1.3. Phương pháp định tuyến đường
1.3.2. Định tuyến ngoài thực địa
Việc định tuyến ngoài thực địa gồm các công việc sau:
- Chuyển bản thiết kế tuyến ra thực địa. Định các cạnh của tuyến;
- Đo góc ngoặt trên tuyến;
- Đo chiều dài các cạnh kết hợp bố trí các điểm cọc lộ trình. Lập sơ đồ đánh dấu cọc;
- Bố trí các đường cong (tròn và chuyển tiếp);
- Bố trí các mốc thuỷ chuẩn dọc tuyến, đo thuỷ chuẩn tuyến đường;
- Đánh dấu tuyến đường;
- Đo nối tuyến với các cơ sở trắc địa;
- Đo vẽ mặt bằng, chỗ tiếp giáp và giao nhau của các tuyến đường;
- Hiệu chỉnh các tài liệu ngoại nghiệp, thành lập bình đồ và mặt cắt dọc tuyến.
1.3.2.1. Chuyển bản thiết kế tuyến đường ra thực địa
Công tác bố trí tuyến đường ra thực địa là xác định vị trí các đỉnh góc ngoặt, cánh tuyến, thậm chí cả các cọc chi tiết.
Để bố trí được các đỉnh ngoặt ra thực địa phải xây dựng lưới bố trí, theo quy trình khảo sát đường ô tô hiện hành, đối với tuyến đường thiết kế cấp 4 trở lên phải lập lưới đường chuyền cấp 2 dọc tuyến trong giai đoạn lập dự án khả thi. Vì vậy chúng ta thường dùng đường chuyền cấp 2 để bố trí các đỉnh ngoặt của tuyến.
1. Phương pháp cạnh vuông góc
Phương pháp này chỉ thực hiện được khi cả trên bản đồ địa hình và ngoài thực địa có các điểm của lưới khống chế mặt bằng (điểm đường chuyền cấp 2 trở lên).
Đ’0 I
Đ0 Đ1
II
III b
a
Giả sử các điểm lưới khống chế là I, II, III,...(hình 1-6). Các đỉnh ngoặt của tuyến thiết kế là Đ0,Đ1,Đ2,…Trên bản đồ từ các đỉnh ngoặt của tuyến đường ta hạ các đường vuông góc xuống cạnh lưới khống chế (ví dụ Đ0Đ0’), đo khoảng cách a, b trên bản đồ.
Ngoài thực địa, đặt máy kinh vĩ (hoặc máy toàn đạc điện tử) tại I ngắm về II, trên hướng đó bố trí đoạn bằng a.M được điểm Đ'o. Chuyển máy về Đ'o ngắm I bố trí một góc vuông, trên hướng vuông góc đó bố trí một đoạn bằng b.M đánh dấu được đỉnh Đo cần bố trí.
Trong đó: M - mẫu số tỷ lệ bản đồ thiết kế.
Bằng cách tương tự bố trí các đỉnh khác.
2. Phương pháp toạ độ cực
Nếu biết toạ độ các điểm đỉnh góc ngoặt Đo, Đ1, Đ2,… của tuyến cùng trong hệ toạ độ với các điểm khống chế I, II, III.…ngoài thực địa thì chúng ta có thể dùng phương pháp toạ độ cực để bố trí (hình1-7).
Từ toạ độ của các điểm trong lưới bố trí và toạ độ các điểm đỉnh góc ngoặt của tuyến ta tính ra các số liệu bố trí là góc cực (β) và khoảng cách cực (S).
Dùng máy kinh vĩ hoặc máy toàn đạc điện tử bố trí các đỉnh bằng phương pháp toạ độ cực.
1.3.2.2. Đo các góc ngoặt của tuyến
I
II
β
Đ0 Đ1
Đ2 S
Hình 1-7: Xác định tuyến đường theo phương pháp toạ độ cực
Đ Đ1
β1
θ1
θ2 β2
Đ0
Góc ngoặt của tuyến đường (góc chuyển hướng θ) là góc hợp bởi cánh tuyến phía trước và cánh tuyến phía sau kéo dài.
Tuỳ thuộc vào hướng tuyến chuyển sang phải (tại đỉnh Đ1) hoặc chuyển sang trái (tại đỉnh Đ2) mà phân biệt góc ngoặt phải θ1 hoặc góc ngoặt trái θ2 (Hình 1-8).
Đo góc trên tuyến là đo góc β hợp bởi hai cánh tuyến theo phương pháp đơn giản với độ chính xác 30". Từ góc β ta tính ra góc chuyển hướng θ. Trong thực tế để tránh nhầm lẫn người ta luôn đo góc bên phải hoặc bên trái tuyến.
Nếu đo góc bên phải tuyến: khi góc β<180o thì tuyến rẽ phải θP =180o −β còn khi góc β>180o thì tuyến rẽ trái θT =β-180o.
Nếu đo góc bên trái tuyến: thì ngược lại.
