thành lập lưới khống chế thi công trong xây dựng công trình công nghiệp

Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Mục lục
Lời nói đầu 2
Chơng 1. Giới thiệu chung3
1.1. ý nghĩa và nội dung công tác trắc địa khi thành lập lới khống chế
thi công công trình công nghiệp3
1.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật công tác trắc địa trong thành lập lới khống
chế thi công công trình công nghiệp.8
1.3. Trình tự lập bản thiết kế lới khống chế thi công công trình công
nghiệp 15
Chơng 2. Thiết kế lới khống chế mặt bằng và độ cao trong thi công công trình
công nghiệp 18
2.1. Xác định độ chính xác thành lập lới khống chế thi công công
trình công nghiệp18
2.2. Phơng pháp thành lập và thiết kế sơ đồ lới19
2.3. Ước tính độ chính xác thành lập lới 31
2.4. Tổ chức đo đạc các mạng lới 41
2.5. Xử lý số liệu đo đạc lới khống chế thi công 52
2.6. Thành lập lới khống chế độ cao thi công.57
Chơng 3. Thực nghiệm thiết kế lới khống chế thi công công trình công
nghiệp.62
3.1. Đặc điểm công trình và các yêu cầu kỹ thuật cơ bản 62
3.2. Thiết kế các phơng án thành lập lới 64
3.3. Ước tính độ chính xác .67
3.4. Tổ chức đo đạc và xử lý số liệu 75
3.5. Lập dự toán kinh phí 77
Kết luận..79
Tài liệu tham khảo.80
Phụ lục 181
Phụ lục 2 110
Lời nói đầu

Trên con đờng công nghiệp hoá - hiện đại hoá Đất nớc, việc xây dựng và
phát triển các khu công nghiệp là hết sức cần thiết. Chúng ta đã xây dựng đợc
khá nhiều những cụm công nghiệp cũng nh các nhà máy sản xuất với diện tích
và quy mô hoạt động lớn nhỏ khác nhau. Việc xây dựng các công trình công
nghiệp cần có những yêu cầu riêng biệt trong suốt quá trình thiết kế, thi công và
khai thác sử dụng. Đối với công tác Trắc địa phục vụ cho xây dựng công trình
công nghiệp thì các yêu cầu này càng phải chặt chẽ bởi công tác này là cơ sở cho
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
1
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
việc xây dựng công trình về sau. Để đảm bảo đợc các yêu cầu đó, một nhiệm vụ
đặt ra đối với các nhà trắc địa trong xây dựng công trình công nghiệp là phải thiết
kế các mạng lới trắc địa phục vụ cho từng quá trình trên. Trong các mạng lới trắc
địa, việc thành lập lới khống chế thi công là một trong những nội dung quan
trọng, lới khống chế thi công đợc thành lập theo nhiều phơng pháp khác nhau để
thực hiện các công tác bố trí và đo vẽ hoàn công công trình.
Đợc sự phân công của bộ môn Trắc địa công trình - Khoa Trắc địa - Trờng Đại
học Mỏ - Địa chất cùng thày giáo hớng dẫn PGS.TS Nguyễn Quang Thắng, tôi đ-
ợc giao nhiệm vụ thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài Thành lập lới khống chế
thi công trong xây dựng công trình công nghiệp. Nội dung đồ án bao gồm :
Chơng I : Giới thiệu chung.
Chơng II: Thiết kế lới khống chế mặt bằng và độ cao trong thi công công
trình công nghiệp.
Chơng III: Thực nghiệm thiết kế lới khống chế thi công công trình công
nghiệp.
Trong quá trình thực hiện đồ án, tôi đã nhận đợc sự hớng dẫn chỉ bảo nhiệt
tình của PGS.TS Nguyễn Quang Thắng và các Thày cô trong bộ môn Trắc địa
công trình. Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế nên trong đồ án không thể tránh
khỏi những thiếu sót, vậy tôi rất mong đợc sự đóng góp ý kiến của quý Thày cô
cùng các bạn đồng nghiệp để bản đồ án đợc hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!
Chơng 1
Giới thiệu chung
1.1. ý nghĩa và nội dung công tác Trắc địa khi thành lập
lới khống chế thi công công trình Công nghiệp
1.1.1. Mục đích, ý nghĩa, các đặc điểm cơ bản và yêu cầu độ chính xác
của lới khống chế thi công công trình công nghiệp
Công trình công nghiệp là công trình hoặc tổ hợp công trình thực hiện
việc sản xuất, chế tạo một sản phẩm nhất định. Các hạng mục trong công trình
công nghiệp bao gồm: nhà xởng chuyên dụng thực hiện một quy trình công
nghệ sản xuất, trạm cung cấp năng lợng, trạm cơ khí, hệ thống công trình
ngầm. Các công trình công nghiệp khác nhau về ý nghĩa, quy trình công nghệ
sản xuất, sự phân bố và kích thớc của các thiết bị. Nhà trong công trình công
nghiệp có thể đợc thiết kế dới dạng nhà một tầng hoặc nhiều tầng, một nhịp
hoặc nhiều nhịp, có kết cấu dạng khung với mái lợp là các tấm lớn. Trong nhà
công nghiệp lắp đặt thiết bị nâng chuyển dới dạng cần trục cầu hoặc cần trục
chạy. Thiết bị lắp đặt trong công trình công nghiệp bao gồm các dụng cụ, tổ
máy, thiết bị đảm bảo cung cấp điện, nớc, khí đốt.
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
2
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Lới khống chế thi công công trình nói chung và lới khống chế thi công
công trình công nghiệp nói riêng là một dạng lới chuyên dùng, đợc thành lập
với hai mục đích chủ yếu đó là: chuyển bản thiết kế công trình ra thực địa (bố trí
công trình) và đo vẽ hoàn công công trình. Lới khống chế thi công đợc thành lập
dựa vào mạng lới khống chế đã đợc lập ở giai đoạn khảo sát thiết kế. Tuỳ thuộc
vào diện tích khu vực và công nghệ xây dựng công trình mà lới khống chế thi
công có thể gồm một số bậc lới.
Lới khống chế thi công công trình bao gồm hệ thống các điểm khống chế
mặt bằng và độ cao đợc lu giữ bằng các dấu mốc trắc địa trên khu vực xây dựng

trong suốt quá trình thi công công trình. Lới khống chế thi công công trình đợc
lập sau khi đã giải phóng và san lấp mặt bằng, những đặc điểm cơ bản của lới
nh sau:
- Lới đợc thành lập trong hệ toạ độ vuông góc giả định nhng đợc đo nối
với hệ toạ độ Nhà nớc;
- Đồ hình lới đợc xác định tuỳ thuộc vào hình dạng của khu vực và sự
phân bố các hạng mục của công trình xây dựng;
- Kích thớc và số lợng hình hoặc vòng khép của lới khống chế thi công th-
ờng không lớn;
- Chiều dài cạnh của lới thờng ngắn;
- Các điểm của lới có yêu cầu độ ổn định cao về vị trí trong điều kiện thi
công xây dựng công trình phức tạp;
- Điều kiện đo đạc mạng lới thờng gặp nhiều khó khăn do ảnh hởng của
các điều kiện trong khi xây dựng công trình.
Các yếu tố ảnh hởng đến việc lựa chọn phơng pháp thành lập lới khống
chế thi công công trình bao gồm: hình dạng và diện tích của khu vực xây dựng,
điều kiện địa hình khu đo, độ chính xác yêu cầu, phơng tiện trang thiết bị đo đạc
hiện có. Lới khống chế thi công công trình có thể đợc thành lập theo các phơng
pháp truyền thống nh: lới tam giác (đo góc, đo cạnh, đo góc - cạnh), lới đa giác, lới ô
vuông xây dựng. Ngoài ra, với những u điểm nổi bật và hiệu quả công tác cao,
công nghệ GPS đang đợc ứng dụng và phát triển rộng rãi trong các lĩnh vực trắc
địa trong đó có công tác thành lập lới khống chế thi công trắc địa công trình.
Khi áp dụng công nghệ GPS để thành lập lới khống chế thi công công trình thì
không cần thiết phải lập lới trắc địa cơ sở nếu nh gần khu xây dựng đã có ít nhất
một điểm toạ độ Nhà nớc. Thực tế lới cơ sở trắc địa công trình chỉ cần thiết cho
các khu vực xây dựng có diện tích lớn.Theo mục đích và ý nghĩa, lới khống chế
thi công công trình công nghiệp cần đảm bảo những yêu cầu về độ chính xác
sau:
- Yêu cầu độ chính xác bố trí công trình;
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48

