BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG
GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG,
THỦY LỢI
NGHỀ: TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP
Quảng Ninh, năm 2021
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Bài 1. XÂY DỰNG LƯỚI KHỐNG CHẾ
1. Lưới khống chế mặt bằng
Tuyến đường là cơng trình có dạng tuyến vì vậy ta thường xây dựng lưới
dạng đường chuyền kinh vĩ.
1.1. Thiết kế lưới khống chế mặt bằng
Đường chuyền kín: Xuất phát từ một điểm rồi khép về điểm đó làm
thành đa giác kín. Điểm xuất phát có thể là điểm khống chế đã biết, Ví dụ điểm
A, điểm B trong hình (7.1.a).
Số liệu biết trước là góc phương vị AB (AB) và toạ độ điểm B (XB, YB).
Cần đo chiều dài các cạnh và các góc trong của đường chuyền. Ngồi ra cịn
phải đo góc nối phương vị O của đường chuyền với cạnh gốc AB.
Trong trắc địa cơng trình, đường
chuyền kín thường dùng để thiết lập điểm
khống chế cho những vùng đất tập trung như
vùng lịng hồ, vị trí cơng trình v.v...
Ở những khu vực chưa có điểm khống
chế bậc cao thì phải thiết lập đường chuyền
kín độc lập. Tức là chọn lấy toạ độ giả định
cho một điểm của đường chuyền, đo góc
phương vị từ của cạnh qua điểm có toạ độ giả
định. Từ toạ độ giả định, góc phương vị từ và
các góc, các cạnh của đường chuyền tính ra
toạ độ giả định của các điểm khác.
Hình 1.1.a. Đường chuyền kín
Đường chuyền hở (cịn gọi là đường chuyền phù hợp) hình (7.1.b), xuất
phát từ một điểm khống chế bậc cao, phát triển trong khu đo rồi nối vào một
điểm bậc cao khác. đường chuyền hở dùng để thiết lập điểm khống chế cho
vùng đất hẹp và kéo dài như lòng thung lũng, tuyến đường, kênh mương, đê
v.v... Lưới đo tồn bộ các góc kẹp trái hoặc tồn bộ các góc kẹp phải của đường
tính chuyền, đo tất cả các cạnh.
Hình 1.1.b. Đường chuyền phù hợp
Đường chuyền nhánh(cịn gọi là đường chuyền treo): được thiết lập làm
điểm khống chế bổ xung cho đường chuyền chính và khơng được đo quá ba
điểm.
1
Trong thực tế cơng tác trắc địa ngồi bố trí 3 dạng chính đường chuyền
trên, cịn bố trí lưới đường chuyền gồm nhiều tuyến đường chuyền tạo thành vòng
khép hoặc điểm nút.
Hình 1.1.c. Đường chuyền nhánh
Hình 1.1.d. Đường chuyền phù hợp
Quy trình lập lưới khống chế theo phương pháp đường chuyền kinh vĩ
thực hiện theo hai giai đoạn: giai đoạn ngoại nghiệp và giai đoạn nội nghiệp.
Công tác ngoại nghiệp gồm: thiết kế đường chuyền, khảo sát chọn điểm,
chôn mốc ngồi thực địa, đo cạnh và đo các góc ngang trong đường chuyền.
Trước khi thiết kế đường chuyền cần nghiên cứu bản đồ cũ, nghiên cứu
địa hình, địa vật khu đo, tìm kiếm các điểm khống chế cấp cao đã xây dựng từ
trước và đánh giá xem chúng còn sử dụng được hay không. Các điểm đường
chuyền phải phân bố đều trên khu đo, đặt ở nơi quang đãng khống chế được
nhiều nhất địa hình và địa vật xung quanh, thuận lợi cho đo vẽ chi tiết bản đồ.
Căn cứ vào đặc điểm địa hình, địa vật và các điểm khống chế cấp cao để chọn ra
hình dáng chung của đường chuyền, tìm điểm xuất phát, các điểm ngoặt và điểm
kết thúc rồi đánh dấu các điểm đã thiết kế lên bản đồ. Có thể thiết kế nhiều
phương án rồi so sánh chọn lấy phương án tốt nhất.
Dựa vào tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ và yêu cầu độ chính xác điểm đường
chuyền mà người ta xác định một số tiêu chuẩn cơ bản của đường chuyền kinh
vĩ. Các đường chuyền được thiết kế cần đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật quy
định trong quy phạm đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn:
- Chiều dài cạnh trung bình 150 250m;
- Cạnh dài nhất không vượt quá 350m;
- Cạnh ngắn nhất không ngắn hơn 20m;
- Sai số trung phương đo góc 30”;
- Sai số khép tương đối giới hạn 1:2000 hoặc 1:1000.
Tổng chiều dài cạnh của đường chuyền kinh vĩ dạng phù hợp không vượt
quá quy định trong bảng 1-1.
Bảng 1.1. Tổng chiều dài cạnh đường chuyền kinh vĩ theo tỷ lệ đường chuyền
Tỷ lệ bản đồ
1:500
1:1000
1:2000
1:5000
Khu vực quang đãng
0,6km
1,2km
2,0km
4,0km
2
Khu vực rừng núi
1,0km
1,5km
3,0km
5,0km
Đối với tuyến đường chuyền nối hai điểm nút thì chiều dài đường chuyền
phải giảm đi 30% so với quy định trong bảng 1.1.
1.2. Chọn điểm, chôn mốc
Sau khi thiết kế trong phòng, ta đem bản thiết kế ra thực địa khảo sát lại vị
trí các điểm và chọn điểm chính thức. Điểm đường chuyền phải đặt trên nền đất
vững chắc, đảm bảo thông hướng với các điểm bên cạnh để dễ dàng đặt máy đo
góc và đo dài các cạnh.
Tại các điểm đường chuyền đã chọn phải chôn mốc để đánh dấu vị trí
điểm. Tuỳ theo yêu cầu của cơng việc mà có thể sử dụng loại mốc tạm thời bằng
cọc gỗ hoặc loại mốc sử dụng lâu dài bằng bê tơng. Cọc gỗ có đường kính 5
8cm, dài 40 60cm, trên đầu cọc có đóng đinh sắt nhỏ làm tâm mốc. Mốc bê
tơng trên đỉnh có gắn lõi thép hoặc dấu sứ có dấu chữ thập làm tâm mốc. Trên
đầu cọc dùng sơn ghi tên điểm. Để dễ tìm, phải làm dấu nhận biết như đào rãnh
xung quanh, đóng cọc hiệu bên cạnh và vẽ phác vị trí mốc vào sổ.
1.3. Đo đạc lưới khống chế mặt bằng
Trước khi đo đường chuyền cần phải kiểm nghiệm và điều chỉnh máy
kinh vĩ, máy đo dài và thước thép.
