Bài giảng môn trắc đạc

Hướng dẩn giải bài tập Trắc Địa đại cương.[r]

(1)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến:

LỜI NÓI ĐẦU

Bài giảng môn Trắc Đạc biên soạn tổng hợp từ nhiều sách giáo trình nhiều tác giả

nhằm phục vụ cho việc giảng dạy môn Trắc đạc cho sinh viên ngành kỹ thuật như: Công thôn, Thủy cơng, Cơ khí, Quản lý đất đai v.v Bài giảng nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức vềđo vẻ đồ

Nội dung giảng gồm có 14 chương sau: - Chương I: Mởđầu & kiến thức trắc địa - Chương II: Khái niệm sai sốđo đạc

- Chương III: Định hướng đường thẳng - Chương IV: Đo chiều dài

- Chương V: Đo độ cao - Chương VI: Đo góc

- Chương VII: Lưới khống chế

- Chương VIII: Đo vẽ đồ tỷ lệ lớn - Chương IX: Sử dụng đồđịa hình

- Chương X: Các yếu tố bố trí cơng trình - Chương XI: Đo đạc xây dựng

- Chương XII: Đo đạc cơng trình giao thơng - Chương XIII: Đo đạc cơng trình thủy lợi

- Chương XIV: Đo biến dạng chuyển dịch cơng trình

Bài soạn từ nhiều giáo trình nên khơng tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong ý kiến đóng góp, phê bình bạn đồng nghiệp bạn sinh viên có tham khảo giảng

Cần Thơ, ngày 22 tháng năm 2005 Tác giả

Bùi Quang Tuyến Nguyễn Phước Công

(2)

TÀI LI

Ệ

U THAM KH

Ả

O

1

Trắc địa đại cương Nguyễn Tấn Lộc - Trần Tấn Lộc - Lê Hoàn Sơn - Đào Xuân

Lộc NXB ĐH Bách Khoa TP HCM năm 1996

2

Trắc Địa Nguyễn Quang Tác NXB Xây Dựng - Hà Nội năm 1998

3

Trắc

Địa

Đào Duy Liêm - Đổ Hữu Hinh - Lê Duy Ngụ - Nguyễn Trọng San

NXB Giáo Dục - Hà Nội năm 1992

4

Sổ Tay Trắc Địa Cơng Trình Phạm Văn Chuyên - Lê Văn Hưng - Phạn Khang

NXB Khoa Học kỹ Thuật - Hà Nội năm 1996

5

Đo

Đạc Cơng Trình Đinh Thanh Tịnh - Bùi Đức Tiến NXB Khoa Học kỹ

Thuật - Hà Nội năm 1979

6

Trắc Địa Bản Đồ Kỹ Thuật Số Nguyễn Thế Thận - Nguyễn Hạc Dũng NXB

Giáo Dục - năm 1999

7

Trắc Địa đại cương Nguyễn Văn Chuyên – NXB Xây Dựng

8

Trắc Địa sở Nguyễn Trọng San – NXB Xây Dựng 2002

9

Trắc Địa đại cương Hoàng Xuân Thành – NXB Xây Dựng 2005

10

Trắc Địa Xây Dựng thực hành Vủ Thặng – NXB Xây Dựng 2002

11

Hướng dẩn thực hành Trắc Địa đại cương

Phạm Văn Chuyên – NXB GTVT 2005

(3)

PHẦN I:

CHƯƠNG I:

M

Ở

ĐẦ

U &

NH

Ữ

NG KI

Ế

N TH

Ứ

C C

Ơ

B

Ả

N V

Ề

TR

Ắ

C

ĐỊ

A

I MỞĐẦU:

I.1 Khái quát trắc địa: I.1.1 Định nghĩa:

Trắc đạc mơn khoa học trái đất có nhiệm vụ xác định hình dạng kích thước đất thể phần bề mặt trái đất dạng đồ, bình đồ mặt cắt

I.1.2 Phân cấp:

Tùy theo phạm vi mục đích đo vẽ, trắc đạc cịn chia nhiều ngành hẹp :

- Trắc địa cao cấp : nghiên cứu hình dạng kích thước đất, nghiên cứu chuyển

động ngang chuyển động đứng lớp vỏ quảđất, xác định tọa độ cao độ địa điểm trắc

địa quốc gia để làm sở cho việc thành lập đồ cho riêng nước Vì khu vực đo vẽ rộng lớn nên phải xét đến độ cong mặt đất

- Trắc địa phổ thông : nghiên cứu việc đo vẽ đồ khu vực nhỏ mặt đất, khu vực nhỏ nên mặt đất ởđây mặt phẳng, việc tính tốn sẽđơn giản

- Trắc địa cơng trình : nghiên cứu việc xây dựng lưới trắc địa sởđể phục vụ thiết kế thi cơng cơng trình, lập bình đồ tỉ lệ lớn mặt cắt để phục vụ công tác thiết kế, hướng dẫn thi công lắp ráp phần vỏ ruột cơng trình, lập vẽ nghiệm thu, quan sát biến dạng cơng trình

- Trắc địa ảnh : nghiên cứu phương pháp chụp ảnh khai thác ảnh chuyên để

thành lập đồđịa hình

- Bản đồ học : nghiên cứu việc thành lập loại đồ chuyên đề

Phần giáo trình nhằm mục đích cung cấp cho sinh viên ngành xây dựng thủy lợi, giao thông, kiến trúc số kiến thức trắc địa phổ thơng trắc địa cơng trình, tức kiến thức vềđo vẽ đồ tỉ lệ lớn khu vực nhỏ, đồng thời cung cấp kiến thức trắc địa phục vụ xây dựng thi cơng cơng trình

Để giải nhiều nhiệm vụ khoa học kỹ thuật khác nhau, trắc địa sử dụng kiến thức thuộc ngành khoa học khác như: toán, thiên văn, địa mạo, địa chất, chụp ảnh, tin học

I.2 Nhiệm vụ vai trị mơn học:

- Đối với xã hội

Thành môn học trắc đạc có ý nghĩa khoa học thực tiển lớn kinh tế

quốc dân

Các loại đồ, bình đồ sởđể thể kết nghiên cứu ngành địa chất, địa lý, địa vật lý, địa mạo loại đồđịa hình cần thiết cho cơng tác qui hoạch, phân bố

lực lượng lao động, thăm dò khai thác sử dụng tài nguyên thiên nhiên, cần thiết cho việc thiết kế loại cơng trình, qui hoạch đất đai, tổ chức sản xuất nông nghiệp, xây dựng hệ thống tưới tiêu đồng ruộng

Sự phát triển đại cơng nghiệp có ngành điện năng, luyện kim đặc cho ngành trắc địa cơng trình nhiều nhiệm vụ: Trắc đạc phải đầu việc khảo sát, thi công, lắp ráp, nghiệm thu cơng trình xây dựng

- Trong quy hoạch, thiết kế xây dựng cơng trình:

(4)

Bài Giảng Mơn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến:

Để thực cơng trình mặt đất, cơng việc phải trải qua giai đoạn qui hoạch, khảo sát, thiết kế, thi công nghiệm thu:

- Ở giai đoạn qui hoạch : thí dụ qui hoạch thủy lợi người kĩ sư phải sử dụng đồ

tỉ lệ nhỏ, vạch phương án xây dựng cơng trình, vạch kế hoạch tổng quát khai thác sử dụng cơng trình

- Ở giai đoạn khảo sát : người kĩ sư phải biết đề xuất yêu cầu đo vẽ đồ tỉ lệ lớn khu vực giai đoạn qui hoạch dự kiến xây dựng cơng trình

- Ở giai đoạn thiết kế : người kĩ sư phải có kiến thức trắc đạc để tính tốn thiết kế cơng trình đồ, vẽ mặt cắt địa hình

- Ở giai đoạn thi công : người kĩ sư phải có kiến thức kinh nghiệm cơng tác trắc đạc

đểđưa cơng trình thiết kế mặt đất, theo dỏi tiến độ thi công

- Ở giai đoạn nghiệm thu quản lý công trình : giai đoạn cuối cùng, người kĩ sư phải có hiểu biết cơng tác đo đạc kiểm tra lại vị trí, kích thước cơng trình xây dựng, áp dụng số phương pháp trắc lượng để theo dỏi biến dạng cơng trình trình khai thác sử dụng

- Đối với công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên:

Các loại đồ địa hình cần thiết cho cơng tác thăm dị, sử dụng quản lý tài nguyên thiên nhiên Công tác tổ chức quản lý khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên quốc gia

I.3 Lịch sử phát triển ngành trắc địa: I.3.1 Trên giới:

Sự phát sinh phát triển ngành trắc đạc gắn liền với trình phát triển xã hội loài người Trước CN người Ai cập thường phải phân chia lại đất đai sau trận lũ lụt sông Nil, xác định lại ranh giới tộc, người ta sáng tạo phương pháp đo đất Thuật ngữ trắc địa theo tiếng Hy lạp (geodesie) có nghĩa phân chia đất đai khoa học

trắc địa đời từđó

Trãi qua nhiều thời đại, với phát minh phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật, môn học trắc địa ngày phát triển Những phát minh kính viển vọng, kim nam châm, logarit, tam giác cầu tạo điều kiện vững cho phát triển ngành trắc đạc Trong thập kỷ gần đây, thành tựu khoa học kỹ thuật làm cho ngành trắc

địa có bước phát triển mạnh, thay đổi chất: kỹ thuật thăm dò từ xa (viễn thám) cho phép thành lập đồ từảnh chụp máy bay, vệ tinh Nhiều nước công nghiệp phát triển chế tạo máy trắc địa kích thước nhỏ, có nhiều tính hay kết hợp phần phần điện tửđã làm cho máy đo đạc trở nên nhỏ gọn xác cao nhiều tính Việc dùng máy tính điện tửđể giải tốn trắc địa có khối lượng lớn, việc sử dụng ảnh chụp từ vệ tinh hay tàu vũ trụđể thành lập đồđịa hình thành tựu khoa học áp dụng ngành trắc địa

I.3.2 Trong nước:

Ở nước ta ngành trắc địa phát triển từ lâu, nhân dân ta áp dụng hiểu biết trắc lượng vào sản xuất, quốc phịng: cơng trình xây dựng cổ thành Cổ loa minh chứng hiểu biết trắc lượng nhân dân ta

Đầu kỷ 20 sau thơn tính lập hộ, người pháp tiến hành công tác đo vẽ

bản đồ tồn Đơng Dương nhằm mục đích khai thác tốt tài nguyên vùng Việc đo đạc tiến hành qui mô, áp dụng phương pháp đo khoa học máy móc đo có chất lượng cao, đồ, hồ sơ lưu trữđã nói lên điều

Trong thời kháng chiến chống thực dân, công tác trắc địa chủ yếu phục vụ cho mục đích quân trắc địa pháo binh, công binh, trinh sát Sau kháng chiến thành công, nhà nước ta quan tâm đến công tác trắc địa, Cục đo đạc đồ nhà nước đời năm 1959

(5)

Đội ngũ người làm công tác trắc địa ngày lớn mạnh Trước năm 1960 từ

chỗ nước có vài chục kỹ thuật viên đào tạo thời kỳ Pháp thuộc làm việc ngành giao thông, thủy lợi, xây dựng tới đội ngũ cán trắc địa lên tới hàng ngàn người từđủ trình độ: sơ cấp, trung cấp, kỹ sư, tiến sĩ trắc địa Song song với việc cử người học nước ngồi, nhà nước định mở khóa Kỹ sư Trắc địa Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội vào năm 1962 Hiện khoa Trắc địa Trường Đại học Mỏ Địa chất trung tâm lớn nước đào tạo nghiên cứu khoa học chuyên ngành Việc đào tạo không ngừng lại bậc đại học mà bắt đầu đào tạo cán Trắc địa sau

đại học

Cục đo đạc đồ nhà nước quan có chức đo vẽ đồ toàn quốc ban hành qui phạm Trắc địa chung cho toàn quốc

Các ngành có tổ chức trắc địa riêng, phục vụ cho công tác đo vẽ đồ tỉ lệ lớn nhằm đáp ứng yêu cầu công tác thiết kế, thi công quản lí cơng trình cho đơn vị

I.4 Công tác Trắc đạc Kỹ sư Xây dựng:

Trong xây dựng lập tổ thực công tác đo đạc theo hình thức sau:

* Đội tổ Trắc địa chuyên nghiệp trực thuộc ban huy công trường, thực tất công tác Trắc lượng, Kỹ sư Xây dựng có nhiệm vụ duyệt kế hoạnh, dự tốn chi phí kiểm tra qui trình thực cơng tác Trắc địa đơn vị

Hình thức thường áp dụng cho cơng trình lớn, phức tạp khu công nghệ, khu trạm thủy điện

* Đội tổ trắc địa chuyên nghiệp thực dạng cơng tác Trắc địa phức tạp, cịn Kỹ sư Trung cấp Xây dựng tiến hành công tác Trắc lượng đơn giản hơn, đồng thời có nhiệm vụ mục

Hình thức thường áp dụng cho cơng trình xây dựng nhà thành phố

* Tất công tác Trắc đạc để Kỹ sư hay Trung cấp Xây dựng đảm nhận Hình thức áp dụng cho cơng trình xây dựng đơn giản, nhỏ

Tùy theo cương vịđảm nhận mà người Kỹ sư Xây dựng có nhiệm vụ khác dạng đề cương, dự trù kinh phí, tiến hành cơng tác đo kiểm tra, nghiệm thu trực tiếp làm công tác đo Vì thế, cịn học, Sinh viên ngành Xây dựng phải trang bị kiến thức tối thiểu để tự tiến hành đo vẽ bình đồ khu vực cơng trình xây dựng loại nhỏ, tiến hành cơng tác bố trí cơng trình với độ xác vừa, đồng thời phải thơng hiểu ý nghĩa nội dung công tác đo vẽ xây dựng để có đủ khả tham gia vào duyệt đề cương, kế

hoạch thực hiện, dự trù kinh phí theo dõi cơng tác đơn vị Trắc địa chuyên nghiệp

I.5 Các dạng công tác Trắc đạc Xây dựng:

Các giai đoạn khảo sát thiết kế, thi công vận hành cơng trình cần tới cơng tác trắc

đạc thành

* Các công tác xây dựng theo thiết kế Nếu sử dụng thiết kế định hình cơng tác thiết kế tiến hành thành hai giai đoạn: thiết kế nhiệm vụ vẽ thi công

Để lập thiết kế nhiệm vụ phải tiến hành khảo sát kinh tế kỹ thuật, có khảo sát Trắc đạc mà chủ yếu việc lập bình đồ tỉ lệ lớn 1/10.000; 1/5.000, để lập thiết kế kỹ

thuật vẽ phải có bình đồ tỉ lệ 1/2000; 1/1000

* Trong cơng tác qui hoạch, có qui hoạch mặt qui hoạch độ cao Qui hoạch mặt tiến hành phương pháp giải tích dựa vào cơng trình có, độ

cao tọa độ góc nhà cơng trình xác định từ mốc trắc địa Phương pháp đồ giải dựa vào số liệu đo trực tiếp bình đồđịa hình Qui hoạch độ cao tính tốn khối lượng

đào đắp tiến hành bình đồ mặt cắt địa hình

* Trắc đạc thi cơng cơng trình tiến hành theo hai giai đoạn: - Thi cơng trục trục

(6)

Các trục trục bố trí dựa vào mốc trắc địa Các trục

sau sởđể thi cơng trục phụ chi tiết cơng trình Cần ý chất lượng thi công phụ thuộc lớn vào công tác đo dạc

* Sau hồn thành cơng trình cần tổ chức đo vẽ nghiệm thu để lập tổng bình đồ

hồn cơng cần thiết cho việc vận hành cơng trình

* Việc quan sát biến dạng cơng trình (lún) phương pháp Trắc đạc phải tiến hành cách có hệ thống từ lúc đào móng q trình vận hành

II NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ TRẮC ĐỊA: II.1 Mực thủy chuẩn gốc:

Mặt ngồi quảđất có dạng ghồ ghề, bao gồm đại dương lục địa, biển chiếm tới 71%; cịn lục địa có 29%

Trong ngành Trắc địa, mực nước gốc hay gọi mực thủy chuẩn dùng làm mặt chiếu đo lập đồ dùng làm mặt so sánh độ cao điểm mặt đất

Mỗi Quốc gia qui ước mặt thủy chuẩn có độ cao 0m cho nước gọi mặt thủy chuẩn gốc, dùng làm sở so sánh độ cao toàn lãnh thổ nước Thí dụở Việt Nam dùng mặt thủy chuẩn gốc Hòn Dấu, Đồ Sơn Độ cao điểm mặt

đất khoảng cách tính theo đường dây dọi từđiểm tới mặt thủy chuẩn gốc Những điểm nằm phía mặt nước gốc có độ cao dương (+) ví dụđiểm A, B Những điểm nằm phía mặt nước gốc có độ cao âm (-) ví dụđiểm C Khoảng cách từ A tới mặt nước gốc HA: độ cao tuyệt đối điểm A

Khoảng cách từ A tới mặt hồ HA/: gọi độ cao tương đối điểm A tới mặt hồ

Chênh lệch độ cao A B đoạn HA - HB : gọi hiệu độ cao A B

được ký hiệu bằng: hAB Biển

Núi

Sông

Mực nước biển yên lặng kéo dài xuyên qua lục địa hải đảo tạo thành mặt cong kín gọi mực nước gốc Mực nước gốc có tính chất thẳng góc với phương dây dọi Hình I.1

Hơ

Biển

Mực nước gốc

A

B

HA/

HA

HB

HA - HB

Mực nước gốc quảđất

(7)

Bản đồ Việt Nam dùng hệ thống độ cao lấy từ mặt thủy chuẩn gốc ởĐồ Sơn Khi

đo vẽở khu vực hẻo lánh có diện tích nhỏ, dùng mặt nước gốc giảđịnh, tức dùng hệ thống độ cao giảđịnh Lúc tồn bộđộ cao tính gọi độ cao tương đối

Mực nước giảđịnh mực nước song song với gốc có độ cao chọn Ví dụ đo vẽ

bản đồ khu vực hẻo lánh, người ta gán cho điểm đặc biệt độ cao tùy ý từđó điểm cơng trường lấy độ cao từđiểm vừa cho

Sự phân bố vật chất lịng lớp đất khơng đồng

đều thay đổi với vận tốc vị trí trục quay ln thay đổi nên hình dạng đất thay đổi không theo dạng toán học

Để tiện giải tốn Trắc địa, ta coi

mực nước gốc có dạng bầu dục dẹt hai cực Mặt bầu

đầu xoay đặc trưng bán kính lớn a bán kính nhỏ b độ dẹt α

a b a− =

α

Để có mặt bầu dục xoay gần giống với mặt nước gốc

ở Quốc gia nước chọn mặt elipsoit cục

Hình bầu dục xoay có ý nghĩa quốc tế nhà bác học Nga Krasowski tìm năm 1940 với kết quả:

a = 6378245m b = 6356.863m

II.2 Ảnh hưởng độ cong quảđất tới công tác đo đạc:

Một mặt cầu khai triển thành mặt phẳng bị rách hay bị nhăn Khi biểu diễn đất hình cầu lên tờ giấy phẳng, tất nhiên xuất biến dạng Những biến dạng tạo sai lệch mà ta xét

tới sau đây:

II.2.1 Dẫn đến sai số khoảng cách bề

mặt trái đất

Xét hai điểm A B nằm mực thủy chuẩn đất; khoảng cách d mặt

đất biểu diễn bề dài cung AB

Nếu coi mặt thủy chuẩn mặt phẳng khoảng cách A b chiều dài tiếp tuyến AC = t Sai số khoảng cách việc giả thiết mặt thủy chuẩn mặt phẳng là:

Δd = t - d

t = R.tgθ với θ = d/R Vậy Δd = R(tgθ - θ) Tính gần đúng:

2

R

d d≈

Δ

Thay R = 6371 km cho d giá trị khác nhau, ta có giá trịΔd tương ứng ghi bảng sau:

Trong thực tếđo đạc, với công cụ đại dùng đểđo khoảng cách mà người có, việc đo chiều dài chỉđạt độ xác cao 1/1.000.000; khu vực đo vẽ

α = 1/298,3 R = 6371,11 km

Dạng bầu dục

a b

Hình I.3

t

A

R

d

θ

B

C

Δ

h

(8)

có bán kính 10 km, ta coi mặt thủy chuẩn mặt phẳng mà hồn tồn khơng ảnh hưởng tới độ xác đo chiều dài

II.2.2 Dẫn đến sai số vềđộ cao:

Theo định nghĩa vềđộ cao hai điểm A B có độ cao chúng nằm mặt thủy chuẩn

Nhưng giả thiết mặt thủy chuẩn qua A mặt phẳng (đó tiếp tuyến At) người quan sát A thấy điểm C mà khơng thấy điểm B, đoạn BC = Δh sai số vềđộ cao

Theo hình vẽ, ta có:

(R + Δh)2 = R2+ + t2 Δh2 + 2R.Δh = t2

h R

t h

2

Δ Δ

+ =

Vì Δh vơ nhỏ so với 2R nên bỏ qua Δh mẫu số, coi t ≈ d, ta có: R

2 t h

2

≈ Δ

Với R = 6371 km, ta tính Δh ứng với khoảng cách d khác (theo bảng dưới):

d (km) Δh (mm)

0,05 0,50 1,00 2,00

0,2 20 78 314

Do Δh tăng nhanh khoảng cách d tăng, yêu cầu vềđộ xác đo độ

cao cao nên ta phải xét đến ảnh hưởng sai số tìm cách khắc phục

Mặt thủy chuẩn dùng làm mặt chiếu, dùng phép chiếu xuyên tâm có tâm chiếu tâm O trái đất Do khu vực đo vẽ nhỏ so với kích thước quảđất nên tia chiếu coi song song với vng góc với (H) Vì hình chiếu abcde đa giác ABCDE coi

hình chiếu lên mặt (H), không bị biến dạng giống hình thực

các vĩ tuyến thành đường nằm ngang song song khơng cách nhau: xa xích

đạo vĩ tuyến thưa dần, tức biến dạng nhiều (hình I.13)

III XÁC ĐỊNH VỊ CÁC ĐIỂM TRÊN MẶT ĐẤT

Để xác định vị điểm mặt đất, ví dụ A, B, C, D (Hình 1.2) ta chiếu chúng xuống mặt Geoid (Ellipsoid) theo phương dây dọi điểm a, b, c, d Vị trí khơng gian điểm A, B, C, D xác định hai yếu tố:

1 Tọa độ địa lý ϕ, λ tọa độ phẳng vng góc Gauss – Kruger (hay UTM) X, Y điểm a, b, c, d mặt qui chiếu Ellipsoid

d(Km) Δd (cm) Δd/d (độ xác) 10

50 100

0.8 102 821

(9)

2 Độ cao HA, HB, HC, HD điểm A, B, C, D so với mặt Geoid Địa vật, địa hình mặt đất tự nhiên tập hợp vô sốđiểm Ta chiếu vô sốđiểm theo phương dây dọi lên mặt Geoid ta hình ảnh địa vật, địa hình mặt

Để xác định vị trí khơng gian điểm A, B, C, D mặt đất tự nhiên ta phải đo: -Chiều dài cạnh: AB, BC, CD, DA

-Các góc đứng: V1, V2, V3, V4 -Các góc bằng: β1, β2, β3, β4

-Xác định độ cao: HA, HB, HC, HD

III.1 HỆ TỌA ĐỘĐỊA LÝ

Hệ tọa độđịa lý lấy mặt Geoid có dạng mặt Ellipsoid làm mặt chiếu lấy phương dây dọi làm đường chiếu

Đường tọa độ hệ tọa độ địa lý kinh tuyến vĩ tuyến

Kinh tuyến giao tuyến mặt phẳng qua trục quay trái đất PP1 mặt Ellipsoid

Kinh tuyến gốc kinh tuyến qua đài Thiên văn Greenwich ngồi London

Greenwich

B

N

5960 8

kinh tuyến gốc

C

E

P

E

P

N

mặt đất

xích đạo

K

kinh tuyến gốc

H

0

180 T

180 Ð

λn

o o

(10)

Vĩ tuyến giao tuyến mặt phẳng vng góc với trục quay trái đất mặt Ellipsoid

Vĩ tuyến gốc đường xích đạo

Vị trí điểm N mặt đất xác định tọa độđịa lý hình chiếu n mặt Ellipsoid độ cao Hn

Tọa độđịa lý điểm n độ kinh địa lý λn độ vĩđịa lý ϕn

Độ kinh địa lý λn điểm n góc nhị diện hơpọ mặt phẳng chứa kinh tuyến gốc mặt phẳng chứa kinh tuyến qua điểm n Độ kinh địa lý đánh số từ kinh tuyến gốc 0o sang tây 180o gọi độ kinh đông từ kinh tuyến gốc 0o sang tây 180o gọi độ kinh tây

Độ vĩ địa lý ϕn điểm n góc hợp mặt phẳng xích đạo đường dây dọi qua điểm n Độ vĩ địa lý đánh số từ xích đạo 0o lên phía Bắc 90o gọi độ vĩ bắc, từ

xích đạo 0o xuống phía Nam 90o gọi độ vĩ nam

Điểm n Hình 1.3 tính theo độ kinh đơng độ vĩ bắc Thành phố Hồ Chí Minh có tọa độđịa lý từ 106o22’ đến 106o55’ độ kinh đông từ 10o38’ đến 11o10’ độ vĩ

bắc

Độ kinh độ vĩđịa lý xác định từ kết quảđo thiên văn nên tọa độ địa lý

được gọi tọa độ thiên văn

II1.2 PHÉP CHIẾU VÀ HỆ TỌA ĐỘ PHẲNG

Trong giai đoạn thiết kế thi cơng cơng trình, người kỹ sư xây dựng phải biết toạ độ (x, y) thiết kế cơng trình phải bố trí cơng trình ngồi thực địa vị trí cho thiết kế Mọi sai lầm có liên quan đến toạđộ (x, y), tức có liên quan đến vị trí, kích thước cơng trình, thiết kế gây ra, thi công gây làm cho xã hội gánh chịu tẩn thất nặng nề, nghiêm trọng

Trước hết cần thấy khái niệm toạđộ (x, y) có tờ đồ địa hình Quốc gia (trong trắc địa) khác với khái niệm thơng thường tốn học Chẳng hạn: hệ toạ độ vng góc phảng Đềcác ( tốn học) có trục x nằm ngang, trục y thẳng đứng Nhưng hệ toạđộ vng góc phẳng Gauss-Kruger hệ toạđộ vng góc phẳng UTM-VN2000 (trong trắc địa) lại có trục x thẳng đứng, trục y nằm ngang…

Trong ngành trắc địa – đồ giới cảở Việt Nam, qua thời kỳ

khác tồn nhiều loại hệ toạđộ vng góc phẳng khác Vào cuối kỷ 20, Việt Nam thức sử dụng hệ toạđộ vng góc phẳng Gauss-Kruger

(11)

mới, có hiệu lực thi hành kể từ ngày 12 tháng 08 năm 2000 gọi hệ toạđộ vng góc phẳng UTM-VN2000 (Universal Transversal Mecators - Việt Nam 2000)

III.2.1 Phép chiếu Gauss hệ tọa độ phẳng vng góc Gauss – Kruger

+ Phép chiếu Gauss

Để thể khu vực lớn bê mặt trái đất lên mặt phẳng người ta sử dụng phép chiếu Gauss

Phép chiếu Gauss phép chiếu hình trụ ngang đầu góc

Trong phép chiếu Gauss, trái đất chia thành 60 múi chiếu 60 mang số thứ tự

từ đến 60 kể từ tuyến gốc Greenwich sang đông, vòng qua tây bán cầu trở kinh tuyến gốc (Hình 1.4) Mỗi múi chiếu giới hạn kinh tuyến tây kinh tuyến đông Kinh tuyến múi chiếu gọi kinh tuyến trục, chia múi chiếu làm hai phần đối xứng (H.1.6) Độ kinh địa lý tuyến tây, đông múi chiếu 60 thứ n tính theo cơng thức sau:

λT = 60 (n – 1); λD = 60 n; λD = 60 n - 30 (1.2) Trong đó: n – số thứ tự múi chiếu

+ Phép chiếu hình trụ ngang

Greenwich B

N

5960

P C O

Q1

Q

P1

kinh

tu

ye

án taâ

y

x x x x

xích đạo

y kinh tuyến gốc

kinh tuyến gốc

ki

nh

tu

ye

án tr

uïc

ki

nh

tu

ye

án ño

âng

Hình 1.4 Hình 1.5

(12)

Để có múi chiếu 60 mặt phẳng ta làm sau: dựng hình trụ ngang ngoại tiếp với Ellipsoid trái đất theo kinh tuyến trục POP1 (Hình 1.5) múi chiếu thứ

nhất (có kinh tuyến tây kinh tuyến gốc) Lẫy tâm C trái đất làm tâm chiếu, chiếu múi lên mặt ống trụ, sau tịnh itến ống trụ phái trái đất đoạn tương ứng với chiều dài cung mặt đất theo xích đạo chắn góc tâm 60:

km 84 , 666 180

6 km 11 , 6374 14

, 180

6 R

L 0

0

= × ×

= × × π

= (1.3)

Và xoay trái đất góc 60 chiếu múi thứ hai Bằng cách tương tự ta chiếu múi lại cắt ống trụ thành mặt phẳng (Hình 1.6) Xích đạo trở thành trung ngang Y, kim tuyến múi chiếu trở thành trục X hệ tọa độ phẳng

+ Tính đồng góc

Phép chiếu Gauss phép chiếu mang tính đồng góc, nghĩa góc mặt Ellipsoid giữ nguyên mặt chiếu, cịn chiều dài có biến dạng Hệ số

biến dnạg chiều dài kinh tuyến 1, hệ số biến dạng chiều dài vị trí khác lớn Ở vĩ tuyến xa kinh tuyến trục kinh tuyến xa xích đạo hệ số biến dạng chiều dài lớn Ở biên múi 6o hệ số biến dạng chiều dài 1,0014, nghĩa cạnh dài 1000m Ellipsoid chiếu lên mặt phẳng Gauss 1000m + 1,4m

Để giảm biến dạng chiều dài ta áp dụng ba cách sau đây:

1- Chia múi 60 thành múi 30 1030’ Hệ số biến dạng chiều dài vùng biên múi 30 1030’ xích đạo 1,00035 1,00009

2- Tính số hiệu chỉnh ΔS cộng vào chiều dài đoạn thẳng S mặt Ellipsoid theo công thức:

S R

2 m Y

S = × ×

Δ (1.4) Trong đó:

2 Y Y

Y

m

+

= - hồnh độ trung bình đoạn thẳng

X1, Y1 X2, Y2 - tọa độđiểm đầu điểm cuối đoạn R – Bán kính trái đất 6371,11km

(13)

3- Sử dụng hệ thống tọa độ giả định có trục X nằm gần khu đo, gốc tọa độ nằm

góc tây nam đo (Hình 1.7)

+ Hệ thống tọa độ vng góc phẳng Gauss-Kruger

Mỗi múi chiếu tọa độ phẳng vng góc Để khơng có trị số hồnh độ âm, thuận lợi cho việc tính toán, người ta qui ước chuyển trục X bên trái 500km (Hình 1.8) Tung độ có trị số dương kể từ gốc tọa độ phía bắc trị số âm từ gốc tọa độ phía nam Trái đất chia thành 60 múi chiếu 6o nên có 60 múi tọa độ Để rõ tọa độ

điểm mặt đất nằm múi tọa độ người ta ghi bên trái hoành độ số thứ tự múi chiếu

Ví dụ: tọa độ điểm M XM = 2.209km, YM = 18.646km có nghĩa M nằm

nửa bên phải múi tọa độ thứ 18, cách xích đạo phía Bắc 2.209km cách kinh tuyến trục phía bắc 2.209km cách kinh tuyến trục múi thứ 18 khoảng 646 – 500 – 146km (Hình 1.8)

khu đo x

O

y Hình 1.7

500km

M 146 km

22

09 km

x

y

(14)

Nước ta nằm Bắc bán cầu, múi tọa độ thứ 18, 19 nên có trị số X luôn dương hai sốđầu Y 18 19 Để tiện cho việc sử dụng đồ địa hình, khu vực biên giáp hai múi chiếu thường thể hai lưới tọa độ rộng mạnh đồở bên

Hệ tọa độ Gauss Việt Nam thành lập năm 1972 gọi hệ tọa độ Nhà nước Hà Nội – 72 Hệ chọn Ellipsoid quy chiếu Krasovski Gốc tọa độ đặt đài thiên văn Punkovo (Liên Xô cũ), truyền tọa độ với Việt Nam thông qua lưới tọa độ quốc gia Trung Quốc

+ Phép chiếu hệ tọa độ vng góc phẳng UTM – VN.2000

- Phép chiếu UTM

Phép chiếu UTM (Universal Transverse Mecator) phép chiếu hình trụ

ngang đồng góc khơng tiếp xúc với mặt Ellipsoid kinh tuyến trục phép chiếu Gauss mà cắt phép chiếu Gauss mà cắt theo hai cát tuyến cách

đều kinh tuyến trục 180km (Hình 1.9)

Hệ số biến dạng chiều dài m = hai cát tuyến, m = 0,9996 kinh tuyến trục m > vùng biên múi chiếu Cách chiếu giảm sai số biến dạng gần biên phân bố phạm vi múi chiếu 6o Đây ưu điểm phép chiếu UTM so với phép chiếu Gauss

500km

x(N)

y(N)

180km 180km

ki

nh

ến

gốc

cát tu

yến

0 10.000km

cát

tuyến

(15)

- Hệ tọa độ thẳng vuông góc UTM

Trong hệ tọa độ thẳng vng góc UTM trục tung ký hiệu X N (viết tắt chữ North hướng Bắc), trục hoành ký hiệu Y E (viết tắt chữ

East hướng Đông) Hệ tọa độ qui ước chuyển trục X bên tráai cách kinh tuyến trục 500km (Hình 1.9) Cịn trị số qui ước gốc tung độ bắc bán cầu 0,

ở nam bán cầu 10.000km, có nghĩa gốc tung độở nam bán cầu dời xuống đỉnh nam cực

Nước ta nằm bắc bán cầu nên dù tính theo hệ tọa độ Gauss hay hệ tọa độ UTM gốc tọa độ Hiện tỉnh phía nam sử dụng loại

đồ Cục Bản đồ quân đội Mỹ sản xuất trước năm 1975 theo phép chiếu hệ tọa độ

UTM, lấy Ellipsoid Everest làm Ellipsoid quy chiếu, có điểm gốc Ấn Độ

Bắt đầu từ năm 2001 nước ta thức đưa vào sử dụng hệ tọa độ quốc gia VN–2000 thay cho hệ tọa độ Hà Nội-72 Hệ tọa độ quốc gia VN–2000 sử dụng phép chiếu UTM, Ellipsoid WGS-84 gốc tọa độ đặt Viện nghiên cứu Địa Hà Nội

III.3 HỆĐỘ CAO

Độ cao HA, HB, HC, HD điểm A, B, C, D mặt đất khoảng cách Aa, Bb, Cc, Dd theo phương dây dọi đến mặt Geoid (Hình 1.2) Độ cao HA, HB

điểm A, B so với mặt Geoid (Hình 1.10) gọi độ cao tuyệt đối độ cao quốc gia Hệ

thống độ cao quốc gia Việt Nam lấy mực nước biển trung bình nhiều năm trạm nghiệm triều Hịn Dầu Đồ Sơn Hải Phòng làm độ cao gốc “0” (mặt Geoid Việt Nam) Hiện số trường hợp sử dụng hệđộ cao cũ lấy mực nước biển trung bình trạm nghiệm triều Mũi Nai Hà Tiên làm điểm gốc Độ cao Mũi Nai cao độ cao Hòn Dấu khoảng 0,167m

Độ cao H’A, H’B điểm A, B so với mặt nước gốc giả định (thường chọn mặt phẳng qua điểm địa vật rõ ràng có độ cao đặc trưng độ cao trung bình khu

đất), gọi độ cao giảđịnh

Hiệu độ cao tuyệt đối độ cao giảđịnh:

HAB = HA – HB = H’A - H’B (1.5)

Được gọi độ chênh cao

Trong trắc địa đo độ chênh cao khơng đo độ cao Muốn có độ cao điểm mặt đất tự nhiên, ta lấy độ cao điểm gốc cộng với tổng độ chênh cao điểm gốc, điểm trung gian điểm

(16)

Bài Giảng Mơn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến:

Trong đó: G- điểm gốc

B – điểm trung gian

A – điểm cần xác định độ cao

IV MẶT CẮT ĐỊA HÌNH:

Mặt cắt địa hình hình chiếu đứng mặt đất dọc theo hướng biết Ví dụ theo hình vẽ

là mặt cắt ngang sông, biểu diễn thay đổi địa hình đáy sơng theo hướng vng góc với dịng chảy

Mặt cắt địa hình sử dụng nhiều công tác thiết kếđường, kênh, mương

V TỶ LỆ BẢN ĐỒ:

Tỉ lệ đồ tỉ số chiều dài đoạn thẳng đồ với chiều dài nằm ngang

đoạn thẳng ngồi mặt đất

Tỉ lệ đồđược biểu diễn dạng phân số có tử mẫu số M M chọn Hình I.8

mặt giả định mặt Geoid

mặt đất

H'A HA HB

H'B

HG=0

(hBG)

HAB A

B

G

(17)

Bản đồ tỉ lệ nhỏ: có M khoảng 10.000, 25.000 hay nhỏ

Bản đồ tỉ lệ lớn hay gọi bình đồ có M khoảng 100, 500, 1000, 5000, Bản đồ tỉ lệ

càng lớn đồ thể nhiều chi tiết địa hình, địa vật, ngược lại tỉ lệ nhỏ địa hình địa vật thể khái quát

Bản đồ tỉ lệ lớn tốt cho người sử dụng thể mặt đất giống thực tế Song tỉ lệ đồ lớn cơng đo vẽ lớn; giá thành đồ tăng lên, mặt khác chọn tỉ lệ đồ cách tùy tiện, kích thước tờ đồ tăng lên tỉ lệ lớn, gây bất tiện cho người sử dụng

Vì lí mà định chọn tỉ lệ đo vẽ cho khu vực cần phải cân nhắc chi tiết nhỏ cơng trình thể đồ với qui mơ kích thước tờ đồ Một lựa chọn sai tỉ lệ - lớn nhỏ - gây lãng phí Cần ý mắt người phân biệt chiều dài lớn hay 0,1 mm, nghĩa có hai điểm cách khoảng nhỏ 0,1 mm coi hai điểm trùng Vì thếđộ dài 0,1 mm giấy coi làm chuẩn để xác định độ xác tỉ lệ đồ.Ví dụ: đồ tỉ lệ

1/1000 có độ xác 0,1 m, đồ 1/2000 có độ xác 0,2 m

Đểđo vẽ kích thước lên tờ đồ cho dễ xác, người ta dùng hai loại thước tỉ lệ: - Tỉ lệ thẳng

- Tỉ lệ xiên

VI CÁCH BIỂU DIỂN ĐỊA HÌNH, ĐỊA VẬT LÊN BẢN ĐỒ:

Địa hình địa vật hai yếu tố mặt đất cần biểu diển đồ Để biểu diển dùng phương pháp sau:

V.1.Phương pháp kẻ vân:

Theo phương pháp nơi mặt đất phẳng biểu thị vân mảnh, dài thưa; nơi mặt đất dóc sẽđược biểu thị vân đậm, xít vân nằm theo hướng dóc mặt đất

a b c d e f g h l

1175

250 250 500 750 1000 1250 1500 1750

Hình I.9

A B C D E

Hình I.10

M Q p

b1

b2

a1

(18)

V.2 Phương pháp tô màu:

Theo phương pháp nơi cao sẽđược biểu thị màu vàng xẫm, xuống thấp màu vàng nhạt dần; vùng phẳng có màu trắng, thủy hệ (sơng, hồ ) có màu xanh lơ, sâu màu xanh xẫm

