C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
CHNG I
LI KHNG CH MT PHNG
Mc tiêu
- Kin thc
+ Nêu c mc ích, các dng li và yêu cu chính xác trong
thành lp li khng ch mt phng trc a công trình;
+ Trình bày c phng pháp c tính chính xác và s bc phát
trin li khng ch mt phng trc a công trình;
+ Nêu c các s hiu chnh v cao và mt bng khi chiu b mt
khu vc công trình lên mt Elipsoid, t ó a ra c cách chn c h ta
và mt phng chiu trong trc a công trình;
+ Trình bày c phng pháp c tính chính xác li khng ch
mt phng thit k dng tam giác, li và tuyn ng chuyn;
+ Nêu c c im o góc, o dài trong trc a công trình;
+ Trình bày c khái nim v li o góc - cnh kt hp, nêu c
công thc tính các cnh trong li t giác không ng chéo và xác nh c
chính xác ca chúng;
+ Trình bày c khái nim v li tam giác nh o cnh chính
xác cao, nêu c công thc tính các góc trong li và xác nh c chính xác
ca chúng.
- K nng
+ Nhn bit c các dng li khng ch mt phng trc a công
Li khng ch mt phng c thành lp " khu vc thành ph, khu công
nghip, khu n#ng lng, sân bay bn c$ng, cu cng, ng hm … là c s" v
ta phc v cho kh$o sát, thi công và vn hành các công trình.
1.1.3. Các dng li
1. Phng pháp tam giác, g%m các dng:
- Li tam giác o góc
- Li tam giác o cnh
- Li tam giác o góc - cnh kt hp
2. Phng pháp a giác: Là dng li o các góc ngot và các cnh.
3. Phng pháp giao hi, bao g%m:
- Giao hi góc
- Giao hi cnh
- Giao hi góc - cnh kt hp
4. Phng pháp nh v v tinh: S dng h thng nh v toàn cu GPS.
1.1.4. Yêu cu v chính xác
Yêu cu v chính xác và mt im ca li trc a công trình tu&
thuc vào yêu cu nhim v ph$i gi$i quyt trong tng giai on kh$o sát, thit k,
thi công và s dng công trình.
Trong trng hp chung nh!t, li trc a công trình c thành lp và
phát trin nhm $m b$o công tác b trí c b$n và o v' b$n % t l 1: 500.
Khi thành lp li trc a công trình, mt v!n thc t t ra là có s
dng các im ca li khng ch nhà nc hay không, s dng nh th nào? Nh
ã bit, cho n nay, li khng ch nhà nc c thành lp theo nguyên tc
thông thng t t(ng th n cc b, t chính xác cao n chính xác th!p và
c phân thành bn hng I , II ,III, IV.
) xem xét ng dng vào trc a công trình, có th tóm tt các ch tiêu k*
thut ca li tam giác nhà nc hng II, III, IV và ng chuyn (a giác) hng
IV nh trong b$ng 1-1:
1:200.000
1:120.000
20˚
6”
1”,5
2-5
100.000
1:70.000
20˚
8”
2”,0
Ch tiêu k thut
ng chuyn hng
IV
- Chiu dài gii hn ca ng chuyn
+ )ng n
+ Gi+a im gc và im nút
+ Gi+a hai im nút
- Chu vi gii hn ca a giác
- Chiu dài cnh ng chuyn
+ Ln nh!t
+ Nh nh!t
+ Tt nh!t
- S cnh trong ng chuyn không quá
- Gii hn sai s khép tng i không quá
- Sai s trung phng o góc không quá
- Gii hn sai s khép góc không quá
nc hng III) và li a chính. H thng li a chính có chính xác $m
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
b$o cho o v' b$n % t l ln 1:500, 1:200. Do ó " khu vc xây dng công trình,
nu ã có các im ca li khng ch mt phng nhà nc hoc các im ca
li a chính thì ch cn t#ng dày, phát trin có mt im $m b$o o v' b$n
% phc v các giai on kh$o sát, thit k công trình .
