đồ án môn học Xây dựng lới
Mở đầu
Đất đai là tài nguyên vô cùng quý giá, là t liệu sản xuất không gì thay thế đợc
trong sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp . Với ý nghĩa đó vấn đề đặt ra là phải nắm chắc
để quản lý và sử dụng đất một cách hợp lý , khai thác triệt để có hiệu quả những tiềm
năng của đất nhằm phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của địa phơng là một
việc làm quan trọng và cần thiết .
Để quản lý tốt đất đai theo luật định và có cơ sở thực hiện nghị định 64-CP ngày
27-9-1993 , nghị định 60,61-CP ngày 5-7-1994 , nghị định 02-CP của chính phủ . Vấn đề
đặt ra ở đây là phải xây dựng một mạng lới khống chế để từ đó có thể phát triển thêm giúp
công tác quản lý về mọi mặt đợc chặt chẽ hơn .
Do nhu cầu phát triển kinh tế hiện nay nên việc thành lập bản đồ cho việc thiết kế
thi công công trình. Nếu bản đồ địa hình có độ chính xác thấp sẽ gây ra những sai xót
đáng tiếc hoặc sẽ không đáp ứng đợc yêu cầu của ngời sử dụng và ngợc lại nếu yêu cầu
lập bản đồ có độ chính xác quá cao sẽ gây khó khăn trong công tác đo vẽ, giá thành cao.
Vì vậy việc nghiên cứu độ chính xác của bản đồ địa hình vừa mang tính chất kỹ thuật ,
vừa mang tính chất kinh tế.
Và để làm quen với việc đánh giá độ chính xác của bản đồ địa hình đó là những
công việc quen thuộc của mỗi kỹ s trắc địa chúng tôi đã đợc thầy giáo cho bắt đầu làm
quen với công tác ớc tính độ chính xác của bản đồ địa hình.
Với nội dung là: Thiết kế một mạng tam giác khống chế Trắc Địa phục vụ cho việc
thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2000 , cho khu vực Chũ có danh pháp là F-48-94-C-c. Đồ
án của em đựơc trình bày nh sau:
1.Ch ơng 1: Giới thiệu khu vực thiết kế
2.Ch ơng 2: Thiết kế l ới mặt bằng
3.Ch ơng 3: Ước tính độ chính xác của l ới thiết kế
4.Ch ơng 4 Tổ chức thi công
5.Ch ơng 5: Dự toán kinh phí
Thay mặt những sinh viên lớp Trắc Địa A- k48, em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc
của mình tới thày giáo Dơng Vân Phong đã nhiệt tình chỉ bảo, hớng dẫn và tạo điều kiện
để cho chúng em hoàn thành đợc đồ án này.
*Do rừng bạch đàn có diện tích che phủ khá lớn nên cũng gặp khó khăn cho việc
thông hớng trong công tác đo ngắm.
1.1.4 Điều kiện giao thông
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
2
đồ án môn học Xây dựng lới
- Mạng lới giao thông trong khu vực đo vẽ khá phong phú với rất nhiều hệ thống đ-
ờng : đờng sắt, đờng ôtô, đờng đất lớn, đờng đất nhỏ và cả đờng mòn. Tập chung chủ yếu
ở những nơi có độ cao trung bình và nơi dân c sinh sống. Dọc theo các dãy núi hệ thống
đờng đất cũng tơng đối nhiều, thỉnh thoảng xuất hiện những đờng mòn đi xuyên qua dãy
núi
- Với hệ thống giao thông này sẽ tơng đối thuận lợi cho việc di chuyển đến khu
vực đo vẽ. Tuy nhiên, đối với việc thi công mạng lới đo góc thuần túy sẽ tơng đối khó
khăn vì mạng lới giao thông không đáp ứng đợc yêu cầu này.
1.1.5 Điều kiện thuỷ văn
-Trong khu vực này có sông Lục Ngạn chảy qua. Lòng sông khá lớn, lu tốc cao
bởi độ dốc của sông khá lớn. Do đó, công tác đo ngắm cũng gặp một số khó khăn do tia
ngắm bị ảnh hởng của chiết quang.
1.1.6 Đặc điểm - Điều kiện khí hậu
-Khí hậu: Nằm trong vùng đông bằng Bắc Bộ nên có bốn mùa rõ rệt.
