Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

CHƯƠNG I

Giới Thiệu Chung
I.1. Giới thiệu chung về công trình nhà cao tầng
I.1.1. Khái niệm chung về nhà cao tầng
Nhà cao tầng là một loại hình đặc biệt của công trình dân dụng được
xây dựng tại các thành phố và các khu đô thị lớn. Quy trình xây dựng các
công trình này nói chung và nói riêng đối với việc tiến hành các công tác trắc
địa đều có những điểm đặc thù riêng so với các công trình khác. Xuất phát
điểm của các đặc điểm riêng này chính là những yêu cầu chặt chẽ về mặt
hình học phải tuân thủ trên suốt chiều cao của toà nhà.
Xã hội ngày nay càng phát triển thì xu hướng tập trung dân cư tại các
đô thị ngày càng tăng. Trong xu thế phát triển chung của đất nước việc xây
dựng là hệ quả tất yếu của việc tăng dân số đô thị, thiếu đất đai xây dựng và
giá đất ngày càng cao ở các thành phố lớn tính đến năm 2000, các nhà cao
tầng ở nước ta chủ yếu là các khách sạn, tổ hợp văn phòng và trung tâm dịch
vụ do các nhà đầu tư nước ngoài đầu tư xây dựng có chiều cao phổ biến từ 16
đến 20 tầng. Sau năm 2000 hàng loạt dự án nhà cao tầng được triển khai xây
dựng ở các khu đô thị mới như bán đảo Linh Đàm, khu đô thị mới Trung
Hoà-Nhân Chính khu đô thị mới Trung Yên, làng quốc tế Thăng Long với độ
cao từ 15 đến 25 tầng đã góp phần giải quyết nhu cầu về nhà ở của dân cư và
làm đẹp cảnh quan đô thị.
Nhìn chung, việc xây dựng nhà cao tầng ở nước ta mới chỉ phát triển ở
giai đoạn đầu, tập trung ở Thành Phố Hà Nội và Thành Phố Hồ Chí Minh và
cũng chỉ đạt ở số tầng 25-30. Hiện nay cũng như trong tương lai, đất nước ta

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

Từ 12 đến 15 tầng

Cao tầng loại 2

3

Từ 16 đến 25 tầng

Cao tầng loại 3

4

Từ 26 đến 33 tầng

Cao tầng loại 4

5

Từ 34 đến 50 tầng

Cao tầng loại 5

Nhìn chung các công tác bố trí xây dựng các tòa nhà cao tầng được
thực hiện theo một quy trình chung thống nhất.
Do việc xây dựng nhà cao tầng được thực hiện trên cơ sở ứng dụng các
công nghệ xây dựng hiện đại nên những người làm công tác trắc địa buộc
phải xem xét lại các phương pháp đo đạc đã có, nghiên cứu các phương pháp
và thiết bị đo đạc mới để đáp ứng yêu cầu đảm bảo chất lượng nhà cao tầng.
I.1.2. đặc điểm kết cấu nhà cao tầng
Mỗi toà nhà là một khối thống nhất gồm một số lượng nhất định các

- Nhà lắp ghép: là kiểu nhà được lắp ghép từng phần khớp nhau theo
các cấu kiện đã được chế tạo sẵn theo thiết kế.
- Nhà lắp ghép toàn khối: là nhà được lắp ghép theo từng khối lớn.
- Nhà bán lắp ghép: là kiểu nhà mà các khung được đổ bê tông một
cách liên tục, còn các tấm panel được chế tạo sẵn theo thiết kế sau đó được
lắp ghép lên.
Dưới đây là một số hình ảnh về công trình nhà cao tầng mà chúng ta
đã và đang xây dựng:

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

8

Lớp: Trắc địa C-K51


§å ¸n tèt nghiÖp
-

Khoa Tr¾c ®Þa

Kh¸ch s¹n Melia-Hµ Néi:

Sv: NguyÔn §×nh M¹nh

9

Líp: Tr¾c ®Þa C-K51



dụng của công trình, giá thành tối ưu nhất.
3. Chuẩn bị vật liệu xây dựng, các loại máy móc thiết bị:
Về vật liệu xây dựng, trước khi thi công công trình chúng ta cần
nghiên cứu kỹ bản vẽ thiết kế trên cơ sở đó có thể chọn các loại vật liệu xây
dựng.
Các loại vật liệu dành cho xây dựng nhà cao tầng gồm: gạch, đá, cát,
xi măng Cần tính cụ thể khối lượng cũng như căn cứ vào tiến độ thi công
công trình để có thể vận chuyển đến khu vực thi công sao cho hợp lý. Tránh
lãng phí trong khâu vận chuyển cũng như làm ảnh hưởng tới tiến độ thi công
công trình.
4. Thi công móng cọc:
Nhà cao tầng là các công trình có trọng tải lớn, nền đất tự nhiên sẽ
không chịu nổi. Vì vậy khi xây dựng nhà cao tầng người ta phải xử dụng các
giải pháp nhân tạo để tăng cường độ chịu nén của nền móng. Giải pháp hiện
nay thường hay dùng nhất là giải pháp móng cọc. Để thi công móng cọc
trong xây dựng nhà cao tầng có thể sử dụng các phương pháp sau: khoan cọc
nhồi, ép cọc, đóng cọc.
5. Đào móng và đổ bê tông hố móng:
Sau khi hoàn thành việc thi công móng cọc, người ta tiến hành cắt,
đập, xử lý đầu cọc. Đồng thời tiến hành việc bốc dọn một khối lượng đất cơ
bản trên phạm vi hố móng công trình để bắt đầu thi công các đài cọc, móng
và tầng hầm của ngôi nhà. Nội dung này gồm các công tác chủ yếu sau đây:

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

11

Lớp: Trắc địa C-K51




Sv: Nguyễn Đình Mạnh

12

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

Nội dung của các công tác trắc địa cơ bản trong quá trình thi công xây
dựng một công trình dân dụng công nghiệp nói chung và nói riêng với loại hình
nhà cao tầng có thể được tóm tắt theo một quy trình chung như sau:
1. Thành lập xung quanh công trình xây dựng mạng lưới khống chế
trắc địa mặt bằng,độ cao. Mạng lưới này có tác dụng định vị công trình theo
hệ toạ độ sử dụng trong giai đoạn khảo sát thiết kế, nghĩa là định vị nó so với
công trình lân cận. Lưới khống chế này được sử dụng trong giai đoạn bố trí
móng công trình.
2. Chuyển các trục cơ bản của tòa nhà theo thiết kế ra thực địa, định vị
tòa nhà đảm bảo nằm trong phạm vi mốc giới đã quy hoạch dành cho xây
dựng công trình, chôn mốc và đánh dấu các trục trên thực địa.
3. Tiến hành các công tác trắc địa phục vụ việc xây dựng phần dưới
mặt đất của công trình,bao gồm các việc:
- Đào hố móng; định vị các cọc đóng hoặc cọc khoan nhồi; kiểm tra
việc thi công xây dựng đài cọc của các cột chịu lực; bố trí và kiểm tra việc
thi công xây dựng phần tầng hầm hoặc các công trình ngầm của công trình.
Cơ sở trắc địa cho giai đoạn này là hệ thống dấu mốc trắc địa được cố định ở
phía ngoài công trình dườ dạng các mốc chôn trên mặt đất hoặc là các dấu

I.4. chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản đối với công tác trắc địa
trong thi công xây dựng nhà cao tầng
I.4.1. Khái niệm về hạn sai cho phép trong xây dựng
Trong quá trình thi công xây dựng, do tác động của nhiều yếu tố khác
nhau (thiết kế, bố trí, thi công xây dựng) nên dẫn đến có sự sai lệch vị trí
thực tế của các kết cấu xây dựng so với vị trí thiết kế tương ứng của chúng.
Việc lắp đặt các kết cấu xây dựng vào vị trí thiết kế cần phải đảm bảo các
thông số hình học trong các kết cấu chung của toà nhà, trong đó các yếu tố
về chiều dài như kích thước tiết diện của các kết cấu, khoảng cách giữa các
trục của các kết cấu v.v... mà được cho trong bản thiết kế xây dựng được gọi
chung là các kích thước thiết kế và tương ứng với nó trong kết quả của
công tác bố trí sẽ cho ta kích thước thực tế. Độ lệch giữa kích thước thực tế
và kích thước thiết kế được gọi là độ lệch bố trí xây dựng. Nếu độ lệch này
vượt qua giới hạn cho phép nào đó thì độ gắn kết giữa các kết cấu xây dựng
bị phá vỡ và gây nên sự không đảm bảo độ bền vững công trình.
Do ảnh hưởng liên tục của quá trình sản xuất mà độ lệch của các kích
thước thực tế và thiết kế sẽ có những giá trị khác nhau.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

14

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa
Giỏ tr cỏc lch cho phộp
(tớnh =mm) i vi:

15

Lớp: Trắc địa C-K51


§å ¸n tèt nghiÖp

Khoa Tr¾c ®Þa

1) Các móng:
- Các độ xê dịch so với các trục bố trí:
+ Trục của các khối móng phía dưới
+ Trục của các khối móng dãy phía trên
+ Trục của các móng cốc
- Độ lệch về độ cao các bề mặt tựa phía trên của các
móng:
+ Bề mặt tựa của cốc
+ Khi tựa trực tiếp kết cấu nằm ở bên trên
- Sự xê dịch của các bu lông nền về mặt bằng
- Độ lệch độ cao đầu mút phía trên của bu lông neo
2)Các cột :
- Độ xê dịch trục cột ở tiết diện phía dưới so với
các trục bố trí
- Độ lệch trục cột ở tiết diện phía trên so với
phương thẳng đứng khi chiều cao của cột là H(m)
với:
+ H < 4.5 m
+ H = 4.5-15 m
+ H > 15 m
- Độ sai lệch độ cao đầu cột của mỗi tầng

+ 20

- 20
+ 05
+ 10
+ 20

+ 05

+ 05

+ 10
+ 15
+ 0.001H
(< 35mm)
12 +12n
(n là số tầng)

+ 10
+ 15
+ 0.001H
(< 35mm)
12 +12n
(n là số tầng)

+ 05

+ 05

+ 10

tm vỏch ng n so vi ng thng ng tit din
phớa trờn
- S chờnh lch cao cỏc b mt ta ca cỏc tm
Panen tng v ca cỏc tm vỏch ngn trong phm
vi ca mt khi

+ 25
+ 07

+ 25
+ 05

+ 05

+ 05

+ 05

+ 05

+ 10

+ 10

Bảng I.1. Các hạn sai xây dựng khi lắp đặt các kết cấu xây dựng
I.4.2. Mối quan hệ giữa các hạn sai lắp ráp xây dựng và độ chính xác
của các công tác trắc địa
Quá trình lắp ráp xây dựng tất cả các kết cấu của toà nhà luôn phải đi
kèm với các công tác đo đạc kiểm tra. Công tác kiểm tra trắc địa bao gồm
việc xác định vị trí mặt bằng, độ cao và độ thẳng đứng của các kết cấu so với


(1.1)

Giả thiết rằng các sai số thành phần là mang đặc tính ngẫu nhiên và
độc lập với nhau, áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng giữa các nguồn sai số
thì từ công thức trên ta có:
m0=mtd 4 =2mtd
Hay:

(1.2)

1
2

mtd = m0

Nếu giả định rằng các hạn sai trong qui phạm được cho dưới dạng sai
số giới hạn và có giá trị bằng 3 lần sai số trung phương, tức là 0=3m0 thì
mối tương quan giữa hạn sai 0 và sai số trung phương của việc đo đạc kiểm
tra mtđ có thể được viết dưới dạng sau:
1 0
0,17 0
2 3

md = .
Hay:

mtd 0,2 0

(1.3)

Để phục vụ cho công tác bố trí trục công trình nhà cao tầng và chỉ đạo
thi công người ta thường thành lập mạng lưới bố trí cơ sở theo nguyên tắc
lưới độc lập. Phương vị của một trong những cạnh xuất phát từ điểm gốc lấy
bằng 000000 hoặc 9000000.

Bảng I.2. Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cơ sở bố trí công trình [4]

Cấp
Đặc điểm của đối tượng xây dựng
chính xác

Sai số trung phương
của lưới cơ sở bố trí
Đo góc
m "

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

19

Đo cạnh
mS
S

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

1

1:10000

10

1:5000

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

2. Độ chính xác của công tác bố trí công trình [4]
Độ chính xác của công tác bố trí công trình phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Kích thước, chiều cao của đối tượng xây.
- Vật liệu xây dựng công trình.
- Hình thức kết cấu của toàn thể công trình.
- Quy trình công nghệ và phương pháp thi công công trình.
Bảng I.3. Độ chính xác của công tác bố trí công trình
Sai số trung phương trung bình

Cấp
chính
xác

1

2
3


Đo góc
()

Khi
truyền
Khi đo
độ cao
trên cao
từ điểm
trên
gốc đến
một
mặt
trạm
bằng lắp
(mm)
ráp
(mm)

5

1

5

10

2



cách lớn

lệch

chênh

nhất từ

khoảng

lệch

máy đến

cách sau

khoảng

mia

trước

cách

(m)

