Chương 7: Công tác bố trí công trình docx

§7.1 KHÁI NIỆM BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH
7.1.1 Định nghĩa
Tất cả các công trình xây dựng đều được thiết kế trên bản vẽ.
Khi thi công ta cần phải chuyển bản thiết kế ra thực địa.
Bố trí công trình là tất cả những công tác trắc địa nhằm xác định
vị trí mặt bằng và độ cao của các hạng mục công trình ở ngoài thực
địa theo đúng thiết kế.
Như vậy, ngược lại với công tác đo vẽ bản đồ, trong bố trí công
trình phải căn cứ vào bản thiết kế để xác định các trục, các điểm,…
và tính toán những số liệu cần thiết rồi đo đạc bố trí công trình ở
ngoài thực địa với độ chính xác theo yêu cầu của thiết kế. Yêu cầu độ
chính xác trong bố trí công trình cao hơn trong đo vẽ bản đồ.
Cơ sở hình học để chuyển bản vẽ thiết kế ra thực địa là các trục
dọc, trục ngang và độ cao của mặt quy ước của công trình. Tất cả
các kích thước thiết kế đều được xác định tương đối so với các trục
và độ cao ấy.

Các trục của công trình
- Trục chính: Nếu công trình có dạng tuyến thì trục chính là trục
dọc của công trình. Trục chính của toà nhà là trục đối xứng (trục
XX, YY) hoặc có thể là trục tường bao.
- Trục cơ bản: là trục xác định kích thước hình dạng cơ bản của
công trình (trục 11, 22), nó là trục của các bộ phận quan trọng của
công trình và thường có quan hệ chặt chẽ với nhau.
- Trục phụ trợ: là trục để bố trí các phần chi tiết của công trình
2
2
1
1

Y
X
Y

7.1.2 Trình tự bố trí công trình:
a) Bố trí lưới khống chế trắc địa (lưới khống chế công trình) để làm
cơ sở cho việc bố trí công trình
Lưới khống chế công trình có các dạng: lưới tam giác, lưới đa
giác, lưới đường chuyền, lưới ô vuông.
b) Bố trí cơ bản (bố trí các trục chính, trục cơ bản của công trình)
Từ lưới khống chế công trình → bố trí các trục chính → bố trí
các trục cơ bản của công trình
Hai trục này được bố trí với độ chính xác yêu cầu: 3 ÷ 5 cm
c) Bố trí chi tiết công trình
Dựa vào các điểm của trục chính, trục cơ bản để bố trí các trục
dọc, trục ngang của các bộ phận của công trình đồng thời bố trí các
điểm chi tiết đặc trưng và mặt phẳng theo độâ cao thiết kế
Giai đoạn này nhằm xác định vị trí tương hỗ của các yếu tố của
công trình nên yêu cầu độ chính xác cao hơn giai đoạn bố trí cơ bản.
Độ chính xác yêu cầu: 2 ÷ 3 mm

d) Bố trí công nghệ.
Công tác bố trí trong giai đoạn này nhằm đảm bảo lắp đặt và
điều chỉnh chính xác các kết cấu xây dựng và thiết bị kỹ thuật. Giai
đoạn này yêu cầu độ chính xác cao nhất trong bố trí công trình.
Độ chính xác yêu cầu: 0.1 ÷ 1 mm
Ngược lại với độ chính xác trong đo vẽ bản đồ, trong bố trí công
trình độ chính xác tăng dần từ khống chế đến bố trí điểm chi tiết.
Tựu chung, bố trí công trình là bố trí các điểm đặc trưng của
công trình. Do vậy, công tác bố trí công trình bao gồm 3 loại công

tác cơ bản sau: Bố trí góc bằng, bố trí đoạn thẳng, bố trí độ cao.

