Lưới độ cao thi công trên khu vực xây dựng công trình công nghiệp là cơ sở độ cao cho công tác bố trí và đo vẽ hoàn công công trình. Thông thường điểm khống chế độ cao thi công được đặt trùng với điểm khống chế mặt bằng, điều đó tạo yêu cầu cao hơn đối với độ ổn định của các mốc khống chế. Ngoài ra mốc độ cao thi công còn có thể gắn trên các cột, bệ móng máy hoặc móng của công trình đã xây dựng và đi vào ổn định. Lưới khống chế độ cao được thành lập dưới dạng lưới độ cao hạng III, IV, đối với khu vực có diện tích rộng cần lập thêm các vòng thuỷ chuẩn hạng II. Chỉ tiêu kỹ thuật của các dạng lưới như sau:
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của lưới độ cao
Các chỉ tiêu cơ bản Cấp thuỷ chuẩn
Hạng II Hạng III Hạng IV Sai số trung phương đo cao trên 1km chiều
dài tuyến 2mm 5mm 10mm
Sai số hệ thống trên 1km chiều dài tuyến. 0,4mm - -
Sai số khép cho phép và chênh lệch giữa
tổng chênh cao đo đi và đo về 5 L 10 L 20 L
Chiều dài lớn nhất của tuyến Khép kín
Giữa các điểm cấp cao Giữa hai điểm nút
40km - 10km
25km 15km 5km
10km 5km 3km Khoảng cách giữa các mốc thuỷ chuẩn thi
công trên khu vực xây dựng 0,5km 0,5km 0,5km
Khoảng cách lớn nhất từ máy đến mia 50m 75m 100m Chiều cao thấp nhất của tia ngắm 0,5m 0,3m 0,2m
Lưới khống chế độ cao sử dụng cho mục đích bố trí công trình thường là lưới độ cao tự do, trong đó độ cao khởi tính là một độ cao gốc giả định. Tuy nhiên để thống nhất về độ cao thì lưới độ cao này cần được đo nối với lưới độ cao Nhà nước. Lưới độ cao trên mặt bằng xây dựng được đặt dọc theo các hạng mục xây dựng để thuận tiện cho công tác bố trí và đo vẽ hoàn công công trình.
2.6.2. Yêu cầu độ chính xác và đặc điểm thành lập lưới
Độ chính xác và mật độ điểm lưới khống chế độ cao thi công được tính toán đảm bảo yêu cầu công tác bố trí và công tác đo vẽ hoàn công công trình.
1. Tính toán độ chính xác đảm bảo yêu cầu công tác bố trí công trình Trong công tác bố trí, mỗi độ cao thiết kế được chuyển ra thực địa từ hai điểm gần nhất của lưới khống chế với độ chính xác từ 3÷4mm. Để đảm bảo độ chính xác đó thì sai số độ chênh cao các điểm của lưới phải nhỏ hơn 1,5 lần, tức là sai số trung phương độ chênh cao giữa hai điểm kề nhau của lưới khống chế không được vượt quá 2÷3mm. Độ chính xác này có thể đạt được bằng thuỷ chuẩn hạng IV với khoảng ngắm từ máy đến mia được rút ngắn lại.
Để ước tính độ chính xác và mật độ điểm của các cấp khống chế độ cao thường xuất phát từ yêu cầu cao nhất về độ chính xác của công tác bố trí trên mặt bằng xây dựng. Ví dụ xuất phát từ yêu cấu bố trí hệ thống ống dẫn ngầm tự chảy có độ dốc nhỏ nhất. Trong công tác này độ chính xác được quy định như sau: sai số độ cao của mốc thuỷ chuẩn ở vị trí yếu nhất của lưới sau bình sai so với điểm gốc của khu vực không được vượt quá 30mm. Gọi sai số này là Äh ta có:
Äh = 30mm
Giả thiết lưới khống chế độ cao trên khu vực được lập theo 3 cấp khống chế là lưới hạng II, III, và IV, ta có sai số tổng hợp của các bậc lưới là:
2 2
2
IV III
II h h
h
h=∆ +∆ +∆
∆ (2-65)
Giữa các bậc khống chế độ cao liên tiếp có hệ số tăng giảm độ chính xác k, tức là:
k hIII = ∆hIV
∆ , 2
k h k
hII = ∆hIII = ∆ IV
∆
Từ đó:
1 1 . 14 + 2 +
∆
=
∆h hIV k k (2-66)
Đặt: Q= 1 1 1
2
4 + +
k k
Suy ra: ∆h=∆hIV.Q
Nếu chọn k = 1,5 thì Q =1,28 và tính được sai số độ cao sau bình sai của các điểm ứng với từng cấp thuỷ chuẩn như sau:
Q mm k
hII h 10,4
2. =
= ∆
∆ ;
Q mm k
hIII h 15,6 . =
= ∆
∆ ;
Q mm hIV = ∆h =23,4
∆ ;
Nếu lấy sai số cho phép fh = 2.Äh sẽ tính được fh II = 20,8mm;
fh III = 31,2mm;
fh IV = 46,8mm.