Hai cách biểu thị có ưu điểm người đọc đồ có khái niệm trực quan hình dạng gồ ghề lồi lõm mặt đất hồn tồn có tính chất định tính, nghĩa muốn biết độ cao núi mét, độ dóc mặt đất độ đồ khơng cho kết số

V.3 Phương pháp đường đồng mức:

Đường đồng mức hay gọi đường bình độ mặt đất đường nối liền điểm có độ cao mặt đất; hay nói cách khác "đường đồng mức địa hình giao tuyến mặt đất tự nhiên với mặt phẳng song song với mặt nước gốc độ cao khác nhau"

Hình I.16 cho thấy núi biểu thị đường đồng mức Cắt núi mặt phẳng p1, p2, p3 song song với mặt nước gốc Các mặt nằm độ cao 100m, 90m, 80m cách khoảng E = 10m Giao tuyến mặt với núi chiếu xuống mặt nước gốc H, ta sẽđược hình vẽ núi dạng đường đồng mức khép kín Nhìn hình vẽ hình dung cách xác kích thước, độ cao, độ dốc núi

Độ cao đường đồng mức có giá trị chẵn, khoảng cách E đường đồng mức gọi "khoảng cao đều"

Đường đồng mức có sốđặc tính:

(19)

Hình I.16

- Đường đồng mức phải liên tục, khép kín; kích thước tờ giấy vẽ bị hạn chế mà

đường đồng mức khơng khép kín được, phải kéo dài tới tận biên tờ giấy vẽ

- Chỗ đường đồng mức xa (thưa) nơi mặt đất thoai thoải; nơi đường

đồng mức gần nơi mặt đất dốc Nơi đường đồng mức trùng nơi vách núi thẳng đứng hay bờ vực

- Các đường đồng mức không cắt nhau, trừ trường hợp núi đá có dạng hàm ếch Các địa vật biểu diễn lên đồ theo nhiều dạng khác nhau: địa vật lớn sông, cầu lớn, khu dân cư lớn phải biểu diễn chúng theo hình dạng thực tế

80 H

80m 90m 100m

90 100

80m 100m 90m p1

p2 p3

80 90 100 H

(20)

được thu nhỏ lại theo tỉ lệ; cịn có địa vật nhỏ giếng nước, hố khoan, cống nhỏ biểu diễn chúng theo kí hiệu qui ước

VI BIỂU DIỄN ĐỊA VẬT TRÊN BẢN ĐỒ:

Địa vật vật tồn Trái đất, thiên nhiên tạo ra, người xây dựng nên như: sông, rừng, làng xóm, thành phố, nhà cửa, đê, đường, v.v

Việc biểu diễn địa vật đồ phải tuân theo ký hiệu quy ước đồ Cục

đo đạc Bản đồ Nhà nước quy định Các ký hiệu phải đơn giản, rõ ràng, dễ liên tưởng, dễ ghi nhớ thống Các ký hiệu địa vật đồ tỷ lệ khác có kích thước khác nhau, phải hình dáng

1 Ký hiệu theo tỷ lệ (ký hiệu diện) thường để biểu diễn địa vật có diện tích lớn

rừng cây, ruộng lúa, hồ, địa vật có diện tích rộng biểu diễn đồđã thu nhỏ lại đồng dạng theo tỷ lệ đồ Nếu địa vật có ranh giới rõ ràng khu dân cư, khu cơng nghiệp, v.v đường biên bao quanh vẽ nét liền Nếu địa vật có ranh giới khơng rõ ràng đường biên đồng cỏ đầm lầy vẽ nét đứt đoạn Bên

đường biên vẽ ký hiệu định (hình 1-19)

2 Ký hiệu khơng theo tỷ lệ(ký hiệu điểm) để biểu diễn địa vật nhỏ, địa vật mà thu nhỏ lại theo tỷ lệ đồ chúng chập lại thành chấm điểm hay đường nét cổ thụ, giếng, cột km, nhà thờ, kí hiệu khơng theo tỷ lệ kí hiệu khơng đảm bảo tính đồng dạng địa vật mà cho biết vị trí địa vật theo chấm điểm kí hiệu Chẳng hạn vị trí giếng nước xác định tâm vịng trịn (hình 1-19)

24 0.308

24 0.308 Chuøa

Vườn rau

Nhà

Chuøa

Nhà thờ

Vuờn ăn trái

Rừng nhọn Rừng

lá tròn Rừng hỗn hợp

Bải lầy qua

Điểm tam giác

Giếng đào Cột số

Cây độc lập

Trạm khí tượng

Dạng núi Dạng trũng

30

M

40 50 60

(21)

Những địa vật sông, đường ô tô, đường sắt, đường biên giới, sẽđược biểu diễn kí hiệu kết hợp vừa theo tỷ lệ vừa khơng theo tỷ lệ (kí hiệu tuyến) Khi chiều dài chúng thể theo tỷ lệ đồ, chiều rộng tăng lên so với thực (hình 1-19)

Ký hiệu giải

Để biểu diễn địa vật đầy đủ, người ta cịn dùng kí hiệu giải, số chữđược ghi kèm theo kí hiệu Các số, dòng chữ viết theo tiêu chuẩn để vào kiểu chữ mà biết nội dung giải Chẳng hạn số ghi chỗ cách quãng kí hiệu

đường chiều rộng đường Phân số ghi cạnh kí hiệu cầu có tử số chiều dài chiều rộng cầu tính mét, mẫu số trọng tải cầu chịu tính Bên cạnh

địa danh ghi cảđịa danh cũở ngoặc đơn

Ký hiệu giải dùng để bổ sung đặc điểm vật biểu thị đồ Ví dụ, bên cạnh ký hiệu cầu có ghi

25 17

S − có nghĩa cầu xây dựng sắt, có chiều rộng 6m, chiều dài 17m tải trọng 25 Hay nhưở Hình 6, bên cạnh thơng có ghi

3 ,

24 có nghĩa có chiều cao 24m, đường kính 0,3m khoảng cách hai kề 8m

Rất nhiều trường hợp địa vật, đồ tỉ lệ lớn biểu diễn ký hiệu theo tỉ lệ, đồ nhỏ lại biểu diễn ký hiệu không theo tỉ lệ chùa, nhà

ở, nhà thờ , ký hiệu nửa tỉ lệ nhưđường ô tô, đường sắt

Khi vẽ đồ loại tỉ lệ phải tuân theo ký hiệu qui định tập ký hiệu đồđịa hình Tổng cục Địa ban hành

Để đồ rõ ràng, dễ đọc, có sức diễn đạt cao, người ta dùng màu sắc khác để biểu diễn địa vật Chẳng hạn đường ô tô vẽ màu đỏ nâu, đường sắt vẽ màu đen, sông vẽ

bằng màu xanh

Tuỳ thuộc vào tỷ lệ đồ mà địa vật biểu diễn với mức độ chi tiết khác Chẳng hạn đồ tỷ lệ : 2.000 điểm dân cưđược biểu diễn hình dạng khu dân cư thơi Bản

đồ tỷ lệ lớn biểu diễn địa vật đầy đủ, chi tiết xác

Cục đo đạc đồ nhà nước ban hành cuốn: “Kí hiệu qui ước đồđịa hình” loại tỉ

lệ, có qui định rõ biểu diễn loại địa hình, địa vật lên đồ - qui định hình vẽ, màu sắc, loại địa vật Các tổ chức làm công tác đo đạc tiến hành đo vẽ đồ phải chấp hành theo qui định kí hiệu để thuận lợi cho người sử dụng tài liệu.Hình sau trích cuốn: “Kí hiệu qui ước đồđịa hình tỉ lệ lớn” cục Đo đạc đồ nhà nước xuất

VII CÁC ĐƠN VỊĐO LƯỜNG DÙNG TRONG TRẮC ĐỊA:

- Đo chiều dài: mét (m) lấy số lẻ: (325m417), Km - Đo góc: độ,phút,giây (67o 34’ 30”)

- Đo diện tích: m2, ha, Km2

(22)

KÝ HIỆU BẢN ĐỒĐỊA HÌNH (trích)

1 Điểm tam giác điểm đường chuyền nhà nước (độ

cao mốc / độ cao mặt đất)

2 Điểm đường chuyền kinh vĩ (độ cao mốc 60m,5)

3 Điểm thủy chuẩn (độ cao mốc / độ cao mặt đất) Nhà gạch (nền màu đỏ)

5 Nhà

6 Ống khói nhà máy Nhà máy điện Trạm biến

9 Miệng hầm mỏ

10 Giếng thăm dò 11 Đình, chùa 12 Nhà thờ

13 Địa giới tỉnh thành huyện

14

Đường sắt ga 15

Đường sắt hầm (cao 8m, dài 55m) 16

Đường ô tô (rải nhựa 8m, rộng 12m) 17

Đê

18 Các cơng trình sơng (nền xanh lơ) Cầu thép

Phà

Đập ngăn sông

Hướng nước chảy - vận tốc dòng chảy (m/sec) Ghềnh đá

Hình

279,2 279,8 60,5 401,29 421,79

Ga

Hầm 8/55

8 (12) nhua

1A

1

(23)

CHƯƠNG II:

KHÁI NI

Ệ

M V

Ề

SAI S

Ố

Đ

O

ĐẠ

C

I CÁC DẠNG ĐO VÀ SAI SỐ:

I.1 Khái nệm sai số:

Muốn biết giá trị đại lượng chiều dài đoạn thẳng hay độ lớn góc, phải tiến hành đo Đo q trình so sánh đại lượng cần đo với đại lượng loại

được chọn làm đơn vị Giá trị đại lượng bội số đơn vị đo Trong thực tế có khơng thể hay không tiện so sánh trực tiếp đại lượng cần đo với đơn vị loại được, người ta

đo trực tiếp đại lượng có liên quan tính đại lượng cần tìm

Nếu đại lượng người đo nhiều lần máy, phương pháp điều kiện ngoại cảnh nhau, kết thu lần đo có mức độ

tin cậy nhau, phép đo gọi phép đo độ xác Nếu đại lượng

được đo nhiều lần điều kiện khác (khác máy, khác phương pháp, khác người đo v.v.), phép đo gọi phép đo khơng độ xác

I.2 Các dạng đo sai số nó:

a) Đo trực tiếp: phép đo cho giá trị số đại lượng cần đo Đo chiều dài

đoạn thẳng thước thép, đo góc máy kinh vĩ, đo góc phương từ địa bàn, đo chênh cao máy bình chuẩn, mà ta có nhịp nói đến chương sau phép đo trực tiếp

Kết lần đo đại lượng giá trị gần Độ lệch giá trị đo

được giá trịđúng đại lượng Nếu gọi X giá trị thực (giá trịđúng) l giá trị đo thì:

Δ = l - X

sai số thực kết quảđo l đại lượng

b) Đo gián tiếp: trường hợp đo trực tiếp đại lượng khác thơng qua tính tốn mà tìm giá trị gián tiếp cần tìm Ta thấy rõ ràng đại lượng đo gián tiếp hàm đại lượng đo trực tiếp Ví dụ muốn biết chu vi đường tròn ta đo trực tiếp đường kính tính theo cơng thức L = π.d Rõ ràng L hàm d

Nếu đường kính có sai số Δd chu vi vịng trịn L có sai sốΔL, cụ thểlà:

L + ΔL = π (d + Δd) Do đó:

ΔL = πΔd

Như sai số thực đại lượng đo gián tiếp hàm sai số thực đặc trưng đo trực tiếp có liên quan

II NGUYÊN NHÂN SINH RA SAI SỐ & PHÂN LOẠI SAI SỐ: II.1 Nguyên nhân sinh sai số:

Như biết hầu hết phép đo trắc địa tiến hành điều kiện phức tạp nên có nhiều nguyên nhân sinh sai số kết quảđo Các nguyên nhân là: a) Do dụng cụ máy móc đo: Nguyên nhân chủ yếu thân dụng cụ đo xác Ví dụ thước thép có chiều dài danh nghĩa 20m, so sánh với thước mẫu, thước dài 19,99m Như vậy, khơng kiểm nghiệm thước lần đo phạm phải sai số -1cm (thiếu cm)

b) Do người đo: Nguyên nhân chủ yếu giác quan người đo gây

c) Do môi trường: Nguyên nhân chủ yếu thời tiết địa hình vùng đo làm ảnh hưởng

(24)

II.2 Phân loại sai số:

Có thể phân loại sai số theo nguyên nhân tính chất sai số Trong thực tế

tách sai số theo nguyên nhân sinh sai số Vì nên phân loại theo tính chất sai số

a) Sai số thô: Sai số chủ yếu nhầm lẫn hay thiếu thận trọng lúc đo hay lúc tính kết quảđo sinh Sai số thơ thường có kết lớn dể phát tiến hành đo hay tính kiểm tra

b) Sai số hệ thống: Sai số sinh nguyên nhân xác định trị số

dấu Sai số hệ thống thường đo máy móc, dụng cụđo gây Ví dụ dùng thước thép có chiều dài ngắn so với thước tiêu chuẩn 1cm đểđo đoạn thẳng lần đặt thước phạm phải sai số -1cm Như vậy, phải đặt thước lần hết chiều dài đoạn đo kết nhận

được phép đo có sai số

(-1cm) = -5 cm

Sai số hệ thống nhiệt độ thay đổi gây nên trường hợp kiểm nghiệm thước nhiệt độ 200C đo thực tế nhiệt độ 250C Ở nhiệt độ 250C thân thước dài thêm lượng

Δl = αl (250 - 200)

trong α hệ số nở dài thước, l chiều dài thước

Nhìn chung, ta thấy đa số sai số hệ thống biết trước đo kiểm nghiệm lại dụng cụ, máy móc đo

c) Sai số ngẫu nhiên: Sai số sinh nguyên nhân khác tác động đến kết quảđo theo chiều hướng độ lớn khác Vì sai số ngẫu nhiên xuất khơng có qui luật định Ví dụ đo chiều dài thước thép ngồi ngun nhân thước sai hay xác, nhiệt độ lúc đo khác lúc kiểm nghiệm cịn có ngun nhân khác lực kéo thước không hay không với lực cần đủ làm căng thước, thước kéo đất phẳng hay gồ ghề, gió thổi mạnh hay yếu, người đọc số đo hai đầu thước có kịp thời xác hay khơng v.v Tất nghuyên nhân tác động đồng thời khoảnh khắc lên số đọc hai đầu thước theo chiều hướng độ lớn khác Chính mà ta khơng thể biết sai số ngẫu nhiên xuất nào, nên khơng thể có biện pháp loại trừ sai số ngẫu nhiên Như vậy, sai số ngẫu nhiên sai số khơng thể tránh kết đo Nó

đóng vai trị định mức độ xác kết đo Sai số ngẫu nhiên xuất kết quảđo khơng có qui luật nghiên cứu nhiều dãi kết quảđo có số lần đo lớn thường thấy sai số ngẫu nhiên tn theo luật thống kê có tính chất đặc biệt là:

1. Về trị số tuyệt đối, sai số ngẫu nhiên không vượt giới hạn định Giới hạn phụ thuộc vào điều kiện đo phương pháp đo

2. Những sai số ngẫu nhiên có trị tuyệt đối nhỏ thường xuất nhiều sai số

ngẫu nhiên có trị tuyệt đối lớn

3. Những sai số ngẫu nhiên có dấu dương sai số ngẫu nhiên có dấu âm thường xuất với số lần độ lớn số lần đo lớn

4. Số trung bình cộng sai số ngẫu nhiên tiến đến "0" số lần đo tăng lên vơ hạn Tính chất thứ tư kết tính chất đầu viết dạng biểu thức

lim

[ ]

∞ → n

n

Trong sai số thường dùng dấu tổng trị số [ ] thay dấu ∑

(25)

Trong trắc địa đại lượng thường đo nhiều lần Mỗi lần đo cho kết kết đo thường khác chút Muốn biết mức độ xác phép đo độ tin cậy giá trị cuối lựa chọn cho đại lượng đo đó, ta dựa vào tiêu chuẩn đánh giá

độ xác sau đây:

III.1 Sai số trung bình bình cộng:

Là trị trung bình trị tuyệt đối sai số thực dãi kết quảđo, nghĩa

n

2

1 + Δ + + Δ

Δ =

θ (3.1)

[ ]

n

1

Δ =

θ (3.2)

III.2 Sai số trung phương:

Bình phương sai số trung bình trị trung bình phương sai số thực dãy đo, nghĩa

n m

2 n

2

1

2 = Δ +Δ + +Δ

[ ]

n m

2

2 = Δ

Do

[ ]

n m

2

Δ

= (3.3)

Sai số trung phương sai số trung bình sai sốđại diện cho lần đo Thực tế, dãi đo kết quảđo thứ có sai số Δ1, kết đo thứ hai Δ2 v.v nhìn chung kết quảđo có sai số m θ Vi so sánh kết quảđo đại lượng với kết quảđo đại lượng khác hay so sánh kết nhóm với kết quảđo đại lượng nhóm khác, so sánh kết lần đo cụ thể với mà so sánh đại diện với mà

Sai số trung bình sai số trung phương tiêu chuẩn đánh giá độ xác dãi đo sai số trung phương làm bật sai số có giá trị lớn, nghĩa làm bật

được tính tản mạn kết đo hơn, nên dùng nhiều Sai số trung phương

cũng cho giá trị tuyệt đối lớn sai số trung bình Trong lý thuyết sai số người ta chứng minh

được số lần đo dãi đo đủ lớn

m

4 = θ

VÍ DỤ 2.1: Khi kiểm nghiệm thước thép người ta đo lần đoạn thẳng biết chiều dài xác 20,134m thước cần kiểm nghiệm chiều dài kết là: 20,138m; 20,133m; 20,137m; 20,136m; 20,131m; 20,133m; 20,135m; 20,136m Hãy tính sai số trung bình sai số trung phương kết quảđo

GIẢI: Sai số thực kết quảđo tính theo cơng thức 3.1 trường hợp là: Δ1 = +4mm; Δ3 = +3mm; Δ5 = -3mm; Δ7 = +1mm;

Δ2 = -1mm; Δ4 = +2mm; Δ6 = -1mm; Δ8 = +2mm; Theo công thức 3.2 3.3 ta tính

2.1mm

8 17

2 1 3

4+ + + + + + + = =

(26)

2.37mm

8 45 1 9 16

m= + + + + + + + = =±

Trong trường hợp quan hệ θ m không theo công thức 3.4 số lần đo dãy đo cịn

VÍ DỤ 2.2: Hai nhóm A B đo đại lượng có sai số thực là: Nhóm A: -1; +3; +1; -6; -1;

Nhóm B: -2; +3; -3; +1; -1; +2

Hãy dùng sai số trung bình sai số trung phương để so sánh mức độ xác kết quảđo hai nhóm

GIẢI: - Tính sai số trung bình theo cơng thức 3.2

12 1 3 2 12 6 B A = = + + + + + = θ = = + + + + + = θ

- Tính sai số trung phương theo công thức 3.3 16 28 1 m 83 48 36 m B A ± = = + + + + + = ± = = + + + + + =

Tuy θA = θB mA > mB nên khẳng đijnh kết quảđo nhóm B tốt III.3 Sai số giới hạn:

Trong lý thuyết sai số người ta chứng minh tiến hành đo đại lượng điều kiện tới 1000 lần sau tính sai số trung phương kết đo theo công thức 3.3 làm thống kê thấy:

Có 320 sai sốđo có giá trị tuyệt đối lớn 1m; 50 2m; 3m;

Như trường hợp có sai sốđo có trị tuyệt đối lớn lần sai số trung phương hạn hữu Bởi thế, trắc địa người ta qui định lấy sai số trung phương (3m) làm sai số

giới hạn cho dãy đo có điều kiện gọi sai số giới hạn sai số cho phép ký hiệu là:

Δgh = 3m

III.4 Sai số tương đối:

Sai số trung bình sai số trung phương cịn gọi sai số tuyệt đối thể trị tuyệt

đối đại lượng sai Nhiều trường hợp cho thấy sai số tuyệt đối chưa đủđể nói lên mức độ xác kết đo trường hợp nhóm đo chiều dài 1km có sai số trung phương

m

± cịn nhóm khác đo đoạn thẳng 100m có sai số trung phương ±0.05m rõ ràng trường hợp dùng sai số trung phương để so sánh chất lượng đo nhóm mà phải ý đến độ lớn đại lượng đo Nếu lập tỷ số m/x, x giá trị

đại lượng đo, cụ thể là: nhóm đầu có

10000 1000

= nhóm sau 2000 00 100 05 =

(27)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: IV CÁC TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO GIÁN TIẾP:

Như nói phần trước đại lượng đo gián tiếp hàm đại lượng đo trực tiếp liên quan, nên muốn đánh giá độ xác đại lượng đo gian tiếp cần tìm sai số trung phương hàm đại lượng đo trực tiếp

Hàm có dạng

Z = k x (3.5) Trong k số cịn x đai lượng đo trực tiếp có sai số trung phương mx Sai số trung phương mZ hàm 3.5 sẽđược tính theo cơng thức

mz = k mx (3.6)

Hàm có dạng

Z=x1 ±x2 (3.7)

trong x1, x2 hai đại lượng đo trực tiếp có sai số trung phương tương ứng m1 m2 Sai số trung phương mZ hàm 3.7 sẽđược tính theo cơng thức

mZ2 = m12 + m22 (3.8) Nếu m1 = m2 3.8 thành

mZ =m (3.9)

Hàm có dạng

Z = k1x1 + k2x2 + + knxn (3.10)

Trong k1, k2, , kn số x1, x2, , xn đại lượng đo trực tiếp có sai số trung phương tương ứng m1, m2, , mn

Sai số trung phương mZ cơng thức 3.10 sẽđược tính theo cơng thức m12 = (k1m1)2 + (k2m2)2 + + (knmn)2 (3.11)

Hàm có dạng

Z = f(x1, x2, , xn) (3.12)

Trong x1, x2, , xn đại lượng đo độc lập có sai số trung phương tương ứng m1, m2, , mn

Sai số trung phương mZ hàm 3.12 sẽđược tính theo công thức n n 2 2 1 Z m x f m x f m x f m ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⋅ ∂ ∂ + + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⋅ ∂ ∂ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⋅ ∂ ∂

= (3.13)

ởđây

i

x f ∂

∂

đạo hàm riêng hàm 3.12 theo biến xi , đóng vai trị số ki cơng thức 3.11

VÍ DỤ 2.3: Đo bán kính vịng trịn 45,3cm ±0,4cm Tính chu vi vịng trịn, sai số trung phương sai số tương đối chu vi

GIẢI : Chu vi vịng trịn tính theo cơng thức L = π r

Thay số vào sẽđược:

L = 3,14 45,3 cm = 284,48 cm

Chu vi L = π r có dạng hàm số 3.5 nên theo công thức 3.6, trường hợp mL = π mr

Theo đầu mr = 0,4 nên

(28)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: V TRỊ TRUNG BÌNH CỘNG VÀ SAI SỐ TRUNG PHƯƠNG CỦA NÓ:

Trong trường hợp chưa biết giá trị thực đại lượng đó, người ta thường tiến hành đo n lần đại lượng để nhận n giá trị l1, l2, ,ln Trong trường hợp rỏ ràng chưa thể khẳng định giá trị Do vấn đềởđây cần tìm n kết đo li giá trị xem đáng tin cậy cả, nghĩa giá trị tìm phải có sai số trung phương nhỏ

V.1 Trị trung bình cộng:

Từ n kết quảđo li nhận

[ ]

x= + + + n =

Như x số trung bình cộng tính từ kết quảđo đại lượng cần tìm

V.2 Sai số trung phương số trung bình cộng:

Số trung bình cộng x viết dạng

1 2 ln

n l n l n

x= + + +

Như x hàm l theo dạng 3.10, nên theo cơng thức 3.11 có n 2 2 x m n m n m n m ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⋅ + + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⋅ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⋅ =

ở kết đo li nhận điều kiện đo giống nên có sai số đại diện giống nhau, nghĩa

m1 = m2 = = mn = m Do

n m m 2 x =

hay

n m

mx = (3.14)

V.3 Trị xác suất sai số xác suất nhất:

Từ 3.14 cho thấy sai số trung phương trị trung bình cộng mx nhỏ sai số trung phương lần đo n lần Điều khẳng định trị trung bình cộng x tính từ kết quảđo li

đáng tin cậy

Trong toán học, trịđáng tin cậy gọi trị xác suất Cho nên x gọi trị xác suất

V.4 Cơng thức tính sai số trung phương trường hợp dùng trị trung bình x thay giá trị thực X đại lượng cần đo:

Trong trường hợp giá trị thực X đại lượng đo khơng thể tính sai số

theo 3.1, khơng thể tính sai số trung phương m theo công thức 3.3, ln ln tìm hiệu

li - x = vi (3.15)

Vì x gọi trị xác suất 3.15 có dạng giống 3.1 nên v tính theo 3.15

được gọi sai số xác suất Sai số xác suất v ngồi tính chất giống sai số thực Δ cịn có tính chất đặc biệt [v] = với số lần đo n

Trong lý thuyết sai số người ta chứng minh dùng sai số xác suất v để

tính sai số trung phương m Khi cơng thức

[ ]

n

v

m (3.16)

trong n số lần đo

(29)

GIẢI: Việc tính x m, mx tiến hành bảng

Thứ tựđo l (m) v (cm) v2 Tính x m

1 ∑

48,39 48,35 48,40 48,37 48,39 241,90

+1 -3 +2 -1 +1

1 1 16

[ ]

m 38 , 48

90 , 241 n

l

x= = =

[ ]

cm , n m m

cm 16

n v m

x

2

± = = =

± = =

(30)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: CHƯƠNG III:

ĐỊ

NH H

ƯỚ

NG

ĐƯỜ

NG TH

Ẳ

NG

I KHÁI NIỆM:

Một đường thẳng muốn xác định lên đồ cần phải biết chiều dài hướng Trong đo đạc, để định hướng đường thẳng người ta qui ước chọn hướng làm chuẩn: hướng Nam Bắc đường kinh tuyến quảđất Dựa vào hướng chuẩn để xác định hướng đường thẳng

II GÓC PHƯƠNG VỊ (A): II.1 Định nghĩa

Góc phương vị đường thẳng góc kể

từ hướng Bắc theo chiều kim đồng hồ đến hướng đường thẳng

Góc phương vịđường thẳng MN góc A A có giá trị từ 00 < A < 3600 (hình III.1)

II.2 Tính chất

- Nếu góc phương vị lấy kinh tuyến đất làm chuẩn

được gọi góc phương vị thực.Góc phương vị thực muốn xác định phải tiến hành đo đạc thiên văn

- Nếu góc phương vị đường thẳng lấy hướng Bắc kinh tuyến từ làm chuẩn sẽđược gọi góc phương vị từ

(hình III.2)

Kinh tuyến thực kinh tuyến từ thường không trùng mà

tạo với thành góc lệch δ gọi góc từ thiên Nếu kim nam châm lệch phía Đơng kinh tuyến thực

thì δ có tên gọi “góc từ thiên Đơng” có dấu + Nếu kim nam châm lệch phía Tây δ có tên gọi “góc từ thiên

Tây” có dấu âm (-) Do độ từ thiên δ biến động theo vị trí địa lý, theo

tình hình địa chất, biến động mặt trời: giá trị dấu δ thường ghi vào phía đồ: giá trị trung bình δở vùng nằm phạm vi tờ

đồ

- Độ gần kinh tuyến:

Xét hai điểm A B mặt đất có vĩđộ ϕ Vì đường kinh tuyến gặp hai cực đất, nên kinh tuyến qua A B thường không song song mà hợp với thành góc γ, góc γ gọi độ gần kinh tuyến (hình III.3a) Vì AB = d cung nhỏ so với kích thước đất nên ta

xem AB cung tròn tâm T bán kính AT thế:

AT d = γ

M

N A

B

δ

thực từ

Hình III.1

Hình III.2 T

γ

ϕ o ϕ

A B d

(31)

Xét tam giác vuông ATO A ta có: AT = AO.tg(900 - ϕ) = R.cotgϕ =

ϕ tg

R Vậy γ= tgϕ

R d

Tại Hà Nội:

ϕ = 210 với d = km thì:

21 tg 6371

1

''=

γ 2062665’’ = 12’’/Km

Kết tính cho thấy đo đạc khu vực nhỏ; khoảng cách hai

điểm không lớn coi nhưđường kinh tuyến điểm mặt đất song song

- Góc phương vị thuận góc phương vị nghịch: Vì đường thẳng có hai hướng thuận nghịch, ví dụ hướng MN NM (hình III.3b)

Vậy đường thẳng có hai góc phương vị AMN ANM:

Nếu bỏ qua độ gần kinh tuyến: AMN = ANM± 1800 III GÓC HAI PHƯƠNG (R): III.1 Định nghĩa.

Góc hai phương đường thẳng góc tính từ hướng Bắc hay hướng Nam tới hướng đường thẳng Góc hai phương kí hiệu chữ R, có giá trị: 00 < R < 900 (hình III.4)

ANM : góc phương vị thuận AMN : góc phương vị nghịch

B B

δ

NANM AMN

M

Hình III.3b

Tây Bắc

Tây Nam

Đông Bắc

III

IV I

II

Đông Nam RAB

A

C B

(32)

Trong đo đạc có hướng Nam Bắc Đông Tây chia làm phần thử: - Phần tử thứ I : hướng Đông Bắc

- Phần tử thứ II : hướng Đông Nam - Phần tử thứ III : hướng Tây Nam - Phần tử thứ IV : hướng Tây Bắc

Góc hai phương đường thẳng hướng phía Bắc lấy hướng Bắc làm chuẩn (RAB)

Góc hai phương đường thẳng hướng phía Nam lấy hướng Nam làm chuẩn (RAC)

III.2 Tính chất góc hai phương đường thẳng: gồm góc hai phương thực (R) góc hai phương từ (r), hai góc chênh góc δ

IV GĨC ĐỊNH HƯỚNG (

α

):

IV.1 Định nghĩa:

Nếu chọn hướng gốc kinh tuyến trục múi chiếu, tức trục x, ta có khái niệm góc

định hướng (hình III.5a)

Góc định hướng α đường thẳng góc tính từ hướng Bắc kinh tuyến trục theo chiều kim đồng hồđến hướng đường thẳng

IV.2 Tính chất:

Góc định hướng có giá trị từ đến 3600 Khác với góc phương vị , góc định hướng khơng thay đổi điểm khác đường thẳng Đặc điểm làm cho việc sử dụng góc

định hướng trở nên thuận tiện tính tốn tọa độ

Kinh tuyến trục kinh tuyến thực múi chiếu, điểm

đường thẳng nói chung góc định hướng góc phương vị thực khác lượng độ hội tụ kinh tuyến kinh tuyến thực qua điểm kinh tuyến trục, nghĩa α = A ± λ , tùy theo vị trí tương quan hai kinh tuyến (α : góc định hướng; A : góc phương vị, λ : độ tụ

kinh tuyến)

Góc định hướng ngược đoạn thẳng AB ký hiệu αBA = αAB± 1800 (hình III.5b) Dấu + hay - chọn cho giá trịαBA nằm khoảng từ đến 3600

IV.3 Tính chuyền góc định hướng:

Để tính chuyền góc định hướng ta cần biết liên hệ góc góc định hướng Từ

hình III.5b dể dàng tìm mối liên hệ công thức tổng quát: α23 = α12 + bT± 1800

hoặc α23 = α12 - bp± 1800

trong bT bP tương ứng góc bên trái bên phải đương chuyền nối điểm 1, 2, 3,

Lấy dấu cộng dấu trừ cho giá trị α tính ln ln khoảng từ

đến 3600

(33)

V SỰ LIÊN QUAN GIỮA GÓC ĐỊNH HƯỚNG(

α

)

GÓC HAI PHƯƠNG (R):

Biết trị số góc định hướng hay trị số góc hai phương ta hốn chuyển từ

góc qua góc (hình III.6)

R

I α

B

α = R

B

II R

α

α = 1800 - R

B

III R α

α = 1800 + R

B

IV R

α

α = 3600 - R Hình III.6

αAB

a)

x x

K/t tr

ụ

c

A

B

K/t tr

ụ

c

αAB A A

B

γ

x x

αAB A A

B

γ

x

αAB

αBA x

A

B x

α12

α23 x

1

βT

x x

2 α34

βT

3

4

Hình III.5

(34)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: VI BÀI TOÁN THUẬN NGHỊCH TRONG ĐO ĐẠC:

Trong đo đạc, để tính tọa độ điểm, ta có dạng tính tốn sau:

VI.1 Bài tốn thuận: (hình III.7a)

Biết tọa độ điểm A (xA, yA), biết khoảng cách SAB, biết góc định hướng αAB Tìm tọa độ

điểm B

Δx Δyđược gọi số gia tọa độ Δx = SAB.cosαAB

Δy = SAB.sinαAB Vậy:

Thí dụ:

A x = 2540,806 m Tìm tọa độ B y = 4132,530 m

SAB = 403,74 m ; αAB = 109053’42’’

Giải:

Δx = 403,74.cos109053’42’’ = - 137,392 m Δy = 403,74.sin109053’42’’ = + 379,644 m xB = 2540,800 m + (-137,392) = 2403,414 m yB = 4132,530 m + 379,644 = 4512,174 m VI.2 Bài toán nghịch:

Cho hai điểm M N có tọa độ (hình III.7b): x = 3019,754 m x = 2744,538 m y = 5248,032 m y = 5647,226 m Tìm chiều dài SM αMN

Δx = xN - xM = - 275,216 m Δy = yN - yM = +399,194 m ⇒ Thuộc góc phần tư thứ II

' ' 00 ' 25 55 x y ARCtg

RMN =

Δ Δ =

Nhưng ởđây ta thấy Δx Δy có dấu khơng giống nhau; lúc RMNởđây góc hai phương; giờđây ta phải chuyển đổi góc hai phương thành góc định hướng Muốn chuyển đổi ta phải xem cạnh MN nằm phần tư thứ Khi Δx < Δy > MN nằm phần tư thứ II; vậy:

αMN = 1800 - 55025’00” = 124035’00” SMN = Δx2 +Δy2 = 484,87 m

xB = xA + Δx yB = yA + Δy

B

M N

x

y

M

N

Hình III.7

x

xN

y

Δ

x

Δ

y

α

S

?

b)

x

y

A

B

xB

x

yA

yB

Δ

x

Δ

y

α

S

(35)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: VII DỤNG CỤĐO GÓC PHƯƠNG VỊ TỪ:

A MÔ TẢ KIỂM NGHIỆM, ĐỂ ĐO GÓC PHƯƠNG VỊ TỪ, NGƯỜI TA DÙNG MỘT DỤNG CỤĐƠN GIẢN LÀ ĐỊA BÀN:

Địa bàn gồm phận sau:

1 Kim từ:

Làm nam châm; có dạng mũi tên hay hình thoi, đầu Bắc thường sơn màu đen, xanh hay vàng, đầu Nam thường sơn trắng Riêng đầu Nam thường gắn khoanh dây đồng để giúp cân nam châm (điều chỉnh độ từ khuynh) Kim quay tự trục cốđịnh (thường trục làm Saphir hay hợp kim thật cứng)

Khi không dùng địa bàn nữa, ta phải vặn chốt khóa kim lại để bảo quản cho kim không bị

lúc lắc chấn động sinh hư hỏng

2 Hộp địa bàn:

Hộp thường làm hợp kim khơng có tính từ, mặt làm kiếng, bên vòng khắc độ Nếu địa bàn dùng đểđo góc phương vị vịng chia độđược khắc theo hình III.8a, cịn địa bàn đo góc hai phương theo hình III.8b

3 Bộ phận nhắm:

Bộ phận nhắm địa bàn gồm có hai phận: lỗ chiếu mơn, đỉnh ruồi (giống

của sóng)

4 Bọt nước:

Giúp thăng địa bàn,lúc kim nam chăm nhậy, xác định hướng Bắc xác

5 Kiểm nghiệm địa bàn:

Để sử dụng đạt kết tốt, địa bàn phải kiểm nghiệm:

Ngoài kim nam châm, khơng có phận làm kim loại có từ tính Để

kiểm nghiệm, ta đặt địa bàn gần sát nhau, xem kim địa bàn có dao động khơng, khơng đạt u cầu

Kim nam châm phải nằm ngang Đặt địa bàn nằm ngang (nhờ bọt nước địa bàn để

kiểm tra) thấy kim nằm ngang cịn kim nằm chênh dùng tay xê dịch cuộn dây

đồng tới lui để hiệu chỉnh

Kim nam châm phải thật nhạy Nhạy ởđây có nghĩa cho kim dao động lúc ngưng lại phải nằm vị trí

Để kiểm nghiệm, ta làm sau:

Để địa bàn nằm cân bằng, chờ kim đứng yên, dùng que sắt để gần địa bàn để làm cho kim di chuyển, sau lấy que sắt xa, xem kim nam châm di động Sau nhiều lần xem kim đứng n có nằm vị trí lúc đầu khơng; kim nam châm nhạy

B

N

00

1800

900 2700

Hình III.8a

B

N

00

900 900

Hình III.8b N B

Đ T

Đầu trắng

Đầu xanh vàng

Đầu trắng

Đầu xanh vàng

(36)

Trục quay kim nam châm phải tâm với vịng chia độ

Trục hình học kim nam châm phải trùng với trục Bắc Nam nó:

Kiểm nghiệm cách dùng địa bàn mẫu (thật xác) đểđo góc phương vị cạnh, lấy địa bàn cần kiểm tra đo lại góc phương vị Nếu trị số đo hai địa bàn giống địa bàn kiểm nghiệm đạt yêu cầu

Đường nhắm phải qua đường 00 - 1800 vòng chia độ địa bàn

Để kiểm nghiệm, ta giăng dây tơ nhỏ qua khe nhắm khe quan sát nhìn từ

trên cao xuống xem dây tơ có trùng với đường 00 - 1800 khơng; trùng tốt Các vạch chia độ vịng chia độ phải

Kiểm tra cách dùng Compa đểđo khoảng chia

B ĐO GÓC BẰNG ĐỊA BÀN:

Dùng địa bàn đểđo góc phương vị cạnh, ta có cách cầm sau:

Trãi thẳng địa bàn ra, cân bằng, chiếu trục đọc số đầu Bắc (đầu xanh vàng) kim nam châm (tức hướng vạch 00 mục tiêu, hình III.9a)

Mở nắp hộp địa bàn góc khoảng 1350, đọc trị số đầu Bắc (đầu xanh vàng) kim nam châm (cũng hướng vạch 00 mục tiêu, hình III.9b)

Mở nắp hộp địa bàn góc 450, đọc trị số đầu Nam (đầu trắng) kim nam châm (tức hướng vạch 1800 mục tiêu, hình III.9c)

Cách ghi kết quả:

Thí dụđặt máy điểm O ta đo góc phương vị cạnh OA, OB, OC tính

góc AOB, BOC, COA

Hộp Nắp

Hướng ngắm

Hình III.9a

450 Nắp

Hình III.9c 1350

Hình III.9b

Hình III.10

B

(37)

SỐĐO GÓC BẰNG ĐỊA BÀN

Điểm đặt máy

Điểm

đo

Góc phương

vị Góc Ghi

0

A B C

36015’

112030’

230045’

36015’

B

(38)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: CHƯƠNG IV:

Đ

O CHI

Ề

U DÀI

I KHÁI NIỆM ĐO CHIỀU DÀI:

Đo chiều dài công tác trắc địa Chiều dài nằm ngang

đoạn thẳng số liệu cần thiết để xác định mặt đoạn thẳng

Tùy theo yêu cầu xác điều kiện địa hình cụ thể mà chọn phương pháp dụng cụ đo thích hợp

- Đo chiều dài bước chân

- Đo chiều dài thước dây, thước thép

- Đo chiều dài dây đo thị cự (máy thủy bình kinh vĩ) - Đo chiều dài sóng vơ tuyến sóng ánh sáng

Muốn đo chiều dài đoạn thẳng mặt đất ta phải đo chiều dài hai đầu đoạn thẳng để qui chiều dài thành chiều dài nằm mặt phẳng nằm ngang Ví dụ

phải đo chiều dài đoạn AB, đo đạc chiều dài AB đoạn thẳng nối liền hai điểm A B mà hình chiếu A'B' AB xuống mặt phẳng nằm ngang (hình IV-1)

