Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Topo, Nova 5.0 trong công tác khảo sát tuyến đường giao thông

Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Giới thiệu chung
Việt Nam là một trong những quốc gia đang trên con đờng phát triển mạnh
mẽ đi lên hoà nhập với cộng đồng thế giới. Nhà nớc và nhân dân ta đã và đang
không ngừng xây dựng cơ sở hạ tầng, nâng cấp và cải tạo các tuyến đờng giao
thông nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải và lu thông hàng hoá cho phù hợp, và cũng
là nhiệm vụ hàng đầu trong chiến lợc chung của Đảng và Nhà nớc ta.
Giao thông và hệ thống các công trình giao thông có thể xem là mạch
máu của mỗi quốc gia. Hệ thống giao thông có vai trò quan trọng và có ý nghĩa
quyết định đến sự phát triển của nền kinh tế đất nớc đồng thời cũng là nhịp cầu
giao lu kinh tế, văn hóa, chính trị giữa các vùng, các quốc gia trên toàn thế giới.
Giao thông còn đảm bảo sự ổn định về công tác an ninh, quốc phòng của mỗi
quốc gia. Do đó vấn đề xây dựng và mở rộng hệ thống đờng giao thông để đáp
ứng kịp thời nhu cầu phát triển đất nớc là nhiệm vụ hàng đầu.
Khi xây dựng các công trình giao thông, công tác trắc địa là một trong
những công tác quan trọng và luôn đi trớc một bớc nhằm đảm bảo cho việc thiết
kế và thi công các công trình giao thông chính xác và đảm bảo an toàn cho công
tác xây dựng trên toàn tuyến cũng nh việc quản lý khai thác, sửa chữa và nâng
cấp sau này.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế nói trên trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp tôi
đã nhận đề án tốt nghiệp là: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Topo, Nova 5.0
trong công tác khảo sát tuyến đờng giao thông .
Nội dung chính của đề tài đợc thể hiện trong 3 chơng:
Chơng 1: Khái quát chung về tuyến đờng
Chơng 2: Giới thiệu về phần mềm Topo, Nova 5.0
Chơng 3: ứng dụng thực tiến phần mềm Topo, Nova vào công tác khảo sát
tuyến đờng.
Phần cuối là phần kết luận và kiến nghị.
Với tinh thần làm việc nghiêm túc và nỗ lực phấn đấu của bản thân và dới
sự hớng dẫn tận tình thầy giáo ThS. Lê Đức Tình và quý thầy cô giáo trong khoa
trắc địa, nay bản đồ án đã đợc hoàn thành đúng thời hạn. Nhng do hạn chế về

thời gian và trình độ nên bản đồ án tốt nghiệp này không thể tránh khái những
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
3
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
thiếu sót. Tôi rất mong nhận đợc sự đóng góp ý kiến của quý thầy giáo, cô giáo
trong khoa trắc địa cùng các bạn đồng nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 12 năm 2011
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thế Long
CHƯƠNG 1
KháI quát chung về tuyến đờng
1.1. khái niệm về các công trình đờng giao thông
Các công trình đờng giao thông thực chất là các công trình dạng tuyến kéo
dài, các công trình dạng tuyến này thờng đợc thành lập để xây dựng các tuyến đ-
ờng giao thông, xây dựng cầu hoặc xây dựng đờng hầm Với mục đích phục vụ
cho việc lu thông dân sự, quân sự, hay qua lại giữa các vùng, các lãnh thổ, các
quốc gia, các tỉnh các huyện, hay các địa bàn, với nhau.
1.1.1. Đặc điểm về tuyến đờng
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
4
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Tuyến đờng là trục thiết kế của một công trình dạng tuyến kéo dài qua
nhiều vùng, đi theo dải hẹp đợc đánh dấu ngoài thực địa, đợc đo vẽ chuyển lên
bản đồ hoặc bình đồ ảnh hay đợc ghi trớc bởi những toạ độ vẽ lên bản đồ trên
mô hình số của bề mặt thực địa.
Nhìn chung tuyến đờng là một đờng cong không gian bất kỳ và rất phức tạp.
Trong mặt phẳng nó bao gồm các đoạn thẳng có hớng khác nhau và chèn giữa
chúng là những đờng cong phẳng có bán kính cong cố định hoặc biến đổi. Bình

đồ dọc tuyến là hình chiếu của bề mặt địa hình trên mặt phẳng nằm ngang, còn
mặt cắt dọc tuyến là hình chiếu trên mặt phẳng thẳng đứng.
Xét trên phơng diện mặt bằng tuyến gồm có những đoạn thẳng có phơng h-
ớng khác nhau gồm những đờng cong nằm trong mặt phẳng nằm ngang có bán
kính cong thay đổi và cố định. Bán kính đờng cong càng lớn càng thuận lợi cho
an toàn giao thông. Trên mặt cắt dọc tuyến gồm những đoạn thẳng có độ dốc
khác nhau, khi cần thiết đợc nối với nhau bằng những đờng cong tròn nằm trong
mặt phẳng thẳng đứng. Độ dốc của tuyến đờng thông thờng không lớn lắm cho
nên để hiện thị rõ ràng thì tỷ lệ đứng của mặt cắt dọc thờng đợc chọn lớn hơn 10
lần tỷ lệ ngang.
1.1.2. Các loại tuyến đờng
Tuỳ theo điều kiện thực địa nơi tuyến đi qua mà chia thành các loại sau:
Tuyến chạy dọc theo thung lũng: Đợc bố trí trên một bậc thềm của thung
lũng, thông thờng nó còn có một mặt bằng và một mặt cắt ổn định nhng cắt
ngang phần lớn dòng nớc. Nh vậy đòi hỏi phải xây dựng nhiều cầu cống rất tốn
kém làm cho giá thành toàn bộ công trình cao.
Tuyến đờng phân thuỷ: Đợc bố trí chạy dọc theo các điểm cao nhất của
địa hình. Đây là tuyến đờng tơng đối phức tạp nhng khối lợng xây dựng công
trình nhân tạo ít, các điều kiện địa chất đảm bảo. Tuy nhiên ở vùng đồi, núi
thông thờng các đờng phân thuỷ hẹp và ngoằn ngèo nên tuyến sẽ phức tạp.
Tuyến chạy bám sờn núi: Nằm ở các sờn núi, tuyến có thể thiết kế với độ
dốc đều đặn và bằng phẳng nhng về phơng diện mặt bằng rất phức tạp. Vì tuyến
đờng cắt ngang hầu hết các con suối nên đòi hái phải xây dựng nhiều cầu, cống
và do tuyến nằm ở sờn núi nên Thờng bị sạt lỡ và khối lợng đào đắp lớn.
Tuyến cắt qua thung lũng và đờng phân thuỷ: Tuyến này chạy qua các
thung lũng và các đờng phân thủy về phơng diện mặt bằng nó gần nh một đờng
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
5
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
thẳng, còn về phơng diện mặt cắt thờng gặp những độ dốc kéo dài, do đó đây là