+Mùa xuân: thời tiết ma phùn và ẩm ớt, nhiệt độ khá thấp, độ ẩm lớn, thờng bắt
đầu từ tháng 1 đến tháng4.
+Mùa hạ: Những cơn ma rào là đặc trng cho vùng nhiệt đới, nhiệt độ khá cao và
kéo dài từ tháng 4 đến tháng 7.
+Mùa thu: Thời tiết mát mẻ và thuận lợi có lợng ma trung bình ít hơn các mùa
khác. Mùa này kéo dài từ tháng 8 đến tháng 10.
+Mùa đông: Với những đợt ma kéo dài do ảnh hởng của gió mùa Đông Bắc, nhiệt
độ trung bình thấp.
Với khí hậu nhiệt đới gió mùa rất thuận lợi cho việc phát triển cây nông nghiệp
theo mùa vụ, đặc biệt là cây lúa cho thu hoạch vài vụ một năm
2.1 Nguyên tắc chung
-Lới khống chế đợc xây dựng theo nguyên tắc chêm dày tuần tự theo nhiều cấp
trên phạm vi toàn khu đo, theo nguyên tắc từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp .
Nếu trong khu đo có các điểm cấp hạng nhà nớc thì lấy đó làm cơ sở , sau đó chêm dày
bằng lới giải tích cấp 1 và cấp 2 bằng lới khống chế đo vẽ , thống nhất trong 1 hệ toạ độ
và độ cao nhà nớc năm 1972
-Để đảm bảo mật độ các điểm khống chế ta phát triển lới chêm dày khu vực nh lới
tam giác giải tích 1, giải tích 2 hoăc đờng chuyền cấp 1 cấp 2 và lới không chế đo vẽ .
-Số điểm giải tích cấp 2 trở lên phải đảm bảo trên 1 km2 có 4 điểm ở khu vực
thành phố , khu công nghiệp hay khu xây dựng . Còn 1 điểm trên 1 km2 ở khu vực đồng
bằng .
2.2.1 Các ph ơng án xây dựng l ới cơ bản
-Công việc xây dựng lới khống chế ở cấp hạng nào cũng phải đảm bảo đợc các yêu
cầu về độ chính xác cũng nh yêu cầu về kĩ thuật và kinh tế.
a. Ph ơng pháp đ ờng chuyền :
- Bố trí các điểm nối với nhau tao thành 1 hoặc nhiều nút, ta tiến hành đo chiều dài
tất cả các cạnh và các góc ngoặt sẽ xác định đợc vị trí tơng hỗ giữa các điểm . Nếu biết tr-
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
4
đồ án môn học Xây dựng lới
ớc toạ độ phơng vị của 1 cạnh gốc, ta sẽ tính đợc tất cả các toạ độ của các điểm còn lại
theo công thức :
XB = XA + Sicosi
YB = YA + Sisini
Các dạng đồ hình chủ yếu :
Đờng chuyền phù hợp và đờng chuyền duỗi thẳng :
Đờng chuyền tạo thành các nút :
Ưu điểm : thuận lợi cho việc thông hớng vì tại 1 điểm chỉ cần thấy 2 điểm khác, sự
thay đổi các góc ngoặt cũng không hạn chế ,việc đo góc nằm ngang rất đơn giản , khối l-
ợng góc đo ít.