Li khng ch trc a công trình còn nhm mc ích $m b$o chính
xác b trí công trình và quan trc chuyn dch, bin dng công trình. Vì vy cn
ph$i xét n hai trng hp:
a) Yêu cu v chính xác ca li b trí công trình tng ng chính
xác ca li o v :
Trong trng hp này, li trc a công trình c phát trin theo nguyên
tc t t(ng th n cc b nh li nhà nc và có th da vào các im ca li
nhà nc ã có trên khu vc xây dng công trình.
b) Yêu cu chính xác ca li b trí công trình cao hn hn so vi
chính xác o v bn :
Trong trng hp này ph$i thành lp li chuyên dùng cho công trình. Các
im ca li nhà nc ã có trong khu vc ch c dùng làm s liu gc cn
thit ti thiu ni li trc a công trình vào h thng to nhà nc .
V trí, mt im và chính xác ca li trc a công trình chuyên dùng
s' tu& thuc yêu cu và c im ca tng công trình và giai on xây dng công
trình. Thí d khi xây dng công trình u mi thu li - thu in:
- Giai on kh$o sát, thit k: li khng ch trc a phc v o v' b$n %.
- Giai on thi công: li khng ch trc a phc v cho b trí công trình.
Trên khu vc thành ph, li o
góc - cnh kt hp c xem là tt nh!t.
Loi li này có chính xác cao, %
hình ca li có th vt ra ngoài
nh+ng quy nh thông thng mà v/n
$m b$o chính xác .
Có th thành lp li tam giác
o góc - cnh nh hình 1.1. A,B,C…H
là các im ca li hng II bao quanh
thành ph. Các cnh c o vi
chính xác 1:300.000, các góc c o
vi chính xác m
0
= 1”,0. Li c
bình sai nh mt ng chuyn a giác
khép kín. Bên trong xây dng li tam
giác hoc ng chuyn .
b) Khu công nghip
Li khng ch trên toàn khu vc c thành lp trong giai on kh$o sát là
c s" o v' b$n %, %ng thi c-ng da vào ó thành lp li b trí công
trình .
)i vi khu vc công nghip có din tích trên 30 Km
2
, c s" khng ch là
các im ca li nhà nc .
)i vi khu vc nh hn thì thành lp li cc b có chính xác nh li
hng IV nhà nc .
) b trí công trình, " khu công nghip thng thành lp li ô vuông xây
dng.
c) Công trình cu vt
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
ca sông và a hình hai bên b sông .
Xu hng chính thành lp li khng ch khu vc u mi thu li - thu
in là :
- Các im c b trí gn các trc c b$n ca công trình, mt cnh trùng
vi trc p.
- )o góc - cnh kt hp n gi$n hoá kt c!u ca li mà chính xác
v/n $m b$o.
- Khi xây p bê tông cao, các im ca li không ch cn c phân b "
hai b, có cao khác nhau tin vic b trí p.
e) Công trình ng hm
C s" c tính chính xác cn thit ca li là sai s hng ngang cho
phép ca trc ng hm ào i hng.
Hình dng ca li khng ch trc a ng hm ph thuc vào hình dng
ca tuyn hoc h thng ng hm.
)i vi mt tuyn ng hm, thng thành lp chu.i tam giác, o cnh
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
ca li " bc u tiên (1/T
), %ng thi ph$i tính n $nh h"ng sai s ca s liu
gc.
1.2.2. Tính s bc phát trin ca li
1. Li bc thp da trên mt cnh ca li bc cao
Gi$ s cnh AB ca li c s" c!p cao
th i - 1 nào ó có sai s trung phng tng
i là 1/T
i-1
.