tuyến khả thi.
Nhng khi định tuyến ở đồng bằng và vùng núi cần tuân thủ những nguyên
tắc sau:
1.1.2.1 Định tuyến ở vùng đồng bằng
Giữa các địa vật có đờng bao nên đặt tuyến thẳng. Độ lệch tuyến so với đ-
ờng thẳng (tức là độ dài thêm tờng dốc) và độ lớn của góc chuyển hớng cần phải
đợc khống chế trớc.
Đỉnh các góc ngoặt chọn đối diện với khoảng giữa các địa vật để cho
tuyến đờng vòng qua địa vật đó và các góc chuyển hớng của tuyến cố gắng
không lớn hơn 20
0
-30
0
1.1.2.2. Định tuyến ở vùng núi:
Định tuyến theo một độ dốc giới hạn có khối lợng công tác bằng không
chỉ làm giảm độ dốc (hoặc cho độ dốc bằng không) ở những vùng riêng biệt,
những khu vực, những khu vực đòi hái phải tuân theo những quy định nào đó.
Các yếu tố của tuyến và độ cao mặt đất đợc chọn có lu ý đến mặt cắt thiết kế đã
lập trớc đây và những yêu cầu khi chèn các đoạn thẳng và đờng cong.
Phải căn cứ vào độ dốc định tuyến và độ kéo dài cho phép của tuyến đờng
mà quyết định vị trí các đỉnh góc ngoặt và độ lớn của chúng. Cần phải loại bỏ
những đờng cong có bán kính nhỏ vì ở nơi đó buộc phải làm giảm một cách đáng
kể độ dốc cho phép.
1.1.3. Đặc điểm về cầu
Khi xây dựng các tuyến đờng giao thông trên mặt đất thờng gặp các chớng
ngại nh sông, hồ, khe núi, để vợt qua các chớng ngại này chúng ta phải xây
dựng các công trình cầu và điều đó diễn ra rất phức tạp.
Cầu là một bộ phận cơ bản của hệ thống vợt các chớng ngại vật kể trên, nó
bao gồm các mố cầu, các trụ cầu và các nhịp cầu. Mố là bộ phận liên kết cầu với
các đoạn cầu dẫn. Các trụ đặt sâu dới lòng sông là chỗ tựa cho các dàn nhịp trên

đó.
Mố cầu là hệ thống liên kết cầu chính với hệ thống đờng dẫn, thờng đợc
xây dựng bằng bê tông cốt thép
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
6
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Trụ cầu là bộ phận để đỡ các kết cấu nhịp cầu, đợc xây dựng bằng bê tông
cốt thép.
Cả trụ cầu và mố cầu đều có chiều sâu đặt móng tơng đối lớn (vài chục
mét) đặt đến tầng lớp đá gốc. Trên bộ phận trụ cầu và mố cầu có các bộ phận
liên kết với cầu đợc gọi là các gối tựa, nhịp cầu là khoảng cách tính theo trụ cầu
giữa hai trục dọc của hai điểm tựa ở hai đầu của nhịp đó.
1.1.4. Phân loại cầu
Việc phân loại cầu đợc dựa trên những cơ sở sau đây:
- Theo độ lớn (chiều dài cầu), Cầu nhỏ L< 50 m, Cầu trung bình 50 m< L
< 100 m, Cầu lớn 100 m< L < 500 m, Cầu cực lớn L > 500 m
- Phân theo vật liệu xây dựng bao gồm: Cầu gỗ, cầu sắt, cầu bê tông.
- Phân theo mục đích sử dụng bao gồm: Cầu đờng sắt, cầu đờng bộ, cầu
băng tải.
- Phân loại theo thời gian sử dụng bao gồm: Cầu vĩnh cửu, cầu bán vĩnh cửu,
cầu tạm thời.
- Phân theo cấu trúc hình thái và khả năng chịu tải bao gồm: Cầu dầm, cầu
vòm, cầu treo, cầu kết hợp, cầu quay, cầu ghép.
1.1.5. Đặc điểm về công trình hầm
Khi xây dựng một số công trình vì một số điều kiện, nguyên nhân và lý do
khác nhau mà ngời ta phải tiến hành xây dựng dới lòng đất, dới nớc. Các công
trình xây dựng dới đất, nớc gọi là các công trình ngầm.
Công trình hầm sử dụng trong giao thông vận tải nh: Đờng hầm trên tuyến
giao thông, đờng sắt, đờng bộ, là một trong những dạng về công trình hầm.
Một trong những ví dụ điển hình về công trình hầm giao thông đó là công

trình hầm đờng bộ Hải Vân. Công trình xây dựng đã đáp ứng đợc nhu cầu về
giao thông đi lại, là bớc ngoặt lớn trong quá trình phát triển kinh tế của đất nớc.
1.2. Nội dung công tác trắc địa trong xây dựng công
trình giao thông
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
7
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Công tác trắc địa trong xây dựng các công trình có một ý nghĩa đặc biệt
quan trọng, nó góp phần quan trọng vào tiến độ và thành quả của một công trình.
Nội dung công tác trắc địa trong xây dựng công trình giao thông đợc tiến hành
qua ba giai đoạn đó là: Giai đoạn khảo sát thiết kế, giai đoạn thi công, giai đoạn
đi vào khai thác sử dụng.
1.2.1. Giai đoạn khảo sát thiết kế
Giai đoạn khảo sát thiết kế là một trong những nhiệm vụ đầu tiên của công
tác trắc địa, đợc tiến hành qua nhiều giai đoạn bao gồm: Thiết kế tiền khả thi,
thiết kế khả thi, thiết kế kỹ thuật và lập bản vẽ thi công.
1.2.1.1. Giai đoạn thiết kế tiền khả thi: Khi xây dựng tuyến đờng cần phải thu
thập những tài liệu liên quan đến tuyến đờng để sơ bộ đánh giá về sự cần thiết
phải đầu t xây dựng công trình giao thông về các thuận lợi, khó khăn và sơ bộ
xác định vị trí, quy mô công trình, ớc tính tổng mức đầu t, chọn hình thức đầu t
cũng nh đánh giá hiệu quả về mặt kinh tế, xã hội của dự án. Công tác trắc địa
chủ yếu trong giai đoạn này là:
Tìm hiểu lực lợng lao động trên khu vực khảo sát, chỉ rõ những khu vực
trọng tâm của tuyến, nơi sẽ thực hiện chuyển lu giao thông của mình sang tuyến
đờng thiết kế.
Xác định trên bản đồ tỷ lệ nhỏ các điểm khống chế, vạch ra các phơng án
có thể có trên bản đồ tỷ lệ 1/25000
ữ
1/10000. Từ đó sơ bộ đánh giá khái quát u,
khuyết điểm của từng phơng án.

