Trắc địa xây dựng: Phần 1

TS. VŨ THẶNG
m

TRẮG DỊA XÂY DỰNG THỰC HÀNH
■

■

■

(Tái bản)

NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG
HÀ N Ộ I-2011




LỜI NÓI ĐẦU
Chủng ĩa đang trong ỳư i đoạn xúy dựng cơ sớ hạ tầng, cơng túc trắc địa
xây clựỉìỉị là một phần cônẹ việc khôniỊ thế thiếu trong quá trình xây dựng
các cơriiỊ trình hiện đại trên quy mơ lớn. Trác địa xây dựng đảm bảo công
túc tổ chức, thiết kế, thực hiện cúc nội chmg:
- Khao sát địa hình khu vực xây dựng;
- Đo đục, quy hoạch, quân lỷ đất đai;
- Đảm bảo công túc trác địa tronq q trình thi cơng, nghiệm thu, quản
lý, theo dõi chất Iượỉìg cơng trình xúy clựììíỊ dủỉì iliỊìHỊ cơng nghiệp, xây dựng
cầu đường, xảy dựng thủy lợi và cúc dụng công trình xây dựng khúc.

Đ ể nắm bắt dược và có khả nâng thực hiện cúc nội dung công việc trên,
người cún bộ kĩ thuật sau khi được trang bị kiên thức trắc địa đại cương cần
được bổSUỈÌÍỊ cúc kĩ nâng trắc địa xáy dựng thực hành
Cuốn “Trắc địa xây dựng thực hành" gồm háy chươniỊ và hai phụ lụ c
Chương 1 giới thiệu vù hướng dần sửíIụniỊ cúc máv trác địa xâv clựỉiq cơ
bản th ế hệ nìới nhất đaììiỊ được sử chiììiị rộỉiq rcĩi.
Chương 2 trình bày nội chuìiỊ đo, tính vù các (Iiíị cu xúc định tuyến,
dường tham* ngoài thực địa.
Chương 3 lủ phần ỳ ớ i thiệu, phân tích, so sánh cúc phương pháp tính
diện tích, phún chia diện rích, điêu chỉnh đườìig ranh ậìới trên bân dồ vù
ngồi thực địa.
Chương 4 xét các phươììịỉ pháp tính ỉhe tích; iỊÌỚi thiệu, phan tích, so
súnlì kết q xúc định khối lượnq cíùo (láp trong các trườn ạ lìỢỊ?, các dạng
CƠỈIÍỊ tr ìn h x â y d ự n g k h á c nlìaỉt.

Chương 5 đi sâu clìửtìiỊ minh, phan tích cúi' phương pháp tính ĩốỉì, hơ
trí dụng cơng trình xây dựìiìỊ đặc rrưtìiỊ, có quan hệ đặc biệt đến địa hình xúy
clựỉìo, dó ì ù cúc loại dườìiq ỳu o thơng trên bộ. Đậc biệt đi sâu tín lì, bơ trí
cúc dụng đường conq ĩrỉỉì tuyến cơntỊ ỉrình.
C hương 6 Sịiới thiệu nội duniỊ cơng tác trác địa ĩronạ cúc ỳ a i đoạn xây
clựno công trình, độ chính xúc xúy láp và cĩộ chính xúc do đạc càn đảm bảo
írony cá c <>icỉi áoạn cho các dạn^ cơtiạ trình xây clựỉĩiỊ kììúc nhau. Pììầĩì cuối




chương này giới thiệu các phương pháp, cúc dụiiỶ> cụ trắc đia xâv dựng mới
nhất, hiện đụi nhất và trình bày khả nâng tự độììiỊ h trong cơtiiỊ tác trắc
đia xây dựng.
Chương 7 đi sâu trình bày, phán tích cúc phương pháp đo biển dạng

cơng trình. Đ ây là nội dung cơng tác trắc địa đúc trưng trong các SỊÌCÌỈ đoạn
xùy dựng, theo dõi chất lượng cơng trình. Đặc biệt đi sáu ÍỊÌỚỈ thiệu quy trình
đỡ lún, phương pháp tính kết quả âoy đánh giá độ ổn định các mốc chuẩn.
Cuối tài liệu lả phụ lục cái' công thức thường dùng vù phụ lục thuật ngữ
chuyên ngành.
Đây là tài liệu biên soạn lần đầu, vì khử núng cịn hạn chế, nên chắc
chắn tủi liệu cịn nhiều thiếu sót. Chúnq tỏi rất mong nhận dược ntìữnsỊ phê
bình, góp ỷ của đồng nghiệp vù bạn đọc đ ể tài liệu được hoàn chỉnh hơn.
Cúc ỷ kiến góp ý, phê bình xin gửi vé Bộ môn Trắc địa, trườỉỉg Đại học
Xây dựng.
Tác giả

4




Chươnịí 1
S Ử D Ụ N G M ÁY TRẮ C ĐỊA

1.1. SỬ DỤNG MÁY KINH v ĩ
1.1.1. Nguyên lý câu tạo của máy kinh vĩ đién tứ T -100
C ú c trục c ơ hàn CIU1 máy kinli vĩ:

1.
2.
3.
4.

Trục

Trục
Trục
Trục

ống kính - TOK
quay ơng kính - TQOK
quay máy - TỌM
ống thúy dài - TOT

Cát hộ phận
5. Tay cầm
6. Tâm trục quay ống kính
7. Định tâm quang học
8. Đế Iĩìáy
9. Oc cân máy
10. Kính vật
1 1. Ngắm sơ hộ
12. Hộp pin
13. Ôc vi động đứng
14. Hãm trực quay ống kính
( h ã m c liK Y Ứ ii ( I ộ i u ị ( í ứ i i u )

15. Ôc vi dộng ngang
16. Hãm trục quay máy
(liãm chuyên dộuạ nọaiiiỊ)
17. Ô c hãm thân máy

18.
19.

20.
21.

Bàn phím
Ong thủy dài
Ơc điều chinh dày chữ thập
Ơc điều ảnh.