3
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
- Yêu cầu độ chính xác đo vẽ hoàn công công trình.
1.1.2. Công tác trắc địa khi thành lập lới khống chế thi công công
trình công nghiệp
Khi xây dựng các công trình công nghiệp, khối lợng thực hiện các công
tác trắc địa là tơng đối lớn. Để chuyển bản thiết kế công trình ra thực địa cần
thành lập lới khống chế thi công. Từ các điểm của lới khống chế thi công
chuyển ra thực địa trục chính và trục cơ bản của các ngôi nhà, công trình trên
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 đợc chuyển và đánh dấu trên thực địa, ngoài ra cần
bố trí các móng, đế 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. Phơng pháp tiến hành và độ chính
xác của công tác này phụ thuộc vào các yếu tố: hình dạng, kích thớc và đặc trng
của thiết bị cũng nh yêu cầu về vị trí tơng hỗ giữa các bộ phận của thiết bị.
Trong giai đoạn thi công công trình công tác trắc địa cần thực hiện một số
nhiệm vụ sau:
- Thành lập xung quanh công trình xây dựng một lới khống chế trắc địa
nhằm bảo đảm sự thống nhất về toạ độ và độ cao của toàn bộ công trình;
- Chuyển ra thực địa các trục chính của công trình từ các điểm khống chế;
- Tiến hành các công tác bố trí chi tiết phục vụ việc đào và đổ bê tông hố
móng;
- Thành lập lới định vị các trục phục vụ cho công tác xây dựng và lắp ráp
các kết cấu xây dựng trên mặt bằng gốc của các công trình cao tầng;
- Chuyển toạ độ và độ cao từ lới cơ sở nói trên lên các tầng thi công và lập
lại ở các tầng lới cơ sở đã chuyển lên, dựa v o đó phát triển l ới bố trí chi tiết;
tiến hành các công tác bố trí chi tiết phục vụ việc thi công xây dựng trên các sàn
tầng;
- Đo vẽ hoàn công các kết cấu xây dựng công trình đã đợc lắp đặt;

- Quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình;
- Lập báo cáo kỹ thuật về công tác trắc địa.
Để có thể thực hiện đợc các nhiệm vụ này thì trên khu vực xây dựng công
trình cần thành lập hệ thống lới khống chế thi công theo các nguyên tắc sau:
- Lới khống chế thi công công trình thờng đợc thành lập theo dạng lới độc
lập;
- Các bậc lới khống chế thi công công trình cần phải tính toạ độ và độ cao
trong một hệ toạ độ và độ cao thống nhất, có đo nối với lới đã thành lập trong
giai đoạn khảo sát thiết kế công trình.
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
4
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Các nguyên tắc này nhằm đảm bảo cho lới khống chế thi công công trình
không bị biến dạng do ảnh hởng của sai số số liệu gốc và các điểm của lới đợc
xác định trong một hệ toạ độ và độ cao chung.
Trong quá trình thành lập lới khống chế thi công công trình, công tác trắc
địa gồm hai giai đoạn:
1. Thiết kế lới
Công tác thiết kế lới khống chế thi công công trình đợc thực hiện trong
phòng dựa trên các tài liệu đã có trong giai đoạn khảo sát thiết kế công trình.
Căn cứ vào ý nghĩa của lới, dựa vào tổng bình đồ của khu vực xây dựng mà thiết
kế lới nhằm giải quyết các nhiệm vụ:
- Xác định chỉ tiêu độ chính xác yêu cầu thành lập lới;
- Xác định số bậc phát triển lới, phơng pháp thành lập và sơ đồ lới đối với
mỗi bậc;
- ớc tính độ chính xác đặc trng của các bậc lới và độ chính xác các trị đo
đối với mỗi bậc lới, so sánh với chỉ tiêu yêu cầu.
Các nhiệm vụ trên có thể giải quyết theo hai cách sau:
Cách 1: Xuất phát từ điều kiện thiết kế để xác định phơng pháp thành lập
và lựa chọn số bậc phát triển lới. Đối với từng bậc lới sẽ lựa chọn các chỉ tiêu kỹ

thuật tơng ứng theo Quy phạm hoặc theo Tiêu chuẩn. Từ đó tiến hành thiết kế sơ
đồ và ớc tính độ chính xác của lới. Kết quả ớc tính đợc phân tích, so sánh với
các các quy định để kết luận về độ chính xác của lới cũng nh lựa chọn phơng
pháp và thiết bị đo. Cách này thờng áp dụng để thiết kế các mạng lới khống chế
khi đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn và chuyển ra thực địa các trục chính của các
ngôi nhà, công trình xây dựng.
Cách 2: Đối với các mạng lới khống chế trắc địa chuyên dùng, việc thiết
kế và tính toán độ chính xác đợc thực hiện dựa trên ý nghĩa của mạng lới, độ
chính xác yêu cầu cho trớc hoặc xác định theo thiết kế. Xuất phát từ mật độ
điểm cần thiết và vị trí có thể đặt mốc, tiến hành thiết kế sơ đồ lới. Khi đó cần
đảm bảo các chỉ tiêu hình học gần với cấp lới tơng ứng. Tiếp theo trên cơ sở tính
toán độ chính xác, xác định cấp lới thực tế đối với từng bậc lới. Cũng từ kết quả
tính toán xác định phơng pháp và lựa chọn thiết bị đo trong mỗi bậc lới.
Độ chính xác và mật độ diểm của lới khống chế thi công công trình phụ
thuộc vào yêu cầu nhiệm vụ cần giải quyết trong giai đoạn thi công công trình.
Nhiệm vụ chính của công tác trắc địa trong khi thi công công trình là trực tiếp
phục vụ thi công công trình, vì thế việc phát triển xây dựng lới phải linh hoạt,
hợp lý để có thể tận dụng tối đa kết quả của giai đoạn trớc vào giai đoạn sau của
quá trình thi công công trình. Lới khống chế thi công trong xây dựng các công
trình công nghiệp chủ yếu sử dụng để lắp đặt các kết cấu xây dựng, để lắp đặt
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
5
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
các thiết bị công nghệ cần sử dụng mạng lới trục lắp ráp có yêu cầu rất cao về vị
trí tơng hỗ, dựa trên cơ sở yêu cầu về độ chính xác lắp đặt ta có thể xác định độ
chính xác của lới khống chế thi công công trình công nghiệp.
2. Thi công lới
Quá trình thi công lới đợc thực hiện ngoài thực địa bao gồm các công việc
sau:
- Khảo sát chọn điểm;