(m)

(m)

đến mỗi

tuyến

chướng

trạm

theo số

ngại vật

máy

trạm

mặt đất

máy

(mm)

(mm)

(mm)

0,5

0,8


5,0

0,3

5,0

10 n

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

22

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa
Chương II

Nội Dung công tác Trắc địa
Trong thi công xây dựng nhà cao tầng
II.1. thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao trên
khu vực xây dựng công trình
II.1.1. Lưới khống chế mặt bằng
Để bố trí các trục và tiến hành các công tác trắc địa phục vụ cho quá
trình xây dựng công trình thì cần phải có một loạt các điểm nối trắc địa có
tọa độ và độ cao đã biết. Cũng như trong các công tác đo vẽ địa hình, người
ta gọi hệ thống các điểm như thế là lưới cơ sở của các công tác trắc địa công
trình hoặc cơ sở trong bố trí xây dựng. Nhưng để phục vụ cho bố trí công

thành lập bản vẽ hoàn công tổng thể của công trình.
Trong giai đoạn vận hành công trình:
Nhiệm vụ trong giai đoạn này là việc kiểm tra hoạt động của các
hạng mục công trình trong quá trình vận hành khai thác công trình.
2. Dạng lưới
Trong thi công xây dựng các khu nhà cao tầng, người ta thường sử
dụng các dạng lưới sau: Lưới ô vuông xây dựng, lưới tam giác đo góc cạnh,
lưới đa giác để thành lập lưới cơ sở mặt bằng. Việc lựa chọn một trong số các
lưới trên tùy thuộc vào yêu cầu độ chính xác, điều kiện địa hình, địa vật và
hình dạng mặt bằng của khu nhà
Lưới ô vuông xây dựng là hệ thống các điểm trắc địa bao gồm cả
mặt bằng và độ cao, được bố trí tạo thành mạng lưới có dạng các ô vuông
hoặc hình chữ nhật với sự phân bố các điểm một cách hợp lý bao phủ toàn bộ
mặt bằng khu xây dựng, các đỉnh của lưới được cố định một cách chắc chắn.
Cạnh của lưới có chiều dài là 50m, 100m hoặc 200m và được bố trí song
song với các trục chính của công trình. Lưới ô vuông xây dựng thường được
sử dụng trong trường hợp các công trình phân bố trên khu vực lớn với yêu
cầu độ chính xác cao. Ưu điểm của loại lưới này là rất phù hợp với những
công trình có các trục song song hoặc vuông góc với nhau.
Lưới tam giác đo góc cạnh là loại lưới dùng phổ biến trong công tác
trắc địa nói chung và trắc địa công trình nói riêng. Ưu điểm của loại lưới này
là có độ chính xác cao vì lưới có nhiều trị đo thừa hơn, đồ hình lưới linh hoạt
và không phải tuân theo những quy định thông thường của lưới đo góc hoặc

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

24

Lớp: Trắc địa C-K51


(2.1)

Với M=500. Suy ra mP = 50mm
- Trường hợp 2 : Nếu lưới khống chế mặt bằng được phục vụ cho thi
công công trình ( bố trí công trình, lắp đặt thiết bị vv) thì tiêu chuẩn để

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

25

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

đánh giá độ chính xác của nó là sai số vị trí tương hỗ của hai điểm lân cận
nhau thuộc cấp khống chế cuối cùng hoặc sai số tương hỗ giữa hai điểm
trên cùng một khoảng cách nào đó.
II.1.2. Lưới không chế độ cao
1. Mục đích thàng lập lưới
Lưới khống chế độ cao được thành lập trên khu vực xây dựng để cung
cấp số liệu độ cao dùng cho đo vẽ bản đồ địa hình công trình tỷ lệ lớn
(M=500), quy hoạch độ cao của khu xây dựng, cải tạo bề mặt địa hình tự
nhiên của khu xây dựng thành các bề mặt phẳng có độ dốc hoặc hướng dốc
theo thiết kế và phục vụ cho công tác bố trí và xây lắp các công trình về độ
cao.
2. Đặc điểm
Lưới được thành lập dưới dạng lưới độ cao hạng III, IV. Trên các khu