22. Ong thủy trịn

Hình 1.1. Má\ kinh vĩ diện tử T - 100
5




1.1.2. Đặt máy kinh vĩ vào điếm đo
Trình tự các thao lác cần thiết đế dưa máy kinh vĩ và điếm do:
/. Còng tác chuẩn bị
a) Đật độ (lủi chân ỉììủy: Mở ốc ham chan máy, kéo chân máy dàingang
cầm người đo, mở ba chân tạo thành tam giác đểu. đặl chân máy sao che khi
ngắm qua vịne trịn móc treo dọi thấv điếm đo ớ giữa.
h) Lắp ììútx vào chân máy: Lấy mấy kinh vĩ ra khỏi hộp mấy. Ch lì ý an
núm khố khi bật nắp hịm máy. Láp máy vào chân nhờ ốc nối máy.
2. Trình tụ thao tác đưa máy vào vị trí làm việc
ư) Dinh tủm sơ bộ: Định tâm sơ bộ bằng
dpi (hình 1.2). Sau khi định tâm SƯ bộ xong,

cố định chân máy.
b) Củ tì bằỉiiỊ sơ bộ: Đặt ống thủy dài

sons song với hai trong ba ốc cân máy. Vặn
hai ốc cân này đồng thời và ngược chiều
nhau. Điều chính cho bọt nước của ống thủy
tròn tập trung. Quay mấy xung quanh trục
quav máy 90°. Vạn ốc thứ ba, điều chính bọt
nước của ống thủy tròn tập trung. Máy đã
được cân bằng sơ bộ.

Doi

H ì n h 1.2 . c ách treo (lọi

(') Định tùm chính xác: Mờ ốc hãm thân máy, dịch chuyên mấy cho tâm
quang học hoặc quá dọi trùng tâm mốc. Sau đo vãn chặt ốc hãm thân máy.
Mấy đã được định tâm chính xấc.
cl) Cán bằtiiỊ chính xúc: Sau khi định tâm chính xác mấy bị phá vờ vị trí
cán bằng đã thực hiện ở bước b. Máy phái cân bằng lại. Cấc bước thực hiện
như khi càn bằng sơ bộ, chỉ khác là việc can băng thực hiện theo ỏng thúy
dài. Việc cân bàng chính xấc được thực hiện sau hai, ba lần cân chính. Máy
dà ờ vị trí làm việc.
3. Bắt mục tiêu
Sau khi máy đă ở vị trí làm, việc tiến hành bắt mục tiêu theo trình lự sau:
a) Bắt mục tiêu sơ bộ. Mị' ốc ham trục quav máv và trục quay ống kính ốc hàm chuyên động đứng và chuyển dộng ngang - hướng ơng kính vềmục
tiêu nhờ ngắm sơ bộ, rồi hàm các ốc hãm lại.
h) Điêu (inh dây chữ thập. ivfắt mỗi người có tiêu cự khác nhau, trước
khi do phái điểu chính ốc điều ảnh kính mắt cho phù họp. Ngắm màim dãy
6

chữ thập qua kính mắt. Tay trái chán trước kính vật 10 - 15(7//, tay phái xoay
vịng điều chính kính mát sao cho người đo nhìn dây chữ thập rõ nét nhất.
(■) Điẻu lỉnh (ỉiữni lìiỊắni. Sau khi bắt mục tiêu sơ bộ hình ảnh điểm ngắm
đã nằm trong vịng ngắm. Xoay ốc điều ảnh kính vật cho ảnh của điếm ngắm
hiện rõ nét nhất trên màng dây chữ thập.
li) Bắt mục tiêu chính xác. Sử dụng ốc vị động đứng và ốc vi động
ngang, điểu chinh cho mục tiêu vào đúng giao điểm của dây chữ thập.
1.1.3. Thao tác trẽn máy kinh vì đién tứ T-100
ỉ. tìo góc bàng
Trình tự các thao tác khi đo góc bằng với máy kinh vĩ điện tửT-100.
1. Đo ở vị trí trái của vành đô đứng: bắt mục tiêu hướng 1 bằng bộ phận
ngấm sơ bộ. Đóng ốc hãm trục quay máy và trục quay ống kính, bắt mục
tiêu chính xác bằng vi động đứng và vi động dứng ngang.
2. Bật công tắc điện

ON,/OFF

màn hình sẽ hiện số sau 2 giây
ấn đúp phím

0 SET

H 0 W

0 0 ”

đưa số đọc hướng đầu
vể giá trị không:

0°00’00”

3. Xoay máy thuận chiều kim đồng hồ bắt mục tiêu điểm 2 đọc số
vành độ ngang

H

Kết quá đo được theo cung thuận chiểu kim đổng hổ:
Ví dụ:

«, = 34°47’20” - (/'(xroo; - 34'’47’20”.

Đến đây đã có thê xác định được giá trị cua góc bằng qua một nửa vòng
do đầu của phương pháp do cung (do cơ hán) Kiểm tra kết quả do bằng sô
đọc của cung ngược chiểu kim đồng hổ bằng cách ấn phím
4*
màn
hình sẽ hiện số
H

325°12’40”

Cơng thức tính kiếm tra:

a„ + a T = 360°.