1.3.2.3. Đo chiều dài trên tuyến đường
Công tác đo chiều dài trên tuyến đường bao gồm:
1. Đo chiều dài tổng quát: là đo khoảng cách giữa các đỉnh ngoặt của tuyến đường. Chiều dài tổng quát được đo bằng thước thép hoặc máy toàn đạc điện tử đo theo 2 chiều đo đi và đo về. Đối với nơi địa hình phức tạp mà không có máy toàn đạc điện tử thì có thể dùng phương pháp tam giác, mia ba la để đo.
Độ chính xác đo chiều dài tổng quát tuỳ theo cấp đường, yêu cầu kỹ thuật và điều kiện địa hình.
Thông thường độ chính xác như sau:
+ Đối với địa hình đồng bằng:
2000 1 S
ΔS =
+ Đối với địa hình miền núi:
1000 1 S
ΔS = Trong đó:
=
ΔS Sđi - Svề - hiệu số khoảng cách giữa đo đi và đo về;
S - giá trị trung bình cộng giữa hai lần đo đi và đo về.
2. Đo chiều dài chi tiết: Để thuận tiện cho thiết kế, thi công cho quản lý và bảo dưỡng tuyến đường người ta chia tuyến đường thành những đoạn dài 100 m và đánh
dấu bằng những điểm cọc gọi là cọc 100 m và được ký hiệu theo thứ tự từ đầu tuyến đến cuối tuyến là KMO, H1, H2,…, H9, KM1, H1, H2,…,H9, KM2, H1,H2 …
Khi bố trí các cọc H trên phần đường thẳng,theo chiều hướng tuyến cứ 100 m ta bố trí một cọc. Với các cọc H đầu tiên ngay sau đỉnh ngoặt cần phải đo thêm đoạn đo trọn D (Độ rút ngắn của tuyến đường khi bố trí đường cong).
Khi đo đạc, khảo sát ngoài những cọc 100 m (cọc H) người ta còn bố trí các cọc chi tiết hay cọc địa hình. Đây là các cọc mà ở đó địa hình thay đổi hoặc những vị trí giao nhau của tuyến với các công trình nhân tạo khác.
Đo chiều dài chi tiết là đo khoảng cách giữa các cọc chi tiết của tuyến trên phần đường thẳng. Chiều dài chi tiết được đo một lần bằng thước thép. Kiểm tra kết quả đo chiều dài chi tiết với đo chiều dài tổng quát theo công thức sau:
1000 1 S
ΔS T
1 = ≤ (1-14)
Trong đó: ΔS=STQ −(SCT +∑Di)
STQ - tổng khoảng cách của các cánh tuyến khi đo dài tổng quát;
S - khoảng cách các cánh tuyến trên phần đường thẳng; CT
Di - đoạn đo trọn tại đỉnh ngoặt thứ i.
Lý trình (hay số hiệu 100 m) của một điểm chính là khoảng cách theo trục tuyến đường từ điểm đó đến điểm đầu tuyến đường. Hay nói cách khác, lý trình của một điểm trên tuyến đường chính là lý trình của điểm cọc H trước nó cộng với khoảng cách từ điểm đó đến cọc H ấy.
Ví dụ: Cầu I có lý trình là KM5+155,55 m.
Nghĩa là:
- Tim cầu I cách điểm đầu tuyến đường 5155,55 m;
- Tim cầu I cách điểm cọc H trước nó (cọc H1 có số hiệu KM5+100) là55,55 m.
1.3.2.4. Đánh dấu tuyến đường trên thực địa
Tuyến đường sau khi được đưa ra thực địa phải được cố định bằng cách đóng cọc đánh dấu tuyến để bảo quản trong một thời gian và khi cần thiết dễ dàng khôi phục được.
Tuỳ vào yêu cầu độ chính xác của cấp đường, tuỳ thuộc vào thời gian sử dụng và điều kiện địa hình…mà chúng ta lựa chọn cọc bê tông cốt thép (có kích thước 10× 10×50 cm), đinh thép, cọc gỗ, cọc tre để đánh dấu.
Các điểm cần đánh dấu là: Điểm đầu, cuối tuyến, các đỉnh ngoặt, nơi tuyến vượt sông (đánh dấu hai bên bờ) hoặc các vị trí giao nhau với tuyến đường khác.
Để bảo quản lâu dài và khi mất có thể khôi phục lại thì phải đo nối chúng với các đia vật cố định (cây độc lập, cột điện, góc nhà…) nếu điều kiện không cho phép thì ta phải chôn các cọc sắt hay bê tông cốt sắt và đo các yếu tố cần thiết để sau này khi các đỉnh ngọăt của tuyến bị mất ta có thể dễ dàng dùng phương pháp giao hội hướng hoặc phương pháp giao hội cạnh để xác định lại nhờ bản vẽ phác họa khi đánh dấu tuyến đường ở thực địa.