Thiết kế công tác trắc địa trong thi công nhà cao tầng

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 2 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG 2 1.1.1 Khái niệm chung về nhà cao tầng 2 1.1.2 Đặc điểm kết cấu nhà cao tầng 3 1.1.3 Hình ảnh về một số công trình nhà cao tầng 4 1.2 QUY TRÌNH THI CÔNG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG 5 1.3 THÀNH PHẦN CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG 6 1.4 CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN ĐỐI VỚI CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG 8 1.4.1 Khái niệm về hạn sai cho phép trong xây dựng 8 1.4.2 Mối quan hệ giữa các hạn sai lắp ráp xây dựng và độ chính xác của các công tác trắc địa 9 1.4.3 Một số tiêu chuẩn độ chính xác của công tác trắc địa trong thi công xây dựng công trình 11 CHƯƠNG 2.NỘI DUNG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG 15 2.1 PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH 15 2.1.1 Phương pháp tam giác 15 2.1.2 Phương pháp đường chuyền 16 2.1.3 Phương pháp tứ giác không đường chéo 17 2.1.4 Lưới ô vuông xây dựng 19 2.2 THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ CƠ SỞ TRÊN MẶT BẰNG XÂY DỰNG 24 2.2.1 Xác định độ chính xác cần thiết 24 2.2.2 Các phương pháp thành lập lưới 25 2.2.3 Đo nối và xác lập hệ toạ độ công trình 26 2.2.4 Bố trí và đánh dấu lưới thi công lên tường bao 26 2.3 THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ TRÊN MẶT BẰNG MÓNG 27 2.3.1 Thành lập lưới khung 27 2.3.2 Tăng dày các điểm lưới trục công trình 28 2.4 CHUYỂN TRỤC CÔNG TRÌNH TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG 31 2.4.1 Chuyển trục công trình bằng máy kinh vĩ 31 2.4.2 Chuyển trục công trình bằng phương pháp chiếu đứng 33 2.4.3 Chuyển trục công trình bằng công nghệ GPS: 38 2.5 THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ TRÊN CÁC SÀN THI CÔNG 41 2.5.1 Đo kiểm tra lưới trục trên các tầng sàn thi công 41 2.5.2 Bố trí lưới trục trên các tầng sàn thi công 41 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THỰC NGHIỆM 43 3.1 KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH 43 3.1.1. Vị trí công trình 43 3.1.2.Quy mô xây dựng công trình 43 3.2 THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CÔNG PHÍA NGOÀI CÔNG TRÌNH 44 3.2.1 Mục đích 44 3.2.2 Yêu cầu độ chính xác của lưới 44 3.3.3. Phương án thiết kế 45 3.3.4 Đánh giá độ chính xác 49 3.3 THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG BÊN TRONG CÔNG TRÌNH 50 3.3.1.Yêu cầu độ chính xác 50 3.3.2 . Phương án thiết kế 51 3.3.3.Đánh giá độ chính xác 53 3.4 THIếT Kế CÔNG TÁC CHUYểN TRụC CÔNG TRÌNH 54 3.4.1. Nội dung công tác chuyển trục 54 3.4. 2 Một số loại máy chiếu đứng phục vụ trong công tác chuyển trục công trình: 55 KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC 59

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 2

GIỚI THIỆU CHUNG 2

5

CHƯƠNG 2 16

NỘI DUNG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG 16

CHƯƠNG 3 45

TÍNH TOÁN THỰC NGHIỆM 45

KẾT LUẬN 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

PHỤ LỤC 61

LỜI NÓI ĐẦU

Trước sự hội nhập mạnh mẽ của đất nước với các cường quốc trên thếgiới như hiện nay thì việc đầu tư xây dựng cơ sở vật chất như xây dựng khucông nghiệp, khu đô thị, tổ hợp văn phòng… là điều tất yếu Cùng với sự đầu

tư mạnh mẽ của các tập đoàn kinh tế nước ngoài, ngày càng nhiều các nhàcao tầng được đầu tư xây dựng như công trình KeangNam, công trình LOTTECENTER Hà Nội, công trình HABICO tower… góp phần tích cực vào việcgiải quyết vấn đề nhà ở, văn phòng cho cá nhân và tập thể trong thời kì mởcửa của đất nước

Hiện nay trên địa bàn cả nước đã và đang xây dựng nhiều nhà cao tầng

và khu chug cư cao tầng với quy mô ngày càng lớn, kiểu dáng, kiến trúc ngàycàng hiện đại Trong thi công xây dựng nhà cao tầng, vai trò và nhiệm vụ củatrắc địa là rất quan trọng Vì thế, có làm tốt công tác trắc địa trong thi côngxây dựng nhà cao tầng thì mới đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật và thẩm mỹcủa công trình

Xuất phát từ ý nghĩa quan trọng đấy, em đã nhận đề tài tốt nghiệp:

“Thiết kế công tác trắc địa trong thi công nhà cao tầng”

Nội dung của đồ án được trình bày trong 3 chương như sau:

Chương I: Giới thiệu chung

Chương II: Nội dung công tác trắc dịa trong thi công nhà cao tầng Chương III: Tính toán thực nghiệm

Với tinh thần làm việc nghiêm túc, khẩn trương, sự cố gắng lớn của bản

thân cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo TS Nguyễn Việt Hà, các

thầy cô giáo trong khoa trắc địa cùng các bạn đồng nghiệp, đến nay bản đồ áncủa tôi đã được hoàn thành Do trình độ bản thân và kinh nghiệm thực tế cònhạn chế nên bản đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong nhận được

sự góp ý của quý thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để bản đồ án này đượchoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 6 năm 2017 Sinh viên thực hiện:

Vũ Văn Đạt

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG

1.1.1 Khái niệm chung về nhà cao tầng

Nhà cao tầng là một loại hình đặc biệt của công trình dân dụng đượcxây dựng tại các thành phố và các khu đô thị lớn Quy trình xây dựng cáccông trình này nói chung và nói riêng đối với việc tiến hành các công tác trắcđịa đều có những điểm đặc thù riêng so với các công trình khác Xuất phátđiểm của các đặc điểm riêng này chính là những yêu cầu chặt chẽ về mặt hìnhhọc phải tuân thủ trên suốt chiều cao của toà nhà

Xã hội ngày nay càng phát triển thì xu hướng tập trung dân cư tại các

đô thị ngày càng tăng Trong xu thế phát triển chung của đất nước hiện nayviệc xây dựng là hệ quả tất yếu của việc tăng dân số đô thị,thiếu đất đai xâydựng và giá đất ngày càng cao ở các thành phố lớn tính đến năm 2000, cácnhà cao tầng ở nước ta chủ yếu là các khách sạn, tổ hợp văn phòng và trungtâm dịch vụ do các nhà đầu tư nước ngoài đầu tư xây dựng có chiều cao phổbiến từ 15 đến 45 tầng Mười năm trở lại đây hàng loạt dự án nhà cao tầngđược triển khai xây dựng ở các khu đô thị mới như bán đảo Linh Đàm, khu đôthị mới Trung Hoà - Nhân Chính, khu đô thị mới Trung Yên, làng quốc tếThăng Long đã góp phần giải quyết nhu cầu về nhà ở của dân cư và làm đẹpcảnh quan đô thị

