Báo cáo khoa học: "KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ TÂM MỐ, TRỤ CẦU BẰNG MÁY TĐĐT" potx

KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP
BỐ TRÍ TÂM MỐ, TRỤ CẦU BẰNG MÁY TĐĐT


ThS. NCS. HỒ THỊ LAN HƯƠNG
Bộ môn Trắc địa
Khoa Công trình
Trường Đại học Giao thông Vận tải

Tóm tắt: Bằng phương pháp ước tính độ chính xác chặt chẽ theo nguyên lý số bình
phương nhỏ nhất, bài báo khảo sát và đánh giá độ chính xác của các phương pháp giao hội
trong bố trí mố, trụ công trình cầu, từ đó đưa ra các kết luận về độ chính xác cũng như phạm
vi áp dụng của từng phương pháp.
Summary: By the method of fine estimated accuracy in accordance with the principles of
least squares, the paper survey and evaluate the accuracy of method in synodic in setting out
abutment, piers of bridges, from which make conclusions about the accuracy and the
applicability of each method.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Bố trí tâm mố, trụ cầu là công việc rất quan trọng trong công tác xây dựng công trình cầu. Độ
chính xác tâm mố trụ cầu liên quan đến độ chính xác và ổn định tổng thể của công trình cầu. Do vị
trí đặc biệt của mố, trụ cầu mà khi sử dụng máy toàn đạc điện tử (TĐĐT) để bố trí, chỉ thực hiện
được bằng các phương pháp giao hội. Trong phạm vi bài báo này sẽ khảo sát và đánh giá độ chính
xác, nêu phạm vi ứng dụng của các phương pháp giao hội trong bố trí tâm mố trụ cầu.
CT 2
II. NỘI DUNG
1. Các phương pháp giao hội trong bố trí tâm mố tru cầu
a. Phương pháp giao hội góc thuận
Tâm mố trụ cầu P được xác định từ hai điểm 1,
2 của lưới khống chế bằng cách đặt 2 góc bằng β

1
;
β
2
(hình 1). Độ chính xác của phương pháp bố trí P
phụ thuộc độ chính xác bố trí góc bằng β
1
và góc
bằng β
2
.

2
m
1
22
SS
2
p
ght
12
sin
M
⎛⎞
⎛
β
⎜⎟
=+
⎜
⎜⎟

⎝⎠
γ
⎜⎟
⎝⎠
⎞
⎟
(1)

Hình 1. Sơ đồ phương pháp giao hội góc thuận



b. Phương pháp giao hội cạnh
Từ hai điểm 1, 2 của lưới khống chế bố trí khoảng cách S
1
, S
2
bằng máy TĐĐT, giao của 2
khoảng cách này chính là điểm P cần tìm (hình 1).
Độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào độ chính xác bố trí khoảng cách ngang S
1
và
S
2
và được tính theo các công thức:

1
222
M=m+m.
SS

ghc
2
12
sin
γ
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
(2)
c. Phương pháp giao hội góc - cạnh
Đây là phương pháp ngoài thực tế thường được áp dụng khi bố trí tâm mố trụ cầu bằng
máy TĐĐT, 2 máy đặt đồng thời tại 2 điểm của lưới khống chế, bố trí đồng thời góc β
1
; β
2
và
cạnh S
1
; S
2
, giao của 2 hướng bố trí chính là điểm P cần tìm.
Độ chính xác bố trí góc tính theo công thức (1), độ chính xác bố trí cạnh tính theo công
thức (2), độ chính xác của phương pháp:

mxm
ght ghc
m=
22
gc
m+m

ght ghc
(3)
d. Phương pháp giao hội nghịch góc - cạnh
Phương pháp giao hội nghịch là một trong những phương pháp xác định điểm giao hội cho
độ chính xác tương đối cao. Tuy nhiên trước đây chỉ được sử dụng để tăng dầy lưới khống chế
mặt bằng thoả mãn cho yêu cầu đo vẽ chi tiết bản đồ địa hình vì việc tính toán khá phức tạp.
Nhưng hiện nay ứng dụng chương trình giao hội nghịch của máy toàn đạc điện tử đã cải tiến
triệt để vấn đề tính toán của phương pháp này vì thế phạm vi ứng dụng của phương pháp được
mở rộng.
CT 2
- Đặt máy TĐĐT tại điểm P (hình 2) ngắm đến điểm của lưới khống chế 1, 2 (tối thiểu 2
điểm, tối đa 5 điểm), đo góc β và cạnh S
1
, S
2
. Sau khi nhập vào đủ các dữ liệu yêu cầu (chiều
cao máy, chiều cao gương, tọa độ 1, 2) máy sẽ tính ra tọa độ điểm P.

R
y
R
x


Hình 2. Sơ đồ phương pháp giao hội nghịch góc - cạnh



- Các yếu tố cần tính là:
+ Độ chênh lệch giữa tọa độ thực tế và tọa độ thiết kế của điểm P.