Tại các điểm đường chuyền, kể cả các điểm cấp cao nối với đường
chuyền phải đặt máy kinh vĩ để đo góc ngang. Khi đo góc phải quy định rõ
hướng đo góc, đo tất cả các góc nằm ở phía trái hoặc phía phải của đường
chuyền.
Sử dụng máy kinh vĩ có độ chính xác 30” đo góc với 1 hoặc 2 vòng đo,
giữ các vòng đo phải thay đổi vị trí bàn độ 90 o. Giá trị góc giữa các vịng đo
khơng chênh lệch nhau q 45”. Sai số khép góc đo cho phép trong đường
chuyền kinh vĩ là:
(1.1)
f gh = n
Trong đó n là số góc đo của đường chuyền.
Chiều dài cạnh đường chuyền được đo trực tiếp bằng thước thép thì phải
đo đi và đo về. Độ chênh lệch giữa hai lần đo của một cạnh phải nhỏ hơn 1:
2000 đối với khu quang đãng và 1:1000 đối với vùng núi. Nơi dốc hơn1,5o phải
đo góc nghiêng để tính chuyển cạnh về chiều dài nằm ngang.
Ngày nay các máy đo dài điện quang và máy toàn đạc điện tử được sử
dụng rất rộng rãi, ta có thể sử dụng các máy này để kết hợp đo đồng thời cả góc
và cạnh của đường chuyền kinh vĩ.
Kết quả đo góc và đo dài phải ghi chép đầy đủ vào sổ theo mẫu quy định,
khơng tẩy xố và phải tính tốn, kiểm tra chặt chẽ.
Sau khi đã kiểm tra tồn bộ sổ đo góc, đo cạnh, tính giá trị trung bình của
các trị đo thì cơng tác nội nghiệp mới được bắt đầu. Cơng tác nội nghiệp gồm
tính tốn bình sai, đánh giá độ chính xác và viết báo cáo kỹ thuật.
3
Mục đích cuối cùng của việc tính tốn đường chuyền là tìm ra toạ độ
chính xác của các điểm cần xác định trong đường chuyền. Do các kết quả đo có
tồn tại sai số đo nên trước khi tính toạ độ chính thức, cần tìm cách phát hiện sai
số đo sau đó tính tốn hiệu chỉnh kết quả đo để các đại lượng đo thoả mãn các
điều kiện toán học. Cơng việc đó gọi là bình sai đường chuyền. Đối với các
mạng lưới trắc địa có độ chính xác cao cần sử dụng các phương pháp bình sai
chặt chẽ. Đường chuyền kinh vĩ là loại lưới khống chế đo vẽ có độ chính xác
thấp nên chỉ dùng phương pháp bình sai gần đúng. Do hạn chế của chương trình,
dưới đây xin chỉ giới thiệu phương pháp bình sai gần đúng đường chuyền kinh
vĩ phù hợp khép kín và khơng khép kín.
1.4. Bình sai lưới khống chế mặt bằng
a. Tính tốn bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín
Ta hãy xét trình tự tính tốn một đường chuyền kinh vĩ khép kín như trên
sơ đồ hình (1.1.a). Xuất phát từ một điểm khống chế đã biết, Ví dụ điểm B rồi
khép về điểm đó làm thành đa giác kín. Số liệu biết trước là góc phương vị AB
(AB) và toạ độ điểm B (XB, YB). Các cạnh và các góc trong của đường chuyền,
góc nối phương vị O của đường chuyền với cạnh gốc AB được lấy từ sổ đo
ngoại nghiệp.
Bước 1- Kiểm tra sai số khép góc và hiệu chỉnh các góc ngang của đường
chuyền.
Giả sử số đỉnh của đa giác là n, đây là đa giác phẳng nên tổng các góc
trong của đa giác theo lý thuyết sẽ là:
(1.2)
lt = (n-2). 180o
Dùng các kết quả đo ta tính được tổng các góc đo trong đa giác. Do các
góc đo có chứa sai số nên tổng các góc đo sẽ khơng bằng tổng góc lý thuyết, độ
chênh của hai tổng góc gọi là sai số khép đo góc:
(1.3)
f = đo - lt
Sai số khép góc đo phải nhỏ hơn giới hạn cho phép. Theo lý thuyết sai số
ta lấy sai số giới hạn bằng hai lần sai số trung phương, tức là:
(1.4)
gh = 2.m
thức:
Sai số giới hạn của tổng n góc trong đường chuyền khép kín sẽ tính theo cơng
(1.5)
f gh = 2.m. n
Sai số trung phương đo góc quy định là 30” nên sai số khép giới hạn
đường chuyền đo góc sẽ là:
(1.6)
f gh = 60 n
Kiểm tra chất lượng kết quả đo góc đường chuyền bằng cách so sánh sai
số khép đo góc với sai số khép giới hạn, điều kiện là:
f f gh
(1.7)
4
Nếu thoả mãn điều kiện (1.7) thì phân phối đều sai số khép góc với dấu
ngược lại cho n góc đo tức là tính số hiệu chỉnh góc và góc sau khi hiệu chỉnh
theo công thức:
− f
(1.8)
v =
n
vhc = i + vi = i −
thuyết.
(7.9)
f
n
Kiểm tra tính tốn bằng cách lấy tổng hc, nó phải bằng tổng góc lý
Bước2: Tính góc phương vị cho các cạnh của đường chuyền.
Góc phương vị của các cạnh trong đường chuyền được tính dựa vào các
góc đã hiệu chỉnh theo cơng thức sau đây:
12 = AB − 1800 +
0
23 = 12 + 180 − 2
= + 1800 −
34
23
3
0
45 = 34 + 180 − 4
= + 1800 −
45
5
51
0
AB = 51 + 180 − ( 1 + )
(1.10)
Chú ý: Để kiểm tra việc tính phương vị của các cạnh đường chuyền kinh
vĩ khép kín, ta tính lại góc phương vị cạnh đầu tiên một lần nữa.
Bước 3: Kiểm tra sai số khép toạ độ và tính toạ độ điểm đường chuyền
kinh vĩ.
Dùng chiều dài cạnh Si và các góc định hướng i vừa tính được để tính gia
số toạ độ trên từng cạnh đường chuyền theo công thức:
xij = Si j . cos i j
j
yi = Si j .sin i j
(1.11)
Đối với đường chuyền có dạng khép kín thì theo lý thuyết ta có tổng gia
số toạ độ trên n cạnh phải bằng 0:
xlt = 0
(1.12)
ylt = 0
Do kết quả đo chiều dài cạnh đường chuyền Si có sai số, mặt khác góc i
vẫn tồn tại sai số vì vậy trong các góc định hướng i vẫn có sai số nên các gia
số toạ độ xi , yi tính theo cơng thức (1.11) có sai số.
