vào sai së trung bình nêta thì tổ A, tổ B đo chính xác nh° nhau

3.2 Sai số trung phương

NhÁn thÃy rÅng sai së trung bình mãi chã phÁn ánh đ°āc mát đÁc điÇm cąa các sai së vÅ giá trå tuyát đëi, còn ch°a phÁn ánh đ°āc mćc đá giao đáng cąa các sai së

ĐÇ thÃy rõ đÁc điÇm giao đáng cąa các sai së phÁi dùng sai së trung ph°¢ng m theo đånh ngh*a sau đây:

VÁy kÃt luÁn đ°āc kÃt quÁ đo cąa tổ A chính xác h¢n kÃt quÁ đo cąa tổ B

Nhận xét : Muën tìm đ°āc sai së trung ph°¢ng theo công thćc ( 1.5 ) thì phÁi biÃt đ°āc

trå thÁt X thì mãi tính đ°āc sai së thąc Trong thąc tà có nhiÅu tr°ång hāp không thÇ biÃt đ°āc X Vì thà nhà TrÃc đåa Betxen đã tìm ra công thćc sau đây đÇ tính sai së trung ph°¢ng

3.3 Sai số trung phương theo Betxen

Đo 1 góc 3 lÅn đ°āc kÃt quÁ nh° bÁng sau Tính sai së trung ph°¢ng đo góc

3.4 Sai số tuyệt đối, sai số tương đối 1/T

Các sai së thąc , sai së trung bình , sai së trung ph°¢ng m gçi là sai së tuyát đëi

* Ví dụ 3

Tổ A đo đo¿n thÇng 100 m vãi sai së 1 cm ,Tổ B cũng đo đo¿n thÇng 10 m vãi sai së 1

cm héi tổ nào đo chính xác h¢n Trong tr°ång hāp này nÃu dùng các tiêu chuẩn trên đÇ đánh giá thì không phát hián đ°āc đá chính xác muën vÁy phÁi dùng tiêu chuẩn sai së t°¢ng đëi 1/T

Sai số tương đối 1/T là tỷ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị của đại lượng cần đo

Ta có:

1cm 10000cm

1 1cm

T B 10m

1cm 1000cm

Trong trÃc đåa công trình yêu cÅu đá chính xác cao th°ång quy đånh max 2.m

Trong đó: m là sai së trung ph°¢ng cąa đ¿i l°āng đo

§I 7 CÁC Đ¡N Vâ ĐO TH¯äNG DÙNG TRONG TRÂC ĐâA

1 Đ¢n vã đo chiÃu dài: mét (m) và các há së cąa nó: km, dm, cm, mm

2 Đ¢n vã đo dißn tích: mét vuông (m2) và các há së cąa nó: km2, dm2, cm2, mm2

Trong xây dąng khi đo đ¿c còn dùng thêm đ¢n vå hecta (ha):

1gr=100c( c là ký hiáu xăngti grad)

1c=100cc ( cc là ký hiáu mili grad)

Quan há giăa đá và grad

'' 206265 ''

*L°u ý :khi sā dăng máy tính kỹ thuÁt cÅm tay, đÇ tính toán trong há đ¢n vå nào (đá, grad hoÁc radian) thì trên màn hình phÁi hiÇn thå chà đá t°¢ng ćng (DEG, GRAD, RAD)

§I 8 HÞ THÞNG ĐâNH Vâ TOÀN CÄU GPS

Há thëng đånh vå toàn cÅu (Global Positioning System - GPS) là há thëng xác đånh vå trí dąa trên vå trí cąa các vá tinh nhân t¿o

Ban đÅu, GPS đ°āc phát triÇn cho măc đích quân są, nên mÁc dù chúng dùng đ°āc cho dân są nh°ng không há nào đ°a ra są đÁm bÁo tín t¿i liên tăc và đá chính xác

Vì thà chúng không théa mãn đ°āc nhăng yêu cÅu an toàn cho d¿n đ°ång dân są hàng không và hàng hÁi, đÁc biát là t¿i nhăng vùng và t¿i nhăng thåi điÇm có ho¿t đáng quân

są cąa nhăng quëc gia sç hău các há thëng đó Chã có há thëng d¿n đ°ång vá tinh châu

Âu Galileo (đang đ°āc xây dąng) ngay tÿ đÅu đã đÁt măc tiêu đáp ćng các yêu cÅu nghiêm ngÁt cąa d¿n đ°ång và đånh vå dân są

Trong cùng mát thåi điÇm ç mát vå trí trên mÁt đÃt nÃu xác đånh đ°āc khoÁng cách đÃn ba vá tinh (tëi thiÇu) thì sÁ tính đ°āc tça đá cąa vå trí đó GPS đ°āc thiÃt kà và quÁn lý bçi Bá Quëc phòng Hoa Kỳ, nh°ng chính phą Hoa Kỳ cho phép mçi ng°åi trên thà giãi sā dăng nó mißn phí, bÃt kÇ quëc tåch nào

Các n°ãc trong Liên minh châu Âu đang xây dąng Há thëng đånh vå Galileo, có tính năng giëng nh° GPS cąa Hoa Kỳ, dą tính sÁ bÃt đÅu ho¿t đáng năm 2013

GPS ban đÅu chã dành cho các măc đích quân są, nh°ng tÿ năm 1980 chính phą

Mỹ cho phép sā dăng trong dân są GPS ho¿t đáng trong mçi điÅu kián thåi tiÃt, mçi n¢i trên Trái ĐÃt, 24 giå mát ngày Không mÃt phí thuê bao hoÁc mÃt tiÅn trÁ cho viác thiÃt lÁp sā dăng GPS

