Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

LỜI NÓI ĐẦU
Trước sự phát triển không ngừng của đất nước trong những năm qua, thể
hiện qua việc đất nước tham gia nhiều tổ chức thương mại, khu kinh tế mới, đặt
ra cho ta nhiều cơ hội và thách thức.Từ đó kinh tế được phát triển một cách
nhanh chóng được thể hiện qua cơ sở hạ tầng với rất nhiều công trình lớn và
trọng điểm.Tuy nhiên các công trình này có quy mô phức tạp đòi hỏi kỹ thuật
,trình độ cao từ khi bắt đầu xây dựng cho nên công tác trắc địa đóng vai trò rất
quan trọng ngay từ khi khảo sát, thành lập lưới khống chế đến thi công và đưa
vào vận hành.
Để đáp ứng được yêu cầu của công trình, việc thiết kế lưới phải đòi hỏi
tính linh hoạt và độ chính xác cao, chính vì vậy ta chọn lưới ô vuông để thiết kế.
Lưới ô vuông xây dựng có ưu điểm vượt trội so với các loại lưới khác khi sử
dụng để bố trí các công trình công nghiệp và dân dụng vì các công trình này
được xây dựng theo các ô , các mảng có các trục chính song song hoặc vuông
góc với các cạnh lưới ô vuông xây dựng.
Và để hiểu được rõ hơn về việc xây dựng lưới ô vuông như thế nào thì được
sự phân công của Bộ môn Trắc địa Công trình-Khoa Trắc địa-Trường Đại học
Mỏ-địa chất cùng thầy giáo hướng dẫn Lê Đức Tình, tôi được giao nhiệm vụ
thực hiện đồ án môn học với đề tài Thiết kế kỹ thuật lưới ô vuông xây dựng
phục vụ thi công xây dựng khu công nghiệp thuộc địa phận khu vực : Làng
Hạ - Sơn Động- Hà Bắc theo phương pháp hoàn nguyên.
Nội dung đồ án gồm 3 chương như sau :
Chương I: Giới thiệu chung
Chương II:Thiết kế lưới khống chế mặt bằng thi công công
trình xây dựng
Chương III: Kết luận chung và kiến nghị
1


Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG
I.1 Nhiệm vụ thiết kế
Khu xây dựng công nghiệp sản xuất xi măng nằm trên địa bàn LÀNG HẠ
thuộc Sơn Động, Hà Bắc. Với vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy kinh tế
2

phát triển, khu xây dựng công nghiệp có diện tích khoảng 6 km nằm gần Quốc
lộ 1A rất thuận lợi cho việc thông thương giữa các tỉnh lân cận.
Nhiệm vụ đặt ra cho người làm trắc địa là:
- Do công trình đòi hỏi độ chính xác cao trong công tác thiết kế
phải rất cẩn thận. Khối lượng công việc lớn Để chuyển bản thiết kế
công trình ra thực địa cần thành lập lưới khống chế thi công.Từ các điểm của
lưới khống chế thi công chuyển ra thực địa trục chính và trục cơ bản của công
trình lên mặt đất và công trình ngầm. Khi bố trí chi tiết cần xác định vị trí các
kết cấu riêng biệt từ trục cơ bản đã được chuyển và đánh dấu trên thực địa ,
ngoài ra cần bố trí các móng để lắp đặt các thiết bị công nghệ.Công tác trắc địa
khi lắp đặt các thiết bị công nghệ , đảm bảo quá trình sản xuất có ý nghĩa đặc
biệt quan trọng trong xây dựng công trình công nghiệp.
- Xây dựng lưới ô vuông phải đảm bảo các tiêu chí sau: cạnh của lưới phải song
song với trục chính của công trình, các lô sản xuất xây dựng tách biệt nhau
nhưng phải đảm bảo được sự liên hệ giữa các lô sản xuất với nhau.
- Sai số giới hạn bố trí các trục công trình hoặc các kích thước tổng thể không
vượt quá giới hạn 2-5 (cm)/100m.
Lưới ô vuông:
2

- Có diện tích 6 km với chiều dài một cạnh là 2 km và cạnh còn lại là 3km.