- Gia công và chôn mốc;
- Tổ chức đo đạc các mạng lới;
- Kiểm tra chất lợng lới và xử lý số liệu.
Việc bố trí lới phải căn cứ vào bản vẽ tổng mặt bằng kết hợp với công tác
khảo sát ngoài thực địa để có thể chọn đợc vị trí đặt mốc khống chế sao cho
chúng thuận tiện tối đa trong quá trình sử dụng và ổn định lâu dài trong quá
trình thi công công trình. Kết quả của quá trình thi công lới là thành lập đợc trên
thực địa một mạng lới khống chế thi công bao gồm nhiều bậc lới với các sơ đồ,
chỉ tiêu độ chính xác của các bậc khác nhau.
Trong quá trình thi công công trình công nghiệp, lới khống chế thi công
công trình đợc thành lập ứng với từng giai đoạn thi công:
a. Thành lập xung quanh công trình lới khống chế có đo nối với lới khống
chế trắc địa Nhà nớc
Mạng lới này có tác dụng định vị công trình trong hệ toạ độ đã sử dụng ở
giai đoạn khảo sát thiết kế, tức là định vị nó so với các công trình lân cận. Mạng
lới này chủ yếu đảm bảo yêu cầu thi công công trình. Đối với nhà cao tầng trong
các công trình công nghiệp, lới khống chế bên ngoài công trình chủ yếu phục vụ
cho thi công phần dới mặt đất của ngôi nhà, là cơ sở để chuyển toạ độ vào bên
trong công trình.
b. Thành lập lới khống chế trên mặt bằng móng
Lới khống chế trắc địa trên mặt bằng móng đợc thành lập trong xây dựng
các ngôi nhà cao tầng dân dụng và công nghịêp. Lới này có tác dụng để bố trí
các hạng mục công trình nh các trụ, cột, cầu thang máy, xác định vị trí lắp đặt
các kết cấu máy móc thiết bị vào đúng vị trí thiết kế. Ngoài ra mạng lới này còn
là cơ sở khống chế để chuyền toạ độ và độ cao lên các tầng tạo thành hệ thống l-
ới trục, đảm bảo công tác bố trí chi tiết trên từng tầng. Do yêu cầu của công tác
bố trí nên độ chính xác của lới trong giai đoạn này cao hơn so với mạng lới
thành lập trong giai đoạn thi công móng.
c. Chuyển toạ độ và độ cao các điểm cơ sở lên các mặt bằng xây dựng,
thành lập lới khống chế thi công trên từng tầng

Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
6
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Khi xây dựng nhà cao tầng trong các công trình công nghiệp, sau giai
đoạn thi công tầng 1, từ các tầng tiếp theo cần bố trí một mạng lới khống chế t-
ơng ứng với mỗi tầng để phục vụ cho việc bố trí công trình trên từng tầng.
1.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật công tác Trắc địa trong thành
lập lới khống chế thi công công trình Công nghiệp
1.2.1. Quy định chung
TCVN309 : 2004 quy định công tác Trắc địa trong xây dựng công trình nh sau:
1. Công tác Trắc địa phục vụ xây dựng công trình bao gồm 3 giai đoạn chính:
- Công tác khảo sát Trắc địa - địa hình phục vụ thiết kế công trình, bao
gồm: thành lập lới khống chế mặt bằng và độ cao phục vụ cho việc đo vẽ bản đồ
tỷ lệ lớn, lập báo cáo nghiên cứu khả thi và thiết kế kỹ thuật thi công;
- Công tác Trắc địa phục vụ thi công xây lắp công trình, bao gồm: thành
lập lới khống chế mặt bằng và độ cao phục vụ bố trí chi tiết và và thi công xây
lắp công trình; kiểm tra kích thớc hình học và và căn chỉnh các kết cấu công
trình; đo vẽ hoàn công công trình;
- Công tác Trắc địa phục vụ quan trắc biến dạng công trình, bao gồm:
thành lập lới khống chế cơ sở, lới mốc chuẩn và mốc kiểm tra nhằm xác định
một cách đầy đủ, chính xác các giá trị chuyển dịch, phục vụ cho việc đánh giá
độ ổn định và bảo trì công trình.
2. Hệ toạ độ và độ cao sử dụng phải nằm trong một hệ thống nhất. Nếu sử
dụng hệ toạ độ giả định thì gốc toạ độ đợc chọn sao cho tọa độ của tất cả các
điểm trên mặt bằng xây dựng đều có giá trị dơng, nếu sử dụng hệ toạ độ quốc
gia thì phải sử dụng phép chiếu Gauss - Kruger hoặc UTM và chọn kinh tuyến
trục sao cho biến dạng chiều dài của các cạnh không vợt quá 1/50.000, nếu vợt
quá thì phải tính chuyển. Mặt chiếu đợc chọn trong đo đạc xây dựng công trình
là mặt có độ cao trung bình của khu vực xây dựng. Khi hiệu số độ cao mặt đất
và mặt chiếu < 32m thì có thể bỏ qua số hiệu chỉnh

h
S
, nếu > 32m thì phải tính
số hiệu chỉnh do độ cao.
3. Tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của các đại lợng đo trong xây
dựng là sai số trung phơng. Sai số giới hạn đợc lấy bằng hai lần sai số trung ph-
ơng.
4. Đối với các công trình lớn có dây chuyền công nghệ phức tạp và các
công trình cao tầng cần phải sử dụng các máy móc thiết bị hiện đại có độ chính
xác cao. Để thành lập lới khống chế có thể sử dụng công nghệ GPS kết hợp với
máy toàn đạc điện tử. Tất cả các thiết bị sử dụng đều phải đợc kiểm tra, kiểm
nghiệm và hiệu chỉnh theo đúng các yêu cầu trong tiêu chuẩn hoặc quy phạm
chuyên ngành trớc khi đa vào sử dụng.
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
7
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Lới khống chế thi công trong xây dựng công trình công nghiệp đợc thành
lập để bố trí và đo vẽ hoàn công công trình công nghiệp, do vậy khi thành lập lới
ngoài việc đảm bảo các yêu cầu của lới khống chế thi công cần phải thoả mãn
các chỉ tiêu kỹ thuật của công tác bố trí và công tác đo vẽ hoàn công công trình.
Trong TCVN309 : 2004 quy định về các chỉ tiêu đó nh sau:
1.2.2. Lới khống chế thi công
1. Hệ toạ độ sử dụng trong thiết kế lới
Hệ toạ độ của lới khống chế thi công phải thống nhất với hệ toạ độ đã
dùng trong các giai đoạn khảo sát và thiết kế công trình.
- Đối với các công trình có quy mô < 100 ha nên sử dụng hệ toạ độ giả
định;
- Đối với các công trình có quy mô > 100 ha phải sử dụng phép chiếu và
chọn kinh tuyến trục hợp lý để độ biến dạng chiều dài không vợt quá 1/50.000
(tức là < 2 mm/100m), nếu vợt quá thì phải tính chuyển.

2. Mật độ điểm khống chế
Căn cứ vào yêu cầu độ chính xác bố trí và sự phân bố các hạng mục của
công trình để chọn mật độ điểm lới khống chế, đối với các công trình công
nghiệp mật độ của các điểm nên chọn là 1 điểm/2 ha
ữ
3ha. Cạnh trung bình của
lới đờng chuyền hoặc lới tam giác từ 200m
ữ
300m, số điểm khống chế mặt bằng
tối thiểu là 4 điểm.
3. Số bậc phát triển của lới
Tuỳ theo diện tích khu vực và công nghệ xây dựng mà lới khống chế mặt
bằng thi công công trình công nghiệp có thể đợc thành lập gồm một số bậc lới.
Độ chính xác của các bậc lới đợc xác định dựa vào sai số tổng hợp và số bậc lới.
Đối với lới khống chế mặt bằng thi công nên cố gắng giảm số bậc lới.
Trong điều kiện các hạng mục công trình lớn và đối tợng xây lắp có nhiều cấp
chính xác khác nhau có thể phát triển tối đa là 3 bậc lới .
4. Phơng pháp thành lập
Lới khống chế mặt bằng thi công trên khu vực xây dựng công trình công
nghiệp có thể đợc thành lập theo các phơng pháp sau:
- Lới tam giác (đo góc, đo cạnh, đo góc - cạnh);
- Lới đa giác;
- Lới GPS;
- Lới ô vuông xây dựng.
Lới độ cao thi công trên công trình có diện tích >100 ha đợc thành lập
bằng phơng pháp đo cao hình học với độ chính xác tơng đơng với thuỷ chuẩn
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
8
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
hạng III Nhà nớc; khi công trình có diện tích mặt bằng <100 ha lới khống chế