Bc th i phát trin thêm hai im là I
và II. Các cnh trong bc th i này có sai s
trung phng tng i là
2
1
2
1
2
111
do
Hình 1.1
Trong ó: 1/T
i
là sai s s liu gc
(1/T
i
)
o
là sai s s o trong bc li th i
1/T
i
là sai sai s cnh trong li bc th i
Gi$ s t li c s" c!p cao phát trin thêm n bc li n+a thì:
- Bc th nh!t có sai s trung phng tng i chiu dài cnh là 1/T
1
- Bc th hai có sai s trung phng tng i chiu dài cnh là 1/T
2
- Bc th n có sai s trung phng tng i chiu dài cnh là 1/T
n
Gi K là h s suy gi$m chính xác gi+a các bc li liên tip.Ta s' có:
- Gi+a bc c s" c!p cao và bc th nh!t là
K
1
= T
o
/T
Thng chn K
1
= K
2
=
………….
= K
n
= K
Nên
n
n
T
o
T
K =
(1.3)
2. Li bc thp da trên nhiu im ca li bc cao
Trng hp này li bc th!p không nh+ng b bin dng v chiu dài mà còn b
bin dng v góc. H s gi$m chính xác gi+a các bc li liên tip nhau là
n
n
T
o
T
5,1
1
= A
o
B
o
– AB
Và 3S
h
c tính theo công thc
m
R
o
H
m
H
S
h
S
)
(
−
−=∆ (1.5)
Trong ó:
S: chiu dài cnh o c
H
m
: cao trung bình ca cnh
H
o
: cao ca mt chiu
S
o
= S + 3S
g
(1.7)
Trong ó:
S
o
: Kho$ng cách gi+a hai im trên mt phng
S: chiu dài cnh trên Elipxoid
y
m
: là hoành trung bình ca im u và im cui ca cnh S
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
R
m
: bán kính trung bình ca Elipxoid
Nu kho$ng cách t kinh tuyn trc ca múi chiu n khu vc xây dng
công trình không quá 20km thì s hiu chnh trên có th b qua. Do vy cn chn
kinh tuyn trc sao cho kho$ng cách t kinh tuyn trc n hai biên dc ca khu
vc xây dng công trình càng nh càng tt.
1.3.2. H$ t(a cân b)ng
m
R2
m
y −= (1.8)
1.4. C TÍNH CHÍNH XÁC CA LI TAM GIÁC THIT K
Nh+ng % hình in hình ca li trc a công trình c xây dng bng
phng pháp tam giác là chu.i tam giác, h trung tâm, t giác trc a, chêm im
hoc li kt hp các dng % hình ó.
Theo nguyên tc chung, sai s trung phng ca hàm các i lng bình sai
c tính theo công thc
F
P
F
m
1
µ
= (1.9)
Nu tính n sai s s liu gc thì sai s t(ng hp s' là
M
F
2
= m
gc
2
+ m
F
2
5b2
* Yêu cu
- c tính chính xác chiu dài ca cnh (yu) a
k
?
- c tính chính xác phng v ca cnh (yu) a
k
?
- c tính sai s v trí im tng h.?