Hoạt động

- Các vá tinh GPS bay vòng quanh Trái ĐÃt hai lÅn trong mát ngày theo mát quỹ đ¿o rÃt chính xác và phát tín hiáu có thông tin xuëng Trái ĐÃt Các máy thu GPS nhÁn thông tin này và bÅng phép tính l°āng giác tính đ°āc chính xác vå trí cąa ng°åi dùng

- VÅ bÁn chÃt máy thu GPS so sánh thåi gian tín hiáu đ°āc phát đi tÿ vá tinh vãi thåi gian nhÁn đ°āc chúng

Sai lách vÅ thåi gian cho biÃt máy thu GPS ç cách vá tinh bao xa Ríi vãi nhiÅu quãng cách đo đ°āc tãi nhiÅu vá tinh máy thu có thÇ tính đ°āc vå trí cąa ng°åi dùng và hiÇn thå lên bÁn đí đián tā cąa máy

- Máy thu phÁi nhÁn đ°āc tín hiáu cąa ít nhÃt ba vá tinh đÇ tính ra vå trí ba chiÅu (kinh

đá, v* đá và đá cao) và đÇ theo dõi đ°āc chuyÇn đáng Khi nhÁn đ°āc tín hiáu cąa ít nhÃt 4 vá tinh thì máy thu có thÇ tính đ°āc vå trí ba chiÅu và së hiáu chãnh đíng hí At

- Mát khi vå trí ng°åi dùng đã tính đ°āc thì máy thu GPS có thÇ tính các thông tin khác, nh° tëc đá, h°ãng chuyÇn đáng, bám sát di chuyÇn, khoÁng hành trình, quãng cách tãi điÇm đÃn, thåi gian MÁt Tråi mçc, lÁn và nhiÅu thć khác năa

CÂU HæI VÀ BÀI TÀP CH¯¡NG I

1 Đånh ngh*a mÁt thuỷ chuẩn, trình bày các lo¿i mÁt thuỷ chuẩn đã hçc?

2 Khái niám vÅ đá cao cąa 1 điÇm? Phân lo¿i các đá cao th°ång dùng trong xây dąng?

3 Há to¿ đá đåa lý th°ång dùng trong các ngành nào ?

- Nêu °u, nh°āc điÇm cąa há to¿ đá đåa lý

- ĐiÇm A có há to¿ đá đåa lý sau :

A = 170 28'30'B ; A= 1060 30'34'Đ

- Nêu ý ngh*a cąa các chă và së trong to¿ đá trên

4 Trong há to¿ đá vuông góc Gauss Trăc tung, trăc hành và gëc to¿ đá đ°āc chçn nh° thà nào BiÇu dißn to¿ đá điÇm B bÃt kỳ lên há to¿ đá Gass.GiÁi thích ý ngh*a to¿ đá sau

xB = 312512,56m ; yB = 16 345 867,70 m

5 Sai së đo là gì ? Phân lo¿i sai së đo ?

- GiÁi thích ý ngh*a cąa các đ¿i l°āng có trong tiêu chuẩn đánh giá đá chính xác kÃt quÁ đo sau:

Muën đo góc bÅng tr°ãc tiên phÁi đÁt trên trăc thÇng đćng OO1 mát bàn khÃc đá nÅm ngang ( gçi là bàn đá ngang) và dăng că đ°āc chà t¿o theo nguyên lý trên gçi là máy kinh v* TiÃn hành dąng máy t¿i điÇm O (ĐiÇm O gçi là điÇm tr¿m đo) và tiÃn hành cÃm tiêu t¿i 2 điÇm A, B ( A, B gçi là 2 điÇm ngÃm)

Vậy khi đo góc bằng kẹp giữa hai hướng ngắm OA và OB thì không có nghĩa là

đi đo trực tiếp giá trị góc đó mà đi đo hình chiếu bằng của góc kẹp giữa 2 hướng ngắm

ấy lên mặt phẳng nằm ngang P Góc bằng thường ký hiệu là (hình 2.1)

NÃu h°ãng ngÃm nÅm phía trên đ°ång nÅm ngang thì góc đćng d°¢ng (V1>00)

và ng°āc l¿i (V2<00).Kí hiáu: +v1, -v2

NÃu tia ngÃm nÅm ngang thì góc đćng V = 00

Nh° vÁy góc đćng V có giá trå biÃn thiên tÿ 00đÃn ± 900 tính tÿ đ°ång nÅm ngang

ĐÇ đo góc đćng, phÁi bë trí mát bàn khÃc đćng, vuông góc vãi bàn đá ngang và máy Kinh v* ngoài có bàn đá ngang còn có bàn đá đćng

+Từ nguyên lý trên ta rút ra kết luận muốn đo góc, bằng máy kinh vĩ phải:

- ĐÁt máy kinh v* sao cho trăc đćng cąa nó trùng vãi ph°¢ng dây dçi đi qua đãnh cąa góc Gçi là đånh tâm máy

- Làm cho bàn đá ngang cân bÅng gçi tÃt là cân bÅng máy

- Tìm cho đ°āc các tia OA, OB là nái dung cąa thao tác bÃt điÇm

- Theo cÃu t¿o : Máy kinh v* chia ra 3 lo¿i:

+ Máy kinh v* kim lo¿i: Bàn đá ngang và bàn đá đćng đ°āc làm bÅng kim lo¿i, nên máy có đá chính xác thÃp, l¿c hÁu, hián nay ít sā dăng.Ví dă máy kinh v* TT50, TT5 Nhăng máy này do công nghá chà t¿o l¿c hÁu nên đã ngÿng sÁn xuÃt, hián nay không sā dăng