độ cao đợc thành lập bằng phơng pháp đo cao hình học với độ chính xác tơng đ-
ơng với thuỷ chuẩn hạng IV Nhà nớc. Lới độ cao đợc thành lập dới dạng tuyến
đơn dựa vào ít nhất hai mốc độ cao cấp cao hơn hoặc tạo thành các vòng khép
kín và phải dẫn đi qua tất cả các điểm của lới khống chế mặt bằng.
5. Đặc trng độ chính xác
Theo TCXDVN 309 : 2004, đặc trng về độ chính xác của lới khống chế
mặt bằng và độ cao phục vụ thi công công trình công nghiệp đợc thống kê trong
bảng 1.1:
Bảng 1.1. Sai số trung phơng khi lập lới khống chế thi công
Cấp
chính
xác
Đặc điểm của đối tợng xây lắp
Sai số trung phơng khi lập
lới
Đo góc
()
Đo cạnh
(tỷ lệ)
Đo
chênh
cao
trên
1km
thuỷ
chuẩn
(mm)
1
Xí nghiệp, các cụm nhà và công trình xây
dựng trên phạm vi >100ha, từng ngôi nhà

và công trình riêng biệt trên diện
tích>100ha.
3 1/25.000 4
2
Xí nghiệp, các cụm nhà và công trình xây
dựng trên phạm vi <100 ha, từng ngôi nhà
và công trình riêng biệt trên diện tích từ
1ha đến 10ha.
5 1/10.000 6
3
Nhà và công trình xây dựng trên diện tích
<1 ha. Đờng trên mặt đất và các đờng ống
ngầm trong phạm vi xây dựng.
10 1/5.000 10
4
Đờng trên mặt đất và các đờng ống ngầm
ngoài phạm vi xây dựng.
30 1/2.000 15
1.2.3. Công tác bố trí công trình công nghiệp
Lới khống chế thi công trong xây dựng công trình Công nghiệp đợc thành
lập để lắp đặt các kết cấu xây dựng, để lắp đặt các thiết bị công nghệ cần sử
dụng mạng lới trục lắp ráp riêng. Trong TCVN 309 : 2004 quy định độ chính
xác khi lập lới bố trí công trình nh sau:
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
9
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Bảng 1.2. Sai số trung phơng khi lập lới bố trí công trình
Cấp
chính
xác

Đặc điểm của các toà nhà, các
công trình và kết cấu xây dựng
Sai số trung phơng khi thành lập
các lới bố trí trục và sai số của các
công tác bố trí khác
Đo
cạnh
Đo
góc
()
Xác định chênh
cao tại trạm máy
(mm)
1
Các kết cấu kim loại, các kết cấu
bê tông cốt thép đợc lắp ghép
bằng phơng pháp tự định vị tại
các điểm chịu lực, các công trình
cao từ 100m đến 120m hoặc có
khẩu độ từ 30m đến 36m.
000.15
1
5 1
2
Các toà nhà cao hơn 15 tầng, các
công trình có chiều cao từ 60m
đến 100m hoặc có khẩu độ từ
18m đến 30m.
000.10
1

20 2
3
Các toà nhà cao từ 5 tầng đến 15
tầng, các công trình có chiều cao
từ 15m đến 60m hoặc có khẩu
độ dới 18m.
000.5
1
20 2.5
4
Các toà nhà cao dới 5 tầng, các
công trình có chiều cao <15m
hoặc có khẩu độ < 6m.
000.3
1
30 3
5
Các kết cấu gỗ, các lới công
trình, các đờng xá, các đờng dẫn
ngầm.
000.2
1
30 5
6 Các công trình bằng đất
000.1
1
45 10
Sai số chuyền toạ độ và độ cao từ các điểm của lới trục cơ sở lên các tầng
thi công đợc nêu trong bảng 1.3:
Bảng 1.3. Sai số trung phơng chuyển trục và độ cao lên các mặt bằng xây lắp

Các sai số
Chiều cao của mặt bằng thi công xây dựng
(m)
< 15 15
ữ
60 60
ữ
100 100
ữ
120
Sai số trung phơng chuyển các
điểm, các trục theo phơng
thẳng đứng (mm)
2 2.5 3 4
Sai số trung phơng xác định độ
cao trên mặt bằng thi công xây
3 4 5 5
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
10
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
dựng so với mặt bằng gốc (mm)
Trong quá trình thi công cần tiến hành kiểm tra độ chính xác của công tác
bố trí công trình dựa vào các điểm khống chế cơ sở. Các độ lệch giới hạn cho
phép của công tác bố trí đợc tính theo công thức:
mt
=

(1-1)
Trong đó:
t - có giá trị bằng 1; 2.5; 3 và đợc ấn định trớc trong bản thiết kế xây

dựng, hoặc bản thiết kế các công tác trắc địa, tuỳ thuộc vào tính chất quan trọng
và mức độ phức tạp của từng công trình.
m - là sai số trung phơng đợc lấy theo bảng 1.2 và bảng 1.3.
Khi biết trớc giá trị dung sai xây lắp cho phép của từng hạng mục công
trình có thể xác định đợc dung sai của công tác trắc địa theo nguyên tắc đồng
ảnh hởng:
3
xl
td

=
(1-2)
Trong đó:
td

- là dung sai của công tác trắc địa;
xl

- là dung sai của công tác xây lắp;
3 - là chỉ 3 nguồn sai số trong trong xây lắp bao gồm: Sai số do trắc địa,
sai số do chế tạo, thi công cấu kiện; sai số do biến dạng.
1.2.4. Công tác đo vẽ hoàn công công trình công nghiệp
Trong quá trình thi công xây lắp công trình cần tiến hành đo đạc kiểm tra
vị trí và kích thớc hình học của các hạng mục xây dựng, công tác kiểm tra các
yếu tố hình học bao gồm:
- Kiểm tra vị trí của các hạng mục, các kết cấu riêng biệt và hệ thống kỹ
thuật so với các tham số trong hồ sơ thiết kế;
- Đo vẽ hoàn công vị trí mặt bằng, độ cao, kích thớc hình học của các
hạng mục, các kết cấu sau khi đã hoàn thành giai đoạn lắp ráp;
- Đo vẽ hoàn công hệ thống kỹ thuật ngầm (thực hiện trớc khi lấp).

Vị trí mặt bằng và độ cao của các hạng mục, các cấu kiện hoặc các phần
của toà nhà hay công trình và độ thẳng đứng của chúng, vị trí các bulông neo,
các bản mã cần phải đợc xác định từ các điểm cơ sở bố trí hoặc từ các điểm định
hớng nội bộ. Trớc khi tiến hành công việc này cần kiểm tra độ ổn định của các
điểm cơ sở.
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
11
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Sai số đo kiểm tra kích thớc hình học và đo vẽ hoàn công không đợc lớn
hơn 0.2 dung sai cho phép của kích thớc hình học đợc cho trong các tiêu chuẩn
chuyên ngành hoặc hồ sơ thiết kế. Khi đo vẽ hoàn công các đối tợng xây lắp
trong giai đoạn thi công công trình, sai số này thờng không đợc thấp hơn độ
chính xác của công tác bố trí tơng ứng.
1.3. Trình tự lập bản thiết kế lới khống chế thi công công
trình Công nghiệp
Bản thiết kế lới khống chế thi công công trình công nghiệp đợc thành lập
trên cơ sở nghiên cứu các tài liệu đã có trong giai đoạn khảo sát công trình, bản
thuyết minh về nhiệm vụ của công tác trắc địa, yêu cầu độ chính xác cần thiết
đối với việc bố trí công trình. Lới khống chế thi công công trình công nghiệp là
một hệ thống lới nhiều bậc, đợc thành lập đựa vào mạng lới khống chế đã có ở
giai đoạn khảo sát thiết kế và đợc phát triển theo nguyên tắc từ tổng thể đến cục
bộ, mỗi bậc lới phục vụ cho từng giai đoạn trong quá trình thi công một nhóm
các hạng mục công trình. Do yêu cầu độ chính xác bố trí công trình tăng dần
theo tiến trình xây dựng, nên yêu cầu độ chính xác đối với các bậc lới cũng tăng
dần từ bậc lới trớc đến bậc lới sau. Trình tự lập bản thiết kế lới khống chế thi
công công trình công nghiệp có thể đợc tóm tắt trong sơ đồ sau:
Nội dung cụ thể nh sau
1.3.1. Xác định mục đích và ý nghĩa của việc thành lập lới
Mục đích và ý nghĩa của việc thành lập lới là yếu tố quan trọng ảnh hởng
đến độ chính xác, mật độ điểm, số bậc, đồ hình và phơng pháp xây dựng lới.

