Để bố trí theo phương pháp toạ độ vuông góc đầu tiên căn cứ vào toạ độ thiết kế của các điểm trục chính và toạ độ các điểm lưới ô vuông xây dựng gần nhất, tính các gia số toạ độ.
- Điểm I (A/1) so với điểm 0 12 N : m Y Y Y m X X X N I I N I I 00 . 72 00 . 400 00 . 472 00 . 54 00 . 200 00 . 254 0 12 0 12
- Điểm II (K/1) so với điểm 0 20
N :
XII= 400.00 – 344.00 = 56.00 m
YII= 472.00 – 400.00 = 72.00 m - Điểm III (K/44) so với điểm 0
22
N
XIII = 400.00 – 344.00 = 56.00 m
YIII= 800.00 – 730.00 = 70.00 m - Điểm IV (K/44) so với điểm 0 14
N
XIV= 254.00 – 200.00 = 54.00 m
YIV= 800.00 – 730.00 = 70. 00 m Trình tự bố trí các điểm như sau: - Bố trí điểm I:
Đặt máy kinh vĩ tại điểm 0 12
N định hướng 0 14
N và đặt theo hướng này khoảng cáchYI = 72.00 m, ta cắm được điểm M.
Mang máy đến điểm M định hướng trở lại 0 12
N bàn độ rồi đặt ở hai vị trí một góc vuông ra xác định hướng được hướng MM. Điểm I (A/1) sẽ được xác định trên thực địa bằng cách đặt từ M dọc theo hướng MM một đoạn bằng
XI = 54,00m.
Điểm I cũng có thể được xác định theo trình tự đặt XItrước sau đó đặt khoảng cáchYIsau. Tuy nhiên căn cứ vào giá trị tuyệt đối của các gia số X vàY để chọn trình tự bố trí cho độ chính xác cao nhất.
Sau khi xác định được vị trí của điểm I, dọc theo hướng MM, đặt khoảng cách thiết kế giữa các trục A-A và K-K bằng 90 m ta xác định được trên thực địa vị trí điểm II (K/1).
Để kiểm tra xác định lại điểm II từ điểm 0 20
N bằng cách đặt các đoạn
YII = 72.00 m; XII = 56.00 m. Nếu sai số vị trí điểm II không vượt quá
35 cm thì có thể xem việc bố trí là đạt yêu cầu. Kết quả đo kiểm tra cần ghi lại trên sơ đồ bố trí công trình, đồng thời giữ nguyên vị trí của điểm II.
Tương tự chúng ta có thể bố trí các điểm III và IV từ điểm 0 22
N của lưới xây dựng và dùng điểm 0
14
N để kiểm tra.
Để đảm bảo việc bố trí công trình chúng ta tiến hành đo kiểm tra cạnh I-IV và II-III hoặc các đường chéo của công trình, so sánh với kết quả đo với số liệu thiết kế để kiểm tra.
Ngoài ra chúng ta có thể bố trí các điểm trục chính của công trình bằng phương pháp toạ độ cực. Khi đó căn cứ vào các gia số toạ độ X, Y để tính các yếu tố bố trí là các góc cựcvà cạnh cực S.
Bởi vì khi bố trí các trục chính, ta mới chỉ xác định được vị trí của cả công trình trên khu vực và đính hướng nó so với các công trình lân cận. Cho nên sai số cho phép từ
50001 1 4000
1
. Nghĩa là khi bố trí các trục chính, việc đo chiều dài có thể được tiến hành bằng thứơc thép đã được kiểm nghiệm. Khi độ nghiêng của công trình > 10 thì cần phải tính đến số hiệu chỉnh do độ nghiêng, với dấu “+”.
Việc dựng góc vuông được tiến hành bằng máy kinh vĩ có độ chính xác 30” hoặc bằng máy kinh vĩ có độ chính xác trung bình theo hai vị trí bàn độ.
Sau khi xác định vị trí các điểm và chôn mốc, tiến hành đo kiểm tra độ vuông góc với nhau của các trục bằng máy kinh vĩ, sai lệch cho phép so với góc vuông không quá 60”. Khi sai lệch lớn hơn thì cần hiệu chỉnh bằng cách xê dịch một cách hợp lý vị trí các điểm gần nhất. Các điểm trục chính sau khi được kiểm tra bảo đảm độ chính xác sẽ được cố định bằng các mốc chôn chắc chắn hơn.