Nếu dùng các gia số toạ độ này để tính chuyền toạ độ qua các điểm theo
vịng khép kín ta không được điểm B mà được điểm B’ không trùng với B. Đoạn
BB’ được gọi là sai số khép vị trí điểm, ký hiệu là f s. Chiếu fs xuống hai trục toạ
độ ta được sai số khép toạ độ fx và fy trong hình(1-3).
5
Tổng lý thuyết của gia số toạ độ trong vòng kín bằng 0 nên ta có ngay sai
số khép toạ độ:
f x = x ij
j
f y = y i
(1.13)
Sai số khép vị trí điểm sẽ tính theo công thức:
fS =
f x2 + f y2
(1.14)
Tổng chiều dài cạnh tồn đường chuyền là L= S, Ta tính được sai số
khép tương đối đường chuyền:
1
1
f
1
(1.15)
= S =
T
L
(L / fS )
2000
Ở vùng núi thì lấy 1/ Tgh = 1/1000. Nếu kết quả tính tốn khơng đảm bảo
điều kiện (7.12) thì cần phải phát hiện các sai số qua việc kiểm tra tính tốn, sổ
đo hoặc phải đo lại cạnh. Nếu kiểm tra đạt u cầu thì tính số hiệu chỉnh gia số
toạ độ theo nguyên tắc: đổi dấu sai số khép fx, fy và phân phối nó tỷ lệ thuận với
chiều dài các cạnh:
fx j
v xij = − L S i
v = − f y S j
i
yij
L
(1.16)
Kiểm tra theo công thức:
v x j = − f x
i
v yij = − f y
(1.17)
Gia số toạ độ trên cạnh thứ ij sau bình sai là:
x ij hc = x ij + v x j
i
j
j
y i hc = y i + v yij
Kiểm tra theo công thức:
j
x i hc = x lt = 0
j
y i hc = y lt = 0
(1.18)
(1.19)
Dựa vào toạ độ điểm đầu B đã biết và gia số toạ độ trên các cạnh đã hiệu
chỉnh ta tính được toạ độ các điểm đường chuyền:
(1.20)
x j = x i + x ij hc
j
y j = y i + y i hc
Toạ độ điểm đầu B (trùng với điểm thứ n) được tính một lần nữa theo
vịng kín dùng để kiểm tra cả q trình tính tốn.
b. Tính tốn bình sai đường chuyền kinh vĩ phù hợp khơng khép kín
6
Đường chuyền kinh vĩ phù hợp khơng khép kín là đường chuyền xuất
phát từ một điểm gốc (B) và kết thúc tại một điểm gốc khác (C) như trên sơ đồ
hình (1.2).
Hình 12. Đường chuyền phù hợp
Trình tự tính tốn bình sai đường chuyền kinh vĩ phù hợp khơng khép kín
hồn tồn tương tự như tính tốn đường chuyền khép kín đã giới thiệu ở phần
trên. Tuy nhiên do dạng đường chuyền khác nhau nên phải dùng các công thức
khác nhau để tính các sai số khép góc và sai số khép toạ độ.
Xét đường chuyền phù hợp hình (1.1.b). Đã biết toạ độ điểm đầu B và
điểm cuối C, biết góc định hướng cạnh đầu AB = đvà cạnh cuối là CD = c .
Đo các cạnhSi và các góc i . Giả thiết các yếu tố đã biết đều khơng có sai số.
Xuất phát từ phương vị đ, sử dụng các góc i nằm bên trái đường
chuyền, ta sẽ tính được góc phương vị ctheo cơng thức:
c = đ + - n.180o
Suy ra giá trị lý thuyết của tổng góc đo bên trái của đường chuyền phù
hợp là:
()lt = (c - đ)+ n.180o
Sai số khép góc sẽ tính theo cơng thức:
f= đo - (c - đ) - n.180o
(1.21)
Nếu góc i nằm bên phải đường tính thì:
f= đo - (đ - c) - n.180o
(1.22)
Kiểm tra sai số khép góc theo cơng thức (1.21), (1.22) và tính giá trị góc
sau bình sai. Sau đó tính góc định hướng các cạnh và tính gia số toạ độ trên từng
cạnh theo công thức (1.11).
Giá trị lý thuyết của tổng gia số toạ độ trong đường chuyền phù hợp chính
là hiệu số toạ độ hai điểm cấp cao đã biết, do đó ta có cơng thức tính sai số khép
toạ độ như sau:
f x = x − ( x C − x Đ )
f y = y − ( y C − y Đ )
(1.23)
Tính sai số khép vị trí theo (1.14), kiểm tra sai số khép tương đối theo
điều kiện (1.15), nếu đạt yêu cầu thì hiệu chỉnh gia số toạ độ và tính toạ độ điểm
đường chuyền.
7
Ví dụ:Bình sai kết quả đo và tính toạ độ các điểm đường chuyền kinh vĩ,
hình 1.1.b. Số liệu gốc cho trong bảng 1.2. Kết quả đo góc và đo dài cạnh đường
chuyền ghi ở cột 2 và 4 của bảng 1.3.
Bảng 7.2. Bảng tọa độ và phương vị gốc đường chuyền
Điểm
Toạ độ X(m)
Toạ độ Y(m)
A
B
2331240,70
502461,27
C
2331260,21
502946,02
D
Phương vị
153o 20’,00
64 o42’,40
Trình tự tính tốn như sau:
1. Tính sai số khép đường chuyền
f= đo - (CD - AB) - 6.180o = - 0’,9 =-54”
So sánh với sai số giới hạn: f gh = 60' '. n = 60' '. 6 = 145 ' '
Ta có f fgh , đo góc đạt yêu cầu.
2. Tính số hiệu chỉnh góc đo: v =
− f
n
=
− (− 0,9')
= +0,15'
6
3. Tính góc phương vị các cạnh theo góc đã hiệu chỉnh, được kết quả ở cột 3
bảng 7.3.
4. Tính gia số toạ độ theo cơng thức (1.11).
5. Tính sai số khép toạ độ theo cơng thức (7.23), xem cột 5 và 6.
fS =
f x2 + f y2 = 23cm
Tổng chiều dài cạnh toàn đường chuyền là L= S = 496,42m, Ta tính
được sai số khép tương đối đường chuyền:
f
1
0,23m
1
1
= S =
=
T
L
496,42m 2160 2000
6. Phân phối sai số khép toạ độ theo cơng thức (1.18) và tính toạ độ các
điểm theo công thức (1.20), xem cột 7 và 8 bảng 1.3.