♦ CÁC BƯỚC CHUẨN BỊ GỒM: Đánh dấu điểm dóng đường thẳng

II ĐÁNH DẤU ĐIỂM TRÊN MẶT ĐẤT:

Bước công tác đo vẽ đồ chọn điểm đánh dấu điểm mặt đất Tùy theo yêu cầu đo vẽ tình hình địa chất khu vực mà chọn vị trí điểm thích hợp đánh dấu chúng loại cọc, mốc khác nhau, để chúng tồn suốt trình đo vẽ

và trình khai thác sử dụng đồ sau

Nếu cọc sử dụng thời gian ngắn đo vẽ dùng cọc gỗ có tiết diện trịn vng có

đường kính cạnh 4÷10cm, dài 40÷60cm đầu vót nhọn đầu cưa phẳng có đóng đinh (hình IV-2)

a)

5÷10 10

60

b) c) d)

Hình IV-2

A B

A'

B' Hình IV.1

(39)

Để chống mục, mọt quét hắc ín đốt cháy xém mặt ngồi phần chơn chìm đất Khi cần bảo lưu lâu dài dùng cọc bê tơng (hình IV-2b): có loại mốc bê tơng tiết diện vng 10 x 10cm có lõi thép, có hai loại tiết diện tam giác cạnh 15cm, có loại cọc bê tơng hình chóp cụt (hình IV-2c IV-2d)

Cọc chơn chặt đất, để nhô lên mặt đất 10cm, mặt cọc có ghi số hiệu cọc sơn khắc chìm Xung quanh chơn móc phát quang cỏ, đào rảnh nước vẽ sơ đồ vị trí chơn mốc dểđể tìm sử dụng

III TIÊU NHẮM VÀ DÓNG DƯỜNG THẲNG: III.1 Tiêu nhắm:

Để từ xa ngắm tới cọc mốc dể dàng, cần dựng sào tiêu thẳng đứng ngây tâm mốc: sào dài gỗ, có chiều dài 2÷3m, đầu vót nhọn bọc đót thép; thân sào sơn hai màu trắng, đỏ theo khoảng 50cm (hình IV-3a) Để giử cho sào tiêu đứng thẳng thân mốc cần chằng dây chống chân ba gỗ (hình IV-3b)

III.2 Xác định đường thẳng hai điểm thơng nhau:

a) Dóng đường thẳng mắt thường: Giả sử cần xác định đường thẳng qua điểm A B ngắm thông nhau, trước hết dựng sào tiêu thẳng đứng điểm Một người đứng cách sào A khoảng 2÷3m, ngắm sào B cho sào A che lấp sào B (hình IV-3’), đồng thời

điều khiển sào C di động sào A che lấp sào C: A, C, B thẳng hàng Làm tương tự cho

đến sào D, E

Trường hợp cần kéo dài AB, người ta làm tương tự, xem hình IV-4 sau Hình IV-3

200cm 50cm

a)

b)

Hình IV-3’

A' C' D' B'

(40)

b) Dóng máy: Muốn việc xác định đường thẳng có độ xác cao, ta đặt máy kinh vĩ (xem chương VI) cọc A, ngắm B dây lưới chữ thập ống kính máy (hình IV-5) sau điều khiển tiêu C, D nằm hướng ngắm máy

III.3 Xác định đường thẳng hai điểm không thông nhau:

a) Trường hợp qua gò, đồi: Giữa A B quảđồi, từ A không ngắm thông qua B Cần xác định vị trí trung gian C D thẳng hàng với A B (hình IV-6)

Trình tự tiến hành sau: Dựng sào tiêu thẳng đứng A B Một người cầm sào tiêu C1đứng sườn đồi ngắm thông với B điều khiển sào tiêu D1 thẳng hàng với C1B, đồng thời D1 ngắm thông với A Người cầm sào tiêu D1điều khiển sào C1 di động tới vị trí C thẳng hàng với A, D1, đồng thời C2 ngắm thông với B Người cầm sào tiêu C2điều khiển sào tiêu D1 di chuyển tới vị trí D2 thẳng hàng với C2B, đồng thời D2 ngắm thông tới A Cứ làm dần sào tiêu A, C, D C, D, B đồng thời thẳng hàng lúc sào A, B, C, D nằm đường thẳng

b) Trường hợp qua khe sâu, khe núi: Khi cần xác định đường thẳng vượt qua thung lũng, khe sâu ta tiến hành tương tự: trước hết, cắm sào A B dùng mắt

điều khiển cắm sào thẳng hàng với A B (hình IV.7)

Ngắm hướng B-1 để cắm sào thẳng hàng với B-1, tiếp tục ngắm theo chiều mũi têm, xác định điểm 3, 4, Kiểm tra lại từ hướng A sang hướng B vị trí sào 5, 4,

Hình IV-4

A' B' C' D'

A B C D

Hình IV-5

C D

(41)

c) Trường hợp qua chướng ngại vật: Nếu A B chướng ngại vật nhà cửa, cơng trình cao, ta áp dụng phương pháp sau để xác định đường thẳng

Giả sử M N điểm nằm đường AB (hình IV.8) Để xác định M N, người ta phóng đường phụ Ax; gọi b chân đường vng góc hạ từ B xuống Ax m, n chân

đường vng góc hạ từ M N xuống Ax Theo định lý đường thẳng song song, ta có kết sau:

Am Ab

Bb

Mm = ⋅

(4-1)

Ab An

Bb

Nn = ⋅

(4-2)

Hình IV-6

A C D B

D2

D1 C1

C2

A B

Đồi gị

C D

Hình IV-7

A B

Qua khe sâu

1

3

x B

A M N

m

n

(42)

Từ suy cách xác định M N sau: trước hết dùng máy kinh vĩ (xem chương VI) êke gương phẳng xác định b, chân đường vng góc hạ từ B xuống Ax Trên Ax, chọn

điểm m n đo lấy đoạn Bb, Am, Ab, An dùng cơng thức (4-1) (4-2)để

tìm Mn Nn Tại m n, dóng đường vng góc với Ax đo lấy đoạn mM nN để đóng cọc M, N: lúc M N nằm đường thẳng AB

♦ TIẾN HÀNH ĐO:

IV ĐO CHIỀU DÀI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC TIẾP: IV.1 Dụng cụđo:

a) Thước vải: Thước vải loại thước có bề rộng khoảng 1,5cm, dầy khoảng 0,4mm,

được dệt sợi bền kim loại thủy tinh cực nhỏ để tăng độ chịu kéo chiều dài thước thường 5m, 10m, 20m, 50m Thước chia vạch tới centimet ghi số mét Thước vải bị co dãn nhiều nên đlộ xác thấp, thước cuộn hộp nhựa có tay quay để

dễ dàng cuộn thước

b) Thước thép: loại làm thép mỏng, dầy khoảng 0,4mm, rộng khoảng 15÷20mm, chiều dài thước từ 5m ÷ 50m Trên thươc chia vạch tới centimet ghi số mét một, gần đầu cuối thước khắc tới milimet Thước thép đo với độ xác 1:1000÷1:3000 gọi thước có độ xác trung bình Thước thép đo với độ xác đạt tới 1:20000 gọi thước có độ xác cao

Hai đầu thước có vịng đồngđể kéo căng thước đo; cần lưu ý với vạch 9m có khắc đầu vòng đồng; kiểu dùng thuận tiện đo chiều dài cơng trình phải

đặt đầu thước sát vào tường Trong đo không để thước bị xoắn; chuyển thước không để

mặt thước chạm vào mặt đất để thước rối hình số Khi đo xong phải lau chùi hai mặt thước, bôi mở lên hai mặt cuộn vào khung thép

c) Thước dây: loại thước làm thép inva (inva loại hợp kim

đặc biệt có hệ số co dãn nhỏ, gồm 64% sắt 36% niken) Đường kính 1,65mm, dài 24 48m Phần cuối dây đo, gắn vào thang thước có chia đến milimet khoảng từ

đến 8cm, 10cm

Chiều dài thước dây chiều dài vạch không Thước thép dây có thểđo với độ

chính xác đạt tới 1:250000

d) Que sắt: que sắt thường dài 50 đến 60cm với đường kính 0,4 ÷ 0,5cm Que sắt dùng

đểđánh dấu số lần đặt thước Mỗi que sắt thường 11 que

IV.2 Phương pháp đo chiều dài thước:

IV.2.1 Đo chiều dài bằng thước thép với độ xác trung bình:

Biên chế nhóm đo gồm người: người căng thước người ghi sổ; dụng cụ cần thiết thước thép, sào tiêu, que sắt sổ ghi

a) Trên khu đất bằng:

Trước hết, dựng sào tiêu hai đầu đường thẳng cần đo A B; dùng phương pháp dóng

đường thẳng để xác định vài điểm trung gian thẳng hàng với A B dựng sào tiêu

điểm Trình tự thao tác sau: người cầm đầu thước có vạch 0m - gọi người "sau",

đặt "0" tâm cọc A giửđầu thước que sắt cắm tâm cọc A; người căng đầu thước - gọi người "trước" - cầm 10 que sắt (giả sử dùng 11 que) Người "sau" ngắm tiêu điều khiển người "trước" xê dịch đầu thước cho toàn thân thước nằm

đường thẳng AB hiệu lệnh "căng thước" Khi nghe hiệu lệnh này, người "trước" căng thước lực vừa phải cắm que sắt vạch 20m trả lới "xong"

(43)

thước (10 lần x 20m = 200m): lúc người "sau" đưa 10 que cho người "trước" tiếp tục đo, người ghi sổ vào số lần trao que đểđánh dấu vào sổ

Khi đoạn cuối ngắn chiều dài phải vào tâm cọc B làm chuẩn đểđọc số

trên thước

Giả sử sau đo xong đoạn thẳng AB, sổ ghi lần trao que, số que sắt tay người "trước" que đoạn lẻ cuối đọc 12,23m chiều dài đoạn AB là:

20m x 10lần + 20m x + 12,23m = 312,23m

Để kiểm tra nâng cao kết đo, phải tiến hành đo lần "đo đi" "đo về" theo hai chiều ngược (từ A tới B từ B A)

Độ xác kết quảđo đánh giá sai số tương đối tính theo cơng thức

tb

d d d d

d = −

Δ

(4-3) đó:

dđi : chiều dài lần "đo đi"; dvề : chiều dài lần "đo về"; dtb : giá trị trung bình hai lần "đo đi" "đo về"

Phương pháp đo chiều dài đạt độ xác 1:2000 Tùy theo u cầu độ

chính xác đo vẽ mà kết quảđo chiều dài phải đạt số xác qui định Quy phạm

đo đạc Nếu sai số

d d Δ

tính cơng thức 4-3 nằm phạm vi chép lấy giá trị trung bình dtb làm kết cuối

b) Trên khu đất dóc:

Đối với địa hình đo có độ dốc chiều dài đo phải quy chiều dài nằm ngang để đưa lên đồ mặt cắt, mặt đất dóc, cần có thêm dụng cụ điều chỉnh thước vị trí nằm ngang: Đó ống thủy gắn vào thước gỗ, có tên gọi nivơ thợ nề

Giả sử cần đo chiều dài nằm ngang d A B; hướng đo xuống dóc từ A B (hình IV.9)

Đặt đầu "0" thước A, đầu treo dọi, mặt thước đặt nivô Nâng hạ đầu thước đểđưa bọt ống thủy nhỏ vào ống, lúc thước nằm ngang; căng thước dọi rơi vào điểm, đánh dấu điểm chuyển thước đo tiếp hướng B

Khi độ dốc mặt đất lớn, độ dóc tương đối đều, người ta đo trực tiếp chiều dài nghiêng d' đo góc dốc V mặt đất, tính chiều dài nằm ngang theo công thức

d =d' ×cosV

Để đo góc V mặt đất, dùng loại dụng cụđơn giản nhưở hình IV-10 Muốn đo góc dốc V, cần dựng dụng cụ điểm A, đo lấy chiều cao i , dựng sào có chiều cao i

trên điểm B Quay hướng ngắm vào đầu mút sào, lúc dây dọi treo thước chắn vào sốđọc bàn độ, sốđọc giá trị góc dốc V mặt đất

Hình IV-9 d A

B dây dọi

(44)

Hình IV-10

Nếu A B mặt đất có độ dốc khơng đều, ta chia chiều dài AB thành nhiều đoạn nhỏ, đoạn nhỏ độ dốc mặt đất tiến hành đo trên, cộng kết lại, ta có chiều dài nằm ngang AB (hình IV-11)

IV.2.2 Đo chiều dài bằng thước thép với độ xác cao:

Thước thép dùng để đo có khoảng chia tới milimet Dùng máy kinh vĩ để định tuyến, tuyến ngắm máy, điều khiển người đóng cọc "phân đoạn": khoảng cách hai cọc phân

đoạn phải nhỏ bề dài thước vài centimet tâm cọc phân đoạn phải nằm

đường thẳng với hai điểm đầu điểm cuối A, B Đoạn cuối nhỏ bề dài thước, phải đo sơ chiều dài đoạn gắn thêm đoạn thước có khắc vạch milimet vào đêximet tương ứng thước Ví dụ, đoạn cuối đo sơ có chiều dài 6,47m đoạn thước khắc milimet gắn vào đêximet từ 6,40m tới 6,50m

Trên đầu cọc phân đoạn có khắc vạch chuẩn đểđọc số thước (hình IV-12)

Thước dùng để đo phải kiểm nghiệm để tìm chiều dài thực thước ứng với lực căng thước quy định điều kiện nhiệt độ mơi trường biết Vì phải có lực kếđể

căng thước nhiệt kếđểđo nhiệt độ môi trường

Khi đo, người căng thước lực kế, đặt nhẹ nhàng thước lên cọc phân đoạn Theo hiệu lệnh, người đồng thời căng thước lực quy định để phần có khắc milimet

d A

B

V i

i

dọi

d'

V

Hình IV-11 d1

d2

d3

d4

d5

hướng ngắm B cọc phân đoạn cọc phân đoạn A

(45)

nằm đỉnh cọc; đợi thước không dao động, người đọc số thước vạch chuẩn cọc lúc; sốđọc "đầu" "cuối" thước phải ghi vào sổ người riêng biệt; số đọc tới 0,1mm Mỗi phân đoạn phải đo lần liên tục với giá trị milimet khác Người ghi sổ phải tính chiều dài phân đoạn vừa đo sau lần đọc số; so sánh chiều dài phân đoạn sau có kết tính tốn: giá trị khơng chênh q ±1mm chấp nhận trị số trung bình giá trị làm chiều dài phân khoảng vừa đo

Mỗi lần đọc thước đọc nhiệt độ lần Làm tương tự cho phân đoạn khác đo hết chiều dài AB, ta có kết lần "đo đi" Sau đổi đầu thước đo theo chiều ngược lại, tức từ B A, ta kết lần "đo về"

Khi tính tốn chiều dài tổng cộng, cần lưu ý cải sai số nhiệt độ (Δlt), sai số chiều dài thân thước (Δlk) đo mặt đất dốc phải thêm số cải độ dốc mặt

đất (Δlv)

Do đỉnh cọc phân đoạn ởđộ cao khác nhau, nên phải dùng máy thủy bình (chương V)

đo chênh cao h cọc; số cải vềđộ dốc Δlvđược tính theo: Δlv = L - S

Theo hình IV-13, ta có:

2

h L

S= −

Trong đó: L - chiều dài nghiêng đo cọc phân đoạn; S - chiều dài nằm ngang cần tính cọc phân đoạn; h - chênh cao cọc phân đoạn; Δlv - khác chiều dài nghiêng chiều dài nằm ngang

Ta có:

2

v L l h

l = − − Δ

Hay là:

⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − − − − ≈ Δ L h L h L L l 3 v L h L h l 3

v ≈ + +

Δ

Nếu

10 L h <

bỏ qua số hạng 3

4

L

h

, số cải độ dốc là: L h L v =

Δ (4-4)

Vậy chiều dài nằm ngang cọc phân đoạn là: L h L S −

= (4-5)

Khi đo tính tốn, lấy xác tới 0,1mm, kết cuối lấy tròn tới milimet IV.2.4 Những sai số thường gặp phải đo chiều dài bằng thước thép:

a) Sai số thân thước: Trước dùng thước thép để đo chiều dài cần phải kiểm nghiệm để tìm chiều dài thật

L

S

h

(46)

Gọi l0 chiều dài danh nghĩa ghi thước, lk chiều dài thực đo kiểm nghiệm tìm ra, sai số thước là:

Δlk = l0 - lk (4-6)

Sai số có tính hệ thống, phải tìm trị số dấu để cải vào kết đo Nếu đoạn thẳng đo với n lần đặt thước đoạn lẻ lại r, chiều dài nằm ngang đoạn thẳng sau hiệu chỉnh là:

r

l l r n l l n S

0 k k

0 ⋅

Δ − + ⋅ Δ − ⋅

= (4-7)

b) Sai số đặt thước không thẳng hàng: Do đặt thước đo không thẳng hàng với A B nên đường đo đường gấp khúc, kết đo lớn giá trị thực Để giảm bớt ảnh hưởng sai số này, cần xác định đường thẳng trước đo, đầu thước khơng lệch ngồi phóng từ 6÷đến 12cm (hình IV-14)

c) Sai số thước bi xoắn: Thước thép mỏng thường hay bị tượng xoắn thước làm cho thước bị co ngắn lại, gây sai số kết quảđo Vì chiều dài thước ngắn lại nên kết quảđo lớn giá trị thực; trước đo phải dùng tay vuốt cho phẳng mặt thước d) Sai số thước bị võng xuống bị vồng lên: Sai số thường xẩy mặt

đất gồ ghề lồi lõm (hình IV-15)

Hiện tượng làm cho kết đo lớn giá trị thực Để giảm bớt ảnh hưởng sai số

này, cần phải đỡ thước đo qua chổ trũng; mặt đất có bụi cây, mơ đất phải san Xẻ

rảnh đặt thước đặt thước ngang

e) Sai số lực căng thước thay đổi: Thước thép bị giãn dài chịu lực kéo

hai đầu Để giảm bớt ảnh hưởng sai số này, cần có lực kế gắn đầu thước, căng thước lực căng tiêu chuẩn

f) Sai số nhiệt độ môi trường thay đổi: Thước thép giãn nở co lại theo thay

đổi nhiệt độ mơi trường; phải có nhiệt kế theo dõi nhiệt độ q trình đo Số cải nhiệt độđược tính theo:

Δlt =αl(t −t0) (4-8)

trong đó: α _ hệ số giãn nở nhiệt thép làm thước; l _ chiều dài thước; t _ nhiệt độ đo; t0 _ nhiệt độ kiểm nghiệm thước

Biết nguyên nhân trên, dùng biện pháp đo, chọn điều kiện đo thích hợp, tính tốn hiệu chỉnh để kết quảđo đáng tin cậy

V ĐO KHOẢNG CÁCH BẰNG MÁY CÓ VẠCH ĐO KHOẢNG CÁCH VÀ MIA ĐỨNG: V.1 Máy có vạch đo khoảng cách:

Đó loại máy có lưới vạch đo khoảng cách ống kính (như máy kinh vĩ, máy bình chuẩn ) Lưới vạch gồm hai vạch nằm song song đối xứng với vạch ngang vạch chữ

A B

Hình IV-14

(47)

V.2 Mia đứng:

Mia đứng loại thước làm gỗ hợp kim nhẹ giãn nở nhiệt, dài từ

đến 4m, di chuyển thường gấp lại hay thu lại, rộng từ đến 10cm, mặt phân vạch sơn đen sơn đỏ theo centimet ghi số đêximet, chiều dầy hai mặt mia khoảng từ ÷ 1,5cm, Phía mặt sơn số thường có hai gờở hai mép (hình IV-17)

Hình IV-16

Hình IV-17 05

04

03

02

01

00

30

29

28

27

26

(48)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: V.3 Nguyên lý đo:

a) Khi tia ngắm nằm ngang:

Theo hình IV-18 ta có:

d = d0 + f + δ (a)

ởđây d _ khoảng cách từ máy đến mia; d0 _ khoảng cách từ tiêu điểm đến mia; f _ tiêu cự kính vật; δ _ khoảng cách từ trục quay máy đến kính vật

Qua hai tam giác đồng dạng g1Fp1 QFP ta có:

1 '

p g

PQ FO

FT

= từđó ta có có

1 '

p g

PQ FO

FT= ⋅ (b)

Vì FT = d0 ; FO' = f; gọi đoạn PQ mia n khoảng cách hai vạch đo g1p1 gp e, ta có:

n

e f

d0 = Vì f, δ e số máy, nên tỷ số e f

số gọi số

nhân, ký hiệu k, tổng số (f + δ) số gọi số cộng, ký hiệu c Khi đó, từ

(a) (b) ta có:

d = kn + c (4-9)

Để thuận tiện đo, máy đo khoảng cách thường cấu tạo cho k=100, với máy đo khoảng cách đại thường có c=0 Do thực tế người ta thường dùng công thức d = kn (4-10)

b) Khi tia ngắm nghiêng:

Khi tia ngắm nằm nghiêng khoảng cách tính theo cơng thức (4-10) khơng phải khoảng cách nằm ngang (hình IV-19) Khoảng cách nằm ngang lúc tính theo cơng thức tổng quát:

d = kn' cos2α + C cosα (4-11) đó: n' _ khoảng cách đọc mia tia ngắm nằm nghiêng; α _ góc đứng

P

Q B A

d

δ f d0

ε F

g1 g

p p1

e o' T

q q

p p

9

Hình IV-18

o

D

d

B α

P'

P

Q Q

'

T α n/2 n

'/2

(49)

Các máy đo Khoảng cách đại thường có C=0 nên cơng thức viết: d = kn' cos2α (4-12)

Mặt khác, cos2α = - sin2α nên (4-12) viết:

d = kn' + kn' sin2α (4-13)

Qua ta thấy kn' sin2α số hiệu chỉnh khoảng cách Δd tia ngắm nằm nghiêng Trị số tra bảng lập sẵn theo biến số kn α

V.4 Phương pháp đo:

Đểđo khoảng cách máy có vạch đo khoảng cách thơng thường mia đứng, phải cần người thêm dụng cụ dây dọi, sổ ghi Giả sửđo khoảng cách hai điểm A B, thao tác bao gầm:

Đặt máy điểm A, dùng dây dọi để cân máy Người dựng mia phải dựng cho mia thẳng đứng, vng góc với hướng BA mặt trước mia sát với điểm B Người ngắm máy phải điều chỉnh ngắm cho nhìn rõ mặt mia Dọc số mia theo vạch đo khoảng cách a, b, c (hình IV-20)

Theo hình (IV-20 a) ta có số đọc là: a = 1804cm; b = 1725cm; c = 1646cm khoảng cách d là:

d = 100 (a - c) = 100 x (1804 - 1646) = 15800mm = 15.8m

Kiểm tra trị sốđó theo sốđọc vạch giữa:

d = x 100 (a - b) = x 100 (b - c)

= x 100 (180,4 - 172,5) = x 100 (172,5 - 164,6) = 15,8m

Để tiện đọc số tính khoảng cách, cần quay ống kính, đặt vạch ngắm lưới vào ranh giới hai phân vạch deximet mia đọc ước lượng hai vạch (hình IV-20 b)

Nếu sốđọc theo tia nằm nghiêng phải tra bảng tìm số hiệu chỉnh Δd=kn'sinα tính khoảng cách theo cơng thức (4-13)

Như xong lần đo thứ Sau đảo ống kính, đo tiếp lần đo thứ hai Nếu chênh lệch hai trị số phạm vi cho phép, lấy trị số trung bình làm kết lần đo Đo khoảng cách theo phương pháp thường cho phép độ xác từ

1 : 400 đến : 300

18

17

16

1804

1725

1646

1228 1164

1100 12

11

Hình IV-20

a) b) vạch

vạch

vạch vạch

vạch Chỉ sốđọc

(50)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: CHƯƠNG V:

Đ

O

ĐỘ

CAO

I KHÁI NIỆM ĐO CAO:

I.1 Khái niệm hệ thống độ cao:

Một điểm mặt đất xác định toạ độđịa lý độ cao Nhưđã nói chương I mặt thủy chuẩn mặt nước biển trung bình kéo dài qua lục địa hải đảo tạo thành mặt cong kín Độ cao điểm chiều dài thẳng đứng (theo phương dây dọi) kể từđiểm tới mặt thủy chuẩn, độ cao tuyệt đối Mặt khác, điểm mặt đất có mặt thủy chuẩn qua gọi mặt thủy chuẩn giả định, khoảng cách thẳng đứng từ

điểm tới mặt thủy chuẩn giả định qua điểm khác gọi độ cao tương đối hai điểm

Hiệu độ cao hai điểm khoảng cách theo chiều thẳng đứng hai mặt thủy chuẩn

đi qua hai điểm (hình V-1)

AA' , BB' : độ cao tuyệt đối AA'' : hiệu độ cao A B

Độ cao tuyệt đối điểm A ký hiệu HA Hiệu độ cao hay độ chênh cao hai điểm A B ký hiệu hABđược tính sau:

Hab = HB -HA

Người ta xác định độ cao tuyệt đối, hiệu độ cao điểm nhiều phương pháp khác

I.2 Các nguyên lý đo cao:

Đo cao công tác đo đạc trắc địa Để có chênh cao hai điểm mặt đất, thường áp dụng nhiều nguyên lý dụng cụđo khác

a) Đo cao hình học: Dựa vào tia ngắm nằm ngang máy loại máy trắc địa gọi máy bình chuẩn, đểđo trực tiếp độ chênh lệch hai điểm Phương pháp độ xác cao,

được dùng nhiều công tác đo độ cao

b) Đo cao lượng giác: Dùng máy trắc địa gọi máy kinh vĩ, đểđo góc nghiêng tia ngắm; biết khoảng cách nằm ngang hai điểm, dùng cơng thức lượng giác tính

được chênh cao Phương pháp cho độ xác thấp đo cao hình học, song tiện lợi đo cao vùng có địa hình phức tạp

c) Đo cao áp kế: Dựa vào tính chất "càng lên cao áp suất giảm", người ta dùng khí áp kế để đo độ chênh áp suất khơng khí hai điểm, từ tính chênh

Hình V-1

mặt bình chuẩn mặt bình chuẩn giảđịnh

mặt thủy chuẩn A

A''

A'

B' B

A'

(51)

d) Đo cao thủy tĩnh: Dựa vào nguyên lý : mặt thoáng chất lỏng chứa hai bình thơng cao nhau", người ta chế tạo máy đo cao thủy tĩnh đểđo chênh cao hai điểm Phương pháp có độ xác cao, thường ứng dụng trắc địa cơng trình (khoảng cách điểm cần đo gần nhau)

e) Đo cao vơ tuyến điện: Dựa vào tính chất phản xạ sóng điện từ, sóng ánh sáng sóng âm, người ta chế máy đo khoảng cách (đứng) phận phát sóng phận phản xạ Máy cho kết độ chênh cao hai điểm

f) Đo cao học: Phối hợp nguyên lý truyền độ học theo phương ngang dao

động lắc, người ta chế tạo máy đo chênh cao học gắn xe Máy ghi lại số

hoặc đồ thị thay đổi độ chênh cao theo quãng đường xe di chuyển

Việc lựa chọn phương pháp đo cao tùy thuộc vào điều kiện địa hình, địa vật khu đo, vào dụng cụ máy móc có độ xác cần thiết kết quảđo

Trong chương giới thiệu phương pháp đo cao hình học, phương pháp đo cao lượng giác phương pháp đo cao áp kế

II PHƯƠNG PHÁP ĐO CAO HÌNH HỌC VÀ MÁY BÌNH CHUẨN: II.1 Máy đo cao phân loại máy đo cao:

Các loại máy đo cao gồm: Máy bình chuẩn (đo cao hình học); máy kinh vĩ (đo cao lượng giác)

Theo độ xác, chia máy đo cao làm ba loại:

a) Máy đo cao xác cao: loại máy thường dùng đểđo cao hạng I, II, sử

dụng rộng rãi cơng trình xây dựng, ví dụ nghiên cứu biến dạng cơng trình Cho phép

đạt sai số trung phương đo chênh cao h kilomet ±(0,5 ÷ 1,0)mm

b) Máy đo cao xác trung bình: Loạn máy thường dùng đểđo cao hạng III, IV Máy cho phép đạt sai số trung phương đo chênh cao h kilomet ±(4,0 ÷ 8,0)mm c) Máy đo cao xác thấp: Loại máy thường dùng đểđo cao kỹ thuật Máy cho phép đạt sai số trung phương đo chênh cao h kilomet ±(15 ÷ 30)mm

II.2 Máy thủy chuẩn (máy bình chuẩn): II.2.1 Cấu tạo:

Máy bình chuẩn gồm có phận chính:

a) Ống kính: phận quan trọng máy gồm có thấu kính, ốc điều chỉnh, dây thị

cự, dây chữ thập Ống kính quay quanh trục máy (hình V-2)

Maý bình chuHình V-2: ẩn

ống kính ống thủy

bệ máy

đế máy

ốc cân máy

a) O

' O

a a' dây thị cự

(52)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: Ống thủy: gồm có ống có bọt nước gắn vào bên ống kính cho phép ta thăng ống kính vị trí nằm ngang Để cân bọt nước người ta điều chỉnh ba ốc cân

dưới bệ máy

c) Bệ máy: Dùng để đỡống nguyên bệ máy xoay quanh trục thẳng đứng máy

d) Ôc cần máy: Nối bệ máy đế máy ốc cân Ôc cân giúp ta đưa bọt nước vào giữa, máy vào vị trí cân bằng, tia ngắm nằm ngang

e) Đế máy: phần trung gian bệ máy chân ba dế máy có ba ốc cân máy

II.2.2 Kiểm nghiệm điều chỉnh máy:

Trước đem dùng, máy bình chuẩn cần kiểm nghiệm kỷ lưởng: - Trục ống thủy dài phải song song với trục ống kính

- Trục ống kính thẳng góc với trục quay máy

- Dây chữ thập nằm ngang phải song song với mặt phẳng nằm ngang

II.3 Mia đo cao:

Mia thước gỗ kim loại dài khoảng 3m, người ta dùng mia hộp để

kéo đoạn để tăng chiều dài lên Mia dùng đo cao gọi mia thủy chuẩn, thường sơn mặt với hai màu tắng đen khoảng centimet, có ghi sốở deximet met, đáy mia ứng với 0m

Để tăng cường độ tin cậy đọc số, có loại mia khắc phân khoảng ghi sốở hai mặt mia: "mặt đen" ứng với vạch centimet màu đen, chữ deximet màu đỏ; "mặt đỏ" có vạch centimet màu đỏ, chữ số deximet màu đen Đáy mia mặt đen ứng vớ vạch 0m, đáy mia

mặt đỏứng với số ghi khoảng K tùy chọn Tại vị trí thân mia, số đọc mặt đỏ sốđọc mặt đen chênh số K; nhờ có số chênh lệch mà người đọc dể dàng kiểm tra sốđọc

Tùy theo mia khắc phân số mặt hai mặt mà người ta phân loại mia: mia mặt mia hai mặt

Ngồi cịn có đế mia làm gang, nặng ÷ khơng, có ba chân nhọn để bám xuống đất, mặt có núm bán cầu để dựng mia, thông thường người ta dùng đế mia làm nhưđiểm trung gian để chênh cao hai điểm xa

II KỸ THUẬT ĐO ĐỘ CAO: III.1 Hiệu độ cao hai điểm:

Giả sử cần xác định hiệu độ cao (độ chênh cao) hai điểm A B mặt đất, người ta có phương pháp sau:

a) Đo cao hình học từ giữa:

Phương pháp đo cao hình học từ tiến hành sau:

- Dựng mia thẳng đứng hai điểm A B, ởđây hướng đo từ A đến B gọi mia A "mia sau" (mia sau hướng tới) mia B "mia trước"

- Đặt máy đo cao (máy bình chuẩn) khoảng hai mia cho đường ngắm từ máy

đến A đến B gần nhau, có điều lưu ý không cần đặt đường thẳng qua AB (hình V-3)

Hình V3 a b

C

A

B' B D R2 R1

J

h H3

(53)

- Quay ống kính ngắm mia đặt A, đưa trục ngắm ống kính vào vị trí nằm ngang, đọc mia sốđọc a gọi sốđọc sau (sốđọc mia sau)

- Tương tự, quay ống kính ngắm mia đặt B, đọc mia sốđọc b gọi sốđọc trước (số đọc mia trước)

Từ hình V-3 ta thấy:

h = a - b (5-1)

h gọi độ chênh cao điểm B điểm A Nghĩa chênh cao hai điểm trước sau sốđọc mia sau trừđi sốđọc mia trước Khi điểm trước B cao điểm sau A chênh cao h có dấu dương ngược lại, điểm trước B thấp điểm sau A thi h mang dấu âm

Độ cao điểm B tính từđộ cao điểm A theo công thức: HB = HA + h (5-2)

Nghĩa độ cao điểm trước độ cao điểm sau cộng với chênh cao hai điểm sau điểm trước

b) Đo cao hình học phía trước:

Đặt máy thăng bằng, cho tâm máy đường thẳng dây dọi (đường thẳng đứng) với điểm A (hình V-4)

Đưa trục ngắm ống kính vào vị trí nằm ngang, đo chiều cao I máy đọc mia đặt

ở B sốđọc b Từ hình V-4 ta có:

hAB = i - b (5-3)

h độ chênh cao điểm B điểm A, chiều cao máy trừ số đọc mia Chiều cao máy có thểđo mia thước thép Nếu điểm trước B cao điểm sau A chênh cao h mang dấu dương ngược lại, h mang dấu âm

c) Đặt máy AB: Trong nhiều trường hợp ta không thểđặt máy điểm điểm mà ta phải đặt AB hình V-5 Sốđọc mia A a sốđọc mia B b (ởđây hướng tới AB) hiệu độ cao hai điểm là:

hAB = a - b (5-4)

i b

C

A

E F

B'

B D R J

h Mặt nước gốc

Hình V-4

HA

Hình V-5

hAB

B

A a b

(54)

d) Đo chênh cao hai điểm xa nhau:

Do tầm nhìn ống kính bị hạn chế, nên khoảng cách máy - mia trạm đo hạn chế, tối đa chỉđạt tới 120m; khoảng cách từ mốc biết độ cao tới mốc cần tìm độ

cao thường lớn; muốn đo chênh cao chúng phải bố trí nhiều trạm máy liên tiếp, hình V-6 M mốc biết độ cao, N mốc cần tìm độ cao; M N hai mốc cách xa

Từ hình V-6 ta có:

h1 = S1 - T1 h2 = S2 - T2 h3 = S3 - T3 hn = Sn - Tn

Chênh cao hai mốc M N tính theo: h = h1 + h2 + h3 + + hn =

∑

=

n

1 i

i

h (5-5)

Vậy độ cao N cần tìm là:

HN = HM + h (5-6)

Thực chất phép đo chuyền độ cao từ mốc M qua điểm trung gian a, b, c,

N Tại trạm đo , mia A dựng mốc M, mia B dựng mốc trung gian a Sau đo xong trạm 1, chuyển máy sang trạm mia B dựng a cũ trở thành mia sau, mia A chuyển sang mốc trung gian b, trở thành mia trước Khi hồn thành trạm đo

được chuyển mia B Đến trạm cuối - thứ n - mia trước phải dựng mốc N

Các mốc trung gian phải giử nguyên vị trí q trình đo trạm trước trạm sau nó; lý chuyển trạm máy mà mốc trung gian bị xê dịch phải hủy bỏ

toàn kết quảđo từ trạm đầu phải đo lại từ mốc cốđịnh M

Các mốc trung gian sử dụng trình đo; chúng cần tồn tạm thời thời gian ngắn, nên thường dùng đế mia làm mốc trung gian này: dựng mia đế mia trung gian cần nhẹ nhàng, tránh va chạm mạnh làm đế mia bị xê dịch, bị lún Để giảm bớt ảnh hưởng số sai số tác động lên kết đo thủy chuẩn (tức đo chênh cao) người cầm mia trước phải ước lượng chọn vị trí đặt mia cho khoảng cách từ máy tới mía trước xấp xỉ khoảng cách từ máy tới mia sau

Toàn sốđọc mia phải ghi vào "Sổ đo thủy chuẩn" chữ số rõ ràng, khơng tẩy xóa Nếu viết nhầm phải gạch bỏ ghi số đọc lên phía trên; việc tính sổ thực thực địa Sau mẫu "Sổđo thủy chuẩn" đơn giản

Sơđồ trạm đo

M N

2070 1992

1320 1864

1847

1766 1549

A B

C

I II III IV

1962

Hình V-6

M N

S1

S2

S3

Sn

T1

T2

T3 Tn

a b

c

(55)

SỔĐO THỦY CHUẨN (Bảng V.2) Ngày đo: 12 - 08 - 1999 Người đo: X

Bắt đầu 7H, kết thúc 11H Người ghi tính sổ: Y Từ mốc M tới mốc N Người kiểm tra: Z

Sốđọc mia (mm) Khoảng cách (m) Trạm

Đo MTên ốc sau Trước Mia sau Mia trước

Chênh

cao h(m) ĐộH (m) cao 2070

1992 1320 1962

1864 1847 1766 1549

80.2 110.7

97.6 116.2

85.6 108.3

98.7 119.1

+0.206 +0.145 -0.446 +0.413

20.407

20.725 I

II III IV

M A B C N

404.7 411.7 +0.318

III.2 Các phương pháp đo độ cao dẫn tuyến (dọc): (xem bảng ghi sổđo)

Để tiến hành đo cao dọc, ta phải chuẩn bị cọc gỗ, đóng khoảng cách 100m dọc theo tuyến đo Cọc đánh dấu ghi cẩn thận

Sau chuẩn bị máy máy, dụng cụ, ta tiến hành đo Tùy theo chất số lượng máy móc có, thời gian đo đạc độ xác cần phải đạt tới, người ta dùng nhiều phương pháp đo cao độ dọc:

a) Phương pháp đổi chiều cao máy trạm đo:

Giả sử ABCD chiều dọc tuyến đường đo hình V-7, A mốc khởi đầu có

độ cao biết trước HA, B, C D cọc cách 100m cần đo độ cao Phương pháp đổi chiều cao máy trạm đo sau:

- Đặt máy trạm I vị trí m: sau chỉnh máy xong ngắm mia đặt cọc A, đọc sốđọc a1 Quay máy B đọc trị số b1

Hiệu độ cao h1 A, B theo vị trí m máy là: h1 = a1 - b1

- Vẫn trạm I máy đặt vị trí n: dời máy từ vị trí m đến vị trí n cách khoảng 1m, làm cho chiều cao máy hai lần đặt thay đổi Làm động tác đểđọc sốđọc a2 b2 tương ứng vị trí điểm mia A B

Hiệu độ cao h2 A B thro vị trí n máy là: h2 = a2 - b2

Nếu hiệu số h1 h2 lớn 4mm phải đo lại cịn nhỏ 4mm chấp nhận lúc hiệu độ cao h A B là:

2 h h h= +

Biết hiệu độ cao A B ta tính độ cao HB điểm B là: HB = HA + h

HA a1

B

C A

a2

b1

b2

D

Trạm I m n

Trạm II m n

(56)

Sau đo xong trạm I với kết quảđã chấp nhận, ta tính độ cao điểm B Dời máy qua trạm II hai điẩm B C Bằng thao tác giống nhưở trạm I, ta tìm hiệu độ

cao B C từđó tính độ cao điểm C Tiếp tục cho trạm III C D, tìm độ

cao điểm D

Khi đo đến cọc cuối ta lại phải kiểm tra toàn kết quả, dù trạm ta kiểm tra sai số cho phép 4mm Nếu gọi h1 hiệu độ cao cọc trạm máy chưa đổi chiều cao; h2 hiệu độ cao cọc trạm máy đổi chiều cao, ta có:

∑ h1 = ∑ h2

nhưng thực tế chúng không hoàn toàn chúng chênh lệch sai sốΔh là: Δh = ∑ h1 - ∑ h2

Nếu gọi Δh/ sai số cho phép điều kiện chủ yếu là: Δh/ > Δh

trong Δh/được tính theo cơng thức:

Δh/ = ±30 L (mm)

trong L chiều dài tuyến đường đo tính km b) Phương pháp dùng hai máy:

Thí dụđo độ cao dẫn tuyến từ A đến D, với A mốc cứđiểm có độ cao biết trước, D cọc cần tìm độ cao Với phương pháp dùng hai ta làm:

- Bố trí cho hai máy chiều (từ A đến D) - Hoặc bố trí cho hai máy nghịch chiều nhau: + Người ngắm máy từ A đến D

+ Người ngắm máy từ D đến A

Nếu hai máy nghịch chiều khơng có kiểm tra hiở trạm

Phương pháp bố trí hai máy chiều hay nghịch chiều giống phương pháp đổi chiều cao máy trạm đo, người ngằm máy coi nhưđã đặt máy trạm với vị trí m: Im, IIm, IIIm, người ngắm máy số cọi nhưđã đặt máy trạm với vị trí n: In, IIn, IIIn, Tổng số h1 người ngắm máy số phải tổng số h2 người ngắm máy số có sai số Δh (Δh = ∑h1 - ∑h2) Δh phải nhỏ Δh/ (Δh/ sai số giới hạn: Δh/=±30

L (mm), L chiều dài tuyến đường đo tính km) kết cơng nhận

c) Phương pháp khép kín đường đo với máy không đổi chiều cao máy trạm đo:

Phương pháp áp dụng cách từ A có độ cao cho sẵn, theo hướng AB khép trở A (hình V-8)

Ta đặt trạm máy AB, BC, CD, , HA để đo độ cao cọc B, C, D, E, Hình V-8

A

B

C

D

E F

G H

(57)

Kiểm tra:

- Hiệu độ cao h theo lý thuyết: ∑ h (lý thuyết) =

- Nhưng thực tế hiệu độ cao đo là: ∑ h(đo được) <>

Do đó:

Δ h = ∑ h(đo được) - ∑ h(lý thuyết) kết chấp nhận phải thỏa:

Δ h < Δ h/ (Δ h/ sai số giới hạn) mà:

/

L L 400

h =± ⋅ + ⋅

Δ (mm)

trong đó: L chiều dài tuyến đo tính km

Phương pháp thông thường dùng với chiều dài tuyến đo không 2km

d) Phương pháp chiều với máy trạm đo không đổi chiều cao máy:

Phương pháp chỉđược áp dụng điểm đầu điểm cuối điểm đo biết độ cao tuyến đo tương đối ngắn (dưới km)

Thí dụ: đo độ cao dẫn tuyến từ A đến D với A D hai mốc cao độđã biết Ta đặt máy trạm I, II, III trạm III ta tính độ cao điểm D gọi độ cao D đo

được HDđo

Độ cao HDđođo độ cao HDđã biết phải nhau, thực tế chúng có sai số là:

Δh = HDđo - HD Kết chỉđược chấp nhận khi: Δh < Δh/

trong sai số giới hạn Δh/được tính theo cơng thức sau:

/

L L 400

h =± ⋅ + ⋅

Δ (mm), với L tính Km

hay:

(58)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: VÍ DU 5.1:

SỔĐO CAO DẪN TUYẾN (Bảng V.1)

Sốđọc mia Trạm

đo

Điểm

nhắm Mia sau Mia trước

Hiệu Độ

cao

Độ cao tuyệt đối

Ghi

1

2

3

4

5

6

VIII

I

II

III

IV

IX

VIII

1277 0793 0310 1700 1418 1136 1572 1362 0952 1890 1445 1000 1445 1090 0735 1366 1172 0978

6642 1225 0810 1400 1232 1064 1520 1245 0970 1625 1150 0675 1722 1384 1046 1360 1038 0716

-432

+186

+117

+295

-294

+134

2500

2068

2254

2371

2666

2372

2506

Δh = Hđo - Hlýthuyết = 2506 - 2500 = 6mm

L = 0,644 km.