Nhìn chung, việc xây dựng nhà cao tầng ở nước ta mới chỉ phát triển ởgiai đoạn đầu,tập trung ở Thành Phố Hà Nội và Thành Phố Hồ Chí Minh,đãxây dựng số tầng 25-70 Hiện nay cũng như trong tương lai, đất nước ta đang

và sẽ còn tiếp tục xây dựng thêm nhiều công trình nhà cao tầng với quy môngày càng lớn hơn, kiến trúc và kiểu dáng ngày càng hiện đại hơn

Ở nước ta hiện nay có bảng phân loại nhà cao tầng như sau [ ]1

Do việc xây dựng nhà cao tầng được thực hiện trên cơ sở ứng dụng cáccông nghệ xây dựng hiện đại nên những người làm công tác trắc địa buộcphải xem xét lại các phương pháp đo đạc đã có, nghiên cứu các phương pháp

và thiết bị đo đạc mới để đáp ứng yêu cầu đảm bảo chất lượng nhà cao tầng

1.1.2 Đặc điểm kết cấu nhà cao tầng

Mỗi toà nhà là một khối thống nhất gồm một số lượng nhất định các kếtcấu chính có liên quan chặt chẽ với nhau như: móng, tường, dầm, kèo, cáctrần, các trụ, mái nhà, các cửa sổ, cửa ra vào Tất cả các kết cấu này được chialàm hai loại, đó là kết cấu ngăn chắn và kết cấu chịu lực

Sự liên kết các kết cấu chịu lực của toà nhà tạo nên bộ phận khungsườn của toà nhà Tuỳ thuộc vào kiểu kết hợp các bộ phận chịu lực mà người

ta phân ra ba sơ đồ kết cấu của toà nhà:

- Kiểu nhà khung: là kiểu nhà có khung chịu lực là các khung chínhbằng bê tông cốt thép

- Kiểu nhà không có khung: là kiểu nhà được xây dựng một cách liêntục không cần khung chịu lực, các kết cấu chịu lực chính là các tường chính

- Nhà nguyên khối: là kiểu nhà được đổ bê tông một cách liên tục,cáctường chính và các tường ngăn được liên kết với nhau thành một khối

- Nhà lắp ghép:là kiểu nhà được lắp ghép từng phần khớp nhau theo cáccấu kiện đã được chế tạo sẵn theo thiết kế

- Nhà lắp ghép toàn khối: là nhà được lắp ghép theo từng khối lớn

- Nhà bán lắp ghép: là kiểu nhà mà các khung được đổ bê tông mộtcách liên tục,còn các tấm panel được chế tạo sẵn theo thiết kế sau đó được lắpghép lên

1.1.3 Hình ảnh về một số công trình nhà cao tầng

1.2 QUY TRÌNH THI CÔNG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG

1 Khảo sát chọn địa điểm xây dựng:

Việc chọn địa điểm xây dựng phụ thuộc vào mục đích sử dụng củacông trình và cần tuân theo những nguyên tắc chung sau đây:

- Vì nhà cao tầng thường là những công trình công cộng nên thườngđược xây dựng ở gần trung tâm hoặc cách trung tâm thành phố không quá xa

- Công trình nên xây dựng ở khu vực thoáng đãng

2 Thiết kế,lựa chọn phương án kiến trúc:

Thiết kế và lựa chọn phương án kiến trúc với bất kì công trình nào cũngcần thoả mãn các yêu cầu sau: tạo cảnh quan đẹp và thoáng đãng,không ảnhhưởng đến các công trình xung quanh,tạo ra tối đa công năng sử dụng củacông trình, giá thành tối ưu nhất

3 Chuẩn bị vật liệu xây dựng,các loại máy móc thiết bị:

Về vật liệu xây dựng,trước khi thi công công trình chúng ta cần nghiêncứu kỹ bản vẽ thiết kế trên cơ sở đó có thể chọn các loại vật liệu xây dựng.Các loại vật liệu dành cho xây dựng nhà cao tầng gồm: gạch, đá, cát,ximăng… Cần tính cụ thể khối lượng cũng như căn cứ vào tiến độ thi côngcông trình để có thể vận chuyển đến khu vực thi công sao cho hợp lý Tránh

ép cọc, đóng cọc.

5 Đào móng và đổ bê tông hố móng:

Sau khi hoàn thành việc thi công móng cọc,người ta tiến hành cắt, đập,

xử lý đầu cọc Đồng thời tiến hành việc bốc dọn một khối lượng đất cơ bảntrên phạm vi hố móng công trình để bắt đầu thi công các đài cọc,móng vàtầng hầm của ngôi nhà Nội dung này gồm các công tác chủ yếu sau đây:Công tác chuẩn bị,công tác cốt thép đài giằng móng, công tác ván khuôn đàimóng,thi công đổ bê tông đài giằng móng

6 Thi công phần thân công trình:

Thi công phần thân công trình cần thực hiện những việc sau:làm cốtthép cột và lồng thang máy, đặt cốt thép dầm sàn, đổ bê tông cột dầm sàn,tháo ván khuôn

7 Xây và hoàn thiện:

Sau khi hoàn thành xong các hạng mục liên quan đến kết cấu công trìnhngười ta tiến hành xây và hoàn thiện Thông thường phần xây được tiến hànhngay sau khi tháo ván khuôn của khung và dầm sàn.Việc lắp đặt đường điệnnước cũng được thực hiện kết hợp với việc xây tường Công việc hoàn thiệnđược tiến hành sau khi xây dựng phần thô nó gồm các công việc cụ thể nhưsau: trát vữa, quét vôi, ốp tường, lát nền

1.3 THÀNH PHẦN CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG

Nội dung của công tác trắc địa trong thi công xây dựng nhà cao tầng gồm:

1 Thành lập xung quanh công trình xây dựng một lưới khống chế trắcđịa có đo nối với lưới trắc địa thành phố Mạng lưới này có tác dụng định vịcông trình theo hệ toạ độ sử dụng trong giai đoạn khảo sát thiết kế,nghĩa làđịnh vị nó so với công trình lân cận Lưới khống chế này được sử dụng tronggiai đoạn bố trí móng công trình

2 Chuyển ra thực địa các trục chính của công trình từ các điểm củalưới khống chế trắc địa Các trục chính công trình được dùng cho thi côngphần móng công trình,chúng được đánh dấu trên khung định vị hoặc bằng cácmốc chôn sát mặt đất

3.Bố trí khi xây dựng phần dưới mặt đất của công trình:

Tuỳ theo phương pháp thi công móng mà nội dung công việc có thểthay đổi,nhưng về cơ bản công tác này bao gồm: bố trí và kiểm tra thi côngmóng cọc,bố trí và kiểm tra các đài móng, bố trí ranh giới móng và các bộphận trong móng Độ chinh xác của công tác này được xác định theo các chỉtiêu kỹ thuật,hoặc theo yêu cầu riêng trong thiết kế cho từng công trình

4.Thành lập một lưới trắc địa cơ sở trên mặt bằng tầng 1

Mạng lưới này có tác dụng để bố trí chi tiết ngay tại tầng đầu tiên củacông trình Mạng lưới này có độ chính xác cao hơn mạng lưới thành lập tronggiai đoạn thi công móng công trình

Lưới khống chế cơ sở có đặc điểm là lưới cạnh ngắn, có hình dạng phùhợp với hình dạng mặt bằng công trình

Để đảm bảo tính thẳng đứng của công trình người ta chiếu thẳng đứngcác điểm khống chế cơ sở lên các mặt băng xây dựng và sử dụng chúng để bốtrí các trục và bố trí chi tiết công trình

Người ta có thể chọn một trong các phương pháp trên tuỳ thuộc vào độcao, độ chính xác yêu cầu và đặc điểm công trình.

Để chuyền độ cao từ mặt bằng móng lên các tầng xây dựng có thể sửdụng các phương pháp: dùng hai máy và mia thuỷ chuẩn kết hợp với thướcthép treo, đo trực tiếp khoảng cách đứng, dùng các máy đo dài điện tử

Sau khi chiếu các điểm khống chế cơ sở lên các tầng xây dựng,người talập lưới khống chế khung để kiểm tra độ chính xác chiếu điểm

6 Bố trí chi tiết trên các tầng:

Đầu tiên cần bố trí các trục chi tiết,sau đó dùng các trục này để bố trícác kết cấu và thiết bị Về độ cao cần đảm bảo độ cao thiết kế và độ phẳng,độnằm ngang của đế các kết cấu, thiết bị

7 Đo vẽ hoàn công các kết cấu xây dựng đã được lắp đặt:

Sau khi xây dựng hoặc lắp đặt xong các kết cấu xây dựng trên từngtầng cần phải tiến hành đo vẽ hoàn công vị trí của chúng về mặt bằng và độcao giá trị độ lệch nhận được so với thiết kế được đưa vào kết quả tính khi bốtrí trục và độ cao ở các tầng tiếp theo,để đảm bảo công trình xây dựng theođúng trục và độ cao thiết kế

8 Quan trắc biến dạng công trình:

Bao gồm các công tác: quan trắc độ lún của móng và các bộ phận côngtrình, quan trắc chuyển dịch ngang công trình, quan trắc độ nghiêng công trình

1.4 CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN ĐỐI VỚI CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG

1.4.1 Khái niệm về hạn sai cho phép trong xây dựng

Trong quá trình thi công xây dựng, do tác động của nhiều yếu tố khácnhau (thiết kế, bố trí, thi công xây dựng) nên dẫn đến có sự sai lệch vị trí thực

tế của các kết cấu xây dựng so với vị trí thiết kế tương ứng của chúng Việclắp đặt các kết cấu xây dựng vào vị trí thiết kế cần phải đảm bảo các thông sốhình học trong các kết cấu chung của toà nhà, trong đó các yếu tố về chiều dàinhư kích thước tiết diện của các kết cấu, khoảng cách giữa các trục của cáckết cấu v.v mà được cho trong bản thiết kế xây dựng được gọi chung là “cáckích thước thiết kế” và tương ứng với nó trong kết quả của công tác bố trí sẽcho ta kích thước thực tế Độ lệch giữa kích thước thực tế và kích thước thiết

kế được gọi là độ lệch bố trí - xây dựng Nếu độ lệch này vượt qua giới hạncho phép nào đó thì độ gắn kết giữa các kết cấu xây dựng bị phá vỡ và gâynên sự không đảm bảo độ bền vững công trình

Do ảnh hưởng liên tục của quá trình sản xuất mà độ lệch của các kíchthước thực tế và thiết kế sẽ có những giá trị khác nhau

Độ lệch giới hạn lớn nhất so với giá trị thiết kế của kích thước (ký hiệu

δ max) gọi là “độ lệch giới hạn trên” còn độ lệch giới hạn nhỏ nhất so vớithiết kế (ký hiệu δ min) còn gọi là “độ lệch giới hạn dưới” Các độ lệch chophép nhất định gọi là hạn sai cho phép trong xây dựng và ký hiệu là ∆ Nhưvậy ta có thể nhận thấy∆ = 2δ

Qua phân tích các tiêu chuẩn về độ chính xác ta thấy rằng các hạn saitrong xây dựng có thể phân chia ra các dạng sau:

1 Các hạn sai đặc trưng vị trí mặt bằng của các kết cấu xây dựng (sự xêdịch trục của các móng cột, dầm v.v so với vị trí thiết kế)

2 Các hạn sai đặc trưng vị trí độ cao của các kết cấu xây dựng (độ lệch

về độ cao mặt tựa của các kết cấu xây dựng so với độ cao thiết kế)

Cơ sở trắc địa cho công việc kiểm tra này chính là các trục bố trí hoặccác đường thẳng song song với chúng, các vạch lắp đặt đã được đánh dấu trêncác mặt bên của các kết cấu, các mốc độ cao thi công đã được chuyển lên cácmặt sàn tầng v.v

Độ chính xác về vị trí của các kết cấu riêng biệt so với trục bố trí (vềmặt bằng) và so với các mức độ cao thiết kế (về độ cao) được khái quát từbốn nguồn sai số chủ yếu sau đây:

- Sai số về kích thước so với thiết kế do quá trình chế tạo các kết cấu

gây nên (ký hiệu m ct)

- Sai số của việc đặt các kết cấu vào vị trí thiết kế khi lắp đặt chúng ( m d )

- Sai số của công tác kiểm tra trắc địa trong quá trình lắp đặt các kết cấu (m td )

- Sai số do tác động của các điều kiện ngoại cảnh (sự lún của công

trình, ảnh hưởng của nhiệt độ, v.v ) ký hiệu là m ngc.