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
1. Sai s# trung ph+ng chiu dài cnh yu Hình 1.3
* Công thc áp dng
2
'ak'
2
ak'
2
'ak'
2
k
i
k
1
iii
2
i
2
2
2
0
2
b1
2
k
'a
)cotgBcotgABcotgA(cotg
6"
m
3
2
b
m
kn
j
k
1
jjj
2
j
2
2
2
0
2
2
b2
2
k
''a
)cotgBcotgABcotgA(cotg
6"
m
3
2
b
m
a
m
αε
αα
α
+
=
(1.12)
Vi
m
5k’
là sai s trung phng phng v cnh a
k
tính theo ng (I), tính c
theo công thc:
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
.km
3
2
mm
2
0
2
5b1
2
3. Sai s# v, trí im t+ng h*
Sai s dch v ngang im cui so vi im u ca cnh S c tính theo
công thc:
m
ng
=
m
“
α
ρ”
.S
Sai s tng h. v trí im i so vi im j c tính theo công thc
2
2
S
2
ij
)m
S
(mm
α
ρ
+=
(1.13)
Vi m
S
và m
5
là các giá tr c tính " (I.11) và (I.12)
2
lgb
2
lgS2
2
lgS1
2
lgS2
2
lgS1
6
S
m
mm
.mm
M.10
S
m +
+
=
(1.14)
Trong ó
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
3
2
mm
n
j
j
R
β
R là cng hình hc ca li và c tính
R
i
= 7
Ai
2
+ 7
Bi
2
+7
Ai
7
Bi
( i = 1 ÷ n
1
)
R
j
= 7
AJ
2
j
6
Aj
cotgA
6"
M.10
7 =
j
6
Bj
cotgB
6"
M.10
7 =
7
A
là chênh lch logaritsinA khi góc A bin (i 1’’
7
B
là chênh lch logaritsinB khi góc B bin (i 1’’
Chuyn t m
lgs
sang sai s trung phng tng i theo công thc
6
lgS
M.10
m
=
1. c tính chính xác v, trí im yu
Chêm im theo hình a cn o t!t c$ 9 góc trong 3 tam giác. Theo giáo s
A.C.Provorov thì sai s trung phng v trí im I so vi im A khi b qua sai s
v trí im gc c tính theo công thc Q
ScSbSacbcaba
c
ba
2
2
2
2. c tính chính xác ph+ng v, ca cnh yu
Gi$ thit phng v yu trong li là phng v ca cnh a thì sai s trung
phng phng v ca cnh a là m
5a
s' c tính theo công thc
Q
bccb
γβγβ
βα
sinsin2sin3sin3
mm
2222
2
2
a
++
= (1.16)
Vi:
Q = 8.(a
2
sin
2
5 + b
2
sin
2
0 + c
2
sin
5
0
I
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
1.5. C TÍNH CHÍNH XÁC CA TUYN VÀ LI -NG
CHUY.N
1.5.1. Tuyn /ng chuyn +n
)ng chuyn n gi+a hai im và hai phc v gc, sau khi bình sai, v trí
im và phc v cnh " gi+a tuyn là yu nh!t.
Sai s trung phng v trí im yu nh!t (im gi+a tuyn) c tính theo
công thc
m
yu nh!t
= 0,5M (1.18)
Vi
[
[
]
1
X
o
+
=
n
X
;
[
]
1
Y
o
+
=
n
Y
(1.20)
(n là s cnh trong tuyn)
Hình 1.6
1.5.2. Li /ng chuyn có mt im nút
Gi$ thit có li mt im nút nh hình 1.7. ) c tính ta thc hin nh
- Tính trng s ta ca im N theo các tuyn
2
2
i
p
i
M
C
=
(1.21)
(i là tuyn th i, i = 1÷4).
- Tính trong s ta ca im N
P
N
= P
1
+ P
2
+
P
3
+ P
4
(1.22)
- Tính sai s v trí im ca N so vi im u tuyn là
N
P
C
=
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
Hình 1.8
* Ln nhích 1:
- Tính sai s ca im I:
+ Xem II là im gc, tính c
P
I
= P
1
+ P
2
+
P
3
Và
I
P
C
=
I
M
MM
C
+
=
P
I
= P
1
+ P
2
+
P
3
’
Và
I
P
C
=
I
M
- Tính sai s ca im II :
+ Tính
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
II
M
* C thc hin lp liên tc nh vy cho n khi sai s v trí ca im nút "
hai ln tính liên tip ging nhau thì ngng tính (thc t thng lch nhau mt
lng trong gii hn ca sai s tính toán thì ngng tính).
1.6. C IM O GÓC, O DÀI TRONG TR!C "A CÔNG TRÌNH
1.6.1. c im o góc trong trc a công trình
, thành ph và khu công nghip, nh+ng yu t sau ây $nh h"ng n
chính xác o góc:
a) Nhit, khói, bi t các nhà máy, mt ng nha, các kt c!u thép và bê
tông di tác ng ca mt tri s' to nên các vùng “tiu khí hu” làm thay (i
ch d/n nhit, quá trình bc hi và tích t hi nc.
b) Nhiu chng ngi vt i vi tia ngm.
c) Các im khng ch phân b " nh+ng cao khác nhau, các cnh li
ngn.
d) Các im khng ch t trên nhà máy hoc trên ng ph u có th b
rung.