Bảng 7.3. Bình sai và tính toạ độ đường chuyền
Điểm
Góc
Cạnh
Gia số toạ độ
Góc đo
phương vị
(m)
x
y
1
2
3
4
5
6
A
+0,15
15320,00
B
97 17,2’
’
82,41 27,34+3 77,74-3
+0,15
70 37,35’
1
206 20,7’
8
Toạ độ điểm
X(m)
Y(m)
7
8
2331240,70 502461,27
2331268,07 502538,98
+0,15
2
163 41,6’
+0,15
3
204 52,1’
96 58,20’
97,23
-11,80+3
96,51-3
75,67
+3
-3
12,27
2331256,30 502635,46
74,67
80 39,95’
2331268,60 502710,10
-27,65
+3
-4
99,47
10532,20 103,24
156 27,4’
’
+0,15
4
137,87 19,20+3
+0,15
C
162 42,5’ 82 59,75’
D
2331240,98 502809,53
136,534
2331260,21 502946,02
6442,40’
496,42
99121,5’
19,36
484,92
19,51
484,75
2. Lưới khống chế độ cao
Lưới khống chế độ cao là tập hợp những điểm cố định ở ngoài thực địa, độ
cao của chúng được xác định chính xác xuất phát từ một điểm gốc. Lưới khống
chế độ cao là cơ sở để nghiên cứu khoa học, đo vẽ bản đồ địa hình, phục vụ
cơng tác khảo sát, thiết kế, bố trí cơng trình và quan trắc biến dạng cơng trình...
2.1. Thiết kế lưới
Lưới độ cao kỹ thuật là lưới cơ sở về độ cao nhằm dẫn độ cao từ các điểm
khống chế độ cao Nhà nước về các điểm của lưới khống chế đo vẽ.
Lưới độ cao kỹ thuật có thể được bố trí theo các dạng cơ bản như hình 1.9,
1.10, 1.11.
Hình 1.9. Đường chuyền thủy chuẩn phù hợp
Hình 1.10. Đường chuyền thủy chuẩn khép kín
9
Hình 1.11. Đường chuyền thủy chuẩn có điểm nút
Hình 1.9 là tuyến đơn dạng phù hợp, điểm đầu và điểm cuối là điểm hạng
cao A và B. Tuyến đo cao đi qua các điểm khống chế đo vẽ R1, R2, R3.
Hình 1.10 là dạng tuyến đo cao khép kín, điểm gốc R đã biết độ cao, đo n
tuyến chênh cao đi qua các điểm A,I,B,C,D, khép về chính điểm R.
Hình 1.11 là dạng lưới độ cao dựa trên 4 điểm cấp cao A, B, C,D. Các
điểm cần xác định độ cao là R1, R1 và R1, R1 chính là các điểm nút.
2.2. Chọn điểm, chôn mốc
Sau khi thiết kế trong phòng, ta đem bản thiết kế ra thực địa khảo sát lại vị
trí các điểm và chọn điểm chính thức. Điểm đường chuyền phải đặt trên nền đất
vững chắc, ổn định đảm bảo tồn tại lâu dài.
Tại các điểm đường chuyền đã chọn phải chôn mốc để đánh dấu vị trí
điểm. Tuỳ theo u cầu của cơng việc mà có thể sử dụng loại mốc tạm thời bằng
cọc gỗ hoặc loại mốc sử dụng lâu dài bằng bê tông. Cọc gỗ có đường kính 5
8cm, dài 40 60cm, trên đầu cọc có đóng đinh sắt nhỏ làm tâm mốc. Mốc bê
tơng trên đỉnh có gắn lõi thép hoặc dấu sứ có dấu chữ thập làm tâm mốc. Trên
đầu cọc dùng sơn ghi tên điểm. Để dễ tìm, phải làm dấu nhận biết như đào rãnh
xung quanh, đóng cọc hiệu bên cạnh và vẽ phác vị trí mốc vào sổ.
2.3. Đo thủy chuẩn lưới
Máy thuỷ bình dùng trong đo đạc lưới độ cao kỹ thuật là các máy có độ
phóng đại ống kính lớn hơn 20 lần và độ nhạy ống thuỷ dài nhỏ hơn 45”/2mm.
Mia dùng để đo lưới độ cao kỹ thuật là mia gỗ dài 3m có vạch chia nhỏ nhất là
1cm. Trước khi đo phải kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy và mia.
Sử dụng phương pháp đo cao từ giữa để đo chênh cao. khoảng cách từ
máy tới hai mia gần bằng nhau, trung bình là 120m, nếu điều kiện đo thuận lợi
có thể kéo dài tia ngắm tới 200m. Các mia phải dựng trên đế mia.
Tại mỗi trạm đo chênh cao cần đọc số theo quy định:
- Nếu dùng mia một mặt thì đọc số mia sau, đọc số mia trước, thay đổi
chiều cao máy 10cm và đọc số mia trước, quay lại đọc số mia sau.
- Nếu dùng mia hai mặt thì đọc số S - T mặt đen, quay mia đọc số T - S
mặt đỏ.
10
Chênh lệch giữa hai giá trị chênh cao tại một trạm máy tính theo hai độ
cao máy hoặc hai mặt mia không được lớn hơn 5mm.
Kết quả đo ghi ngay vào sổ theo mẫu quy định, khơng chữa, khơng tẩy
xố. Sau mỗi trang sổ sẽ tính chênh cao theo kết quả trung bình của mỗi trạm
máy. Cuối cùng tính tổng độ chênh cao giữa hai mốc kề nhau.
Kiểm tra kết quả đo bằng các sai số khép đo chênh cao:
- Một tuyến có đo đi và đo về: fh = hđi - hvề
(1.24)
- Một vịng khép kín:
fh = hđo
(1.25)
- Một tuyến phù hợp:
fh = hđo - (Hc - Hđ)
(1.26)
Các sai số khép phải đảm bảo điều kiện: fh fhgh = 50.
L
(1.27)
Trong đó fh tính bằng milimét, L là chiều dài tuyến tính theo km.
2.4. Bình sai lưới khống chế độ cao
Sau khi kiểm tra sổ đo, kiểm tra các bước tính trong sổ thấy khơng cịn sai
sót thì lập bảng tổng hợp kết quả đo và vẽ sơ đồ mạng lưới độ cao. Trên sơ đồ
phải ghi rõ các mốc cấp cao đã biết, các điểm độ cao cần xác định, các tuyến đo
có vẽ các mũi tên chỉ hướng đo.
Lưới độ cao kỹ thuật được tính tốn bình sai theo phương pháp gần đúng.
Trong phần này chỉ giới thiệu phương pháp đơn giản để bình sai tuyến đo cao
khép kín hoặc có dạng phù hợp nối hai điểm hạng cao. Trình tự tính tốn như
sau:
- Tính và kiểm tra sai số khép đo cao theo công thức (1.26) và (1.27), nếu
đạt u cầu thì tính tiếp.