R
x
= x
P
- x
Ptk

R
y
= y
P
- y
Ptk

- Đặt đoạn R
X
, R
y
theo hướng trục tọa độ sẽ xác định được điểm cần bố trí P
o
.
- Độ chính xác của phương pháp:

(
)
1
222
M=m+m.
nn
ghngc

2
12
sin
γ
(4)
Trong đó: m
n1
= m
s
;
m
S.S
β
12
m= .
n
2
ρ S
1.2

Để có điều kiện kiểm tra và nâng cao độ chính xác của phương pháp, nên đo đến nhiều
điểm.
2. Khảo sát độ chính xác các phương pháp giao hội trong bố trí và kiểm tra tâm mố trụ
cầu
Ước tính độ chính xác bố trí các trụ P
1
, P
2
, P
3

từ các điểm khống chế 1, 2, 3 trên bờ sông
bằng máy TĐĐT độ chính xác đo góc 3’’; độ chính xác đo cạnh 2+2ppm; kết quả ghi ở bảng 2.
CT 2
Khảo sát độ chính xác của các phương pháp giao hội bằng cách từ 3 điểm của lưới khống
chế thi công 1, 2, 3 bố trí các trụ P
1
, P
2
, P
3
lần lượt theo các phương pháp trên với khoảng cách
theo phương dọc cầu thay đổi (100m; 250m; 400m), tọa độ các điểm ghi trong bảng 1.









3
2
P
2
P
1
P
3
1

Hình 3. Sơ đồ bố trí tâm mố trụ cầu bằng các phương pháp giao



Bảng 1. Tọa độ điểm lưới và tọa tâm mố trụ cầu (điểm thiết kế)
Tọa độ điểm khống chế Tọa độ điểm thiết kế Tên điểm
X(m) Y(m)
Tên điểm
X(m) Y(m)
1 495.9706 336.5750 P
1
300.6865 479.7504
2 300.6865 379.7504 P
2
300.6865 629.7504
3 100.9370 369.7421 P
3
300.6865 779.7504
Bảng 2. Sai số vị trí điểm bố trí bằng các PP giao hội từ 2 và 3 điểm LKC
Giao hội từ 2 điểm của LKC Giao hội từ 3 điểm của LKC Tên
điểm
GHG GHC GHG-C GHN GHG GHC GHG-C GHN
P
1
5.3 3.9 2.9 2.7 3.0 2.8 1.8 1.9
P
2
7.4 4.0 3.4 3.8 6.4 3.7 2.5 3.3
P
3

12.7 5.4 4.3 5.4 11.9 5.2 3.2 5.1
Ghi chú: GHG - Giao hội góc; GHC - Giao hội cạnh; GHG-C - Giao hội góc cạnh; GHN - Giao
hội nghịch; LKC - Lưới khống chế
Dự kiến bố trí bằng máy TĐĐT có độ chính xác đo góc bằng 3’’; độ chính xác đo cạnh
2+2ppmD. Sai số vị trí điểm được thống kê ở bảng 2.
0
2
4
6
8
10
12
14
GHG GHC GHG-C GHN GHG GHC GHG-C GHN
GIAO HỘI TỪ 2 ĐIỂM CỦA LƯỚI
KHỐNG CHẾ
P
1
P
2
P
3
GIAO HỘI TỪ 2 ĐIỂM CỦA LƯỚI
KHỐNG CHẾ
CT 2

Hình 4. Đồ thị sai số vị trí điểm bố trí
bằng phương pháp giao hội từ 2 và 3 điểm
Từ kết quả khảo sát trên có thể rút ra những nhận xét sau:
- Với khoảng cách lớn, khi bố trí bằng 3 điểm độ chính xác không tăng lên nhiều so với bố

trí từ 2 điểm (tăng khoảng 30% ÷ 40% với khoảng cánh 100m; đến 400m chỉ tăng nhỏ hơn 10%
trừ bố trí bằng phương pháp góc cạnh).
- Phương pháp giao hội góc cho độ chính xác kém nhất, khoảng các càng xa độ chính xác
càng kém và độ biến động lớn.
- Phương pháp giao hội góc - cạnh cho độ chính xác cao nhất;



- Phương pháp giao hội nghịch thích hợp khi các điểm trên mố trụ đặt được máy hoặc điểm bố
trí đã được xác định sơ bộ bằng các phương pháp khác, hoặc dùng để kiểm tra, nghiệm thu từng
phần toạ độ tim mố trụ cầu.
III. KẾT LUẬN
Khi bố trí tâm mố, trụ cầu bằng máy TĐĐT nên bố trí sơ bộ bằng máy có độ chính xác từ
đo góc từ 3’’ trở lên. Nếu có 2 máy thì bố trí bằng phương pháp giao hội góc - cạnh. Trong
trường hợp chỉ có 1 máy thì bố trí sơ bộ bằng phương pháp tọa độ cực và bố trí chính xác bằng
phương pháp giao hội nghịch có tính các yếu tố hoàn nguyên.


Tài liệu tham khảo
[1]. Cầu và cống (2000), tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu, 22TCN266.
[2]. Trần Đắc Sử và nnk (2004), Nghiên cứu khai thác Toàn đạc Điện tử phục vụ khảo sát thiết kế và xây
dựng công trình giao thông. Đề tài cấp bộ mã số B2002-35-30
♦

CT 2