Δh' = 16mm

Số hiệu chình = -Δh/n = -6/6 = -1 mm

VIII I

II

III IV

IX

Phương pháp khép kín đường

(59)

BẢNG HIỆU CHỈNH ĐỘ CAO (Bảng V.2)

Trạm đo Điểm đo Hiệu độ cao chưa

hiệu chỉnh Schố hiỉnh ệu Hiệhiu độệu ch cao chỉnh ưa Độ cao tuyđối ệt

2

VIII I II III IV IX VIII

-432mm

+186 +117 +295 -294 +134

-1mm

-1 -1 -1 -1 -1

-433mm

+185 +116 +294 -295 +133

2500mm 2067 2252 2368 2662 2367 2500

III.3 Đo trắc đồ ngang:

Để xác định hình dạng khối đất đào đắp tính thể tích nó, ta cịn phải đo độ cao điểm nằm thẳng góc với tuyến đường đo trắc đồ dọc; công tác gọi trắc

đồ ngang (đo trắc đồ dọc đo cao dẫn tuyến)

Từ điểm đặc biệt tuyến đường đo trắc đồ dọc, ta dùng êke đo đạc để phóng

đường thẳng góc với tuyến tuyến dọc dùng thước dây để cắm cọc phụ đểđo cao độ Phía bên phải tuyến trắc đồ dọc nên lấy số lẻ thí dụ: A-1, A-3, A-5, phía bên trái tuyến lấy số chẳn: A-2, A-4, A-6, (hình V-9) Ta đo cao độ cọc phụ từđó tính

được độ cao chúng vẽ trắc đồ ngang

Độ cao cọc phụ trắc đồ ngang đo lượt với đo độ cao dẫn tuyến thời gian khác (như sau đo xong tất cọc tuyến dẫn tuyến)

- Nếu đo thời gian đo độ cao dẫn tuyến độ cao cọc phụ trắc

đồ dọc là:

Hn = (HA + La) - Ln => Hn = HA + (La - Ln)

Trong đó: La trị số mia đọc vị trí A; Ln trị số mia đọc vị trí n; (La - Ln) hiệu độ cao A n

Hình V-9 A-6

A-4 A-2

A-1 A-3 A-5

B-6 B-4 B-2

B-1 B-3 B-5

A B C D

C-6 C-4 C-2

C-1 C-3 C-5 Trái

(60)

- Nếu đo trắc đồ ngang sau đo độ cao tất cọc tuyến dọc xong áp dụng phương thức sau:

Máy đặt cọc B tuyến đo dọc, đo độ cao cọc phụ B-1, B-3, B-5, B-2, B-4, B-6 độ cao cọc phụ sẽđược tính sau:

Hn = (HB + Lb) - Ln = HB + (Lb - Ln)

Với HB độ cao cọc B; Lb độ cao máy tính từ trục ống kính tới điểm B; Ln trị sốđọc mia đặt cọc n

Trong thực tế sốđọc mia trắc đồ ngang cần dọc tới cm đủ

* Cách vẽ trắc đồ dọc trắc đồ ngang:

Để vẽ trằc đồ dọc ngang người ta dùng giấy kẻ ly Khởi điểm đường đo đặt bên trái tờ giấy vẽ ta vẽ phía bên phải

Trên trục nằm ngang trắc đồ dọc ta kẻ vị trí cọc 100m hay cọc phụ cho vị trí cọc 100m nằm đường đậm giấy kẻ ly Từ vị trí 100m cọc phụ ta kẻ

những đường thẳng góc với trục nằm ngang với chiều dài chiều cao cọc 100m đo Nên chọn tỷ lệ chiều cao 10 lần tỷ lệ chiều dài Sau có vị trí chiều cao điểm trắc đồ ta nối chúng lại, ta có trắc đồ dọc (hình V-10)

III.4 Đo cao miếng đất:

Người ta đo cao miếng đất cần lập bình đồ có địa hình xác Trong loại đo độ

cao điểm cần đo độ cao phân bố hướng định (tùy theo địa hình khu đo) mật độ chúng tùy thuộc vào tỷ lệ đồ (lỷ lệ nhỏ khoảng cách điểm lớn)

a) Đo độ cao địa hình dựa nét địa hình chính:

Những nét địa hình đường thiên nhiên bật lên khu đất sơng ngịi, đường phân thủy hay đường tụ thủy

* Trường hợp khu đất tương đối rộng:

- Lập đường sườn kinh vĩ (chương VII) dựa theo đường địa hình khu đất (đường sườn ABCD) đo chiều dài góc đường sườn (hình V-11)

- Cắm cọc 50 hay 100m cạnh đường sườn (ví dụ cọc cạnh AB a, b )

Hình V-10

0 10 20 30

100 200 300 400 500 600 20

12

18 11

23

20

dọc m cao

Trắc dọc

2

6

0,5 1,0 1,5

cao

ngang

(61)

A E

D C

B

Hình V-11 a-5

a-3 a-1

a-2 a-4

a-6 a

b c

b c d a a b

a

a b

c

W

- Tại cọc a, b, dùng máy kinh vĩ bỏ vng góc (gọi hướng trắc ngang) Trên hướng trắc ngang cắm cọc phụ tre gỗ theo cự ly định đánh số cẩn thận (ví dụ

hướng trắc ngang cọc a bên trái lấy số chẳn bên phải lấy số lẻ: 2, 4, 6, 1, 3, a-5, )

Tại đỉnh đường sườn cần ngắm đường phân giác góc cắm đánh số cọc phụ

- Ta đo cao độ đỉnh đường sườn kinh vĩ cọc a, b, c, d, e,

- Dựa độ cao tính (nhờ cao độở ) đểđo độ cao cọc phụ 1, 2, a-3, Ta có thểđặt máy ởđỉnh A, a hay vị trí đểđo độ cao điểm phụ hai hay ba hướng trắc ngang

- Nếu đặt máy đỉnh a cạnh AB cao độ điểm phụđược tính sau: + Độ cao H1 điểm a-1: H1 = Ha + i - l1

+ Độ cao H5 điểm a-5: H5 = Ha + i - l5

(với i: chiều cao máy, l1, l5, sốđọc mia đặt điểm phụ a-1, a-5, ) - Nếu đặt máy điểm W

nào thì:

+ Độ cao H1 điểm a-1: H1 = Ha + l - l1

+ Độ cao H5 điểm a-5: H5 = Ha + l - l5

(với l la số đọc mia sau đặt a, l1, l2, l3 sốđọc mia đặt điểm phụ a-1, a-2, a-3 )

* Trường hợp khu đất không rộng lắm:

Ta làm tương tự trên,

ở cần chọn cạnh đường sườn dài để đóng cọc đo bẻ góc vng cần cọc phụ (hình V-12)

Hình V-12

B

C

D

E

a-1 a-2 a-3 a-4

b' a'

A a b c d f

(62)

b) Đo cao độ ô vuông:

Đo cao độ ô vng miếng đất miếng đất phẳng có u cầu xác cao Ta tiến hành đo sau:

- Lập khu đất trục vuộng góc xx' yy' hai trục cắm cọc phụ

cách 10m hay 20m tùy theo tỷ lệ bình đồ, để dựa vào mà cắm lưới vng toàn khu đất dùng máy kinh vĩ thước dây để cắm mạng lưới ô vuông Các đỉnh ô vuông song song với trục xx'được gọi tên số 1, 2, 3, 4, Các đỉnh ô vuông song song với trục yy' gọi chữ a, b, c, d, Như đỉnh ô vuông sổ ghi 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 3e, - Trong đỉnh ô vuông vừa lập ta chọn số đỉnh làm đường sườn cao độ (ví dụ đường sườn A, B, C, D hình V-13)

- Đo cao độ đỉnh ô vuông từđộ cao đỉnh đường sườn cao độ ABCD Cơng tác tiến hành hai cách:

* Hoặc đặt máy đỉnh đường sườn ngắm đo cọc mia dựng đỉnh ô vuông, cao độ đỉnh ô vông tính sau: (máy đặt A)

Hn = HA + i - ln

với i : chiều cao máy; ln : trị số mia đỉnh

* Hoặc máy điểm dựa vào độ cao đỉnh đường sườn mà đo cao độ đỉnh vng Lúc mia đặt đỉnh đường sườn gọi mia sau, mia đặt

đỉnh ô vuông gọi mia trước

Cao độ đỉnh vng tính sau: Hn = HA + l - ln

với l : sốđọc mia sau A; ln : sốđọc mia trước đỉnh n III.5 Đo cao vượt chướng ngại vật:

a) Đo cao độ vượt qua sông:

Nếu đo cao vượt qua sông lớn (hơn 200m) thí ta áp dụng phương pháp ngắm chéo (hình V-14) Thí đo cao độ dọc theo tuyến đường AV, sau đo tính độ cao điểm M HM cần phải đo độ cao điểm N HN Muốn ta phải có máy bình chuẩn đo lúc

Máy bình chuẩn đặt trạm máy số I ngắm mia đặt ởđiểm M N đọc trị số a1 b1 Hình V-13

X X/

Y/

Y A

D

C B

1 8 10 11 12 12 g

f e d c b a

h

(63)

Trong lúc máy bình chuẩn đặt trạm II ngắm mia đặt M N đọc trị số a2 b2

Hiệu độ cao M N là: - Đối với máy 1: h1 = a1 - b1 - Đối với máy 2: h2 = a2 - b2

Ta lấy h trung bình h1 h2để tính độ cao cọc N:

h H H

2 h h h

M N

2

+ =

Trong thực tế, ta phải đo nhiều lần, sau hai máy đổi trạm cho b) Đo cao độ vượt đầm lầy:

Khi đo qua vùng lầy lội ta phải đóng cọc cọc phụ cao mặt nước 0,1m (cọc 0,10m x 0,10m) chiều dài cọc tùy mực nước chiều sâu lớp đất lầy Cọc phải đóng xuống lớp đất cứng đảm bảo khỏi bị lún suốt trình đo đạc

Chân máy bình chuẩn sẽđặt cọc gỗ mà chân cọc gỗđược khắc hình cưa

đóng xuống tới lớp đất cứng (hình V-15)

Giã sử cọc chínhB, C, D nằm vùng đầm lầy HA độ cao cọc A đo từ cọc khởi điểm đến (hình V-16), đểđo cao độ cọc E xác ta phải dùng máy bình chuẩn, máy đặt trạm số I máy đặt trạm số II Hai máy đọc số mia đặt cọc C lần (cọc C gọi cọc liên lạc

Máy số sau đọc xong "số đọc trước" mia đặt C đọc "số đọc trước" mia đặt B đọc "sốđọc sau" mia đặt A

Máy số sau đọc xong "sốđọc sau" mia đặt C đọc "sốđọc trước" mia

đặt D E

Nhờ trị sốđọc vị trí B, C, D ta tính độ cao B, C, D E từđộ cao cọc A

Hình V-14

A V I

II

Sông

(64)

Sau đo cao độở đầu cọc B, C, D máy bình chuẩn xong, ta phải bắt đầu đo chiều cao h1, h2 h3 từ đầu cọc xuống mặt nước, mặt bùn mặt đất cứng (đo thước gỗ hình V-17) Biết độ cao đầu cọc ta biết độ cao mặt bùn mặt đất cứng

IV CÁC QUI ĐỊNH VỀĐO ĐỘ CAO DỌC:

- Ở nước ta mùa hè, nên làm đo cao vào buổi sáng từ giờđến giờ, buổi chiều từ 16 giờđến 18

- Ln ln kiểm tra bọt nước máy bình chuẩn trước đọc trị số mia - Lúc trời nắng hay mưa phải có dù để che máy

- Để ý không va chạm vào thân máy chân máy

- Không nên đặt máy lệch 2m điểm hai máy

Lớp bùn Lớp đất cứng

Hình V-15

Hình V-16

I II

Vùng lầy lội

C D E

B A

Cọc liên lạc

Hình V-17

h2 h3 h1

Bùn

(65)

- Tia ngắm phải cao mặt đất 0,3m để tránh ảnh hưởng chiết quang đứng - Mia phải đặt cho thẳng đứng

V SỔ GHI CAO ĐỘ DỌC:

Ở mẫu sổ ghi chép kết quảđo cao độ dọc sau ta giả thiết tuyến đo nằm hai mốc cao

độ mà độ cao biết trước: Mốc I cao 10,554m mốc II cao 8,580m, đo ta dùng phương pháp đổi chiều cao máy trạm đo Mốc I vị trí CS 0+000 mốc II vị trí CS 0+400, vị trí trạm máy minh họa hình V-18:

Hình V-18a:

Đo cao dẫn tuyến dùng máy

a1

CS0+100

Mốc I CS0+000

a2

b1

b2

Trạm I m n

Trạm II m n

Trạm III m n

CS0+200 CS0+300

Trạm IV m n

Mốc II CS0+400

Hình V-18b Trạm đo I Mốc I

CS 0+000

CS 0+100

1.626 1.270

1.306 0.952

Trạm I

m

n

Mia sau Mia trước

(66)

SỔ GHI CAO ĐỘ DỌC (Bảng V.3)

SỐ HIỆU MÁY: Nikon AE 4763 Ngày đo: 11-6-1999 Người đo: X Thời tiết: Nắng gió nhẹ Giờđo: 6h30 - 7h40 Người ghi: Y

Ảnh ngắm: Rõ Người cằm mia: Z Sốđọc mia

Sốđọc mia Số trung bình Số

hiệu trạm

đo

Ô hiệu cọc

Mia

sau trMia ước Mia sau trMia ước

Hiệu

độ cao Cao trục ngắm

Cao cọc

Ghi

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]

I

Mốc I

(CS 0+000)

CS 0+100

1.270 1.626

0.952 1.306

1.448

1.129

+0.319

11.824 10.554

10.873

II

CS 0+100

CS 0+200

1.024 1.342

0.850 1.168

1.183

1.009

+0.174

10.873

11.047

III

CS 0+200

CS 0+300

1.928 1.642

2.540 2.252

1.785

2.396

-0.611

11.047

10.436

IV

CS 0+300

Mốc II

(CS 0+400)

0.572 1.244

2.421 3.091

0.908

2.756

-1.848

10.436

8.588

∑hlý thuyết = 8.580 - 10.554 = -1.974m ∑hđo = 8.588 - 10.554 = -1.966m

Δh = ∑hđo - ∑hlý thuyết = -1.966 - (-1.974) = +8mm

Δh' (sai số cho phép) = ± 2 mm

7 12 4 400 L

4 L

400 + = ⋅ + ⋅ =

(67)

Trong n số trạm đo

BẢNG HIỆU CHỈNH ĐỘ CAO (Bảng V.4)

Trạm đo Điểm đo Hiệu độ cao chưa hiệu

chỉnh

Số hiệu chỉnh độ

cao

Hiệu độ cao

đã hiệu chỉnh

Độ cao tuyệt

đối (cọc) I

II III IV

Mốc I (CS0+000)

CS 0+100 CS 0+200 CS 0+300 Mốc II CS 0+400

+0.319m +0.174

-0.611 -1.848

-2mm -2mm -2mm -2mm

+0.317m +0.172

-0.613 -1.850

10.554 10.871 11.043 10.430 8.580 VI NHỮNG SAI SỐẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢĐO CAO HÌNH HỌC:

- Sai số số điều kiện hình học máy khơng đảm bảo gây ra: trục ống kính ống thủy chưa thật song song

- Sai số máy mia bị trồi lún đo

- Sai số mia bị cong không kích thước, đế mia bị mịn - Sai số mia dựng không thẳng đứng

(68)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: CHƯƠNG VI:

Đ

O GÓC

I KHÁI NIỆM VỀĐO GĨC:

Trong đo đạc, góc dùng với nghĩa góc góc đứng Góc góc nằm ngang mặt phẳng nằm ngang song song với mặt thủy chuần Góc gồm có góc phương vị góc hai phương Góc đứng góc có cạnh nằm mặt phẳng nằm ngang, cịn cạnh nằm mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng nằm ngang Tùy theo loại góc độ xác cần thiết mà ta có dụng cụđo đạc thích hợp: địa bàn, bàn đạc, máy kinh vĩ

I.1 Nguyên lý đo góc bằng:

Giã sử ta phải đo góc hai hướng AB AC; A, B, C có cao độ khác Góc hai hướng AB AC khơng phải góc BAC mà góc B'A'C'=α hình chiếu góc BAC xuống mặt phẳng nằm ngang (hình VI-1) Vậy góc góc nhị diện tạo hai mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng nằm ngang chứa hướng ngắm

I.2 Nguyên lý đo góc đứng:

Theo khái niệm khơng gian góc đường thẳng mặt phẳng góc đứng góc tạo bời đường ngắm hình chiếu lên mặt phẳng nằm ngang (hình VI-2) Nếu góc đứng hướng ngắm nằm mặt phẳng nằm ngang góc đứng dương Ngược lại, hướng ngắm nằm mặt phẳng nằm ngang góc đứng âm Do góc đứng có giá trị từ 00 ÷ 900 tính từ đường nằm ngang

Hình VI-1 A

B

C

C/ B/

A/ α

P

Hình 6-2

- +

_

Đường dây dọi

Hướng ngắm

(69)

II MÁY KINH VĨ:

Máy kinh vĩ dùng đểđo góc, đồng thời cịn có thểđo khoảng cách đo cao II.1 Phân loại:

Theo cấu tạo, máy kinh vĩđược chia làm loại: máy kinh vĩ kim loại, máy kinh vĩ quang học, máy kinh vĩđiện tử

- Máy kinh vĩ kim loại máy kinh vĩ có bàn độ ngang bàn độ đứng làm kim loại, có thểđọc trực tiếp mắt cácgiá trị hướng đo bàn độở vị trí đối tâm

- Máy kinh vĩ quang học có bàn độ làm thủy tinh có chất lượng cao, vạch chia độ khắc in đĩa thủy tinh bảo vệ vỏ kim loại Các giá trị hướng ngắm bàn độ thơng qua hệ thống lăng kính, thấu kính gương phản chiếu Nhờ ánh sáng mặt trời gương phản chiếu, ảnh vạch chia bàn độ truyền lên ảnh đọc độ

- Hiện nay, nhiều nước phát triển cho đời nhiều loại máy kinh vĩ hệ có nhiều tiến khoa học ứng dụng: máy kinh vĩđiện tử Trên máy này, phận đọc số

là hình, với nút bấm có tính khác Khi ngắm mục tiêu, cần bấm vào nút tính năng, nhận số liệu cần thiết là: góc bằng, góc đứng, khoảng cách nằm ngang, chênh cao

Nếu phân loại theo độ xác máy kinh vĩđược phân loại: - Máy kinh vĩ có độ xác cao (du xích đọc trực tiếp tới 1'')

- Máy kinh vĩ có độ xác trung bình (du xích đọc trực tiếp tới 30'') c) Máy kinh vĩ có độ xác thấp (du xích đọc trực tiếp tới 1' ) II.2 Cấu tạo chung:

Máy kinh vĩ có phận sau:

- Bộ phận ngắm ống kính EF quay chung quanh hai trục GH IJ xuyên qua tâm hai bàn chia độ AB CD

- Bộ phận đọc số gồm có bàn chia độ AB CD dùng đểđo góc góc đứng

Bàn độ AB dính liền với ống lọc M nằm ống lọc khác (N) gắn liền với bệ máy K có ốc V dùng để cân máy Trong bàn độ ngang tâm với nó, ta có bàn chuẩn xích S, bàn độ ngang quay quanh trục GH Trên bàn chuẩn xích S có gắn giá ống kínhT chẽ đầu thành hình chữ V để làm chổ gối cho trục IJ Cũng bàn chuẩn xích có đặt

ống thủy W dùng để cân máy du xích R1 R2đặt đối xứng đường kính bàn chuẩn xích

Bàn độ ngang bàn chuẩn xích liên lạc với ốc khóa mở ốc di động vi cấp O Bàn độ liện hệ với tam giác K ốc khóa mở P ốc di động vi cấp Q

Ống kính quay quanh trục IJ nhờ khóa mõ L ống kính ngước lên hạ

xuống từ từ nhờốc nâng vi cấp Y Khi ống kính ngước lên hay hạ xuống làm quay đồng

bàn độđứng CD Bàn độđứng CD đọc du xích R3 gắn vào trụđở Y

- Bộ phận chiếu điểm cần máy: gồm có ốc cân V, ống thủy W gắn bệ

máy S gắn ống kính, dọi gắn vào lỗ X bệ máy K dùng để chiếu điểm III CÁC THAO TÁC CƠ BẢN TRÊN MÁY KINH VĨ:

- Dọi điểm (chiếu điểm)

- Cân máy: sử dụng ốc cân máy đểđưa bọt nước tròn bọt nước dài vào - Ngắm chuẩn: gồm có ngắm sơ ngắm xác mục tiêu

- Đọc số hình đọc trị sốđo - Đưa bàn độ 000'0''

.

IV CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO GĨC BẰNG:

Khi đo góc điểm trạm đo tùy theo số hướng ngắm điểm trạm đo đó, mà áp dụng phương pháp đo khác

(70)

- Phương pháp đo tồn vịng - Phương pháp đo lập

Hiện sử dụng phương pháp là: phương pháp đo đơn giản phương pháp đo tồn vịng

IV.1 Chuẩn bịđo:

Trước đo góc, phải đặt máy kinh vĩ trạm đo, mục đích làm cho vành độ ngang vị

trí nằm ngang có tâm trùng với phương dây dọi qua tâm điểm trạm đo Vậy công tác chuẩn bịđo gồm có chiếu điểm cân máy

a) Chiếu điểm:

Trước tiên mở chân ba móc dây dọi vào, nhờ dọi ta đặt chân ba sơ gần

điểm đo (đỉnh góc cần đo), ý dựng chân ba cho đầu chân ba (tạm gọi bàn) nằm ngang, xong dùng chân ấn chặt chân ba ghim vào đất Sau đặt máy lên đầu chân ba vặn ốc nối máy

với chân ba, xem đầu dọi điểm đo chưa, lệch nhiều phải dời chân ba

đi, lệch

cần vặn nới lỏng ốc nối xê dịch máy qua lại đầu chân ba Chiếu điểm xong phải ý vặn chặt ốc nối (hình VI-4) b) Cân máy:

Để cân máy ta quay vành độ

ngang cho ống thủy dài bàn chuẩn xích song song với hai

ốc cân (hình VI-5), xoay ốc cân máy (1 2) ngược chiều để đưa bọt nước

vào giữa; quay máy góc 900 xoay ốc cân thứ ba (3) cho bọt nước chạy vào Muốn cân máy xác phải nhiều lần

Đặt máy xong tiến hành ngắm điểm Thao tác sau: Nâng ống kính lên trời, xoay thị

kính để nhìn thật rõ dây chữ thập, đưa ống kính ngắm điểm đo: sơ dùng đầu ruồi gắn Hình VI-5

3

2

3

2

Định tâm quang học

O

Dâ

y d

ọ

i

(71)

ống kính để ngắm, sau xoay ốc điều chỉnh ảnh rõ để nhìn thấy ảnh thật rõ, cuối vặn chặt ốc khóa ống kính bàn độ ngang, dùng ốc vi động ngang đứng để ngắm điểm thật xác Điểm ngắm xác giao điểm dây chữ thập trùng với điểm đo.

Nếu cạnh đo ngắn 500m trường hợp bịđịa hình che khuất khơng nhìn thấy mục tiêu ta cắm sào tiêu gần điểm đo, sào tiêu dài cắm nghiêng cho đầu sào tiêu

dóng dọi xuống điểm đo máy ngắm vào sợi dây dọi Trên đầu tiêu nơi buộc sợi dây dọi nên buộc mảnh giấy trắng để người ngắm máy dể phát (hình VI-6)

Nếu cạnh đo tương đối dài (trên 500m) cắm thẳng sào tiêu điểm đo giữ đứng chân chống cắm chặt xuống đất

Khi ngắm mục tiêu điểm đo đểđo góc, cần ngắm đoạn tiêu hay dây dọi sát

đầu cọc bảo đảm độ xác góc đo IV.2 Tiến hành đo:

Sau thao tác chuẩn bị xong ta tiến hành đo góc bằng, nói đo góc có cách đo Tùy theo độ xác góc cần đo tạo hướng ngắm mà ta áp dụng phương pháp đo cho phù hợp

a) Đo góc theo phương pháp đo đơn giản:

Phương pháp đo đơn giản áp dụng đểđo góc bằng, trạm đo có hướng ngắm Giả sử ngồi thực địa ta có điểm AOC, cần đo góc BOC Mang máy đặt O (hình VI-7) Sau hồn thành chiếu điểm

cân máy xác, dựng tiêu

điểm B C Tiêu dùng để đo góc

được làm gỗ tốt giản nở, không vặn xoắn bị cong, chiều dài từ

3÷ 4m, hình lục giác đầu nhọn bọc sắt cắm xuống đất, tiêu thường sơn hai màu, trắng đỏ khoảng 50cm để dễ phát ngắm Sau đặt máy, cắm tiêu xong tiến hành thao tác đo theo làm sau:

Động tác 1: Ở vị trí thuận kính

(vị trí thuận kính bàn độđứng bên trái người đo), Siết chặt bàn độ ngang, mở bàn chuẩn xích quay ống kính ngắm điểm A Đọc sốđọc bàn độ ngang (với máy kinh vĩ kim loại ta phải đọc

ở du xích lấy trị trung bình, cịn máy kinh vĩ quang học ta chỉđọc lần) Ví dụ ta đọc số đọc a1=45053'30'' Xong mở bàn chuẩn xích, quay ống kính theo chiều kim đồng hồ ngắm

điểm B đọc sốđọc bàn độ ngang, ví dụ b1=120013'0''

Vậy bàn độđứng bên trái người ngắm trị số góc AOB là: AOB = b1 - a1 = 1200 13' 0'' - 450 53' 30'' = 740 19' 30''

O

A

B Hình VI-7

Sào tiêu

Hình VI-6

(72)

Tới ta làm xong lần đo thuận lại gọi lần đo đảo, luôn lần đo gồm có hai lần đo thuận đảo

Động tác 2: Bàn độ ngang nằm yên, ta mở bàn chuẩn xích quay vịng 1800đểđưa bàn độ dứng phía bên phải người đo Đồng thời ta lộn ngược ống kính lại ngắm lại điểm A, đọc sốđọc a2 bàn độ ngang, xong tiếp tục mở bàn chuẩn xích quay máy ngắm điểm B

đọc sốđọc b2 bàn độ ngang Ví dụđọc là: a2=2250 54' 0'' b2 = 3000 12' 30'', trị số góc AOB bàn độđứng bên phải (đảo) phải là:

AOB = b2 - a2 = 3000 12' 30'' - 2250 54' 0'' = 740 18' 30'' Vậy trị số trung bình góc qua lần đo là:

' ''

'' ' '' '

0 19 74

30 18 74 30 19 74

AOB= + =

Tới ta hoàn thành lần đo Tùy theo độ xác yêu cầu mà ta tiến lập lại nhiều lần Người ta ghi kết quảđo góc đơn giản vào "SổĐo Góc Đơn Giản" sau:

SỔĐO GĨC ĐƠN GIẢN (Bảng VI.1)

Số thứ tự

lần đo

Trạm Máy

Điểm ngắm

Số đọc

Trị số góc lần đo

Góc trung bình

1

O

A Thuận

B A

Đảo B

000 00' 00'' 740 19' 00'' 1800 00' 30'' 2540 19' 40''

740 19' 30''

740 19' 10''

740 19' 20'' 740 19' 15''

2

O

A Thuận

B A

Đảo B

900 00' 00'' 1640 19' 00'' 2700 00' 10'' 3440 19' 30''

740 19' 00''

740 19' 20''

740 19' 10”

Ghi chú:

- Nếu số đọc b1 lớn a1 ta nên trừ a1 cho b1 được, b1 nhỏ a1 phải cộng thêm b1 cho 3600 trừđược

- Trong lần đo khơng thay đổi vị trí bàn độ ngang

- Để hạn chế sai số vạch khắc độ không đều, người ta đo góc AOB nhiều lần lần xê dịch bàn độ ngang góc 1800/n, với n số lần đo Ví dụ đo góc AOB lần lần đo thay đổi vị trí bàn độ ngang 600 Do vị trí bàn độ ngang lần đo theo thứ tự

là 00 , 600 1200

- Trong suốt q trình đo phải quay ống kính theo chiều b) Đo góc theo phương pháp đo tồn vịng:

(73)

Thí dụ muốn tìm trị số góc w1 góc AOB trị số góc w2 BOC, ta tiến hành

động tác sau: Động tác 1:

- Nữa lần đo thuận kính: ta để vành độ dứng bên trái người đo, chuyển bàn độ ngang vị

trí 000'0'' cốđịnh bàn độ ngang Mở bàn chuẩn xích quay máy ngắm điểm A, B, C đọc

được sốđọc a1, b1, c1 theó chiều kim đồng hồ ngắm điểm A đọc số đọc a1' Vậy hướng ngắm A đọc hai lần a1 a1' , hai giá trị chênh lệch khơng q độ xác t du xích kết quảđo đạt u cầu Nếu khơng đạt phải đo lại

Động tác 2:

- Nữa lần đo đảo kính: Sau đảo ngược ống kính ta quay máy để ngắm điểm A, lúc bàn độđứng bên phải người đo Theo ngược chiều kim đồng hồ ngắm điểm C, B ngắm lại A, hướng ngắm đọc trị số bàn độ ngang a2, c2, b2 a2' Hai trị số góc

đọc ngắm điểm A a2 a2' không chênh lệch độ xác t du xích

Các số đọc hai lần thuận kính đảo kính ngắm hướng chênh lệch 2t, tất nhiên sốđọc lần thuận đảo kính phải chênh lệch 1800 Như ta

đã đo xong vòng

u cầu cơng tác địi hỏi phải đo góc với độ xác cao, trạm phải đo n lần Mỗi lần

đo phải thay đổi vị trí bàn độ ngang với trị số góc 1800/n Kết đo tồn vịng lần ghi chép bảng "SỔĐO GĨC TỒN VỊNG" trang sau (bảng VI.2)

A

B

C O

A

B

C O

(74)

SỔĐO GĨC TỒN VỊNG (Bảng VI.2)

Số hiệu máy: Nikon NT2 Ngày đo: 15-06-1999 - Người đo: X Thời tiết: nắng, gió nhẹ Thời gian đo: 8h - 11h - Người ghi: Y

Ảnh ngắm: rõ - Người kiểm tra: Z Trạm

đo tThự lầứn

đo

Điểm

ngắm Sốđọc Trái Phải

Sốđọc

trung bình hướTrng ị sốđo Trbằịng n số góc ữa lần đo

Trị số góc

trung bình Ghi

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]

O

A B C A

000 07' 20'' 780 17' 00'' 980 25' 00'' 000 07' 26''

1800 07' 30'' 2580 17' 18'' 2780 25' 10'' 1800 07' 20''

000 07' 25'' 780 17' 09'' 980 25' 05'' 000 07' 23''

000 00' 00'' 780 09' 45'' 980 17' 41''

780 09' 46'' 200 07' 56'' 2610 42' 19''

O

A B C A

900 01' 40'' 1680 11' 10'' 1880 19' 20'' 900 01' 30''

2400 01' 30'' 3180 11' 16'' 080 19' 10'' 2700 01' 20''

900 01' 35'' 1680 11' 13'' 1880 19' 15'' 900 01' 25''

000 00' 00'' 780 09' 43'' 980 17' 45''

780 09' 43'' 200 08' 02'' 2610 42' 15''

780 09' 44''

200 07' 59'' 2610 42' 17''

Số trung bình hướng OA: 000 07' 24''

Số trung bình hướng OA: 900 01' 30''

A

B

(75)

Bài Giảng Môn Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến: Giải thích: Cột [1] ghi vị trí trạm đo

Cột [2] ghi thứ tự lần đo Cột [3] ghi điểm ngắm đo góc

Cột [4] ghi trị số bàn độ ngang bàn độđứng bên trái người đo Cột [5] ghi trị số bàn độ ngang bàn độđứng bên phải người đo Cột [6] ghi trị số trung bình hai cột [4] [5] (chỉ lấy phút giây) Cột [7] ghi chuyển trị số hướng chuẩn 00 00' 00''

780 09' 45'' = 780 17' 09'' - 000 07' 24'' 000 07' 22'' : trị sốđọc trung bình lần ngắm 000 07' 24'' =

2

' 23' 07' 00 ' 25' 07'

000 +

(xem cột [6]) Cột [8] ghi sốt góc lần đo

780 09' 45'' = 780 09' 45'' - 000 00' 00'' (xem cột [7]) Cột [9] ghi trị số góc trung bình lần đo

2

' 43' 09' 78 45' 09' 78 ' 44' 09' 78

0

0 = +

Cột [10] ghi trị sốđọc trung bình hướng OA vị trí hướng đo c) Đo góc theo phương pháp đo lập:

Phương pháp đo lập dùng để đo góc riêng biệt (có hướng) có yêu cầu độ

chính xác cao Ví dụ cần đo góc AOB (hình VI-9), thao tác sau: Động tác 1:

- Nữa lần thuận kính: để sốđọc bàn độ ngang 00, hay lớn chút Ngắm

điểm A, đọc trị số bàn độ ngang a1 Khóa bàn độ ngang, mở bàn chuẩn xích, quay máy thuận chiều kim đồng hồ ngắm điểm B, đọc số đọc bàn độ ngang b1 (số đọc dùng để kiểm tra), lần đo thứ

Giữ ngun số đọc b1 đó, khóa bàn chuẩn xích, mở bàn độ ngang quay máy thuận chiều kim đồng hồ ngắm điểm A, không đọc số Sau khóa bàn độ

ngang, mở bàn chuẩn xích, quay máy thuận chiều kim đồng hồ ngắm điểm B, khơng đọc số Như góc AOB đo lần Làm thao tác tương tựđể đo góc lần thứ 3, 4, n lần lập lại, đọc sốđọc cuối ngắm B sau n lần lập lại bn Nếu gọi w1' trị số góc w1ởđộng tác thứ ta có:

n a b

w' n

1

− =

A

B O

(76)

Động tác 2:

Nữa lần đảo kính: sau đọc sốđọc cuối bn xong, khóa bàn chuẩn xích lại, ta

đảo kính lại ngược lại, xong mở bàn độ ngang quay máy ngắm điểm B, đọc trị số b1 Mở bàn chuẩn xích quay ống kính ngắm điểm A khơng đọc trị số, lần đo thứ Và tiếp tục theo thao tác nhưởđộng tác đểđo góc BOA với n lần lập lại Lần cuối sốđọc ởđiểm A an', ta có:

n b a w

' ' n

− =

Nếu gọi w1'' trị số góc w1ởđộng tác 2, ta có:

n b a 360 w

360 w

' ' n

0 ''

1

− − =

− =

n a b w

' n ' ''

− =

Như giá trị góc AOB sau n lần đo lập lại

2 w w w AOB

'' ' 1

− = =

Kết đo góc theo phương pháp đo lập ghi bảng "SỔ ĐO GÓC THEO PHƯƠNG PHÁP ĐO LẬP" nhưở bảng VI.3 trang sau

Giảu thích: - Cột [6] ghi hiệu số sốđọc điểm đầu điểm cuối 530 56' 30'' = 540 06' 30'' - 000 10' 00''

1610 47' 30'' = 1610 57' 30'' - 000 10' 00'' - Cột [7] lấy trị số góc cột [6] chia cho số lần lập lại

3 30 47 161 50

55 53

'' ' ''

'

0 =

(77)

SỔĐO GÓC THEO PHƯƠNG PHÁP ĐO LẬP (Bảng VI.3)

Trạm đo Điểm ngắm

Vị trí bàn

độđứng

Số lần lập lại n

Sốđọc bàn

độ ngang

Trị số góc n lần lập lại

Trị số góc lần đo

Trị số góc trung bình

Ghi Chú

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]

A

B Trái

3

000 10' 00'' 540 06' 10'' 1610 57' 30''

530 56' 30''

1610 47' 40'' 530 55' 53'' O

B

A Phải 161

0 50' 30''

000 02' 10''

1610 48' 20'' 530 56' 07''

530 56' 00''

O A

B

O

a b

A

B a'

(78)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến

V CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC ĐỨNG:

Căn vào nguyên lý đo góc đứng điều kiện bàn độđứng máy kinh vĩ du xích, thứ

tựđo góc đứng sau:

Sau đặt máy, để bàn độđứng bên trái, đưa ống kính ngắm điểm ngắm xác Dùng ống vi động đưa bọt nước ống thủy dài gắn du xích vào Đọc sốđọc bàn độđứng theo du xích gần thị kính, đồng thới đọc trị số du xích gần vật kính, xong lấy trị số trung bình, ta sốđọc Tr

Đảo ống kính lại, mởốc khóa bàn độ ngang quay máy ngắm lại điểm ngắm, làm thao tác đọc số trên, ta có sốđọc bàn độđứng Ph

Thay trị số vừa đọc vào công thức sau ta tính góc đứng V:

2 Tr Ph

MO = + (6-1)

2 Tr Ph

V= − (6-2)

V=Ph−MO (6-3)

V=MO −Tr (6-4)

Nếu máy kinh vĩđã xác định sốđọc ban đầu MO cần trị số Ph Tr, dựa vào công thức (VI-3) (VI-4) tính góc đứng V

Ghi chú:Đối với máy kinh vĩ quang học, trước đo ta phải điều chỉnh bọt nước gắn ống kính cho bọt nước nằm bàn bộđứng phải chỉđúng 000 00' 00''để cho MO =

VI ĐỘ CHÍNH XÁC KHI ĐO GĨC BẰNG: VI.1 Các yếu tốảnh hưởng đến việc đo góc:

a) Sai số máy: Máy kinh vĩ kiểm nghiệm điều chỉnh thật hoàn chỉnh, nghĩa điều kiện máy chưa hồn tồn thỏa mản, nên cịn tồn sai số: - Sai số trục ngắm không vuông góc với trục quay ống kính

- Sai số trục quay máy không thẳng đứng

- Sai số trục quay ống kính khơng thẳng góc với trục quay máy - Sai số việc khắc vạch bàn độ không

Trong phương pháp đo góc có qui định đo lần thuận dảo kính để loại bỏ sai số

trục ngắm trục quay ống, yêu cầu trạm đo phải đo n lần lần phải thay đổi vị trí bàn

độ góc 1800/n để hạn chế sai số việc khắc vạch bàn độ không Nếu với máy kinh vĩ

du xích phải đọc số hai du xích lấy trị số trung bình để loại bỏ sai số lệch tâm bàn độ

và du xích, cịn sai số trục quay máy chưa có biện pháp hạn chế b) Sai số máy đặt lệch tâm:

Giã sửđo góc AOB, máy đáng lẻđặt O (hình VI-10), đặt máy lệch sang O' OO' gọi độ lệch tâm

B A O

O'

(79)

Sai số máy đặt lệch tâm tỉ lệ nghịch với độ dài từ máy đến mục tiêu ngắm Vậy để khắc phục sai số ta phải đặt máy vị trí tốt trường hợp đoạn OO' không 3cm

c) Sai số ngắm lệch mục tiêu:

Giã sử đo góc AOB, máy đặt O, đáng lẻ phải ngắm A, lại ngắm lệch sang A' (hình VI-11) Sai số ngắm lệch tỉ lệ nghịch với chiều dài cạnh, nên đo góc có cạnh ngắn phải cốđặt máy điểm ngắm mục tiêu

d) Sai số thân việc đo góc:

Khi đọc số bàn chia độ thường đọc chẵn đến t (t độ xác du xích) nên đọc có sai số phạm vi từ -t/2 đến +t/2

e) Sai số ảnh hưởng bên ngoài:

- Độ rõ mục tiêu: phụ thuộc vào mức độ khơng khí

- Sự rung động ảnh ống kính: ngun nhân khơng khí hun nóng, làm cho ảnh mục tiêu ống kính dao động khơng ổn định Do khơng nên đo lúc trời nắng gắt

- Tia ngắm gần cơng trình lớn nhà cửa, to, gần mặt đất bị khúc xạ ngang, gây sai số kết quảđo

Để khắc phục sai số này, phải chọn điều kiện thời tiết thích hợp, biện pháp đo thích hợp Hình 6-11

A A'

(80)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến CHƯƠNG VII:

L

ƯỚ

I KH

Ố

NG CH

Ế

TR

Ắ

C

ĐỊ

A

I KHÁI NIỆM:

lưới khống chế trắc địa tập hợp điểm cố định thực địa có tọa độ độ

cao (x, y, H) xác định cách xác làm sở cho việc nghiên cứu khoa học, đo vẽ

đồ, khảo sát xây dựng cơng trình

Nếu điểm lưới có độ cao (H), gọi lưới khống chếđộ cao

Các điểm lưới khống chế trắc địa cốđịnh chắn thực địa gọi mốc trắc địa

(mốc tọa độ, điểm tọa độ)

II LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG: II.1 Khái niệm lưới khống chế mặt bằng:

Trong trắc địa việc đo vẽ bình đồ hay đồ tiến hành theo nguyên tắc "từ tồn bộđến cục bộ, từđộ xác cao đến độ xác thấp Trên sởđể xây dựng cấp lưới cấp cuối phải đủ độ xác để đo vẽ chi tiết địa hình" Do việc xây dựng lưới khống chế mặt tiến hành theo nguyên tắc

Lưới khống chế mặt chia làm: lưới khống chế nhà nước, lưới khống chế khu vực lưới khống chếđo vẽ

Lưới khống chế mặt nhà nước lưới tam giác; chia làm cấp (hạng) I, II, III, IV rải toàn lãnh thổ

Lưới khống chế mặt khu vực gồm loại lưới tam giác lưới đa giác phát triển từ điểm lưới khống chế mặt nhà nước

- Lưới tam giác lưới khống chế mặt khu vực gọi lưới giải tích có cấp gọi giải tích giải tích

- Lưới đa giác lưới khống chế mặt khu vực gọi lưới đường chuyền có cấp hạng đường chuyền hạng I đường chuyền hạng II

Lưới khống chế mặt nhà nước lưới khống chế mặt khu vực trình bày mục sau

Đểđo vẽ đồ tỷ lệ 1/5000 ÷1/500, ngồi điểm khống ché mặt nhà nước khống chế mặt khu vực phải tăng thêm lưới khống chế mặt đo vẽ (để cho gọn, từđây sau gọi lưới đo vẽ) Lưới đo vẽ gồm loại lưới tam giác lưới đa giác thường gọi lưới tam giác nhỏ lưới đường chuyền kinh vĩ

Trường hợp đo vẽ bình đồ xa điểm lưới khống chế mặt nhà nước, ta xây dựng lưới khống chế độc lập gồm cấp tương đương cấp trình bày Ở chương nghiên cứu kỹ lưới đo vẽ dạng đường chuyền

Lưới khống chế mặt có thểđược thành lập theo phương pháp tam giác (chi đo góc, đo cạnh, vừa đo góc vừa đo cạnh), phương pháp đường chuyền, phương pháp giao hội, tổ

hợp phương pháp ấy,

Tùy theo quy mơ, độ xác lập lưới, người ta chia lưới khống chế mặt làm ba loại: - Lưới khống chế mặt nhà nước: gồm lưới tam giác đường chuyền cấp 1, 2, 3, - Lưới khống chế mặt khu vực: gồm lưới giải tích đường chuyền cấp 1,

- Lưới khống chế mặt đo vẽ: gồm lưới tam giác nhỏ đường chuyền kinh vĩ, Trong lưới xác thấp phát triển từ lưới xác cao

II.2 Lưới khống chế mặt nhà nước:

II.2.1 Lưới tam giác nhà nước hạng 1, 2, 3, 4:

(81)

Bảng 9-1

Hạng tam giác Các tiêu kỹ thuật

1

1 Chiều dài cạnh (km) 20 - 125 - 20 - -

2 Giá trị góc nhỏ (độ) 40 20 20 20

3 Sai số trung phương đo cạnh

đáy : 400.000 : 300.000 : 200.000 : 200.000

4 Sai số trung phương xác định góc

phương vị(giây) ±0,5 ±0,5

5 Sai số trung phương đo góc

(giây) ±0,7 ±1,0 ±1,5 ±2,0

6 Sai số khép cho phép tam giác (giây)

3 Sai số trung phương cạnh

yếu

1 : 150.000 : 200.000 : 120.000 : 700.000 Sai số trung bình vị trí tương hỗ

giữa điểm cạnh (m)

0,15 0,07 0,07 0,07 II.2.2 Lưới đường chuyền nhà nước hạng 1, 2, 3, 4:

Lưới đường chuyền nhà nước hạng 1, 2, 3, có tiêu kỹ thuật bảng 9-2

Bảng 9-2

Hạng đường chuyền Các tiêu kỹ thuật

1

1 Chiều dài cạnh (km) 20 - 25 - 20 ≥ ≥

2 Giá trị trung phương đo góc

(giây) ±0,4 ±1,0 ±1,5 ±2,0

3 Sai số trung phương đo cạnh : 300.000 : 250.000 : 200.000 : 150.000 Sai số trung phương xác định góc

phương vị(giây) ±0,5’’ ±0,5’’

II.2.3 Lưới khống chế mặt khu vực: II.2.3.1 Lưới giải tích khu vực cấp 1, 2:

Lưới giải tích khu vực cấp 1, có tiêu kỹ thuật bảng 9-3

Bảng 9-3

Hạng giải tích Các tiêu kỹ thuật

1

1 Chiều dài cạnh tam giác không lớn (km) 5,0 3,0

2 Giá trị góc nhỏ cho phép (độ)

- Lưới tam giác dày đặc (chuổi tam giác) - Khóa tam giác

20

30 20 30

3 Số lượng tam giác cho phép cạnh mởđầu điểm góc hướng mởđầu

10 10

4 Chiều dài ngắn cho phép cạnh mởđầu (km) 1

5 Sai số tương đối cạnh mởđầu : 50.000 : 20.000 Giới hạn sai số trung phương đo góc tính theo sai số khép

trong tam giác (giây) ±5 ±10

7 Sai số khép cho phép tam giác (giây) ±20 ±40

(82)

II.2.3.1 Lưới đường chuyền khu vực cấp 1, 2:

Lưới đường chuyền khu vực cấp 1, có tiêu kỹ thuật bảng 9-4

Bảng 9-4

Hạng đường chuyền Các tiêu kỹ thuật

1 Chiều dài giới hạn tuyến (km):

- Đường đơn

- Giữa gốc điểm nút - Giữa điểm nút

- Chu vi giới hạn vòng khép kín

5 15

3 1,5

9 Chiều dài cạnh đường chuyền (km) 0,12 - 0,80 0,08 - 0,35

3 Số lượng cạnh tam giác không nhiều 15 15

4 Sai số tương đối cạnh không : 10.000 : 5.000

5 Sai số trung phương đo góc (giây) ±5 ±10

6 Sai số khép góc tồn đường chuyền khơng q (n

là số góc đường chuyền) (giây) ±10

n

7 Sai số khép tương đối đường chuyền : 10.000 : 5.000 II.3 LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG ĐO VẺ:

II.3.1 Lưới tam giác nhỏ:

1) Các dạng lưới tam giác nhỏ: Lưới tam giác nhỏ có dạng hình 9-1: a) tam giác trắc địa ; b) tứ giác trắc địa ; c) tam giác trung tâm ; d) dãy tam giác trắc địa ; e) giao hội thuận ; f) giao hội nghịch ; g) giao hội tổng hợp

Bảng 9-5

Khi sở cho việc đo vẽ đồ tỷ lệ lớn Lưới tam giác nhỏ có tiêu kỹ thuật bảng 9-5

2) Tính tốn bình sai dạng lưới tam giác nhỏ: Tham khảo thêm tài liệu Tỷ lệđo vẽ : M Các tiêu kỹ thuật

1 : 500 : 1.000 : 2.000 : 5.000 Độ xác cạnh mởđầu : 5.000 : 5.000 : 5.000 : 5.000 Số tam giác cho phép

cạnh gốc 10 15 17 20

3 Góc tam giác khơng

nhỏ (độ) 20 20 20 20

4 Cạnh tam giác không ngắn (m)

150 150 150 150 Đo góc theo phương pháp tồn

vòng Độ sai lệch hướng quy “khơng” lần

đó khơng q (giây)

45’’ 45’’ 45’’ 45’’

(83)

II 3.2 LƯỚI ĐƯỜNG CHUYỀN:

Khái niệm (nguyên lý):

Chọn số điểm phân bố khu đo Nối điểm lại đường gẫy khúc tạo thành đa giác kín hay hở hai đầu điểm cạnh lưới cấp cao Đo tất góc ởđỉnh cạnh đa giác Nhờ toán thuận trắc địa tính tọa độ tất điểm đa giác Đó nguyên lý đa giác đạc Nhờ nguyên lý ta dễ dàng lập lưới khống chế mặt vùng có địa hình che khuất nhiều khơng thuận tiện cho việc bố trí lưới tam giác

1

B A

a)

2 1

B A

b)

c)

B

A

5

1

2

3

4

d)

B

A

D

C

1

2

3 4

A

B

C

1

e)

A

B

C D

1

f)

A

B

C

g)

(84)

Các dạng lưới đường chuyền:

Thực tế trắc địa thường gặp đường chuyền kinh vĩ kín hay đường chuyền kinh vĩ hở (phù hợp), đơi đường chuyền có vài điểm nút

Đường chuyền kín đường chuyền mà cạnh đa giác tạo thành vịng kín Đường chuyền kín có cạnh hay điểm cạnh lưới cấp cao (hình VII-22a, b) Đường chuyền kín lưới độc lập Khi ngồi việc đo tất góc ởđỉnh, cạnh đa giác phải đo phương vị từ cạnh giả định tọa độ điểm cạnh đo góc phương vị

(hình VII-22c)

Đường chuyền hở có điểm đầu điểm cuối điểm cạnh lưới khống chế cấp cao (hình VII-22d)

Đường chuyền kín hay đường chuyền phù hợp đường chuyền đơn Nếu chúng liên kết lại với tạo thành lưới đường chuyền (hình VII-22f) Điểm gặp khâu (đoạn) đường chuyền gọi điểm nút

Khép kín

Hở

a b c

d e

f Hình VII-22

Nút

(85)

a) Thiết kế: Việc thiết kế đường chuyền kinh vĩ dựa theo đồ tỷ lệ lớn có, phải tuân theo tiêu kỹ thuật ghi bảng 9-6

Bảng 9-6

Tỷ lệđo vẽ

Các tiêu kỹ thuật

1 : 500 : 1.000 : 2.000 : 5.000 Chiều dài đường chuyền kinh vĩ

đơn nối gốc (km):

- vùng quang đãng xây dựng

- vùng che khuất rậm rạp 0,6 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0 6,0

2 Chiều dài cạnh (m) 20-350 20-350 20-350 20-350

3 Độ xác đo góc (phút) 0,5 0,5 0,5 0,5

4 Độ xác đo cạnh : 2.000 : 2.000 : 2.000 : 2.000

5 Sai số khép cho phép góc tồn đường chuyền (n số góc

đường chuyền, t độ xác máy

đo góc) (giây)

n t× ×

±2 ±2×t× n ±2×t× n ±2×t× n

6 Sai số tương đối cho phép

đường chuyền (giây) : 2.000 : 2.000 : 2.000 : 2.000

7 Sai số cho phép tọa độ (m)

- vùng quang đãng xây dựng

- vùng che khuất rậm rạp

0,1 0,16

0,30

0,30 0,60

0,60 1,50

Ngồi ra, thỏa mãn yêu cầu sau đây: đỉnh đường chuyền đặt nơi thuận tiện cho việc

đo đạc, nhìn rõ hai điểm bên cạnh; vị trí đường chuyền kinh vĩ phải thỏa mãn mục đích việc đặt đường chuyền; cạnh đường chuyền cố gắng dài gần

Để kiểm tra đường chuyền kinh vĩ phải thuộc dạng hình 9-2: a) nối hai cạnh cấp cao; b) đường chuyền kín nối đến điểm góc định hướng biết; c) đường chuyền chụm điểm (A gọi nút) nối đến cạnh cấp cao hơn; d) đường chuyền tạo thành sốđiểm chụm (B, C, D, E) nối đến điểm cấp cao hơn; e) đường chuyền kín tự có đường chéo (F, G)

b) Cốđịnh điểm đường chuyền kinh vĩ (chôn mốc):

Chọn điểm, nhóm móc, dựng tiêu: Sau dự án đo vẽđược duyệt thực địa chơn điểm, chôn mốc, dựng tiêu:

Chọn điểm vào thiết kếđược duyệt mà xác định vị trí điểm ghi đồ

thiết kế thực địa Khi chọn điểm, thay đổi đơi chút thấy có lợi cho việc đo ngắm khống chế đo vẽ chi tiết Các điểm khống chế phải đặt đất đá vững chắc, cao ráo, quang đãng nhìn thấy nhiều điểm chi tiết xung quanh

(86)

Tại điểm có địa vật che khuất đường ngắm cần dựng tiêu cao để hai đầu cạnh ngắm thông Tiêu dùng lưới tam giác nhỏ có hình dạng hình VII-8 Đường kính tiêu phải bảo

đảm cho ảnh tiêu ống kính đo góc nhỏ khe hở hai dây đứng chữ thập (hình VII-9)

c) Đo yếu tố lưới::

- Đo góc máy kinh vĩ, theo phương pháp đơn giản (đo cung) hai lần, hai lần đo có xoay bàn độđi 900

- Đo cạnh đường chuyền kinh vĩ theo hai chiều đi, thước thép hay máy đo xa quang học có độ xác 1/2.000

3 Bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín: 3.1/ Bình sai góc:

Với đường chuyền kinh vĩ kín ta tiến hành bình sai góc theo bước sau:

a}Vẽ sơđồđường chuyền, có ghi số liệu cần thiết, đồng thời ghi số vào bảng tính

a b c

Hình VII-7

a b c d

Hình VII-8

(87)

b) Tính sai số khép góc phương vị (góc định hướng) đường chuyền theo cơng thức:

Tổng góc theo lý thuyết:

∑βiph

lý thuyết = (n-2).180 (7-58) đó: n sốđỉnh đường chuyền

Tổng góc đo ∑βiph

đo Sai số khép góc:

Δq = ∑βiph

đo - ∑βi lý thuyết (7-59) Sai số khép góc cho phép tính theo cơng thức sau:

Δq/ =±1,5⋅t⋅ n (7-60) Điều kiện để chấp nhận được:

Δq' ≥Δq (7-61) c) Số hiệu chỉnh tính theo cơng thức:

vβi = n

q Δ

− (") (7-62) d) Tính góc bình sai theo công thức:

β'i = βi + vβi (7-63) 3.2/ Bình sai tọa độ:

a) Tính góc phương vị cạnh theo góc phương vị đã biết góc điều chỉnh:

- Nếu hướng đo chiều KĐH (góc βiphải) : αII-III = αI-II - βphải

II + 1800 (7-64) - Nếu hướng đo ngược chiều KĐH (góc βitrái) :

αI_IV = αII-I + βtrái

I - 1800 (7-65)

b) Tính sai số khép tọa độ:

- Tính số gia đo đoạn theo cơng thức sau:

Δxi = Si Cos αi (7-66) Δyi = Si Sin αi (7-67) - Tính tổng số gia đo:

∑Δxđo ; ∑Δyđo

- Sai số khép tọa độ tính theo cơng thức: đặt fS= I.I’

fS = y2

2

x f

f ' I

I = + (7-68)

trong đó:

fx = ∑Δxđo (7-69)

fy = ∑Δyđo (7-70) - Lập tỷ số điều kiện chấp nhận sai số khép tọa độ:

fS ≤ (7-71)

Hình VII-25 I

II

IV III

V βI

Hướng chiều KĐH αI-II βII

(88)

trong đó: CV chu vi đường chuyền kinh vĩ kín

c) Tính số hiệu chỉnh gia số:

- Số hiệu chỉnh số gia theo phương x tính theo cơng thức:

CV S f

l x i

i

× −

= (7-72)

lấy trịn theo số lẻ số gia Δx i

- Số hiệu chỉnh số gia theo phương y tính theo cơng thức:

CV S f

ei =− y × i (7-73) lấy tròn theo số lẻ số gia Δy i

tronng đó: li , ei số hiệu chỉnh số gia theo phương x y; Si chiều dài cạnh tương ứng

d) Tính gia số tọa độđã hiệu chỉnh theo công thức sau:

Δx'i = Δxi + li (7-74)

Δy'i = Δyi + ei (7-75)

e) Tính tọa độ đỉnh theo công thức sau:

xi = xi-1 + Δx'i (7-74’) yi = yi-1 + Δy'i (7-75’) VÍ DỤ 1: Bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín sau:

I/ Dạng đường chuyền:

II/ Số liệu cho:

" 35 ' 35 208

00 , 1500 y

00 , 1500 x

: I

0 II

I I

m I

= α

⎩ ⎨ ⎧

= =

−

biết t = 30" III/ Số liệu đo được:

- Đo góc bên đường chuyền (với hướng đo theo chiều ngược chiều KĐH): ^I = 128020'12" II^ = 130057'18"

^

III = 104046'54" IV^ = 156031'30"

^ 0 ^ 0 ^ 0

Hình VII-26 IV

V

VI

VII

I

(89)

- Đo chiều dài cạnh:

S1 = 357,m11 ; S2 = 191,m00 ; S3 = 259,m25

S4 = 202,m18 ; S5 = 166,m72 ; S6 = 254,m78 ; S7 = 221,m27 GIẢI:

- Kết tính tốn ghi bảng VII-17

BẢNG TÍNH TỌA ĐỘ (bảng VII-16)

Gia số tọa độ G.sốđã hchỉnh Tọa độ Đỉnh

góc

Góc α S

ΔX ΔY ΔX ΔY X Y

I II III IV V VI VII I

128020'12" 12"

130057'18" 13"

104046'54"

13"

156031'30" 13"

107002'12" 13"

174026'54" 13"

97053'30" 13"

208035'35"

257038'04"

332050'57"

356019'14"

69016'49"

74049'42"

156055'59"

357.11 191.00 259.25 202.18 166.72 254.78 221.27 -313.557 0.010 -40.902 0.010 230.682 0.010 201.763 0.010 58.985 0.010 66.678 0.010 -203.579 0.010 -170.908 +0.049 -186.569 +0.026 -118.304 +0.035 -12.974 +0.027 155.936 +0.023 245.899 +0.035 86.695 -0.030 -313.567 -40.912 230.672 201.753 58.975 66.668 -203.589 -170.859 -186.543 -118.269 -12.947 155.959 245.934 86.725 1500.000 1186.433 1145.521 1376.193 1577.946 1636.921 1703.589 1500.000 1500.000 1329.141 1142.598 1024.329 1011.382 1167.341 1413.275 1500.000 ∑βi lý thuyết = 900000'00" ; fx = ∑Δx = 0.070

∑βi đo = 899058'30" ; fy = ∑Δy = - 0.225 Δq= -90" ; I.I' = 0.23

Δq'= 113" ;

2000 6885 1625 236 CV ' I

I = ≈ <

4 Bình sai đường chuyền kinh vĩ hở:

Trong đo đường chuyền thường có hai loại điều kiện: điều kiện góc điều kiện tọa độ Việc bình sai gần tiến hành theo điều kiện Mới đầu, bình sai góc, dùng góc bình sai để tính số gia tọa độ (hay gọi lượng tăng tọa độ), bình sai tọa độ

4.1/ Bình sai góc:

Với đường chuyền kinh vĩ hở ta tiến hành bình sai góc theo bước sau:

a) Vẽ sơđồđường chuyền, có ghi số liệu cần thiết, đồng thời ghi số vào bảng tính

1 A

B

αcuối αđầu

β1ph β2 ph

S1 S2 n

(90)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến b) Tính sai số khép góc phương vị (góc định hướng) đường chuyền theo công thức:

Tổng góc theo lý thuyết:

- Nếu đo góc phía phải đường đo:

∑βiph

lý thuyết = αđ - αc + n.180 (7-36) - Nếu đo góc phía trái đường đo:

∑βitrlý thuyết = αc - αđ + n.180 (7-37)

trong đó: n sốđỉnh đường chuyền; αđ góc phương vị cạnh đầu; αc góc phương vị cạnh cuối

Tổng góc đo phía phải ∑βiph

đo phía trái ∑βitrđo Sai số khép góc:

- Tính theo góc phải: Δq = ∑βiph

đo - ∑βiphlý thuyết (7-38) - Tính theo góc trái:

Δq = ∑βitrđo - ∑βitrlý thuyết (7-39) Sai số khép góc cho phép tính theo công thức sau:

Δq/ =2⋅t⋅ n (7-40) đó; t sốđọc nhỏ máy, tính giây

Điều kiện để chấp nhận được:

Δq' ≥Δq (7-41) c) Số hiệu chỉnh tính theo cơng thức:

vβi = n

q Δ

− (") (7-42)

d) Tính góc bình sai theo cơng thức:

β'i = βi + vβi (7-43) 4.2 Bình sai tọa độ:

Theo hình VII-23 ta tiến hành bình sai tọa độ theo bước sau:

a) Tính góc phương vị cạnh theo phương vị đầu biết góc điều chỉnh:

- Nếu đo góc phía phải đường đo:

αi = αi-1 - βiph + 1800 (7-44)

Ví dụ cụ thể hình VII-23 là: αA = αđ - β1ph + 1800 α1 = αA - β2ph + 1800

- Nếu đo góc phía trái đường đo:

αi = αi-1 + βitr - 1800 (7-45)

Ví dụ cụ thể hình VII-23 là: αA = αđ + β1tr - 1800 α1 = αA + β2tr - 1800

b) Tính sai số khép tọa độ:

- Tính số gia lý thuyết: (tính lượng tăng tọa độ theo tọa điểm A B biết) ∑Δxlt = xB - xA (7-46)

(91)

Δyi = Si Sin αi (7-49)

- Tính tổng số gia đo:

∑Δxđo ; ∑Δyđo - Sai số khép tọa độ tính theo công thức:

y

x f

f S= +

Δ (7-50)

trong đó:

fx = ∑Δxđo - ∑Δxlt (7-51) fy = ∑Δyđo - ∑Δylt (7-52) - Lập tỷ số điều kiện chấp nhận sai số khép tọa độ:

1000 S

S ≤ Δ

(7-53) đó: S tổng chiều dài đường chuyền kinh vĩ hở

c) Tính số hiệu chỉnh gia số:

- Số hiệu chỉnh số gia theo phương x tính theo cơng thức:

S S f

l x i

i

× −

= (7-54)

lấy tròn theo số lẻ số gia Δx i

- Số hiệu chỉnh số gia theo phương y tính theo cơng thức:

S S f

ei = − y × i (7-55) lấy tròn theo số lẻ số gia Δy i

tronng đó: li , ei số hiệu chỉnh số gia theo phương x y; Si chiều dài cạnh tương ứng; S tổng chiều dài đường chuyền

d) Tính gia số tọa độđã hiệu chỉnh theo công thức sau:

Δx'i = Δxi + li (7-56)

Δy'i = Δyi + ei (7-57)

e) Tính tọa độ đỉnh theo công thức sau:

xi = xi-1 + Δx'i (7-56’) yi = yi-1 + Δy'i (7-57’) VÍ DỤ 2:

Bình sai đường chuyền kinh vĩ hở sau: I/ Dạng đường chuyền:

1 A

B

C

D

2

I

(92)

⎩ ⎨ ⎧ = = ⎩ ⎨ ⎧ = = 85 , 3802 y 43 , 3730 x : C 77 , 4006 y 53 , 4028 x : B C m C B m B

biết t = 20"

III/ Số liệu đo được:

- Đo góc bên trái đường đo: B^ = 92030'36"

^

I = 156030'18"

^

II = 175030'30" C^ = 180044'00"

- Đo chiều dài cạnh:

S1 = 133,m84 ; S2 = 154,m71 ; S3 = 80,m74 - Đo góc phương vịđầu cuối:

αđ = 317052'05" ; αc = 203008'00"

GIẢI:

- Kết tính tốn ghi bảng VII-17

BẢNG TÍNH TỌA ĐỘ (bảng VII-16)

góc Góc α S ΔX ΔY ΔX ΔY X Y A B I II C D

92030'36" 8"

156030'18" 7"

175030'30" 8"

180044'00" 8"

317052'05"

230022'49"

206053'14"

202023'52"

203008'00"

133.84 154.71 80.74 -85.35 -0.04 -137.99 -0.05 -74.65 -0.03 -103.10 -0.03 -69.97 -0.04 -30.76 -0.02 -85.39 -138.04 -74.68 -103.13 -70.01 -30.78 4028.53 3943.14 3805.10 3730.42 4006.77 3903.64 3833.63 3802.85

∑βi lý thuyết = 605015'55" ; fx = ∑Δxđo - ∑Δxlt = -297.98 - (-298.10) = 0.12 ∑βi đo = 605015'24" ; fy = ∑Δyđo - ∑Δylt = -203.83 - (-203.92) = 0.09 Δq=605015'24" - 605015'55"=-31" ; ΔS = 0.15

Δq'= 120" ;

(93)

VÍ DỤ 3: Bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín : I/ Dạng đường chuyền:

" 20 ' 20 303 `

00 , 1500

00 , 1500 :

0

= ⎩ ⎨ ⎧

= =

−I A

I

m I

y x I α

biết t = 30"

III/ Số liệu đo được:

- Đo góc bên đường chuyền (với hướng đo theo chiều ngược chiều KĐH): ^I = 128020'12" II^ = 130057'18"

^

III = 104046'54" IV^ = 156031'30"

^

V = 107002'12" VI^ = 174026'54" VII^ = 97053'30"

- Đo góc nối ϕ: ϕ = 85015’15’’ - Đo chiều dài cạnh:

S1 = 357,m11 ; S2 = 191,m00 ; S3 = 259,m25

S4 = 202,m18 ; S5 = 166,m72 ; S6 = 254,m78 ; S7 = 221,m27 GIẢI:

- Tính góc định hướng đầu đường chuyền: αI-II = αA-I+ ϕ - 1800 = 208035’35’’

Hình 9-6

IV V

VI

VII

I

II III

A

ϕ

(94)

- Kết tính tốn ghi bảng 9-8

BẢNG TÍNH TỌA ĐỘ

Bảng 9-8

góc

Góc α S

ΔX ΔY ΔX ΔY X Y

I II III IV V VI VII I

128020'12" 12"

130057'18" 13"

104046'54" 13"

156031'30" 13"

107002'12" 13"

174026'54" 13"

97053'30"

13"

208035'35"

257038'04"

332050'57"

356019'14"

69016'49"

74049'42"

156055'59"

357.11 191.00 259.25 202.18 166.72 254.78 221.27 -313.557 0.010 -40.902 0.010 230.682 0.010 201.763 0.010 58.985 0.010 66.678 0.010 -203.579 0.010 -170.908 +0.049 -186.569 +0.026 -118.304 +0.035 -12.974 +0.027 155.936 +0.023 245.899 +0.035 86.695 -0.030 -313.567 -40.912 230.672 201.753 58.975 66.668 -203.589 -170.859 -186.543 -118.269 -12.947 155.959 245.934 86.725 1500.000 1186.433 1145.521 1376.193 1577.946 1636.921 1703.589 1500.000 1500.000 1329.141 1142.598 1024.329 1011.382 1167.341 1413.275 1500.000 ∑βi lý thuyết = 900000'00" ; fx = ∑Δx = 0.070

∑βi đo = 899058'30" ; fy = ∑Δy = - 0.225 Δq= -90" ; ΔS = 0.236

Δq'= 113" ;

2000 6885 1625 236

0 ≈ <

= Δ

S S

II.4 ĐAN DẦY LƯỚI KHỐNG CHẾ:

II.4.1 Giao hội điểm:

Trong tam giác cần phải đặt máy đo điểm tam giác, mặt khác tất góc lưới tam giác phải đo độc lập Như đo đạc lưới tam giác có nhiều khó khăn, khơng thuận tiện, chí có khơng thể thực Để khắc phụ tình trạng đó, bảo đảm sốđiểm khống chế cần thiết cho đo đạc địa hình, dùng phương pháp giao hội điểm riêng biệt, giao hội theo cặp điểm giao hội theo chùm

Đặc điểm quan trọng đo giao hội không cần đo tất góc tam giác Do giao hội khơng có điều kiện hình tam giác đo tam giác

a) Giao hội phía trước:

Nếu đặt máy từ điểm khống chế cấp cao A, B (hình 9-7) đo vềđiểm cần xác định P, ta có tốn giao hội phía trước để xác định tọa độđiểm P

Việc tính giao hội từ hai hướng tương tự tính tam giác đơn, khác ởđây góc P tính từ hai góc, theo cơng thức:

P1 = 1800 - (A + B1) (9-42)

Để kiểm tra nâng cao độ xác điểm P, ta cần đặt thêm máy điểm cấp cao C, đo P Khi tọa điểm P tính trung bình từ hai tam giác giao hội ABP BCP

B

C A

P P1 P2

(95)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến b) Giao hội cạnh bên:

Nếu đặt máy đặt hai điểm cấp cao biết A (hình VII-28) ta phải đặt máy điểm cần xác định P đểđo Từđó tính góc B theo cơng thức sau:

B = 1800 - (A + P1) (9-43)

Sau tính góc B, ta tính chiều dài cạnh, tính góc phương vị cạnh tam giác giao hội tọa độđiểm P tam giác đơn Đây toán giao hội cạnh bên Để kiểm tra ta đo thêm góc P2 tới điểm cấp cao C

Việc kiểm tra tiến hành sau:

Sau tính tọa độ P, từ tọa độ điểm A, C P, tính ngược tọa độ ta góc phương vịαPC, αPA cạnh PC PA Cụ thểởđây ta có:

⎩ ⎨ ⎧ ⇒ ⎪

⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧

− − =

PA PC

P A

P A PA

P C

P C PC

x x

y y tgR

x x

y y tgR

α α

(9-44)

Do đó:

∠CPA=αPC−αPA (9-45) Trị số P2đo phải góc ∠CPA

c) Giao hội phía sau:

Khi đặt máy điểm khống chế cấp cao, ta đặt máy điểm cần xác định P đo tới điểm cấp cao A, B C, dùng toán giao hội phía sau để giải (hình 9-9) Để kiểm tra, ta cần đo thêm điểm cấp cao K Chú ý, xác định điểm P, cần đặt điểm P ngồi vịng trịn qua ba điểm A, B, C (gọi vịng trịn nguy hiểm) Thơng thường điểm P đặt tam giác đó, khơng nên đặt điểm P vùng gạch chéo hình 9-9 Ở hình đó, hai vịng trịn hình vành khăn có bán kính 1/5 bán kính vịng trịn nguy hiểm

Việc tính giao hội phía sau tiến hành theo bước sau:

ε

A

B C

ρ β δ γ

α c1c2

Hình 9-9 Hình 9-8

A B

C

P P1

P2

A2

(96)

1) Sơđồ lưới:

2) Số liệu cho:

Tọa độ điểm A, B, C 3) Góc đo: α, β, γ

4) Nội dung tính tốn:

Dựa nguyên tắc tính giao điểm phía trước: tọa độđiểm P tính từ A B đến hay từ C B

đến

A3 = P3 = 1800 - P2 (với P2 = α) C3 = P4 = 1800 - P1 (với P1 = γ)

Biết tọa độ A B, tính SAB αAB Từ góc A3 C3 giảo điểm phía trước, ta tính tọa độ điểm M ta tìm αBM hay αBP, từ tọa độ A B ta tìm αBA

TừαBA αBP ta suy góc B1 góc A1được tính sau: A1 = 1800 - ( B1 + P1) (P1=γ)

Biết góc A1 B1 với giao điểm phía trước ta tính tọa độđiểm P

Tương tự, từ tọa độ điểm B C ta tính αBC, biết αBC αBP ta suy góc B2, góc C1

được tính theo cơng thức sau:

C1 = 1800 - ( B2 + P2) (P2=α)

Khi biết C1 B2 phương cách giao điểm phía trước ta tính tọa độđiểm P Sau tọa độđiểm P sẽđược tính trung bình từ hướng A, B, C

A

B

C ∝ β

γ P

Hình 9-10

Hình 9-11

M

A

B

C P

1 2 2 1 1

1 2

2 4 3

3 3

(97)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến VÍ DỤ 9-3: Bằng phương pháp giao điểm phía sau , tính toạđộđiểm P

1 Dạng lưới:

2.- Số liệu gốc

Đỉnh

X

A B C

501.193m

235.530 m

479.232 m

634.407 m

709.713 m

921.281 m

3.- Số liệu đo

Góc α Góc β Góc γ

121013’33” 118042’13” 120004’14” GIẢI:

1/ Tính Tọa ĐộĐiểm M

• B3 = P3 = 1800 - P2 =1800 - β = 1800 - 118042’13’’ = 61017’47’’ • C3 = P4 = 1800 - P1 =1800 - γ = 1800 - 120004’14’’ = 59055’46’’ • M = 1800 - (B3 + C3) = 58046’27’’

• Từ tọa độ điểm B C ⇒ Tính αBC SBC ΔxBC = xC - xB = 479.232 - 235.530 = 243.702 ΔyBC = yC - yB = 921.281 - 709.713 = 211.568 ⇒ αBC = RBC = ARCtg

x y Δ Δ

= 40057’45’’ ⇒ SBC = Δx2BC +Δy2BC = 322.725

C A

B

β

α

γ

P

Hình 9-12

A

C B

M

P β

γ

α 1

2

3 4

1 2

3 2

1 3 1

2

(98)

ắ Tớnh t B:

đ BM = BC + B3 = 40057’45’’ + 61017’47’’ = 102015’32’’

® Sin59 5546 326.604

27 46 58 Sin 725 322 SinC SinM S

SBM = BC × 3 = 0 ' ''× ' '' =

⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = × = α × = Δ − = × = α × = Δ 157 319 32 15 102 Sin 604 326 Sin S y 348 69 32 15 102 Cos 604 326 Cos S x '' ' BM BM BM '' ' BM BM BM ⇒ ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = + = Δ + = = − = Δ + = 871 1028 157 319 713 709 y y y 182 166 348 69 530 235 x x x : M BM B B M BM B B M B

¾ Tính từ C:

® αCM = αCB - C3 = αBC + 1800 - C3 = 40057’45’’ + 1800 - 59055’46’’ = 161001’59’’ ®

®

® Sin61 1747 331.022

27 46 58 Sin 725 322 SinB SinM S

S ' ''

'' '

BC

CM = × = × =

⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = × = α × = Δ − = × = α × = Δ 590 107 59 01 161 Sin 022 331 Sin S y 050 313 59 01 161 Cos 022 331 Cos S x '' ' CM CM CM '' ' CM CM CM ⇒ ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = + = Δ + = = − = Δ + = 871 1028 590 107 281 921 y y y 182 166 050 313 232 479 x x x : M CM C C M CM C C M C

⇒ Tính trung bình ta

⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = = m y m x M C C 871 1028 182 166 :

2/ Tính Tọa ĐộĐiểm P

• Từ tọa độ điểm A M ⇒ Tính αAM

ΔxAM = xM - xA = 166.182 - 501.193 = -335.011 ΔyAM = yM - yA = 1028.871 - 634.407 = 394.464 ⇒ Thuộc gốc phần tư thứ II nên:

αAM = 1800 - RAM = 1800 - ARCtg x y Δ Δ

= 130020’26’’ • Từ tọa độ điểm A B ⇒ Tính αAB SAB

ΔxAB = xB - xA = 235.530 - 501.193 = -265.663 ΔyAB = yB - yA = 709.713 - 634.407 = 75.306 ⇒ αAB = 1800 - RAB = 1800 - ARCtg

x y Δ Δ

= 164010’26’’ ⇒ SAB = Δx2AB+Δy2AB = 276.130

• Từ tọa độ điểm A C ⇒ Tính αAC SAC ΔxAC = xC - xA = 479.232 - 501.193 = -21.961 ΔyAC = yC - yA = 921.281 - 634.407 = 286.874 ⇒ αAC = 1800 - RAC = 1800 - ARCtg

x y Δ Δ

(99)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến ⇒ SAC = Δx2AC +Δy2AC = 287.713

• Tính góc A1 A2

A1 = αAB - αAM = 164010’26’’ - 130020’26’’ = 33050’00’’ A2 = αAM - αAC = 130020’26’’ - 94022’39’’ = 35057’47’’