1.3.2. Phân tích đặc điểm, tình hình khu vực xây dựng công trình
công nghiệp. Thu thập các tài liệu trắc địa, bản đồ đã có ở giai đoạn khảo
sát thiết kế
Trớc khi thiết kế lới, cần phân tích các đặc điểm cũng nh tình hình của
khu vực xây dựng có liên quan trực tiếp đến quá trình thành lập lới. Ngoài ra, do
lới khống chế thi công đợc thành lập dựa vào lới khống chế đã có ở giai đoạn
khảo sát thiết kế nên cần phân tích đánh giá chất lợng các tài liệu thu đợc từ giai
đoạn này để có thể sử dụng vào việc thiết kế lới.
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
12
Lập bản
thiết kế
lới
khống
chế thi
công
Lập phơng án kỹ thuật
Khảo sát chọn điểm và chôn mốc
Tổ chức đo đạc
Xử lý số liệu đo
Lập dự toán kinh phí
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
1.3.3. Thiết kế sơ đồ lới khống chế thi công
Lới khống chế thi công đợc thiết kế trên tổng bình đồ công trình. Trong
quá trình thiết kế lới khống chế thi công, tuỳ theo mục đích, ý nghĩa của việc
thành lập mà xác định mật độ điểm, số bậc phát triển, phơng pháp thành lập
cũng nh sơ đồ đối với mỗi bậc lới.
1.3.4. Ước tính độ chính xác các bậc lới
Từ sơ đồ của mỗi bậc lới thiết kế, tiến hành công tác ớc tính độ chính xác
các yếu tố đặc trng của từng bậc theo phơng pháp ớc tính gần đúng hoặc chặt

chẽ. Sau đó so sánh với yêu cầu độ chính xác thành lập để có phơng án thay đổi
thiết kế nếu nh không đạt yêu cầu.
1.3.5. Chọn điểm và chôn mốc ngoài thực địa
Khảo sát chọn điểm lới khống chế thi công là công việc triển khai cụ thể
hoá sơ đồ lới đã thiết kế trên bản đồ ra thực địa. Đem sơ đồ thiết kế ra thực địa
để xem xét, đối chiếu vị trí các điểm đã chọn để tìm ra vị trí hợp lý nhất. Các vị
trí này phải đợc đặt ở nơi thuận lợi cho việc đặt máy cũng nh thực hiện các thao
tác đo đạc và đợc bảo quản lâu dài để sử dụng trong suốt thời gian thi công xây
lắp và sửa chữa mở rộng công trình sau này. Khi đặt mốc nên tránh những nơi có
điều kiện địa chất không ổn định, các vị trí yêu cầu các thiết bị có trọng tải lớn,
các vị trí gần các nguồn nhiệt.
1.3.6. Tổ chức công tác đo đạc các mạng lới
Dựa vào độ chính xác đã ớc tính của các bậc lới, tính toán các hạn sai đo
đạc và lựa chọn máy móc, dụng cụ đo có độ chính xác đảm bảo yêu cầu. Thuyết
minh hớng dẫn đo đạc cũng nh xác định trình tự kế hoạch và thời gian đo hợp lý,
đảm bảo hiệu quả công tác cao nhất.
1.3.7. Phơng án xử lý số liệu đo
Trớc khi tính toán bình sai, số liệu đo cần đợc kiểm tra để loại bỏ các sai
số thô ảnh hởng đến độ chính xác của lới. Tuỳ theo độ chính xác của lới mà lựa
chọn phơng pháp xử lý số liệu đo theo phơng pháp bình sai gần đúng hoặc chặt
chẽ. Trên cơ sở nguyên lý số bình phơng nhỏ nhất, bài toán bình sai đợc giải
theo phơng pháp bình sai điều kiện hoặc bài toán bình sai gián tiếp.
1.3.8. Lập dự toán kinh phí
Trên cơ sở tính toán khối lợng công việc cần thực hiện và áp dụng đơn giá
xây dựng hiện hành để dự toán kinh phí tổ chức công việc.
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
13
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Chơng 2
thiết kế lới khống chế mặt bằng và độ cao

trong thi công công trình công nghiệp
2.1. Xác định độ chính xác thành lập lới khống chế thi
công công trình Công nghiệp.
Lới khống chế thi công đợc thành lập trên khu vực xây dựng công trình
công nghiệp để phục vụ cho công tác bố trí và đo vẽ hoàn công công trình, vì
vậy độ chính xác của lới phải đảm bảo yêu cầu của các công tác trên.
2.1.1. Yêu cầu của công tác bố trí công trình
Để đáp ứng yêu cầu của công tác bố trí, cần đảm bảo độ chính xác vị trí
tơng hỗ giữa hai điểm lân cận nhau, hoặc vị trí tơng hỗ giữa hai điểm của lới
trên một khoảng cách nào đó (khoảng cách này thờng là 1 km, là độ dài tối đa
của dây chuyền công nghệ có mối liên hệ chặt chẽ với nhau trong các xí nghệp
công nghiệp hiện đại). Sai số trung phơng vị trí tơng hỗ giữa hai điểm kề nhau
thờng không vợt quá 1/10.000 chiều dài cạnh. Khi cạnh lới dài 200m thì sai số
này là 20mm.
Giả sử mạng lới khống chế thi công đợc phát triển theo hai bậc, sai số t-
ơng hỗ tổng hợp của hai bậc lới là:

2
2
2
1
2
ththth
mmm
+=
(2-1)
Trong đó:
th
m
- là sai số trung phơng tơng hỗ tổng hợp của lới;

1th
m
- là sai số trung phơng tơng hỗ giữa hai điểm kề nhau của lới bậc 1;
2th
m
- là sai số trung phơng tơng hỗ giữa hai điểm kề nhau của lới bậc 2.
Giữa các bậc lới có hệ số giảm độ chính xác là K, tức là:
K
m
m
th
th
2
1
=
Ta có:
( )
( )
2
1
2
2
1
2
1
2
1
thththth
mKmKmm +=+=
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48