+ Máy kinh v* quang hçc : Có bàn đá làm bÅng thuỷ tinh chÃt l°āng cao, các v¿ch chia đá đ°āc khÃc hoÁc in chăp trên các đ*a thuỷ tinh và đ°āc bÁo vá bçi vé bçc kim lo¿i Đçc së thông qua há thëng quang hçc và g°¢ng chiÃu sáng Hián nay máy còn đ°āc sā dăng nhiÅu ç Viát Nam nh° TB1, TT4, Theo 010, Theo 020, Theo )80

+ Máy Kinh v* quang hçc đián tā: Là máy ho¿t đáng theo chà đá tą đáng hoá, nhå së hoá tín hiáu và các phÅn mÅm lÁp trình đo, nên viác đo ngÃm và tính toán thuÁn tián và đ¢n giÁn rÃt nhiÅu Ví dă T100 ( Thuỵ Sỹ), DT6 ( NhÁt)

Hián nay nhiÅu n°ãc còn sÁn xuÃt các lo¿i máy kinh v* đián tā kÃt hāp vãi đo xa đián tā t¿o thành máy toàn đ¿c đián tā Đây là mát máy đo tą đáng đa chćc năng vãi đá chính xác cao, có thÇ biÃt đ°āc ngay các kÃt quÁ đo nh° góc bÅng, góc đćng, khoÁng cách ngang, chênh cao, to¿ đá Sā dăng rÃt tián lāi trong đo vÁ bÁn đí và bë trí công trình

- Theo đá chính xác: Chia ra 3 nhóm:

+ Nhóm 1: Máy kinh v* có đá chính xác cao vãi sai së m = 0,599 2990

+ Nhóm 2: Máy kinh v* có đá chính xác trung bình vãi sai së m = 299 1099 + Nhóm 3: Máy kinh v* có đá chính xác thÃp vãi sai së m > 1099

3 CÃu t¿o

3.1 Cấu tạo chung:

Máy Kinh v* gím có 3 phÅn chính:

+ Chân máy: bÅng gß hay bÅng kim lo¿i, cÃu t¿o d°ãi d¿ng kiÅng 3 chân, các chân máy

có thÇ thay đổi đá dài

+ Đế máy: Là bàn đà có 3 ëc cân, th°ång đ°āc cÃu t¿o d°ãi d¿ng tam giác đÅu khuyÃt

đãnh, đà máy là bá phÁn liên kÃt giăa chân máy và thân máy

bá phÁn đånh tâm, núm đÁt bàn đá TÃt cÁ các bá phÁn máy đÅu đ°āc bë trí theo mëi liên

há kÃt cÃu chÁt chÁ thông qua các yÃu të hình hçc vÅ các trăc cąa máy

3.2 Các hệ trục chính ( Hình 2.3)

- VV9 Trăc quay máy

- HH9 Trăc quay ëng kính

- CC9 Trăc ngÃm ëng kính

- LL9 Trăc ëng thuỷ dài

+ Các yêu cÅu kỹ thuÁt

VV9 HH9 và LL9, đi

qua tâm bàn đá ngang

HH9 đi qua tâm bàn đá đćng

- Bàn đá: bộ phận tạo số đçc (hình 2.5 a và 2.5b)

Bàn đá đ°āc là 1 đ*a hình tròn đÁc hoÁc rßng ç giăa có đ°ång kính tÿ 60mm đÃn 250mm, làm bÅng thuỷ tinh quang hçc, bên trên có khÃc v¿ch chia

- NÃu chia 360 khoÁng thì 1 khoÁng ćng 10

- NÃu chia 400 khoÁng thì 1 khoÁng ćng 1 grad

Hình 2.5 a Hình 2.5 b + Cách đçc së ( hình 2.6a,b)

Trên đ*a chia đá chã khÃc các v¿ch chia đÃn phÅn đá mà ch°a chia đÃn khoÁng phút thì dùng thang đçc së đÇ đçc trå së phút và phÅn m°åi phút (hình 2.6a) Thang đçc

së đ°āc chia thành 60 khoÁng và đánh së tÿ 0 - 6 Đá dài cąa thang đçc së tính tÿ v¿ch 0

- 6 đúng bÅng đá dài cung t°¢ng ćng 10 trên bàn đá ngang, do đó giá trå mßi khoÁng chia cąa thang đçc së = 19 VÁy dąa vào thang đçc së ta đçc chính xác tãi 0,19

- Nhìn vào cāa sổ đçc së đÇ đçc giá trå góc (hình 2.6b) Dąa vào bàn đá đÇ đçc së đçc phÅn đá và dąa vào thang đçc së đÇ đçc së đçc đÃn phÅn phút và °ãc đçc đÃn phÅn l¿ cąa phút hoÁc giây

Trong chća ete hoÁc cín, trong có bçt khí (chća 1 khoÁng nhé) và đ°āc gÃn vào bàn đá nÅm ngang ëng thuỷ là 1 ëng thuỷ tinh cong båt kín, bên ngoài là tră sÃt có 2 ëc điÅu chãnh, dąa vào tính chÃt bçt khí luôn nÅm ç vå trí cao nên ng°åi ta dùng ëng thuỷ đÇ đ°a bçt n°ãc vào giăa, lúc này máy ç vå trí cân bÅng

- Cân bÅng s¢ bá dąa vào ëng thuỷ tròn ( hình 2.7)