Khi đó sai số tổng hợp vị trí mặt bằng của kết cấu (kí hiệu m0) so với vịtrí thiết kế được biểu thị bằng công thức:

ngc td d

ct m m m

m + + + (1.1)

Giả thiết rằng các sai số thành phần là mang đặc tính ngẫu nhiên và độclập với nhau, áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng giữa các nguồn sai số thì từcông thức trên ta có:

Nếu giả định rằng các hạn sai trong qui phạm được cho dưới dạng sai

số giới hạn và có giá trị bằng 3 lần sai số trung phương, tức là ∆ 0=3m0 thì mốitương quan giữa hạn sai ∆ 0 và sai số trung phương của việc đo đạc kiểm tra

m tđ có thể được viết dưới dạng sau:

m d = 0 0 , 17 0

3

2

Ngoài ra độ chính xác của các công tác trắc địa trong bố trí lắp đặt cònphụ thuộc vào: kích thước và chiều cao của công trình, vật liệu xây dựng côngtrình, trình tự và phương pháp thi công công trình v.v Trong trường hợp thicông theo thiết kế đặc biệt, các sai số cho phép chưa có trong các qui phạmxây lắp hiện hành thì độ chính xác của các công tác trắc địa phải căn cứ vàođiều kiện kỹ thuật khi xây dựng công trình để xác định cụ thể

1.4.3 Một số tiêu chuẩn độ chính xác của công tác trắc địa trong thi công

xây dựng công trình

Mỗi toà nhà gồm một số lượng hữu hạn các bộ phận kết cấu chính cóliên quan chặt chẽ với nhau như móng, tường, các trụ riêng biệt (các trụ hoặccác cột), các dầm xà, các trần, mái nhà, cửa sổ, cửa ra vào v.v tạo nên một

bộ khung chịu lực hoàn chỉnh của toà nhà Tuỳ thuộc mỗi công trình cụ thể

mà người ta đặt ra yêu cầu về độ chính xác của công tác bố trí xây dựng

1 Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cơ sở bố trí công trình[4]

Để phục vụ cho công tác bố trí trục công trình nhà cao tầng và chỉ đạo thicông người ta thường thành lập mạng lưới bố trí cơ sở theo nguyên tắc lướiđộc lập Phương vị của một trong những cạnh xuất phát từ điểm gốc lấy bằng

0000’00” hoặc 90000’00”

Bảng 1.1 - Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cơ sở bố trí công trình

Cấp

chính xác Đặc điểm của đối tượng xây dựng

Sai số trung phươngcủa lưới cơ sở bố trí

10” 1:5000

2 Độ chính xác của công tác bố trí công trình [4]

Độ chính xác của công tác bố trí công trình phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Kích thước, chiều cao của đối tượng xây

- Vật liệu xây dựng công trình

- Hình thức kết cấu của toàn thể công trình

- Quy trình công nghệ và phương pháp thi công công trình

Khi truyền

độ cao từđiểm gốc đếnmặt bằng lắpráp (mm)

3 Chỉ tiêu kỹ thuật để lập lưới khống chế độ cao[4]

Lưới khống chế độ cao phải đảm bảo yêu cầu đối với công tác đo vẽ,đặc biệt là bố trí công trình về độ cao và được nêu ở bảng sau:

Bảng 1.3 – Chỉ tiêu kỹ thuật để lập lưới khống chế độ cao

Hạng

Khoảngcách lớnnhất từmáy đếnmia(m)

Chênhlệchkhoảngcách sautrước(m)

Tích luỹchênhlệchkhoảngcách(m)

Tia ngắm

đi cáchchướngngại vậtmặt đất(mm)

Sai số đotrên caođến mỗitrạm máy

(mm)

Sai sốkhéptuyếntheo sốtrạm máy(mm)

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG

NHÀ CAO TẦNG 2.1 PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH

Lưới khống chế trắc địa công trình nhà cao tầng có thể được thành lậpdưới dạng tam giác đo góc, đường chuyền đa giác, lưới đo góc cạnh kết hợp,lưới tam giác đo cạnh, lưới tứ giác không đường chéo, về hình thức các mạnglưới thường có dạng lưới ô vuông xây dựng

2.1.1 Phương pháp tam giác

1 Phương pháp tam giác đo góc

Phương pháp tam giác là một phương pháp thông dụng để thành lập lướikhống chế toạ độ mặt bằng Để xác định vị trí mặt bằng của một số điểm đãchọn trên mặt đất, ta nối các điểm này thành các tam giác và các điểm nàyliên kết với nhau thành mạng lưới tam giác Đồ hình của lưới tam giác thườnglà: chuỗi tam giác, tứ giác trắc địa, đa giác trung tâm

Hình 2.1 Chuỗi tam giác đo góc

Ưu điểm: khống chế được khu vực rộng lớn, dễ đo dễ tính toán Lưới

có nhiều trị đo thừa nên có nhiều thông số để kiểm tra, tăng độ tin cậy của kếtquả đo

Nhược điểm: bố trí lưới khó khăn, tầm thông hướng hạn chế

2 Phương pháp tam giác đo cạnh

Ngày nay có các máy đo xa điện tử rất phát triển, việc đo cạnh tương đốithuận tiện và có độ chính xác cao Trong phương pháp này, đo chiều dài củatất cả các cạnh trong tam giác Từ chiều dài của tất cả các cạnh trong tam giác

ta có thể tính được giá trị của tất cả các góc trong tam giác, sau đó có thể tínhđược toạ độ của các điểm còn lại của lưới khống chế

Hình 2.2 Chuỗi tam giác đo cạnh

Ưu điểm: trị đo ít, khống chế được khu vực rộng lớn

Nhược điểm: trị đo thừa ít, độ chính xác tính chuyền phương vị cũngkém hơn đo góc nên lưới đo cạnh không có độ tin cậy cao Trong đièu kiệnkinh tế kỹ thuật như nhau thì lưới đo góc vẫn ưu việt hơn Để có thêm trị đothừa, nâng cao độ chính xác của lưới, khi xây dựng lưới tam giác đo cạnhngười ta thường chọn lưới có hình dạng là lưói đa giác trung tâm, lưới tứ giáctrắc địa hay lưới tam giác dày đặc

3 Phương pháp tam giác đo góc-cạnh

Thực chất của phương pháp này là tiến hành đo tất cả các góc, các cạnhtrong mạng lưới tam giác

Ưu điểm: cho độ chính xác cao, phạm vi khống chế rông lớn

Nhược điểm: khối lượng đo đạc lớn, việc xây dựng mạng lưới phức tạm

và tốn kém

2.1.2 Phương pháp đường chuyền

Lưới đường chuyền là một hệ thống các điểm trên mặt đất, các điểmnày liên kết với nhau tạo thành đường gấp khúc Tiến hành đo tất cả các cạnh

và góc ngoặt của đường chuyền ta sẽ xác định được vị trí tương hỗ giữa các

điểm Nếu biết toạ độ của một điểm góc phương vị của một cạnh ta có thểtính ra góc phương vị của các cạnh và toạ độ của các điểm khác trên đườngchuyền Khi xây dựng lưới toạ độ theo phương pháp đường chuyền có thể sửdụng các dạng cơ bản sau: đường chuyền phù hợp, đường chuyền treo, đườngchuyền khép kín và lưới đường chuyền