2
2.2.1 Tính cho ph ơng án 1
a) Tính cho hạng III
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
Stt Các yếu tố đặc trng Cấp 1 Cấp 2
1 Chiều dài cạnh tam giác 1 -> 5 km 1 5 km
2 Trị đo góc nhỏ nhất trong.
- chuỗi tam giác
- chêm điểm lới dày đặc
30
0
20
0
30
0
20
0
3 Số tam giác tối đa giữa 2 cạnh mở đầu 10 10
4 Sai số khép tam giác 20 40
5 Sai số trung phơng góc 5 10
6 Sai số trung phơng cạnh mở đầu 1/50000 1/20000
7 Sai số trung phơng cạnh yếu nhất 1/20000 1/10000
6
đồ án môn học Xây dựng lới
áp dụng công thức:
N=F/P
Trong đó : N là số điểm khống chế
F là diện tích khống chế của khu đo
P là diện tích khống chế của một điểm
P
2
Chọn S
TB
IV
= 2.11km P
4
= 0,87*4.4521 = 3.84 (km
2
)
Số lợng điểm cần có:
31
84.3
120
4
===
P
F
n
(điểm)
Trên thực địa đã có 6 điểm hạng III, nên số điểm hạng IV cần có là:
n
IV
= 31 6 = 25
2.2.2 Tính cho ph ơng án 2
a) Tính cho hạng III
áp dụng công thức:
N=F/P
Trong đó : N là số điểm khống chế
F là diện tích khống chế của khu đo
P là diện tích khống chế của một điểm
b) Tính cho hạng IV
P
4
= 0,87S
2
Chọn S
TB
IV
= 2.05km P
4
= 0,87*4.2025 = 3.66 (km
2
)
Số lợng điểm cần có:
33
66.3
120
4
===
P
F
n
(điểm)
Trên thực địa đã có 6 điểm hạng III, nên số điểm hạng IV cần có là:
n
IV
= 33 6 = 27
2.3 Thiết kế l ới khống chế
2.3.1 Ph ơng án 1
a) L ới hạng III
10
11
12
I
II
E
B¶ng sè liÖu:
Gãc (
0
, ’) Gãc (
0
, ’)
1 55 27 7 49 04
2 57 52 8 73 32
3 66 41 9 54 25
4 66 43 10 56 26
5 57 39 11 45 19
6 55 38 12 78 15
Điểm Toạ độ Độ cao
H(m)
Y(m) X(m)
Vò Thµnh Nam Tr¾c ®Þa A – K48
9
®å ¸n m«n häc X©y dùng líi
II1 18658037.5 2363605 12.0
II2 18668525 2368187.5 28.5
B 18656450 2369225 194.0
C 18661475 2367750 21.5
E 18668525 2362275 115.5
F 1863325 2362050 246.0
2364200 9.0 IV23 18667950 2370087.5 55.0
IV12 18668112.
5
2366225 21.2 IV24 18665637.
5
2369950 18.0
IV25 18658425 2369712.5 50.5
- ChiÒu dµi c¹nh ng¾n nhÊt lµ: 2km
Vò Thµnh Nam Tr¾c ®Þa A – K48
10
đồ án môn học Xây dựng lới
- Chiều dài cạnh dài nhất là: 3km
- Góc nhỏ nhất: 33
0
01
- Góc lớn nhất: 92
0
12 2.2.3 Ph ơng án 2
a) L ới hạng III
B
C
E
F
II2
II1
1
2
1 59 05 7 44 29
2 61 17 8 75 47
3 59 38 9 59 44
4 69 39 10 49 07
5 55 11 11 45 11
6 55 10 12 85 42
im To cao
H(m)
Y(m) X(m)
II1 18658037.5 2363605 12.0
II2 18668525 2368187.5 28.5
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
11
®å ¸n m«n häc X©y dùng líi
B 18656200 2368937 153.0
C 18662525 2368047 19.5
E 18669300 2362823 130.5
F 18663037.5 2361720 215.0
b) L íi h¹ng IV
Toạ độ Độ
cao
H(m)
Điểm Toạ độ Độ
cao
H(m)
Y(m) X(m) Y(m) X(m)
IV1 186651125 2360857.5 125.0 IV15 18662225 2365837.5 18.6
IV2 18667537 2360975 215.5 IV16 18660115 2365450 21.5
IV3 18665275 2363150 117.5 IV17 18657850 2365500 12.5
3 Ch ơng 3: Ước tính độ chính xác
3.1Một số ph ơng pháp ớc tính độ chính xác của l ới
*Trong quá trình ớc tính ta có thể ớc tính theo nhiều phơng pháp. ở đây em đa ra
một số phơng pháp thờng dùng:
3.1.1 Ph ơng pháp ớc tính chặt chẽ
- Phơng pháp này ta phảI thành lập từ công thức
V=AX + L
Trong đó V: véctơ số hiệu chỉnh
A: ma trận số hiệu chỉnh
L: số hạng tự do
Trong quá trình tính toán và bình sai ta tìm đợc X, từ đó ta tìm đợc V
Nhận xét: Phơng pháp này ngời ta không dùng để ớc tính trong quá trình thiết kế vì
nó phức tạp và tốn nhiều thời gian.