2.2.4.3. Khung định vị và các phương pháp đánh dấu trục bên ngoài côngtrình. trình.
- Khung định vị là khung bằng sắt hay gỗ bao quanh và cách biên công trình một khoảng an toàn nào đó. Trục công trình sẽ được đánh dấu lên khung định vị vì những lý do sau:
- Khi bắt đầu thi công móng công trình thì các điểm trục chính đã được bố trí trên mặt đất sẽ bị phá huỷ, nên cần phải gửi vị trí các trục chính ra ngoài vùng thi công trên khung định vị.
- Khung định tạo ra một mặt phẳng nằm ngang dùng để bố trí các trục chi tiết của công trình với độ chính xác đặt khoảng cách thiết kế từ 12 mm.
Khung định vị được bố trí sao cho cạnh của khung song song với trục chính của công trình.
Khoảng cách từ khung định vị đến mép ngoài của móng công trình phải đảm bảo cho các cọc của khung không bị ảnh hưởng khi thi công móng. Thông thường khoảng cách từ khung định vị đến mép hố móng bằng 35m hoặc lớn hơn tuỳ thuộc vào độ sâu và phương pháp thi công hố móng.
Khung định vị có hai dạng: Khung định vị liên tục và khung định vị không liên tục. Khung định vị không liên tục gồm những cặp cột đứng riêng lẻ bao quanh móng, trong đó mỗi cặp cột đánh dấu một trục dọc hoặc một trục ngang nào đó của công trình. Khoảng cách giữa các cột bằng khoảng cách giữa trục các dãy cột của nhà xưởng mà ta định bố trí (thường từ 68 m ), chiều cao cột thường vào khoảng 0.51.2 m để có thể đặt được máy kinh vĩ ở phía trên nó.
Hình.2.5- .Khung định vị
b) a)
Khung định vị liên tục có khoảng cách giữa các cột ngắn hơn (3m) và phần đầu cột được nối liền với nhau bằng ván gỗ có độ dày từ 4050 mm, cạnh gỗ phĩa trên được bào phẳng và nằm ngang.
Cả hai loại khung định vị đều phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Các cạnh của khung định vị cần phải đặt tương ứng song song với trục dọc và ngang của công trình. Điều kiện này bảo đảm khoảng cách giữa các trục liền kề nhau được đặt trên khung định vị sẽ bằng khoảng cách thiết kế.
Sai số trung phương tương đối đo các đoạn thẳng trên khung định vị cần phải đạt khoảng 1:10.0001:25.000. Để đảm bảo độ chính xác yêu cầu này, góc lệch của khung định vị so với trục công trình phải đảm bảo điều kiện :
"22 22
Các cạnh của khung định vị phải nằm trên một tuyến thẳng để khi đặt thước đo trên đó, thước sẽ nằm đúng theo tuyến ngắm với độ chính xác cần thiết.
Nếu ký hiệu là độ lệch của các đầu thước so với tuyến thẳng và yêu cầu độ chính xác trên khung định vị từ 1:10000 1:25000 thì độ lệch cho phép tương ứng với các chiều dài thước đo khác nhau sẽ là:
Khi l = 8 m 10 m; = 2 cm l = 20 m ; = 0.3 cm
Đầu trên cùng của các cột khung định vị cần phảo nằm trên một mặt phẳng nằm ngang để kết quả đo không cần hiệu chỉnh do độ dốc của thước.
Gọi h là độ cao giữa hai điểm mà ta có thể bỏ qua được số hiệu chỉnh do độ dốc của thước, l là khoảng cách giữa các cột kế tiếp của khung định vị khi l = 6 m, để đảm bảo độ chính xác đo khoảng cách trên khung định vị 1:10000 1:25000 thì h = 3.8 cm
Do đó muốn đưa các đầu cột vào cùng một mặt phẳng nằm ngang thì phải dùng phương pháp thuỷ chuẩn hình học.
d) Chuyển các trục bố trí lên khung định vị.
Hình 2.6- Chuyển các trục chính lên khung định vị
Đặt máy kinh vĩ tại một trong những điểm trục chính của công trình Ví dụ tại điểm I:
Định tâm máy và định hướng về điểm II, dọc theo hướng ngắm đánh dấu trên khung định vị ở phía xa điểm 1” và đóng tại đó một đinh nhỏ. Quay ống kinh vĩ 1800, đánh dấu điểm 1'trên khung định vị ở gần máy và đóng một đinh nhỏ để đánh dấu. Như vậy trục chính 1-1 đã được chuyển lên khung định vị. Tiến hành tương tự để chuyển lên khung định vị trục A-A.