I.2.2 Đặc điểm địa hình , địa chất và giao thông thủy lợi
-Địa hình: Có địa hình chủ yếu là đồi núi cao, cao nhất trên 200 m thấp nhất
50m ,địa hình dốc dần từ tây bắc xuống đông nam.
- Địa chất: Khu vực xây dựng có địa chất ổn định thuận lợi cho việc xây dựng.
- Giao thông thủy lợi: Giao thông chủ yếu bằng đường bộ nhưng vẫn còn thưa
thớt. Có quốc lộ 1A là huyết mạch. Thủy lợi thì có mạng lưới sông ngòi dày
đặc, lượng nước ổn định sông chảy theo hướng đông bắc- tây nam thuận lợi cho
quá trình sản xuất.
I.2.3 Khí hậu
Đặc trưng khí hậu chịu ảnh hưởng của gió mùa, một năm có hai
mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 4 - 10, mùa khô từ tháng 11- 3.
Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 23,20C - 23,80C. Độ ẩm
trung bình từ 83 - 84%. Tổng lượng mưa trung bình hàng năm
khoảng 1.400 - 1.730mm. Nhìn chung, các điều kiện tự nhiên
4
4
SV: Nguyễn Văn Giáp
Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

của thành phố Bắc Giang thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã
hội trước mắt cũng như lâu dài.
I.2.4 Dân cư-kinh tế-xã hội.
Mật độ dân số tương đối thưa thớt , tập trung thành từng làng xóm nhỏ
ven sông Đáy và ven chân núi đá vôi.Nhân dân sống bằng nghề nông nghiệp là
chủ yếu .Đời sống nhân dân tương đối ổn định , trình độ văn hóa trung bình ,

Thứ

Ký

tự

hiệu

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

Tọa độ
X(m)

Y(m)

Cấp

Độ

Cấp

Ghi

hạng

cao

hạng

chú


2347625 702050

hạng

hạng

IV

IV

6
SV: Nguyễn Văn Giáp

6
Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

CHƯƠNG II THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG
THI CÔNG CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP
II.1 Bố trí só bậc lưới khống chế trắc địa mặt bằng, chọn dạng sơ đồ lưới
II.1.1 Bố trí số bậc lưới
Việc tính số bậc lưới khống chế dựa theo các điều kiện sau:
-Diện tích khu đo
-Mức độ đã xây dựng trên khu đo
-Yêu cầu độ chính xác và tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ


-Để đảm bảo an toàn lâu dài các điểm lưới tam giác chúng ta kéo dài các
điểm biên theo một đoạn để đưa điểm này ra ngoài khu vực thi công xây
dựng.Đó là các điểm A , B , C , D trong đồ hình lưới.
-Lưới

được

đo

hai

cạnh

đáy

với

m β = ±2"÷2.5" , m s = ±10mm, f s / S = 1 / 200000

độ

chính

xác

cao

với


lưới

tăng

dày

bậc

2

là

m β = 10" , m s = 10mm,1 / T = 1 / 7000 ÷ 1 / 5000

4. Giới thiệu một số chỉ tiêu kỹ thuật của một số cấp hạng lưới
a.Các chỉ tiêu kỹ thuật của lưới tam giác hạng IV:
-Chiều dài cạnh : 2-5km
-Độ chính xác đo góc:2” - 5”
8
SV: Nguyễn Văn Giáp

8
Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

-Độ chính xác đo cạnh đáy :


3

2

-Giữa các điểm nút

5

2

1,5

b.Chu vi vòng khép lớn nhất(km)

30

15

9

2

0.8

0.35

0.25

0.12

1,5 lần
-Đối với lưới khống chế mặt bằng được thành lập để phục vụ cho thi công
công trình thì tiêu chuẩn độ chính xác là “ Sai số trung phương vị trí điểm tương
hỗ của 2 điểm lân cận thuộc cấp khống chế cuối cùng . Trên khu vực công trình
công nghiệp- thành phố, lưới khống chế được thành lập để đo vẽ bản đồ tỷ lệ
10
10
SV: Nguyễn Văn Giáp
Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố
lớn nhất (1:500) và để bố trí công trình.
mst-hç=mP. 2 = 0.1mm.M. 2