- Cân bÅng chính xác dąa vào ëng thuỷ dài kÃt hāp vãi 3 ëc cân máy đÇ đ°a máy vÅ vå trí cân bÅng ( hình 2.8)

båt khí

n°ãc

§II.3 PH¯¡NG PHÁP ĐO GÓC BÄNG

1 Các thao tác c¢ bÁn t¿i tr¿m đo

(Thao tác cÅn thiÃt đÇ đ°a máy kinh v* vào điÇm đo)

+Đặt độ dài chân máy

Mç ëc hãm chân máy, kéo chân máy dài ngang cÅm ng°åi đo, mç 3 chân máy thành tam giác đÅu ĐÁt chân máy sao cho khi ngÃm qua vòng tròn móc treo dçi thÃy điÇm đo ç giăa

+Lắp máy vào chân:

LÃy máy kinh v* ra khéi háp máy, chú ý Ãn núm khoá khi bÁt nÃp hòm máy, lÃp máy vào chân nhå ëc nëi máy

+ Cân bằng máy

Măc đích cân bÅng máy là điÅu chãnh cho trăc đćng cąa máy vÅ vå trí thÇng đćng

và bàn đá ngang đÁt ngang bÅng

Tr°ãc hÃt quay máy cho ëng thuỷ dài trên bàn đá ngang nÅm // vãi đ°ång nëi hai

ëc cân 1và 2 ( hình 2.9 ) dùng 2 ëc cân này đÇ đ°a bçt n°ãc vào giăa bÅng cách vÁn đíng thåi 2 ëc cân 1và 2 ng°āc nhau đÇ tÿ tÿ đ°a bçt n°ãc ç ëng thuỷ dài tÁp trung vào giăa, sau đó quay máy đi 900 dùng ëc cân thć 3 tiÃp tăc đ°a bçt thuỷ vào giăa (hình 2.10)

3

(Hình 2.10) TiÃp tăc làm nh° vÁy vài lÅn cho đÃn khi xoay mçi vå trí bçt thuỷ dài v¿n nÅm ç giăa thì cân bÅng đ¿t yêu cÅu

+ Ngắm chuẩn

Măc đích cąa ngÃm chuẩn là điÅu chãnh h°ãng ngÃm, ngÃm đúng măc tiêu

Tr°ãc hÃt lÃy đá rõ nét cąa màng dây chă thÁp trong ëng kính bÅng cách ngÃm vào mát vÁt sáng màu ( bćc t°ång trÃng hoÁc bÅu tråi) và điÅu chãnh kính ngÃm mÃt sao cho nhìn v¿ch chă thÁp đ°āc rõ nét nhÃt Sau đó bÃt măc tiêu s¢ bá bÅng đÅu ruíi hoÁc

lß ngÃm trên ëng kính, quay ëc điÅu Ánh đÇ nhìn rõ Ánh Cuëi cùng khoá ëc quay máy và

ëc quay ëng kính ríi bÃt điÇm chính xác bÅng các ëc vi đáng ngang và vi đáng đćng NÃu khi ngÃm thÃy tiêu ngÃm nghiêng thì ngÃm xuëng phÅn d°ãi (phÅn chân ) tiêu

2 Ph°¢ng pháp đo góc đ¢n

Ph°¢ng pháp này đ°āc áp dăng vãi tr¿m đo có 2 h°ãng ngÃm (hình 2.11)

Ví dă: Trên thąc đåa cÅn xác đånh góc bÅng AOB đ°āc hāp bçi 2 h°ãng ngÃm OA, OB Tr°ãc hÃt đÁt máy t¿i O dçi đúng điÇm O và cân máy, dąng tiêu t¿i A, B

Thao tác đo 1 góc bÅng ta phÁi đo góc ç

cÁ 2 vå trí bàn đá đćng và sau đó lÃy trung bình

+Nửa vòng đo thuận kính ( bàn đá đćng nÅm bên tay trái):

- Quay ëng kính đÃn tiêu dąng t¿i A , bÃt tiêu A đçc së đçc bàn đá ngang ta đ°āc së đçc a1, sau đó quay thuÁn chiÅu kim đíng hí đÃn bÃt tiêu t¿i B và đçc đ°āc së đçc b1

trên bàn đá ngang

Nh° vÁy góc AOB đã đo xong nāa vòng đo thuÁn kính:

1 = b1 - a1 ( 2.1)

+Nửa vòng đo đảo kính (bàn đá đćng nÅm bên tay phÁi ng°åi đo):

-T¿i B đÁo ëng kính bÅng cách quay máy xung quanh trăc cąa nó 180 0 và quay ëng kính xung quanh trăc ëng kính 180 0, t¿i B sau khi chuyÇn bàn đá đćng vÅ bên tay trái ng°åi đo bÃt tiêu t¿i B và đçc đ°āc së đçc b2 , sau đó quay ng°āc chiÅu kim đíng hí bÃt tiêu t¿i A và đçc đ°āc së đçc a2

Nh° vÁy góc AOB đã đo xong nāa vòng đo đÁo kính:

Khi thąc hián đo góc ç 2 vå trí bàn đá đÇ lo¿i trÿ Ánh h°çng cąa sai së trăc ngÃm và sai së trăc quay cąa ëng kính, vÁy së đçc ç hai vå trí bàn đá theo lý thuyÃt sÁ sai khác nhau 180 0

NÃu tr°ång hāp 1 2 sai nhau trong giãi h¿n cho phép là f( ) = 1,5t trong đó (t) là

đá chính xác cąa máy thì góc đo đ°āc tính nh° sau:

A

D

O

VD : Đo góc AOB trên ta đ°āc:

Nāa vòng đo thuÁn : A : a1 = 000193099

B : b1 = 4001090099 Nāa vòng đo đÁo: A : a2 = 18000190099

B : b2 = 22001093099 VÁy 1 = b1 - a1 = 4001090099 - 000193099 = 40008930 9

Quay ëng kính đÃn tiêu dąng t¿i A đçc së đçc bàn đá ngang ta đ°āc së đçc a1,, sau đó quay thuÁn chiÅu kim đíng hí đÃn bÃt tiêu t¿i B, C, D và đçc đ°āc së đçc b1,c1,

d1 Sau đó khép vòng bÅng cách tÿ D quay máy bÃt l¿i A đçc së đçc a19

Nh° vÁy trong nāa vòng đo thuÁn h°ãng A đ°āc đçc së 2 lÅn, nÃu 2 së đçc taå h°ãng A

đo chênh nhau không lãn quá đá chính xác cąa máy thì kÃt quÁ đo đ¿t yêu cÅu, nÃu lách nhau phÁi tiÃn hành đo l¿i

+Nửa vòng đo đảo kính

T¿i O đÁo ëng kính bÅng cách quay máy xung quanh trăc cąa nó 180 0 và quay ëng kính xung quanh trăc ëng kính 180 0 sau đó quay thuÁn chiÅu kim đíng hí vÅ bÃt tiêu t¿i A và đçc đ°āc së đçc a2 , sau đó quay ng°āc chiÅu kim đíng hí đÃn bÃt tiêu t¿i

D, C, B và đçc đ°āc së đçc d l¿i khép vÅ A và đçc së đçc a 9 NÃu 2 trå së đçc t¿i

Các së đçc thuÁn và đÁo kính khi ngÃm vÅ cùng 1 h°ãng chã cho phép sai lách trong giãi h¿n là 1,5 t

Nh° vÁy đã đo xong 1 lÅn đo toàn vòng và tÿ kÃt quÁ đo thuÁn và đo đÁo các góc tính giá trå trung bình kÃt quÁ tÿng góc đo

- NÃu są chênh lách ç các h°ãng giăa hai nāa vòng đo nhé h¢n sai së cho phép thì tính gía trå trung bình cho mßi h°ãng đo đ°āc tính theo công thćc:

n là së vòng cÅn đo

4 Ph°¢ng pháp ghi sổ và tính góc

4.1 Ghi sổ đo theo mẫu sổ đo cho góc đơn

Vå trí BDD

Góc trung bình

4.2 Mẫu sổ đo toàn vòng

giá trå góc

1 vòng đo

Giá trå góc trung bình Vtrí BĐtrái

Vtrí BĐphÁi

§ II.4 PH¯¡NG PHÁP ĐO GÓC ĐĄNG HO¾C GÓC THIÊN ĐàNH

Tuỳ theo kiÇu khÃc v¿ch tên bàn đá đćng mà trå đo là góc đćng V hoÁc góc thiên đãnh Z (hình 2.13) ĐÇ đo V hoÁc Z nhÃt thiÃt phÁi cân bÅng bàn đá đćng và phÁi đo hai

vå trí bàn đá đÇ h¿n chà sai së chã tiêu MO hoÁc MZ

1 Đo góc Z

æ vå trí thuÁn kính: NgÃm điÇm B khoá ëc hãm ngang và dçc ríi dùng các ëc vi đáng t°¢ng ćng đ°a Ánh điÇm ngÃm vÿa sát vãi vãi mép chã ngang cąa màng dây chă thÁp Dùng ëc cân cąa ëng thuỷ dài trên bàn đá đćng đ°a bçt n°ãc vào giăa ( đëi vãi máy có kompensator thì bàn đá đćng tą đáng cân bÅng) Dąa vào thang đçc së V đçc së đçc L'B và ghi vào sổ đo

æ vå trí đÁo kính: Thao tác t°¢ng tą , ta đ°āc së đçc R'B Sau đó tiÃn hành tính sai

së chã tiêu MO hoÁc MZ và trå së góc đćng V Ví dă 3 lÅn ta đo Z bÅng máy kinh v* 2T2 nên ta dùng công thćc:

MZ = (L' + R' - 3600) / 2 (2.7)

Z = L' - MZ

2 Đo góc V

+ Khi bàn đá đćng bên trái ëng kính

GiÁ sā khi ëng kính nÅm ngang së đçc trên bàn đá đćng là MO

Khi ëng kính ngÃm A së đçc trên bàn đá đćng là TR

+ Khi bàn đá đćng bên phÁi ëng kính

GiÁ sā khi ëng kính nÅm ngang së đçc trên bàn đá đćng là MO +1800

đo thuÁn và đÁo ëng kính

+ sai së do trăc quay nÅm ngang cąa ëng

kính không vuông góc vãi trăc đćng cąa

máy

đo thuÁn và đÁo ëng kính

+ sai së do trăc đćng cąa máy không thÁt

III sai sß do ng°åi đo

+sai së do đånh tâm máy sai đånh tâm cẩn thÁn nên sā dăng đånh

tâm quang hçc, đo nhiÅu lÅn +sai së do đånh tiêu ngÃm sai Khi đo phÁi dąng sào tiêu thÁt thăngr

và ngÃm gëc sào tiêu +sai së ngÃm điÇm ĐiÅu chãnh hình Ánh rõ nét +sai së đçc së ĐiÅu chãnh rõ nét các v¿ch khÃc