Đê đưa số đọc của màn hình vé sỏ' đọc ớ cung thuận chiều kim đổng hồ
ấn lẩn hai phím
màn hình trở vé số đoc phái.
4. Đo ở vị trí phải cửa vành độ đứng, thực hiện nửa vòng đo thứ hai theo

phương pháp đo cung. Đáo ống kính, bắt mục tiêu điểm 2, đọc số vành độ
ngang, được H 214°47’20” . . Quay máy ngược chiều kim đồng hồ, bắt
mục tiêu điếm 1, đọc số vành độ ngang, được H 180"00’ 10” =




Ví du: a p = 214° 4 7 ’ 20” - 180° 00’ 10” = 34°47’ 10”.
-»!«■

Sơ dọc trên màn hình có thê giữ lại bằng cách ấn đúp phím
số đọc trên vành độ ngang sẽ được giữ nguyên trên màn hình.
Muốn bỏ chế độ này ấn đúp phím
1. Ân phím

V/%

mót lần nữa.

màn hình sẽ hiện số
H

0 - 5E 7
120°00’ 10” «

Quay ống kính qua mặt phẳng ngang màn hình sẽ hiện số

V

86"24’40”

20°00'10”

2. Đo góc đứng theo trình tự
- Bát mục tiêu màn hình hiện số'sơ

86°24’40”
120"00’ 10” *

- Đọc sơ vành độ dứng, được:
Ví du:
Trường hợp này

z , = 86°24’40”.
là đo góc thiên đinh Z|. Góc đứng tínhtheo cơng

thức

V, = MO- z,
Kết quả
V, = 90° - X6 24’40” = 3°35’20”.
Sau khi đáo kính, nửa vịng đo thứ hai thực hiện tương tự, kết quả thu được
z 2 = 273u35’ 10”.
Vọ = 273° 35’ 10” - 270°= 3°35’ 10”.
Kết quả hai lẩn đo tính theo cơng thức:
V=

Z : - Z l-180l

= 3°35’25”.

3. Đo khoảng cách
Máy kinh vì điện tử LEICA - TI00 có
một cặp dây đo khoảng cách tương ứng
với hệ số K = 100. ( hình 1.3 ).
1.
Khi ống kính nằm ngang đọc số
đoc dây trên t và dưới d trên mia.
11 là hiệu của số đọc hai dây
n = t-d

Khống cách ngang tính theo cơng thức
s = K.n = lOO.n

Hình 1.3. Do khốn í; cácli

8




2.
Khi trục ngắm nghicẢg một góc y nào đó thì khống cách ngang tính
theo cơng thức:
s - 100 .n.cos'Ỵ .

1.1.4. Đặt chức năng làm việc của máy kinh vĩ điện tứ T-100
Máy kinh vĩ điện tử T-100 có các chức năng làm việc khác nhau
- Đánh số đối xứng vành độ đứng, ống kính nằm ngang y = 0°
- Đo cóc thiên đính z hoặc góc nghiêng y,
- Đơn vị dị là ly giác hay khơng,

- Kết q đo hiện dưới dạng số thập phân hoặc hiện theo các ước số của
đơn vị đo góc,
- Đơn vị đo góc đế ở độ ( (ì ' ” ) hoặc ở grade (g c- Đế cịi báo ở các góc 90° 180" và 270° hay không để,
- Chê độ hiển thi màn hình là 10” hay 20".
Thực liiện việc CÙI dặt:
Khi m ấ y đã tát, d ồ n g thời ấn phím

O N /O P T

và

14"

m à n hình hiện số

nnnnnnn±
ùu u u u u u
L _

1 - Đ á n h s ố đối xứng
1 - T h iê n đ inh 0

0 - bỏ
0 - N ằm n g a n g 0

1 - Ly g iác

0 - bỏ

1 - S ố thập p h ân

0 - bỏ

1 - Độ

0 - G rạ d e

1 - 90

0

báo còi

1 Hiền thị 20"
Dùng phím

0

0 - T ắt

0-10"

óng sơ cấn cài dặt. Khi ấn phím

con trỏ sẽ chuyên từ trái sang phái, sau khi kết thúc con trỏ lại trở vể trái.
Ví dụ con trỏ đang ở ò tận cùng bên trái, là ơ đật chế độ hiên thị 10”
hoặc 20".
Ân phím

-» l« -

hiện số 1, tương ứng với chế độ hiến thị 20”,

Ấn phím ^ 1 ^
lần thứ hai, hiện số 0, tương ứng với chế độ hiên thị
10”. Các chức năng khác thực hiện tương tự.
9




Sau khi cài đặt xong ấn phím

0 SET

đế lưu trong bộ nhớ.

Chế độ cài đặt sẽ hiển thị sau 1 giây và máy trờ về trạng thái làin việc
với chế độ cài đật mới.
Trong xây dựng thường phải bố trí các góc vng 90° hay 270° hoặc
đường thẳng (góc 180°). Máy kinh vĩ điện tử T-100 có chức năng báo cịi khi
gần đến góc cần bố trí ±60” và sẽ dừng kêu khi góc đạt nhỏ hon ±20”.
Đặt chẻ độ tự động tát nguồn
Khi máy dang tắt, ấn đồng thời hai phím

ON/OF

và

V/%

Màn hình hiện số
Dùng phím
Sau đó ấn phím

đê đặt 1 ô bên trái là đặt tự động tắt.
0SET

đế nhớ.

1.1.4. Kiếm nghiệm máy kinh vĩ
Trình tự và nội dung kiếm nghiệm các điểu kiện cơ bán của máy kinh vĩ.
1. Điêu kiện trục ống thủy vng góc với trục quay của máy
(TOT 1 TQM)
Kiểm nghiệm
Sau khi đã đật máy ở vị trí làm việc ta tiến hành kiêm nghiệm máy. Đặt
ống thủy dài song song với hai trong số ba ốc cân máy (hình 1.4,a). Vặn hai
ốc cân này ngược chiểu nhau, Điều chỉnh cho bọt nước tập trung. Quay máy
180° (hình 1.4,b). Nếu bọt nước vẫn tập trung thì điều kiện này thỏa mãn.
Nếu bọt nước dịch chuyến thì phái hiệu chinh.

trục quay máy
10




2. Điều kiện dày đứng của dây chữ thập phải thắng đứng (vvll TQM)
Kiéin nghiệm

Đê ống kính nám ngang. Chọn một điểm rõ nct. Bắt mục tiêu sao cho
đầu trên của dây đứng tiếp xúc với điếm đã chon. Dùng ốc vi động đứng cho
ống kính chuyến động từ từ. Nếu điểm ngắm ln tiếp xúc với dây chữ thập
(hình 1.5a) thì điểu kiện này thoa mãn. Ngươc lại, như hình l.5,b thì phải
hiệu chính.