1. Khảo sát địa hình: Nhiệm vụ của giai đoạn này là thu thập tài liệu về
các điều kiện tự nhiên vùng công trình giao thông sẽ đi qua (địa hình, địa chất,
thuỷ văn, nguồn cung cấp vật liệu xây dựng,), đồng thời điều tra và thu thập
các tài liệu khảo sát đã thực hiện (nếu có), làm việc với cơ quan hữu quan về
thuận lợi, khó khăn, trong xây dựng cũng nh trong khai thái công trình. Kết quả
khảo sát sơ bộ đề xuất đợc hớng tuyến, ớc định đợc quy mô và giải pháp kinh tế
kỹ thuật của công trình.
2. Khảo sát thủy văn: Khảo sát thuỷ văn đối với các tuyến đờng là thu thập
các tài liệu sẵn có và điều tra bổ sung (nếu cha có sẵn) về địa hình, địa chất, khí
tợng, thuỷ văn, tình hình ngập lụt, chế độ dòng chảy của sông, suối trong dòng
thiết kế đờng. Làm việc với các địa phơng các cơ quan hữu quan về các công
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
8
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
trình đê đập thuỷ lợi, thuỷ điện hiện đang sử dụng và theo các quy hoạch tơng
lai. Sự ảnh hởng của các công trình này tới chế độ thuỷ văn dọc tuyến đờng và
các công trình thoát nớc trên đờng, các yêu cầu của thuỷ lợi đối với việc xây
dựng cầu và đờng. Trên bản đồ có sẵn vạch đờng ranh giới các lu vực tụ nớc, các
vùng bị ngập (nếu có), tổ chức thị sát ngoài thực địa để đánh giá, đối chiếu với
các số liệu thu thập qua tài liệu lu trữ do địa phơng và các cơ quan chức năng
cung cấp.
1.2.1.2. Giai đoạn thiết kế khả thi: Giai đoạn này đợc thực hiện trên cơ sở các
luận chứng kinh tế kỹ thuật đã đợc chủ đầu t phê duyệt và xác định phạm vi đầu
t xây dựng các công trình. Công việc trong bớc thiết kế khả thi bao gồm: Đo vẽ
bình đồ hoặc bình đồ ảnh ở tỷ lệ 1/10000
ữ
1/5000.
1. Khảo sát tuyến đờng: Quá trình khảo sát phải nghiên cứu các điều kiện
tự nhiên của vùng nh (địa hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn, nguồn vật liệu xây
dựng,) ngoài ra cần chú ý đến những tài liệu khảo sát đã tiến hành trong những

năm trớc nếu có. Kết quả khảo sát phải đề xuất đợc hớng tuyến và giải pháp thiết
kế cho phơng án tốt nhất, đề xuất giải pháp thi công đồng thời phải thoả thuận
với chính quyền địa phơng và các cơ quan chức năng về hớng tuyến và các giải
pháp thiết kế chủ yếu.
2. Khảo sát thủy văn: Yêu cầu khảo sát thuỷ văn dọc tuyến đờng là nghiên
cứu các hồ sơ thuỷ văn, địa hình, địa chất dọc tuyến đã thu thập đợc, đánh giá
mức độ chính xác và mức độ tỉ mỉ các số liệu, tài liệu đó so với yêu cầu
khảo sát trong bớc nghiên cứu tiền khả thi để lập kế hoạch bổ sung các tài liệu
còn thiếu theo nhiệm vụ và nội dung đặt ra trong bớc tiền khả thi.
1.2.1.3. Giai đoạn thiết kế kỹ thuật: Sau khi phơng án khả thi đợc trình duyệt
lên cơ quan chủ quản xem xét và phê chuẩn, đơn vị thiết kế tiến hành đa ra các
thông số cụ thể của công trình (số làn xe, cấp đờng, tốc độ xe chạy, kết cấu mặt
đờng, ). Đề ra các phơng án thi công giải phóng mặt bằng, phơng án thi công và
các giải pháp kỹ thuật.
Nh vậy trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật phục vụ cho công trình là rất chi
tiết và cụ thể với mục tiêu là đa ra các phơng pháp công nghệ nhằm thi công và
xây dựng công trình. Do đó nội dung của công tác trắc địa trong giai đoạn này
bao gồm các nội dung sau:
Thành lập lới khống chế cơ sở mặt bằng và độ cao dọc tuyến.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
9
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn của khu vực xây dựng.
Chuyển phơng án tối u đã chọn ra thực địa.
Đo vẽ mặt cắt dọc, mặt cắt ngang tại các cọc lý trình.
Cắm các mốc giải phóng mặt bằng.
1.2.1.4. Giai đoạn lập bản vẽ thi công: Giai đoạn lập bản vẽ thi công là quá
trình chi tiết hóa giai đoạn thiết kế kỹ thuật bằng phơng pháp bản vẽ thi công, để
cung cấp chi tiết số liệu trên bản vẽ cho các đơn vị thi công ngoài thực địa. Vì
vậy giai đoạn này phải chính xác hóa về khảo sát địa hình, địa chất thủy văn để

xác định các yếu tố địa hình.
Nh vậy nội dung công tác trắc địa trong giai đoạn này bao gồm các nội
dung sau:
1. Đo kiểm tra mạng lới khống chế thi công công trình đã đợc thiết kế trong
giai đoạn thiết kế kỷ thuật.
2. Đo kiểm tra lại một cách chính xác và chi tiết toàn bộ địa hình thi công tỷ
lệ lớn 1/500
ữ
1/200.
3. Thành lập mặt cắt dọc, cắt ngang của tuyến.
4. Khảo sát lại tuyến khôi phục lại tuyến trên thực địa, khảo sát thủy văn bổ
sung các số liệu còn thiếu trong bớc thiết kế kỹ thuật.
1.2.2. Giai đoạn thi công
Sau khi giai đoạn khảo sát thiết kế đã hoàn thành công viêc tiếp theo của
trắc địa đó chính là chuyển sang giai đoạn thi công. Giai đoạn thi công chính là
quá trình sử dụng lới khống chế trắc địa phục vụ cho bố trí công trình và thi công
ở ngoài thực địa cả về mặt bằng và độ cao nhằm đảm bảo công trình đợc chính
xác và theo đúng thiết kế đề ra.
Bản thiết kế tuyến đã thống nhất trong phòng trứơc đây đợc chuyển ra thực
địa theo các số liệu và bình đồ tổng thể của khu vực. Từ các số liệu tọa độ các
điểm đặc trng đã đợc xác định trứơc chúng ta tiến hành bố trí trên thực địa, đo
đạc và kiểm tra so với tọa độ các điểm đã thiết kế, từ đó đa ra phơng án hợp lý
nhất để đảm bảo cho công trình đạt độ chính xác cao nhất, cũng nh có biện pháp
khắc phục với những sự cố có thể xẩy ra trong quá trình thi công.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
10
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
1.2.3. Giai đoạn khai thác sử dụng công trình
Công tác trắc địa trong thời kỳ này là thành lập mạng lới quan trắc chuyển
dịch, biến dạng để theo dõi và đánh giá sự ổn định của công trình trong thời kỳ

đi vào vận hành.
Việc thành lập các mạng lới quan trắc và thời gian quan trắc đợc phụ thuộc
vào từng loại công trình, đặc điểm của công trình và tính cấp thiết của công
trình.
1.2.4. Yêu cầu độ chính xác của công tác trắc địa trong giai đoạn khảo sát
và thiết kế công trình.
Một trong những nhiệm vụ chủ yếu của công tác trắc địa trong giai đoạn
khảo sát và thiết kế công trình chính là để đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn trên khu vực
xây dựng, và lựa chọn phơng án thiết kế hợp lý nhất cho xây dựng công trình. Do
đó việc đòi hỏi yêu cầu về độ chính xác cả về mặt bằng lẫn độ cao là vấn đề đặt
lên hàng đầu của công tác trắc địa trong giai đoạn này.
1.2.4.1. Lới khống chế mặt bằng
Lới mặt bằng và độ cao nhà nớc
(Lới tam giác, lới đa giác hạng II
ữ
IV; Lới thủy chuẩn hạng II
ữ
IV)
1. phân cấp: Lới khống chế mặt bằng trên khu vực xây dựng công trình thờng
thành lập đến tỷ lệ 1:500. Lới đợc phân cấp thành nhiều bậc có thể tóm tắt nh
sau:
Lới chêm dày khu vực
(Lới giải tích hoặc đa giác cấp 1,2; Thủy chuẩn kỹ thuật)
Lới khống chế đo vẽ
(Đờng chuyền kinh vĩ, lới tam giác nhỏ, lới giao hội,)
Bảng 1.1. Bảng phân cấp, bậc lới
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
11
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
2. Mật độ điểm khống chế: Theo quy phạm, mật độ điểm trung bình các điểm

