Nguyn Th Phng
Giới thiệu chung
Việt Nam là một trong những quốc gia đang trên con đờng phát triển mạnh
mẽ đi lên hoà nhập với cộng đồng thế giới. Nhà nớc và nhân dân ta đã và đang
không ngừng xây dựng cơ sở hạ tầng, nâng cấp và cải tạo các tuyến đờng giao
thông nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải và lu thông hàng hoá cho phù hợp, và cũng
là nhiệm vụ hàng đầu trong chiến lợc chung của Đảng và Nhà nớc ta.
Giao thông và hệ thống các công trình giao thông có thể xem là mạch
máu của mỗi quốc gia. Hệ thống giao thông có vai trò quan trọng và có ý nghĩa
quyết định đến sự phát triển của nền kinh tế đất nớc đồng thời cũng là nhịp cầu
giao lu kinh tế, văn hóa, chính trị giữa các vùng, các quốc gia trên toàn thế giới.
Giao thông còn đảm bảo sự ổn định về công tác an ninh, quốc phòng của mỗi
quốc gia. Do đó vấn đề xây dựng và mở rộng hệ thống đờng giao thông để đáp
ứng kịp thời nhu cầu phát triển đất nớc là nhiệm vụ hàng đầu.
Khi xây dựng các công trình giao thông, công tác trắc địa là một trong
những công tác quan trọng và luôn đi trớc một bớc nhằm đảm bảo cho việc thiết
kế và thi công các công trình giao thông chính xác và đảm bảo an toàn cho công
tác xây dựng trên toàn tuyến cũng nh việc quản lý khai thác, sửa chữa và nâng
cấp sau này.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế nói trên trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp tôi
đã nhận đề án tốt nghiệp là: Nghiên cứu phần mềm Topo, Nova 5.0 v ng
dng trong công tác khảo sát đờng giao thông
Nội dung chính của đề tài đợc thể hiện trong 3 chơng:
1
Nguyn Th Phng
Chơng 1: Khái quát chung về tuyến đờng
Chơng 2: Giới thiệu về phần mềm Topo, Nova 5.0
Chơng 3: ứng dụng thực tiến phần mềm Topo, Nova vào công tác khảo sát
tuyến đờng.
Phần cuối là phần kết luận và kiến nghị.
Với tinh thần làm việc nghiêm túc và nỗ lực phấn đấu của bản thân và dới
đồ dọc tuyến là hình chiếu của bề mặt địa hình trên mặt phẳng nằm ngang, còn
mặt cắt dọc tuyến là hình chiếu trên mặt phẳng thẳng đứng.
Xét trên phơng diện mặt bằng tuyến gồm có những đoạn thẳng có phơng h-
ớng khác nhau gồm những đờng cong nằm trong mặt phẳng nằm ngang có bán
kính cong thay đổi và cố định. Bán kính đờng cong càng lớn càng thuận lợi cho
an toàn giao thông. Trên mặt cắt dọc tuyến gồm những đoạn thẳng có độ dốc
khác nhau, khi cần thiết đợc nối với nhau bằng những đờng cong tròn nằm trong
mặt phẳng thẳng đứng. Độ dốc của tuyến đờng thông thờng không lớn lắm cho
nên để hiện thị rõ ràng thì tỷ lệ đứng của mặt cắt dọc thờng đợc chọn lớn hơn 10
lần tỷ lệ ngang.
1.1.2. Các loại tuyến đờng
Tuỳ theo điều kiện thực địa nơi tuyến đi qua mà chia thành các loại sau:
Tuyến chạy dọc theo thung lũng: Đợc bố trí trên một bậc thềm của thung
lũng, thông thờng nó còn có một mặt bằng và một mặt cắt ổn định nhng cắt
ngang phần lớn dòng nớc. Nh vậy đòi hỏi phải xây dựng nhiều cầu cống rất tốn
kém làm cho giá thành toàn bộ công trình cao.
Tuyến đờng phân thuỷ: Đợc bố trí chạy dọc theo các điểm cao nhất của
địa hình. Đây là tuyến đờng tơng đối phức tạp nhng khối lợng xây dựng công
trình nhân tạo ít, các điều kiện địa chất đảm bảo. Tuy nhiên ở vùng đồi, núi
thông thờng các đờng phân thuỷ hẹp và ngoằn ngèo nên tuyến sẽ phức tạp.