Hình 1.5. K ịém nghiệm diên kiện cùa dủy chữ ỉlưìp

3. Điếu kiện trục ngẩm của ống kính vng góc vói trục quay ơng
kính (TOK 1 TQOK)
Kiểm nghiệm

Đế ống kính tương đối nằm ngang, ngắm vào điểm rõ nét. ờ vị trí I (vành
độ đứng ớ bên trái) đọc số vành độ ngang được số đọc Iv Đảo kính 180°, vẫn
bắt mục tiêu điếm đó, ở vị trí II (vành độ đứng ở bên phải), đọc số vành độ
ngang được số II,. Tính sai số điều kiện 3 theo công thức:
f , = 2c = l 1 - ( i ụ - 180°)

Ví dự:
[, = 2 1°16’20”
II, = 2 0 r i 5 ’50”
f, = 2c = 21°16’20” - (201"15'50" - 180°) = 30”
Nếu sai số f, < ±3.mĐ thì điều kiện 3 thoa mãn. Trong đó mĐ là sai số
đọc số của máy. Trường hơp trên không phải hiệu chinh.
4. Điều kiện trục quay ỏng kính vng góc vói trục quay máy (TQOK
1

TQM)
Kiểm nạhiệm

Tương tự như điều kiện 3, ngắm vào 1 điếm rõ nét, Chi khác là chọn
điểm ngắm sao cho ống kính nằm nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang.
Đoc số vành độ ngang ờ hai vị trí của ống kính. Được các số đọc:




'

I4 = 82°46'40"
II4 = 262°46’50”
Tính sai số điều kiện 4: f. =

- ( II, - ISO")

f4= 82r'46i’40” - (262°46’5 0 '’- 180") = -10 ”

Nếu sai số f4 < ±3.mĐ thì điều kiện 4 thố mãn. Với sai số trên điéu
kiện 4 coi như thoả mãn.
5.

Kiếm nghiệm điều kiện đo góc dừng - điều kiện MO

Kiểm nghiệm

Mặt phẳng nằm ngang đi qua tâm vành độ đứng xác định số dọc ban
đầu trên vành độ đứng, còn gọi là giá trị MO. Khi máy đặt ở chế độ đo góc
đứng thì MO = 0" và ISO". Khi máy dặt ở chế dỏ đo góc thiên đính thì
MO = 90° và 270°. Khi đo góc đứng cẩn xác định số dọc ban đầu thực tố cua

máy, hay là MO71 . Trình tự kiếm nghiệm như sau:
Ở vị trí điểm,ngắm như diều kiện 4. bát mục tiéu/doc số vành độ đứng ờ
hai vị trí ống kính được các số đọc.
Ví dụ: đối với máy đặt ở chê đị đo góc thiên đính
Z|=72 54 30”
Z2=287o05’2 ( r
Tính sai số điều kiện 5

*

f, = (Z, + z 2- 360°) = - 10”
Máy kinh vĩ T-100 có sai số đọc là mĐ= 10”, vì vậy sai số f5 tính ơ trên
là sai số dọc số. Điều kiện này thỏa mãn.
Trường bợp sai số f5 lớn hơn 3.mu thì phai lính giá trị số đọc ban dầu
thực tế.
MO77 thực tế tính được là:
M ơ r = MO11 + f 1
Cồng thức tính góc nghiêng thực tế:
V, = M O , r - z, = (90°+ f- ) - Z l

v 2= z 2 - MO:rr = z2 - (270° + *5)
2

Cơng thức tính góc nghiêng trung bình:

,

TB = V i t V2 _ - Z : - Z | - 180°

I

2

2

12

7




Cơng thức tính góc nghiêng trung bình cho thấy khi đo góc nghiêng ở
hai vi trí ống kính thì kết q trung bình khơng bị ánh hướ^g của sai số điều
kiện 5.
v
1.1.5. Đo góc bàng
Đật s ố đọc cho trước trên vùnỉì độ nsịưnyị ở hướng ngắm đầu của một
trạm đo góc bằng.
Khi đo góc háng một trạm đo với nhiều lần đo, hướng đầu tiên ở vị trí I
(vành độ đứng ớ bên trái ống kính);phái đật số đọc ban đầu có trị sấ tính
theo cóng thức:
Hí> = 0 - 1 ) ^

n

Trong đó:
HÌ’ ■giá trị hướng đầu;
i - số thứ tự của vòng đo;
n - tổng số vòng đo.

Ví dụ: Giá trị hướng đấu cứa vịng đo thứ ba trong trạm đo có nãm vịng
do là:
H “ = (3 -1 ).1 8 0 °: 5 = 7 2 W 0 0 ”.
Trình tự thao tác đặt giá trị hướng đầu khi đo góc bằng với máy kinh vĩ
điện tứ T -100:
Bước I. Đưa máy vào vị trí làm việc, ẩn phím ON/OFF đê bật cơng tắc điện.
Bước 2. Quay máy tìm số đọc vành độ ngang cần thiết, ví dụ khi đo lần
3, tìm trên màn hiện-số 72"()()’()()"
Bước 3. Giữ n gu yên sô đọc vành độ ngang
đúp phím

vừa tìm bằng cách ấn

Bước 4. Quay máy bắt chính xác mục tiêu hướng đầu. Đóng ốc hãm vi
động ngang.
Bước 5. Mớ vành độ ngang bằng cách ấn điìp phím

^ 1 ^ 1 lần thứ hai.

Hướng đầu đã có giá trị ban đầu cần đặt.
Việc đo góc bằng nhiều lần ở một trạm do và mỗi lần đo cần đặt số đọc
ban đái ở các vị trí khác nhau trên vành độ ngang nhằm nâng cao độ chính
xác quả kết quá đo, hạn chế được sai số do chia vành độ ngang không đều.




P h ư ơ n g pliÚỊ) d o

ciuììị: đ o

một

trạm

do

góc bằng có hai hướng (hình 1.6) vợi năm
lần đo theo phương pháp đo cung. Sau đó
tính và đánh giá độ chính xấc kết quà do.
Phương pháp đo cung dược áp dụng với
trạm đo góc bằng có hai hướng. Đỏ chính
xác của kết q đo một lần qóc bằng phụ
thuộc vào thiết bị, điểu kiện ngoại cánh và
kinh n g h iệm của người đo.