Chuyển máy kinh vĩ đến điểm III, định hướng về IV, tiến hành tương tự như trên, ta chuyển lên khung định vị các trục 44-44 và K-K. Việc chuyển trục lên khung định vị chịu ảnh hưởng của các nguồn sai số chủ yếu sau:
+ Sai số định tâm máy đối với điểm trên khung định vị gần máy. + Sai số bắt mục tiêu đối với điểm trên khung định vị sang máy. - Chuyển các trục chi tiết:
Sau khi đánh dấu các trục chính lên khung định vị, người ta tiếp tục bố trí các trục chi tiết của công trình:
Đầu tiên lấy một trục chính dọc và một trục chính ngang làm các trục khởi đầu. Từ các trục này xác định trục chi tiết bằng cách đặt lần lượt đặt khoảng cách thiết kế. 1 13 34 44 A B K A B K 1 13 22 34 44 N-21 K’ K’’ A’ A’' 1” 1’ 44” 44’ 344,00 72,00 56,00 50,00 80,00 258,00 254,00 730,00 472,00 36 ,0 0 30 ,0 0 24 ,0 90 ,0 0 y= 6 00
Với những công trình có khung định vị nhỏ thì việc đo chiều dài trên khung định vị được tiến hành bằng thước thép đã cuộn, đã kiểm nghiệm với độ chính xác 1:10000 1:25000 (tuỳ theo loại công trình và yêu cầu độ chính xác của việc lắp ráp thiết bị). Trong quá trình đo cần lưu ý các số hiệu chỉnh do kiểm nghiệm thước và nhiệt độ. Nếu tổng giá trị của các số hiệu chỉnh này lớn hơn 0.5 mm đối với mỗi đoạn thước (mỗi lần đặt thước) thì nên đưa ngay số hiệu chỉnh này vào từng đoạn đo. Còn trong trường hợp này nhỏ hơn trị số nói trên thì sai vài lần đặt thước người ta mới hiệu chỉnh một lần.
Sau khi đặt liên tục các đoạn trên khung định vị và đánh dấu vị trí các trục sẽ đi đến trục cuối cùng mà bản thân trục này đã được chuyển lên khung định vị trong giai đoạn bố trí các trục chính. Do có sự tích luỹ các sai số đo nên trục bố trí cuối cùng thường không trùng với trục cùng tên đã đánh dấu. Nếu sự sai lệch này không vượt quá 1:4000 1:5000 khoảng cách giữa các trục chính thì có thể xem việc bố trí đảm bảo được độ chính xác và lấy trục cuối cùng nhận được trong kết quả đo trên khung định vị làm trục chính thức, bởi vì nó có độ chính xác cao hơn về vị trí tương hỗ giữa các trục công trình.
Đối với cạnh của khung định vị lớn hơn 400 m thì trong việc bố trí, các sai số đo đạc có thể tích luỹ nhiều, cho nên tốt nhất là dùng máy kinh vĩ để chuyển lên khung định vị. Vết giao nhau giữa cạnh lưới xây dựng và khung định vị và sử dụng nó để đo tiếp trên khung định vị.
Sau khi hoàn thành việc bố trí các trục, tiến hành đo kiểm tra lần lượt khoảng cách giữa hai trục lân cận nhau bằng cách đọc số ba lần trị số trên thang vạch của thước đo. Kết quả đo có tính đến các hiệu chỉnh và được so sánh với số liệu thiết kế. Sai lệch cho phép nhỏ hơn hoặc bằng 13mm. Nếu vượt quá hạn sai này cần xê dịch các trục đã đánh dấu một cách hợp lý để phân phối sai số cho các đoạn bên cạnh. Sau đó đo lại khoảng cách giữa các trục đã xê dịch và ghi số liệu vào sổ đo.