Do các iu kin k trên, tia ngm i qua nhiu trng chit quang cc b và
không (n nh. Các trng chit quang ó thay (i theo thi gian và không gian.
Vì vy cn ph$i la chn thi gian o góc hp lý.
Do cnh ca li khng ch ngn nên cn c bit chú ý n chính xác
ca nh tâm máy và nh tâm tiêu (b$ng ngm).
1.6.2. c im o dài trong trc a công trình
, thành ph và khu công nghip, nh+ng vùng “tiu khí hu” ã nói trên
c-ng $nh h"ng n chính xác o chiu dài.
) gi$m $nh h"ng ca các yu t ó i vi o dài bng máy in t cn
b.sin(C+D)
sinD Do ó:
c =
a.sinA + b.sin(C+D)
sinD
(1.28)
Tng t:
d =
b.sinC + a.sin(A+D)
sinD
(1.29)
)i vi t giác không ng chéo có th không cn thit ph$i o hai cnh
trong m.i t giác mà mt trong hai cnh dc xác nh bng cách gi$i các t giác
k bên.
Nu sai s trung phng o các góc trong t giác là nh nhau và ký hiu là
m
β
và t giác có dng hình ch+ nht, thì sai s trung phng ca cnh c và c
tính theo công thc:
m
2
c
= m
)i vi chu.i các hình ch+ nht (Hình
1.9):
)o cnh a và các cnh bên b
i
. Sau bình
sai iu kin hình, sai s trung phng ca
cnh cui tính theo công thc:
m
2
cn
= m
2
a
+ Σ
ΣΣ
Σ
n
1
b
2
m
β
ρ
2
(1.32)
m
β
ρ
2
(1.33)
hoc m
2
cn
= m
2
a
+ n
am
β
ρ
2
(1.34)
Trong ó: n - s lng hình vuông trong chu.i.
Trong trng hp chu.i t giác c b trí gi+a hai cnh gc, sai s trung
phng ca cnh gi+a chu.i c tính theo công thc:
2
n
Cn
m
m =
Liên h công thc (1.34), ta có:
M
2
c
n
2
=
m
2
a
2
+
n
4
am
A
= m
s
1
P
A
= m
S
[ff] (1.36)
)i vi tam giác ABC, ta có:
a
2
= b
2
+ c
2
- 2bc.cosA
Do ó góc A tc hàm F có dng:
f
a
=
:
F
:
a
= ρ”
a
bc.sinA
= ρ”
a
2D
f
b
=
:
F
:
b
= - ρ”
a.cosC
2D
vi hình dng u: tam giác u, hình vuông (hoc hình ch+ nht), a giác u.
Hình dng nh vy s' cho phép li có chính xác vi trí im tng h.
u nhau gi+a các im. Mt li nh th là r!t quan trng trong công tác b trí
chính xác công trình.
β
β
β
C s trc a công trình
n Quang Thành – Trng Cao ng công nghip Tuy Hòa
CHNG II
LI KHNG CH CAO
Mc tiêu
- Khu vc cha xây dng
Sai s khép gii hn ca tuyn
(L tính bng Km)
40
10
2
5
5 L
(mm)
15
5
0,2
0,8
10 L
(mm)
4
2
0,2 ÷ 0,5
0,5 ÷ 2
20 L
(mm)
8
4
th có cao bng nhau và l!y v2 45% làm v2 chun khi tính cao ng
hc.
2.3. C TÍNH CHÍNH XÁC LI CAO THIT K
Tu& theo mc ích s dng ca li hoc tuyn cao mà xem xét, ánh giá
chính xác ca yu t c trng trong li nhm t mc ích, yêu cu t ra.