khống chế nhà nớc từ hạng I
ữ
IV đợc quy định nh sau:
Trên khu vực đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:5000 thì cứ 20
ữ
30 km
2
cần có một điểm
khống chế mặt bằng và 10
ữ
20 km
2
cần có một điểm khống chế độ cao.
Trên khu vực cần đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:2000; 1:1000; 1:500 thì cứ 5
ữ
15 km
2
cần một điểm khống chế mặt bằng và 5
ữ
7 km
2
cần có một điểm khống chế độ
cao. Đặc biệt trên các khu vực hẹp có dạng kéo dài thì cứ 5 km
2
cần có một điểm
khống chế mặt bằng.
3. Độ chính xác lới khống chế: Tiêu chuẩn độ chính xác của lới khống chế mặt
bằng đợc xem xét trong hai trờng hợp sau:
a. Trờng hợp 1: Nếu lới khống chế mặt bằng chỉ thành lập với mục đích đo
vẽ địa hình nói chung thì tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác là sai số trung phơng

vị trí điểm cấp khống chế cuối cùng so với điểm khống chế cơ sở hay còn gọi là
sai số tuyệt đối vị trí điểm.
Quy phạm quy định: Sai số vị trí điểm của lới khống chế đo vẽ so với điểm
khống chế nhà nớc không đợc vợt quá 0.2mm trên bản đồ, tức là M
p


0.2mm*M. Đối với vùng cây rậm rạp thì yêu cầu độ chính xác này giảm đi 1,5
lần, tức là M
p


0.3mm*M (ở đây M là mẫu số tỷ lệ bản đồ cần thành lập).
b. Trờng hợp 2: Nếu lới khống chế mặt bằng đợc thành lập để phục vụ cho
thi công các công trình thì tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác là sai số trung
phơng tơng hỗ của hai điểm lân cận nhau thuộc cấp khống chế cuối cùng hoặc
sai số trung phơng vị trí tơng hỗ giữa hai điểm trên khoảng cách nào đó.
4.Công thức tính một số dạng lới
a. Lới tam giác đo góc: Đối với lới tam giác đo góc cần cố gắng thiết kế
các tam giác gần với tam giác đều. Trong trờng hợp đặc biệt mới thiết kế các tam
giác có góc nhọn đến 20
0
, còn các góc 140
0
.
Chẳng hạn dịch vị dọc của chuỗi tam giác gần đều, sau khi bình sai lới theo
các điều kiện hình đợc tính theo công thức:
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
12
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình

m
L
=L
n
nn
m
b
m
b
9
534
.)()(
2
22
+
+


(1.1)
Trong đó: n là số cạnh trung gian trên trên đờng nối điểm đầu và điểm
cuối của chuỗi.
b
m
b
là sai số trung phơng tơng đối cạnh đáy
m

là sai số trung phơng đo góc
Dịch vị ngang trong chuỗi tam giác nh trên đợc tính theo công thức:
Khi số lợng tam giác trong chuỗi là chẵn

m
q
=

L
n
nn
mm
3
.
15
2
2
22
++
+

(1.2)
Khi số tam giác trong chuỗi là lẻ
m
q
=

L
n
nn
m
m
552
.

15
2
2
2
++
+


(1.3)
Trong đó m

là sai số trung phơng góc định hớng của cạnh gốc
b. Lới tam giác đo góc, cạnh kết hợp
c. Lới tam giác đo cạnh
Các chỉ tiêu cơ bản Hạng IV Cấp 1 Cấp 2
Chiều dài cạnh (km) 1

5 0.5

6 0.25

3
Sai số tơng đối giới hạn xác định
chiều dài cạnh 1:50000 1:20000 1:10000
Góc nhỏ nhất trong tam giác (
0
) 20 20 20
Góc nhỏ nhất trong tứ giác (
0
) 25 25 25

Số tam giác giữa các cạnh gốc 6 8 10
Bảng 1.2. Bảng Các chỉ tiêu cơ bản của lới đo góc canh, lới đo cạnh
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
13
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Lới đờng chuyền Tùy thuộc vào diện tích và hình dạng kích thớc, vị trí các
điểm gốc mà thiết kế lới đờng chuyền dới dạng đờng chuyền phù hợp, lới đờng
chuyền với các điểm nút hoặc vòng khép.
Việc đánh giá bản thiết kế lới đờng chuyền bao gồm: Xác định sai số tọa độ
các điểm nút, sai số khép tơng đối của đờng chuyền, sau đó so sánh chúng với
các hạn sai tơng ứng. Công thức ớc tính gần đúng của tuyến đờng chuyền đơn
phù hợp dạng bất kỳ tính theo công thức.
M
2
=
[ ] [ ]
2
1,0
2
2
2
D
m
m
s


+
(1.4)
Trong đó: D

0,1
là khoảng cách từ đỉnh đến điểm trọng tâm G của đờng
chuyền.
Sai số khép giới hạn đờng chuyền tính theo công thức.
[ ]
TS
M 12

(1.5)
Với
[ ]
S
là chiều dài tuyến đờng chuyền
T là mẫu số sai số tơng đối cho phép của đờng chuyền cấp hạng tơng ứng
1.2.4.2. Độ chính xác về độ cao
Độ chính xác và mật độ điểm độ cao đợc tính toán không những nhằm tháa
mãn cho công tác đo vẽ trong têt cả các gia đoạn thiết kế mà còn phải đảm bảo
yêu cầu của công tác bố trí công trình.
1.2.4.3. Yêu cầu công tác đo vẽ
Để đảm bảo yêu cầu công tác đo vẽ địa hình công trình, sai số độ cao các
điểm của lới đợc xác định theo khoảng cao đều giữa các đờng đồng mức dựa vào
công thức
m
H
=
5
1
h (1.6)
Trong đó: m
H

là sai số trung phơng tổng hợp các bậc lới khống chế độ cao.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
14
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
h là khoảng cao đều giữa các đờng đồng mức
1.2.4.4. Đảm bảo công tác bố trí công trình:
Khi ớc tính độ chính xác và mật độ điểm của các cấp khống chế độ cao,
cần xuất phát từ yêu cầu cao nhất về độ chính xác của công tác bố trí về độ cao
trên mặt bằng xây dựng. Trong công tác này độ chính xác thờng đợc quy định:
Sai số độ cao của mốc thủy chuẩn ở vị trí yếu nhất của lới sau bình sai so với
điểm gốc của khu vực không vợt quá 30mm.
1.3. Thiết kế trắc dọc của tuyến
1.3.1.Nhng yêu cu khi thit k
Thit k đờng phi cn c v o iu kin a hình, a cht, thy vn,
m bo đờng n nh vng chc di tác dng ca xe c v các nhân t t
nhiên sau n y.
Cn c v o iu kin c th ca on tuyn t km- km vi bình t l
1/1000 từ đó ta xác nh c cao t nhiên ti các cc Km, H,
Trên đờng en biu din cao t nhiên dc theo ọan tuyn, phi hp
vi bình v các bản v trc ngang tin h nh th t k đờng theo mt s
nguyên tc sau:
m bo tuyn ln u, ít thay i dốc v s dng các dc nh
trên to n tuy n. Khng ch cao im u v im cui.
dc dc ca tuyn không c vt quá dc ti a l 7% v
không c nh hn dốc ti thiu l 0,5%. Trên nh ng đoạn tuyn cũ đờng
cong bán kính nh cn phi triệt gim dốc dọc.
Phải có hệ thống đảm bảo thoát nớc tốt t khu vc hai bên đờng v l đ-
ờng, ngn nga s phá hoại ca nc mt i với công trình trên nn mt đờng .
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
15

Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
m bo cao ó c xác nh trc ti các im khng ch. Cao
nn p ti các v trí t cầu, cng u ln hn cao nh cng ít nht l
0,5m.
m bo s ln u ca trc dc ti nhng v trí t cng.
Các rãnh thoát nớc dọc đờng cũng phải có độ dc ti thiu 0,5%, m bo
thoát nc tt không b bi lng.
Khi lng o p ít (khi lng o x p x bắng khối lợng đắp).
ở nhng ch tuyn đờng thay i dốc, nu hiu i s dốc ln hn
1% thì phi thit k đờng cong ng m bo tm nhìn tính toán v trc
dc ln u, xe chạy c êm thun. Các bán kính c thit k trên đờng
cong ng u m bo ln hn bán kính ti thiu c tính nội dung trớc.
Đờng cong đứng thit k cụ th l đ ờng cong tròn hoc parabol bậc hai.
Phi hp gia thit k trc dọc vi thit k bình , trc ngang v iu
kin a hình nhm to ra mt tuyn đờng h i hòa trong không gian.
Vic thit k trc dc cn áp ng c yêu cu ca các phng pháp thi
công tiên tin, tránh s thay i dốc liên tc không thun li cho thi công v
bo dng nâng cp sau n y.
Các s liu cụ thể: C ly, cao , v trí cng, đều đợc th hin trên bn
v trc dọc tỷ lệ 1/200, 1/500, 1/1000 v 1/5000.
1.3.1.1. Nguyễn tc thit k trc dọc
Độ dốc dọc nh hởng rt ln n tc ộ xe chy, thi gian xe chy, nng
lc thông xe, an to n xe ch y, giá th nh v n ti, nếu dốc dọc ln thì gim
gía th nh xây d ng nhng trong mi trờng hp ta c gng dựng các dốc bộ v
ít thay i dốc.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
16
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Phi hp các yu t trên trc dọc, bình đồ v n m trong a hình cụ th.
Mc tiêu l trong không gian của m t tuyn đờng h i hòa nội b không che lp

tm nhìn, không gây o giác có hi cho tâm lý ngời lái xe.
1. Các im khng ch trên trc dc
ó l nh ng im trc dọc buc phi i qua nh các im có liên quan
n cao theo quy hoch, im giao ct cùng mc vi đờng st hay đờng giao
thông cp cao hn.
2. im khống ch gii hn
Cao nn đờng đắp qua bãi sông phi cao hn mực nc tính toán
(MNTT) có xét tới mực nớc dềnh v chi u cao sóng v ít nht trên 0,5m.
Cao nn đờng các đoạn đờng dn v o c u v cao nn đờng v trí
cng phi cao hn MNTT l 0,5m
Cao nn đờng những v trí cng phi m bo chiu cao t p ti
thiu l 0,5m. Cao ti thiu ca mặt nn đờng phi cao hn mực nớc ngm
tính toán, mực nớc ng thờng xuyên m bo khu vc hot ng ca ti
trng luôn trong tình trạng khô ráo. Thoát nớc tt cho nn đờng v khu v c hai
bên đờng, m bo các yêu cu ti thiu cho nn đờng luôn khô ráo, không nên
đào đắp quá sâu để tránh phải xây dựng các công trình chống đỡ.
Trong thit k, thờng đáy rãnh dọc cùng độ dốc vi tim đờng. Vì vy
nhng on đờng o c n thit k dốc 0,5% (trờng hp c bit khó khn
cng không c < 0,3%).
Khi thit k đờng cn chú ý n iu kin thi công, không nên thiết kế
đờng đỏ đổi dốc lắt nhắt. Phi tuân theo quy nh ca quy trình vi đờng cp 60
chiu d i các đoạn dốc dọc > 150m.
1.3.1.2. Các phng pháp thit k trc dc
Cn c v o đ ờng cao độ tự nhiêntrắc dọc phi hp vi bình đồ & bn v
trc ngang ta tin h nh thi t k đờng theo hai phng pháp sau:
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
17
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
1. Phng pháp thit k bao
Thit k bao tc l cho đ ờng thit k ln theo a hình tự nhiên tc l i

song song vi mt t tự nhiên. Phng pháp n y c áp dng vi nhng a
hình bng phng hoc cao thay i u dc t nhiên nhỏ.
2. Phng pháp thit k ct
Thit k đờng ct a hình t nhiên tạo th nh nh ng oạn đờng o
p xen k. V trí đờng c xác nh sao cho khi lợng công tác giữa các
đoạn đào đắp tng i cân bằng, phơng pháp này đợc áp dụng ở những nơi địa
hình mấp mô.
Căn cứ vào địa hình cụ thể của tuyến AB ta kết hợp cả phơng pháp đi bao và ph-
ơng pháp đi cắt. ở các đoạn bố trí rãnh dọc, độ dốc dọc của tuyến luôn đảm bảo
0,5%. Các điểm i dc c la chn cho trùng vi im gia ca đờng
cong tròn (cc P) nhng có nhiu trờng hp không th áp dng c. dc
dc ti a cho phép ca tuyn l 7% nh ng ây dốc dọc ln nht l 4.01%.
1.3.2. B trí đờng cong ng trên trc dc
đờng cong ng c b trí vi độ i dc ln hn 1%. Sau khi ó chọn
bán kính đờng cong đứng thì các yếu tố còn li ca đờng cong c xác nh
theo công thc sau:
Chiu d i đ ờng K = R.(i
1
-i
2
) (m) (1.7)
Tip tuyn đờng cong T = R. (m) (1.8 )
d i phân cự P = (1.9)
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
18
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Tung các điểm trung gian trên đờng cong có ho nh độ X c xác nh
theo công thc: i = (1.10)
Trong đó:
R: l bán kính đ ờng cong ti im dc ca ta độ tại đỉnh đờng cong.

du (+) ng vi đờng cong đứng li.
du (-) ng vi đờng cong ng lõm.
i
1,
i
2:
dc ca hai on ni nhau bng đờng cong đứng.
du (+) ng vi lên dc.
du (-) ng vi xung dc.
1.4. Thiết kế nền đờng
1.4.1. Thi công nn đờng
Nn ng phi l n n tng vng chc ca phn xe chy v m bo
duy trì các yu t hình học ca tuyn ờng nh thit k đã quy nh. Vì vy nn
ng không c bin dng ln v ph i có cờng độ ổn định cao.
1. V mt hình hc:
Thì nn đờng phi có hình dáng và kích thớc phù hợp với các yêu cầu của
tuyến và sự ổn định của nền.
2. V mt c hc: Thì phi m bo nn đờng n nh, không có biến dạng
nguy hiểm và cũng không đợc lún nhiều dới tác dụng của xe cộ và trọng lợng
của bản thân đờng.
3. V mt vt lý: thì phi m bo tt nn đờng không b qúa m, không giảm c-
ờng độ trong thời kỳ ẩm ớt, phi có bin pháp k thut m bo duy trì c
cng cao trong sut quá trình sử dụng.
4. t l m n n đờng
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
19
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
t l v t liu ch yu xây dng nn đờng. Tính cht v tr ng thái ca
t ( m v cht) nh hng rt ln n cờng v m c độ ổn định ca
nn ng. Cụ thể mt s loi t sau:

a. t cát: t cát có cờng độ cao và ổn định tt i vi nc (h s ma sát
trong của cát tng i ln, tính thm thoát nớc tt v mao dẫn kém). Nh ng đất
cát rời rạc, không dính nên phải có lớp đất dính bọc xung quanh để giữ cho nền
đờng không bị phá hoại của ma, gió, ta có thể dùng sét trộn vào cát để tăng độ
dính của đất cát.
Vì nhng u im nh trên, t cát thng c dùng p nn đờng
qua vùng t yu, ly li.
b. Đất sét: Đất sét vì hạt sất nhỏ nên tính chất hoàn toàn ngợc lại đối với đất cát,
khi đã thấm ớt thì khó khô, thể tích dễ bị thay đổi theo trạng thái khô ẩm, độ
mao dẫn lại lớn do đó độ ổn định nớc của sét là rất kém. Đất sét khi khô lại rất
cứng, khó đập vỡ và làm nhỏ, khi ớt lại nhão nên dễ phát sinh hiện tợng ụ cao, ụ
sâu và khó đầm nén chặt. Vì vậy đất sét chỉ đợc dùng ở những nơi đắp cao, thoát
nớc tốt và đặc biệt phải có biện pháp đầm nén chặt.
c. Đất bụi: Đất bụi có cỡ hạt 0,005
ữ
0,05mm, kém dính và ổn định đối với nớc
kém, độ mao dẫn lớn 0,8
ữ
1,5m. Loại này có hàm lợng bụi lớn thờng khi ma thì
nhão dễ xói chảy, khi khô thì quá rời rạc và hay sinh bụi.
Vì vậy đối với loại đất này rất bất lợi khi xây dựng nền đờng và chỉ nên
dùng để xây dựng các lớp dới của nền đờng (dới khu vực tác dụng).
Tóm lại, loại đất á cát là vật liệu xây dựng nền đờng thích hợp nhất, tốt
nhất, sau đó là loại đất á sét. Đất á cát có một số hạt lớn nhất định nên đạt yêu
cầu về cờng độ và độ ổn định nớc tốt. Đồng thời lại gồm một số hạt nhỏ nhất
định (có chỉ số dẻo nhất định) nên không bị rời rạc quá và rất dễ đầm nén chặt.
5. Một số loại nền đờng trong trờng hợp thông thờng
a. Nền đắp.
Nền đắp có mái dốc bằng đá thì đá có kích cỡ lớn hơn 25 cm và xếp khan
(có chêm chèn) trong phạm vi chiều dày 1,0

ữ
2,0m với độ dốc nh bảng sau:
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
20
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Loi t á
dc mái đờng p
Khi chiu cao mái dc
< 6 m 6
ữ
12 m
Các loại đá phong hoá nhẹ 1 : 1
ữ
1 : 1,3 1 : 1,3
ữ
1,5
Đá khó phong hoá > 25cm xếp khan 1 : 0,75 1 : 1
Đá dăm, đá sỏi, sạn, cát 1 : 1,3 1:1,3
ữ
1: 1,5
Cát to và cát vừa, đất sét và cát pha, đá dẽ
phong hoá.
1: 1,5 1: 1,75
Đất bụi, cát nhỏ. 1: 1,75
ữ
2 1: 1,75
ữ
2
Bảng 1.3. Bảng chêm chèn đất, đá theo độ dốc
Theo độ dốc có thể xếp khan kiểu giật cấp, (không cần tạo mái dốc có độ

dốc đều). Phía trong phạm vi xếp khan có thể đắp đá bằng cách: Đổ đá cỡ lớn
thành lớp, rồi rải thêm các đá thải cỡ nhỏ lên trên và dùng lu rung loại nặng, lu
chặt cho đến khi đá trên lớp mặt ổn định. Cần tổ chức rải thử để quyết định chiều
dày lớp đá rải, lợng đá chèn và số lần lu cần thiết. Kết quả rải thử là căn cứ để
kiểm tra, nghiệm thu (kể cả độ chặt của nền đắp đá).
Trờng hợp nền đắp đất (cát) qua vùng ngập nớc thì phải áp dụng độ dốc
mái dốc đắp bằng 1:2, 1:3, đối với phạm vi nền đờng dới mức nớc ngập thông th-
ờng và bằng 1:1,75, 1:2 đối với phạm vi nền đờng dới nớc thiết kế.
Khi mái dốc nền đắp đất tơng đối cao thì cứ 8
ữ
10m cao phải tạo ra một bậc
thềm rộng 1
ữ
3m, trên bậc thềm có cấu tạo dốc ngang và rãnh xây. Ngoài ra mái
dốc cao nên đợc gia cố bề mặt bằng đá xây hoặc các tấm bê tông đúc sẵn.
- Khi xây dựng trên sờn dốc, tùy theo độ dốc của sờn dốc mà có các biện
pháp xử lý nh sau:
Khi độ dốc của sờn dốc <20% thì chỉ cần dãy cỏ hoặc đào bỏ lớp hữu cơ
phía trên rồi đắp trực tiếp nền đờng trên sờn dốc. Khi độ dốc của sờn dốc 20
ữ
50% thì phải đánh cấp (bậc). Nếu thi công bằng thủ công thì chiều rộng bậc là
1m, nếu thi công bằng máy thì chiều rộng bậc là 3
ữ
4m (bằng chiều rộng lỡi
máy). Bản chất của đánh cấp là thay lực ma sát nhỏ giữa nền đắp và sờn dốc
bằng sức chống cắt cao hơn của đất đắp.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
21
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Trờng hợp chiều cao mái dốc >12m phải kiểm toán ổn định. Khi kiểm

toán ổn định nền đờng ngập nớc phải xét đến áp lực thủy động do gradient thủy
lực gây nên. Chiều cao mái dốc đắp đất không nên quá 16m và đắp đá không nên
quá 2m.
Trờng hợp đắp cao và đắp trên sờn dốc, nếu kết quả kiểm toán ổn định
không đảm bảo thì phải thiết kế các giải pháp chống đỡ để tăng độ ổn định (kè
chân, kè vai), bằng đá xếp khan, xây vữa hoặc bê tông xi măng. Mặt mái dốc nền
đắp phải đợc gia cố bằng các biện pháp thích hợp với điều kiện thủy văn và khí
hậu tại chỗ để chống xói lở do tác động của ma, của dòng chảy, của sự thay đổi
mức nớc ngầm.
- Các chỗ lấy đất để đắp nền đờng phải đợc quy hoạch trớc và đợc sự
chấp nhận của địa phơng theo nguyên tắc là: Tận dụng các chỗ hoang hóa, đất
có chất lợng và điều kiện khai thác thích hợp. Không ảnh hởng đến môi trờng,
tiết kiệm đất đai. Kết hợp việc khai thác đất với nông, ng nghiệp (tạo nơi chứa n-
ớc, nuôi trồng thủy sản,).
b. Nền đào
Đối với nền đờng đào khi xây dựng sẽ phá hoại thế cân bằng của các tầng
đất thiên nhiên, nhất là trờng hợp đào trên sờn dốc sẽ tạo nên hiện tợng sờn dốc
bị mất chân, vì thế mái taluy đào phải có độ dốc nhất định để đảm bảo ổn định
cho taluy và cho cả sờn núi. Đối với độ dốc dọc taluy đào cần quan sát, phân tích
các yếu tố sau: Thành phần tính chất cơ lý của các lớp đất đá. Thế nằm và sự
phát triển của mặt nứt, kẽ nứt. Nguyên nhân hình thành địa chất (sờn tích, đồi đá
tích, trầm tích,). Tính chất kết cấu và mức độ phong hóa của đất đá. Chiều cao
mái dốc, độ dốc của mái dốc taluy nền đờng đào đợc lấy theo quy phạm 4054-
05 của Bộ giao thông.
Loại và tình trạng đất đá
Độ dốc mái đờng đào khi
Có chiều cao mái dốc
12m
>12 m
Đất loại dính hoặc kém dính nhng ở