- Đổi dấu sai số khép fh và phân phối cho các đoạn đo tỷ lệ thuận với chiều
dài đoạn đo chênh cao:
S
(1.28)
v =−f . i
hi
h
S
- Tính chênh cao các đoạn sau bình sai:
hi' = hi + v hi
(1.29)
- Tính độ cao các điểm dựa vào độ cao điểm gốc và các chênh cao sau bình sai:
H Ri= H gơc + h '
(1.30)
Ví dụ: Bình sai tính tốn tuyến độ cao phù hợp nối hai điểm hạng cao A, B
có độ cao là HA = 211.453m, HB = 225.116m, hình 7.9. Đo 4 đoạn độ chênh cao
theo chiều mũi tên, đi qua 3 điểm mốc cần xác định R 1, R2, R3. Kết quả đo
chênh cao các đoạn đo ghi ở cột 2. Chiều dài đoạn đo ghi ở cột 3 của bảng 7.9.
Từ kết quả đo ta có:fh = hđo - (HB - HA) = -55mm
fhgh = 50.
L=
50. 4,55 = 105mm
11
Kết quả đo đạt yêu cầu độ chính xác, các bước tính tốn thực hiện ngay
trong bảng 1.9.
Bảng 1.9. Bảng bình sai và tính độ cao đường chuyền thủy chuẩn phù hợp
Tên Chênh cao
Chiều dài Số hiệu chỉnh Chênh cao
Độ cao điểm
điểm
đo (m)
đoạn đo
(mm)
bình sai (m)
(m)
(km)
1
2
3
4
5
6
A
211,453
+3,748
0,83
+10
+3,758
R1
215,211
-2,365
1,72
+21
-2,344
R2
212,867
+11,430
1,20
+15
+11,445
R3
224,312
+0,795
0,70
+9
+0,804
B
225,116
h =
L= 4,45
v = +55
h’= 13,663 HB - HA=
13,663
+13,608
12
Bài 2. KHẢO SÁT, ĐỊNH TUYẾN
1. Định tuyến
1.1. Các yếu tố của tuyến
Trục thiết kế của một cơng trình dạng thẳng được đánh dấu ngoài thực địa,
chuyển lên bản đồ hoặc bình đồ ảnh hoặc được cho trước bởi những tọa độ của
các điểm cơ bản trên mơ hình số của bề mặt thực địa được gọi là tuyến đường.
Các yếu tố cơ bản của tuyến đường bao gồm: Bình đồ tức là hình chiếu
của nó lên mặt phẳng và mặt cắt dọc, tức là lát cắt đứng của nó dọc theo tuyến
đường thiết kế.
Nhìn chung, tuyến đường là một đường cong không gian bất kỳ và rất
phức tạp. Trong mặt phẳng, nó bao gồm các đoạn thẳng có hướng khác nhau và
chêm giữa chúng là những đường cong phẳng có bán kính cong cố định hoặc
biến đổi. Tuỳ thuộc và điều kiện cụ thể mà đường cong phẳng có bán kính cong
có thể khá lớn: 500- 1000m và lớn hơn. Trong mặt cắt dọc, tuyến bao gồm các
đoạn thẳng có độ dốc khác nhau và nối giữa các đoạn thẳng đó là những đường
cong đứng có bán kính khơng đổi. Trong một số tuyến (ví dụ như tuyến dẫn điện
hoặc tuyến kênh dẫn) người ta không thiết kế các đường cong đứng và đường
cong phẳng và lúc đó tuyến là một đường khơng gian bất kì.
Vì độ dốc của tuyến thường là không lớn, cho nên để cho việc biểu diễn
độ dốc của tuyến được rõ ràng, thì tỷ lệ đứng của mặt cắt dọc thường được chọn
lớn hơn 10 lần so với tỷ lệ ngang (ví dụ tỷ lệ ngang là 1:10000 thì tỷ lệ đứng là
1:1000).
Để đặc trưng cho bề mặt thực địa và cho cơng trình dạng tuyến đã thiết kế
thì trong các hướng vng góc với tuyến, người ta thành lập các mặt cắt ngang
có cùng tỷ lệ ngang và đứng.
1.2. Các thông số của việc định tuyến đường
Tuyến đường cần phải thoả mãn những yêu cầu nhất định do những điều
kiện kỹ thuật của việc thiết kế đường đề ra. Thông thường khi thiết kế một tuyến
đường nào đó, người ta cho trước độ dốc dọc lớn nhất và nhỏ nhất, cho trước
bán kính cho phép tối thiểu của các đường cong đứng và phẳng…
Tập hợp tất cả các công tác khảo sát, xây dựng theo tuyến được chọn, đáp
ứng được những yêu cầu của các điều kiện kỹ thuật và đòi hỏi một chi phí nhỏ
nhất cho việc xây dựng tuyến được gọi là công tác định tuyến đường. Bằng cách
so sánh kinh tế kỹ thuật các phương án tuyến, chúng ta chọn được phương án
tuyến tối ưu.
Nếu tuyến được chọn dựa vào bình đồ địa hình, các tài liệu ảnh hoặc bằng
mơ hình số mặt đất thì người ta gọi là định tuyến trong phịng. Nếu tuyến được
chọn trực tiếp ngồi thực địa thì gọi là định tuyến ngồi trời.
Trong việc định tuyến, người ta chia ra các thông số sau đây:
- Thơng số trong mặt phẳng ngang bao gồm: Các góc ngoặt, các bán kính
cong phẳng, chiều dài các đường cong chuyển tiếp, các đoạn thẳng chêm.
13
- Thông số độ cao (trong mặt cắt) bao gồm các độ dốc dọc, chiều dài các
đoạn trong mặt cắt, các bán kính cong đứng.
Đối với một số cơng trình như kênh đào hay kênh dẫn tự chảy, người ta
quan tâm nhất đến thơng số độ cao. Cịn với một số cơng trình khác như tuyến
dẫn điện chẳng hạn, thì độ dốc thực địa ít ảnh hưởng đến việc thiết kế tuyến và
người ta cố gắng chọn tuyến sao cho ngắn nhất và qua những nơi có điều kiện
thuận lợi.
Phức tạp nhất cho việc định tuyến là những tuyến đường địi hỏi phải thoả
mãn đồng thời các thơng số mặt phẳng ngang và thơng số độ cao. Khơng vì đặc
trưng của các cơng trình tuyến và những thơng số của việc định tuyến mà các
tuyến đường làm xấu đi cảnh quan thực địa và phá vỡ vẻ đẹp thiên nhiên. Tuỳ
thuộc vào điều kiện cụ thể mà các tuyến đường nên bố trí đi qua những vùng đất
ít có giá trị canh tác.
1.3. Định tuyến đường ở đồng bằng
Vị trí tuyến đường ở đồng bằng được xác định chủ yếu dựa vào các địa
vật. Vì độ dốc trung bình của mặt đất vùng đồng bằng thường nhỏ hơn độ dốc
thiết kế cho phép, cho nên khi xác định tuyến thiết kế dựa vào các điểm đặc
trưng của mặt cắt dọc theo hướng đã chọn, người ta
C
có một “tuyến tự do” về độ cao. Khi tiến hành định
tuyến theo hướng đã chọn, người ta cố gắng sao cho
tuyến tương đối thẳng. Tuy nhiên trong khi định
tuyến, các địa vật mà chúng ta gặp phải (như điểm
dân cư, hồ nước…) đã buộc hướng tuyến AB phải
lệch về một phía nào đó (hình 1.1).