Muốn lăng đ ộ

Hình ỉ . 6. Sơ dồ (to xóc

chính xác cua góc bằng cấn đo có thế đo
nhiều lần rồi xử lý theo trình tư trình bàv ở dưới đày.
Trình tự thao tác đo và ghi sổ
Khi đo đặt mấy kinh vĩ tại đính o , ớ điếm A và B cám sào tiêu hoạc
báng ngắm.
Bước I . Ĩ vị trí I của ống kính (vành độ đứng ở bên trái ống kính) bắt
mục tiêu ờ điếm A. Đặt số dọc ban dầu đã tính. Mở ốc hãm vành độ ngang,
bắt mục tiêu lại điếm A. Đọc số vành độ ngang được trị số aT , ghi vào sổ ớ
vị trí (1).
Bước 2. Mờ ốc ham vi động ngang, quay mấy thuận chiều kim đồng hổ,

bắt mục tiêu điếm B. Đọc số đọc vành độ ngang, dươc trị số bT, ghi vào số
đo ở vị trí (2).
Bước 3. Mờ các ốc hãm vi dộng, dáo kính (quay ống kính180° xung
quanh trục quay ống kính và quay máy 180° xung quanh trục quay mấy), ờ
vị trí II (vành độ đứng ở bén phai kính óng kính), bắt lại mục ticu ờ điểm B.
Đọc số vành độ ngang, được trị số bị„ ghi vào sổ ứ vị trí (3).
Bướ( 4. Mo óc hàm vi dộnu ngang, thuận chiểu kim dóng hồ, quay máy
bát mục tiêu điểm A. Đọc số vành độ imang, được trị số U p , ghi vào sổ ở vị
trí (4).
Đến dây kết thúc một vòng đo (heo phương phấp đo cung. Cấc vịng do
tiếp íheo thực hiện tương tự, chi khấc khi đật giá trị hướng đầu.
Trình tự và cõng (hức tính sổ đo:
1. Tính giấ trị đo góc bằng nửa vịng đo I (trấi kính)
PT = h r - a T = ( 2 ) - ( l ) = |5ị

2. Tính giá trị đo góc băng nửa vịng do II (phái kính)
p ị , = bị, - Uị, = ( 3 ) - ( 4 ) = | 6 |




3. Kiểm tra
P t - pp £ ± 3 m Đ

trong dó sai số đọc số của máy mu = 10”.
4. Tính giá trị trung bình góc một lần đo:
„TH _

P

t

+ Pp

7

Ẩ—

SỔ đo góc bàng
Phươ/iiỊ pháp đo CỈUHỊ
Máy kinh vĩ điện tử T- 100 No 893
Ngày đo : 20-1-2001
Thời tiết: Nám*, gió nhẹ.

Người đo: Trần Van An
Người ghi: Hồng Vãn Tuấn
Người tính: Hoủ/Ỉạ Vàn Tuấn

Bảng 1.1
Trạm

Hướng

Lán

do

I-irấi

II-phải

1

0

3

4

5

A

(rcxm r

179,,59'5(r

25° 16*40”

B

(1)

(4)

25ul6 ’4cr

Số đọc vành độ ngang

Góc

Góc

iruiìg bình

Ghi chú

6

7

|5|

25"Ị6 ’50”

Trị Hung
bình góc:

2()5,,Ỉ6,5()”

25° 17 HX)’'

|7|

25°]7’(xr

(2)

(3)

|6|

A

36 w i x r

2\5"W40"

25° ỉ 6'50"

25° 16 '50”

Lán 2

R

6\"\6'50"

24T,16,3(r

2.V’l6\S(r

()

A

72 ■(n n x r

252‘tK)'(Kr

25-17’10”

Sai sô
trung phương
trị đo

Làn 3

B

97" 17' 10"

277 17 '00*'

2.V’! 7 W ‘

o

A

108‘t )()’()()"

2K8'0()’ l(r

2.VI7’2(r

Lẩn 4

B

13 3 1 7 ’2()”

313 I7’()(r

23° 16’50”

()

A

\44"{)(y()0"

324°( )()*()()"

2.VI7 W ’

B

169" 17’Oir

349° 17'20”

2.V,l7 ,2tr

()

.

Lẩn 1

o

.

.

.

Lấn 5

25" 17'05”

111(1, = ±9,4"
2 5 ’] 7'0.S”

Sai sỏ n ung
phương trị

25°17’ 10”

trung hình
Mp, = ±4.2"

Tính và đánh giá độ chính xác kết quả đo
I . Tính giá trị trung binh góc:
n

Pi = —

n
15

2. Sai sỏ trung phương trị c á c Rô* q do góc:
n
.tL v~,'
m.

\ (n - I)

3. Sai sơ trung phương tri trung bình góc:
I

Mi

II

Iví
1'—L——
\ n(» - 0

111[3
V n

PliươiiiỊ pháp đo cơ ban. Đo một
trạm đo góc bằng có 3 hướng với 5 lán
đo theo phương pháp đo cơ bản, sau đó
tính sổ đo và đánh giá độ chính xác
của các góc bằng do được.