§7.2 BỐ TRÍ CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN
7.2.1 Bố trí góc bằng
Cần bố trí góc β
TK
= BAC (góc thiết kế)
Ngoài thực địa đã có trước điểm A và
hướng B
Đặt máy kinh vĩ tại A, ngắm chuẩn về B
đặt bàn độ ngang =0, quay ống kính theo chiều kim đồng hồ đến khi
số đọc bằng β
TK
, đóng cọc được điểm C1. Đảo kính thao tác tương tự
có điểm C2. Xác định điểm C nằm giữa C1 và C2 ta được góc BAC =
β
TK
.
Thường máy kinh vĩ có sai số trung phương đo góc m
β
> m
β
TK

(sai số trung phương góc thiết kế)
Nên để bố trí góc với độ chính xác cần thiết thì góc đặt được ở lần
đầu được coi là gần đúng, và tiến hành đo lại nhiều lần góc đó.
A
C
1

C
2
C
B
β
ΤΚ

Sau n lần đo ta được β ≠ β
TK
Ta có ∆β = β - β
TK
∆β là số hiệu chỉnh góc cần phải xê dịch
để bố trí được góc thiết kế
CC’= d = S.tg∆β = S. ∆β/ρ” ( S = AC)
với ρ” = 206265
Từ C’ hạ đường vng góc với AC’ một đoạn d =CC’
Ta tìm được điểm C cần xác định  Xác định được góc BAC = β
TK
2
m
2
m
n thiết cần đo lần Số
n
m
TK
M thức công Từ
β
β
=⇒±=

A
β
ΤΚ
β
∆
β
d
C
C'
B

7.2.2 Bố trí đoạn thẳng
Ngoài thực địa có điểm A và hướng Ax. Trên hướng Ax bố trí
đoạn thẳng AB = S
0
thiết kế
Từ A ta đặt một đoạn AB
1
bằng S
0
thiết kế, cố định B
1
Đo lại đoạn AB
1
nhiều lần, tính các số hiệu chỉnh (số hiệu chỉnh
thước, số hiệu chỉnh về độ dốc mặt đất,…) vào kết quả đo, ta được:
AB
1
= S
1

≠ S
0
Tính đoạn cần dịch chuyển r = S
0
- S
1

Từ B
1
đặt một đoạn r về phía tương ứng ta tìm được B.
A
B
1
r
B
x

7.2.3 Bố trí độ cao.
Dựa vào mốc khống chế thi công đã có độ cao để bố trí các điểm
theo độ cao thiết kế
Giả sử ngoài thực địa có điểm A và độ cao của nó là H
A
. Biết độ
cao thiết kế của điểm B là H
B
. Xác định B?
Đặt máy thủy bình ở giữa A và B ngắm mia ở A đọc được số đọc
là a
⇒ Chiều cao tia ngắm H
máy

= H
A
+a
Tính số đọc b cần thiết tại mia đặt ở B:
H
A
+ a = H
B
+b
b = H
A
+ a - H
B
b = H
máy
– H
B
Xác định B:
- Nâng hay hạ mia ở B cho đến khi đọc được số đọc ở mia B đúng
bằng b ta tìm được B (chân mia)
- Đọc mia dựng ở B được số đọc b’, tính: ∆b = b’-b
mia
mia
A
a
b
B

Nếu ∆b < 0: đào 1 đoạn tính từ đế mia xuống =∆b, xác định
được B

Nếu ∆b > 0: đắp (hoặc đóng cọc) nhô lên 1 đoạn =∆b, xác định
được B
7.2.4 Bố trí đường thẳng và mặt phẳng có độ dốc thiết kế
Để bố trí đường thẳng và mặt phẳng có độ dốc thiết kế ta có thể
dùng máy kinh vĩ hoặc máy thủy bình
Maùy
1
3
2
D
A
C
B

a)Bố trí đường thẳng có độ dốc thiết kế.
Trước hết trên đường thẳng thiết kế, bố trí 2 điểm A và B có độ
cao đảm bảo đúng độ dốc thiết kế.
Đặt máy sao cho hai ốc cân song song với đường thẳng AB. Dùng
hai ốc cân này (ốc cân 1 và 2) điều chỉnh tia ngắm sao cho số đọc
trên mia A và B bằng nhau và = a. Khi đó tia ngắm đã ở độ dốc
thiết kế.
Để xác định các điểm trên đường thẳng AB ta chỉ việc đặt và
điều chỉnh mia sao cho có số đọc bằng a, khi đó mặt đế mia sẽ nằm
trên đường thẳng có độ dốc thiết kế.
A
a
a