bÅng kính mÃt ç há thëng đçc së

CÂU HæI VÀ BÀI TÀP CH¯¡NG II

1 Có mÃy lo¿i góc theo quan điÇm cąa TrÃc đåa ? Nêu nguyên lý đo tÿng lo¿i

2 Máy Kinh V* gím các bá phÁn chính nào? Tác dăng cąa tÿng bá phÁn đó

3 Trình bày ph°¢ng pháp đo góc bÅng theo ph°¢ng pháp đo góc đ¢n

4 Góc bÅng AOB đ°āc đo bÅng ph°¢ng pháp đo góc đ¢n đ°āc së liáu đo sau: + Nāa vòng đo thuÁn : A : a1 = 3001192099

B : b1 = 11000393699 +Nāa vòng đo đÁo: A : a2 = 21001191599

B : b2 = 29000490599 Ghi së liáu sau vào m¿u sổ và tính toán trå së góc

5 Trình bày ph°¢ng pháp đo góc bÅng theo ph°¢ng pháp đo toàn vòng

6 Tính toán và ghi së liáu sau vào m¿u sổ đo góc bÅng theo ph°¢ng pháp đo toàn vòng:

CH¯¡NG III ĐO KHOÀNG CÁCH ( Đo dài)

ĐÇ xác đånh vå trí các điÇm trên bÅ mÁt trái đÃt và biÇu thå chúng lên bÁn đí cÅn

phÁi có së liáu vÅ khoÁng cách Vì vậy thực chất của việc đo độ dài là đo khoảng cách theo phương nằm ngang giữa các điểm đó trên thực địa Dąa vào yêu cÅu đá chính xác

và dăng că đo có thÇ tiÃn hành đo khoÁng cách bÅng nhiÅu ph°¢ng pháp đo khác nhau

§ III.1 DĀNG CĀ ĐO KHOÀNG CÁCH

ĐÇ tiÃn hành đo khoÁng cách thì phÁi có các dăng că đo, dăng că đo khoÁng cách

có thÇ là dăng că đo trąc tiÃp hoÁc dăng că đo gián tiÃp

1 Dāng cā đo trąc tiÁp

Là sā dăng các dăng că đo đã có s¿n chiÅu dài và so sánh vãi chiÅu dài c¿nh cÅn

đo Các dăng că là các lo¿i th°ãc nh°: Th°ãc vÁi, th°ãc thép, th°ãc inva Tuỳ theo yêu cÅu đá chính xác, tuỳ thuác điÅu kián đåa hình mà ląa chçn dăng că đo

1.1 Thước vải:

Là lo¿i th°ãc có bÅ ráng khoÁng 1,5 cm, dày khoÁng 0,4 mm, đ°āc dát bÅng sāi bÅn Th°ãc chia v¿ch đÃn milimet và ghi së tÿng xentimét mát (hình 3.1) Th°ãc vÁi bå

co giãn nhiÅu nên đá chính xác thÃp Do đó chã dùng th°ãc vÁi đÇ đo s¢ bá, hoÁc đo dçc

ç nhăng n¢i riêng l¿, h¿o lánh

1.2 Thước thép:

Lo¿i th°ãc này đ°āc làm bÅng lo¿i thép bÁn méng dày khoÁng 0,3 - 0,4 mm, ráng khoÁng 15 - 20 mm Trên th°ãc có đánh dÃu và ghi së tÿng xentimét (hình 3.2) Th°ãc này có thÇ đo vãi đá chính xác 1/ 1000 - 1/ 20.000 Nên th°ãc thép th°ång dùng chą yÃu trong đo khoÁng cách

1.3 Thước dây Inva:

Đ°āc làm bÅng hāp kim đÁc biát ( vãi 65% thép, 35% Niken và mát l°āng nhé Crôm), có đá giãn nç nhé, có thÇ đo chính xác 1/ 250.000 - 1/1000.000 Do vÁy th°ãc này th°ång dùng làm th°ãc m¿u đÇ kiÇm tra

2 A B 1

2 Dāng cā đo gián tiÁp

Nhăng dăng că cho phép đo đ°āc thąc hián đÇ xác đånh các đ¿i l°āng khác ríi thông qua các đ¿i l°āng đó tính đ°āc khoÁng cách cÅn đo gçi là nhăng dăng că đo dài gián tiÃp, dăng că đó là máy đo dài quang đián (Toàn đ¿c đián tā) hoÁc máy đo dài quang hçc (máy kinh v*, máy thuỷ chuẩn) (hình 3.3), máy đo GPS

Máy dùng đÇ đo khoÁng cách là máy có l°ãi v¿ch đo khoÁng cách trong ëng kính (hình 3.5)

L°ãi v¿ch đo khoÁng cách

§ III.2 DÓNG H¯âNG Đ¯äNG THÆNG

Thông th°ång khoÁng cách cąa đo¿n thÇng cÅn đo lãn h¢n chiÅu dài cąa th°ãc đem dùng (hình 3.6a) hoÁc tÿ khoÁng cách đo¿n thÇng đã cho tr°ãc phÁi kéo dài đÇ lÃy đo¿n thÇng dài h¢n đo¿n thÇng đã cho (hình 3.6b) Do đó đÇ đo đ°āc khoÁng cách chính xác, tr°ãc khi đo cÅn xác đånh mát së điÇm phă nÅm trên h°ãng đ°ång thÇng cąa đo¿n thÇng đã cho, công tác này gçi là dóng h°ãng đ°ång thÇng