4
Nguyn Th Phng
Tuyến chạy bám sờn núi: Nằm ở các sờn núi, tuyến có thể thiết kế với độ
dốc đều đặn và bằng phẳng nhng về phơng diện mặt bằng rất phức tạp. Vì tuyến
đờng cắt ngang hầu hết các con suối nên đòi hái phải xây dựng nhiều cầu, cống
và do tuyến nằm ở sờn núi nên Thờng bị sạt lỡ và khối lợng đào đắp lớn.
Tuyến cắt qua thung lũng và đờng phân thuỷ: Tuyến này chạy qua các
thung lũng và các đờng phân thủy về phơng diện mặt bằng nó gần nh một đờng
thẳng, còn về phơng diện mặt cắt thờng gặp những độ dốc kéo dài, do đó đây là
tuyến khả thi.
các đoạn cầu dẫn. Các trụ đặt sâu dới lòng sông là chỗ tựa cho các dàn nhịp trên
đó.
Mố cầu là hệ thống liên kết cầu chính với hệ thống đờng dẫn, thờng đợc
xây dựng bằng bê tông cốt thép
Trụ cầu là bộ phận để đỡ các kết cấu nhịp cầu, đợc xây dựng bằng bê tông
cốt thép.
Cả trụ cầu và mố cầu đều có chiều sâu đặt móng tơng đối lớn (vài chục
mét) đặt đến tầng lớp đá gốc. Trên bộ phận trụ cầu và mố cầu có các bộ phận
liên kết với cầu đợc gọi là các gối tựa, nhịp cầu là khoảng cách tính theo trụ cầu
giữa hai trục dọc của hai điểm tựa ở hai đầu của nhịp đó.
6
Nguyn Th Phng
1.1.4. Phân loại cầu
Việc phân loại cầu đợc dựa trên những cơ sở sau đây:
- Theo độ lớn (chiều dài cầu), Cầu nhỏ L< 50 m, Cầu trung bình 50 m< L
< 100 m, Cầu lớn 100 m< L < 500 m, Cầu cực lớn L > 500 m
- Phân theo vật liệu xây dựng bao gồm: Cầu gỗ, cầu sắt, cầu bê tông.
- Phân theo mục đích sử dụng bao gồm: Cầu đờng sắt, cầu đờng bộ, cầu
băng tải.
- Phân loại theo thời gian sử dụng bao gồm: Cầu vĩnh cửu, cầu bán vĩnh cửu,
cầu tạm thời.
- Phân theo cấu trúc hình thái và khả năng chịu tải bao gồm: Cầu dầm, cầu
vòm, cầu treo, cầu kết hợp, cầu quay, cầu ghép.
1.1.5. Đặc điểm về công trình hầm
Khi xây dựng một số công trình vì một số điều kiện, nguyên nhân và lý do
khác nhau mà ngời ta phải tiến hành xây dựng dới lòng đất, dới nớc. Các công
trình xây dựng dới đất, nớc gọi là các công trình ngầm.
Công trình hầm sử dụng trong giao thông vận tải nh: Đờng hầm trên tuyến
giao thông, đờng sắt, đờng bộ, là một trong những dạng về công trình hầm.
Một trong những ví dụ điển hình về công trình hầm giao thông đó là công
Nguyn Th Phng
1. Khảo sát địa hình: Nhiệm vụ của giai đoạn này là thu thập tài liệu về
các điều kiện tự nhiên vùng công trình giao thông sẽ đi qua (địa hình, địa chất,
thuỷ văn, nguồn cung cấp vật liệu xây dựng,), đồng thời điều tra và thu thập
các tài liệu khảo sát đã thực hiện (nếu có), làm việc với cơ quan hữu quan về
thuận lợi, khó khăn, trong xây dựng cũng nh trong khai thái công trình. Kết quả
khảo sát sơ bộ đề xuất đợc hớng tuyến, ớc định đợc quy mô và giải pháp kinh tế
kỹ thuật của công trình.