trạng thái chặt và vừa đến chặt.
1:1 1:1,25
Đất rời. 1:1,5 1:1,75
Đá cứng phong hoá nhẹ. 1:0,3 1:0,5
Đá cứng phong hoá nặng. 1:1 1:1.25
Đá loại mềm phong hoá nhẹ. 1: 0.75 1:1
Đá loại mềm phong hoá nặng. 1:1 1:1,25
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
22
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Bảng 1.4. Chỉ tiêu độ dốc của mái taluy
Với nền đào đất, chiều cao mái dốc không nên vợt quá 20m, với nền đào
đá mềm, nếu mặt tầng đá dốc ra phía ngoài với góc dốc >25
o
thì mái dốc thiết kế
nên lấy bằng góc dốc mặt tầng đá và chiều cao mái dốc nên hạn chế dới 30m.
Khi chiều cao mái dốc cao hơn 12m phải tiến hành phân tích, kiểm toán
độ ổn định bằng các phơng pháp thích hợp tơng ứng với trạng thái bất lợi nhất
(đất, đá phong hóa bão hòa nớc). Với mái dốc bằng vật liệu rời rạc, ít dính thì
nên áp dụng phơng pháp mặt trợt phẳng, với đất dính kết thì nên dùng phơng
pháp mặt trợt tròn, hệ số ổn định nhỏ nhất phải 1,25. Đối với mái dốc bằng đá,
phải có phân tích so sánh với độ dốc của các mái ổn định (mái dốc nền đờng,
công trình hoặc mái dốc tự nhiên) đã tồn tại trong khu vực lân cận.
Khi mái dốc qua các tầng, lớp đất đá khác nhau thì phải thiết kế có độ dốc
khác nhau tơng ứng, tạo thành mái dốc đào kiểu mặt gẫy hoặc tại chỗ thay đổi
độ dốc bố trí thêm một mặt thềm rộng 1
ữ
3m có độ dốc 5
ữ
10% nghiêng về phía

trong rãnh, trên bậc thềm phải xây rãnh thoát nớc có tiết diện chữ nhật, tam giác
đảm bảo đủ thoát nớc từ tầng taluy phía trên. Khi mái dốc đào không có tầng lớp
đất, đá khác nhau nhng chiều cao lớn thì cũng nên thiết kế bậc thềm nh trên với
khoảng chiều cao giữa các bậc thềm từ 6
ữ
12m. Khi đào qua lớp đá cứng cha bị
phong hóa thì có thể dịnh dạng đào nửa hầm. Khi mái dốc có cấu tạo dễ bị lở, rơi
thì mép ngoài của rãnh biên đến chân mái dốc nên có một bậc thềm rộng tối
thiểu là 1m. Khi đã có tờng phòng hộ, hoặc khi mái dốc thấp hơn 12m thì không
cần bố trí bậc thềm này.
Mái dốc nền đào phải có biện pháp gia cố chống xói lở bề mặt, chống đất
đá phong hóa sạt lở cục bộ (trồng cỏ, trồng cây bụi, bọc mặt neo các ô dàn bê
tông,) và khi cần xây tờng chắn, tờng bó chân mái dốc để tăng cờng mức độ ổn
định của toàn mái dốc.
Phải thiết kế quy hoạch đổ đất thừa từ nền đào, không đợc tùy tiện đổ đất
xuống sờn dốc phía dới gây mất ổn định sờn dốc tự nhiên, không đợc đổ xuống
ruộng, vờn, sông suối phía dới. Chỗ đổ đất đợc san gạt thành bãi, trồng cây cỏ
phòng hộ và có biện pháp thoát nớc thích hợp.
c. Nền nửa đào nửa đắp
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
23
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Thờng gặp khi nền đờng qua các vùng sờn dốc nhẹ (dới 50%). Lúc này có
thể vận dụng các cấu tạo nói riêng cho phần đào và phần đắp. Khi thi công cần
tận dụng vận chuyển ngang đất từ nửa đào sang nửa đắp.
1.4.2. Xác định khối lợng đào đắp
Khi thiết kế phải xác định khối lợng công tác nền đờng để lập dự toán, tổ
chức thi công hay lập luận chứng so sánh các phơng án tuyến, khi tính toán khối
lợng công tác nền đờng, mặt đờng phải căn cứ vào diện tích (hoặc chiều rộng
mặt đờng, lề đờng, chiều dày lớp kết cấu,) trên các mặt cắt ngang và ngời ta

giả thiết giữa các mặt cắt ngang, sự thay đổi của các yếu tố trên theo quy luật đ-
ờng thẳng, bỏ qua phần gồ ghề chủa mặt đất (nếu có thay đổi lớn thì đã rải chèn
thêm các cọc địa hình).
Hiện nay việc tính toán các diện tích đào, đắp, các chiều rộng bề dầy,
nói trên đợc thực hiện bằng các chơng trình máy tính. Khối lợng giữa các mặt cắt
ngang đợc tính đơn giản bằng công thức sau:
V
12
=
2
21 FF +
. L
12
(1.10)
Trong đó V
12
: Là khối lợng cần tính giữa hai mặt cắt 1,2.
L
12
: Là khoảng cách giữa hai cọc 1,2.
F
1
,F
2
: Là diện tích (bề rộng, chiều dày) của mặt cắt 1,2.j
Các khối lợng công tác cần tính trên mặt cắt ngang phụ thuộc vào giải
pháp thi công, có thể là: Diện tích đào hữu cơ, vét bùn, đánh cấp đào rãnh, diện
tích đào, đắp đất đá (lại phân chi tiết thành các cấp đất đá, hệ số đầm chặt K của
các lớp đất,) diện tích, chiều dày và các loại vật liệu lớp bù vênh. Chiều
rộng các phần mặt đờng (các loại kết cấu khác nhau trên mặt cắt ngang, kết cấu