ĐÇ xác đånh đ°ång thÇng ta sā dăng các tiêu ngÃm Các tiêu ngÃm làm bÅng gß vót tròn và vát nhçn đÇ tián cÃm xuëng đÃt có đ°ång kính khoÁng 3 - 4cm dài khoÁng 1 - 2m, có thÇ thay thà bÅng ëng nhąa PhÅn lãn các tiêu ngÃm đ°āc s¢n các đo¿n trÃng, đé xen kÁ nhau đÇ dß phát hián hoÁc đ°āc gián các đo¿n giÃy màu

Hình 3.6.a - Khi chia nhé đo¿n AB Hình 3.6.b - Khi kéo dài đo¿n AB

+ Nơi đất bằng phẳng ( Có ngh*a là tÅm ngÃm thông suët )

Cách dóng h°ãng qua hai điÇm AB nh° sau:( Hình 3.6a, b)

- CÃm hai tiêu ngÃm ç A và B Mát ng°åi đćng cách xa tiêu ngÃm A khoÁng 2 - 3m, nhìn theo c¿nh mép cąa tiêu ngÃm A tãi c¿nh mép cùng phía cąa tiêu ngÃm B t¿o thành đ°ång thÇng nëi c¿nh mép 2 tiêu ngÃm Ng°åi thć hai lÅn l°āt cÃm các tiêu ngÃm cùng lo¿i ç các điÇm 1 và 2 theo są điÅu khiÇn cąa ng°åi thć nhÃt sao cho tia ngÃm đó tiÃp xúc c¿nh mép cąa các tiêu ngÃm nÅm cùng phía cąa 2 tiêu ngÃm A và B KhoÁng cách giăa các điÇm lân cÁn cÅn ngÃn h¢n chiÅu dài cąa th°ãc dùng đÇ đo (nÃu đo trąc tiÃp )

+ Nơi đất mấp mô (hình 3.7)

(Giăa hai điÇm có ch°ãng ng¿i vÁt )

Dąa vào ph°¢ng pháp nhích dÅn đÇ

đ°a hai tiêu ngÃm C, D vÅ nÅm cùng

trên đ°ång thÇng vãi A và B GiÁ sā

giăa hai điÇm A,B có mém đíi nhô (Hình 3.7)

cao, tÿ điÇm A không nhìn thÃy điÇm B VÁy đÇ xác đånh mát së điÇm nÅm trên h°ãng đ°ång thÇng AB ta làm nh° sau: T¿i điÇm A và B dąng hai sào tiêu thÇng đćng, chçn ç s°ån đíi điÇm D1 nhìn thÃy sào tiêu A và B Theo są điÅu khiÇn cąa ng°åi ngÃm h°ãng

D1A, ng°åi thć hai dąng sào tiêu C1 trên h°ãng D1A sao cho tÿ C1 nhìn thÃy B, ríi l¿i tÿ h°ãng C1B dąng sào tiêu D2 sao cho tÿ D2 nhìn thÃy A làm t°¢ng tą cho đÃn khi đíng thåi ng°åi đćng ç sào tiêu D thÃy các sào tiêu D, C, A thÇng hàng và ng°åi đćng ç sào tiêu t¿i C thÃy các sào tiêu C, D, B thÇng hàng => các sào tiêu A, B, C , D đã nÅm trên mát đ°ång thÇng

+ Nơi đất trũng: (Hình 3.8)

Giăa AB là khu đÃt trũng T¿i A

và B dąng hai sào tiêu thÇng đćng,

ng°åi thć nhÃt đćng cách sào tiêu B

khoÁng 2 - 3m nhìn theo c¿nh sào

tiêu B h°ãng vÅ A trên h°ãng ngÃm

BA điÅu chãnh cho ng°åi thć 2 dąng

sào tiêu 1 sao cho sào tiêu 1nÅm trên

B

thåi tÿ 1 thÃy các sào tiêu 1, 2, B thÇng hàng và tÿ 2 thÃy các sào tiêu 2, 1, A thÇng hàng Thì ng°åi thć nhÃt di chuyÇn vÅ cách B tÿ 2- 3m, điÅu khiÇn ng°åi thć 2 cÃm sào tiêu 4 sao cho tÿ B thÃy các sào tiêu B, 2, 4 thÇng hàng T°¢ng tą sao cho tÿ A thÃy các sào tiêu A, 1, 3 thÇng hàng Nh° thà các sào tiêu A, 1, 4, 3, 2, B nÅm trên mát đ°ång thÇng

* Giăa A và B có ch°ãng ng¿i vÁt

GiÁ sā cÅn xác đånh hai điÇm E và

F nÅm trên h°ãng AB mà h°ãng giăa A,

B bå v°ãng nhà (hình 3.9) BÅng cách t¿i A

A ta chçn 1 h°ãng phă Ax Trên h°ãng

phă này chçn 1 điÇm B1, đo góc AB1B =

+ N¢i đÃt bÅng:

Mát ng°åi đÁt máy kinh v*

t¿i điÇm A, ngÃm vÅ tiêu ngÃm B

sao cho v¿ch đćng cąa màng chã

chă thÁp trùng vãi trăc cąa tiêu

ngÃm B, sau đó khoá chuyÇn

đáng ngang cąa máy

ĐÁt máy ç điÇm cao K gÅn h°ãng ngÃm AB và nhìn thÃy cÁ hai tiêu A và B Sau

đó đo góc AKB = 1 Trên h°ãng vuông gócvãi h°ãng AB đÁt máy t¿i điÇm J sao cho

ChuyÇn máy vÅ P ngÃm tiêu ngÃm A,

khoá chuyÇn đáng ngang cąa máy, đÁo ëng

kính bÃt tiêu B Khi đó th°ång không bÃt

đ°āc chính xác tiêu B, mà th°ång lách mát ít

thì ta tháo léng ëc liên kÃt ríi dê máy trên đÃ

máy khi bÃt vào tiêu ngÃm B và khoá chuyÇn

đáng ngang cąa máy, đÁo ëng kính bÃt tiêu

ngÃm A Khi bÃt chính xác tiêu A và ng°āc l¿i

thì ta nhìn qua ëng kính dçi tâm, điÅu khiÇn

cho ng°åi thć 2 đánh dÃu tâm điÇm P Khi đó

§III.3 ĐO KHOÀNG CÁCH TRĄC TIÀP

Là so sánh trąc tiÃp chiÅu dài cąa đ¿i l°āng cÅn xác đånh vãi mát dăng că đo là th°ãc hoÁc dây có đá dài biÃt tr°ãc

1 Khi m¿t đÃt t°¢ng đßi bÅng phÇng:

Dùng th°ãc thép đã qua kiÇm nghiám và bá que sÃt, căn cć vào h°ãng đ°ång thÇng đã dóng đÇ đÁt th°ãc

NÃu gçi: SAB : là khoÁng cách cÅn đo

A

và n : là së lÅn đÁt th°ãc,

Hình 3,.11 Theo hình 3.11 ta có: SAB = l*n + r (m) (3.3)

r: là đo¿n d° cuëi cùng cąa đo¿n đo

Mát đ°ång thÇng cÅn đo vãi së lÅn đo tuỳ thuác vào đá chính xác yêu cÅu Nh°ng trong mát lÅn đo phÁi đ°āc đo đi và đo vÅ, nÃu chênh lách giăa chúng trong ph¿m vi cho phép thì lÃy trå së trung bình làm kÃt quÁ đo nh° sau:

S

S

1

d v

e

2

(3.6.a, b)

1

3570

VÁy kÃt quÁ đo trên đ¿t yêu cÅu và nhÁn trå trung bình đo đi và đo vÅ là 2143,5 m làm kÃt quÁ đo

2 Khi đo nÁu g¿p đãa hình dßc

Khi đo nÃu gÁp đåa hình dëc ít thì có thÇ nâng th°ãc lên nÅm ngang bÅng giá nâng th°ãc hoÁc dùng th°ãc có gÃn bçt thuỷ đÇ đo

NÃu gÁp tr°ång hāp đåa hình dëc nhiÅu , mà đá dëc trong đo¿n đo t°¢ng đëi đÅu (hình 3.12), ta kéo th°ãc đo theo mÁt đÃt nghiêng đ°āc khoÁng cách L, sā dăng dăng că

đo góc đćng V cąa mÁt đÃt đÇ tính ra khoÁng cách ngang:

Trong đó: V là góc nghiêng mÁt đÃt NÃu đåa hình dëc không đÅu theo

tÿng đo¿n, cÅn phÁi đo khoÁng cách nghiêng

l l t

l0

(3.8)

Sai së này có tính há thëng nên phÁi tìm ra và hiáu chãnh vào trå đo

- Sai së do đÁt th°ãc không thÇng hàng: do đÁt th°ãc không thÇng hàng nên đ°ång đo là mát đ°ång gÃp khúc, kÃt quÁ đo lãn h¢n trå thąc ĐÇ giÁm Ánh h°çng cąa sai së này cÅn dóng h°ãng đ°ång thÇng chính xác và đÁt các đÅu th°ãc không lách ra ngoài tuyÃn đo (hình 3.13)

Hình 3.13

L

- Sai së do th°ãc bå xoÃn: do bÁn th°ãc méng nÃu quá trình đo không cẩn thÁn th°ãc rÃt

dß bå xoÃn nên cÅn nâng cao ý thćc trách nhiám cąa ng°åi đo

- Sai së do ląc căng th°ãc thay đổi: Th°ãc có thÇ bå dãn dài ra khi chåu ląc kéo ç 2 đÅu

ĐÇ giÁm bãt sai së này cÅn có ląc kà gÃn ç hai đÅu th°ãc đÇ căng th°ãc theo đúng tiêu chuẩn

-Sai së do nhiát đá môi tr°ång thay đổi: CÅn có nhiát kà đÇ theo dõi nhiát đá thay đổi trong quá trình đo đÇ còn có giÁi pháp hiáu chãnh vào trå đo

§III.4 ĐO KHOÀNG CÁCH GIÁN TIÀP

Trong tr°ång hāp đåa hình không thÇ trąc tiÃp đÁt th°ãc nh° đo khoÁng cách qua ao, hí hoÁc khoÁng cách SAB lãn và yêu cÅu đo đ¿c vãi đá chính xác cao thì áp dăng ph°¢ng pháp đo dài gián tiÃp Có ngh*a sā dăng máy quang hçc có dây thå cą thÇng kÃt hāp vãi mia ¯u điÇm đo nhanh, đá chính xác cao, ít tën thåi gian sā dăng ng°åi và dăng că ít, đo n¢i có đåa hình dëc, nhiÅu ch°ãng ng¿i vÁt

1 Đãa hình bÅng phÇng - Khi tia ngÃm nÅm ngang:

Khi đåa hình cÅn đo bÅng phÇng, không dëc thì sā dăng tia ngÃm nÅm ngang

- GiÁ sā cÅn xác đånh khoÁng cách ngang A đÃn B (hình3.14)

- E: là đá dài tÿ tiêu điÇm đÃn mia

- SAB: đá dài ngang tÿ máy đÃn mia