độ cao.
Để ước tính độ chính xác và mật độ của các cấp khống chế độ cao
người ta xuất phát từ yêu cầu cao nhất về độ chính xác của công tác bố trí
trên mặt bằng xây dựng. Đó là việc bố trí hệ thống ống dẫn ngầm có độ dốc
nhỏ nhất. Trong công tác này độ chính xác thường được quy định: sai số độ
cao của mốc thủy chuẩn ở vị trí yếu nhất của lưới sau bình sai so với điểm
gốc của khu vực không được vượt quá 30mm. Ký hiệu sai số này là h thì ta
có:
h 30 mm
II.2. bố trí hệ thống các trục của tòa nhà trên thực địa
II.2.1. Các khái niệm cơ bản
Trục chính của công trình là các đường thẳng cơ sở để từ đó xác định
được vị trí của tất cả các bộ phận chi tiết của công trình dựa theo các số liệu
vị trí tương hỗ đã cho trong bản thiết kế.
Vị trí của trục chính:
- Đối với các tòa nhà và các công trình xây dựng thì trục chính là
đường thẳng đi qua mép tường ngoài thiết kế của công trình hoặc có thể là
đường thẳng đi qua tâm của các cột chịu lực của công trình.
- Đối với các công trình nhỏ, đứng riêng lẻ thì trục chính là các trục
đối xứng.
- Đối với các dạng công trình khác (các công trình có dạng hình tròn,
hình bát giác v.v) thì trục chính là các đường thẳng xuyên tâm.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

27

Lớp: Trắc địa C-K51



điểm trục chính của công trình không vượt quá (2-3)mm. Với yêu cầu độ
chính xác này, việc bố trí các điểm trục hoàn toàn có thể được thực hiện

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

28

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

bằng các máy toàn đạc điện tử loại SET 2, SET 3, TC600 hoặc các loại máy
có độ chính xác tương đương.
II.2.3. Phương pháp bố trí
Việc xây dựng các nhà cao tầng hầu như đều nằm trong quy hoạch kiến
thiết xây dựng chung của toàn thành phố với đặc điểm chung là đa phần các
tòa nhà đều được xây dựng lại trên nền công trình cũ với quy mô lớn hơn,
hoặc giải tỏa và xây chèn nằm giữa các công trình khác hiện có. Như vậy để
đảm bảo thiết kế quy hoạch chung, việc định vị các trục cơ bản của tòa nhà
cần được thực hiện từ các điểm của lưới đường chuyền thành phố. Trong điều
kiện có thể được thì tốt nhất chuyển ra thực địa các mốc định vị nằm trùng
trên các trục cơ bản của tòa nhà hoặc có thể nằm trên đường thẳng song song
với các trục này với độ dịch chuyển nào đó (thường không quá 1m).
Trong giai đoạn đầu xây dựng công trình, mặt bằng xây dựng thường là
thông thoáng, khả năng nhìn thông suốt trên mặt bằng xây dựng là khá thuận
lợi nên trong các điều kiện trang bị máy móc hiện đại như hiện nay, việc cắm
các điểm trục trên thực địa có thể dễ dàng được thực hiện bằng phương pháp

về mỗi phía không thể đặt được hai mốc (một mốc gần và một mốc xa) như
nêu ở trên, thì ta có thể chỉ đặt được một mốc cố định trục.
Điểm lưu ý :
- Các mốc có thể là các cột gỗ hoặc các cột khối bê tông có kích thước
(10x10x70)cm, được chôn sâu vào đất và được gia cố chắc chắn, tâm mốc
được cố định bằng đầu đinh có khoanh tròn bằng sơn đỏ (hoặc là dấu vạch
chữ thập hay bằng lỗ khoan nhỏ trên tấm thép ở đầu mốc bê tông), bên cạnh
có ghi số hiệu của trục.
- Sau khi kiểm tra thật chắc chắn thì có thể phóng tuyến bằng máy
kinh vĩ dọc trục và đánh dấu trục lên tường của các tòa nhà và công trình
xung quanh bằng dấu kí hiệu trục.
- Vì các mốc này nằm gần hoặc cách không xa khu vực thi công xây
dựng nên phải thường xuyên theo dõi sự ổn định và kiểm tra sự bảo toàn
của các mốc trong suốt quá trình sử dụng chúng cho các công tác bố trí.
II.3. Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần móng
công trình
Giai đoạn thi công phần móng công trình là giai đoạn tiến hành xây
dựng tòa nhà đến mức sàn của tầng đầu tiên của công trình. Cơ sở trắc địa
cho giai đoạn này là hệ thống dấu mốc trắc địa được cố định ở phía ngoài
công trình dưới dạng các mốc trên mặt đất hoặc là các dấu trục được đánh
dấu trên tường của các công trình xung quanh.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

30

Lớp: Trắc địa C-K51