2. Khảo sát thủy văn: Khảo sát thuỷ văn đối với các tuyến đờng là thu thập
các tài liệu sẵn có và điều tra bổ sung (nếu cha có sẵn) về địa hình, địa chất, khí
tợng, thuỷ văn, tình hình ngập lụt, chế độ dòng chảy của sông, suối trong dòng
thiết kế đờng. Làm việc với các địa phơng các cơ quan hữu quan về các công
trình đê đập thuỷ lợi, thuỷ điện hiện đang sử dụng và theo các quy hoạch tơng
lai. Sự ảnh hởng của các công trình này tới chế độ thuỷ văn dọc tuyến đờng và
các công trình thoát nớc trên đờng, các yêu cầu của thuỷ lợi đối với việc xây
dựng cầu và đờng. Trên bản đồ có sẵn vạch đờng ranh giới các lu vực tụ nớc, các
vùng bị ngập (nếu có), tổ chức thị sát ngoài thực địa để đánh giá, đối chiếu với
các số liệu thu thập qua tài liệu lu trữ do địa phơng và các cơ quan chức năng
cung cấp.
1.2.1.2. Giai đoạn thiết kế khả thi: Giai đoạn này đợc thực hiện trên cơ sở các
luận chứng kinh tế kỹ thuật đã đợc chủ đầu t phê duyệt và xác định phạm vi đầu
t xây dựng các công trình. Công việc trong bớc thiết kế khả thi bao gồm: Đo vẽ
bình đồ hoặc bình đồ ảnh ở tỷ lệ 1/10000
ữ
1/5000.
9
Nguyn Th Phng
1. Khảo sát tuyến đờng: Quá trình khảo sát phải nghiên cứu các điều kiện
tự nhiên của vùng nh (địa hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn, nguồn vật liệu xây
dựng,) ngoài ra cần chú ý đến những tài liệu khảo sát đã tiến hành trong những
Nh vậy nội dung công tác trắc địa trong giai đoạn này bao gồm các nội
dung sau:
1. Đo kiểm tra mạng lới khống chế thi công công trình đã đợc thiết kế trong
giai đoạn thiết kế kỷ thuật.
2. Đo kiểm tra lại một cách chính xác và chi tiết toàn bộ địa hình thi công tỷ
lệ lớn 1/500
ữ
1/200.
3. Thành lập mặt cắt dọc, cắt ngang của tuyến.
4. Khảo sát lại tuyến khôi phục lại tuyến trên thực địa, khảo sát thủy văn bổ
sung các số liệu còn thiếu trong bớc thiết kế kỹ thuật.
1.2.2. Giai đoạn thi công
Sau khi giai đoạn khảo sát thiết kế đã hoàn thành công viêc tiếp theo của
trắc địa đó chính là chuyển sang giai đoạn thi công. Giai đoạn thi công chính là
11
Nguyn Th Phng
quá trình sử dụng lới khống chế trắc địa phục vụ cho bố trí công trình và thi công
ở ngoài thực địa cả về mặt bằng và độ cao nhằm đảm bảo công trình đợc chính
xác và theo đúng thiết kế đề ra.
Bản thiết kế tuyến đã thống nhất trong phòng trứơc đây đợc chuyển ra thực
địa theo các số liệu và bình đồ tổng thể của khu vực. Từ các số liệu tọa độ các
điểm đặc trng đã đợc xác định trứơc chúng ta tiến hành bố trí trên thực địa, đo
đạc và kiểm tra so với tọa độ các điểm đã thiết kế, từ đó đa ra phơng án hợp lý
nhất để đảm bảo cho công trình đạt độ chính xác cao nhất, cũng nh có biện pháp
khắc phục với những sự cố có thể xẩy ra trong quá trình thi công.
1.2.3. Giai đoạn khai thác sử dụng công trình
Công tác trắc địa trong thời kỳ này là thành lập mạng lới quan trắc chuyển
dịch, biến dạng để theo dõi và đánh giá sự ổn định của công trình trong thời kỳ
đi vào vận hành.
Việc thành lập các mạng lới quan trắc và thời gian quan trắc đợc phụ thuộc
Trên khu vực đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:5000 thì cứ 20
ữ
30 km
2
cần có một điểm
khống chế mặt bằng và 10
ữ
20 km
2
cần có một điểm khống chế độ cao.
13
Nguyn Th Phng
Trên khu vực cần đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:2000; 1:1000; 1:500 thì cứ 5
ữ
15 km
2
cần một điểm khống chế mặt bằng và 5
ữ
7 km
2
cần có một điểm khống chế độ
cao. Đặc biệt trên các khu vực hẹp có dạng kéo dài thì cứ 5 km
2
cần có một điểm
khống chế mặt bằng.