B
A
Mỗi một góc ngoặt sẽ gây ra một độ dài thêm
nào đó của tuyến đường. Độ dài thêm tương đối của
Hình 1.1. Góc ngoặt
tuyến là được xác định:
tuyến đường
=
1 − cos
cos
(1.1)
Tuỳ thuộc vào độ lớn của góc ngoặt mà độ dài thêm tương đối của
tuyến được thể hiện trong bảng (3.1).
Bảng 1.1. Mối quan hệ giữa góc ngoặt tuyến đường và độ dài thêm tuyến
o
10
20
30
40
50
60
%
1,5
6,4
15,5
30,5
55,5
100
Từ số liệu trên ta thấy rằng, khi góc ngoặt < 20 0 thì độ dài thêm của tuyến
là khơng đáng kể.
Ở vùng đồng bằng, để có được tuyến đường ngắn nhất thì định tuyến cần
tuân thủ những nguyên tắc sau đây:
- Giữa các địa vật có đường bao nên đặt tuyến thẳng. Độ lệch tuyến so với
đường thẳng (tức là độ dài thêm tương đối) và độ lớn của góc chuyển hướng cần
phải được khống chế trước.
14
- Đỉnh các góc ngoặt chọn đối diện với khoảng giữa địa vật để cho phép
tuyến đường vòng qua các địa vật đó.
- Các góc chuyển hướng của tuyến cố gắng không lớn hơn 20o- 30o.
Tuy nhiên, trên những khu vực có địa vật phức tạp thì vị trí các đỉnh góc
ngoặt được xác định bởi những điều kiện giao nhau có lợi nhất của các tuyến
đường hoặc vịng tránh qua các địa vật.
Ví dụ như trong hình (3.2), đỉnh ngoặt ĐN1 là giao điểm của trục đường
phố kéo dài với trục cầu đã chọn để tuyến đường đi qua một khu phố đã được
xây dựng
Hình 1.2. Thiết kế vị trí các đỉnh góc ngoặt tuyến đường
1.4. Định tuyến ở vùng núi
Vị trí tuyến đường ở vùng núi được chọn chủ yếu dựa vào địa hình. Vì độ
dốc ở vùng núi thường lớn hơn đáng kể so với độ dốc thiết kế của tuyến, nên
việc định tuyến ở đây được tiến hành theo độ dốc giới hạn của từng đoạn tuyến.
Để đảm bảo được độ dốc đó, người ta buộc phải kéo dài tuyến bằng cách làm
lệch tuyến đường đi những góc khá lớn so với đường thẳng hay nói cách khác là
phải làm tăng chiều dài thiết kế của tuyến. Bởi vậy, trong điều kiện vùng núi,
tuyến đường trong mặt phẳng nói chung có hình dạng rất phức tạp.
Độ dài thêm cần thiết của tuyến được tính như sau:
l =
l(i m − i 0 )
i0
(1.2)
Trong đó:
im là độ dốc thực địa.
io là độ dốc cho phép của tuyến.
l là khoảng cách giữa các điểm trên thực địa hoặc theo tỉ số tương đối:
15
l i m − i 0
=
l
i0
(1.3)
Tuỳ theo điều kiện cụ thể của địa hình mà chúng ta có thể sử dụng các
phương án khác nhau để gia
tăng dộ dài của tuyến
đường.
55
50
Nếu độ dài thêm của
tuyến cho phép nhỏ thì ta có
A
B
thể thay thế chiều dài đoạn 30
60
45
thẳng bằng đường cong hình
chữ S (hình 1.3). Nếu độ dài
40
35
thêm của tuyến cho phép lớn
thì có thể áp dụng những
Hình 1.3. Tuyến đường hình chữ S
đường cong phức tạp hơn
dưới dạng một đường vịng quanh có điểm kết thúc ở phía đối diện (hình 1.4)
hoặc dưới dạng một đường xoắn ốc khi tuyến này nâng dần độ cao và cắt nhau ở
một độ cao khác (hình 1.5).
Trên các tuyến đường ơ tơ, để kéo dài tuyến, người ta sử dụng các loại
đường cong hình rắn.
A
B
Hình 1.4. Tuyến đường dạng vịng
Hình 1.5. Tuyến đường dạng vòng nâng dần độ cao
16
Như vậy, khi định tuyến đường ở vùng núi cần tuân thủ các nguyên tắc
sau đây:
- Định tuyến theo một độ dốc giới hạn có khối lượng cơng tác bằng
khơng. Chỉ giảm độ dốc (hoặc cho độ dốc bằng không) ở những vùng riêng biệt,
những khu vực đòi hỏi phải tuân thủ theo những điều kiện kỹ thuật nào đó.
- Các yếu tố của tuyến và độ cao mặt đất được chọn có lưu ý đến mặt cắt
thiết kế đã lập trước đây và những yêu cầu khi chêm các đoạn thẳng và các
đường cong.
- Phải căn cứ vào độ dốc định tuyến và độ kéo dài cho phép của tuyến
đường mà quyết định vị trí các đỉnh góc ngoặt và độ lớn của chúng. Cần phải
loại bỏ những đường cong có bán kính nhỏ vì ở nơi đó buộc phải làm giảm một
cách đáng kể độ dốc cho phép.
1.5. Phân loại và điều kiện kỹ thuật khi thiết kế tuyến đường
1.5.1. Phân loại tuyến đường
a. Đối với đường ô tô: Được chia làm 5 cấp:
- Đường cấp I- II là những tuyến đường có ý nghĩa Quốc gia, nối các
vùng kinh tế quan trọng nhất và các trung tâm lớn của đất nước với nhau.
Đường cấp I có mật độ chuyển động ngày đêm khoảng hơn 6000 chiếc với tốc
độ thiết kế 150km/h và có tối thiểu 4 làn xe chạy.
- Đường cấp II có mật độ chuyển động ngày đêm từ 3000- 6000 chiếc với
tốc độ tính tốn khoảng 120km/h và 2 làn xe chạy.
- Đường cấp III là những tuyến đường liên tỉnh có mật độ chuyển động
ngày đêm từ 1000- 3000 chiếc với tốc độ tính toán khoảng 100km/h.
- Đường cấp IV- V là những tuyến đường liên tỉnh hoặc liên huyện có mật
độ chuyển động ngày đêm khơng lớn lắm và có tốc độ thiết kế là 60- 80km/h.
b. Đối với đường sắt: Được chia thành 3 cấp:
- Đường cấp I là những tuyến đường sắt bảo đảm sự giao thông liên lạc
trong phạm vi lãnh thổ của một Quốc gia và tuyến đường sắt liên vận quốc tế có
khối lượng vận chuyển hàng hố lớn (hơn 5triệu tấn/km/năm) và với mật độ vận
chuyển hành khách lớn (hơn 10 cặp đầu máy chạy đường dài trong một ngày
đêm với vận tốc lớn hơn 150km/h).