II.2.2 Ước tính độ chính xác đặc trưng của các bậc khống chế.
a.Lưới phục vụ cho đo vẽ 1:500
Ta có sai số tổng hợp vị trí điểm khống chế cấp cuối cùng :

m 2 = m12 + m 22 + ... + m n2
Để bỏ qua ảnh hưởng của sai số số liệu gốc (sai số lưới bậc trên tới lưới
bậc dưới) tức là lưới bậc trên phải nhỏ hơn sai số lưới k lần (hệ số quan hệ độ
chính xác , tăng giảm độ chính xác).

m1 =

m
m2

4
m
+
16
m
=
21
m
P
1
1
1
1
Suy ra :

⇒ m1 =

100
21

= 22mm
: tính cho lưới hạng IV

m 2 = 2.m1 = 44mm
m3 = 4m1 = 88mm

11
SV: Nguyễn Văn Giáp

11

m P = 0.2
Khi ảnh hưởng của sai số số liệu gốc tới sai số tổng hợp trong khoảng
10%-20% thì coi sai số số liệu gốc là không đáng kể , có thể bỏ qua.Khi đó ta
tính được giá trị k=1,5-2,2 với hệ số tăng giảm độ chính xác giữa hai bậc liền
nhau là k, sai số bậc trên là sai số số liệu gốc ta có :

m2 =

m3
m
m
; m1 = 2 = 23
k
k
k

(3)

Thay (3) vào (2) ta có :

12
SV: Nguyễn Văn Giáp

12
Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

m2 = k Q ;

(4)
mP 2
m3= Q ;

− m1 = 15mm

− m 2 = 31mm
− m = 62mm
3
Chọn k=2 , ta có Q=1,14 , suy ra : 

II.3 Ước tính độ chính xác đo đạc cho từng cấp lưới
II.3.1 Lưới tứ giác trắc địa hạng IV: ước tính theo phương pháp chặt chẽ
Để phù hợp với địa hình khu đo , phương án thiết kế được đưa ra là tứ giác trắc
địa .Lưới gồm 4 điểm A,B,C,D và hai canh đáy AB,CD.Các điểm lưới được đặt
trên hướng trục A0 B0 − A30 B0 và A0 B20 − A30 B20 của lưới ô vuông như sơ đồ.

Sơ đồ lưới tam giác :
*Bước 1: Chọn ẩn số và xác định tọa độ gần đúng
13
13
SV: Nguyễn Văn Giáp

Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học


-Hệ phương trình số hiệu chỉnh có dạng: V=A.X+L
Dạng của các phương trình số hiệu chỉnh :
Ta có 8 trị đo góc và 6 trị đo cạnh
+Phương trình số hiệu chỉnh cho góc đo :

14
SV: Nguyễn Văn Giáp

14
Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

i

β

k
j
V k β = a ki .δxi + bki .δy i + (a kj − a ki ).δx k + (bkj − bki ).δy k − a kj .δx j − bkj .δy j + l k β

Trong đó :

l k β = (α kj − α ki ) − β đo

a ki = − aik = ρ ".


mY = μ QYY
Với : μ= 3
b. Đánh giá tương hỗ vị trí điểm
Cụ thể như sau:
Ta có bảng tọa độ thiết kế:
TT
1
2
3
4
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
16
SV: Nguyễn Văn Giáp