b) Bố trí mặt phẳng có độ dốc thiết kế.
Trước hết bố trí các điểm A, B, C, D ở độ cao đảm bảo cho mặt

phẳng ABCD là mặt phẳng độ dốc thiết kế.
Đặt máy và điều chỉnh 3 ốc cân sao cho số đọc trên các mia dựng
tại A, B, C, D đều bằng nhau và = b. Khi đó tia ngắm đã quét thành
một mặt phẳng có độ dốc thiết kế.
Tại các điểm khác, khi số đọc trên mia bằng b thì đế mia nằm
trên mặt phẳng có độ dốc thiết kế.
D
A
C
B
b
b
b
b

§7.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ ĐIỂM
Các điểm đặc trưng của công trình có thể được bố trí theo
phương pháp khác nhau: phương pháp toạ độ cực, phương pháp toạ
độ vuông góc, phương pháp giao hội góc, phương pháp giao hội
cạnh, phương pháp giao hội hướng chuẩn.
7.3.1 Phương pháp toạ độ cực
Biết toạ độ A(x
A
, y
A
); B(x
B
, y
B
)

Toạ độ thiết kế C(x
C
, y
C
)
Ta tính được β và S
β= α
AC
- α
AB

Trong đó:
( ) ( )
22
ACAC
yyxxS −+−=
AC
AC
AC
AB
AB
AB
xx
yy
arctg
xx
yy
arctg
−
−

=
−
−
=
α
α
S
β
A
B
C

Độ chính xác bố trí C theo phương pháp toạ độ cực (Sai số bố trí
điểm):
Trong đó: m
S
: _ Sai số trung phương bố trí bán kính cực S
m
β
: _ Sai số trung phương bố trí góc cực (đv ”)
ρ” = 206265
S: _Cạnh cực
7.3.2 Phương pháp toạ độ vuông góc
Phương pháp này thường được ứng dụng khi trên khu vực đã
thành lập lưới ô vuông xây dựng.
2
2
2
"
S

m
mm
SC








+±=
ρ
β

Tính các số gia toạ độ ∆x, ∆y
∆x
AN
= X
N
– X
A
∆y
AN
= Y
N
– Y
A

Đặt máy ở A, định hướng về B

đặt một đoạn AM= ∆y, Xác định được M
Dời máy đến đặt tại M, định hướng B
đặt một góc 270
0
, trên hướng vuông góc này đặt một đoạn MN= ∆x
AN
⇒ ta xác định được N
Sai số bố trí điểm:
N
M
∆
y
A
∆
x
D
B
y
C
x) truïc theo trí (boá
y) truïc theo trí (boá
2
2
222
2
2
222
.
"
.

"
y
m
mmm
x
m
mmm
xyN
xyN
∆








++=
∆








++=
∆∆

∆∆
ρ
ρ
β
β

7.3.3 Phương pháp giao hội góc
Phương pháp này thường sử dụng bố trí trụ cầu, công trình
thủy,… khi các điểm cần bố trí ở xa điểm khống chế trắc địa
Biết toạ độ A(x
A
, y
A
); B(x
B
, y
B
) và toạ độ thiết kế C(x
C
, y
C
)
β
A
= α
AB
- α
AC
β
B

= α
BC
- α
BA
Độ chính xác xác định điểm C:
BC
BC
BC
AC
AC
C
A
ABBA
AB
AB
AB
xx
yy
arctg
xx
yy
arctg
xx
yy
arctg
−
−
=
−
−

=
+=
−
−
=
α
α
αα
α
0
180
β
A
A
C
β
B
a
b
22
sin".
"
ba
C
m
m
C
+±=
ρ
β

Với a = BC
b = AC
m
β
: Sai số trung phương bố trí góc β
A
và β
B
(coi m
βA
= m
βB
= m
β
)
7.3.4 Phương pháp giao hội cạnh
Biết toạ độ A(x
A
, y
A
); B(x
B
, y
B
)
và toạ độ thiết kế C(x
C
, y
C