Phương pháp đo cơ bản thường áp
dụng với trạm đo góc bằng có hai đến
ba hướng. Các số trong ngoặc đơn ( ) là
Hình 1.7. S ư dồ da
các bước đo, các số trong ngoặc vuông
I I là các bước tính, v ề cơ bán trình tự do trong phương pháp đo cơ bán như
phương pháp đo cung, chi khác sau khi đáo kính, trình tự đo là quay ngược
chiều kim đồng hổ và khác trình tư tính số đo. Đo theơ trình lự này sẽ giảm
được sai số do máy bị giơ, trượt. Mẫu số đo và phương pháp tính áp dụne
chung cho các phương pháp đo góc bằng khác.
Trình tự và cơng thức tính sổ do góc băng:
1. Kiểm tra kết quả giữa hai nửa vòng do, thực hiện ngay tại thực địa:
2c = I - ( II - 180'*) < 3.I1V
Nếu không thoả mãn phái đo lại.
2. Tính trang bình hướng;
cột 5 = [cột3 + (cột 4 - 180")ị : 2
Chú ý: khi tính
cột 4 - 180° < 0 thì phải cơng thêm 360".
3. Tính góc bằng:
g ó c ij = trung hướng j - trung bình hướng i

Thường hướng i được chọn là hướng đầu của trạm đo (tính quy khơng
trạm các hướng của trạm đo)
16




số đo góc bằng
phươu ạ pháp do cơ ban

Máy 1inh vĩ điện tử T 100 No 893
Ngày đo : 20-1-2001
Thời tiết: Nắỉiạ, yió nhẹ.

Người đo: Trần Vãỉi An
Người ghi: H o ù tìạ Vủỉì Tuấn
Người tính: Hồn%Van Tuấn

Bảng 1.2
T rạn
Lần
do
1
4
lần 1

Số dọc vành độ ngang

Trung hình

Hướng
đo

Trái - I

Phái - lí

Ị

3

4

5

1

0" 0* ( r

180UƠ0’ 10”

0“ 0 ’ 05”

2

(1)
21" 16’ 20”

(6)
201n16’ 10”

MI
21"1 6’ 15”

68° 37’ 31T

(5)
248°37’40”

|2|

68" 37’ 3.V’

(3)

(4)

|3|

3

(2)

Góc

Trung bình
góc

6

7

2 I"1 6 , l ( r

21(,16’ 12”

|4|
68n37’ 3ơ”

|6 i
68°37’28”

|5|

(71

hướng

Sai số t.p trị
t.b góc

4

1

36" 0 ’ 10”

2 16('00’ 10“

36" 0 ’ 10”

lần 1

2

57" 16’ 20”

237“ 16’ 30”

5 7"1 6’ 25”

21"16’ I.V’

Mp12 =±2,5”

3

104" 37’30”

284"37’ 30”

104"37’30”

68o37’20”

Mp23 =±2,6”
S.s l.p các
kết quá đo

4

1

72" ()()’() (r

252'DU’OCr

72° ( x n x r

lần '

2

93" 16' 20”

273n16’2(T

93" 16’ 20"

2 Ỉ('I 6 ’20”

m Pl2=±5,7”

3

140"37’ 30”

320"37’4 ( r

\4ơ'M
^y

6X"37,35”

mp2, = ± x9 ”

4

1

108° 0 0 ’ 10”

28So00 ’ 10”

I0X" (X n < r

lấn *

2

129° 16’20”

309°ỉ 6 ’ 10”

129"16’ 15”

2 l ul 6 ’O.V’

3

176“ 37’40”

356°37’4 ( r

I76f,37’4 ( r

68''3 7 ’ 30”

4

1

144“ ( x m r

324°ƠO’ 10”

I4 4 "0 0 ’0.V’

lăn 4

2

165" I6 ’ 2(T

345"ỉ 6 ’ 10”

165" 16’ 15”

21n16’ 10”

3

212 "3 7 ’ 30”

32°37’ 3 ( r

2 1 2"3 7 ’ 30"

M "3 T 2 5 ''

17

4. Tính giá trị trung binh góc
n

ẺP,
Ptb = n
5. Sai số trung phương các kết quả đo góc:

iĩvỉ
m »'= ± lí(^ :7 )
6. Sai số trung phương giá trị trung bình góc:

|n ( n - l)

Vn

PhươHiỊ pháp dơ tồn vịmị.

Khi trạm do góc bằng có trên ba hướng, q trình đo theo trình tự của
phương pháp đo cơ bản có nhiều ngun nhân có thê làm phá vỡ vị trí cân
bằng đã xác định của máy. Đê kiếm tra, hướng đầu dược đo một lần nữa.
Nếu chênh lệch kết quả giữa hai lần đo ở hướng đầu nhỏ hơn ba lần sai số
đọc số của máy là được. Trong trường hợp này gọi là phương pháp đo tồn
vịng. Mẫu sổ đo và trình tự tính cơ bán giống như phương pháp đo cơ bản
chi khác là trung bình hướniỉ đầu tính theo kết q hai lần đo của hướng đó.
Nhận xét
Quy trình đo góc bằng trên giám được các sai số

1. Đo góc ở hai vị trí ống kính và tính kết quả đo theo quy trình trên sẽ
giảm được sai số
- Khử được sai số 2c khi do và tính kết quá ở hai vị trí ỗng kính.
- Loại trừ được sai số trục ống kính khơng vng góc với trục quay máy,
- Khứ được sai số lệch tâm vành độ.
2. Đo góc bằng nhiều lần ở các vị trí khác nhau của vành độ và tính kết
quả theo quy trình trên sẽ giảm được các sai số
- Loại trừ sai số sai lầm.
- Giảm ảnh hường của sai số do chia vành độ khơng đều.
- Tăng độ chính xác đo góc bằng lén khống V n lần.

- Đánh giá được sai số của trị xác suất nhất (số trung bình cộng) và sai
số của các kết quá đo.




1.2. SÚ DỤNG MÁY THÚY BÌNH
1.2.1. Nguyên lý cấu tạo của máy thúy bình tư dộng NA 820
Trụi cơ bản của máy thủy bình (hình 1.8).
1. Trục ống kính -TOK
2. Trục ống thúy tròn - TOT
3. Trục quay máy - TỌM
Các bộ phận chính:
4. Kính vật
5. Ơc điều ảnh
6. Kính mắt
7. Ơ c điều ánh kính mắt

8.Vành độ ngang

9.
Ơc cân máy
10 Đế máy
11
1 1. \/;
V í động ngang.