3.1.2 Ph ơng pháp ớc tính gần đúng
Ta dùng các công thức đã có sẵn mà trong quá trình bình sai ta đã thành lập đợc.
Các công thức đã có nên việc tính toán dễ hơn nhiều so với ớc tính theo phơng pháp chặt
chẽ, những có độ chính xác thấp hơn
Nhận xét: Với những u điểm và nhợc điểm của nó thì ta thấy phơng pháp ớc tính
gần đúng này ngời ta thờng dùng trong quá trình ớc tính lới thiết kế
3.2 Ước tính độ chính xác l ới thiết kế hạng III
3.2.1 Ph ơng án 1
3.2.1.1 Sai số trung ph ơng cạnh yếu CF Sai số trung ph ơng ph ơng vị góc m
Đồ hình lới
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
13
đồ án môn học Xây dựng lới
II1
B
C
áp dụng công thức:
=
i
i
ai
R
m
a
m
1
3
2
"
"
nmm
ai
3
2
"=
Trong đó: R = cotg
2
A
i
+ cotg
2
B
2
2
2
1
2
*
CFCF
CFCF
CF
mm
mm
m
+
=
a) Chuỗi I
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
14
đồ án môn học Xây dựng lới
II1
B
C
F
5752'
6641'
5527'
6643'
5739'
===
R
m
CF
m
CF
Với
=
1
R
Cotg
2
2 + Cotg
2
3 + Cotg2*Cotg3 +Cotg
2
4 +Cotg
2
6 + Cotg4* Cotg6 =
=1.798282
- Sai số trung phơng phơng vị là:
732051.12
3
2
5.1
3
2
11
12
II
E
Bảng số liệu góc Ai,Bi
Góc (
0
, ) Góc (
0
, )
8 73 32 10 56 26
9 54 25 12 78 15
cotgAi cotgBi R
0.208 0.66356 0.621597
0.239464 0.71549 0.740602
1.362199
- Sai số trung phơng cạnh yếu CF2 là:
8.144297
1
362199.1
3
2
206265
5.1
3
2
"
"
2
1
3
2
"
2
==== nmm
CF
Vậy:
- Sai số trung phơng cạnh yếu CF là:
191000
1
8.144297
1
7.125593
1
8.144297
1
7.125593
1
*
22
22
2
2
1
2
2
2
1
2
=
+
=
+
=
CFCF
CFCF
CF
mm
mm
m
3.2.1.2 Ước tính độ chính xác điểm yếu
m
F
=
2
2
mqm
l
+
Ta xem nh dịch vị dọc và dịch vị ngang cùng có sai số nh nhau:
m
L
=m
q
Khi đó:
( )
( )
18.029523249937
206265
5.1
22
2
=ìữ+ì+ììì
b)Sai số dịch vị dọc từ phải sang
Từ bản đồ ta có L=5205m
K=1 vậy ta lấy dấu (-)
m
P
=
( )
( )
031.019513145205
206265
5.1
22
2
=ìữ+ìììì
0.03
2ì
= 0.041
3.2.2 Ph ơng án 2
3.2.2.1 Sai số trung ph ơng cạnh yếu CF Sai số trung ph ơng ph ơng vị góc m
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
17
đồ án môn học Xây dựng lới
Đồ hình lới
B
C
E
F
II2
II1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6117'
5938'
nmm
ai
3
2
"=
Trong đó: R = cotg
2
A
i
+ cotg
2
B
i
+ cotgA
i
*cotgB
i
( Ai: là góc đối diện với cạnh tính chuyền
Bi: là góc đối diện với cạnh khởi tính)
(m=1.5 đối với lới hạng III
m=2 đối với lới hạng IV
=206265
2
2
1
2
2
2
1
a)Chuỗi I
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
18
đồ án môn học Xây dựng lới
Đồ hình
B
C
F
II1
1
2
3
4
5
6
6117'
5938'
595'
5511'
6939'
5510'
I
Bảng số liệu góc Ai,Bi