3. Độ chính xác lới khống chế: Tiêu chuẩn độ chính xác của lới khống chế mặt
bằng đợc xem xét trong hai trờng hợp sau:
a. Trờng hợp 1: Nếu lới khống chế mặt bằng chỉ thành lập với mục đích đo
vẽ địa hình nói chung thì tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác là sai số trung phơng
vị trí điểm cấp khống chế cuối cùng so với điểm khống chế cơ sở hay còn gọi là
=L (1.1)
Trong đó: n là số cạnh trung gian trên trên đờng nối điểm đầu và điểm
cuối của chuỗi.
b
m
b
là sai số trung phơng tơng đối cạnh đáy
m
là sai số trung phơng đo góc
Dịch vị ngang trong chuỗi tam giác nh trên đợc tính theo công thức:
Khi số lợng tam giác trong chuỗi là chẵn
m
q
=
L
n
nn
mm
3
.
15
2
2
22
++
+
(1.2)
6 0.25
3
15
Nguyn Th Phng
Sai số tơng đối giới hạn xác định
chiều dài cạnh 1:50000 1:20000 1:10000
Góc nhỏ nhất trong tam giác (
0
) 20 20 20
Góc nhỏ nhất trong tứ giác (
0
) 25 25 25
Số tam giác giữa các cạnh gốc 6 8 10
Bảng 1.2. Bảng Các chỉ tiêu cơ bản của lới đo góc canh, lới đo cạnh
Lới đờng chuyền Tùy thuộc vào diện tích và hình dạng kích thớc, vị trí các
điểm gốc mà thiết kế lới đờng chuyền dới dạng đờng chuyền phù hợp, lới đờng
chuyền với các điểm nút hoặc vòng khép.
Việc đánh giá bản thiết kế lới đờng chuyền bao gồm: Xác định sai số tọa độ
các điểm nút, sai số khép tơng đối của đờng chuyền, sau đó so sánh chúng với
các hạn sai tơng ứng. Công thức ớc tính gần đúng của tuyến đờng chuyền đơn
phù hợp dạng bất kỳ tính theo công thức.
M
2
=
[ ] [ ]
2
1,0
2
yêu cầu của công tác bố trí công trình.
1.2.4.3. Yêu cầu công tác đo vẽ
Để đảm bảo yêu cầu công tác đo vẽ địa hình công trình, sai số độ cao các
điểm của lới đợc xác định theo khoảng cao đều giữa các đờng đồng mức dựa vào
công thức
m
H
=
5
1
h (1.6)
Trong đó: m
H
là sai số trung phơng tổng hợp các bậc lới khống chế độ cao.
h là khoảng cao đều giữa các đờng đồng mức
1.2.4.4. Đảm bảo công tác bố trí công trình:
Khi ớc tính độ chính xác và mật độ điểm của các cấp khống chế độ cao,
cần xuất phát từ yêu cầu cao nhất về độ chính xác của công tác bố trí về độ cao
trên mặt bằng xây dựng. Trong công tác này độ chính xác thờng đợc quy định:
Sai số độ cao của mốc thủy chuẩn ở vị trí yếu nhất của lới sau bình sai so với
điểm gốc của khu vực không vợt quá 30mm.
17
Nguyễn Thị Phượng
1.3. ThiÕt kÕ tr¾c däc cña tuyÕn
1.3.1.Những yªu cầu khi thiết kế
Thiết kế ®êng đỏ phải căn cứ v o à điều kiện địa h×nh, địa chất, thủy văn,… để
đảm bảo ®êng ổn định vững chắc dưới t¸c dụng của xe cộ v c¸c nh©n tà ố tự
nhiªn sau n y.à
Căn cứ v o à điều kiện cụ thể của đoạn tuyến từ km…- km… với b×nh đồ tỷ lệ
1/1000 tõ ®ã ta x¸c định được độ cao tự nhiªn tại c¸c cọc Km, H,…
Nguyn Th Phng
Các s liu cụ thể: C ly, cao , v trí cng, đều đợc th hin trên bn
v trc dọc tỷ lệ 1/200, 1/500, 1/1000 v 1/5000.