c) Đánh dấu trục bên ngoài công trình
Để lưu giữ chắc chắn vị trí của các trục quan trọng, người ta có thể chọn phía dưới khung định vị những mốc phụ bằng gỗ hoặc bằng bê tông cốt sắt. Các mốc này được chôn cùng dãy với các cột của khung định vị và ở độ sâu 1.21.5m phía trên có nắp đậy để bảo vệ lâu dài. Việc chuyển các trục từ khung định vị xuống dưới mốc được tiến hành bằng máy kinh vĩ và đánh dấu
trên tâm mốc kim loại bằng một điểm trung tâm, đối với mốc gỗ thì đánh dấu bằng một đinh nhỏ. Các điểm trục chính là các điểm được sử dụng lâu dài, như vậy cần phải đặc biệt lưu giữ chúng. Muốn vậy dọc theo hướng trục chính và ở ngoài phạm vi đào móng cần đặt hai mốc chôn sâu. Tuỳ theo chiều cao của công trình mà đặt các mốc này ở gần hay ở xa, trong đó mốc thứ nhất đặt ở gần bệ móng, còn mốc thứ hai đặt cách công trình một khoảng cách dh, với h là chiều cao của công trình.
Hình 2.7- Đánh dấu các trục bên ngoài công trình
Hiện nay khung định vị chủ yếu được sử dụng khi xây dựng các công trình yêu cầu độ chính xác cao. Đối với các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp có độ chính xác yêu cầu vừa phải, thường không xây dựng khung định vị mà tiến hành bố trí trực tiếp các trục công trình trên mặt đất dựa vào lưới khống chế thi công ( hình 3.11) theo phương pháp toạ độ cực hay phương pháp đặt khoảng cách theo hướng chuẩn. Trong trường hợp này khi đo khoảng cách để bố trí các trục của công trình cần phải lưu ý cả số hiệu chỉnh vào chiều dài cạnh đo do ảnh hưởng chênh cao địa hình (nếu đo khoảng cách bằng thước thép). Vị trí các trục còn có thể đánh dấu bằng các cọc gỗ chôn sát mặt đất, có đóng đinh nhỏ trên đầu cọ để thể hiện vị trí trục.
2.2.4.4. Công tác trắc địa trong thi công cọc móng
XIVXVI XVI VI B A X IX XII XI XV VII I II VIII III V XIII 1 1 27 27 IV
Hiện nay, nhờ áp dụng công nghệ xây dựng tiên tiến đã cho phép thi công móng các công trình công nghiệp dân dụng với tốc độ nhanh, đồng thời đảm bảo độ bền vững của công trình. Dạng móng đang được ứng dụng phổ biến là móng cọc bao gồm cọc ép và cọc khoan nhồi bê tông.
Nội dung công tác trắc địa khi thi công móng cọc bao gồm:
d) Xác định vị trí mặt bằng của móng cọc
Để xác định vị trí mặt bằng của cọc cần phải dựa vào bản vẽ thiết kế móng và vị trí các trục công trình đã chuyển ra thực địa. Căn cứ vào khoảng cách thiết kế từ vị trí của hàng cọc đến các trục ta sẽ xác định được vị trí cọc trên mặt bằng xây dựng.
Dựa vào hệ thống khung định vị hay các trục công trình đã chuyển ra thực địa, sử dụng phương pháp giao hội hướng chuẩn từ hai máy kinh vĩ đặt trên hai hướng trục vuông góc với nhau hoặc phương pháp đặt khoảng cách theo hướng chuẩn, phương pháp toạ độ cực để xác định vị trí các cọc đơn hay vị trí trung tâm của một cụm cọc. Sau đó sử dụng thước thép để bố trí tâm của các cọc còn lại trong một cụm cọc. Vị trí các cọc được đánh dấu bằng các mốc tạm thời.
Sai số cho phép xác định vị trí các tim cọc so với vị trí thiết kể trong một hàng cọc thường được quy định:
= 0.1D D : là đường kính của cọc
Từ đó có thể xác định được sai số trung phương tổng hợp vị trí tim cọc so với trục công trình
m =
6
Giá trị m bao gồm ảnh hưởng của các nguồn sai số do công tác trắc địa, do thiết kế, do thi công gây ra.
m2 = mtđ2 + mtk2 + mtc2 (2.21)
Sử dụng phương pháp đồng ảnh hưởng ta sẽ tính được sai số trung phương công tác trắc địa khi bố trí tim cọc là : mtđ=
3
e) Xác định độ cao thiết kế của đầu cọc
Theo trình tự thi công móng cọc, sau khi các cọc đạt đến độ sâu thiết