Ưu điểm: ở vùng địa hình khó khăn hoặc địa vật bị che khuất nhiều, đặcbiệt là các thành phố, lưới đường chuyền rất dễ chọn điểm, dễ thông hướng đo vìtại một điểm chỉ cần thấy hai điểm khác Sự thay đổi góc ngoặt cũng không bịhạn chế vào khu vực che khuất, dễ phân bố điểm theo yêu cầu của công việc đođạc giai đoạn sau Việc đo góc ngang rất đơn giản vì tại mỗi điểm thường đo haihướng, tại điểm nút số lượng đo sẽ nhiều hơn Các cạnh được đo trực tiếp chonên độ chính xác các cạnh tương đối đều nhau, còn trong lưới tam giác đo góccác cạng được tính chuyền nên có độ chính xác không đều nhau

Nhược điểm: trong một số trường hợp về phương tiện máy móc kỹthuật bị hạn chế thì khối lượng đo cạnh sẽ nhiều hơn Trị đo thừa ít, không cóđiều kiện kiểm tra góc ngoài thực địa (trừ trường hợp lưới khép kín) chỉ khitính toán mới phát hiện được

2.1.3 Phương pháp tứ giác không đường chéo

1 Tứ giác đơn

Lưới tứ giác không đường chéo là một dạng lưới đo góc cạnh kết hợp

có khả năng ứng dụng tốt để thành lập lưới trắc địa công trình

Xét đồ hình của lưới tứ giác không đường chéo như hình vẽ:





 +

=

ρ

β

m b m

m c a

(2.4)

2 2 2 2







 +

=

ρ

β

m a m

m d b

(2.5)

Từ công thức trên ta có nhận xét: sai số trung phương chiều dài chiềudài cạnh trong tứ giác phụ thuộc vào độ chính xác đo góc mβ và sai số đocạnh đối diện, không phụ thuộc vào độ chính xác của cạnh kề với nó

CD = α + 2 180 0 − −

α (2.7)

Tính đến điều kiện hình trong tứ giác, chúng ta có các công thức tínhsai số trung phương phương vị cạnh CD và AD như sau:

2 2

2

75 0

2 Lưới tứ giác không đường chéo

Đối với chuỗi các hình chữ nhật (hình 2.4): đo cạnh a và các cạnh bên bi Sau bình sai điều kiện hình, sai số trung phương của cạnh cuối tính theocông thức:

2

1

2 2

b m

m c a n

n

(2.10)

Hình 2.4 Chuỗi tứ giác không đường chéo

Nếu trong chuỗi có hai cạnh đầu và cuối thì cạnh sai số chiều dài cạnhtrung gian (ci) được tính theo công thức:

2 2

2 1

2

1

m m

m m

m c i

+

=

(2.11) Trong đó m1 , m2 là sai số chiều dài cạnh ci tính theo hai đường 1 và 2

Trong chuỗi tứ giác, sai số của cạnh di tính theo công thức:

2 2

1 2 2







 +

ρβ

m c m

m d bi i

i (2.12)

2.1.4 Lưới ô vuông xây dựng

1 Mục đích

Để chuyển bản thiết kế công trình công nghiệp (xí nghiệp công nghiệp,khu liên hợp công nghiệp, thậm chí một thành phố) ra thực địa, thông thườngngười ta xây dựng cơ sở khống chế toạ độ và độ cao ở dạng đặc biệt bao gồmmột hệ thống dày đặc các điểm mốc trắc địa phân bố một cách tương đối đồngđều trên toàn bộ khu vực Các điểm này tạo thành một mạng lưới các hìnhchữ nhật có chiều dài cạnh phụ thuộc vào kích thước công trình

Hình 2.5 Lưới ô vuông xây dựng

- a, b, c, d là các điểm trục chính công trình theo thiết kế

- N1, N2, Ni là các điểm toạ độ của lưới ô vuông

2 Quy trình thành lập lưới

+ Thiết kế lưới

Yêu cầu cơ bản đối với mạng lưới ô vuông xây dựng là các trục toạ độcủa mạng lưới phải thật song song với các trục tương ứng của trục công trình.đồng thời với việc lựa chọn hướng của các trục toạ độ là giải quyết vấn đề độdài cạnh của mạng lưới ô vuông xây dựng Nói chung chiều dài cạnh của lưới

ô vuông xây dựng thường là 200m × 200m có thể là 200m ×150m hoặc 100m

×100m … Khi thiết kế mạng lưới ô vuông xây dựng phải tính toán sao chocác điểm dời về một phía nào đó một khoảng bằng bộ số của 10m

Cần chọn điểm gốc toạ độ của hệ thống lưới nằm ở góc Tây Nam củakhu vực sao cho tất cả công trình đều nằm vào góc phần tư thứ nhất của hệtoạ độ sau này gặp nhiều thuận lợi

+ Chuyển hướng gốc của mạng lưới ô vuông xây dựng ra thực địa

Việc chuyển hướng khởi đầu của mạng lưới ô vuông xây dựng ra ngoàithực địa có thể dựa vào mối tương quan vị trí toạ độ giữa các điểm lưới ôvuông xây dựng được thiết kế và các điểm địa vật rõ nét có trên tổng bình đồcông trình Giả sử cần chuyển các điểm A, B, C ra thực địa từ các điểm mốctoạ độ I, II, III Theo phương pháp đồ giải hoặc giải bài toán trắc địa ngượcchúng ta sẽ tính được các yếu tố bố trí S1, β 1; S2 , β 2; S3, β 3; ở ngoài thực địa

để thu được các điểm nằm trên hướng khởi đầu của mạng lưới ô vuông xâydựng (hình 2.6)

Hình 2.6 Chuyển hướng gốc của mạng lưới ô vuông xây dựng ra thực địa.

3 Các phương pháp thành lập lưới ô vuông xây dựng

Sau khi cố định hướng khởi đầu, tiếp theo là cắm chi tiết mạng lưới ôvuông xây dựng, tức triển khai trên thực địa mạng lưới ô vuông với độ dàicạnh đã chọn và cố định tại các đỉnh ô vuông đó Có hai phương pháp chủ yếu

để thành lập mạng lưới ô vuông xây dựng là: phương pháp trục và phươngpháp hoàn nguyên

+ Phương pháp trục

Hình 2.7 Thành lập lưới ô vuông xây dựng bằng phương pháp trục

Trong phương pháp trục người ta chuyển ngay ra thực địa với độ chínhxác xác định trước toàn bộ các điểm của mạng lưới bằng cách đặt chính xáccác yếu tố thiết kế (góc và cạnh) Đầu tiên bố trí trên thực địa hai hướng khởiđầu vuông góc với nhau nằm ở giữa khu vực xây dựng Do có sai số bố trí nênhai hướng này không thật vuông góc với nhau Dùng máy kinh vĩ chính xác

đo lại góc β từ 2 ÷ 3 vòng đo Tính trị chênh lệch của nó so với góc vuông vàđiều chỉnh vị trí các điểm B, C bằng các số hiệu chỉnh ∆S B, ∆S C để cho AB và