Hình 1.8. Nquyển lý cấu tạo máy thủy
bì/ili nrdỏnv‘s NA-820

1.2.2. Kiểm nghiệm máy thúy bình
Trình tự và nội dung kiểm nghiệm các điều kiện cơ bán của máy thủy bình.
1. Điểu kiện trục ống thủy trịn vng góc với trục quay máy
(TOT1TQM)
Kiếm nghiệm
Tương tự như kiểm nghiệm điều kiện này của máy kinh vĩ, đặt ống kính
song song với hai trong số ba ốc cân máy (hình 1.3,a). Vặn hai ốc cân này
ngược chiều nhau, điều chỉnh cho bọt nước tập trung. Quay máy 180° xung
quanh trục quay máy (hình 1.3,b) Nếu bọt nước vẫn tập trung thì điều kiện
này thỏa mãn. Ngược lại thì phải hiệu chính.
2. Điểu kiện dây ngang của dãy chữ thập phải nằm ngang (vv // TQM)
Kiểm nghiệm
Tương tự như kiểm nghiệm điều kiện này của máy kinh vĩ, chọn một
điểm rõ nét, Bát mục tiêu điếm đó sao cho một đầu của dây ngang tiếp xúc
với điếm đã chọn. Dùng vi động ngang cho ống kính chuyển động từ từ.
Nếu điến ngắm luôn tiếp xúc với dây ngang thì điều kiện thỏa mãn
(hình .4,a). Ngược lại (hình 1.4,b) thì phải hiệu chinh.
19

3. Điếu kiện cơ bấn của máy - Truc ngắm nằm ngang.
Kiểm nghiệm

Chọn hai điếm A và B trên khoảng đất tương đối bằng phắng, cách nhau
40 - 80///. Đặt máy cách đều hai điểm(hình 1.8). Việc đặt máy ờ giữa hai
được thực hiện sơ bộ bằng bước chân, sau đó kiêm tra bằng phương pháp đo
quang học.
Máy đặt ở giữa hai mia, cân bằng sơ bộ nhờ ống thủy tròn. Đo khoảng
cách từ máy tới mia sau, đật tại điểm A
Ss = (ts - ds).K,
kết quả ghi vào sổ đo ở (1)
Trong đó:
Ss - khoảng cách từ máy tới mia sau;
ts - số đọc dây trên ở mia sau;
ds - số đọc dây dựới ở mia sau;
K - hằng số cặp dây đo khoáng cách, thường K = 100.
Quay máy về mia đặt tại diêm B. Đo khoảng cách từ máy tới mia trước
Sj = (tT - dT).K,
kết quả ghi vào sổ đo ở (2).
Trong đó:
-

khoảng cách từ máy tới mia trước;

tT - số đọc dây trên ở mia trước;
dT- số đọc dây dưới ở mia trước.
Sai lệch khoảng cách phải nhó hơn 3m.

ỖS= Ss - s, < ±3///.
Nếu khơng thố mãn điều kiện phái chun máy và thực hiện lại.
Đ o c h ê n h c a o giữ a hai điếm thực hiện theo trình tự (đối với m á y thúy

bình khơng tự động phải điều chỉnh tiangắm nằmngang) đọc số đọc dáy
giữa mia trước, được trị số gT. Quay máy, bắt mục tiêu mia sau, đọc số đoc
dây giữa mia sau, được trị sô' gs. Kết quả ghi vào sổ ở (3) và (4).
Chuyển máy cách mia sau 2 - 3m. Đo chênh cao giữa hai điếm A và B
lần thứ hai theo trình tự trên. Kết quả ghi vào báng 1.3.
20




H ỉnh 1.8. Kiểm nạ/liệm điêu kiện cơbãỉì của mảy thúy bình.

Báng 1. 3
VỊ trí máy

Khống
cách mia
sau

Khống
cách mia
Irước

Sơ đọc mia
sau

Số đọc mia
trước

Chênh cao

Giữa hai rnia

35,2 (i)

35,5 (2)

1759 (4)

1463 (3)

h = 296 |5|

Cạnh mia sau

2,5

73,2

1681

1387

h ’ = 294

Kết luận:

Điều kiện 3 thỏa màn.

Sai số f, = h - h ’ = 2mm

Cúc bước và cơng thức tính

1. Chênh cao đúng:
h = g s - g T = (4) - (3) = [5]
2. C h ên h c a o m an g sai số:

h ’ = gs’ - gT’
3. Sai s ố điều kiện 3:

fh = h - h ’ <± 3mm.
Kết quả biểu thức 3 đúng, thì điều kiện cơ bản của máy thoả mãn, nếu
không phải hiệu chỉnh.
1.2.3. Đo và tính đường chuyến độ cao khép kín hạng IV
Để đo đường chuyền độ cao khép kín gồm n điểm dùng máy thủy bình
có độ phóng đại ống kính v x > 20 lần, độ nhậy ống thủy |i < 0,6’, mia hai
mặt đỏ và đen.
Sau khi chọn tuyến phù hợp, tiến hành chôn mốc. Việc đo cao thưc hiện
theo phương pháp đo cao hình học từ giữa với mia hai mặt đỏ và đen theo




trình tự dưới đây. Kết quả dlo chi o báng 1.4. Các số trong ngoặc đơn ( ) là
trình tự bước đo, các số troing ngoặc I ] là trình tự bước tính. Trạm đo đầu
tiên mia sau đặt ở điểm A. mia trước đặt ờ điểm B, máy đặt giữa hai mia.