14
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Nếu lấy K = 2 ta đợc:
5
1
th
th
m
m =
Với
mmm
th
20=
ta tính đợc
mmmmmm
thth
18,9
21
==
. Nghĩa là sai số trung phơng
vị trí tơng hỗ giữa các điểm kề nhau của các bậc lới khống chế thi công không
đợc vợt quá những giá trị tơng ứng trên.
2.1.2. Yêu cầu của công tác đo vẽ hoàn công công trình
Chỉ tiêu độ chính xác của công tác này là sai số trung phơng vị trí điểm
khống chế cấp cuối cùng so với điểm khống chế cơ sở. Theo quy phạm thì sai số
này không vợt quá m
P
= 0,2mm .M (M là mẫu số tỷ lệ bản đồ).
Tỷ lệ lớn nhất khi đo vẽ hoàn công công trình là 1:500, từ đó ta tính đợc
sai số trung phơng vị trí điểm khống chế cấp cuối cùng so với lới khống chế cơ

sở không đợc vợt quá 100mm.
Giả sử lới khống chế thi công đợc phát triển theo hai bậc và hệ số tăng
giảm độ chính xác giữa hai bậc lới là K = 2. Sai số trung phơng vị trí điểm
khống chế cấp cuối cùng so với điểm khống chế cơ sở đợc tính theo công thức:
2
2
2
1
2
mmm
P
+=
(2-2)
Trong đó:
P
m
- là sai số trung phơng vị trí điểm khống chế cấp cuối cùng so với điểm
khống chế cơ sở;
1
m
- là sai số trung phơng vị trí điểm yếu nhất của lới bậc 1;
2
m
- là sai số trung phơng vị trí điểm yếu nhất của lới bậc 2.
Ta có:
mm
m
m
P
45

5
100
5
1
===
và
mmm 89
2
=
. Nghĩa là sai số trung phơng vị trí điểm yếu nhất của các bậc lới
khống chế thi công không đợc vợt quá những giá trị tơng ứng trên.
2.2. phơng pháp thành lập và thiết kế sơ đồ lới
2.2.1. Thành lập lới khống chế thi công theo phơng pháp đo góc - cạnh
Trong Trắc địa công trình, các máy toàn đạc điện tử đang đợc sử dụng
rộng rãi, do vậy lới tam giác thành lập bằng phơng pháp đo góc - cạnh đợc áp
dụng phổ biến.
1. Lới tam giác đo góc
Dạng đồ hình cơ bản của lới là chuỗi tam giác, tứ giác trắc địa, đa giác
trung tâm, trong đó có đo tất cả các góc và ít nhất là hai cạnh đáy. Loại lới này
có những u, nhợc điểm sau:
a. Ưu điểm:
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
15
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
- Lới khống chế đợc khu vực rộng. Độ chính xác các yếu tố trong lới khá
cao và tơng đối đồng đều;
- Lới có nhiều trị đo thừa nên có điều kiện kiểm tra kết quả đo và nâng
cao đợc độ chính xác của lới.
b. Nhợc điểm:
- Việc tổ chức đo đạc cồng kềnh, kết quả đo góc chịu ảnh hởng lớn của

môi trờng đặc biệt trong khu vực xây dựng công trình và đòi hỏi mức độ thông
hớng cao;
- Trong quá trình đo đạc vì các cạnh trong lới khống chế trắc địa công
trình thờng có cạnh ngắn cho nên ảnh hởng của sai số định tâm máy đến kết quả
đo góc là rất lớn, vậy phải định tâm máy và định tâm tiêu thật chính xác.
Dới đây là một số dạng đồ hình của lới tam giác đo góc:
Hình 2.1. Đồ hình lới tam giác đo góc
2. Lới tam giác đo cạnh
Hiện nay, do các loại máy toàn đạc điện tử có độ chính xác cao đã đáp
ứng đợc yêu cầu độ chính xác của việc đo cạnh vì vậy phơng pháp đo toàn cạnh
đã đợc ứng dụng phổ biến trong việc lập các lới trắc địa công trình. Lới đo cạnh
khắc phục đợc các nhợc điểm của lới đo góc. Tuy nhiên đối với lới đo toàn cạnh
có những hạn chế sau:
- Dịch vị ngang lớn hơn nhiều so với dịch vị dọc;
- Trong mỗi tam giác sẽ không có trị đo thừa nên không có điều kiện kiểm
tra kết quả đo ngay ở trên thực địa, để khắc phục nhợc điểm này thờng áp dụng
lới gồm các tứ giác trắc địa.
Dới đây là một số dạng đồ hình của lới tam giác đo cạnh:
m
u
m
t
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
16
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
m
u
m
t
Hình 2.2. Đồ hình lới tam giác đo cạnh

3. Lới tam giác đo góc - cạnh
Trong lới đo góc - cạnh, có thể đo tất cả hoặc một phần các góc và cạnh
của lới. So với các lới tam giác đo góc và lới tam giác đo cạnh, lới tam giác đo
góc - cạnh ít phụ thuộc hơn vào kết cấu hình học của lới, giảm đáng kể sự phụ
thuộc giữa dịch vị dọc và dịch vị ngang, đảm bảo kiểm tra chặt chẽ các trị đo
góc và cạnh, lới đo góc - cạnh cho phép tính toạ độ các điểm chính xác hơn lới
tam giác đo góc hoặc lới tam giác đo cạnh khoảng 1,5 lần.
Trong lới đo góc- cạnh kết hợp, tuỳ vào từng dạng lới và đồ hình lới mà
tiến hành tổ chức đo một số cạnh cho phù hợp, không nhất thiết phải đo tất cả
các cạnh nh:
- Đối với lới tứ giác không đờng chéo nên đo các cạnh theo chu vi và một
số cạnh giữa lới để thuận tiện cho công tác tính toán sau này;
- Đối với lới tam giác thì nên lựa chọn đo các cạnh đối diện với góc lớn
nhất trong tam giác.
Trong trắc địa công trình, dạng lới đo góc - cạnh đợc áp dụng là lới tứ
giác không đờng chéo dùng để thành lập lới ô vuông xây dựng:
C c D
b d
B a A
Hình 2.3. Hình tứ giác không đờng chéo
4. Lới đờng chuyền
Lới đờng chuyền là tập hợp các điểm nối với nhau tạo thành đờng gãy
khúc. Tiến hành đo tất cả các cạnh và các góc ngoặt của đờng chuyền, nếu biết
toạ độ của một điểm và góc phơng vị của một cạnh ta dễ dàng tính ra góc phơng
vị các cạnh và toạ độ các điểm khác trên đờng chuyền.
Tuỳ thuộc vào diện tích và hình dạng khu đo, vào vị trí của các điểm gốc
mà thiết kế lới đờng chuyền dới dạng lới đờng chuyền phù hợp, lới đờng chuyền
với các điểm nút và các vòng khép. Tuy nhiên, do lới đờng chuyền có lợng trị đo
ít và kết cấu đồ hình không chặt chẽ nên độ chính xác của các yếu tố trong lới
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48

17
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
không cao. Phơng án hợp lý để nâng cao chất lợng đồ hình lới và cũng là một
trong các phơng pháp để nâng cao độ chính xác của lới các đờng chuyền là lập l-
ới có nhiều vòng khép kín.
2.2.2. Thành lập lới khống chế thi công bằng công nghệ GPS
Hiện nay, với những tính năng u việt so với các thiết bị đo đạc truyền
thống, công nghệ GPS đang đợc ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực Trắc địa,
trong đó có Trắc địa công trình. Một trong những ứng dụng có hiệu quả nhất là
thành lập lới khống chế thi công công trình. ở nớc ta công nghệ GPS đã đợc ứng
dụng để thành lập lới khống chế thi công công trình nh: cầu Bãi Cháy, thuỷ điện
Na Hang, hầm đờng bộ xuyên đèo Hải Vân, khu công nghiệp Yên Phong - Bắc
Ninh, khu công nghiệp Dung Quất.
Dựa vào điều kiện cụ thể của khu đo và các yêu cầu đã xác định, tiến
hành thiết kế, chọn điểm lới GPS trên tổng bình đồ công trình. Đối với lới GPS,
đồ hình lới không ảnh hởng nhiều đến độ chính xác lới. Việc chọn điểm lới GPS
đơn giản hơn chọn điểm cho các mạng lới truyền thống, tuy nhiên cần đảm bảo
các yêu cầu sau:
- Các vật cản xung quanh điểm đo có góc cao không quá 15
o
(hoặc có thể
là 20
o
) để tránh cản trở tín hiệu GPS (hình 2.4);
Hình 2.4
- Điểm GPS không quá gần các bề mặt phản xạ nh cấu kiện kim loại, các
hàng rào, mặt nớc vì chúng có thể gây hiện tợng đa đờng dẫn;
- Không quá gần các thiết bị điện nh trạm phát sóng, đờng dây cao áp
có thể gây nhiễu tín hiệu.
Do lới GPS không yêu cầu thông hớng giữa các điểm nên đồ hình lới GPS