Nu li c dùng o v' b$n % thì cn c tính sai s cao ca im
yu nh!t ca li và chênh cao yu nh!t phát trin c!p li tip theo.
2.3.1. c tính cht ch bng phng pháp bình sai iu kin
Hình 2.1
Gi$ s có li cao thit k nh hình 2.1, s trm o tng ng trong tng
on o là n
1
, n
2
, n
3
, n
4
, n
5
. Uc tính chính xác ca li là xác nh sai s
cao im yu II và chênh cao yu h
2
ptk
tr o
q =1/p
a b
F
H2
= h
1
+ h
2
F
h2
= h
2
1
2
3
4
5
q
1
q
2
q
3
q
4
q
5
0
m
µ
= (2.3)
* Vi chênh cao yu h
2
2
1
2
h
F
h
P
m
µ
=
(2.4)
Trong ó <
là SSTP trng s n v tng ng vi trng s c chn
2.3.1. c tính bng phng pháp thay th trng s tng ng
Phng pháp này nhm ánh giá chính xác cao ca im yu trong
li.
Thay th trng s tng ng tc là bin (i li " dng b!t k& v dng có
mt im gc và mt im cn xác nh (im cn xác nh này chính là im cn
ánh giá chính xác) bng cách thay th trng s P
1
và P
2
bng mt trng s
3
= p
1
+ p
2
(2.6) Hình 2.3
2.3.2. Mc cao
1. Yêu c0u #i vi m#c cao
B$o $m (n nh ca tâm mc.
Có kt c!u phù hp b$o v mc lâu dài.
Kt c!u mc n gi$n d= dàng s$n xu!t hàng lot.
2. Phân b# m#c
, khu vc thành ph, mc thng c gn trên tng nhà kiên c hoc các
công trình xây dng ã có trc hai n#m k t khi t mc.
Mc gn " trên tng có tm cao 0,3-0,6m so vi mt !t.
, m.i nhà, không t quá mt mc. Không t mc gn ng st.
Trong trng hp không có nhà kiên c thì ph$i t mc chôn nông và " ni
có mc nc ngm sâu hn 4m. Lúc ó dng mc cc là thích hp, vì có (n
nh cao, n gi$n và kinh t.
, các công trình u mi thu li - thu in, yêu cu (n nh ca mc
li càng quan trng. Vì vy có th dùng mc bê tông ct thép.
Trong trng hp quan trc lún có khi ph$i s dng mc chôn sâu.
)i vi nh+ng công trình hin i, mc c t theo thit k riêng.
2.4. C IM O CAO TRONG TR!C "A CÔNG TRÌNH
- Lp máy chuyên dùng cho phép thay (i u n chiu cao ca máy.
- S dng vch ngm chuyên dùng cho phép nâng cao chính xác c s.
- Tránh $nh h"ng ca nhit gi+ (n nh ca giá tr góc i.
2.4.3. c im ca phng pháp o cao lng giác tia ngm ngn
)o cao lng giác có th c tin hành theo các phng pháp:
- )o mt chiu.
- )o hai chiu (o i o v)
- )o t gi+a.
Có th o góc ng V hoc góc thiên nh Z. Công thc tính chênh cao tu&
thuc vào tng loi máy.
Thi gian o tt nh!t là khi hình $nh rõ nét. V mùa ông $nh h"ng chit
quang ln.
Lý thuyt và thc t chng t rng nu t( chc o hp lý thì có th t
chính xác x!p x chính xác theo quy nh cho hng III.
2.4.2. c im ca phng pháp o cao thu tnh (thy chun thy tnh)
Trong trng hp không gian cht h>p, không th s dng máy thu bình và
mia thì dùng phng pháp o cao thu t2nh. Vi máy móc c ch to tinh vi,
chính xác ca phng pháp này tng ng chính xác ca phng pháp o
cao hình hc.
Copyright: Tài liệu đại học ©