1.3.1.1. Nguyễn tc thit k trc dọc
Độ dốc dọc nh hởng rt ln n tc ộ xe chy, thi gian xe chy, nng
lc thông xe, an to n xe ch y, giá th nh v n ti, nếu dốc dọc ln thì gim
gía th nh xây d ng nhng trong mi trờng hp ta c gng dựng các dốc bộ v
ít thay i dốc.
Phi hp các yu t trên trc dọc, bình đồ v n m trong a hình cụ th.
Mc tiêu l trong không gian của m t tuyn đờng h i hòa nội b không che lp
tm nhìn, không gây o giác có hi cho tâm lý ngời lái xe.
1. Các im khng ch trên trc dc
ó l nh ng im trc dọc buc phi i qua nh các im có liên quan
n cao theo quy hoch, im giao ct cùng mc vi đờng st hay đờng giao
thông cp cao hn.
2. im khống ch gii hn
Cao nn đờng đắp qua bãi sông phi cao hn mực nc tính toán
(MNTT) có xét tới mực nớc dềnh v chi u cao sóng v ít nht trên 0,5m.
Cao nn đờng các đoạn đờng dn v o c u v cao nn đờng v trí
cng phi cao hn MNTT l 0,5m
20
Nguyn Th Phng
Cao nn đờng những v trí cng phi m bo chiu cao t p ti
thiu l 0,5m. Cao ti thiu ca mặt nn đờng phi cao hn mực nớc ngm
tính toán, mực nớc ng thờng xuyên m bo khu vc hot ng ca ti
trng luôn trong tình trạng khô ráo. Thoát nớc tt cho nn đờng v khu v c hai
bên đờng, m bo các yêu cu ti thiu cho nn đờng luôn khô ráo, không nên
đào đắp quá sâu để tránh phải xây dựng các công trình chống đỡ.
Trong thit k, thờng đáy rãnh dọc cùng độ dốc vi tim đờng. Vì vy
nhng on đờng o c n thit k dốc 0,5% (trờng hp c bit khó khn
2
) (m) (1.7)
Tip tuyn đờng cong T = R. (m) (1.8 )
22
Nguyn Th Phng
d i phân cự P = (1.9)
Tung các điểm trung gian trên đờng cong có ho nh độ X c xác nh
theo công thc: i = (1.10)
Trong đó:
R: l bán kính đ ờng cong ti im dc ca ta độ tại đỉnh đờng cong.
du (+) ng vi đờng cong đứng li.
du (-) ng vi đờng cong ng lõm.
i
1,
i
2:
dc ca hai on ni nhau bng đờng cong đứng.
du (+) ng vi lên dc.
du (-) ng vi xung dc.
1.4. Thiết kế nền đờng
1.4.1. Thi công nn đờng
Nn ng phi l n n tng vng chc ca phn xe chy v m bo
duy trì các yu t hình học ca tuyn ờng nh thit k đã quy nh. Vì vy nn
ng không c bin dng ln v ph i có cờng độ ổn định cao.
1. V mt hình hc:
23
Nguyn Th Phng
Thì nn đờng phi có hình dáng và kích thớc phù hợp với các yêu cầu của
tuyến và sự ổn định của nền.
2. V mt c hc: Thì phi m bo nn đờng n nh, không có biến dạng
nhão dễ xói chảy, khi khô thì quá rời rạc và hay sinh bụi.
Vì vậy đối với loại đất này rất bất lợi khi xây dựng nền đờng và chỉ nên
dùng để xây dựng các lớp dới của nền đờng (dới khu vực tác dụng).
Tóm lại, loại đất á cát là vật liệu xây dựng nền đờng thích hợp nhất, tốt
nhất, sau đó là loại đất á sét. Đất á cát có một số hạt lớn nhất định nên đạt yêu
cầu về cờng độ và độ ổn định nớc tốt. Đồng thời lại gồm một số hạt nhỏ nhất
định (có chỉ số dẻo nhất định) nên không bị rời rạc quá và rất dễ đầm nén chặt.
5. Một số loại nền đờng trong trờng hợp thông thờng
a. Nền đắp.
Nền đắp có mái dốc bằng đá thì đá có kích cỡ lớn hơn 25 cm và xếp khan
(có chêm chèn) trong phạm vi chiều dày 1,0
ữ
2,0m với độ dốc nh bảng sau:
Loi t á
dc mái đờng p
Khi chiu cao mái dc
25
Copyright: Tài liệu đại học ©