AC thật vuông góc với nhau

Các số hiệu chỉnh này được tính theo công thức:

ta kết thúc việc bố trí trên hai hướng này tại các điểm cuối cùng M, Q, P, N.Tại những điểm này dựng các góc vuông và tiếp tục bố trí các điểm theo chu

vi của lưới Như vậy nhận trên thực địa 4 tứ giác của lưới ô vuông xây dựngvới các cạnh đã được bố trí Sau đó thay các mốc gỗ tạm thời bằng các mốc

bê tông chắc chắn Tiếp theo trên các hướng giữa các điểm tương ứng của 4vòng cơ bản, ta tiến hành bố trí các điểm bên trong của lưới Để tính toán toạ

độ cuối cùng các điểm của lưới xây dựng người ta tiến hành đặt các đườngchuyền cấp 1 theo chu vi lưới, còn theo các điểm chêm dày đặt đường chuyềncấp 2 Để xác định toạ độ các điểm này có thể sử dụng các phương pháp khác Nếu khu vực xây dựng có diện tích không lớn và việc bố trí các đỉnhcủa lưới được tiến hành với độ chính xác cao thì toạ độ các điểm nhận đượcsau bình sai sẽ không khác mấy so với toạ độ thiết kế Tuy nhiên khi thành lậpnhững mạng lưới lớn khó mà tiến hành công tác bố trí với độ chính xác cao vàviệc tính tất cả các số hiệu chỉnh vào chiều dài cạnh là phức tạp Do vậy toạ

độ thực tế của các điểm có thể khác nhau tương đối nhiều so với toạ độ thiếtkế

+ Phương pháp hoàn nguyên

Việc bố trí lưới ô vuông theo phương pháp hoàn nguyên được thực hiệnnhư sau: theo hướng khởi đầu đã chuyển ra thực địa, với độ chính xác1/1000 ÷ 1/2000 phát triển mạng lưới ô vuông xây dựng trên toàn bộ khu vực

xây dựng đúng theo thiết kế và cố định lưới đó bằng các mốc tạm thời Tiếptheo thực hiện đo liên kết các mốc tạm thời trong một mạng lưới và tính toánbình sai để xác định toạ độ chính xác của tất cả các điểm, so sánh toạ độ đóvới toạ độ thiết kế, tìm được các đại lượng hoàn nguyên và chuyển vị trí điểmlưới vào đúng toạ độ thiết kế rồi cố định các mốc bê tông chắc chắn

2.2 THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ CƠ SỞ TRÊN MẶT BẰNG XÂY DỰNG

2.2.1 Xác định độ chính xác cần thiết

1 Đảm bảo thi công các cọc móng

Độ chính xác cần thiết của lưới khống chế có thể dựa vào các quy địnhhiện hành Nếu quy định sai lệch vị trí điểm tim cọc so với vị trí thiết kếkhông được vượt quá D/10, trong đó D là chiều rộng tiết diện cọc, nghĩa là:

D

td = ∆ = ∆ =

(2.17) Trong trắc địa công trình, sai số của một đối tượng được bố trí bao gồm sai

số lưới khống chế ( )m kc và sai số của công tác bố trí ( )m bt Do vậy ta có thể viết:

2 2 2

bt kc

m m

(2.19)

⇒

5 73 6 30

D D

m kc = = (2.20)

Đảm bảo chuyển các trục công trình ra thực địa

Trong thi công móng công trình, mạng lưới khống chế nên lập một lần

sử dụng cho cả hai mục đích: bố trí cọc móng và bố trí trục công trình Cáctrục móng được đánh dấu trên khung định vị hoặc hệ thống dấu mốc đầu trục,dùng để bố trí chi tiết khi thi công móng

Để xác định độ chính xác mạng lưới khống chế đảm bảo công tác bố trícác trục, ta xuất phát từ quy định trong Tiêu Chuẩn Xây Dựng Việt Nam 309:2004: “ Độ lệch của trục chân móng đối với trục thiết kế không vượt quá10mm ”

Nếu coi đây là sai số trung phương lớn nhất thì theo nguyên tắc đồngảnh hưởng ta có:

2

8

bố trí các trục bằng máy kinh vĩ và thước thép

- Phương pháp 2: các điểm của lưới nằm ngoài phạm vi công trình Phương pháp này được sử dụng khi công trình được xây dựng trongđiều kiện chật hẹp hoặc công trình xây chen Theo phương pháp này chúng tanên sử dụng lưới tam giác đo góc- cạnh hoặc lưới đa giác, các loại lưới này có

ưu điểm là cho độ chính xác đồng đều Hiện nay với sự phát triển và hoànthiện của các máy toàn đạc điện tử phương pháp tam giác đo góc- cạnh được

sử dụng phổ biến để thành lập lưới khống chế thi công công trình

2.2.3 Đo nối và xác lập hệ toạ độ công trình

Để đảm bảo độ chính xác khi bố trí hệ thống móng cọc cũng như tránhtình trạng khi bố trí, vị trí của công trình bị dịch chuyển sang phần đất xungquanh Chúng ta nên đo nối lưới khống chế cơ sở trên mặt bằng xây dựng vớicác mốc cấp đất vì các mốc cấp đất do Sở Tài Nguyên Môi Trường xác địnhvới độ chính xác rất thấp

Khi sử dụng các mốc của lưới khống chế nên chuyển từ hệ toạ độ quốcgia về hệ toạ độ công trình vì hệ toạ độ quốc gia không phù hợp cho việc sửdụng trong xây dựng công trình Các trục của nó không song song với cáctrục của công trình gây khó khăn cho công tác bố trí chi tiết đặc biệt là đối vớiphần móng Để tiện cho việc bố trí chi tiết công trình khi chọn hệ toạ độ côngtrình nên chọn sao cho các trục của nó song song hoặc vuông góc với các trụccủa công trình

2.2.4 Bố trí và đánh dấu lưới thi công lên tường bao

T ¦ êng bao

T ¦ êng bao

(3) m'3

m3 M1

(1)

M2 (2)

(4) M'4 m4

(1)

(2) M'2 m'1

iii iv

Nhµ

Hình 2.8 Bố trí và đánh dấu lưới thi công lên tường bao

Đối với công trình nhà cao tầng ở các đô thị lớn, nhất là trong điều kiệnthi công ở Việt Nam thì mạng lưới thi công thường được thành lập ở khu vựcchật hẹp, không thuận lợi cho đo ngắm và bảo quản các mốc lâu dài các điểmmốc khống chế Trong điều kiện như vậy để tránh các mốc khống chế thi công

bị mất trong quá trình thi công người ta chuyển các trục công trình lên tườngbao đã có chắc chắn ở xung quanh công trình

Giả sử có các điểm I, II, III, IV là các điểm lưới trục công trình

Các dấu (1)-(1), (2)-(2), (3)-(3), (4)-(4) là các trục công trình cần gửilên tường bao