- Đường cấp II là những tuyến vận tải hàng hoá và hành khách giữa các
vùng lãnh thổ trong nước có cường độ vận chuyển lớn và với tốc độ 120100km/h.
- Đường sắt cấp III là những tuyến hoặc các nhánh đường sắt liên tỉnh có
khối lượng vận tải khơng lớn lắm (vận tải hàng hoá 2- 3triệu tấn/km/năm và vận
chuyển hành khách dưới 3 cặp đầu máy/ngày đêm).
1.5.2. Những điều kiện kỹ thuật khi thiết kế tuyến đường
Yêu cầu chủ yếu đề ra đối với các tuyến đường giao thông là độ bằng
phẳng và an toàn cho các chuyển động với tốc độ cho trước. Muốn thế, trên các
tuyến đường ô tô và đường sắt phải tuân thủ một cách chặt chẽ độ dốc cho phép
cực đại và bán kính cong tối thiểu (bảng 1.2).
17
Bảng 1.2. Điều kiện kỹ thuật khi thiết kế tuyến ng
Cỏc thụng s
Cp ng
ng ụ tụ
I
II
II
IV
V
30
40
50
60
70
1000
600
400
250
150
Li
25000
15000
10000
5000
2500
Lừm
8000
5000
3000
2000
1500
15
15
20
Bán kính cong phẳng max
(m)
4000
4000
4000
Bán kính cong phẳng min
(m)
1200
800
600
Bán kính cong đứng cho
phép
10000
10000
5000
dc dc max (o/oo)
Bán kính cong phẳng min (m)
Bán kính cong đứng min (m)
Đường sắt
Độ dốc cho phép (o/oo)
Trên những đường cong có bán kính lớn, người ta làm giảm độ dốc cho
phép giới hạn xuống. Đối với tuyến đường sắt, độ giảm độ dốc này xác định bởi
công thức:
i =
12,2 0
K
o
/oo
Trong đó:
o là góc ngoặt của tuyến (độ).
K là chiều dài đường cong (m).
K = rad. R = R. o/o (o = 57,3o) do vậy:
i =
12,2 0 700
=
R
R
(3.4)
1.5.3. Xác định tuyến đường
Ngay trước khi xây dựng cần xác định tuyến đường. Nội dung công tác
xác định tuyến đường gồm:
- Sử dụng máy móc để xác lập vị trí các điểm cọc trên tuyến, đo kiểm tra
cạnh, đo góc ngoặt trtên tuyến và bố trí chi tiết đường cong.
- Đo kiểm tra độ cao các điểm cọc và chêm dày lưới khống chế độ cao thi
cơng.
- Đo kiểm tra vị trí trục các cơng trình nhân tạo.
18
- Đánh dấu tuyến và trục các cơng trình nhân tạo, đồng thời chuyển ra
khỏi vùng đào đắp các dấu mốc đã bố trí.
Khi xác định tuyến đường, cần lấy tuyến đã chọn lần cuối cùng và đánh
dấu ngoài thực địa trong q trình khảo sát trước lúc thi cơng làm cơ sở. Khi đó
phải sử dụng các tài liệu của bản thiết kế thi cơng như bình đồ, mặt cắt tuyến,
bản thuyết minh các đoạn đường thẳng và đường cong cùng với sơ đồ đánh dấu
tuyến đường. Việc xác định tuyến đường bắt đầu từ việc tìm kiếm vị trí đỉnh các
góc ngoặt ở ngồi thực địa. Một số đỉnh riêng biệt khơng có điểm đánh dấu có
thể được xác định bằng cách đo đạc từ các địa vật cố định rõ nét trên bản đồ và
ngoài thực địa theo các số liệu đo nối, hoặc giao hội thuận từ hai điểm đỉnh lân
cận trên tuyến đường. Nếu như tại một đỉnh góc ngoặt nào đó khơng có các điểm
cọc đánh dấu cũng như khơng có khả năng khơi phục từ các địa vật trên thực địa
thì người ta vẫn giữ lại các góc ngoặt và khoảng cách lấy trên bản thiết kế để
định hướng lại đoạn này. Đồng thời với việc xác định vị trí đỉnh góc ngoặt của
tuyến đường, người ta đo các góc ngoặt này và so sánh chúng với giá trị lấy từ
thiết kế.
Khi phát hiện thấy hướng tuyến có sự sai lệch lớn thì người ta khơng thay
đổi lại hướng ngồi thực địa nữa, mà chỉ hiệu chỉnh lại giá trị góc ngoặt thiết kế
đồng thời tính lại tất cả các yếu tố của đường cong theo góc hiệu chỉnh. Sau đó,
đo kiểm tra cạnh kết hợp với bố trí các điểm cọc của tuyến. Các điểm cọc và các
điểm giao nhau của tuyến đường với các dòng chảy được đưa vào hướng tuyến
nhờ máy kinh vĩ. Vì phải tính lại các yếu tố của đường cong theo góc ngoặt đã
hiệu chỉnh, do vậy vị trí các điểm cọc trên tuyến cũng sẽ thay đổi theo. Lúc đó,
người ta sẽ khơng làm dịch chuyển liên tiếp các điểm cọc cũ nữa. Khi phát hiện
thấy có sự sai lầm đáng kể trong đo cạnh thì người ta sẽ bố trí các “ điểm cọc
sai”, nghĩa là các điểm cọc không phải là 100m.
Tại những chỗ lượn của tuyến, người ta bố trí các đường cong chuyển tiếp
và đường cong trịn. Đối với đường cong có bán kính 500m và lớn hơn ta bố trí
chi tiết với các cọc cách nhau 20m một, với đường cong có bán kính dưới 500m
ta bố trí các cọc cách nhau 10m một.
Sau khi xác định được các điểm cọc 100m và bố trí chi tiết đường cong,
người ta tiến hành đánh dấu tuyến. Các điểm cọc đánh dấu vị trí tuyến được đặt
ngồi vùng đào đắp có thể giữ được lâu dài trong q trình xây dựng.
Thơng thường khi định tuyến, các đỉnh góc ngoặt được đánh dấu khá cẩn
thận. Nếu các điểm đánh dấu bị hư hỏng, người ta sẽ khơi phục lại nó. Trong
trường hợp các đỉnh góc ngoặt rơi vào vùng đào đắp thì nó sẽ được đánh dấu
bằng hai điểm ở hướng kéo dài của các cạnh. Vị trí trục cầu, ống dẫn, chỗ giao
nhau của tuyến với địa vật trên tuyến cũng như các điểm cọc 100m được đánh
dấu bằng các mặt phẳng hướng vng góc với trục tuyến đường.