có thể thiết kế linh hoạt hơn, nhng để đảm bảo cho công tác tăng dày lới và ứng
dụng các điểm GPS cho mục đích thi công sau này thì nên thiết kế sao cho mỗi
điểm của lới có thể nhìn thông đến ít nhất một điểm khác. Thiết kế đồ hình lới
GPS chủ yếu dựa vào mục đích sử dụng, kinh phí, thời gian, nhân lực, loại hình,
số lợng máy thu và điều kiện đảm bảo hậu cần. Căn cứ vào mục đích sử dụng,
thông thờng có 4 phơng thức cơ bản để thành lập lới: liên kết cạnh, liên kết
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
18
150
o
Máy thu GPS
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
điểm, liên kết lới, liên kết hỗn hợp cạnh điểm. Còn có thể liên kết hình sao, liên
kết đờng chuyền phù hợp, liên kết chuỗi tam giác. Lựa chọn phơng thức liên kết
nào là tuỳ thuộc vào độ chính xác của công trình, điều kiện dã ngoại và điều
kiện máy thu GPS hiện có. Dới đây là một số dạng đồ hình liên kết:
c. Đồ hình dạng liên kết cạnh - điểm
d. Đồ hình dạng liên kết chuỗi tam giác
e. Đồ hình dạng liên kết đờng chuyền
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
19
a. Đồ hình dạng liên kết điểm
b. Đồ hình dạng liên kết cạnh
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
f. Đồ hình dạng liên kết hình sao
Hình 2.5
Để nâng cao chất lợng lới GPS trong Trắc địa công trình, khi thiết kế cần
chọn đồ hình lới tạo thành một số vòng khép không đồng bộ hoặc vòng khép từ
các cạnh đo độc lập.
Ví dụ sơ đồ lới GPS khu công nghiệp Yên Phong - Bắc Ninh:

Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
20
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.6. Sơ đồ lới GPS khu công nghiệp Yên Phong - Bắc Ninh
Một vấn đề quan trọng khi thiết kế nhằm nâng cao độ chính xác lới GPS
là thiết kế gốc của lới GPS, tức là phải xác định kết quả đo GPS đã dùng hệ toạ
độ và số liệu gốc nào. Gốc của lới GPS bao gồm vị trí gốc, phơng vị gốc, kích
thớc gốc. Phơng vị gốc thờng đợc xác định là phơng vị khởi tính đã cho hoặc có
thể lấy phơng vị của vectơ đờng đáy GPS làm phơng vị gốc. Kích thớc gốc thờng
đợc xác định từ cạnh đợc đo bằng máy điện tử ở mặt đất hoặc từ khoảng cách
giữa các điểm khởi tính, đồng thời cũng có thể xác định đợc từ chiều dài vectơ
đờng đáy GPS. Vị trí gốc của lới GPS thờng đợc xác định từ tọa độ của điểm
khởi tính đã cho. Nh vậy trên thực tế thiết kế gốc lới GPS chủ yếu là xác định vị
trí điểm gốc của lới GPS. Khi thiết kế gốc lới GPS cần phải quan tâm đầy đủ tới
các vấn đề sau:
- Để xác định tọa độ điểm GPS trong hệ tọa độ mặt đất thì cần chọn số
liệu khởi tính trong hệ tọa độ mặt đất và đo nối các điểm khống chế mặt đất đã
có để chuyển đổi tọa độ. Khi chọn điểm đo nối cần cố gắng sử dụng t liệu cũ
đồng thời không để lới GPS mới thành lập có độ chính xác cao phải chịu ảnh h-
ởng của t liệu cũ có độ chính xác thấp. Số điểm đo nối tối thiểu đối với khu vực
có diện tích lớn là 3 điểm, đối với khu vực có diện tích nhỏ là từ 2 đến 3 điểm;
- Sau khi tính toán bình sai lới GPS, có thể nhận đợc độ cao trắc địa của
điểm GPS trong hệ tọa độ tham chiếu mặt đất. Để xác định độ cao thờng của các
điểm GPS ta phải đo nối với các điểm độ cao có cấp hạng cao hơn. Các điểm độ
cao đo nối phải đợc phân bố đều trong lới. Để đo nối cần sử dụng phơng pháp
thủy chuẩn tơng đơng hạng IV trở lên;
- Hệ tọa độ lới GPS mới thành lập cần cố gắng thống nhất với hệ tọa độ đã
sử dụng trớc đây của khu đo. Nếu đã sử dụng hệ tọa độ độc lập địa phơng hoặc
công trình thì còn cần phải tìm hiểu các tham số sau đây:
a - Kích thớc Ellipxoid tham khảo đã đợc sử dụng;

b - Độ kinh của kinh tuyến trục của hệ tọa độ;
c - Hằng số cộng vào hệ tọa độ;
d - Độ cao mặt chiếu của hệ tọa độ và giá trị trung bình của dị thờng độ
cao khu đo;
e - Tọa độ của điểm khởi tính.
2.2.3. Lới ô vuông xây dựng
1. Thiết kế lới
Lới ô vuông xây dựng có các cạnh song song với trục chính của công
trình hoặc trục của các thiết bị kỹ thuật, tạo thành các hình vuông hoặc hình chữ
nhật. Tuỳ theo sự phân bố của các hạng mục công trình mà chiều dài cạnh của l-
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
21
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
ới ô vuông xây dựng có thể từ 100m đến 400m, phổ biến nhất là các lới có chiều
dài cạnh 200m. Để lắp ráp các thiết bị kỹ thuật trong các phân xởng có thể thành
lập lới ô vuông với chiều dài cạnh từ 10
ữ
20m. Điểm gốc của hệ toạ độ đợc
chọn nằm ở góc Tây - Nam của khu vực để tất cả các điểm của lới đều có toạ độ
dơng.
2. Chuyển hớng gốc của lới ra thực địa
Có thể chuyển hớng gốc dựa vào địa vật dạng tuyến nằm gần hớng gốc
hoặc từ các điểm khống chế Trắc địa đợc lập trong giai đoạn khảo sát thiết kế.
Sơ đồ chuyển hớng gốc dựa vào các điểm khống chế nh sau:
C
S
3

3
B A

S
2

2
S
1


1
Hình 2.7. Sơ đồ chuyển hớng gốc lới ô vuông xây dựng ra thực địa
Toạ độ hai điểm A, B trên hớng gốc đợc xác định bằng đồ giải trên tổng
bình đồ. Theo toạ độ của hai điểm này và toạ độ các điểm khống chế có trên khu
vực, giải bài toán trắc địa nghịch để xác định các yếu tố bố trí
1
, S
1
và
2
, S
2
. Để
tránh sai lầm, nên chuyển ra thực địa điểm thứ ba C theo các yếu tố
3
, S
3
. Sau
khi chuyển các điểm A, B và C ra thực địa, tiến hành đo góc BAC và so sánh với
góc 90
0
, từ đó đánh giá đợc độ chính xác chuyển hớng gốc.