1800 về phía sau lại đánh dấu điểm (3) Làm tương tự ta sẽ đánh dấu được cáctrục còn lại Các dấu trục này là căn dấu định vị để chuyển các trục công trìnhlên tầng và phục hồi lại vị trí các điểm lưới trục công trình đã mất trong quátrình thi công

Công tác chuyển các lưới trục công trình lên tường bao sẽ gặp phải một

số nguồn sai số sau:

- Sai số định tâm máy đối với điểm đánh dấu gần máy

- Sai số bắt mục tiêu đối với điểm trên tường bao

2.3 THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ TRÊN MẶT BẰNG MÓNG

2.3.1 Thành lập lưới khung

Do yêu cầu bố trí trục công trình đòi hỏi độ chính xác rất cao, vì vậycần phải xây dựng một lưới trục gốc ABCD là lưới khung có các vị trí toạ độđúng như thiết kế hoặc lệch trong hạn sai cho phép Việc thành lập lưới trụccông trình được tiến hành theo phương pháp hoàn nguyên, các bước làm cụthể như sau:

* Bước 1: Đo tính toạ độ thực tế của lưới

Áp dụng phương pháp lưới tứ giác đo cạnh có đường chéo để thành lập lưới,hiện nay có các máy đo dài điện tử độ chính xác cao đáp ứng được yêu cầunày Sau khi đo đạc tính toán bình sai lưới với một phương vị gốc và một toạ

độ điểm gốc giả định có thể tính được toạ độ chính xác của tất cả các điểmtrong lưới

* Bước 2: Hoàn nguyên lưới

(Hình 2.9 Sơ đồ hoàn nguyên lưới).

Từ toạ độ thực tế của các điểm lưới A1, B1, C1, D1 tiến hành hoànnguyên vị trí của các điểm lưới về A, B, C, D là vị trí toạ độ thiết kế

Sau khi đã có toạ độ chính xác của các điểm gốc A, B, C, D ta tiến hànhtăng dày các điểm lưới theo các phương pháp như đặt khoảng cách theohướng chuẩn, phương pháp giao hội hướng chuẩn dựa trên các điểm đã biết

2.3.2 Tăng dày các điểm lưới trục công trình

Theo hình vẽ các điểm của lưới trục công trình tăng dày ở đây là các điểm E,

F, P, Q Có hai phương pháp cơ bản để tăng dày các lưới trục công trìnhnhư sau:

1 Phương pháp đặt khoảng cách theo hướng chuẩn

Trong phương pháp này khoảng cách thiết kế được đặt theo hướngchuẩn và điểm bố trí cũng nằm trên hướng chuẩn đó

Hình 2.9 Sơ đồ tăng dày lưới trục công trình theo hướng chuẩn.

Hướng chuẩn được thành lập bằng máy kinh vĩ qua hai điểm gốc B và

C như hình vẽ, B và C là các điểm lưới gốc, khoảng cách l1, l2 … được đặtchính xác bằng thước thép, thước inva hoặc máy toàn đạc điện tử đã đượckiểm nghiệm Các điểm tăng dày E, F, G được bố trí, đánh dấu trên thực địabằng các dấu mốc chắc chắn Để kiểm tra cần đo khoảng cách từ điểm bố tríđến điểm cuối của hướng chuẩn C, tổng khoảng cách li so với khoảng cách

BC phải nằm trong hạn sai cho phép , nếu độ lệch này lớn quá hạn sai thì phảitiến hành hiệu chỉnh vào vị trí các điểm đã bố trí

- Sai số vị trí điểm của lưới

Nguồn sai số chủ yếu trong phương pháp này là sai số thành lập hướngchuẩn (mc) và sai số đặt khoảng cách (ml) Ảnh hưởng tổng hợp của cácnguồn sai số này được tính theo công thức:

2 2

ρ

(2.21) Nếu kể đến ảnh hưởng của sai số số liệu gốc và sai số đánh dấu điểmthì sai số tổng hợp của việc đặt khoảng cách theo hướng tuyến là:

dd goc

M

1

2 2

2 2

2 2

ρ

(2.22) Trong công thức trên:

Mi là sai số vị trí điểm trục thứ i

mc là sai số đặt hướng chuẩn

ml là sai số đặt khoảng cách theo hướng chuẩn

mgoc là sai số số liệu gốc

mdd là sai số đánh dấu điểm

Nếu điểm i được bố trí từ hai điểm gốc đến thì áp dụng công thức trungbình trọng số sẽ có sai số vị trí điểm bố trí là:

2 2

2 1

2 2

2 1

i i

i i i

M M

M M M

+

=

(2.23) Trong đó M1i và M2i là các sai số vị trí điểm được tính từ 2 điểm gốc B và C

- Sai số tương hỗ vị trí điểm lưới

Từ sai số đặt khoảng cách giữa 2 điểm lưới kế tiếp (m1) và sai số đặthướng chuẩn (mc) có thể lập được công thức tính sai số tương hỗ vị trí giữa 2điểm lưới là:

2

2 2

2 /hij l c ij

m là sai số tương hỗ vị trí giữa 2 điểm i và j

m1 là sai số đặt khoảng cách giữa 2 điểm i và j

2 Phương pháp giao hội theo hướng chuẩn từ các điểm lưới trục đã có

Hình 2 10 Sơ đồ tăng dày lưới trục công trình theo phương pháp giao

hội hướng chuẩn

Giả sử cần giao hội hướng chuẩn NH và EP để xác định điểm trục côngtrình I Trong phương pháp này vị trí điểm được bố trí là giao điểm của haihướng chuẩn (hai trục)

- Sai số vị trí điểm của lưới

Độ chính xác của phương pháp giao hội hướng chuẩn mC1 và mC2 , ảnhhưởng của sai số số liệu gốc mg và sai số đánh dấu điểm mdd Nếu coi

mC1=mC2=mC thì sai số vị trí của điểm giao hội hướng chuẩn là:

( 2) 2 2 2 1

2 1

2 2

dd E N

c

I m l l m m m

M = ρ  + + + + (2.25)

Trong đó:

MI là sai số trung phương vị trí điểm I

mN , mE là sai số trung phương vị trí các điểm gốc

mdd là sai số đánh dấu điểm

Nếu sai số vị trí điểm được tính từ các điểm gốc đối diện đến thì có thể ápdụng công thức trung bình trọng số để tính

- Sai số tương hỗ vị trí điểm lưới

Theo hình vẽ cần tính sai số tương hỗ vị trí điểm lưới I, K Trongtrường hợp này sai số định hướng cạnh l3 đã biết bằng sai số đặt hướng chuẩn,cần tìm sai số xác định chiều dài ml3 , nếu coi điểm I không có sai số, ảnhhưởng của sai số xác định chiều dài đoạn l3 và sai số dịch vị ngang của điểm