Tên điểm
X(m)
A
2348500
B
2350500
C
2350200

C
A
D
B
A
C
B

16
Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

Bảng thiết kế cạnh
Đầu
A
A
A
B
B
CL
ΔY

Cuối
B
C
D

3

-2300000
-2000000

3175000
-25000

-0,030864685 0,04260668
-0,103116388 -0,001289

4

-300000
-2300000

3175000
3175

-0,006084139 0,06439048
-0,089680264 0,0001238

5

-1700000
300000

-3200000
-3175000



300000
2300000

-3200000
-3175000

0,005990271
0,030864685

-0,0638962
-0,0426067

Bảng hệ số
No

1

TT
1
2
3
4
5
6 L
ΔX

17
SV: Nguyễn Văn Giáp



0,049

0,0764

0,001

0,0013

-0,103

0

Pβ

Angel

mβ

dYC

dXD

dYD

0,05

-0,027

-0,0639


0,03086

1

3 DBA

0

-0,064

0,084

0,064

0,0061

-0,0001

-0,0897

1

3 CBD

-0,05

0,0267

0,064


1

3 DCA

0

0

-0,043

-0,031

0

0,1031

0,0426

-0,0723

1

3 BDC

-0,064

-0,006

0,043

-300000
-2300000
-2000000

3200000
3200000
3175000
3175000
0

0,4691552
3
-0,0933407
-0,0940692
-0,586654
-1

3623534,186
3214031,736
3189141,734
3920538,866
2000000

0,8831
0,9956
0,9956
0,8098
0

Bảng hệ số phương trình cạnh

AC
AD

0,36

BC

-0,81
0

0,36
0,36

BD
CD

dYB

0,999
9
0
0
0,094
1
0,586
7
0

dXC


-0,006

Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học
0,001289
-0,0438956
-0,0642667
0,0643905
0
-0,0426067
0,0426067
0,9999219
0
0
0,0940692
0,586654
0
0

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố
-0,103116388
0,072251703
0,083596125
0,006084139
0
-0,030864685
0,030864685
0,012499024

0,8831
0
0,9956
0
0
0

0
0,0426
-1E-04
0
0
0,0426
0,0213
0
0
-0,093
0
-0,587
-1
-0,064

0
0,031
-0,09
0
0,103
-0,072
-0,025
0


0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0


0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0


0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1


1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0


0

0
0,3
6

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0


0

0

0

0 0,36

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0


0

0

0

0

0
0,3
6

0

0

0

0

0

0

0

0

0


0

0

0

0

0

0

Ta có ma trận hệ số phương trình chuẩn R=ATPA

0,50086356

-0,206

-0,008

0,027

-0,127

0,18

-0,2059045

0,6178


-0,02

-0,1266692

0,1734

-0,363

0,006

4,17

0,14

0,17746194

-0,24

-0,011

-0,016

0,138

0,65

21
SV: Nguyễn Văn Giáp


2,8633
-1,192
0,3123
-0,454

0,456
2,465
-1,192
3,102
-0,226
0,887

0,032 -0,32
-0,294 1,34
0,312 -0,45
-0,226 0,89
0,286 -0,18
-0,178 2,17

Bước 5 :Đánh giá độ chính xác
a.Đánh giá độ chính xác vị trí điểm theo công thức :
2
2
mP = m0 m X + mY

Trong đó : mX = μ Q XX
mY = μ QYY
Với: μ= 3
Ta có bảng sai số vị trí điểm



3

D

1,606

4,417

4,700

22
SV: Nguyễn Văn Giáp

22
Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

-Đánh giá vị trí tương hỗ điểm
-Lập hàm trọng số cạnh yếu B-D
0,586
7
�(�
_ _BD )

=

.m β

15
.3
= 4.0275 = 11.17”

Mà theo yêu cầu độ chính xác mth = 15 (mm) thì sai số tương hỗ đã đạt
yêu cầu.
II.3.2 Ước tính độ chính xác lưới đường chuyền
Đường chuyền được chia làm 4 tuyến đo bao quanh khu vực
Chúng ta đo cạnh đường chuyền bằng máy đo dài điện quang.
-Lưới đường chuyền duỗi thẳng phải thỏa mãn các điều kiện sau:
23
SV: Nguyễn Văn Giáp

23
Lớp: Trắc địa A-K58


Đồ án môn học

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố
[S]/ L ≤ 1.3
α’ ≤ ± 24o
ηo’ ≤ ± 1/8 L

Trong đó L là chiều dài nói hai điểm đo góc nối của đường chuyền
α’ Độ lệch phương vị thứi so với L
α’=


2
S

[S 2 ]

n + 3 M C2
=
12
2

M C2
[m ] =
2
2
S

Sai số khép tương đối giới hạn của đường chuyền
tính theo công thức :
f
2M C
1
[S ]
= S =
MC =
2Tgh
Tgh [ S ] [ S ]
�
(2-16)
- a. Độ chính xác đo cạnh.
- Trườn hợp đường chuyền duỗi thẳng cạnh đều :

Đồ án môn học
mβ2

ρ2
⇒

-

[ S 2 ].
mβ

ρ

n + 3 M C2
=
12
2

[S ]

⇒ mβ =

Trắc địa Công trình Công nghiệp-Thành phố

n + 3 MC
[S ]
=
=
12
2 2 2.Tgh