• Tính góc B1 C1

B1 = 1800 - (P1 + A1) = 1800 - (γ + A1) = 1800 - (120004’14’’ - 33050’00’’ = 2605’46’’ C1 = 1800 -(P2 + A2) = 1800 -(β + A2) = 1800 -(118042’13’’ -35057’47’’ = 25020’00’’ ¾ Tính P từ A:

® αAP = αAM = 130020’26’’

® Sin26 20 00 141.555

14 04 120 Sin 130 276 SinB Sin S

S ' ''

'' '

AB

AP = γ× = × =

⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = × = α × = Δ − = × = α × = Δ 895 107 26 20 130 Sin 555 141 Sin S y 633 91 26 20 130 Cos 555 141 Cos S x '' ' AP AP AP '' ' AP AP AP ⇒ ⇒ ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = + = Δ + = = − = Δ + = 302 742 895 107 407 634 y y y 560 409 633 91 193 501 x x x : P AP A A P AP A A P A

ắ Tớnh P t B:

đ BP = BA + B1 = αAB + 1800 + B1 = 164010’26’’+1800 + 26005’46’’ = 370016’12’’ = 10016’12’’

® Sin33 5000 177.654

14 04 120 Sin 130 276 SinA Sin S

S ' ''

'' '

AB

BP = γ× = × =

⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = × = α × = Δ = × = α × = Δ 673 31 12 16 10 Sin 654 177 Sin S y 808 174 12 16 10 Cos 654 177 Cos S x '' ' BP BP BP '' ' BP BP BP ⇒ ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = + = Δ + = = + = Δ + = 386 741 673 31 713 709 y y y 338 410 808 174 530 235 x x x : P BP B B M BP B B P B

ắ Tớnh P t C:

đ αCP = αCA + C1 = αAC + 1800 - C1 = 94022’39’’+1800 + 25020’00’’ = 249002’39’’

® Sin35 5747 192.635

13 42 118 Sin 713 287 SinA Sin S

S ' ''

'' '

AC

CP = β× = × =

(100)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến ⇒

(

)

(

)

m

Y

y

m

X

x

P

C

P

B

P

A

P

C

P

B

P

A

P

C

VÍ DỤ 9-4: Theo phương pháp giao điểm phía sau tính tọa độđiểm P Cho số liệu sau: hình 9-10 9-11:

" 54 ' 28 63 " 06 ' 31 116 180 180 P C " 48 ' 31 67 " 12 ' 28 112 180 180 P A " 06 ' 31 116 ; " 42 ' 00 131 ; " 12 ' 28 112 08 , 1244 y 22 , 1340 x C ; 89 , 1137 y 76 , 1864 x B ; 46 , 752 y 25 , 1598 x A 0 0 0 0 3 0 = − = γ − = = = − = α − = = = γ = β = α ⎩ ⎨ ⎧ = = ⎩ ⎨ ⎧ = = ⎩ ⎨ ⎧ = =

Tính tọa độđiểm M: " 18 ' 59 48 M 22 , 555 S " 41 ' 12 234 " 23 ' 13 185 " 35 ' 41 117 m AC CM AM AC = = = α = α = α 94 , 679 S 39 , 658 S m CM m AM = =

Tính

⎩ ⎨ ⎧ = = ⇒ ⎭ ⎬ ⎫ − = Δ − = Δ ⎩ ⎨ ⎧ = = ⇒ ⎭ ⎬ ⎫ − = Δ − = Δ 53 , 692 y 59 , 942 x M 55 , 551 y 63 , 397 x 53 , 692 y 60 , 942 x M 93 , 59 y 65 , 655 x CM CM AM AM

Tính trung bình M: ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = = 53 , 692 y 60 , 942 x M m m

Tính αBM:

αBM =205046'42" Tính αBA:

αBA =235020'15" Tính αBC:

αBC =168033'20" B1 = 29033'33"

(101)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến 34 , 350 Sin SinB S S 58 , 292 Sin SinA S S 35 , 258 Sin SinB S S 60 , 468 S 60 , 468 y x S m BC CP m AB BP m AB AP m BC m AB AB AB = α ⋅ = = γ ⋅ = = γ ⋅ = = = Δ + Δ =

TÍNH TỌA ĐỘ P:

Từ A: ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = = = Δ = Δ = = 79 , 1010 59 , 1601 : 33 , 258 34 , 35 , 258 " 36 ' 15 890 m m m AP m AP m AP AP y x P y x S α Từ B:

⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = = = Δ − = Δ = = 79 , 1010 59 , 1601 : 10 , 127 17 , 263 26 , 292 " 42 ' 46 2050 m m m AP m BP m BP BP y x P y x S α

Từ C:

⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = = − Δ = Δ = = 79 , 1010 59 , 1601 : 29 , 233 37 , 261 34 , 350 " 54 ' 14 3180 m m m AP m CP m CP CP y x P y x S α

(102)

IV LƯỚI KHỐNG CHẾĐỘ CAO: IV.1 Khái niệm lưới khống chếđộ cao:

Lưới độ cao lưới xác định vị trí độ cao điểm khống chế, lấy làm chỗ dựa để xác

định vị trí độ cao điểm khu đo lập đồ bố trí cơng trình Tùy theo u cầu độ

chính xác tác dụng khống chế nó, ta phân thành: lưới độ cao nhà nước, lưới độ cao kỹ

thuật lưới độ cao đo vẽ

Lưới độ cao nhà nước phân thành hạng: I, II, III IV Lưới độ cao hạng I, II hệ

thống cao toàn quốc, sở cho việc nghiên cứu khoa học phát triển lưới hạng III, IV

Tùy theo yêu cầu độ xác điều kiện đo đạc mà lưới độ cao có thểđược xây dựng theo phương pháp đo cao hình học hay đo cao lượng giác Vùng đồng bằng, đồi, núi thấp, lưới độ cao thường xây dựng theo phương pháp đo cao hình học theo dạng lưới đường chuyền độ cao Vùng núi cao hiểm trở, lưới độ cao thường xây dựng theo phương pháp đo cao lượng giác

dạng lưới tam giác độ cao

Nói chung việc xây dựng lưới độ cao qua bước: thiết kế kỹ thuật đồ, chọn

điểm thức ngồi thực địa chơn mốc, vẽ sơđồ lưới thức tiến hành đo chênh cao, tính toán độ cao điểm

Tùy theo cấp hạng đường độ cao mà việc chọn điểm độ cao có yêu cầu khác Nhưng nói chung cần ý : chọn đường đo cao cho ngắn lại có tác dụng khống chế

nhiều, thuận lợi cho việc phát triển lưới độ cao cấp

- Nơi đặt mốc trạm đo cần đảm bảo vững chắc, khơ Đường đo dốc, gặp vật chướng ngại, tránh vượt sơng, thung lũng Tránh qua vùng đất xốp lầy, sụt lở

- Khi đo cao phục vụ cho xây dựng cơng trình, đường đo nên theo cơng trình (kênh, mương, đập, cầu )

- Khi chọn điểm điều tra tình hình địa chất cơng trình chỗ chọn để thiết kếđộ

sâu chôn mốc hợp lý

Cac điểm chọn thức cần phải chơn mốc, vẽ sơđồ ghi cẩn thận IV.2 Lưới thủy chuẩn hạng IV:

Lưới độ cao hạng III, IV lưới độ cao tăng dầy độ cao hạng I, II, trực tiếp phục vụ cho đo vẽđịa hình đo đạc cơng trình

Lưới thủy chuẩn hạng IV cấp cuối hệ thống lưới khống chế độ cao nhà nước,

được phát triển từ điểm khống chế độ cao hạng I, II, III thành vịng kín, đường thủy chuẩn phù hợp hay thành lưới có hay nhiều điểm nút Các điểm khống chế hạng IV sở trực tiếp để

phát triển lưới khống chếđộ cao kỹ thuật đồng thời làm điểm độ cao để bố trì thi cơng cơng trình Khi đo vẽ bình đồ lớn, thường số lượng điểm khống chếđộ cao hạng IV cần xây dựng khơng nhiều nên tạo thành lưới có vài điểm nút mà thường thành đường thủy chuẩn phù hợp IV.2.1 Thiết kếđường thủy chuẩn hạng IV:

Khi xây dựng lưới khống chế độ cao hạng IV phục vụ đo vẽ bình đồ tỷ lệ lớn giai đoạn thiết kế thi cơng cơng trình cần chọn số điểm gần vị trí

xây dựng cơng trình mà thi công không bị phá hỏng Các điểm phải đặt nơi

đất đá không lún, dễ bảo quản suốt thời gian thi công khai thác sau Những điểm chọn nối với nối với điểm khống chế độ cao hạng cao khu vực đo tạo thành

một đường thủy chuẩn phù hợp Trường hợp b

a

(103)

để nối với điểm hạng cao cần chọn đường đo khác để tạo thành vịng kín

IV.2.2 Chọn điểm, chơn mốc, chọn đường đo:

Ra thực địa xác định vị trí điểm thiết kếđã bố trí Khi chọn điểm, nên khảo sát xa vị trí thiết kế chút, có vị trí tốt cơng trình kiến trúc kiên cốđã có từ

trước nên chuyển vị trí điểm đến Điểm khống chếđộ cao hạng IV đặt nền, hay tường

đình, chùa, cầu, cống có sẵn tốt đặt đất Vì việc gắn mốc vừa tiện lợi mốc không bị lún nhưđặt đất Sau chọn điểm cần đánh dấu mốc hình VII-20 Sau chơn mốc phải khảo sát đường theo dẫn thiết kế Đường đo thủy chuẩn hạng IV phải đường có ổn định nhưđường quốc lộ, đường liên tỉnh, liên xã, đường đê hay bờ kênh mương, bờ vùng có từ trước Đường phẳng ngắn tốt

IV.2.3 Chọn máy, mia, đế mia thời tiết:

Máy dùng đểđo thủy chuẩn hạng IV máy thủy bình có độ phóng đại lớn 24 lần, độ nhạy

ống thủy dài τ" nhỏ 15"/2mm Máy phải kiểm nghiệm hiệu chỉnh trước đo

Mia dùng đểđo thủy chuẩn hạng IV cặp mia hai mặt, mà hai mặt có khắc phân khoảng 1cm Đế mia loại đế mia sắt nặng 1÷2khơng

Đo thủy thuẩn hạng IV vào lúc trời râm mát, gió nhẹ tốt nhất, khơng đo lúc nắng gắt, gió mạnh hay sương mù

IV.2.4 Đo thủy chuẩn hạng IV:

Đo thủy chuẩn hạng IV tiến hành theo phương pháp đo cao hình học từ theo sơđồ dẫn

độ cao đường dài Đo thủy chuẩn hạng IV chỉđo theo chiều phải tuân theo qui định: - Khoảng cách từ máy đến mia 70÷100m khơng q 150m;

- Chênh lệch khoảng cách không nhỏ 3m; - Chênh lệch cộng dồn nhỏ 10m;

- Chiều cao tia ngắm lớn 0,3m;

- Thứ tựđọc dây mia: đen sau, đen trước, đỏ trước, đỏ sau; - Chênh lệch số nhỏ hay 2mm.

Sai số khép độ cao đường đo nhỏ sai số cho phép 20 L(mm) Khi đo ởđường )

mm ( L

25 đo vùng núi; L chiều dài đường đo tính kilomet - Các kết quảđo phải ghi trực tiếp vào sổđo thủy chuẩn hạng IV (bảng VII-14);

- Sau đo xong phải tính chiều dài, tổng chênh cao khâu (đoạn) cảđường đo, tính sai số khép kín cho phép đường đo Vẽ sơđồ ghi kết quảđo tính lên sơđồ

IV.2.5 Sổđo thủy chuẩn hạng IV:

Tồn số liệu đo ghi tính sổ đo thủy chuẩn, bảng VII-14 kết đo

(104)

SỔĐO THỦY CHUẨN HẠNG IV (bảng VII-14) Ngày đo: 16-8-1991 Bắt đầu từ 7g30 đến 10g Thời tiết: râm mát Đo từ mốc R1đến mốc R2 Người đo: X Máy thủy chuẩn: Ni 030 Người ghi, tính: X

Tên mốc Ch/lệch Sốđọc dây Chênh cao Tên mia

N0

Trạm đo

K/cách Sau

Trước Kcách Cộng dồn

Mặt Mia

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] R1

A - B 75.6 77.5 -1.9

-1.9 Đỏ

Đen 5411(4) 0938(1) 4473(5) 6079(3) 1525(2) 4572(6) -0686(7) -0587(8) +0099(9)

-05865(10)

B - A 100.3 98.2 -2.1

-4.0 Đỏ

Đen 6064 1490 4574 6499 1027 4472 +0565 +0463

-0102 +0464 A - B

M

3 88.3 85.8 +2.5

-1.5 Đỏ

Đen 6557 2084 4473 5027 0454 4573 +1530 +1630 +0100 +1630 M

B - A

93.8

92.7 +1.1

-0.4 Đỏ

Đen 5578 1005 4573 5493 1021 4472 +0085 -0016

-0101 -00155 A - B

R2

5 67.5 68.5 -1.0

-1.4 Đỏ

Đen 5299 0827 4472 5922 1350 4572 -0623 -0523 +0100 -0523

848.2 35253(11) 33415(12) +1838(13) +0969(14)

Khi số trạm đo trang sổ hay đường đo chẵn (2, 4, 6, ) (14)=(13)/2; số trạm đo trang sổ hay đường đo lẻ (3, 5, 7, ) (14)=[(13)±100]/2, ởđây dấu số 100 dấu (9) trạm lẻ

Tính kết thúc:

- Khoảng cách chênh cao khây (đoạn) R1M MR2: SR1M = 527,7m ; hR1M = +1,5075m ; SMR2 = 322,5m ; hMR2 = -0,5385m ; - Sai số khép cho phép đường đo R1MR2 :

fhcp =20 0,85=±18,4mm IV.2.6 Bình sai đường thủy chuẩn hạng IV:

Trước tính độ cao điểm thủy chuẩn hạng IV xây dựng cần bình sai kết quảđo theo thứ tự sau:

1/ Tính sai số khép độ cao đường đo theo công thức:

fh = ∑h0 - (Hcuối - Hđầu) (7-31)

Tính sai số khép kín cho phép fhcp =20 L (mm), L tổng chiều dài đường đo, tổng khoảng cách từ máy đến mia lấy cột [3] bảng VII-14

(105)

∑

= δ

S fh

0 (7-32)

2/ Tính số hiệu chỉnh chênh cao cho đoạn:

vi = δ0 Si (7-33) Tổng viđúng fh ngược dấu

3/ Tính chênh cao bình sai:

hđo + v = hbs (7-34) độ cao điểm độ cao hạng IV:

HM = HR1 + hR1M (7-35)

Toàn việc tính tốn bình sai tính độ cao đường thủy chuẩn hạng IV thực bảng VII-15

VÍ DỤ7.10:

Đường thủy chuẩn hạng IV gồm điểm R1, R2 nối với điểm thủy chuẩn hạng II R28 điểm thủy chuẩn hạng III R6 hình VII-21 Chiều dài chênh cao đoạn đo nhưđộ cao mốc thủy chuẩn hạng cao ghi sơđồ hình VII-21 Hãy bình sai kết quảđo tính độ cao

điểm hạng IV R1 R2

GIẢI: Toàn việc tính tốn bình sai tính độ cao theo cơng thức từ (7-31) đến (7-35) tiến hành

bảng VII-15 Khi ghi chênh cao đoạn R1R2 R2R6 vào bảng VII-15 phải đối dấu chiều tính chênh cao sơđồ hình VII-21 ngược với chiều tính sai số khép bảng VII-15

BẢNG TÍNH TỐN BÌNH SAI VÀ ĐỘ CAO ĐƯỜNG THỦY CHUẨN (bảng VII-15)

Mốc S (m) hđo (m) v (mm) hbs (m) H (m)

6.1 4.5 5.6

4.652 -3.075 -5.154

-22 -16 -20

4.660 -3.091 -5.174

18.634 23.294 20.203 15.029 R28

R1 R2 R6

16.2 -3.547 -58 -3.605 HR6 - HR28 = 15.029 - 18.634 = -3.605 m

fh = -3.547 - (3.605) = +58mm fhcp =20 16,2=±80,5mm fh < fhcp

3.58mm/ 1km

2 16

58

0 =−

− = δ

R1 R2 R6

15,029

R28

18,634 4,682

6,1 3,0754,5 5,1545,6

(106)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến Ghi chú: Khi đo vẽ bình đồ phục vụ thiết kế thi cơng cơng trình thủy lợi có liên hệ với hệ

thống thủy lợi vùng rộng lớn cần nâng cao độ xác đo lên mức Cụ thể đo thủy chuẩn hạng III, IV thủy lợi cần tuân theo qui định:

- Khoảng cách từ máy đến mia nhỏ 75m

- Chênh lệch khoảng cách từ nhỏ hay 2m - Chênh lệch cộng dồn nhỏ hay 5m - Chiều cao tia ngắm cao 0,3m

- Thứ tựđọc dây mia: đen sau, đen trước, đỏ trước, đỏ sau - Chênh lệch số mia nhỏ hay 2mm

- Sai số khép đường đo nhỏ ± 15 L (mm) IV.3 Lưới khống chếđộ cao kỹ thuật:

Lưới khống chếđộ cao kỹ thuật phát triển từ điểm khống chếđộ cao nhà nước lưới khống chế độ cao kỹ thuật lưới khống chế mặt khu vực lưới khống chế đo vẽ tạo thành hệ thống sở trắc địa đểđo vẽ đồ tỷ lệ vừa lớn Lưới khống chếđộ cao kỹ thuật dùng để phát triển lưới khống chếđộ cao đo vẽ

IV.3.1 Thiết kế lưới:

Lưới khống chếđộ cao kỹ thuật đường thủy chuẩn khép kín hay phù hợp thành lưới có vài điểm nút Phụ thuộc vào khoảng cao đồ phải đo vẽ mà chiều dài

đường thủy chuẩn kỹ thuật qui định bảng VII-16 sau: Bảng VII-16

Khoảng cách Loại đường

0.25 0.5 1; 2;

- Đường đơn

- Giữa điểm khống chế điểm nút - Giữa hai điểm nút

2 km 1,5 km

1 km

8 km km km

16 km 12 km km

Khi thiết kế lưới khống chê độ cao kỹ thuật cần lưu ý tất điểm lướikhống chế mặt khu vực 1/5 sốđiểm (cứ điểm liên tiếp có điểm) lưới đo vẽđều cần xác định độ

cao đo thủy chuẩn kỹ thuật IV.3.2 Chọn điểm, chôn mốc:

Ngồi điểm giải tích đường chuyền hạng I, II điểm lưới đo vẽđược lấy làm

điểm khống chế độ cao kỹ thuật, phải chọn điểm ghi thiết kế Việc chọn

điểm tiến hành chọn điểm khống chếđộ cao hạng IV Các điểm chọn tùy theo vị trí điểm mà đánh dấu dấu mốc hình VII-20

IV.3.3 Chọn máy mia:

Máy dùng để đo thủy chuẩn kỹ thuật máy thủy bình có độ phóng đại lớn 20 lần độ

nhạy ống thủy dài τ" phải nhỏ 45"/2 mm Nếu máy thủy bình có đủđiều kiện nói trên, dùng máy kinh vĩ có ống thủy dài gắn ống kính

Mia dùng đo thủy chuẩn kỹ thuật mia mặt hay mặt khắc phân khoảng 1cm Trước đo phải hiệu chỉnh kiểm nghiệm máy

IV.3.4 Đo thủy chuẩn kỹ thuật:

Đo thủy chuẩn kỹ thuật tiến hành theo phương pháp đo cao hình học từ theo sơ đồ dẫn độ cao đường dài Mia dựng đế mia hay cọc gỗđóng xuống đất hay dựng gạch, đá đường có rải mặt Thứ tựđọc mia:

- Nếu đo với mia hai mặt: đọc đen đỏ mia sau đọc đen đỏ mia trước

(107)

Chênh lệch số hai mia chênh cao hai lần thay đổi chiều cao máy không lớn ±5mm Sai số khép đường thủy chuẩn kỹ thuật không vượt ±50 L (mm) IV.3.5 Bình sai tính độ cao:

a) Bình sai đường thủy chuẩn đơn: làm giống nhưở lưới khống chếđộ cao hạng IV

b) Bình sai lưới thủy chuẩn kỹ thuật: Tiến hành theo phương pháp bình sai Pơpốp gồm bước sau:

1/ Tính tổng chiều dài chênh cao khâu (đoạn) lưới

2/ Vẽ sơđồ lưới với tỷ lệ lớn Nối điểm độ cao cấp cao đường đứt đoạn xem chiều dài khâu để tạo thành vịng kín Nếu lưới có p điểm độ cao cấp cao có p-1 vịng

Trong vòng, kẻ khung nhữ nhật để ghi sai số khép vịng Theo phương pháp bình sai Pơpốp tất vịng tính sai số khép theo chiều kim đồng hồ

Trên khâu vòng kẻ khung chữ nhật phía ngồi vịng để ghi lượng phân phối sai số khép vòng Trên khung ghi tỷ số chiều dài khâu có khung chữ nhật tổng chiều dài vòng Số thương ghi mực đỏ nên cịn gọi sốđỏ Mỗi sốđỏ tính đến số lẻ tổng sốđỏ vòng phải

3/ Phân phối sai số khép vịng vịng có trị tuyệt đối sai số khép lớn đến vịng có trị tuyệt đối sai số khép nhỏ

- Nhân sai số khép fn với số đỏ đầu khung chữ nhật vòng, làm tròn đến milimet Tổng tích phải fh Ghi tích kiểm tra vào khung chữ nhật có sốđỏ nhân với fh Chú ý khung nằm ngồi vịng có fhđược phân phối

- Sang vịng Nếucác khung chữ nhật có sốđỏởđầu, nằm vịng này, có tích fh vịng trước phân sang, phải tính lại sai số khép vòng Sai số khép sai số khép vòng cộng với lượng phân phối khung chữ nhật nằm vòng Ghi giá trị tính

được vào khung sai số khép vòng Nhân với số đỏ vòng sau kiểm tra khơng có sai sót ghi tích vừa tính vào khung chữ nhật ngồi vịng có sai số khép

được phân phối

Cứ làm vòng cuối quay lại vịng đầu làm khơng cịn sai số khép vòng xong bước phân phaối sai số khép

4/ Tính tổng lượng phân phối khung chữ nhật lưới:

Lấy tổng khung chữ nhật phía vịng trừ cho tổng khung nhữ nhật ngồi vịng số hiệu chỉnh khâu Số đặt ngoặc đơn () ghi phía vịng Như

khâu chung vịng có số hiệu chỉnh trị tuyệt đối ngược dấu

Tổng số hiệu chỉnh tất khâu vòng phải sai số khép ban đầu ngược dấu

5/ Tính độ cao điểm nút sau tính độ cao điểm khống chế khâu điểm nút khâu điểm nút điểm khống chế cấp cao

IV.4 Lưới khống chếđộ cao đo vẽ:

Lưới khống chế độ cao đo vẽ cấp cuối để chuyển độ cao cho điểm mia Cơ sởđể phát triển lưới khống chếđộ cao đo vẽ điểm khống ché độ cao nhà nước điểm khống chếđộ

cao kỹ thuật Các điểm lưới đo vẽ, đường chuyền toàn đạc điểm lưới khống chế

độ cao đo vẽ

Lưới khống chế độ cao đo vẽ chủ yếu lưới thủy chuẩn lượng giác Khi đo vẽ bình đồ tỷ lệ

1/500 có khoảng cao 0,5m dùng máy kinh vĩ hay máy bàn đạc đểđo chênh cao cạnh lưới độ cao đo vẽ phải để tia ngắm nằm ngang Khi đo vẽ bình đồ cá khoảng cao 1; 2; 5m đo chênh cao cạnh nhưđo chênh cao đường chuyền toàn đạc

(108)

không lớn

n S 04 ,

0 ⋅

∑

± (cm), S chiều dài cạnh lưới đo vẽ n số cạnh

đường độ cao đo vẽ

Việc bình sai kết quảđo tính độ cao đường độ cao đo vẽ gồm bước:

- Tính chênh cao đo đo cạnh, chênh cao bình qn có trị tuyệt đối trung bình cộng tuyệt đối chênh cao đo về, dấu dấu lần đo

- Tính:

n S 04 , vaìf

) H H

( h

fh =

∑

Nếu fh <= fhcp tính số hiệu chỉnh chênh cao cạnh

h i

i S

S f v =− ⋅

∑

- Tính chênh cao bình sai hb s = hđo + v độ cao điểm khống chế

(109)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến CHƯƠNG VIII:

Đ

O V

Ẽ

B

Ả

N

ĐỒ

T

Ỉ

L

Ệ

L

Ớ

N

Đo vẽ trình đo đạc tổng hợp, để tiến hành thành lập đồ, bình đồ mặt cắt khu vực Tùy theo đặc điểm thể số liệu thực địa, người ta chia ba loại đo vẽ:

đo vẽ mặt bằng, đo vẽđộ cao đo vẽđịa hình

Đo vẽ mặt đo vẽ bình đồ đồ ranh giới, địa vật thực địa Trên bình đồ này, độ

cao yếu tố thực địa

Đo vẽđộ cao nhằm mục đích xác định vị trí, độ cao điểm so với mặt chuẩn

Đây cơng tác đo độ cao

Đo vẽ địa hình dùng dụng cụ đo vẽ kết hợp mặt độ cao Kết đo vẽ nhận bình đồ đồ, thể vị trí mặt độ cao điểm

II NỘI DỤNG THỂ HIỆN:

II.1 Biểu diễn địa hình, địa vật bình đồ, đồ:

Nhiệm vụ cơng tác đo vẽ nói chung xác định vị trí tương hỗ đối tượng đo vẽ

(các điểm địa vật) địa hình thực địa, biểu diễn đối tượng địa hình, địa vật lên bình đồ,

đồ dạng mặt cắt giấy vẽ

Địa hình, dáng đất nội dung biểu diễn quan trọng bình đồ, đồđịa hình Dáng đất tập hợp tổng thể toàn bề mặt lồi lõm, gồ ghề, cao thấp khác mặt đất tự nhiên Biết

được đặc điểm dáng đất có ý nghĩa quan trọng thiết kế quy hoạch khu đô thị, dân cư vùng kinh tế phát triển thiết kế xây dựng cơng trình kỹ thuật khai thác khu nhỏ

Để biểu diễn địa hình dáng đất sử dụng nhiều phương pháp kẻ vân, tô màu phổ biến đường đồng mức (xem chương I)

Ngoài ra, việc biểu diễn bình đồ, đồ cịn địi hỏi dễ nhận biết địa vật, muốn vậy, người ta dùng ký hiệu đặc biệt gọi ký hiệu qui ước giảđịnh (xem qui định ký hiệu qui ước đồ) Đối với tỷ lệ, người ta xây dựng ký hiệu quy ước có bề

ngồi nhìn gần giống nhưđối tượng cần biểu diễn, cho ta hình dung rõ ràng, xác địa vật thực địa

II.2 Yêu cầu độ xác đo vẽ bình đồ, đồ:

- Tỷ lệđo vẽ sẽảnh hưởng tới mật độ độ xác điểm khống chế trắc địa, tới qui trình công nghệđo vẽ, tới thời hạn hiệu công việc

- Tỷ lệđo vẽ phụ thuộc vào mục đích sử dụng đồ bình đồ, diện tích khu vực đo vẽ, mức độ

và độ xác biểu diễn thực địa

- Độ xác chuyển điểm khống chế lên giấy vẽ là: 0,2mm

- Độ xác biểu diễn địa hình, địa vật lên giấy vẽ là: từ 0,5 ÷ 0,7mm III CƠNG TÁC ĐO VẼ:

III.1 Cơng tác chuẩn bị:

Để thực thuận tiệc cho cơng tác đo vẽ trước hết địi hỏi có chuẩn bị kiến thức chuyên môn, nhân sự, phương tiện hiểu biết thực tế khu vực đo vẽ

- Tham khảo tài liệu - Thám sát địa

- Chuẩn bị nhân công cụ III.2 Lập phương án kỹ thuật đo đạc:

Sau có chuẩn bị ban đầu ta tiến hành hình thành phương án đo đạc

sau:

(110)

- Thu thập tài liệu đồ liên quan

- Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật qui phạm với tình hình thực tế khu đo vẽ mà sơ

lập lưới khống chế

- Khảo sát kỹ khu đo vạch lưới khống chế phù hợp - Lập phương án kỹ thuật: lưới khống chế, bố trí mốc đo

- Bố trí kế hoạch thi cơng, dự trù kinh phí (bao gồm vật tư, nhân sự, ) III.3 Lập lưới khống chế:

Lập lưới khống chếđã nói rõ chương IV, V VI Ơđây ta vắn tắt sau: - Thiết kế lưới: gồm xác định sốđiểm, chọn mốc, chơn mốc

- Công tác đo ngắm lưới: với cơng cụ cần thiết ta tiến hành đo góc, chiều dài lưới - Đo liên kết lưới với lưới khống chế nhà nước hay lưới khống chế cấp cao

- Xử lý số liệu: gồm có ghi chép số liệu đo tính tốn bình sai III.4 Đo chi tiết địa hình, địa vật:

Để thể địa hình địa vật đồ ta tiến hành đo chi tiết Có phương pháp đo sau:

a) Phương pháp giao điểm:

- Đo cạnh: Ví dụ cần đo điểm chi tiết C (hình VIII-1), ta dựa vào cạnh lưới khống chế I-II Theo phương pháp dùng dụng cụđo chiều dài cạnh I-C cạnh II-C

- Đo góc: Ví dụ cần đo điểm chi tiết C (hình VIII-2), ta dựa vào cạnh lưới khống chế

I-II Theo phương pháp ta đặt máy kinh vĩ hai điểm I II, ngắm C đo góc β1 β2

Chú ý: phải ghi rõ ràng sơđồ nháp

b) Phương pháp tọa độ vng góc:

Ví dụ ta cần bổ sung bờ sơng hình VIII-3 sau: I

II

C β1

β2

I

II

C 580

610 Ghi nháp

Hình VIII-2

đo

C điểm cần đo V

IV

III

II I

Lưới khống che đo vẽ

II

I 120

115 C Ghi nháp

(111)

- Chọn cạnh đường sườn gần đường cong Đánh dấu điểm đường cong chỗ

thay đổi độ cong lớn, ví dụđiểm E1, E2, E3,

- Hạ hình chiếu E1, E2, E3, xuống đường I-III đáng dấu (bằng cọc gỗ) điểm chiếu F1, F2, F3

- Sau đo chiều dài E1F1, E2F2, E3F3, đo IF1, IF2, IF3 ta e1, e2, e3, f1, f2, f3,

Vẽ ghi nháp lên sơđồ

- Tiến hành lên vẽ:

- Nếu tăng số lượng điểm E xác

I III F1 F2 F3 F4

E2

E1 E

3

E4

Hình VIII-4

34m 19m 30m 20m

10m 20m 26m 21m

Ghi nháp

I III F

1 F2 F3 F4

E2

E1 E

3

E4 Bờ sơng

Hình VIII-3

I III F

1 F2 F3 F4

E2

E1 E

3

E4

(112)

- Tương tự gặp hình chữ nhật:

c) Phương pháp đo tủa:

- Đánh dấu điểm thay đổi độ cong - Đặt máy II ngắm III đưa 000'0"

- Đo góc tương ứng với điểm A, B, G F ta giá trị góc 1, 2, - Đặt máy III ngắm II đưa 000'0"

- Đo góc tương ứng với điểm E, C D ta giá trị góc 5, - Đo khoảng cách từ máy đến điểm A, B, C, D, E, F G

Như có góc tạo hướng ngắm điểm chi tiết với cạnh định hướng (cạnh II-III) có khoảng cách từ máy đến điểm chi tiết ta xác định điểm vẽ

- Ghi số liệu vào sổđo chi tiết

1

3

5

Hồ

II

III

A

B G

C

D E

F

Hình VIII-6

Hồ

1

6

II III

A B G

C D

E F

Ghi nháp

120

m

400

m

200m I

III

B

120

m

400

m

200m Ghi nháp

A

B I

III Lên vẽ

Hình VIII-5 A

(113)

- Nếu tằm nhìn bị che khuất, khơng nhìn thấy bên bờ hồ Ta phải làm đường sường phụ hay cọc phụ Lúc dùng phương pháp tọa độ vng góc hay phương pháp đo tủa để đo bờ hồ bên

III.5 Công tác lên vẽ:

a) Chuẩn bị giấy vẽ:

- Dựa vào yếu tốđể chọn ước lượng khổ giấy: dựa vào tọa độđường sườn ta ước lượng chiều ngang đứng khổ giấy vẽ

- Ngang khổ giấy:

tỷlệ y y

ngang= max − - Đứng khổ giấy:

tỷlệ x x

đứng= max −

trong đó: xman; xmin; ymax; ymin tọa độ x, y lớn nhỏ điểm đường sườn II

800

650

A a

B b

Hình VIII-7

C c

920 III

II

III

Hình VIII-8

CP1

CP2

CP3

Phương pháp tọa độ

vng góc Cạnh đường sườn

(lưới) đo vẽ

Cạnh đường sườn phụ

Phương pháp tọa độ

vng góc Cọc

(114)

Sau tính chiều ngang đứng ta cộng thêm cạnh 10cm

b) Kẻ lưới ô vuông tọa độ:

- Kẻđường chéo tương đối qua góc tờ giấy vẽ Hai đường chéo cắt tờ giấy - Từđiểm giao hai đường chéo, đo theo hướng nằm đường chéo khoảng nhau, làm dấu điểm viết chì kim

- Căn vào góc vừa tìm, kẻ khung chữ nhật lưới vng

c) Lên lưới khống chế (lên toạđộ đỉnh đường sườn):

Ví dụ ta có điểm tọa độ đường sườn: 35 562 y 50 475 x : I = = 20 718 y 65 455 x : II = = 45 735 y 50 310 x III = = 43 668 y 38 246 x : IV = = 20 526 y 80 280 x : V = = 40 637 y 75 359 x : VI = =

Ta thấy xmin=246.38 nên ta lấy góc bắt

đầu theo phương đứng 200.00; ymin=526.20 nên ta lấy bắt đầu theo phương ngang 500.00

d) Lên chi tiết địa hình, địa vật:

III.6 Cơng tác hồn chỉnh vẽ:

- Bơi bỏ nét phụ, cạnh đường sườn chừa điỉnh đường sườn

- Kẻ khung tên, kẻ tên vẽ, dẫn,

Đường chéo Tờ giấy vẽ

Lưới vng tọa độ

Hình VIII-9

200 300 400 500

500 600 700 800

(115)

III.7 Nghiệm thu:

III.8 Tổng kết giao nộp tài liệu:

- Tài liệu lưới khống chế: số liệu đo tính tốn - Tài liệu đo đạc địa hình

(116)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến CHƯƠNG IX:

S

Ử

D

Ụ

NG B

Ả

N

ĐỒ

ĐỊ

A HÌNH

I KHÁI NIỆM VỀ BẢN ĐỒĐỊA HÌNH:

Ở chương đầu số vấn đề đồđịa hình trình bày lưới chiếu, hệ

tọa độ, tỷ lệ đồ, phương pháp chia mảnh đánh số đồ cách biểu diễn địa hình, địa vật lên đồ Trong chương đề cặp đến số đặc điểm riêng đồ địa hình liên quan đến việc sử dụng thực tế

1/ Khung đồ lưới tọa độ:

Khung đồ hệ thống gồm có:

- Khung ngoài: đường kẻ nét đậm, phân cách nội dung đồ phần ghi khung

- Trong khung khung nét mảnh thể kinh tuyến vĩ tuyến biên tờ

bản đồ

- Ở khung kể khung hai nét mảnh Căn vào hiệu sốđộ kinh hiệu số độ vĩ

giới hạn khung trong, khung chia độ kinh phút độ vĩ 2/ Ghi ngồi khung:

Phía bắc tờ đồ, Chính ghi tên địa danh quan trọng vùng ví dụ: tên tỉnh, thành, phố, huyện địa danh số hiệu tờ đồ

Ngồi khung phía nam tờ đồ, Chính ghi tỷ lệ đồ vẽ thước tỷ lệ thẳng, Bên phải thước đo độ dốc, bên trái độ lệch kinh tuyến từ góc lệch kinh tuyến thực trục x hệ tọa độ vng góc

II SỬ DỤNG BẢN ĐỒĐỊA HÌNH NGỒI TRỜI:

Bản đồđịa hình sử dụng rộng rãi cơng tác điều tra bản, quy hoạch, thiết kế quản lý khai thác cơng trình

Khi đem đồ thực địa để nghiên cứu, cần phải định hướng tờ đồ xác định vị trí

đang đứng vị trí đồ II.1 Đặt đồđứng hướng:

Định hướng đồ thực địa đặt tờ đồ cho hướng Bắc - Nam kinh tuyến vẽ

trên đồ trùng với hướng Bắc - Nam đường kinh tuyến ngồi thực địa Có thể dùng cách

định hướng:

a) Định hướng đồ địa bàn:

Trải phẳng đồ; đặt địa bàn lên tờ đồ cho đường chuẩn Bắc - Nam đường kính 00 - 1800 địa bàn trùng với đường kinh tuyến vẽ đồ Giữ đồ địa bàn nằm ngang, xoay tờ đồ cho đầu Bắc kim nam châm chỉđúng vạch 00 địa bàn, lúc tờ đồđược định hướng theo kinh tuyến từ Ở nơi có độ từ thiên δ lớn (đã ghi cuối đồ) cần hiệu chỉnh cảδ định hướng

b) Định hướng đồ theo địa vật:

Chọn địa vật kéo dài đường, dòng kênh, , vật chuẩn định hướng thấy rõ nét ngồi thực địa có vẽ đồ nhà thờ, đỉnh núi, độc lập trải phẳng xoay tờ đồ

sao cho hướng vật chuẩn đồ trùng với hướng vật ngồi mặt đất Khi định hướng xong, nên chọn vật chuẩn khác để kiểm tra

II.2 Xác định vị trí điểm mặt đất lên đồ:

Muốn nghiên cứu thay đổi địa hình, thay đổi số lượng vị trí địa vật thực địa so với đồ, nghiên cứu vấn đề chun mơn khác, cần xác định xác vị trí

đang đứng mặt đất ứng với điểm đồ

(117)

Trong trường hợp cần đánh dấu điểm cách xác lên đồ, dùng phương pháp đo góc khoảng cách từđiểm cần tìm đến địa vật đặc trưng có xung quanh vẽ chuyển lên đồ III SỬ DỤNG BẢN ĐỒĐỊA HÌNH TRONG PHỊNG:

III.1 Xác định chiều dài đoạn thẳng: Có thể dùng phương pháp sau:

- Dùng thước có khắc vạch milimet đo trực tiếp chiều dài đồ, đọc số thước tới 0,1mm Biết tỷ lệ đồ 1/M , tính khoảng cách nằm ngang hai điểm có ngồi mặt

đất

- Dùng compa đo: Để mũi nhọn compa trùng với điểm giữ nguyên độ compa, đặt compa lên thước tỷ lệ đọc số thước

- Nếu hai điểm đầu cuối đoạn thẳng có tọa: dùng cơng thức để tính khoảng cách:

đầu cuối

2 đầu

cuối x ) (y y )

x (

d= − + −

III.2 Xác định chiều dài đoạn cong:

Trong thực tế cần xác định chiều dài đường, đoạn sông, chu vi khu đất đồ: địa vật thường có dạng cong

- Nếu đường cong có dạng đơn giản: tính gần cách chia thành nhiều đoạn nhỏ coi đoạn thẳng Dùng thước thẳng đểđo đoạn cộng lại

- Đối với đường cong tạp: Dùng "thước đo đường cong" III.3 Xác định tọa độ điểm đồ:

Để xác định tọa độ vng góc x, y tọa độđịa lý ϕ, λ điểm, phải dựa vào lưới tọa

độ kẻ ngồi khung tơ đồ Ví dụ xác định tọa độ điểm A xác định sau: trước hết dựa vào lưới ô vuông đồđểđọc lấy tọa độđiểm M góc Tây - Nam vng chứa điểm A Từ A, hạ đường vng góc xuống cạnh ô vuông Dùng compa đo thước tỷ lệđo lấy gia số tọa độΔx, Δy; tọa độđiểm A là:

XA = XM + Δx

YA = YM + Δy (9-1)

Để xác định tọa độđịa lý điểm A, tiến hành tương tự trên: qua A kẻ đường kinh tuyến, vĩ tuyến, đường gặp cạnh hình thang có góc Tây - Nam N Gia sốđộ vĩΔϕ gia sốđộ kinh Δλ sẽđược nội suy theo tỷ lệ Cần lưu ý cạnh hình thang ứng với độ chênh tọa độ địa lý 1'=60" Vậy tọa độđịa lý A là:

ϕA = ϕN + Δϕ

λA = λN + Δλ (9-2) III.4 Xác định độ cao điểm đồ:

Trên đồ, độ cao mặt đất thể đường đồng mức ghi độ cao

các điểm đặc trưng Muốn xác định độ cao điểm

đồ, phải vào vị trí tương hổ điểm so với đường

đồng mức gần mà nội suy

- Nếu điểm cần xác định độ cao nằm đường

đồng mức, đỉnh đồi, yên ngựa có độ cao, đọc độ cao điểm Ví dụ hình IX-1, độ cao điểm A 20m

- Độ cao điểm nội suy từ đường đồng mức 10m

15m: qua B kẻ đường vng góc với đường đồng mức lân cận

10m 15m; gọi d1 d2 khoảng cách từ B tới đường

đồng mức này; nội suy theo phương pháp "tỷ lệ thuận", ta có:

5m

d d

d m 10 H

2

1

B = + + ⋅ (khoảng cao E=5m)

20 15 10 d1

d2

Hình IX-1 B

(118)

hoặc: 5m

d d

d m 15 H

2

B = − + ⋅

Ví dụ: hình IX-1 ta tính sau:

d1=6mm, d2=4mm 13,0m

4

6 10

HB ⋅ =

+ + =

hay: 13,0m

4

4 15

HB ⋅ =

+ − =

Độ cao điểm xác định đồ có độ xác khơng cao thân đường đồng mức nội suy từ điểm chi tiết có độ cao

III.5 Đo diện tích đồ:

Trong khâu cơng tác tính tốn, thiết kế kỹ sư thường gặp nhiều trường hợp phải tính diện tích khu đất đồ Ta xét trường hợp sau:

a) Khi diện tích cần đo bao quanh đoạn thẳng (hình IX-2), người ta chia hình cần đo thành tam giác, chữ nhật Dùng thước tỷ lệđo lấy kích thước hình áp dụng cơng thức tốn học để tìm diện tích hình; cộng diện tích hình lại, ta diện tích hình cần đo

b) Khi diện tích cần đo bao quanh đường cong bất kỳ:

Có thể áp dụng phương pháp sau đây:

- Phương pháp đếm vng: Trên tờ

giấy bóng mờ phim nhựa, kẻ lưới vng kích thước ô 2x2mm 5x5mm Đặt đè lưới vng lên diện tích cần đo (hình IX-3)

Đếm số ô vuông nằm đường biên hình: trước hết đếm vng ngun; khuyết nằm ven đường biên phải bù trừ

cho để thành ô chẵn đếm, phần bù trừ ước lượng mắt

Tùy theo tỷ lệ đồ kích thước vng mà tính diện tích thực vng Biết số ô vuông nằm đường biên,

tính diện tích thực hình cần đo - Phương pháp chia dải: Trên giấy bóng mờ kẻ đường song song cách đều,

đường cách 5mm tạo thành dải hẹp, dải kẻ đường chia

đôi dải - đường nét đứt hình IX-4

Xét diện tích dải: ví dải hẹp nên coi dải gần giống với hình thang, diện tích dải tích số bề rộng d dải với đường nét đứt chia đôi dải li:

si = li d (9-3) Diện tích hình lớn:

S = ∑si = ∑li d = d ∑li

Hình IX-2

h1 h2

h3 b1 b2

Hình IX-3

5mm

(119)

Vậy muốn biết diện tích hình cần đo, cần đo lấy bề dài đường nét đứt l cộng lại (∑li ), sau nhân tổng với bề rộng d dải chọn d ứng với chiều dài chẵn (10m, 20m ) mặt đất để tiện lợi cho việc tính tốn

- Phương pháp dùng máy đo diện tích: (xem sách) III.6 Xác định độ dốc mặt đất đồ:

a) độ dốc:

Giả sử có điểm A, B nằm mặt đất dốc (hình IX-5a), góc dốc mặt đất V; theo định nghĩa, độ dốc mặt đất đoạn AB là:

d h tgV

i = = (9-4)

trong đó: h chênh cao A B; d khoảng cách ngang A B; I độ dốc tính theo % Muốn xác định độ dốc đoạn thẳng AB, cần biết chênh cao h, khoảng cách ngang d Ví dụ: h=1m; d=20m i=5%

b) Biểu đồđộ dốc góc dốc:

Để xác định độ dốc i góc dốc V nhanh chóng, phía tờ đồ thường vẽ "biểu đồđộ

dốc" "biểu đồ góc dốc" Dựa vào cơng thức (9-4) ta có:

i h

d= (9-5)

Nếu thấy h=E=khoảng cao đường đồng mức đồ Cho trước độ dốc i 1%, 2%, 3%, tính giá trị d tương ứng Biểu diễn d lên hệ trục tọa độ vng góc ta

có đường cong hypecbơn độ dốc (hình IX-5b) ứng với khoảng cao E đồ Trên tờ đồ, thường có giá trị E (khoảng cao đường đồng mức khoảng cao

đều đường đồng cái) Trên hình IX-5b hypecbơn độ dốc dùng với E=2m Nhiều khi, người ta dựng hypecbơn góc dốc V nhưở hình IX-5c

- Cách dùng hypecbôn độ dốc: giả sử muốn xác định độ dốc mặt đất hai điểm A B đồ; A B điểm nằm đường đồng mức khác Dùng compa đo đầu compa trùng với A B, giữ nguyên khâu độ compa đặt lên hypecbôn độ dốc cho đoạn thẳng mũi compa song song với trục tung biểu đồ Di chuyển compa xa hay gần trục tung mũi compa trùng với trục hồnh, cịn mũi trùng với đường cong: số đọc độ dốc

ngay mũi chạm trục hoành

A B' B

V d

h

a) i

d

1 10

b)

α d

00 10 20 30 40 50 80 100 200 c)

Hình IX-5

(120)

III.7 Vẽ mặt cắt địa hình theo hướng biết đồđịa hình: (Dựng lát cắt)

Để thấy rõ thay đổi mặt đất tự nhiên dọc theo tuyến định trước đồ,

dựa vào giao điểm tuyến với đường đồng mức để vẽ mặt cắt địa hình Ví dụ hình IX-6a, cần vẽ mặt cắt địa hình dọc theo tuyến AB

Trên giấy trắng, ta kẻ trục hoành biểu thị khoảng cách điểm; trục có tỷ lệ với tỷ

lệ đồ; trục tung biểu thị độ cao có tỷ lệ tự chọn cho thích hợp Dùng compa để đưa đoạn thẳng A-1, 1-2, 2-3, lên trục hồnh, từđó dóng song song với trục tung tới độ cao tương ứng; nối đầu nút, ta có mặt cắt ngang địa hình dọc theo tuyến AB (hình IX-6b)

Mặt cắt địa vẽ từ đồ theo phương pháp có độ xác thấp, thân đường

đồng mức nội suy từ điểm chi tiết có độ cao, mang sai số tới 1/3 khoảng cao đều; cần có mặt cắt địa hình dùng khâu tính tốn, thiết kế, tiến hành đo vẽ trực tiếp

1 6 7 B

31 30

29 28 27 32

32 30

29

28 27

A

C

A C B

27 28 29 30 31 32 H

i

Hình IX-6

(121)

PHẦN II:

Đ

O

ĐẠ

C CƠNG TRÌNH

CHƯƠNG X:

CÁC Y

Ế

U T

Ố

C

Ơ

B

Ả

N TRONG B

Ố

TRÍ CƠNG TRÌNH

I KHÁI NIỆM VỀ BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH VÀ LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CƠNG: I.1 Khái niệm chung:

Việc xây dựng thi công cơng trình, nói chung dựa vẽ thiết kế Việc chuyển cơng trình vẽ thiết kế thực địa, gọi công tác bố trí cơng trình Cơng tác bố trí cơng trình ngược với công tác đo vẽ đồ, nhiệm vụ đo vẽ biểu diễn địa hình, địa vật thực

địa lên vẽ theo tỷ lệ qui định

Những tài liệu dùng cho cơng tác bố trí là:

- Bình đồ tổng thể (quy hoạch tổng thể) cơng trình, tỷ lệ 1:500 - 1:2000 - Các vẽ thi công tỷ lệ lớn

- Thiết kế quy hoạch độ cao, tỷ lệ 1:1000 - 1:2000

- Sơđồ lưới khống chế trắc địa khu vực xây dựng Trong thiết kế trục (trục gốc) đo nối trực tiếp vào điểm khống chế trắc địa Còn mặt độ cao, thường lấy mặt phẳng làm mặt phẳng chuẩn quy ước từđó mà đo độ cao mặt phẳng điểm đặc biệt thiết kế

Để chuyển thiết kế thực địa phải tiến hành công tác chuẩn bị mặt đo đạc:

a) Lập vẽ bố trí với số liệu đo nối trục vào điểm khống chếđo

đạc, tiến hành tính tốn chi tiết cho thiết kế

b) Xây dựng thiết kếđể dựa vào mà bố trí cắm cơng trình Trong thiết kế phải giải vấn đề sau:

- Phát triển lưới khống chế để bố trí cơng trình Sơ đồ lưới độ xác phương pháp

đo Bình sai lưới, qui cách mốc dấu mốc

- Đề án kiểm tra độổn định lưới khống chế mặt độ cao

- Chuyển trục cơng trình thực địa, độ xác, phương pháp đo kiểm tra, chôn mốc đ1nh dấu điểm

- Bố trí chi tiết cơng trình Độ xác phương pháp bố trí chi tiết cách chôn mốc,

đánh dấu điểm

- Các công tác đo đạc phục vụ lắp ráp

- Đo dạc biến dạng cơng trình Độ xác cần thiết, phương pháp đo đạc biến dạng khống chếđo đạc

I.2 Lưới khống chế:

Khi đo vẽ bình đồ, ta thu kích thước đo thực tế ngồi mặt đất theo tỷ lệ 1/M vẽ lên giấy Ngược lại, ta bơ trí cơng trình ta phải đưa kích thước bình đồđã phóng to M lần bố trí ngồi thực địa đểđược kích thước thực cơng trình xây dựng Bởi dùng

điểm khống chế địa hình cịn lưu giữ cơng trường mà phải xây dựng lưới có độ xác cao hơn, đểđảm bảo kích thước sau bố trí đạt độ xác yêu cầu thiết kế Lưới gọi lưới khống chế thi cơng chia làm lưới khống chế mặt thi công lưới khống chếđộ cao thi công

a) Lưới khống chế mặt thi công: lưới có dạng lưới khống chếđịa hình

(122)

dụng nhiều cơng trình xây dựng thành phố Cầu hầm, đập nước v.v Lưới tam giác có nhiều dạng; cơng trình cầu lớn, lưới thành lập dạng tứ giác trắc địa (hình X-1)

2/ Lưới đường chuyền: Độ xác điểm lưới tương đối đồng đều, song công tác đo chiều dài lớn nên khả ứng dụng cò bị hạn chế, thời gian gần nhờ kỹ thuật đo chiều dài máy điện quang phát triển nên lưới đường chuyền áp dụng rộng rãi công trình xây dựng

3/ Lưới vng lưới khống chế gồm nhiều hình vng hay hình chữ nhật nhỏ hợp thành (hình X-2) Khi lập lưới, vào yêu cầu thi cơng cơng trình, bố trí sẵn số điểm vuông Dùng phương pháp đường chuyền để xác định tọa độ đỉnh ô vuông Điều chỉnh

đưa điểm vào vị trí xác để cạnh lưới ô vuông số chẵn 100m

hoặc 200m thuận tiện cho việc bố trí cơng trình theo phương pháp tọa độ vng góc

Lưới vng sử dụng bố trí cơng trình nhà ga, sân bay cơng trình cơng nghiệp

Tùy theo u cầu độ xác bố trí mà qui định độ xác lưới khống chế thi công, nghĩa dùng máy, phương pháp đo tính cần thiết để thi cơng lưới Điều quan trọng lưới khống chế thi công thiết phải đo nối vào lưới khống chếđịa hình có trước tọa độ

điểm khống chế thi công thống với hệ tọa độđo vẽ trước Sau tính xong lưới phải triển điểm lưới khống chế thi công lên đồ thiết kế cơng trình sởđể chuyền

điểm chi tiết cơng trình từ thiết kế ngồi thực địa

b) Lưới khống chế độ cao thi cơng: Đó lưới độ cao hình học tương đương với lưới thủy chuẩn hạng IV nhà nước, có mật độ điểm phụ thuộc vào qui mơ tính chất loại cơng trình

Các điểm khống chế phải bố trí nơi ổn định Sau hoàn thành xong lưới khống chếđộ cao bản, cần dẫn độ cao lên điểm khống chế mặt điểm khống chế độ cao khác công trường Những điểm gọi điểm khống chếđộ cao xây dựng Khi bố trí điểm chi tiết cơng trình phải dẫn độ cao trực tiếp từ điểm khống chếđộ cao xây dựng tới

I.3 Trình tự độ xác cơng tác bố trí cơng trình:

Về mặt nội dung, cơng tác bố trí cơng trình q trình ngược lại cơng tác đo vẽ Khi đo vẽ

bản đồ, đại lượng đo thực địa chuyển lên vẽ bình đồ mặt cắt, ngược lại bố trí cơng trình lại dựa vào bình đồ mặt cắt thiết kếđể tiến hành thi cơng Nói chung, trình tự bố trí cơng trình sau:

- Giai đoạn đầu: dựa vào điểm khống chếđo đạc số liễu đo nối tính tốn sẵn để

tìm chơn mốc vị trí trục chính, trục cơng trình Giai đoạn gọi giai đoạn bố trí

Hình X-1

Tr

ụ

c

A

D E

C B

F

Hình X-2 A1

A2 A3 A4

B1 B2 B3 B4

C1 C2 C3 C4

D2 D3 D4

(123)

- Giai đoạn thứ hai: giai đoạn bố trí chi tiết cơng trình dựa vào trục bố trí xong giai đoạn đầu Tùy theo trình tự thi cơng mà bố trí trục dọc trục ngang khối, chi tiết.v.v xác định vị trí mặt độ cao tất điểm đặc trưng, mặt cắt, kết cấu Bố trí chi tiết có nghĩa xác định vị trí tương quan yếu tố, phận chi tiết cơng trình, có độ xác yêu cầu cao so với giai đoạn bố trí trục - Giai đoạn thứ ba: Bố trí đánh dấu trục lắp ráp đặt thiết bịđúng vị trí thiết kế Giai

đoạn địi hỏi độ xác đo đạc phải đạt yêu cầu cao II CÁC PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ CƠ BẢN:

Muốn đưa kích thước, vị trí, tọa độ, độ cao cơng trình từ thiết kế thực địa cần nắm vững phương pháp bố trí

II.1 Các phương pháp chuyển điểm chi tiết thực địa từ thiết kế: II.1.1 Phương pháp tọa độ:

a) Tọa độ cực

Phương pháp tọa độ cực sử dụng khu vực xây dựng chưa có mạng lưới vng Phương pháp dùng để tím vị trí điểm nằm hướng biết, xuất phát từ điểm cần xác định vị trí thực địa điểm C D xuất phát từ điểm A B mạng lưới trắc địa có (hình X-3)

Vị trí điểm C D cần tìm

được xác định thiết kế tọa độ

xC, yC xD, yD, trắc địa điểm khống chế A B cho bảng trắc địa

Để xác định vị trí thực điểm C D cần vào trắc địa điểm A, B, C D từ tính khoảng cách AC, BD phương hướng khoản cách đo (góc định hướng) Dựa theo hiệu số góc định hướng cạnh, xuất phát AB cạnh AC BD mà tính góc αA αB sau bố trí điểm C D

Từ A mở góc αA bố trí đoạn thẳng dA = AC xác định điểm C Từ B mở góc αB bố trí đoạn thẳng dB = BD xác định điểm D

b) Tọa độ vng góc:

Muốn bố trí trắc địa phương pháp trắc địa vng góc thực địa, thơng thường ngưới ta sử dụng mạng lưới vng Ví dụ hình X-4, giả sử A1A2 A1B1 cạnh lưới vng, u cầu phải bố trí điểm C

Trước hết, đặt máy A1 ngắm hướng A1A2, bố trí độ dài a = Δx = xC-xÁ1được điểm C' Sau

đó, đặt máy kinh vĩ C' mở góc 900 bố trí độ dài b = Δy = yC-yA1được điểm C, cuối đánh dấu

điểm C cần tìm

Để kiểm tra lại bố trí điểm C lần nữa, phải xuất phát từ cạnh A1B1 lưới ô vuông xây dựng

II.1.2 Phương pháp giao hội:

a) Giao hội phía trước:

Khi bố trí điểm cách xa điểm khống chế trắc địa khơng thể bố trí khoảng cách từ

điểm khống chếđến điểm cần bố trí điểm cần bố trí lại nằm mặt phẳng có độ cao khác cách xa điểm khống chế Chẳng hạn bố trí điểm cơng trình xây dựng

đập nước cầu lớn

Khi bố trí điểm phương pháp này, phải đặt máy kinh vĩở điểm biết A B (hình X-5) bố trí hai góc β1 β2 Các hướng giao C Muốn xác định cị trí hai hướng đó,

Hình X-3

A A

dA dB

(124)

gần vị trí giao điểm hướng ta đánh dấu hai điểm a, a' b, b' Giữa điểm a, a' b, b' căng sợi dây nhỏ điểm giao hai sợi dây vị trí điểm C

Chú ý góc β1 , β2 cần xác định hai lần đo tức bàn độ trái phải

b) Giao hội phía sau:

Trong thực tế biết vị trí sơ điểm cần bố trí đặt máy người ta dùng phương pháp giao hội phía sau để bố trí điểm (hình X-5)

Muốn bố trí nhanh trước hết phải tìm vị trí sơ C' điểm C để đặt máy Sau đó, chọn điểm khống chếđã biết A, B, D để xác định trắc địa điểm C Cũng cần lưu ý không nên

để C' rơi vào vòng tròn nguy hiểm

điểm A, B, D Từ trắc địa điểm C biết thiết kế trắc địa điểm C' vứa tính

được tính số gia trắc địa sau: Δx = xC - x'C Δy = yC - y'C Dựa vào trị số tính Δx, Δy

đưa vị trí điểm C' dời vềđiểm C

c) Giao hội đường trục

Trong trường điểm định bố trí C nằm đường AB (hình X-6) bố trí sẵn thực địa, đồng thời C đặt

được máy kinh vĩ đo góc, dùng

phương pháp giao hội theo đường trục (gọi tắt giao hội đường trục) dể bố trí điểm

Muốn vậy, trước hết đặt máy gần nơi điểm bố trí dùng phương pháp nhích dần đểđưa máy vào đường trục AB, ví dụ điểm C' sau tìm điểm khống chế D ngồi đường trục Đo góc BC'D=γ

Trắc địa điểm C' tính theo cơng thức:

⎩ ⎨ ⎧

= =

Δ + =

B A C

DC D

C

y y ' y

x x

' x đó:

xĐC' = ΔyĐC' cotgγ ΔyĐC' = yD - y'C

C C'

A1 B1

A2

a

b

Hình X-3

Hình X-4 β1 β2 A

B b b'

a' a

+x

+y

B B

y x

A A

y x

0

γ3

A

B D

C' C

γ4 γ2

Hình X-5

Hình X-6 A

B x

C' γ

(125)

sánh với trắc địa điểm C định bố trí:

Δx = xC - x'C ; Δx dùng đểđưa điểm C' vị trí xác điểm C Ngồi cịn có phương pháp sau:

d) Giao hội phía hướng:

e) Giao hội phía cạnh: (xem sách) II.1.3 Phương pháp tam giác đơn:

Phương pháp đo tam giác đơn khác phương pháp giao hội góc phía trước chỗ sau dùng phương pháp giao hội góc phía trước bố trí điểm gần C' góc α, β đo với độ xác định Sau đó, dời máy đến điểm

C', đo góc thứ ba γ với độ xác tương tự (hình X-7) Tìm sai số khép tam giác ABC', phân phối

đều cho góc sử dụng góc hiệu chỉnh để tính trắc địa điểm C' Sau tính số chênh lệch Δx Δy trắc địa đưa điểm C' vị trí

đúng C cần bố trí

Vì đo thêm góc γ nên phương pháp tam giác đơn xác phương pháp giao hội phía trước Song thực tế khơng phải

lúc cho phép đặt máy điểm cần bố trí, nên phương pháp sử dụng hạn chế

Khi chọn phương pháp bố trí, ngồi việc bảo đảm u cầu kỹ thuật độ xác, cịn phải lưu ý đến sốđiểm sau:

- Điều kiện khu đo cơng trình

- Hình dạng, kích thước loại cơng trình - Phương pháp tốc độ thi công

- Giai đoạn thi công

- Năng lực cán thi công điều kiện máy móc có II.2 Chuyển đoạn thẳng thực địa:

Trước bố trí đoạn thẳng cần chuẩn bị dụng cụ cần thiết máy kinh vĩ, thước thép Cách tiến hành sau:

- Dựa vào thiết kế lưới khống chế thi công triển lên đồ thiết kế, đo tính chiều dài

đoạn thẳng cần bố trí, ký hiệu S' Tính số hiệu chỉnh chiều dài đoạn thẳng gồm có số hiệu chỉnh chiều dài thước, số hiệu chỉnh độ dốc địa hình, số hiệu chỉnh chênh lệch nhiệt độ lúc bố trí lúc kiểm nghiệm thước Tổng số hiệu chỉnh ΔS Vậy chiều dài cần bố trí ngồi đất là:

S = S' + ΔS

- Máy kinh vĩ điểm đầu đoạn thẳng, dọi điểm, cân bằng, định hướng theo hướng cho trước, xác định đường thẳng đoạn bố trí dài chiều dài thước Đo chiều dài S theo hướng định máy Tùy theo độ xác cần bố trí mà ta chọn dụng cụ, phương pháp đo đoạn thẳng S

ngoài thực địa phải đánh dấu điểm cuối đoạn thẳng đóng cọc đoạn S II.3 Chuyển góc thực địa:

Muốn bố trí góc biết từ thiết kế ngồi thực địa theo hướng cho trước, cần có máy kinh vĩ khơng có sai số 2c độ xác số đọc du xích 1" hay 2" Khi khơng có

được máy có điều kiện trên, tiến hành sau:

εy

A

C'

B C

γ

β α

δx

(126)

Giả sử ngồi thực địa có điểm A B cần bố trí góc β=ABa (hình X-8)

- Đặt máy kinh vĩ B, dọi điểm, cân máy, để máy bàn độ trái, ngắm điểm A, quay máy theo chiều kim đồng hồ, mở góc β, (nếu có độ xác thấp góc mởđược

gần β) Đánh dấu hướng mở điểm cọc 1'

- Đảo kính để máy vị trí bàn độ phải, ngắm điểm A, quay máy theo chiều kim đồng hồn mở góc góc lần trước Nếu máy khơng có sai số 2c thao tác xác máy phải ngắm

đúng điểm 1' Nhưng thường không Khi đánh dấu hướng mở lần điểm 2'

- Chia đôi đoạn nhỏ 1, 1' , 2' ta điểm a'1 a'2

- Đo lại góc ABa'2 theo phương pháp lặp Số lần lặp phụ thuộc vào độ xác máy độ xác góc cần bố trí Ví dụ trường hợp dùng máy có độ xác t=30" để bố trí góc khơng

được sai so với giá trị cần bố trí t'=10", số lần phải lớn hay bằng:

" 10

" 30 ' t t

n= = =

- Tính số hiệu chỉnh:

Δβ = β' - β

Trong đoạn Ba' = S ; từ a' kẻđường vng góc với Ba', từ a' lấy đoạn d=S.tgΔβ=S.β/ρ

bên trái hay bên phải hướng Ba' - thùy theo dấu Δβ, xác định điểm a bên phải hay bên trái hướng Ba' Hướng Ba hướng cần xác định góc β cho trước (hình X-8)

II.4 Chuyển độ cao thực địa:

Giả sử A mốc có độ cao biết mặt đất, độ cao HA Cần bố trí độ cao Htk

điểm gần Thứ tự tiến hành cơng tác bố trí độ cao H tk sau:

Chọn vị trí đặt máy thủy bình cách A B (hình X-9) Sau cân máy, đọc số mia dựng mốc A a; độ cao trục ngắm - hay độ cao máy là:

Hmáy = HA +a

Để cọc B có độ cao độ cao thiết kế H tk sốđọc mia dựng cọc B phải là: B = Hmáy = H tk

Vì cọc B cọc đóng ởđộ cao bất kỳ, nên sốđọc mia dựng cọc B b'; ta tính: Δb = b' - b

Nếu Δb > (dấu +) độ cao cần bố trí H tk cao đỉnh cọc tạm B, phải đắp thêm; Δb < (dấu -) H tk thấp đỉnh cọc tạm B, phải bào bớt Người ta ghi Δb (mang dấu) lên thân cọc B để thuận lợi cho công tác thi công

II.5 Chuyển đường thẳng nghiêng thực địa:

Khi xây dựng đất đường ôtô, đường sắt, đào rảnh giao thông ngầm ta cần bố trí đường thẳng nghiêng Việc bố trí đường thẳng nghiệng việc chuyển đường có độ

nghiệng định thực địa

Các điểm đường thẳng nghiêng thường bố trí thực địa phương pháp đo A

B

2 1'

2' a1

a2

β'

A

B S

a' a β'

(127)

đến 200m Việc chuyển điểm trung đường nghiệng tiến hành tia ngắm nghiêng máy đo cao đến sốđọc mia ởđiểm B chiều cao máy đặt ởđiểm A (hình X-9) Khi

đường ngắm song song độ nghiêng thiết kế, tiếp tục đóng cọc C, D điểm trung gian cho sốđọc mia chiều cao máy i

II.6 Chuyển mặt phẳng thực địa:

Các mặt phẳng công trường nên đất, mặt nhà thơng thường có độ dốc định, chên nên mục trình bày phương pháp bố trí mặt phẳng dốc, mặt phẳng nằm ngang, gọi mặt bằng, trường hợp đặc biệt ặt phẳng suy từ phương pháp bố trí mặt phẳng

Thực chất cơng tác bố trí mặt phẳng bố trí độ cao sốđiểm nằm mặt phẳng, xem trường hợp mở rộng khái niệm cơng tác bố trí độ cao mà thội Trong thực tế ta thường dùng phương pháp bố trí mặt phẳng biết độ dốc sau: II.6.1 Phương pháp đo cao ô vuông:

Khi độ dốc mặt phẳng tương đối lớn người ta dùng phương pháp đo cao vng để bố trí mặt phẳng dốc Muốn bố trí lưới vng mặt đất, để trục lưới vng phải song song với

đường dốc thiết kế Sau dùng máy thăng (thủy chuẩn) để xác định độ cao đỉnh cọc xác

định mắt lưới ô vuông Nếu đỉnh cọc đóng sát mặt đất tự nhiên, độ cao gọi độ cao đen Cịn

độ cao thiết kế gọi độ cao đỏ Viết trị số dấu hiệu độ cao nói lên cọc II.6.2 Phương pháp tia ngắm nghiêng:

Khi bố trí mặt phẳng có độ dốc khơng lớn người ta dùng phương pháp tia ngắm nghiêng máy thăng Phương pháp dựa nguyên tắc đưa trục quay máy thăng vào vị

trí vng góc với mặt phẳng bố trí, để quay ống kính, trục ngắm qt thành mặt phẳng không gian song song với mặt phẳng nghiêng định bố trí (hình X-10) Muốn đưa máy vị trí cần thiết trước hết phải bố trí thực địa hai đường AB DC vng góc với nhau, DC nằm theo hướng dốc lớn mặt phẳng độ cao đỉnh cọc ABDC độ cao điểm mặt phẳng

định bố trí Tiếp theo đặt máy D cho ốc cân máy nằm song song với cạnh AB quay ống song song với ốc cân, d0iều chỉnh ốc cân đưa bọt nước ống thăng vị trí điểm Quay ống kính hướng DC , điều chỉnh ốc cân thứ để có số đọc mia chiều cao máy Cuối kiểm tra đặt máy thăng bằng, máy đặt xong Có thể quay máy thăng bố trí điểm khác mặt phẳng dốc thiết kế

A C

D B

i b=i

Hình X-9

Đường thẳng nghiêng Tia ngắm nghiêng

1

7,1 7,2 167,0 6,9 6,8 6,7 6,6 6,4 6,3 6,2 6,1 6,0 5,9 5,8

166,5 5,7

A

B C

(128)

III ĐO VÀ TÍNH TỐN SAN NỀN:

Các cơng trình xây dựng bề mặt có độ cao định bề mặt nằm ngang hay có mặt phẳng nghiêng với độ dốc cho trước Vì trước xây dựng cơng trình, phải tiến hành san theo u cầu thiết kế Đo tính tốn san tiến hành đo đạc khu đất xây dựng để tính xem cần phải bóc bớt hay đổ thêm đất cát đểđộ cao

đúng độ cao thiết kế III.1 Đo cao san nền:

Có nhiều phương pháp đo cao mặt đất để tính tốn san trình bày phương pháp thường gặp xây dựng

a) Chuẩn bị: Phương pháp thường áp dụng cho khu đất tương đối phẳng Trên khu

đất cần đo, dùng máy kinh vĩ lập lưới ô vng cạnh vng dài 100÷200m, tùy thuộc

địa hình độ xác u cầu Tại đỉnh vng lưới

đóng cọc sát mặt đất cách ghi

đánh dấu cọc hình X-11

b) Phương pháp đo:

Đặt máy thủy bình số 1, dựng mia cọc A1, A2, đọc số đọc dây a1, a2 Dựng mia cọc B1, B2đọc sốđọc dây b1, b2 Chuyển máy sang ô số làm tương tự đọc

được a3, a4 mia dựng cọc B1, B2 b3, b4 mia dựng cọc C1, C2 Và làm tất trạm đo theo sơđồ hình X-11

Từ hình X-11, ta nhận thấy:

b1 - b2 = a3 - a4 (10-1) Hay b1 + a4 = a3 + b2 (10-2)

Nếu vế (10-1) (10-2) không chênh ±4mm đạt yêu cầu

c) Ghi số tính độ cao đầu cọc: Thường người ta kẻ sẵn sơđồ lưới đủ lớn để ghi trực tiếp kết quảđo gần đỉnh ô vuông trạm máy Đo đến đâu kiểm tra đến Sau đo xong tiến hành tính độ cao đầu cọc đỉnh vng theo hình X-11 Nếu độ cao cọc A1 biết

độ cao cọc A2 là:

HA2 = HA1 + a1 - a2 ,

độ cao cọc B1 là:

HB1 = HA1 + a1 - b1 Và độ cao cọc B2 là:

HB2 = HA1 + a1 - b2

Tương tự tính độ cao cọc cuối lại nhận giá trịđộ cao cọc A2 B2 Chênh lệch độ cao cọc A2 B2 tính hết vịng khơng qướt ±30 L (mm); ởđây L tổng chiều dài cự ly từ máy đến mia trạm máy, tính km bình sai kết tính lại độ cao đỉnh vng theo tốn bình sai đường thủy chuẩn

Sau tính thức độ cao đầu cọc tính độ cao mặt đất đỉnh vng để tính san

1

17 19 20 21 22

15 14 13 12 11 10

18

16

7

9

1

A B C D E F G

(129)

III.2 San mặt đất thành mặt phẳng nằm ngang: Giả sử có lưới san mà độ cao mặt đất

đỉnh ô vuông hình X-12 Từ độ cao đỉnh vng lưới tính độ cao mặt đất sau san thành mặt phẳng nằm ngang theo công thức trung bình cộng Cụ thể là:

n

H H H H

III II

I

∑

=

(10-3)

ởđây:

- ∑HI tổng độ cao đỉnh thuộc ô vuông lưới (các đỉnh góc lưới)

- ∑HII tổng độ cao đỉnh thuộc ô vuông liên tiếp lưới (các đỉnh cạnh lưới)

- ∑HIII tổng độ cao đỉnh thuộc ô vuông xung quanh lưới (các đỉnh lưới) - n số ô vuông lưới

Trên hình X-12 ta có:

∑HI = 8,42 + 12,68 + 7,98 + 12,72 = 41,80m

∑HII = 8,13 + 10,05 + 11,68 + 9,36 + 10,63 + 11,08 + 10,87 + 8,93 = 70,73m

∑HIII = 10,83 + 10,84 + 8,92 + 9,34 = 39,48m

vậy

9,48m

36

92 , 157 46 , 141 80 , 41

H0 = + + =

So sánh H0 với độ cao thiết kế Htk tính khối lượng đất đá cần lấy hay phải đổ thêm Ta có thêm công thức

V0 = n s2 (Htk -H0)

Trong s chiều dài cạnh vuông lưới (Htk - H0) chênh lệch độ cao thiết kế (cốt đỏ)

độ cao san Nếu hiệu (Htk - H0) < cần bóc bớt đất đá đi, ngược lại (Htk - H0) > cần đổ thêm đất đá vào

Nếu khu đất hình X-12 có độ cao thiết kế Htk = 10m cạnh ô vuông 100m khối lượng

đất cát phải đổ thêm

V = x 1002 (10 - 9,48) = 46,800 m3

Chiều cao thi công cọc ởđỉnh ô vuông hiệu độ cao thiết kế độ cao mặt

đất (cốt đen) Nếu hiệu có dấu dương (+) thi chiều cao đắp hiệu có đấu âm (-) chiều sâu đào Chiều cao thi công đỉnh vng hình X-12 ghi hình X-13a đặt ngoặc đơn ()

Hình X-12

8,42 8,13 10,05 12,68

8,93 10,38 10,84 11,68

10,87 9,34 8,92 9,36

(130)

III.3 San mặt đất theo độ dóc cho trước:

Khi xây dựng, muốn đảm bảo việc thoát nước tự nhiên ngưới ta thường san mặt đất theo độ

dốc (i) cho trước Ví dụ khu đất hình X-12 muốn cho nước từ Bắc xuống Nam với i = 0,4% độ cao thiết kế hàng cọc 10m ta phải tính độ cao thiết kế hàng cọc theo công thức:

Hjtk = H0tk - j.i.d

Trong đó: H0tk độ cao thiết kếở hàng cọc cho trước; Hjtk độ cao thiết kếở hàng cọc thứ j lưới; d khoảng cách nằm ngang hàng cọc; i độ dốc cho trước; j là số thứ tự hàng cọc 1, 2, 3,

Ví dụđối với khu đất hình X-12 Nếu lấy H0tk = 10m, d=s = 100m độ dốc i =0,4% độ cao thiết kế:

- Hàng cọc 1: 8,42; 8,13; 10,05; 12,68; có H0tk = 10m - Hàng cọc 2: 8,93; 10,38; 10,34; 11,68; có

H1tk = 10 - x 0,004 x 100 = 9,6m - Hàng cọc 3: 10,87; 9,34; 8,92; 9,36; có

H2tk = 10 - x 0,004 x 100 = 9,2m - Hàng cọc 4: 12,72; 11,08; 10,63; 7,98; có

H3tk = 10 - x 0,004 x 100 = 8,8m

chiều cao thi cơng trường hợp ghi hình X-13b Hình X-13

(1,58)

a)

(1,87) (-0,05) (-2,68)

(1,07) (-0,38) (-0,84) (-1,68)

(-0,87) (0,66) (1,08) (0,64)

(2,72) (1,08) (0,63) (2,02)

(1,58)

b)

(1,87) (-0,05) (-2,68)

(0,67) (-0,78) (-1,24) (-2,08)

(-1,67) (-0,14) (0,28) (-0,16)

(131)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến CHƯƠNG XI:

Đ

O

ĐẠ

C XÂY D

Ự

NG

I KHÁI NIỆM VỀ TRỤC ĐIỂM VÀ MẶT TRONG XÂY DỰNG:

Trong thi cơng cơng trình xây dựng, nhiệm vụ cơng tác đo đạc phải chuyển xác chi tiết mặt vẽ thực địa, bảo đảm vị trí hình học thiết kế

của tịa nhà, cơng trình suốt trình xây dựng việc kiểm tra theo dõi biến dạng chúng Công tác đo đạc có liên quan đến khái niệm điểm, trục mặt xây dựng sau:

I.1 Trục chính:

Đó trục vng góc đối xứng nhà cơng trình Trục thường bố trí xây dựng tịa nhà có diện tích lớn, có cấu trúc hình dạng phức tạp

I.2 Trục bản:

Đó trục đặc trưng cho hình dạng kích thước tổng qt nhà cơng trình Nó tạo thành chu vi bên ngồi nhà cơng trình

I.3 Trục dọc:

Đó trục nằm theo hướng dọc (hướng dài) tịa nhà cơng trình, thường ký hiệu chữ

I.4 Trục ngang:

Đó trục nằm theo hướng ngang tịa nhà cơng trình, thường ký hiệu chữ

sốẢ rập 1-1, 2-2, I.5 Trục song song:

Trục song song trục song song với trục ngang hay trục dọc có kèm theo khoảng cách trục

I.6 Điểm trục:

Đó giao điểm trục Nó ký hiệu gộp tên trục tạo thành như: A/1 , B/7, A, B trục dọc, tên trục ngang

I.7 Điểm dóng:

Đó điểm nằm trục dùng để cốđịnh trục Nó thường nằm đường kéo dài trục phía ngồi phạm vi xây dựng tịa nhà cơng trình

I.8 Mặt góc:

Đó mặt phẳng nằm ngang có độ cao giả định khơng Mặt gốc cố định mép bảng giá định vị vạch cột giá định vị Nó có thểđược cố định tường hố móng thép mỏng, đóng trực tiếp vào đất vạch nét sơn phần xây dựng cơng trình (tường nhà, hố móng)

II CÁCH TÍNH, GHI TỌA ĐỘ VÀ KÍCH THƯỚC CÁC BẢN VẼ BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH: II.1 Phương pháp đồ giải:

Phương pháp đồ giải phương pháp dựa vào việc đo trực tiếp đồ vẽ để có số liệu cần thiết Chiều dài đoạn thẳng có thểđược đo trực tiếp thước tỷ lệ tính theo trắc địa điểm đầu điểm cuối qua tốn ngược Các góc định hướng đo thước đo độ từ đường đứng lưới tọa độ, xác tính tọa độ điểm đầu

điểm cuối Tọa độ điểm xác định cách đo đoạn vng góc từđiểm tới cạnh lưới tọa độ compa thước tỷ lệ

Độ xác việc xác định số liệu ởđây ảnh hưởng đến việc xác định điểm

thực địa Từ hình X-14 ta có cơng thức tính tọa độ xA, yA điểm A:

⎭ ⎬ ⎫ + =

+ =

ak y y

at x x

a A

(132)

Ở xa, ya tọa độ điểm a (ở góc tây nam lưới tọa độ chứa điểm A)

Độ xác việc xác định điểm A phụ thuộc vào độ xác đo đoạn at ak mà

độ xác đo lại phụ thuộc vào sai số dụng cụđo độ biến dạng giấy

Để giảm ảnh hưởng sai số ta cần đo thêm đoạn tb kd Khi tọa độ điểm A

được tính theo cơng thức: ⎪ ⎪ ⎭ ⎪⎪ ⎬ ⎫ ⋅ + + = ⋅ + + = ak kd ak Q y y at tb at Q x x a A a A (11-2) đó: Q kích thước lý thuyết ô lưới tọa

độ

Việc xác định tọa độ loại trừđược sai số biến dạng giấy

Ví dụ: với điểm A ta có xa=300, ya=200, Q=100, cịn đoạn đo compa đồ vẽ at=31,2 ; ak=71,2 ; tb=69,6 kd=28,0 theo công thức (10-6) ta có:

⎪ ⎪ ⎭ ⎪⎪ ⎬ ⎫ = ⋅ + + = = ⋅ + + = 77 , 271 , 71 , 28 , 71 100 200 y 95 , 330 , 31 , 69 , 31 100 300 x A A II.2 Phương pháp giải tích:

Phương pháp giải tích phương pháp xác định giải tích tọa độ, khoảng cách hướng Trong phương pháp ta cần chon hệ trục tọa độ phù hợp với hướng mặt khu xây dựng (trục Ab, BC AB, AD với gốc tọa độ A B, hình XI-2

Tọa độđiểm cuối đoạn (AB, BC, CD, DA) xác định theo đồ phương pháp đồ giải Sau đó, theo tọa độ ta tính góc định hướng hướng vng góc với Do sai số lúc đo tính tốn theo vẽ mà hiệu hai góc định hướng kề

không 900 mà gần 900 Sai lệch cho phép 0,1

Tọa độ góc nhà xác định cách: chọn nhà làm gốc, tọa độ góc nhà lấy từ khoảng cách thiết kế so với trục đường Tọa độ góc nhà cịn lại tính theo kích thước cho thiết kế, theo góc định hướng tính lưới tọa độđã xoay (nếu cạnh nhà song song với cạnh lưới tọa độđó) theo tọa độ gốc nhà lấy làm gốc

Q 100 200 300 400

(133)

II.3 Phương pháp tổng hợp:

Đó phối hợp phương pháp giải tích phương pháp đồ giải Trong phương pháp này, vị trí điểm đồ tổng qt xác định phương pháp giải tích cịn vị trí phần tử thứ yếu xác định phương pháp đồ giải

Sau có số liệu trên, ta ghi vào vẽ bố trí cơng trình Tọa độ giao điểm trục

đường đi, góc nhà ghi dạng phân số: tử số hoành độ (x') mẫu số tung độ (y') III BỐ TRÍ TRỤC CHÍNH VÀ TRỤC CƠ BẢN:

Vị trí trục trục cơng trình nhà thường bố trí từ điểm lưới tọa độ xây dựng điểm khống chếđo đạc

III.1 Bố trí theo lưới tọa độ xây dựng:

Khi bố trí từ điểm lưới tọa độ xây dựng, ta dùng phương pháp tọa độ vuông Muốn vậy, cần phải xác định lượng tăng tọa độ điểm trục đỉnh ô lưới tọa độ gần Giả sử ta có lượng tăng tọa độ điểm A/1 đỉnh lưới tọa độ là:

Δx = 635.00 - 600.00 = +35.00m

Δy = 860.00 - 800.00 = +60.00m

Điểm A/8 đỉnh lưới tọa độđó là: Δx = 635.00 - 600 = +35.00m

Δy = 940.00 - 1000.00 = -60.00m

Theo lượng tăng đó, dựa vào điểm đỉnh 8, cạnh lưới tọa độ qua thực địa ta xác định điểm A/1 A/8 Chú ý rằng, xác định điểm theo phương pháp tọa độ vng góc, nên đặt đoạn thẳng dài theo cạnh lưới tọa độ, cịn đoạn thẳng ngắn theo hướng vng góc với

Đối với khu nhà cơng trình có góc độ rõ ràng từ điểm hướng trục theo góc độ khoảng cách điểm thiết kế nhà cơng trình để

bố trí liên tiếp điểm sai số bố trí liên tiếp nằm phạm vi cho phép

Giả sử muốn xác định điểm E/1 ta đặt máy điểm A/1 ngắm điểm A/8 quay ống kính góc 900 phía điểm cần xác định Cũng hướng này, theo thiết kế dùng thước đo khoảng cách từ

A/1 đến E/1 ta xác định điểm E/1

8

6 10

+18000 +18500

-2500

-3000

A B

C D E

x' y' x' y'

x' y'

a a' e

d d'

(134)

Để cốđịnh trục, người ta thường xác định điểm dóng (khoảng cách điểm trục

điểm dóng dài ngắn tùy theo điều kiện thi công không ngắn khoảng cách ngắn qui định)

Do trình xây dựng, điểm trục đối diện với khơng thơng suốt Vì vậy,

ở đầu trục ta xác định hai mốc dóng

III.2 Bố trí theo lưới đường chuyền lưới tam giác:

Bố trí trục từ điểm lưới đường chuyền lưới tam giac, ta thuờng dùng phương pháp tọa độ cực Muốn trước hết cần phải tính số liệu góc khoảng cách cần thiết, lập sơ đồ bố trí từ cạnh đường chuyền tam giác gần Để xác định điểm I (hình X-3) tòa nhà ta phải:

- Từ tọa độ điểm M, N I, ta tính ngược tọa độ góc định hướng cạnh MN, MIvà khoảng cáchMI Sau từ góc định hướng ta tính góc β

- Từ tọa độ điểm MI II, ta tính góc γ

- Đặt máy điểm M, bố trí góc β theo khoảng cách d ta xác định điểm II Ngồi phương pháp nêu ta bố trí điểm trục điểm khác nhà cơng trình thực địa phương pháp giao hội góc giao hội cạnh

III.3 Bố trí điểm từ địa vật cốđịnh:

Việc bố trí nhà cơng trình

địa vật cố định tiến hành phương pháp

đồ giải với đồ địa hình tỷ lệ từ 1:2000 đến 1:500 Để bố trí trục I-IV nhá C theo nhà A B ta cần vạch đo đồ khoảng cách a, b, c d (cần tính đến co giản giấy) Sau

đó theo tỷ lệ đồ tính khoảng cách tương ứng

ở thực địa (hình XI-4)

Việc bố trí nhà theo cách dẫn đến sai lệch lớn, tất kích thước lấy từ

đồ Do người ta thường dùng phương pháp

để bố trí nhà cơng trình riêng lẻ mà u cầu độ xác khơng cao III.4 Bố trí chi tiết trục nhà cơng trình:

Sau dựng xong trục nhà cơng trình người ta tiến hành dựng trục trung gian Trong thực tế người ta thường dùng giá định vịđể dựng trục trung gian

Các giá định vị thường làm tạm thời gỗ ván đặt xung quanh nhà, cách trục nhà khoảng Các giá định vị làm liên tục (khung định vị) hình XI-5a, theo đoạn hình XI-5b, theo cột hình XI-5c Các cạnh giá định vị phải thẳng, song song với trục nằm ngang

III b a

a b

IV

I II

B

γ β αMN αMI

N M

Hình XI-3

d A

B C

a

b c II III

I IV

(135)

Muốn làm giá, trước hết ta dùng máy kinh vĩđể dựng cạnh song song với trục cách trục khoảng Mặt khác, khoảng cách mép ngồi hố móng so với mép hố móng phụ thuộc vào độ dốc độ sâu hố Chẳng hạn với độ dốc hố 1,5m; độ

sâu hố 2m, mép ngồi mép ngồi hố móng cách mép hố móng 3m Vậy vậy, cạnh song song đểđặt giá định vị phải cách mép hố móng 3m

Nếu làm giá định vị liên tục, đặt theo trục song song với chiều ngang dọc, cách 3m người ta đặt cọc chôn sâu độ 1÷1,2m, phần nhơ lên mặt đất khoảng 0,8m, sau dùng ván dầy 40-50mm đóng ốp vào mặt ngồi cột đó, phải đảm bảo điều kiện mép ván nằm ngang Muốn vậy, trước hết ta vạch điểm độ cao cột máy đo cao,

đồng thời giá định vị ta dùng máy kinh vĩđể xác định trục nhà cơng trình

Còn trục trung gian xác định trực tiếp vào mép ván theo khoảng cách thiết kế thước thép

IV CÔNG TÁC ĐO ĐẠC KHI ĐÀO HỐ VÀ MÓNG:

Trước đào hố móng người ta phải bố trí trục nhà cơng trình có thiết kế mép ngồi, mép móng Đồng thời bố trí xong mốc độ cao cơng trình Sơđồ bố trí mép móng, giá định vị

Cơng tác đo đạc đào hố móng: - Chuyền độ cao xuống đáy hố móng - Chuyền trục nhà xuống đáy hố móng

- Đo vẽ trạng hố móng lập biên bàn giao cho phận xây móng IV.1 Chuyền độ cao xuống đáy móng:

Muốn chuyển độ cao xuống đáy hố móng trước hết người ta phải đào hố móng Sau chuyền độ cao xuống với điểm mia đáy hố Nếu hố móng nơnag ta truyền độ cao trực tiếp từ mốc độ cao công trường xuống đáy hố móng máy đo cao mia đo cao (hình XI-5a)

1 A

B C

D

A B

C D

2

1

a)

1

1 A

B

A B

c)

Hình XI-4 b)

1

A B

(136)

Cụ thể dựng mia mốc độ cao A đáy hố móng B Sau đặt máy đo cao A B, ngắm mia A sốđọc a, độ cao Hmáy máy tính theo độ cao Hmốc mốc độ cao là:

Hmáy = Hmốc + a (11-3) Sốđọc cần thiết b mia B theo Hmáy Hmóngđược tính theo cơng thức: b = Hmáy - Hmốc (11-4)

ởđây Hmóng độ cao thiết kế đáy hố móng

Sau đó, quay ống kính ngắm mia B Theo sựđiều khiển người ngắm, ngưới cầm mia nâng hạ mia cho người ngắm máy đọc sốđọc b mia đánh dấu độ cao đáy mia lại Đây độ cao thiết kế đáy hố móng

Nếu móng sâu, ta chuyền độ cao xuống đáy hố móng sau (hình XI-5b):

Trước hết dựng hai mia mốc độ cao A đáy hố móng B Sau gắn thước thép vào giá treo D, đầu thước treo dọi nặng 10không Quả dọi nhúng vào thùng nước dính C

Cách tính sốđọc cần thiết b mia đặt B sau:

B = Hmốc + a - (c-d) - Hmóng (11-5) Trong đó:

Hmốc - độ cao mốc độ cao công trường A, a - sốđọc mia đặt A,

c - sốđọc thước thép từ máy đặt E, d - sốđọc thước thép từ máy đặt F, Hmóng - độ cao thiết kế đáy hố móng

Theo điều khiển người ngắm máy đặt F, người cầm mia nâng hạ mia B cho người ngắm máy đọc số đọc b mia đánh dấu độ cao đáy mia Đó độ cao đáy hố móng

IV.2 Chuyền trục nhà xuống hố móng:

Khi khơng có giá định vị, người ta chuyền trục nhà xuống đáy hố móng sau:

Theo trục AA, trước hết người ta đặt máy kinh vĩ điểm dóng Aa, ngắm tới điểm dóng Ab, sau cốđịnh du xích bàn độ ngang (hình XI-6)

a) Hmốc

Hmóng Hmáy

mia

mia a

b A

B

Hình XI-5 Hmáy

c mia

Thước thép

Giá treo thước

D

B C

A E

a

b Hmóng

Thùng nước kết dính

mia

b)

(137)

Nếu điểm Aa, ngắm thấy đáy hố móng, đáy hố móng đinh cọc gỗ ta xác

định điểm dóng Ac, Ad, Ađ Ae Cũng điểm náy, mà khơng ngắm thấy đáy hố móng theo sựđiều khiển người ngắm, ta chuyển dịch dây dọi cho chúng gần điểm trục nằm hướng ngắm Khi đáy hố móng vạch dấu xác định điểm dóng Bằng cách ta xác định điểm 1c, 1d,

1đ 1e giao điểm

đường nói Ac - Ad 1c - 1d điểm trục A/1 Các trục khác xác định tương tự Còn trục trung gian xác định cách đo thước thép kiểm nghiệm theo khoảng cách thiết kế

V CÔNG TÁC ĐO ĐẠC KHI XÂY MĨNG: (xem sách thêm) V.1 Các loại móng:

V.2 Chuyền độ cao trục lên đỉnh móng:

a) Chuyền độ cao

b) Chuyền trục lên đỉnh móng

V.3 Xây móng cọc:

V.4 Dựng khối móng lắp ghép móng băng: V.5 Dựng trụ kết cấu thép (móng cột): V.6 Cơng tác đo đạc xây xong tầng hầm:

VIII CHUYỀN CÁC TRỤC VÀ ĐỘ CAO LÊN TẦNG: VIII.1 Chuyền trục lên tầng:

Có phương pháp chuyền trục lên tầng nhà, là: - Phương pháp dùng dây dọi

- Phương pháp dùng tia ngắm nghiêng máy kinh vĩ - Phương pháp dùng tia ngắm thẳng đứng máy thiên đỉnh

Nhưng điều kiện nước ta nay, phương pháp dùng tia ngắm nghiêng máy kinh vĩ sử dụng rộng rải nhất, cụ thể sau:

Ea

Aa

Eb

Ab Ec

Ac

Ed

Ad

Eđ

Ađ

Ee

Ae 1đ

1e

1c 1d

18đ 18e

18c 18d

1b 18b

1a 18a

(138)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến a) Nhìn tứ mốc dóng đến tim trục chân tường mặt góc:

Trước hết định tâm, cân máy kinh vĩở mốc dóng A Sau ngắm điểm A' chân tường (hình XI-7a) Nâng ống kính, ngắm đến mặt sàn tầng trên, đồng thời xác định điểm a a' Sau

đảo ống kính làm tương tự ta xác định điểm b b' gọi c điểm ab, c' điểm a'b' Nối c c', đoạn cc' hình chiếu trục AA' lên tầng

b) Trướng hợp có vạch dấu trục chân tường, khơng có mốc dóng Cịn tường được xây dựng nhà nằm trong mặt phẳng đứng với phần chân tường:

Để kiểm tra nâng cao

độ xác người ta truyền trục lên cao từ hai trạm máy B C (hình XI-7b) Trước đặt máy B ngắm điểm A' Sau nâng

ống kính ngắm phần tường nhà xác định

điểm b b' Chuyển máy kinh vĩ đến điểm C, làm tương tự

như ta xác định

điểm c c' Nếu tường nhà hai đường bb' chịu cắt' khơng trùng lấy đường dd'

giữa làm hình chiếu A' Chuyển máy sang mặt nhà làm tương tự trên, ta xác định đường dd' hình trục AA' lên tầng

VIII.2 Chuyền độ cao lên tầng:

Có hai phương pháp chuyền độ cao lên tầng:

- Đo trực tiếp thước thép kiểm nghiệm theo tường cột

- Đo cao hình học máy đo cao thước thép treo tự do, tương tự việc chuyển độ

cao lên đỉnh móng

Theo hình XI-8 ta có:

Htầng = Hgốc + a + (b2 - b1) - b

IX LÀM MẶT BẰNG LẮP GHÉP VÀ BỐ TRÍ CÁC TRỤC LẮP GHÉP TRỤC SONG SONG: IX.1 Làm mặt lắp ghép:

IX.2 Bố trí trục lắp ghép trục song song:

X CÔNG TÁC ĐO ĐẠC VÀ KIỂM TRA KHI XÂY, LẮP GHÉP CỘT, TƯỜNG, SÀN NGĂN, DẦM, VÌ KÉO VÀ ĐƯỜNG RÂY:

X.1 Công tác đo đạc xây cột, tường sàn ngăn: X.2 Công tác đo đạc kiểm tra lắp ghép cột:

X.3 Đo đạc kiểm tra lắp ghép dầm, kèo đường rây: Hình XI-7

b a

c a' b'

c'

A' A

a)

B

C b)

A'

2 2'

d' d b b'

c c'

Hmốc

(139)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến CHƯƠNG XII:

Đ

O

ĐẠ

C CÁC CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG

I VẠCH TUYẾN ĐƯỜNG TRÊN BẢN ĐỒ:

Dựa vào đồ địa hình tỷ lệ 1:100000 ÷1:50000 người ta vạch tuyến đường đoạn thẳng nối liền điểm khống chế điểm tuyến

Theo tuyến đường vạch sơ đó, người ta khảo sát địa hình dọc tuyến dụng cụ phương pháp đo đạc đơn giản như: Địa bàn, đồng hồ đo dụng cụ đo độ dốc Tuyến

đường vạch cụ thể đồ địa hình bổ sung chỉnh lý tỷ lệ 1:25000 ÷ 1:10000 với đường ơto nói chung 1:5000 ÷ 1:10000 với đường phố nói riêng theo độ dốc quy

định

Để thiết kế thức đường, ta cần tiến hành đo vẽ kỹ thuật Cơng tác gồm có: vạch tuyến chọn điểm thực địa theo tuyến đường vạch đồ, đo lưới khống chế mặt

độ cao dẫn tuyến, đo vẽ bình đồ tuyến đường với tỷ lệ 1:5000 đến 1:1000

Để thi công xây dựng đường phải bố trí cụ thể tuyến đường cơng trình tuyến theo phương án thức duệt thực địa Trong bao gồm việc bố trí đường cong nút giao thông, cầu cống dọc đường, bến ôtô, nhà ga, đường sắt

II CẮM ĐƯỜNG CONG:

Việc xác định cụ thể vị trí tuyến đường thực địa với cọc tiêu cần thiết để cố định

đường gọi cắm tuyến Công việc cắm tuyến đường tiến hành theo bước sau: - Đo góc

- Đo chiều dài cạnh

II.1 Tính cắm đường cong trịn:

Đường cong trịn có bán kính R khơng đổi đường cong đơn giản (hình XII-1) Các yếu tố đường cong trịn phương pháp bố trí sau:

II.1.1 Các yếu tốđường cong tròn:

Đường cong trịn có yếu tố sau (hình XII-1):

- Δ : góc ngoặt đường cong (lập đường kéo dài đường tiếp đầu đường tiếp cuối); - R : bán kính đường cong;

- T : chiều dài tiếp tuyến (khoảng cách từđỉnh góc ngoặt Đđến điểm tiếp đầu Tđ điểm tiếp cuối Tc);

- K : Chiều dài đường cong (cung TđGTc); - P : chiều dài phân giác (đoạn ĐG); - D : đoạn thêm

Các yếu tố tính theo công thức sau:

2 Rtg

T= Δ (12-1)

R

180

K = π ⋅Δ⋅ (12-2)

⎟

⎠ ⎞ ⎜

⎝

⎛ Δ − ⋅

=

2 Sec R

P (12-3)

D=2T−K (12-4)

cos

Sec= (12-5)

Bán kính đường cong R dao động phạm vi

đã qui định Đối với đường sắt, thường có bán kính nhỏ

Hình XII-1 R

R R

Δ/2 G β T

T p

Đ

Tc

Tđ

(140)

nhất 300m 200m Đối với đường ôtô, đoạn đường phức tạp bán kính nhỏ qui định trang bảng XII-1

Bảng bán kính nhỏ đoạn đường phức tạp (bảng XII-1)

Cấp đường I II III IV V VI

Bán kính nhỏ

nhất (m)

500

120 350

50 200

20 120

15 50

10 15

Trong bảng XII-1, tử số trị số dùng cho vùng đồng bằng, mẫu số dùng cho vùng núi Dựa vào thông sốΔ R, người ta lập bảng riêng để bố trí đường cong gồm trị số đoạn tiếp tuyến T, đường cong K, đoạn thêm D phân giác P Các trị sốΔ, R, T, K, D P gọi yếu tố đường cong

II.1.2 Bố trí điểm đường cong trịn:

Giả sử ta có yếu tố đường cong tròn là: T=84,55m; K=159,99m; D=9,12m; P=17,14m

Cách bố trí điểm đường cong trịn sau:

Đặt máy kinh vĩ điểm góc ngoặt Đ, ngắm vềđầu Tđ, đo đoạn T=84,55m hướng

đó, ta tìm điểm tiếp đầu Tđ Sau quay máy theo hướng phảy góc β/2 , đo từ Đ theo hướng đoạn P=17,14m, ta sẽđược điểm G Cuối quay tiếp máy góc β/2 hướng cuối Tc, đo từĐ theo hướng đoạn T=84,55m, tã tìm điểm tiếp cuối Tc Nếu đỉnh góc ngoặt Đ vị trí C7+50,00m giá trị cọc điểm

đường cong sau:

Bảng tính giá trị cọc (bảng XII-2)

Đ C7+50,00 -T 84,55 Tđ C6+65,45

+K 159,99 Tc C8+25,44 -K/2 79,99 G C7+45,45 +D/2 4,56

Đ C7+50,01

II.1.3 Bố trí điểm đường cong trịn khơng đến điểm ngoặt:

Như ta biết, để bố trí điểm đường cong trịn tốt, trước hết người ta đo góc ngoặt Δ Nhưng thực tế có lúc đỉnh góc ngoặt lại nằm vị trí khó đặt máy (ví dụ vách

(141)

Vì vậy, phải tính yếu tố liên hệ điểm ngoặt điểm đường cong, sau dựa vào yếu tố người ta bố trí điểm Các yếu tố có liên quan sau:

- Tìm góc ngoặt Δ

- Tính yếu tốđường cong - Tính chiều dài t1 t2

Sau tiến hành bố trí điểm Tđ, Tc điểm đường cong II.1.4 Bố trí điểm chi tiết đường cong tròn:

Để xác định hình dáng mặt đường cong, trước hết cần bố trí điểm chi tiết

đường cong Đường cong có bán kính nhỏ khoảng cách điểm ngắn Thông thường với bàn kính 500m khoảng cách điểm 20m; bán kính từ 100mđến 500m - khoảng cách điểm 5m

Người ta bố trí điểm chi tiết đường cong theo phương pháp sau:

a) Phương pháp tọa độ vuông góc:

Theo phương pháp người ta lấy hướng tiếp tuyến làm trục x, bán kính qua điểm tiếp đầu làm trục y (hình XII-3) Mặt khác tương ứng với cung TđP1, TđP2, TđPn có góc tâm α1, α2, αn Theo hình vẽ ta có:

⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ α − = α = ⇒ α − = α = ⇒ α − = α = ⇒ ) cos ( R y , sin R x P ) cos ( R y , sin R x P ) cos ( R y , sin R x P n n n n n 2 2 1 1 (12-6)

Dựa vào công thức này, người ta thành lập bảng tính sẵn trị x, y

Muốn bố trí điểm P2 hướng tiếp đầu kể từ điểm Tđ, tiếp đường vng góc với

đường tiếp đầu kể từđầu mút đoạn x2 đặt đoạn x2, điểm P2 Nếu bàn kính R góc ngoặt q lớn chia đường cong thành phần (hình XII-4) bố trí điểm cho phần theo phương pháp

(142)

b) Phương pháp dây cung kéo dài: (xem sách) II.2 Bố trí đường cong chuyển tiếp:

II.2.1 Bố trí điểm đường cong chuyển tiếp:

a) Đường cong chuyển tiếp với việc rụ ngắn bán kính:

Để xác định điểm đầu đường cong chuyển tiếp Nđ điểm cuối đường cong chuyển tiếp Nước, ta phải đặt hướng kéo dài ĐTđ, ĐTc đoạn t (hình XII-5) Giá trị đoạn tính theo cơng thức:

⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + + − = R 120 l t (12-7) lấy gần ta viết:

2

t = (12-8)

Ởđây l là chiều dài đoạn đường cong chuyển tiếp Tùy theo cấp đường mà chiều dài l

lấy từ 20mđến 200m, phải ngắn chiều dài tồn đường cong trịn O

Hình XII-3 Q1

Q2

Qn

N1 N2 Nn

x1

x2

Xn

y1

y2 y n

Pn

P2

P1

α1

α2αn

Đ Δ x y R Q P Tc Tđ R Δ Đ R Hình XII-4 Tc Tđ G M N R-P x O Δ R ψ ψ D D' Tc

Nđ Tđ

Nc K yl t l p

p Δ

Gn G P β/2 Đ p Gn Đ β/2 pn T' Δ/2 Δ/2 R+p R R R O O' T t Tđ

Tc Nc

p

Nđ

(143)

Cọc Nđ có trị số trị số cọc Tđ trừđi trị số t, cịn cọc Nước có trị số trị số cọc Tc cộng với trị số t Để bố trí điểm đường cong Gn, phải đặt máy kinh vĩ Đ sau ngắm Nđ, mở góc β/2 theo hướng đặt đoạn P+p ta sẽđược điểm Gn Trong p trị số dịch chuyển tâm tính theo cơng thức:

R 24

l p

2

= (12-9)

còn P khoảng cách phân giác tính theo cơng thức (12-7)

b) Đường cong chuyển tiếp với việc dịch chuyển tâm:

Để xác định điểm đầu đường cong Nđ (hình 12-6) trước hết người ta đặt máy kinh vĩ Đ

định hướng tiếp đầu, sau từĐđặt đoạn T' theo công thức:

T' = T + + t (12-10)

Ơđây:

2 ptg

tp = Δ (12-11)

Còn giá trị T, t p tính theo cơng thức (12-1), (12-7) (12-8) (12-9) Nếu mở

một góc β/2 từ hướng tiếp đầu Đ đặt hướng đoạn Pn giá trị đoạn bằng:

2 sec p P

Pn = + ⋅ Δ (12-12)

sẽđược điểm đường cong Gn

II.2.1 Bố trí điểm chi tiết đường cong chuyển tiếp rút ngắn:

a) Phương pháp tọa độ vng góc: b) Phương pháp dây cung: (xem sách)

II.3 Tính cắm đường cong quay đầu (đường cong rắn):

Đường cong rắn thường bố trí vùng rừng núi Ơ góc ngoặt gần lớn 1800 Thành phần đường cong rắn bao gồm:

Đoạn cong TđTc, với bán kính R, hai đoạn cong phụ AG BH với bán kính r1, r2, hai

đoạn cong chuyển tiếp CTđ TcH với chiều dài m1, m2 Có hai loại đường cong quay đầu là: đường cong rắn đối xứng đường cong rắn không đối xứng

II.3.1 Bố trí đường cong rắn đối xứng:

II.3.2 Bố trí đường cong rắn không đối xứng: (xem sách) III ĐO ĐẠC TRONG THI CƠNG CẦU:

II.1 Bố trí tâm mố trụ cầu:

Việc bố trí tâm mố cầu trụ cầu hướng trục cầu khơng sai q ±2cm Nó có thểđược tiến hành theo dọc trục cầu, theo hướng song song với trục cầu

(144)

Việc bố trí tâm trụ từ điểm trục song song với trục cầu tiến hành phương pháp dóng vng góc (hình XII-8)

Các điểm trụ cầu cịn có thểđược xác định phương pháp giao hội phía trước từ điểm đường đáy (hình XII-9a) từ điểm tam giác cầu (hình XII-9b)

Tâm trụở sông cốđịnh bờ mặt phẳng dóng thẳng đứng (hình XII-10)

Vị trí trụở sơng có thểđược cốđịnh gần phao mốc nối

Để bố trí tâm trụ giao hội góc, ta phải tính trước góc bố trí giao hội Các góc tính

được theo góc định hướng (do giải toán trắc đạc nghịch từ tọa độ tam giác cầu tọa độ

thiết kế tâm trụ cầu mà có) từ việc giải tam giác theo hai cạnh góc kề chúng Các kết tính ghi vào vẽ bố trí tâm cầu (hình XII-11)

b)

A

B

1

ll'0 l1 l2 l3 l4 l"0

a)

A

B

1

A'

B' Hình XII-7

A

B Hình XII-8

A C

B b2 b1

1 α1

α2

α3

β1 β2 β3

1

a)

A B

C D

β1 β2

α3

α4

α1

α2 β3

β4

(145)

Tâm trụ cầu cần giao hội từ điểm (từ điểm sườn điểm trục) Để phục hồi

điểm tâm trụ trình xây dựng, phải cố định hướng giao hội trụ mốc ngắm riêng bờ sông đối diện

Đo tiêu ngắm sông thường không ổn định nên trụ cầu cần xác định thường xuyên theo tiến độ thi cơng theo độ xác cao

Khi thi cơng, giếng chìm cọc ống lún khơng khơng theo vị trí thiết kế Do ta phải đo kiểm tra độ cao độ nghiêng chúng để từđó ộ dịch chuyển đáy giếng cọc ống điều chỉnh kịp thời cho vị trí thiết kế

II.2 Bố trí chóp trụ cầu:

Trên trụ cầu có đá móng gối cầu điểm mốc độ cao Các điểm cần phải bố trí

ở thực địa với độ cao xác theo yêu cầu đặt Để xác định dấu trục trụ cầu, chóp ta phải dùng máy kinh vĩ xác đo góc vng theo hai vị trí ống kính từ tâm hướng trục cầu

II.3 Đo vẽ trạng trụ cầu:

Sau bố trí xong tâm trụ cầu chóp trụ cầu, trước lắp ghép dầm, giàn cầu, ta cần đo vẽ

hiện trạng cầu để xác định tọa độ thực tế điểm đặc trưng chóp trụ cầu II.1 Bố trí lắp ghép dầm, giàn cầu:

Khi lắp ghép dầm, giàn cầu, ta cần đo ngắm để xác định trục hình học dầm, giàn cầu, độ

cong thi công giàn, độ nghiêng dầm đứng vị trí đặt gối

Trục hình học giàn, dầm đường qua điểm dầm ngang giàn cầu Nó phải trùng với trục cầu với sai lệch khơng q ±5mm Để xác định độ sai lệch đó, ta đặt máy tâm trụ cầu Sau đưa ống kính ngắm hướng trục trụ cầu khóa ốc chuyển dịch ngang ống kính đưa ống kính đọc số mia đặt nằm có đáy trùng với điểm dầm ngang

Đồng thời ta cần xác định vị trí mặt khớp nối dầm dọc so với đường thẳng qua điểm hai dầm ngang đầu cuối giàn với phương pháp đo ngắm tương tự

trên

Độ cong thi công giàn, dầm (giàn, dầm cầu thường cong) biểu thị độ chênh cao lớn số độ chênh cao khớp nối so với đường thẳng qua điểm đầu cuối giàn Nó xác định máy đo cao đặt trụ cầu với mia đặt khớp nối dầm dọc giàn Chênh lệch độ cao thực tế khớp nối dầm dọc so với thiết kế thường không

được 8% độ cong thi cơng giàn, dầm Cịn độ chênh cao thực tế thường khơng vượt q 1:1000÷1:500 chiều rộng giàn, dầm

Độ nghiêng dầm đứng biểu thị khoảng cách từ đáy dầm đến đường thẳng đứng qua đỉnh dầm đứng Nó xác định cách treo dọi không 1:700 chiều dài dầm đứng

Hình XII-10 A

B

1II 2II

3II

3IV 2IV 1IV 3III

2III 1III

1I 2I 3I

Hình XII-11 A

C

D

N N M

1

48021'45" 56018'15"

(146)

Vị trí đặt gối cầu đá móng xác định từ trục trụ cầu với sai số từ 2÷3mm từđộ cao

đá móng Do cần kiểm tra cẩn thận đá móng trước đặt gối II.4 Đo biến dạng cầu:

Ngay bắt đầu xây dựng cầu ta phải đo độ lún chuyển dịch trụ cầu

a) Độđộ lún trụ cầu:

Độ lún trụ cầu xác định đường đo cao qua trụ cầu khép hai mốc độ

cao hai bờ với độ xác:

- Khi sơng rộng 500m, fh =±5 L mm; - Khi sông hẹp 500m, fh =±10 L mm;

trong đó: L khoảng cách hai mốc độ cao cấp hạng cao có đơn vị km

Điểm đo lún trụ cầu cần đặt nơi tiện dựng mia thông hướng đo cao tới điểm đo lún lân cận (có thể dùng mốc độ cao trụ cầu thỏa mản điều kiện Ở cầu lớn, trụ

phải có điểm đo lún hai phía thượng lưu hạ lưu

b) Đo độ chuyển dịch trụ cầu:

Độ chuyển dịch trụ cầu cần đo theo hướng dọc hướng ngang cầu Muốn vậy, ta phải đặt mốc đỉnh trụ (phần giàn cầu - bên phải bên trái giàn) mặt phẳng hướng Sau cốđịnh mặt phẳng hướng hai mốc lâu dài nơi kiên cố hai bờ sông Để xác định độ chuyển dịch ngang, ta cần đo xác khoảng cách tâm trụ

điểm cố định riêng trụ Theo hiệu số khoảng cách trụ lúc mà đánh giá độ

chuyển dịch trụ thời gian hai lần đo

Chú ý rằng, độ chuyển nói đỉnh trụ cầu Độ chuyển dịch đáy trụ cầu tính thơng qua độ chênh cao hai điểm đo lún gắn hai đỉnh trụ tính theo cơng thức:

Δl =Δlâ +Δlα (12-13) đó:

d h h l = ⋅Δ

Δ α (12-14)

IV BỐ TRÍ NỀN ĐƯỜNG:

IV.1 Bố trí mặt cắt ngang đường đắp:

(147)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến CHƯƠNG XIII:

Đ

O

ĐẠ

C CÁC CƠNG TRÌNH TH

Ủ

Y L

Ợ

I

I ĐO ĐẠC KÊNH MƯƠNG: I.1 Khái niệm:

I.2 Bố trí mặt cắt kênh mương: II ĐO ĐẠC ĐÊ VÀ ĐẬP:

II.1 Khái niệm:

(148)

Bài giảng Trắc Đạc Bùi Quang Tuyến CHƯƠNG XIV:

Đ

O BI

Ế

N D

Ạ

NG VÀ CHUY

Ể

N D

Ị

CH CƠNG TRÌNH

I KHÁI NIỆM CHUNG:

Các cơng trình q trình xây dựng sử dụng thường có thay đổi đó, tải trọng chúng lớn, công trình xây dựng đất yếu, mềm khơng xử lý móng tốt Dưới áp lực lớn cơng trình, đất bị ép lại cơng trình bị lún, nghiêng nói chung cơng trình bị biến dạng

Nếu thân công trình đất bị lún tới lúc dừng lại Đối với đất cát, tốc

độ lún lúc đầu nhanh sau giảm nhanh Ngược lại đất pha sét sét tốc độ lún chậm thời gian lún lâu

Khi đất cơng trình bị tác động mốt phía với cơng trình thủy văn, cầu, đường chúng bị dịch chuyển mặt Khi cơng trình xây dựng đất dốc tượng trướt xảy

Vì vậy, cần phải theo dỏi, xác định độ lún biến dạng cơng trình từ xây dựng cơng trình q trình sử dụng, vận hành cơng trình

II ĐO ĐỘ LÚN CƠNG TRÌNH:

Thực chất việc đo độ lún phát thay đổi vềđộ cao điểm cơng trình so với điểm mốc có độ cao cố định phương pháp đo cao hình học với máy mia đo cao có độ xác cao

II.1 Đo độ nâng đáy hố móng:

Khi móng xây dựng hố móng sau 8-10m trước đo độ lún nó, cần phải độ

nâng đáy hố móng

Đểđo độ nâng đáy hố móng, trước hết cần phải đo độ cao đáy hố móng Muốn vậy, người ta thường đặt mốc đo nâng hố

Các mốc đặt vào lỗ khoan sâu đáy hố móng Khi đất đáy hố bị

nâng đồng thời mốc bị nâng Vì vậy, người ta dựa vào đểđo độ nâng đáy hố móng

II.2 Mốc đo cao gốc:

Mốc đo cao gốc dùng để làm sở cho việc xác định độ cao mốc đo nâng mốc đo lún Các mốc độ cao cần bảo đảm lâu dài có khả chuyền độ cao từ đến mốc

đo nâng mốc đo lún qua hai trạm máy Các mốc chơn sâu đất gắn tường cơng trình kiên cố Thơng thường mốc đo cao bố trí thành chùm 3-4 mốc,

(149)

Ranh giới vùng biến dạng xem mặt qua cạnh móng, lệch theo chiều

đứng góc α=250-300 (hình XIII-1) Vì mốc đo cao phải chơn cách xa cơng trình khoảng L bằng:

H

2

L≥

(13-1)

ởđây H chiều cao chôn sâu II.3 Mốc đo lún:

Mốc đo lún đặt cơng trình đo lún Sơđồ mốc đo lún biểu diễn hình XIII-2

Trước bố trí mốc phải nghiên cứu kết cấu móng, điều kiện địa chất thủy văn tải trọng công trình lên

đất Các mốc đặt góc cơng trình, theo trục móng Nếu mốc bị hỏng

bố trí thêm mốc bổ sung xung quanh

Thơng thưịng khoảng cách mốc đặt nhà công nghiệp, phải đặt theo hướng phân giác góc Như ta quan sát dịch chuyển theo hướng vng góc với Sau xây dựng xong móng, phải tiến hành bố trí mốc đo lún, số lượng mốc phải bảo đảm đầy đủ vững lâu dài

II.4 Đo lún:

Trong thực tế người ta tiến hành đo lún theo định kỳ Chu kỳ tiến hành sau xây dựng xong móng (sau đặt mốc đo lún

được 3-6 ngày) Các chu kỳ tiếp theo, tiến hành sau xây lắp xong tầng Nếu

cơng trình có tượng rạn nứt cong nghiêng tương đối rõ rệt chu kỳ đo lún tiến hành theo thánh đo cao theo độ xác hạng II, cịn nói chung đo cao theo độ

chính xác hạng III

Để thấy rõ kết quảđo lún trình lún, người ta thường dựa vào bảng thống kê độ cao để

lập: Hình XIII-3 đồ thị lún mốc theo thời gian Hình XIII-4 mặt cắt độ lún thao trục

30

50 12

12 12

12 6 6

R=10

a

b c

20

Đơn vị mm Mặt cắt ngang

tại b c Mặt cắt Ngang a

Hình XIII-2 L

H

(150)

III ĐO ĐỘ DỊCH CHUYỂN MẶT BẰNG CỦA CÔNG TRÌNH:

Để đo độ dịch chuyển mặt cơng trình, ta cần định kỳ xác định tọa độ số điểm

đặc trưng cho vị trí mặt cơng trình từ mốc mặt gốc Muốn vậy, cần phải đặt số mốc đo dịch chuyển điểm đặc trưng

Đểđo độ dịch chuyển mặt người ta thường áp dụng theo phương pháp sau: Phương pháp đo dóng hướng, phương pháp tam giác phương pháp đo góc

III.1 Phương pháp dóng hướng:

Khi đo dịch chuyển cơng trình thẳng (đê đập, cầu, tường chắn) người ta dùng phương pháp dóng hướng Ơ nơi đặt mốc đo dịch chuyển theo hướng

các độ cao gần

Các mốc mặt gốc bố trí theo hướng dọc cơng trình Các mốc xác

định từ điểm khống chếđo đạc xác định điểm khống chếđo đạc (A B hình XIII-5)

Theo hình XIII-5, người ta xác định đoạn q1 cách đo xác góc γ1 đo khoảng cách từ máy đến mốc đo dịch chuyển với độ xác 1:1000 trở lên

Tứđó, cơng thức tính q1 viết:

=S γ" (13-2)

Mốc

-2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16 -18

M-20 M-19 M-17,18 M-16 M-14,15 M-13 M-12

Độ

lún

mm

Hình XIII-3

-7,5 -7,4 -8,7

-10,5 -12,6

-8,1 -9,7 -18,9

-9,0 -10,0

-13,4 -12,2 -15,2

-18,0 -13,0 -11,2

-9,1 -8,0 -9,6 -11,2

-6,1

-6,1 -7,0

-6,2 -4,9

Hình XIII-4

B

A I II

Hình XIII-5

S1 2 3

4

6 q1

(151)

III.2 Phương pháp đo góc:

Về phương pháp đo góc tương tự phương pháp dóng hướng Nhưng theo phương pháp người ta chọn hướng góc cạnh cốđịnh nằm gần cơng trình Các góc đo theo chu kỳởđây góc rộng β (hình XIII-6)

Để tính đoạn dịch chuyển q theo cơng thức (13-2) trước hết phải đo khoảng cách S tính góc dịch chuyển theo cơng thức:

γi = βi - β0 (13-3)

ởđây: β0 góc đo lần đầu; βi góc đo lần thứ i

III.3 Phương pháp tam giác giao hội: (xem sách)

IV ĐO ĐỘ NGHIÊNG VÀ ĐỘ RẠN NỨT CỦA CƠNG TRÌNH: IV.1 Đo độ nghiêng cơng trình:

IV.2 Đo độ rạn nứt cơng trình: (xem sách) M'

A B

β1 β2

M Δβ

O1