Các điểm của tuyến được đánh số và mã hiệu. Khi đó cần chỉ rõ tên điểm
đánh dấu, điểm nằm ở phía nào của tuyến, khoảng cách từ nó đến trục đường và
ghi vào sổ đánh dấu tuyến.
19
Đồng thời với việc đánh dấu tuyến, để thuận lợi cho công tác thi công, cần
chêm dày mạng lưới độ cao thi công để sao cho cứ 4- 5 điểm cọc trên tuyến lại
có một mốc độ cao. Có thể sử dụng các điểm địa vật kiên cố gần tuyến để làm
các mốc độ cao này. Các điểm cọc 100m và toàn bộ dấu mốc độ cao cố định và
tạm thời được đo kiểm tra lại độ cao. Để nâng cao độ chính xác tính tốn khối
lượng đào đắp thì những nơi có độ nghiêng ngang vượt quá 0.1 (khoảng 6o) cần
đo thêm các mặt cắt ngang bổ sung.
Tất cả những thay đổi nảy sinh trong quá trình định tuyến phải chuyển
ngay cho cơ quan thiết kế để thông qua.
2. Định tuyến đường trong phòng
Việc định tuyến trong phòng các cơng trình dạng tuyến được thực hiện khi
khảo sát kinh tế, kỹ thuật để chọn hướng cơ bản của tuyến và phương án tuyến
đường. Tuy nhiên, trên những khu vực có địa hình phức tạp thì trong q trình
định tuyến ngoài thực địa người ta cũng kết hợp định tuyến trên các bản đồ địa
hình tỷ lệ lớn. Tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình mà có thể tiến hành theo hai
phương pháp: Phương pháp thử và phương pháp đặt các đoạn có cùng độ dốc.
2.1. Phương pháp thử
Được áp dụng ở vùng đồng bằng. Giữa các điểm định hướng, người ta
đánh dấu trên bản đồ tuyến đường ngắn nhất và dựa vào đó thành lập mặt cắt
dọc tuyến và tuyến thiết kế. Trên cơ sở phân tích mặt cắt dọc ta tìm được những
vùng, tại đó có thể dễ dàng chuyển tuyến đường sang trái hoặc sang phải để độ
cao của thực địa gần với độ cao thiết kế. Sau đó định tuyến lại những khu vực
này và thành lập được bản thiết kế tuyến đường tốt nhất.
2.2. Phương pháp đặt các đoạn có cùng độ dốc
Phương pháp dặt các đoạn có cùng độ dốc được áp dụng ở vựng nỳi. Ni
dung ca phng phỏp l cn c
Dòng chảy
vo khoảng cao đều h giữa các
đường đồng mức kế tiếp trên bản
A
đồ và độ dốc cho phép i của tuyến
l
l
đường để tìm trên hướng tuyến đã
l
cho các đoạn cùng độ dốc theo
l
l B
cơng thức:
h
h
L=
=
tgv itk
(1.5)
h 1
.
itk M
l
l
M
(1.6)
Trong hình (1.6), khi có được
l, bắt đầu từ điểm đầu tiên của
tuyến đường, dùng compa xác định
C
l
l
Nếu tỷ lệ bản đồ là 1:1000
thì khoảng cách đó tương ứng trên
bản đồ sẽ là:
l=
l
l
D
Hình 1.6. Phương pháp đặt các đoạn có
cùng độ dốc
20
các đoạn có cùng độ dốc trên bản đồ. Đầu mút của khoảng cách l cắt đường
đồng mức lân cận tại B. Tiếp tục đặt compa ở B, mở khoảng cách l để đầu mút
cắt đường đồng mức tại C…(những đường thẳng khơng chạy theo hướng tuyến
thì loại). Cứ tiếp tục như vậy cho đến điểm cuối của tuyến. Cần lưu ý tuyến nhận
được theo phương pháp này có thể căn cứ vào địa hình để khái quát lại tuyến
đường nhằm có được tuyến ít gãy khúc hơn.
3. Định tuyến ngoài thực địa
Việc định tuyến ngoài thực địa bao gồm các dạng công việc sau đây:
- Chuyển bản thiết kế ra thực địa. Định các cạnh của tuyến.
- Đo góc ngoặt trên tuyến.
- Đo chiều dài các cạnh kết hợp bố trí các điển cọc lộ trình. Lập sơ đồ
đánh dấu cọc.
- Bố trí các đường cong (đường cong trịn, đường cong chuyển tiếp, đường
cong hình rắn…).
- Thuỷ chuẩn tuyến đường, bố trí các mốc thuỷ chuẩn dọc tuyến.
- Đánh dấu tuyến đường.
- Đo nối tuyến đường với các mốc cơ sở trắc địa.
- Đo vẽ mặt bằng, chỗ gián tiếp và giao nhau của các tuyến đường.
- Hiệu chỉnh các tài liệu ngoại nghiệp, thành lập bình đồ và mặt cắt dọc
tuyến.
Bản thiết kế tuyến đã thống nhất trong phòng trước đây được chuyển ra
thực địa theo các số liệu đo nối góc ngoặt với các điểm trắc địa hoặc với các
điểm địa vật rõ nét gần nhất.
Sau khi đã xác định được ngồi thực địa vị trí các đỉnh góc ngoặt và bố trí
một loạt sào tiêu trên tuyến, người ta kiểm tra lại hướng tuyến vừa bố trí, đặc
biệt là những chỗ cắt qua các dịng chảy, chỗ giao nhau của các tuyến đường và
những chỗ phức tạp khác. Khi cần thiết phải thay đổi một vài chỗ trên tuyến
hoặc dịch chuyển các đỉnh góc ngoặt đi một ít để thuận lợi cho việc bố trí tuyến
đường và bảo đảm cho khối lượng công tác đào đắp là nhỏ nhất. Vị trí các đỉnh
góc ngoặt chọn cuối cùng được đánh dấu ngoài thực địa.
Nếu giữa các đỉnh góc ngoặt kề nhau khơng có tầm ngắm thơng thì hướng
tuyến có thể được xác định bằng một trong các phương pháp sau:
- Nếu như gần đấy có điểm khống chế trắc địa biết trước tọa độ thì người
ta định tuyến theo hướng từ đỉnh góc ngoặt đến điểm đó. Góc định hướng của
các hướng tính được nhờ tọa độ các đỉnh góc ngoặt của tuyến.
- Tại đỉnh ngoặt, người ta xác định góc phương vị thiên văn hoặc phương
vị con quay của hướng đến điểm rõ nét trên mặt đất. Từ hướng này đặt tuyến
theo góc định hướng của nó.
- Tại một trong các đỉnh góc ngoặt người ta đặt một máy laze có chùm tia
sáng chiếu đứng. Sử dụng nó và một máy kinh vĩ đặt tại đỉnh lân cận, ta xác định
được hướng của cạnh tuyến đường.
21