K do sai số đặt hướng chuẩn gây ra là bằng nhau thì ta có:

2

'

13

K S

M

(2.26) Mặt khác ta nhận thấy chiều dài đoạn l3 có sai số tổng hợp từ việc giaohội xác định 2 điểm I và K là như nhau, nếu coi MI=MK thì từ công thức trên

ta sẽ có công tức xác định sai số chiều dài đoạn l3 là:

K I

S M M

m13 = = (2.27)

Từ sai số thành lập hướng chuẩn đã biết, với sai số chiều dài của đoạnthẳng đã được xác định theo phương pháp giao hội hướng chuẩn chúng ta cóthể tính được sai số tương hỗ vị trí điểm yếu I, K trong lưới là:

2 3

2 2

2.4.1 Chuyển trục công trình bằng máy kinh vĩ

Phương pháp này thường được gọi là phương pháp chiếu đứng bằng tiangắm nghiêng của máy kinh vĩ Trường hợp này máy kinh vĩ được đặt cáchđiểm trục cần chiếu lên tầng trên ít nhất bằng độ cao của tầng nhà và được cânbằng cẩn thận Sau đó dùng chỉ đứng giữa ngắm vào điểm dấu trục ở dưới rồinâng ống kính lên đánh ghi trần nhà phía trên bằng chỉ đứng giữa của máykinh vĩ Công tác này được chính xác hoá bằng hai vị trí bàn độ Sau khi thựchiện việc chiếu điểm theo hai phương vuông góc với nhau ở mặt bằng tầng

một đi qua điểm đã có là sẽ chuyển được điểm trục lên tầng theo phươngthẳng đứng

Xét hình vẽ:

Hình 2.11 Chuyển trục công trình bằng máy kinh vĩ

Các điểm M1, M2 và N1, N2 là các điểm của lưới trục công trình trên mặtbằng tầng một Giao của hai hướng M1M2 và N1N2 là điểm trục công trìnhI.Bài toán đặt ra là sử dụng tia chiếu nghiêng của ống kính máy kinh vĩ đểchiếu điểm trục I lên các tầng theo phương thẳng đứng Từ các điểm dấu trụccông trình trên tường bao ở xung quanh khu vưc xây dựng theo hình vẽ thì

M1’ , M2’ là dấu của điểm trục của M1, M2 gửi lên, N1’, N2’ là dấu của điểmtrục của N1, N2 gửi lên Giả sử khi công trình đã xây lên cao, ở mặt sàn tầngmột sử dụng các điểm lưới trục M1, M2, N1, N2 và các dấu trục để chuyểnđiểm trục công trình lên cao như sau:

Tại điểm M1 dùng máy kinh vĩ được định tâm cân bằng chính xác sau

đó ngắm vào điểm M1’ sau đó điều chỉnh cho chỉ giữa của màng dây chữ thậptrùng vào ảnh của điểm M1’, đảo ống kính 1800 rồi nâng ống kính lên caođánh dấu điểm m lên mặt sàn tầng trên Công tác được chính xác hoá bằng hai

vị trí của bàn độ

Tương tự tại điểm M2 đánh dấu điểm n, tại N1 đánh dấu điểm p và tại

N2 đánh dấu điểm q Giao điểm của hai đường thẳng mn va pq trên mặt sàntầng trên chính là điểm trục công trình I’ được chiếu thẳng đứng lên tầng trêncủa điểm I ở mặt sàn tầng một

Các nguồn sai số chủ yếu trong phương pháp chuyển trục công trìnhbằng máy kinh vĩ là:

- Độ nghiêng của trục quay máy kinh vĩ (mngh)

- Sai số điểm ngắm (mv)

- Sai số do máy kinh vĩ không nằm đúng trên hướng trục (m∆l)

- Sai số đánh dấu điểm trục (md)

- Sai số do chiết quang không khí (mr)

Như vậy sai số tổng hợp của việc chiếu các điểm trục theo phương thẳngđứng bằng tia ngắm nghiêng của máy kinh vĩ sẽ là:

2 2 2 2

2

r d l ngh m m m

m

m = + ∆ + + (2.29)

Trong thực tế nếu các máy móc được kiểm nghiệm cẩn thận thì độchính xác chiếu trục có thể đạt 1-2 mm Phương pháp này đang được ứngdụng rộng rãi để thi công các công trình nhà cao tầng Tuy nhiên nếu địa bànxây dựng chật hẹp thì khả năng ứng dụng của phương pháp này là rất hạn chế

2.4.2 Chuyển trục công trình bằng phương pháp chiếu đứng

Khi xây dựng các công trình nhà cao tầng để chuyển toạ độ mặt bằng từtầng thấp lên tầng cao người ta sử dụng các dụng cụ quang học chiếu thẳngđứng gọi là các dụng cụ thiên đỉnh hay gọi là máy chiếu dứng quang học Tuỳtheo cách cấu tạo đường thẳng đứng quang học mà các dụng cụ này được chialàm 2 loại, chúng ta sẽ lần lượt xem xét từng loại như sau:

+ Loại tạo đường thẳng đứng quang học dựa vào ống thuỷ chính xác Nguyên lý cấu tạo của dụng cụ này về cơ bản như hình vẽ:

Hình 2.12 : Nguyên lí cấu tạo máy chiếu đứng quang học dựa vào ống thủy dài

Gồm các bộ phận cụ thể như sau:

- Ống ngắm gãy khúc (1) có đường ngắm hướng ngược lên phía trên

- Hai ống thuỷ chính xác (2) và (2’) có giá trị chia khoảng ε '' = 3 ÷ 5 ''

được đặt vuông góc với nhau

Một trong những dụng cụ điển hình thuộc loại này là dụng cụ chiếuthiên đỉnh PZL-100 do hãng “Zai-xơ” (CHDC Đức) chế tạo Dụng cụ này

150 × 150 × 3)mm, trên đó có kẻ một lưới ô vuông khắc vạch đến mm Dựa theomạng lưới ô vuông này có thể xác định vị trí chính xác của đường thẳng đứngđược chiếu lên Để kiểm tra và nâng cao độ chính xác việc đọc số trên lưới ôvuông cần phải chiếu điểm ở vị trí của thị kính (00, 900, 1800, 2700 ) và đánhdấu trung bình của các điểm.

Hình 2.14 Vị trí tấm Paletka trên tầng thi công

Các nguồn sai số ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp chuyểntrục lên tầng bằng máy chiếu đứng:

1 Sai số định tâm dụng cụ tại điểm gốc (mđt)

2 Sai số cân bằng dụng cụ (mcb)

3 Sai số tiêu ngắm (mv)

4 Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh (mngc)

5 Sai số đánh dấu điểm (md)

Như vậy ảnh hưởng tổng hợp của tất cả các nguồn sai số đến độchính xác đặt đường thẳng đứng là:

2 2 2

2 2

2

d ngc v

m m