Sau khi đo xong trạm đo thứr nhất, mia sau đặt ở A chuyển tới đặt ở c và trở
thành mia trước của trạm đlo thứ hai. Mia đặt tại B không thay đổi. Máy
chuyên tới giữa hai điếm R v à c. Trình tự trên thực hiện c h o tới hết đường đo
(hình 1.9).
B

c
A

E

Hình 1.9. Dường chuyền độ cao khép kín.
Mẫu sổ áp dụng cho đo cao hình hoc hạng III và IV với mia hai mặt.
Các bước tính và cơng thức:
1. Độ dài và chênh lệch tia ngắm:
S'5aU = 1(1)-(2 1.200= IU,
s\.ufr = 1(3)-(4)1.200 = [2 ],

3. Tổng chênh lệch tia ngắm:
n
X as, =
l

14]

22

sổ đo cao hạng IV
Máy NA No 56971
Ngày đo: 22- / - 2001
Thời tiết: Nắng, gió nhẹ

Người đo: Trần Văn An
Người ghi: Nguyễn Phúc Thắng
Người tính: Nguyễn Phúc Thắng
Bảng 1.4

Trạm
đo

Khống
cách

Điểm chênh kc
đo
Schênh kc

Kí hiệu
mia
hằng số

2

I

3

Chênh

đỏ

4

5

6

7

X

9

-1,8

18,000

174,5

-2,1

17,2857

1217,5

-1,9

17,4581

762,5

-1,9

18,6737

-1432,5

-1,8

19,4343

9,5

-9,5

38.7 Ị21

1978(4)

-7 ỉ 3(71

-712,5

A-B

-2,1 /-2,1

đen 1265(2)
đỏ 5741(6)

6553(5)

-812|X|

1101

K 4476151

4575161

-99 |9|

đcn trên

2601

241 i

den
đỏ

2156
6730

1983

173

6454

276

4574

4471

103

K
41,0

đen trên

2681

1441

3

42,8

đen

2271

1056

1215

C-D

+2,5/2,1

đỏ

6749

5629

1120

4475

4573

-95

40,3

1930

1 178

4

41,5

1527

0763

764

D-E

-1,2/+0,9

6099

5238

861

4572

4475

97

37,9

1008

2448

5

3X,6

0629

2062

-1433

E-A

-0,.S/4*0,4

5105

6637

-1532

4476

4575

-98

400,4

7848

7842

6/6

+0,4

30424'

30511

K

Tổng

Hl+1

T

I

+ 1,7/-0,4

v u+1

s

Trung
bình

2365(3)

2

R-C

cao

trưóe

đen trên 1631(1)

44,5
42,8

Độ

sau

cao

36.6 111

|3 |/|4 |

Hiệu
chính

Chênh
cao
đen

Sơ đọc mia

18,000

4. Chênh cao mặt đen:
hđen = ^đen ' Xten = I7 Ị
5. Chênh cao mặt đỏ:
hdô = Sdo - T cl0 = [8]

23




6. Tính kiếm tra:
KI = Sđo - Sl1cn = 151
K 2 = T đo - T đen = Ị 6 |
hđo - h den = K 2 -K , = K = K l t ± 3 m n = [9]

7. Tính chênh cao trung bình:
h,b =1 h đen + ( h đo± K LT) ] / 2 ( 1 0 1

Bình sai đường chuyền độ cao khép kín
fh = ZhLi+l < fhchophép = ± 20mm V l km
8. Tính số hiệu chính:
fh
^111,1 + 1

£

• ư i ,i+ ]

X Sl,l +1
A

9. Tính độ cao các điểm:
Hi+| = H, + hịl+l + VhM+l
1.3. SỬ DỤNG MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỨTC-600
1.3.1. Chức năng các phím của máy tồn đạc điện tử TC-600
Máy toàn đạc điện tử TC-600 đo hãng Leica của Thụy Sĩ chế tạo. Máy
đo trong khoảng cách 2km với sai số đo cạnh ms = ±(3mm +3.10'6S), độ
chính xác đo góc là lĩip = ±5”. Ngồi chức nãng đo góc và đo cạnh, máy cịn
có nhiều hàm ứng dụng như xác định tọa độ không gian ba chiều, xác định
tọa độ giao hội ngược, khoảng cách giữa hai điểm đo, bố trí điếm ra ngồi
thực địa, tính diện tích... Máy gọn nhẹ, làm việc với độ chính xác cao, rất
thuận tiện cho cơng tác trắc địa trong xây dựng.
Số phím điểu khiến của máy gồm 7 phím (hình 1.10), các hoạt động cùa
m áy được điều khiển thông qua hệ thống phím này.
MENU

> SET
LEVEL
PROG
ALL
V

DITS
A

REC
>

MENƯ

CONT

CT
CODH

ON
OFF

Hình 1.10. Bàn phím máy TC-Ố 00 .

24




Các chức năng của bàn phím:
ALL
V

- Tự động thưc hiện quá trình đo ghi kết quả vào bộ nhớ;
- Dịch chuyên con trỏ xuống hàng trong cây thư mục;
- Nhập dữ liệu số và chữ, mỗi lần ân phím giảm 1 đơn vị.

DIST

- Tự động thực hiện đo và hiển thị kết quả trên màn hình;
- Dịch chuyến con trỏ lên hàng trong cây thư mục;
- Nhập dữ liệu số và chữ, mỗi lần ấn phím tăng 1 đơn vị.

A

- Ghi dữ liệu màn hình vào bộ nhớ;
- Chọn thư mục con trong cây thư mục;
- Chuyến trỏ sang bên phái khi nhập dữ liệu;
- Chọn tham số trong bảng chọn.
MENU

- Gọi cây thư mục của máy;
- C hu yến c h ế độ nhập sô sang c h ế độ nhập c h ữ khi nhập tên,

số liệu và mã điếm;
CONT

- Tắt, mờ chế độ chiếu sáng màn hình và lưới chí;
- Chấp nhận dữ liệu nhập từ phím hoặc từ File.

CE
CODE

- Thốt khỏi chương trình con hoặc một chức năng;
- Xóa thơng báo lỗi;
- Ra khỏi chương trình nhập dữ liệu, không chấp nhận dữ liệu
vừa nhập vào bộ nhớ;

ON

- Tắt mở máy.

OFF

Cây thư mục tủa máy toàn đạc điện tử TC-600:
SET

Cài đặt

SET PTNR/HR

Đạt số hiệu điếm/ đặt chiều cao gương

Hz

Đặt giá trị bàn độ ngang khi đo góc

DSP

Đặt quy cách hiển thị màn hình

SET PPM/MM

Đặt hiệu chính môi trường, hằng số gưưng

LEVEL

Hiển thị bọt thủy điện tử

PROG

Các chương trình đo

STATION COORD

bằng

Nhập tọa độ trạm máy
25