cotgAi cotgBi Ri
0.547862 0. 585915 0.96445
0.370904 0. 695881 0.879925
1.844375
- Sai số trung phơng cạnh yếu CF1 là:
6.124009
1
2
3 + Cotg2*Cotg3 +Cotg
2
4 +Cotg
2
6 + Cotg4* Cotg6 =
=1.844375
- Sai số trung phơng phơng vị là:
732051.12
3
2
5.1
3
2
"
1
==== nmm
CF
b) Chuỗi II
Đồ hình
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
Góc (
0
, ) Góc (
0
, )
2 61 17 4 69 39
3 59 38 6 55 10
1.372805
- Sai số trung phơng cạnh yếu CF2 là:
3.143739
1
372805.1
3
2
206265
5.1
3
2
"
"
2
1
2
2
2
===
R
m
CF
m
CF
=
2
R
3.143739
1
6.124009
1
3.143739
1
6.124009
1
*
22
22
2
2
1
2
2
2
1
2
=
ì
ì
=
+
=
CFCF
CFCF
CF
mm
mm
3.2.2.2 Ước tính độ chính xác điểm yếu
m
F
=
2
2
mqm
l
+
Ta xem nh dịch vị dọc và dịch vị ngang cùng có sai số nh nhau:
m
L
=m
q
Khi đó:
m
L
= m
q
=
( )
KKKL
m
9534
22
2
ữ+ìì
Từ bản đồ ta có L=5348m
K=1 vậy ta lấy dấu (-)
m
P
=
( )
( )
032.019513145348
206265
5.1
22
2
=ìữ+ìììì
Vậy sai số dịch vị dọc là
m
L
2
=
( ) ( )
( ) ( )
22
22
032.014.0
032.014.0
II1
IV5
IV6
IV8
IV9
IV15
IV16
567'
598'
6445'
7241'
5946'
4732'
6647'
6045'
5227'
6429'
3924'
768'
4945'
6631'
6344'
10
11
12
13
14
15
16
17
1
085975.7
3
2
206265
2
3
2
"
"
1
5
1
1
1
===
R
m
a
m
a
Với
=
1
R
Cotg
2
==== nmm
a
b)Chuỗi 2
Đồ hình lới
B
IV8
IV15
IV16
IV17
IV18
IV19
IV20
6429'
3924'
768'
4945'
6631'
6344'
600'
331'
8659'
7114'
3955'
6851'
3919'
4830'
9212'
6612'
48
6023'
Bảng số liệu góc Ai,Bi
Góc (
0
, ) Góc (
0
, )
26 65 46 38 86 59
Vũ Thành Nam Trắc địa A K48
23
đồ án môn học Xây dựng lới
27 60 23 39 60 00
22 54 03 40 51 45
23 59 49 42 89 59
19 48 30 43 64 29
20 92 12 45 76 08
34 68 51 47 63 44
35 71 14 48 49 45
cotgAi cotgBi R
0.5684639 0.450117 0.781632
0.5831828 0.72521 1.288962
0.8847253 -0. 03842 0.750227
0.3868708 0.339779 0.396569
0.0526995 0.57735 0.366537
0.7883364 0.000291 0.621704
0.4773326 0.246858 0.406618
0.8465625 0.493507 1.378002
5.990251
- Sai số trung phơng cạnh yếu a2 là:
26+Cotg
2
27+Cotg26*Cotg27 + Cotg
2
22+Cotg
2
23+Cotg22*Cotg23 +
Cotg
2
19+Cotg
2
20+Cotg19*Cotg20 + Cotg
2
34+Cotg
2
35+Cotg34*Cotg35 + Cotg
2
38
+Cotg
2
39+Cotg38*Cotg39 + Cotg
2
40+Cotg
2
42+Cotg40*Cotg42 + Cotg
2
43
+Cotg
2
45+Cotg43*Cotg45+Cotg
4540'
4831'
8549'
4221'
5223'
7359'
5338'
6110'
6629'
5221'
5222'
4920'
7818'
5251'
4828'
7841'
4412'
7552'
5955'
6038'
6410'
5512'
64
65
66
67
68
69
70
71
0.28706 0.770567 0.897376
0.771495 0.550513 1.322987
0.20709 0.854584 0.950176
0.976996 0.884207 2. 60021
0 0 0
8.508253
- Sai số trung phơng cạnh yếu a3 là:
2876.43303
1
508253.8
3
2
206265
2
3
2
"
"
3
7
1
3
3
===
R
m
a
m
a