trên mặt đờng cũ, kết cấu cạp mở rộng,), lề đờng (gia cố lề, lề đất,), chiều
rộng lớp vải địa kỹ thuật, chiều dày các lớp vật liệu đặc biệt,
Bảng khối lợng đợc lập riêng cho từng Km và lập bảng tổng hợp khối lợng
cho toàn tuyến.
1.5. Thiết kế mặt đờng
1.5.1. Các yêu cầu chung với áo đờng
áo đờng là công trình đợc xây dựng trên nền đờng bằng nhiều tầng lớp vật
liệu có độ cứng và cờng độ lớn hơn so với đất nền đờng, trực tiếp chịu tác dụng
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
24
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
của tải trọng xe chạy và sự phá hoại thờng xuyên của các nhân tố thiên nhiên nh
ma, gió, sự thay đổi nhiệt độ, nh vậy, để bảo đảm xe chạy an toàn, êm thuận,
kinh tế thì việc xây dựng áo đờng cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
1. áo đờng phải có đủ cờng độ chung: Biểu thị qua khả năng chống lại biến dạng
thẳng đứng, biến dạng trợt, biến dạng co giãn do bị kéo uốn hoặc do thay đổi
nhiệt độ. Ngoài ra, cờng độ của áo đờng phải ít thay đổi theo điều kiện thời tiết,
khí hậu, tức là phải ổn định về mặt cờng độ.
2. Mặt đờng phải đảm bảo đợc độ bằng phẳng nhất định: Để giảm sức lăn, giảm
xóc khi xe chạy. Do đó sẽ nâng cao đợc tốc độ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên liệu
và kéo dài tuổi thọ của xe, giảm giá thành vận tải.
3. Bề mặt mặt áo đờng phải có đủ độ nhám nhất định: Để nâng cao hệ số bám
giữa bánh xe và mặt đờng, tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn với vận tốc thiết
kế và trong trờng hợp cần thiết có thể dừng xe nhanh chóng.
4. áo đờng phải có sức chịu đựng bào mòn tốt và sản sinh ít bụi: Vì bụi sẽ làm
giảm tầm nhìn, gây tác dụng xấu đối với hành khách, hàng hóa và làm ô nhiễm
môi trờng sinh thái xung quanh. Sử dụng đợc vật liệu sẵn có của địa phơng và thi
công dễ dàng.
Đó là những yêu cầu cơ bản của kết cấu áo đờng, tùy theo điều kiện thực
tế, ý nghĩa của đờng mà lựa chọn kết cấu áo đờng cho phù hợp để thỏa mãn ở

mức độ khác nhau những yêu cầu nói trên.
Hiện nay về mặt cơ học ngời ta phân kết cấu áo đờng thành hai loại chủ
yếu là: áo đờng cứng và áo đờng mềm nhằm tìm kiếm các phơng pháp tính toán
cờng độ và biến dạng thích hợp đối với mỗi loại áo đờng để đảm bảo chúng
không bị phá hoại dới tác dụng của xe trong suốt thời kỳ sử dụng.
1.5.1.1. áo đờng cứng: (Mặt đờng bê tông xi măng) là kết cấu có cờng độ lớn, c-
ờng độ chống biến dạng (module đàn hồi hoặc module biến dạng) cũng cao hơn
nhiều so với nền đất và đặc biệt nó có khả năng chịu kéo khi uốn lớn, do vậy nó
làm việc theo nguyên lý tấm trên nền đàn hồi và phân bố đợc áp lực của tải trọng
xe xuống nền đất trên một diện tích rộng làm cho nền đất phía dới ít phải tham
gia chịu tải.
1.5.1.2. áo đờng mềm: Là kết cấu với tầng lớp đều có khả năng chịu uốn nhỏ
(hoặc không có khả năng chịu uốn) dới tác dụng của tải trọng bánh xe chúng
chịu nén và chịu cắt trợt là chủ yếu. Cờng độ và khả năng chống biến dạng của
nó có thể thay đổi phụ thuộc vào thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm. Trong kết cấu
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
25
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
áo đờng mềm nền cũng tham gia chịu tải trọng cùng với mặt đờng ở mức độ
đáng kể. áo đờng mềm là tất cả các loại áo đờng làm bằng các vật liệu khác
nhau, trừ mặt đờng bê tông xi măng. Xu hớng hiện nay là dùng kết cấu áo đờng
mềm cho xây dựng đờng ôtô.
1.5.2. Chọn kết cấu áo đờng
Kết cấu áo đờng gồm hai lớp: Lớp mặt và lớp móng. Việc lựa chọn loại
mặt đờng và móng đờng căn cứ vào các chỉ tiêu sau:
1.5.2.1. Đối với mặt đờng căn cứ vào
- ý nghĩa cấp hạng kỹ thuật của đờng .
- Lu lợng xe chạy, tốc độ xe chạy tính toán.
- Khả năng cung cấp vật liệu làm đờng .
- Phơng tiện thi công.

- Điều kiện duy trì, trùng tu và bảo dỡng, điều kiện khí hậu.
1.5.2.2. Đố với móng đờng căn cứ vào
Điều kiện nền đờng địa chất thủy văn, thổ nhỡng, tình hình nguyên vật liệu
sẵn có của địa phơng.
Sau khi thiết kế cấu tạo áo đờng. Nhiệm vụ của việc tính toán là kiểm tra,
xem xét cấu tạo áo đờng đã đề xuất có đủ cờng độ không đồng thời tính toán xác
định lại bề dày cần thiết của mỗi loại cấu tạo. Việc tính toán cấu tạo áo đờng
gồm ba nội dung kiểm tra về cờng độ dới đây:
Mặt đờng có đủ cờng độ: Nghĩa là độ lún của mặt đờng dới tác dụng của
tải trọng xe không đợc vợt quá tải trọng cho phép.
ứng suất cắt trong nền đất và các lớp vật liệu rời dùng làm lớp móng, dới
tác dụng của tải trọng xe và các lớp vật liệu trên phải nhỏ hơn ứng suất cắt cho
phép để đảm bảo không xuất hiện biến dạng dẻo. ứng suất kéo uốn ở đáy các lớp
vật liệu liền khối do tải trọng gây ra nhỏ hơn ứng suất kéo uốn của vật liệu để
đảm bảo lớp liền khối đó không bị nứt.
1.5.3. Chọn loại tầng mặt áo đờng
Vật liệu làm lớp mặt chủ yếu cần dùng loại ít hoặc không thấm nớc, có c-
ờng độ và tính ổn định về cờng độ đối với nớc và nhiệt độ cao, đặc biệt có khả
năng chống tác dụng phá hoại bề mặt cũng nh bào mòn tốt. Vì vậy, ta nên dùng
các vật liệu có cấu trúc liên kết tốt (dùng thêm chất liên kết) có độ chặt lớn, có
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
26
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
cốt liệu đợc chọn lọc về hình dạng và tình trạng bề mặt để đảm bảo cờng độ (lực
dính C và góc ma sát trong) cần thiết và kích cỡ hạt nhỏ để dẩm bảo chống bong
bật tốt. Do vậy nên chọn bêtông, atphan làm cốt liệu cho lớp mặt.
1.5.4. Chọn vật liệu cho tầng móng áo đờng
Vật liệu tầng móng có thể dùng cả các loại cấu trúc rời rạc, kích cỡ lớn, ít
chịu đợc bào mòn nh đá dăm, cấp phối, đất và đá gia cố chất liên kết vô cơ, sỏi
cuội, đá ba, phế liệu công nghiệp, gạch vỡ, cờng độ của lớp móng phía dới có

cờng độ thấp hơn để phù hợp với quy luật truyền ứng suất do hoạt tải.
Đối với khí hậu nhiệt đới nh ở Việt Nam chúng ta thì không nên chọn cát
làm lớp móng dới vì cát rỗng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích tụ ẩm, đồng
thời cát có cờng độ thấp không góp phần vào việc chịu tải đáng kể, lại gây khó
khăn cho việc thi công các lớp bên trên. Nếu dùng cát làm lớp đệm thì phải xây
dựng hệ thống rãnh xơng cá thật tốt để thoát nớc lòng đờng.
Để tận dụng vật liệu địa phơng ta chọn cấp phối đá dăm để làm lớp móng
đờng. Các lớp vật liệu trong kết cấu áo đờng từ trên xuống dới thì cờng độ giảm
dần để phù hợp với trạng thái phân bố ứng suất và để giảm giá thành xây dựng.
Cờng độ của các lớp trên không nên cao hơn từ 1,5
ữ
3 lần lớp dới liền nó về
Modul đàn hồi hoặc Modul biến dạng.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
27