3. Các phơng pháp thành lập lới ô vuông xây dựng
Có hai phơng pháp thành lập lới ô vuông xây dựng dựa vào hớng gốc đợc
đánh dấu trên thực địa:
a. Phơng pháp trục
Trong phơng pháp này ngời ta xác định ngay trên thực địa các điểm của l-
ới ô vuông bằng cách đặt chính xác các yếu tố thiết kế với độ chính xác cho tr-
ớc. Vì hai hớng gốc AB, AC đợc chuyển với độ chính xác không cao nên góc
BAC có thể khác biệt so với góc 90
0
. Tiến hành đo góc từ 2 đến 3 vòng đo, sau
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
22
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
đó tính độ lệch


=
0
90
, hiệu chỉnh vị trí các điểm B và C các số hiệu chỉnh
B
S
và
C
S
theo công thức:



2

1

= ABS
B
;


2
1

= ACS
C
(2-3)
Các khoảng cách AB
1
và AC
1
đợc xác định trên tổng bình đồ.
B
S
D
B
1
B
C
R E
A C
1
C
S

F
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí lới ô vuông xây dựng bằng phơng pháp trục.
Vị trí các điểm đã hiệu chỉnh B và C đợc đánh dấu trên thực địa. Dọc theo các
trục này (đợc định hớng bằng máy kinh vĩ) đặt các đoạn bằng chiều dài cạnh của lới.
Việc đặt cạnh đợc thực hiện bằng thớc thép đã kiểm nghiệm hoặc bằng máy đo dài
điện tử. Khi kết thúc bố trí trên các hớng này, tại các điểm cuối D, E, R, F tiến hành
dựng các góc vuông và tiếp tục bố trí cạnh theo chu vi lới. Sau đó thay thế các mốc
tạm thời bằng các mốc cố định, tạo nên bốn vòng đa giác khung. Trên các hớng giữa
các điểm tơng ứng của bốn vòng đa giác khung, bố trí và đánh dấu các điểm chêm dày
bên trong lới.
Nếu khu đo có diện tích không lớn và các đỉnh của lới đợc bố trí với độ chính
xác cao thì toạ độ nhận đợc sẽ không khác nhiều so với thực tế. Tuy nhiên khi lới có
kích thớc lớn, khó có thể thực hiện đợc việc bố trí với độ chính xác cao và lu ý tất cả
các số hiệu chỉnh khoảng cách, điều này gây khó khăn cho công tác bố trí công trình
về sau. Do vậy phơng pháp này chỉ nên áp dụng khi khu vực xây dựng công trình có
diện tích không lớn, hoặc công tác bố trí đòi hỏi độ chính xác không cao, với độ lệch
toạ độ các điểm so với giá trị thiết kế trong khoảng 3
ữ
5cm có thể bỏ qua.
b. Phơng pháp hoàn nguyên
Để phục vụ cho việc xây dựng các khu công nghiệp thì mạng lới ô vuông
xây dựng phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Có độ chính xác thỏa mãn yêu cầu đo vẽ tỷ lệ lớn và yêu cầu bố trí công
trình.
- Có tọa độ thực tế của các điểm đúng bằng với tọa độ thiết kế của chúng.
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
23
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Lới ô vuông thành lập theo phơng pháp hoàn nguyên điểm có thể đáp ứng
đợc các yêu cầu trên. Nội dung phơng pháp hoàn nguyên nh sau:

- Dựa vào hớng khởi đầu đã chuyển ra thực địa ta bố trí một mạng lới có
chiều dài cạnh các ô của lới đúng nh thiết kế. Việc đo đạc đợc tiến hành bằng
máy kinh vĩ và thớc thép với độ chính xác lập lới vào khoảng 1/1000
ữ
1/2000.
Tất cả các điểm đỉnh ô vuông đợc đóng cọc tạm thời và lới này đợc gọi là lới
gần đúng ;
- Sau đó ngời ta lập các bậc lới khống chế Trắc địa trên toàn bộ mạng lới
vừa lập để xác định tọa độ thực tế của các điểm tạm thời nói trên. So sánh các
tọa độ này với tọa độ thiết kế tơng ứng sẽ tìm đợc các đại lợng hoàn nguyên về
góc và chiều dài. Từ đó xê dịch các điểm để có vị trí đúng của chúng (công việc
này gọi là hoàn nguyên điểm). Thay thế các điểm tạm thời vừa đợc hoàn nguyên
bằng các mốc bê tông chắc chắn;
- Trớc khi đa mạng lới vào phục vụ công tác bố trí ngời ta tiến hành đo
kiểm tra để xác minh độ chính xác của việc hoàn nguyên và sau đó công nhận
tọa độ các điểm đúng bằng tọa độ thiết kế;
- Vì các đại lợng hoàn nguyên thờng không lớn hơn 2
ữ
3m và có thể đo ở
thực địa với độ chính xác đến 3mm, nên độ chính xác của việc lập lới ô vuông
xây dựng theo phơng pháp này chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác xác định tọa
độ các điểm tạm thời, tức là phụ thuộc vào độ chính xác lập các bậc lới khống
chế.
Việc hoàn nguyên điểm có thể không phải làm ngay trên toàn bộ mạng l-
ới, do vậy khu vực nào cần u tiên xây dựng trớc sẽ tiến hành hoàn nguyên trớc,
còn các phần khác của mạng lới sẽ tiếp tục hoàn thiện sau.
2.3. ớc tính độ chính xác thành lập lới
2.3.1. Ước tính độ chính xác của lới khống chế thi công theo phơng
pháp gần đúng
1. Lới tam giác đo góc

Các sơ đồ lới đợc sử dụng có thể nh trong hình 2.1
Trong lới tam giác đo góc, cố gắng thiết kế các tam giác gần với tam giác
đều. Để kiểm tra, mỗi lới tự do (lới có đủ số liệu gốc tối thiểu) cần có ít nhất hai
cạnh đáy đo trực tiếp. Khi ớc tính độ chính xác các yếu tố của lới có thể sử dụng
các công thức gần đúng:
Dịch vị dọc của chuỗi gồm các tam giác gần đều đợc tính theo công thức:

n
nn
m
b
m
Lm
b
L
9
534
.
"
.
2
2
2
+

+






=


(2-4)
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
24
Bộ môn Trắc địa công trình Đồ án tốt nghiệp
Trong đó:
n - là số lợng cạnh trung gian trên đờng nối điểm đầu và điểm cuối (cạnh
L) của chuỗi;
b
m
b
- là sai số trung phơng tơng đối của cạnh đáy;

m
- là sai số trung phơng đo góc; dấu + trớc 3n đợc lấy khi số lợng
tam giác là chẵn, dấu - khi số lợng tam giác là lẻ.
Dịch vị ngang của chuỗi gồm các tam giác gần đều đợc tính theo công
thức:
- Khi số lợng tam giác trong chuỗi là chẵn:

n
nn
mm
L
m
q
3

15
2
.
"
2
22
++
+=


(2-5)
- Khi số lợng tam giác trong chuỗi là lẻ:
n
nn
mm
L
m
q
552

15
1

.
"
2
22
++
+=


(2-6)
Trong đó:

m
- là sai số trung phơng góc định hớng của canh gốc.
Sai số trung phơng tơng đối cạnh liên hệ trong tam giác thứ k đợc tính
theo công thức:
k
m
b
m
S
m
b
k
S
.
"
.
3
2
2

2








+






=








(2-7)
Sai số trung phơng góc định hớng cạnh liên hệ đợc tính :
10
52
.

22
+
+=
k
mmm
k

(2-8)
Đối với chuỗi tam giác có dạng bất kỳ với các góc liên hệ A và B ta có:
( )

=
++








+






=

k
i
iiii
b
k
S
gBgABgAg
m
b
m
S
m
1
22
2
2
cot.cotcotcot.
"
.
3
2


(2-9)
Nếu cạnh trung gian đợc tính từ hai cạnh gốc thì trị trung bình trọng số của

chiều dài và phơng vị đợc tính theo công thức:
2
2
2
1
21
.
mm
mm
m
TB
+
=
(2-10)
2. Lới tam giác đo cạnh
Đồ hình của lới tam giác đo cạnh có thể thiết kế nh trong hình 2.2
Công thức tính sai số trung phơng dịch vị dọc của lới gồm chuỗi tam giác
đều:
Vũ Hồng Sơn Lớp: Trắc địa B_K48
25