Theo bảng 2.2 ta tính được chiều dài giới hạn của các đường thuỷ chuẩn theo từng cấp như sau:
f km LII hII 17
52
2 =
=
f km LIII hIII 10
102
2 =
=
f km LIV hIV 5
202
2 =
=
Tức là khi lưới hạng II gồm các vòng thuỷ chuẩn khép kín thì độ dài các tuyến thuỷ chuẩn giữa các điểm nút không được vượt quá 10km, đối với lưới thuỷ chuẩn hạng III chiều dài tuyến giữa các điểm nút cho phép là 7km, đối với lưới hạng IV thì chiều dài tuyến giữa các nút sẽ giảm đến 3 km.
2. Tính toán độ chính xác lưới khống chế độ cao đảm bảo yêu cầu công tác đo vẽ hoàn công công trình
Khi đo vẽ hoàn công các đối tượng xây lắp trong giai đoạn thi công công trình, độ chính xác đo vẽ không được thấp hơn độ chính xác công tác bố trí tương ứng.
2.6.3. Tổ chức đo đạc lưới độ cao thi công
Quy trình đo đạc lưới khống chế độ cao phụ thuộc chủ yếu vào độ chính xác của lưới. Khi đo cao lưới ô vuông, có thể đặt máy thuỷ chuẩn ở tâm các ô vuông và từ một trạm máy đo tới 4 điểm của ô vuông:
f J3 g
e h
J2
b c
J1
a d
Hình 2.14. Sơ đồ bố trí đo cao lưới ô vuông xây dựng
Tại trạm máy J1 đọc được 4 số đọc a, b, c, d tại 4 đỉnh của ô vuông và xác định được các chênh cao a-b và d-c của hai đường thuỷ chuẩn hạng IV song song và liền kề nhau. Tại trạm máy J2 xác định được các hiệu chênh cao b-e và c-h. Khi tiến hành đo thuỷ chuẩn như vậy thì số trạm máy giảm đi được 2 lần, tốc độ đo tăng gấp rưỡi và còn cho phép phát hiện nhanh chóng vị trí có sai sót theo sai số khép độ chênh cao của các vòng khép kín.
Trong các mạng lưới độ cao cơ sở ta lập các cụm mốc vững chắc mà số lượng của chúng tuỳ thuộc vào kích thước, cấp và dạng của công trình (nhưng không được ít hơn 2 cụm, mỗi cụm 3 mốc). Chúng được dùng để kiểm tra độ ổn định và hiệu chỉnh độ cao cho các mốc thuỷ chuẩn thi công theo định kỳ.
2.6.4. Xử lý số liệu lưới khống chế độ cao thi công
Công việc bình sai và tính toán lưới thuỷ chuẩn thi công được tiến hành như sau:
- Nếu lưới độ cao hạng III là vòng khép kín, còn lưới độ cao hạng IV là các tuyến đơn nối hai điểm hạng III, thì đầu tiên bình sai vòng thuỷ chuẩn hạng III bằng cách phân phối sai số khép tỷ lệ với số trạm máy. Sau đó các đường thuỷ chuẩn hạng IV cũng được bình sai tương tự;
- Nếu lưới thuỷ chuẩn hạng III gồm một số vòng khép kín thì nó được bình sai theo phương pháp điều kiện hoặc bình sai gián tiếp.
CHƯƠNG 3
THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CÔNG CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP
Để làm rừ cho phần cơ sở lý thuyết đó nờu trờn, trong phần thực nghiệm này, tôi xin trình bày một số phương án thiết kế lưới khống chế mặt bằng thi công phục vụ xây dựng Khu đô thị sinh thái Vincom Village – Sài Đồng – Long Biên – Hà Nội
3.1. ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH VÀ CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CƠ BẢN