)
Từ A, B dùng thước thép quay cung bán kính tương ứng S
A
, S
B
.
Giao điểm của 2 cung tròn này đó là C
Độ chính xác xác định điểm C
Trong đó: m
S
_ Sai số bố trí cạnh S
A
, S
B
(coi m
SA
= m
SB
=m
S
)
( ) ( )
( ) ( )
22
22
BCBCB
ACACA
yyxxS
yyxxS
−+−=

−+−=
2
sin C
m
m
S
C
±=
A
C
B
β
B
β
A
S
A
S
B

7.3.5 Phương pháp đặt khoảng cách theo hướng chuẩn
Trong phương pháp này, khoảng cách thiết kế được đặt theo
hướng chuẩn và điểm bố trí tất nhiên là cũng nằm trên hướng chuẩn
đó.
Hướng chuẩn này được thành lập bằng máy kinh vĩ qua hai
điểm gốc I và II. Các điểm gốc này là các điểm trên trục chính hoặc
trục cơ bản của công trình.
Dùng thước thép hoặc thước inva bố trí các khoảng cách thiết kế
để xác định các điểm cần bố trí.
S3S1

I
S2
1 2
S4
3
II

7.3.6 Phương pháp giao hội hướng thông qua khung định vị
Sau khi thi công đào móng thì các trục của công trình không còn
tồn tại, do vậy chúng ta phải gửi các trục này lên khung định vị.
Khung định vị là khung bằng sắt hay gỗ bao quanh công trình
và cách biên công trình một khoảng cách an toàn nào đó. Vị trí của
các trục công trình được đánh dấu trên khung định vị và đó sẽ là cơ
sở để bố trí chi tiết công trình.
Khung định vị được thiết kế dựa theo bản vẽ thi công mặt bằng
của công trình sao cho các cạnh của no song song với các trục của
công trình.
Trong phương pháp này vị trí của điểm cần được bố trí là giao
của hai hướng đã xác định.

§7.4 ĐO VẼ HOÀN CÔNG
Sau khi xây dựng xong công trình cần phải đo đạc xác định vị trí
kích thước thực tế của nó ngoài thực địa và biểu diễn lên bản vẽ.
Việc làm như vậy gọi là đo vẽ hoàn công.
Trong quá trình xây dựng, sau khi kết thúc từng giai đoạn cần
phải tiến hành đo vẽ hoàn công ngay từng phần (móng, từng tầng
nhà…)
Khi đo vẽ hoàn công phải dựa vào các điểm khống chế trắc địa
mặt bằng và độ cao. Nếu là công trình riêng biệt có thể dựa vào ngay
các trục móng và hệ thống mốc độ cao thi công.

Về nguyên tắc, tất cả các số liệu thiết kế đều được xác định lại
trên thực tế.
Nội dung yêu cầu đo vẽ hoàn công cần quan tâm:
- Đối với công trình ngầm: Phải đo vẽ trước khi lấp đất. Ngoài
xác định mặt bằng các điểm đặc trưng, còn cần phải xác định độ cao
đáy công trình

- Xác định vị trí các trục móng, độ cao các lớp móng, độ cao
nền… vị trí cấu kiện đúc sẵn đã lắp ghép…
- Hệ thống đường dây dẫn: đo khoảng cách giữa các trục cột, độ
cao của các dầm, xà ngang; khoảng cách đến các công trình gần đó.
- Công trình dạng tròn: Phải xác định toạ độ tâm và bán kính
- Đo vẽ đường: Xác định các yếu tố của đường cong, đo nối các
đỉnh góc ngoặt đến lưới khống chế trắc địa, vị trí giao nhau của các
điểm giao nhau của hệ thống đường…
- Đo vẽ quy hoạch mặt đứng: Đo cao bề mặt và mặt cắt các điểm
đặc trưng; độ cao vỉa hè, chỗ giao nhau, nơi thay đổi độ dốc của mặt
đường, lòng đường, đáy rãnh thoát nước,…
- Trên cơ sở đo vẽ, lập bình đồ hoàn công trên đó biểu diễn các
điểm khống chế trắc địa, các công trình dân dụng và công nghiệp, hệ
thống đường sá, công trình ngầm, đường điện,… Thể hiện trên bản
vẽ như bản đối với bản đồ địa hình.